山东交通学院机械性能期末考试复习

一、名词解释1、含水量: 土中水的重量与土粒重量（干重量）之比，用百分数表示。

2、土的孔隙率n：土壤的孔隙体积与土的总体积之比。

孔隙比e：土的孔隙体积与土中固体颗粒体积之比。

3、土壤的塑限和液限:含水量大于某一界限时粘性土壤将呈现出某种流动状态，该含水量的极限(土壤的液限)含水量小于某一界限时粘性土壤则失去压延性而变成硬性的固体状态该含水量的极限(土壤的塑限)4、履带式机械的行驶阻力是指从驱动轮开始的整个行走机构在机械行驶时产生的阻力。

滚动阻力拖动试验时被测机械由其他机械牵引，用测力计测得的力是Ff1与Ff2的合力，被称为履带式机械的滚动阻力Ff。

5、转向阻力系数:表示作用在履带支承面上单位机器重量所引起的土壤换算横向反力。

6、柴油机的调速特性:带有调速器的柴油机速动特性称为柴油机的调速特性7、切线牵引力:履带车辆工作时，其上作用着抵抗车辆前进的各种外部阻力和推动车辆前进的驱动力——切线牵引力有效切线牵引力：切线牵引力Fk与滚动阻力Ff的差值。

8、土壤的粘着性 :土的粘着性是指土壤粘附在其他物体上的能力。

9、转向参数：转向力与车辆切向牵引力之比10、试验滑转曲线:有效牵引力与滑转率的关系11、动力半径:切线牵引力线到轮心的距离12、制动距离:轮式机械速度为VO时，从驾驶员踩着制动踏板开始到轮式机械停住为止所驶过的距离。

13、同步附着系数:β线与I线相交点，该点对应的附着系数14、转向半径:从转向轴先到机械纵向对称平面的距离成为转向半径15、滑转率与额定滑转率:表示履带对地面的滑转程度，它表明了由于滑转而引起的车辆行程或速度的损失。

额定滑转率：指使机械获得最大圣餐率的滑转率16、附着力和附着系数：在容许滑转率时，车辆能够发挥的最大切线牵引力称为理论附着力，或直接称为附着力。

附着力与附着重量之比值称为附着系数17、牵引特性:用图表的形式表示了机械在一定的地面条件下，在水平地段以全油门做运动时，机械格挡的牵引功率、实际行驶速度、牵引效率、小时燃油消耗量、比油耗、滑转率、发动机功率和转速等变化的函数关系。

18、扭矩储备系数Memax—柴油机最大输出扭矩；MeH —柴油机标定功率时的扭矩扭矩适应性系数发动机的最大转矩与额定转矩之比。

19、制动距离:轮式机械速度为VO时，从驾驶员踩着制动踏板开始到轮式机械停住为止所驶过的距离。

20、制动效能的恒定性:车辆在高速时或下常坡连续制动时制动效能保持的程度，21、地面制动力于车轮与地面间有附着作用，车轮对地面产生一个向前的切向力，同时地面给车轮一个反作用力Fxb，正是这个力阻止车轮向前运动，称其为地面制动力。

制动器制动力：在轮胎周缘克服制动器摩擦力所需的力称为制动器制动力，以符号Fμ表示。

22、制动的方向稳定性:制动时机械按照驾驶员给定的方向行驶的能力，即不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。

23、转向半径:从转向轴先到机械纵向对称平面的距离成为转向半径24、轮胎的侧偏特性 :指侧偏力与侧偏角的关系。

1、何为土壤的级配？如何表示？它对土壤的性质有何影响？分析其形状趋势。

答：土的级配：土的各级土粒组合情况，用其含量的百分数表示，称为土的颗粒级配。

表示方法：土的级配常以颗粒级配曲线表示。

级配曲线可反映以下内容：（1）粒组范围及土的级配；（2）颗粒分布情况；当曲线平缓时，说明土中大的及小的颗粒都有，颗粒不均匀，即各级粒组搭配良好，称为级配良好的土；当曲线较陡时，表示土中颗粒直径范围较小，颗粒均匀，属于级配不好的土。

