工程机械理论与设计教案.docx

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1、单元标题第五章工程机械牵引性能单元学时3教学目标使学生认识工程机械的牵引特性，牵引性能参数的合理匹配，牵引特性的绘制以及动力特性。学会建立牵引力平衡和牵引功率平衡方程。教学重点牵引特性、动力特性的概念，牵引性能参数的合理匹配的条件。教学难点牵引特性的绘制，牵引力平衡和牵引功率平衡方程的建立。教学方式方法采用ppt，以文档、图片等形式引导学生建立起对工程机械牵引特性、动力特性的认识。教学手段采用ppt，以面授通过文档，图片等形式讲解教学过程回顾及导引新课第一节工程机械工况第二节工作阻力计算第三节工程机械的驱动力第四节

2、牵引力平衡和牵引功率平衡第五节牵引特性第六节理论牵引特性的绘制第七节试验牵引特性第八节牵引性能参数的合理匹配第九节动力特性讲课内容（转讲稿页）讲课内容备课札记第四章工程机械牵引性能第一节工程机械工况工况的概念：系指整机的工作状态或机器与作业环境相互作用的状态之简称。n铲上运输机械的运用条件多变．可能形成许多不同的工况。（1）典型工况典型工况:在众多可能的工况中,机器在运用时经常出现的,对机器的设计和评价其性能有决定形响的工况称为典型工况。工程机械工作过程有两种典型工况：牵引工况和运输工况n牵引工况时，工程机械需要克

3、服工作装置作业而引起的巨大工作阻力，需要发动机和底盘系统发挥强大的牵引力。此时，工程机械以低挡工作。n运输工况时，工程机械仅需克服车辆的行驶阻力，此时，运输距离较大，为提高生产率，工程机械在高挡工作。（2）牵引工况对机器的设计要求牵引工况对机器的设计要求是：1．机器的适应性较强．确保在变化较大的工作阻力下稳定工作；2．机器在低档工作时．应能发挥足够大的牵引力，以便克服短时最大工作阻力；而且牵引效率较高；3．发动机的功率应能较好地发挥和利用；4．整机布置合理、整机性能匹配．且最大圆周牵引力大于附着牵引力。（3）运输工

4、况对机器总体设计的一般要求运输工况对机器总体设计的一般要求如下：1．速度性能好．即运行速度快，变速方便、迅速．机器加速性能好，而月在各种速度下运行发动机功率利用充分；2．机器的机动性好、能适应各种运用情况的转向、调度要求．转向半径小；3．机器的通过性好，既能通过松软、泥泞的路面，又具力较大的爬坡能力；4．机器的稳定性好，对于各种复杂的工作情况,机器有足够的纵向、横向稳定性。(4)工程机械牵引性能工程机械牵引性能是指工程机械依靠其行走机构和地面的相互作用所发挥的牵引力来完成作业过程的能力。第二节工作阻力计算一、牵引工

5、况阻力计算1．机器在牵引工况下的工作阻力2．回转质量换算系数x回转质量换算系数x：考虑了发动机、传动系、行走机构各回转零件在机器加速或减速过程中产生的对机器直线运行的惯性力。n对于机械传动的机器来说，传动系各轴上的回转零件换算到驱动轮轴上的等效转动惯量与该轴至驱动轮轴之间的传动比之平方成正比。n变速箱各轴零件的转动惯量较小，而传动系末端的传动零件的转动惯量虽大，但转速低，因此，在计算系数x时，可近似地仅考虑发动机和行走机构回转零件的惯件影响。x可按下式计算n对于履带式行走机构．则可按下式近似估算；二、运输工况的阻力

6、计算当铲土运输机械在运输工况下工作时，作用于机器的阻力应包括滚动阻力Pf、坡道阻力Pα，和惯性阻力Pjn它们的计算方法同牵引工况。对于运行速度较高的轮式机械还应包括风阻力PW，PW按下式计算空气阻力n运输工况的工作阻力：第三节工程机械的驱动力工程机械的驱动力:是地面作用在其行走机构上的切线牵引力，它是发功机传至驱动轮上的驱动转矩，并依靠行走机构与地面之间的附着作用才得以充分发挥。1．工程机械的驱动力计算机械传动式工程机械的驱动力计算(一)稳定运行时的驱动力计算工程机械在等速稳定运转条件下，传至驱动轮上的转矩MK为式

7、中，Mea-----发动机的自由力矩im--------传动系的总传动比ηm------传动系的总效率传动系总效率辅助装置n发动机的功率在输入变速箱之前，必须分出一部分来驱动车辆的辅助装置。有的工程机械还需分出相当大的部分功率来驱动工作装置。n因此，在计算发动机自由驱动转矩和功率时，应将这部分转矩从发动机的转矩中扣除。n辅助装置主要是操纵主离合器、转向离合器和工作装置的工作油泵和润滑油泵。n按液压系统的卸荷状态(即空载)计算n功率输出轴驱动工作机构消耗的力矩：n对于轮式装载机．由功率输出轴驱动工作机构消耗的力矩Mo

8、ut可按发动机额定力矩的20％~40％来考虑。切线牵引力PKn在驱动转矩MK作用下，行走机构切线牵引力PK为：n对轮式工程机械:n式中——rc轮式行走机构的动力半径切线牵引力n履带式行走机构：n式中——ηt履带驱动段效率，ηt=0.96~0.97不稳定运行时(二)工程机械作不稳定运行时的驱动力计算n当机器的工作阻力突然减小或增大时．机器将处于加速或减速的不稳