道路勘测设计：纵断面设计.ppt

《道路勘测设计：纵断面设计.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、道路勘测设计中南林业科技大学纵断面设计本章主要内容：一、纵断面线形设计原理二、纵断面设计标准三、竖曲线设计四、道路平、纵线形组合设计五、纵断面设计方法及纵断面图六、纵断面设计成果设计任务：1.纵断面设计，2.拉坡设计，设计成果：1.纵断面设计图，2.竖曲线表教学内容摘要：了解纵断面线形设计原理，掌握竖曲线的要素计算、竖曲线与路基设计标高的计算；熟悉纵断面设计要点；掌握纵断面设计方法与步骤；熟悉公路纵断面设计图及其绘制。重点：纵断面设计要点。竖曲线与路基设计标高的计算；难点：平、纵线形的组合设计；纵

2、断面设计要点。竖曲线与路基设计标高的计算；第一节纵断面线形设计原理一、汽车行驶要求：汽车行驶的牵引力来源于汽车的发动机，发动机将燃料燃烧所放出的热能转化为机械能；汽车行驶的阻力有空气阻力、滚动阻力、坡度阻力和惯性阻力，要保证汽车正常行驶，牵引力必须大于或等于各项阻力之和；但汽车牵引力发挥受轮胎和路面之间摩阻力限制，如果轮胎和路面之间摩阻力不够大时，牵引力就不可能发挥作用，车轮只能空转打滑，所以汽车的牵引力又受驱动轮与路面之间摩阻力的限制。当路面阻力较大时，汽车行驶条件较差，当路面阻力超过一定限度，

3、汽车将无法行驶。二、汽车在坡道上的行驶要求1.纵坡度力求平缓；2.陡坡宜短，长坡道的纵坡度应加以严格限制；3.纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧起伏变化，力求纵坡均匀。三、汽车行驶的牵引力及运动方程1．牵引力计算：牵引力的大小可按下式计算：（4-1）式中：——汽车牵引力（N）；——变速器的变速比；——汽车发动机的转矩（N·m）；——传动系统的机械效率，载货汽车一般为0.8~0.85，小汽车一般为0.85~0.95；——计入轮胎变形后的车轮工作半径，一般为车轮几何半径（m）的0.93~0.96倍。

4、燃料→热能→活塞→机械能→[产生有效功率N]→曲轴→[产生每分钟n的转速旋转]→[产生发动机曲轴扭矩M]→离合器→变速器→传动轴→主传动器→差速器等→驱动轮→[产生驱动轮扭矩MK]汽车的牵引力汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机，其传力过程如下：在发动机里热能转化为机械能→有效功率N→曲轴旋转（转速为n），产生扭矩M→经变速和传动，将M传给驱动轮，产生扭矩MK→驱动汽车行驶。汽车传动系统：功率(N)，发动机功率,单位千瓦(Kw)/马力（hp）

5、,1hp=0.7457kW.扭矩(M),表征汽车牵引力的大小,单位牛顿.米/千克.米,1千克.米=9.8牛顿.米燃油消耗(ge),发动机每小时产生每千瓦功率消耗的燃油量，单位（克/千瓦/小时）转速(n)，单位转/分钟有一个简单的公式可以表明功率、牵引力和速度的关系：功率（N)＝(牵引力)扭矩(M)×速度(V)2）用车速表示的牵引力计算公式：发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（速比ik）和主传动器（速比i0）两次变速两次变速的总变速比为：γ=i0·ik；传动系统的机械效率为ηT<1.0；传到驱动轮上的扭

6、矩Mk为：Mk=MγηT驱动轮上的转速nk为：车速V与发电机转速关系：3）用功率表示的牵引力计算公式发动机曲轴的扭矩与发动机的有效功率有关，它们之间的关系如下：式中：M―――发动机曲轴的扭矩（N.m）；N―――发动机的有效功率（KW）；n―――发动机曲轴的转速(r/min)。有关计算的汇总：(1)M和N的关系(2)r和V的关系(3)T和V的关系2．汽车阻力计算汽车在行驶过程中需要不断克服各种阻力，这些阻力有的来自空气的阻力，有的来自道路摩擦力，有的来自汽车上坡行驶时产生的阻力，有的来自汽车变速行驶

7、时克服惯性的阻力，这些阻力可以分为空气阻力、道路阻力和惯性阻力，下面分述之。1.空气阻力汽车在行驶过程中所受的空气阻力主要包括：（1）迎面空气质点的压力；（2）车后真空吸力；（3）空气质点与车身表面的摩擦力。由空气动力学的研究与试验结果可知，空气阻力RW可以用下式计算：式中：K―空气阻力系数，ρ―空气密度，一般ρ＝1.2258(N.s2/m4);A―汽车迎风面积，即正投影面积（m2）；v―汽车与空气的相对速度(m/s)，可近似地取汽车行驶速度。将车速v（m／s）化为V（km／h）并化简，得对

8、汽车列车的空气阻力，一般可按每节挂车的空气阻力为其牵引车的20%折算。汽车的空气阻力系数与迎风面积车型迎风面积A（m2）空气阻力系数K小客车1.4~1.90.32~0.50载重车3.0~7.00.60~1.00大客车4.0~7.00.50~0.802.道路阻力由道路给行驶的汽车产生的行驶阻力，主要包括滚动阻力和坡度阻力。汽车在道路上行驶时的滚动阻力来源于轮胎表面于路面之间的摩阻滑移，轮胎橡胶在接触表面处的弯曲变形，车轮滚过路表面突出的石子或不平整的破碎路面，车辆从道路的低洼处爬出，