2、何为土壤的塑性？含水量对粘土的可塑性有何影响？答：土壤的塑性是土壤在外力取消后仍保持变形的能力。

含水量对粘性土的可塑性有重要影响，只有含水量在一定范围内时其塑性才能表现出来。

W之间时含水量小于其塑性下限Wp时为硬性土壤；含水量介于塑性下限Wp与塑性上限LW时为流动土壤。

为塑性土壤；含水量大于塑性上限L3、分析粘性土壤的剪切——位移曲线。

答：粘土在剪切应力随着位移的增加而增加，当达到一定值后，基本上不变。

即相当于被压实后，剪应力为恒值。

剪切应力与变形的关系：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=--K j K j m e c tg e 11ϕσττ 式中：j —土壤的剪切变形；K —土壤的水平剪切模量。

K 就是曲线在原点处的切线与τm 所作水平线的交点A 的横坐标值。

4、什么是土壤的剪切强度？写出库伦剪切强度公式并计算履带式机械的最大切线牵引力。

履带式机械怎样增大切线牵引力。

答：抗剪强度—土所具有的抵抗剪切破坏的能力。

土壤内聚力—土的内摩擦角—应力作用在剪切面上的法向—土的抗剪强度—式中：C Ctg m m ϕστϕστ+=ϕϕστtan 2tan max g m t G bLC A AC A F +=+=⋅=沙土：增加机重g G ；粘土：增加履带板宽度b 。

5、何为履带式机械速度的不均匀性？分析其产生的原因及危害并计算其平均速度。

答：k r v ω01=2cos 2cos 102ββωv r v k == 不均匀性：由链轨节链接而成的链传动原因： 使驱动轮作等角速旋转，台车架的相对运动也将呈现周期性的变化，从而使车辆的行驶速度也带有周期变化的性质危害：使机械振动及噪声增加，运动的平稳性及舒适性降低。

可通过驱动轮每转一圈所卷绕(转过)的链轨节的总长来计算，即单位时间内所卷绕的链轨节的长度。

则履带卷绕运动的平均速度可由下式计算：)/(602s m n l Z l Z v k t k k t k m ==ωπ。

6、影响履带式机械附着性能的因素有哪些？答：从附着力的分析可知：⎰⎰+=+===AA m t G AC dA C dA F F ϕϕστϕtan )tan (max 对于砂土C=0，故ϕϕtan G F =砂土的ϕtan 一般不超过0.7，所以它的附着力小于0.7G 。

附着力与机重有关。

对于粘性土壤来说，附着力与机械的附着机重、土壤的内聚力、履带接地面积以及土壤的内摩擦角有关。

若履刺较长或能切入土壤中，则履带式机械的附着性能将显著提高。

从滑转率分析可知：对于两条滑转曲线，当滑转率相同时，显然切线牵引力较大者附着性能好；或者在地面能够提供相等的切线牵引力时，滑转率较小者附着性能较好。

7、机械直接传动车辆和液力机械传动车辆的驱动力如何确定？由发动机动力确定的工程机械驱动力与由附着力确定的驱动力有何不同？它们之间有何关系？并计算其切线牵引力。

答：机械直接传动车辆驱动力的确定：等速稳定运转的工况切线牵引力计算：）。

履带驱动段效率（—驱动轮动力半径；—式中：97.0~96.0≈==r r K Kr m m ec K Kr K r r i M r M F ηηηηη液力机械传动车辆驱动力的确定：自由扭矩应是涡轮输出轴的扭矩2M 、变矩器所消耗的功率切线牵引力计算：K r m m K r i M F ηη2=由发动机动力所确定的驱动力在计算时应将这一部分转矩(功率)从发动机的转矩Me(功率Pe)中扣除。

由附着条件决定的最大切线牵引力（附着力）可按下式确定：履带与地面的附着系数—机械重力；—式中：ϕϕϕG GF =由发动机动力动力所确定的驱动力要小于等于地面附着力！8、分析履带式机械的行驶阻力以及影响因素。

