《工程机械性能与使用》复习题

一、名词解释：1、土壤的塑性 :土在外力作用下可以改变形状，但不改变体积，不发生断裂，并且在外力解除后,仍能保持已有的变形而不恢复原状的性质。

2、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3、土壤的含水量：土壤的含水量ω：土中水的重量与土粒重量（干重量）之比，用百分数表示。

4、制动距离：指轮式机械速度为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。

5、制动力系数：φb：制动过程中，制动力与垂直载荷之比，即制动过程中的附着系数。

6、转向参数与转向半径：转向力参数是指转向力与车辆切线牵引力之比；从转向轴先到机械纵向对称平面的距离成为转向半径。

7、滚动效率和滑转效率：滑转效率；轮式机械作业时滑转效率为行走机构获得的功率与车轮获得的功率的比值；滚动效率是表示客服滚动阻力的功率损失的程度。

8、附着力与附着系数：理论附着力：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。

9、轮胎的侧偏刚度和侧偏特性: Fy-a曲线在a=0°外的斜率称为侧偏刚度，侧偏特性：指侧偏力、回正力矩与侧偏角的关系。

10、同步附着系数 :前、后制动器制动力为固定比值的轮式机械，只有在同步附着系数情况的路面上制动时才能使前、后车轮同时抱死。

11、传动系效率与驱动段效率: 传动系效率ηm：用机械等速直线行驶时，传到驱动轮上的功率Pk与发动机有效功率Pe 之比来表示。

驱动段效率：由于动力从驱动轮经履带驱动段传到接地段时，中间有动力损失，如果此损失用履带驱动段效率ηr表示12、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。

13、滑转率与额定滑转率:滑转率δ：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。

14、地面制动力和制动器制动力由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。

15、滑转曲线:滑转曲线：滑转率δ和牵引力FK之间的关系。

由于路面或土壤情况的复杂性，滑转曲线多由实验取得。

16、牵引效率与牵引功率牵引效率ηKP：机械牵引功率在发动机有效功率中所占的百分比。

牵引功率是发动机的有效功率中扣除了各种损失后所剩余的，可供进行有效作业的功率。

17、液力变矩器输入特性：是以泵轮转矩系数λ1作为参变数而绘制的泵轮轴转矩M1与泵轮转速n1间函数关系的曲线。

二、分析题：1、分析轮式机械滚动阻力的形成原因，并分析影响轮式机械滚动阻力和附着性能的因素。

形成原因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，使支撑路面则履带卷绕运动的平均速度可由下式计算：)/(602s m nl Z l Z v k t k k t k m ==ωπ发生变形而做的功几乎全部不能回收，从而形成滚动阻力。

影响因素。

1、土壤条件2、路面条件3、行驶速度4、附着重力5、轮胎充气压力6、轮胎尺寸7、轮胎花纹8、轮胎结构2、何谓履带式机械速度的不均匀性？分析其产生原因及危害，并计算其平均速度。

平均速度的计算)/(602s m nl Z l Z v k t k k t k m ==ωπ履带行走机构在水平地面的直线运动，可以看成是台车架相对于接地链轨的相对运动和接地履带对地面的滑转运动(牵连运动)合成的结果。

履带相对地面车架相对履带车v v v +=从上图中可以看到，当履带处于图中l 所示的位置时， 履带速度达最大值kr v ω01=式中：r0——驱动链轮的节圆半径； ωk ——驱动链轮的角速度。

当履带处于图中2所示的位置时，履带速度最低，等于：2cos2cos102ββωv r v k ==由此可知，即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，使机械振动及噪声增加，运动的平稳性及舒适性降低。

2、履带卷绕运动的平均速度的计算：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：3、机械传动和液力机械传动的工程机械牵引特性曲线图上应标注出哪些特征工况？这些特征工况是:1.最大有效牵引功率工况；2.最大牵引效率工况；3.发动机标定功率工况；4.标定滑转率工况；5.由发动机扭矩决定的最大牵引力工况；6.由附着条件决定的最大牵引力工况；7.对于液力机械传动的机械，还包括液力变矩器工作扭矩决定的最大牵引力工况。

4、何谓轮式机械的制动性？分析制动性的评价指标。

轮式机械行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和下坡时能维持一定车速的能力称为轮式机械的制动性。

评价指标 1、制动效能：2、制动效能的恒定性：3、制动时轮式机械的方向稳定性5、分析轮式运输机械沿行驶方向的驱动力平衡方程，说明动力因数和动力特性的定义，并利用动力特性分析轮式机械在运输工况下的速度性能、加速性能和爬坡性能。

6、何谓履带式机械的转向阻力系数？其转向阻力矩产生的原因是什么？转向阻力系数μ 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。

它综合考虑了土壤的横向和()定转速。

发动机的额定功率和额—、式中：eH eH eH e eH cBa Ba n P n n P n M P 205.0~03.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛==7、轮式机械的稳态转向特性分为哪几种类型？操纵稳定性良好的轮式机械应具有何种转向特性？为什么？1）不足转向：圆周行驶时，驾驶员保持方向盘转角不变，令车辆以不同的车速行驶，若速度提高时，车辆的转向半径增大，则具有不足转向性。