答：外部行驶阻力和内部行驶阻力外部行驶阻力影响因素：土壤的性质，例如土壤的含水量、密度、土的孔隙率和孔隙比等内部阻力的影响：驱动轮、引导轮、支重轮、和托链轮转动时轴承内部产生的摩擦力9、画图分析刚性车轮在硬地面上的运动有哪三种情况？说明其速度的计算。

画图分析刚性车轮在硬地面上的运动有哪三种情况？说明其速度的计算。

（1）车轮纯滚动纯滚动时，接地点O1相对于地面的速度vj 为零，即vj ＝0因此O1点即为瞬时运动中心，如上图所示。

（2）滚动中带有滑移，从动轮经常有此情况接地点O1相对于地面的速度vj 不为零，具 有与前进方向相同的滑移速度vj 。

车轮直线运动的 速度为 此时瞬时运动中心下 移至O1’点，相当于以一个半径较大的车轮作纯滚动。

（3）滚动中带有滑转，驱动轮经常出现。

接地点O1相对于地面具有与前进方向相反的滑 移速度vj ， 车轮直线 运动的速度为：此时瞬时运动中心上移至O1’’点，相当于以一 个半径较小的车轮作纯滚动。

10、轮式机械滚动阻力由几部分组成？分析轮胎充气压力对机械附着性能和滚动阻力的影响。

滚动阻力一般包括土壤变形的滚动阻力Ffl 及轮胎变形引起的滚动阻力Ff2。

ω⨯=1OO v T jj T v OO v v v +⨯=+=ω1jj T v OO v v v -⨯=-=ω1当轮胎的充气压力Pi从较大值开始降低时，附着力随Pi降低而增加。

但当Pi 进一步降低时，驱动轮滚动阻力Ff就要增加。

这是因为滚动阻力是由轮胎和土壤两者变形所引起的。

Pi较大时，土壤变形起决定性影响，因此在一定范围内降低Pi可使土壤的垂直变形减小，也就降低了滚动阻力。

但当Pi降低到一定值以后，再进一步降低Pi时，由于轮胎变形对滚动阻力起了决定性的影响，反而会使滚动阻力增加。

11、车轮的分类（1）根据其产生运动的力学原因不同，其车轮可分为从动轮和驱动轮（2）根据车轮承受载荷后是否变形，车轮又可分力刚性车轮和弹性车轮两种12、画图分析轮式机械作直线运动时其驱动轮的受力情况，并分析其滚动阻力产生的原因。

(加上图）原因：车轮滚动时，轮胎地面的接触区域会产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑路面的变形，这些变形引起滚动阻力。

因此滚动阻力一般包括土壤变形的滚动阻力Ffl及轮胎变形引起的滚动阻力Ff2。

轮胎与支撑面的相对刚度决定了变形的特点，当弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，车轮的滚动阻力主要来自轮胎内部摩擦而产生的弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。

当车轮在软路面上滚动时，软路面在车轮滚动过程中形成车辙而发生永久性的塑性变形，使支撑路面发生变形而做的功几乎全部不能回收，从而形成滚动阻力。

13、双桥驱动的轮式机械有何特点？分析其寄生功率产生的原因及其危害。

1、牵引附着性有显著的改善2、较好的操纵性和纵向稳定性3、较好的通过性当牵引负荷减小到δ1＜l－rg2/rg1时，前桥驱动轮的牵引力Fl为正值，后桥驱动轮的牵引力为负值，即后轮在机体的推动下，一边向前滚动，一边向前滑移，并且起了制动作用。

传往前轮的动力有两路：一路是由发动机传来，另一路由后轮传来，两路汇合后传到前轮，使前轮的驱动力增大。

其增大部分仍将通过机体传给后轮，用以克服后轮制动所需的力。

实际上前轮驱动力的增加并不产生有效的牵引力。

由制动力F2所形成的功率P2将在下列闭路中循环：由后轮经其主传动器到分动箱，再经前桥主传动器到前轮，然后经机体重新传给后轮。