2）中性转向：若速度提高时，车辆的转向半径不变，则具有中性转向性。

3）过多转向：若速度提高时，车辆的转向半径减小，则具有过多转向性。

车辆应具有不足转向性：在侧向力的作用下，车辆偏转产生的惯性力方向与侧向力方向相反，使车辆偏离原直行方向不严重，侧向力消失时，惯性力还有自动回正的作用，所以具有不足转向性的车辆具有良好的保持直行的能力，具有良好的操纵性。

8、写出柴油机与液力变矩器进行合理匹配应遵循的原则。

（1）以转换到变矩器输入轴上的发动机调速特性作为匹配基础； （2）保证涡轮轴具有最大的输出功率。

9、何谓Ι曲线、β曲线？画出两条曲线并分析普通轮式机械的制动过程。

前、后轮制动器制动力的关系曲线，称为理想的前、后轮制动器制动力分配曲线，也 称Ⅰ曲线: 实际前后制动器制动力分配曲线，简称β线2、φ大于φ0时，令φ=0.7（如图中C 点）：开始制动时，前、后轮均未抱死，故前后轮地面制动力和制动器制动力均按β线增长，然后后轮先开始抱死。

可见，当车辆在φ大于φ0路面上制动时，即 β线位于Ⅰ曲线上方，制动时总是后轮先抱死，因而容易发生后轴侧滑使轮式机械失去方向稳定性。

3、φ等于φ0时，设φ0=0.39（如图中B 点）制动时轮式机械前、后轮将同时抱死。

10、写出机械传动的工程机械牵引功率平衡方程式，并逐项进行分析。

（1）驱动辅助装置消耗的功率PBa这部分功率主要消耗在克服操纵和润滑系统油泵的空载回路阻力中，它可按下列公式计算：图中曲线上的A 、B 、C 三点的φ值分别小于、等于和大于同步附着系数φ0。

1、 φ小于φ0时，假设φ=0.1（如图中A 点）：（1）制动开始时，前、后轮制动器制动力均按β线上升，因前、后轮均未抱死，故前、后轮地面制动力按β线上升。

而 前后轮的地面制动力也按β线上升，即：2121μμF F F F xb xb ==；2）当β线与f 线相交时，前轮开始抱死，此时再增加踏板力，21211121μμβF F f F F F F f F F xb xb xb xb xb xb =≠线上升，且沿线略有增加，沿使增加使前轮法向力增加动强度的基本不再增加，仅因制，且线变化，将沿、地面制动力3）当f 线与Ⅰ线相交时，后轮也抱死，此时前后轮均抱死拖滑总之，当车辆在φ小于φ0路面上制动时，即β线位于Ⅰ线下方，总是前轴车轮先抱死，行驶方向偏离不大，但失去转向能力。

实际切线牵引功率PPK ，如下计算：vF P v F P P P P P P K PK K PK r m ec PKPKPK =='=-'=来计算：与实际行驶速度也可用切线牵引力δδδηηηη（6）消耗在克服滚动阻力上的功率Pf ：滚动阻力。

—滚动阻力系数；—工作面坡角；—机械重量；—式中：f f f F f G fGv v F P ααcos ==（7）消耗在克服坡道阻力上的功率Pi ：αsin Gv P i ±=（8）消耗在克服工作阻力上的功率，即有效功率PKP ：v F v F P KP x KP == αsin Gv P i ±=工程机械的功率平衡方程式如下：xi f r m PTO Ba e P P P P P P P P P +++++++=δ（2）驱动功率输出轴所需的功率PPTO ：这部分功率计算需视车辆所带工作装置的类型决定。

输入变速箱的功率，即发动机的自由功率Pec 为： ()PTO Ba e ec P P P P +-=()传动系的总传动效率。

—式中：m m ec m P P ηη-=1（3）传动系中的功率损失Pm ：驱动轮上获得的驱动功率PK 可按下式计算：m ec m ec K P P P P η=-=（4）履带驱动段上的功率损失Pr ：()()r m ec r K r P P P ηηη-=-=11r m ec r K r K PKP P P P P ηηη==-='（５）履带滑转引起的功率损失P δ：滑转率—速度；履带相对于地面的滑转—式中：δδδj T K j K v v F v F P ==11、何谓制动侧滑？分别画图比较制动时前轴侧滑和后轴侧滑的方向稳定性。

制动侧滑是指制动时轮式机械的某一轴或两轴，在横向附着系数下降、侧向力作用下发生横向移动。

制动侧滑是指制动时轮式机械的某一轴或两轴，在横向附着系数下降，侧向力作用下发生横向移动。

12、在发动机与变矩器的匹配过程中，装载机和推土机应如何计算发动机的自由功率和自由转矩？ 发动机自由转矩Mec 和自由功率Pec 可按下式计算：PTOBa e ec PTO Ba e ec P P P P M M M M --=--=13、何谓柴油机的调速特性？一般用哪些参数评价调速器的性能？ 带有调速器的柴油机速动特性称为柴油机的调速特性 稳定调速率δ1：瞬时调速率δ2： 不灵敏度ε：14、画图分析刚性车轮在刚性地面上的三种滚动情况。