《工程机械概论》课后题答案详解

第一章

1.工程机械的传动装置主要有哪几种类型？其主要功能和各自的特点是什么？

答：(1)机械传动：使用最广泛，分为摩擦传动和啮合传动。(2)液压与液力传动：可以实行无极调速；能自动换向。(3)气力传动：传动速度不均匀。(4)电力传动：可以使机械构造简单、体积小、自重轻。

2.带传动与链传动各有何特点？举例说明在工程机械中的应用？

答：带传动：传动平稳、构造简单、造价低廉、不需润滑和缓冲吸震等优点。链传动：结构简单、传动功率大、效率高、传动比准确、环境适用性强、耐用和维修保养容易等优点。

3.齿轮传动的类型有哪些？各有何特点？

答：外啮合传动、内啮合传动、齿轮齿条传动、人字齿传动、斜齿传动、直齿传动、曲齿传动、螺旋齿轮传动、蜗杆传动：效率低

4.何谓传动比？齿轮传动的传动比如何计算？轮系传动比怎么计算？

答：传动比：等于主动轮转速比从动轮转速也等于主动轮齿数比从动轮齿数的反比。定轴轮系的传动比：等于各对齿轮传动比的连乘积，它等于轮系中各对齿轮从动轮齿数的乘积与各对齿轮主动轮齿数的乘积之比，而传动比的符号则取决于外啮合齿轮的对数。

5.说明变速器与减速器的差异？举例说明在工程机械中的应用

答：减速器多应用于要求速比大空间小的工作场合。变速器是一个多速比输出的变速箱，广泛应用与工程机械，它安装在发动机与工作机构之间，通过选择变速器的不同档位，得到不同的输出力矩和工作速度，以满足工程机械不同工作条件的要求。

6.轴的类型有几种，各种轴的受载特点有何不同？？答：根据轴的受载情况，可分为（1）心轴。工作时只承受弯矩而不传递转矩，分为固定心轴和转动心轴（2）转轴，工作时同时承受弯矩和传递转矩（3）传动轴，工作时主要传递转矩，不受弯曲作用或所受弯曲很小的轴称为传动轴

7.简述轴承的类型，特点和应用场合？

答：轴承分为滑动轴承和滚动轴承。滑动轴承与轴颈成面接触，工作时二者产生滑动摩擦。滑动轴承工作平稳可靠，无噪声，能承受较大的冲击载荷，主要应用与高精度或者重荷载荷，受冲击载荷的轴颈的支承上。滚动轴承是一种常用的标准件，他与滑动轴承相比，既有阻力小，效率高，径向尺寸大，轴向尺寸小，拆装及润滑方便等特点。

8.简述联轴器的作用、类型和应用场合

答：联轴器是用来将两端头连接起来并传递力矩的。凸缘联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎联轴器、万向联轴器。凸缘联轴器一般用于负载平稳、低俗、无冲击振动及对中性要求高的两轴连接。弹性柱销联轴器常用于启动频繁，高速运转，经常反向和两轴不便于严格对中的链接。轮胎联轴器适合于潮湿多尘、冲击大、启动频繁及经常反向转的场合。

9.简述工程机械液压传动的工作原理

答：液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。图为液压千斤顶的结构图和工作原理。图中大缸体7和小缸体3的底部都用油管相连。当提起杠杆1时，小活塞2被带动上传、升，小油缸下腔的密封容积增大，压力减小产生局部真空，邮箱10中的油液在大气压力作用下，打开单向阀4进入小油缸下腔，完成一次吸油动作。当用力下压杠杆1时，小活塞下移，小油缸下腔的容量减少，压力增加。单向阀4关闭，单向阀8打开，油液进入大油缸下腔，推动活塞6使重物5上升一段距离，完成一次压油动作。反复提压杠杆1，就能使油液不断地被压如大油缸，使重物不断地上升，达到起重的目的。若将放油阀9旋转90度，大油腔里的油就会流回到邮箱，活塞6就回到原位。10.施工机械液压系统的有哪几部分组成？各起什么作用？

答：1.动力元件—各种液压泵。它用来将原动机的机械能转换为液体的压力能。2执行元件—各种液压油缸和液压马达。他们接受压力油，将液体压力能转换为机械能。液压缸完成往复直线运动；液压马达完成旋转运动。3控制元件—各种控制阀。用来对液流的压力，流量和方向进行控制，以满足对传动性能的需要。4辅助元件—邮箱，滤油箱，管路和压力表等。此外，为了改善传动装置的性能，还采用储能器，冷却器、加热器等辅助元件。

11.叙述齿轮泵和柱塞泵的结构和工作原理。

答：齿轮泵由泵壳，端盖和一对相互啮合的齿轮组成。

12.液压泵与液压马达工作原理有何区别？

答：液压马达实质是液压泵工作的逆状态，从能量转换的观点看，液压马达和液压泵可互换使用。当原动机带动液压泵转动时，原动机的机械能能转变为液体压力能；反之，当液压系统将压力油提供给马达转子时，则转子被推动而转动，液体压力能又转变为机械能，即是液压马达。其结构可参见液压泵的结构。液压马达按结构也可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。

13.简述方向，压力和流量控制阀的类型和各自的作用

答：一、方向控制阀（1）单向阀：使油液只向一个方向流动，反向流动截止（2）换向阀：利用阀芯和阀体间的相对运动来切换油路，以改变油流方向，接通或关闭油路。二、压力阀（1）溢流阀（安全阀）。溢流阀用于使系统的工作压力和油路的压力不超过规定的极限压力，以保证液压系统的安全。（2）减压阀。减压阀是利用油液流过缝隙是产生压降的原理，使系统某一支路获得比系统压力低而平稳的压力油的液压阀。（3）顺序阀。顺序阀是利用油路中压力的变化控制阀口启闭，以实现执行元件顺序动作的液压阀。三、流量控制阀（1）节流阀：适用于负载和稳定变化不大或速度稳定性要求不高的液压系统。（2）调速阀：常用于对速度稳定性要求高的液压系统中。

14．液压系统的的辅助元件有哪些？各起什么作用？答：.辅助元件有：液压油箱、密封件、滤油器、油管和接头等。邮箱用于储油、散热和分离油中的空气和杂质。油管用于连接元件，输送液压油。管接头连接金属油管之间及金属油管与液压元件之间的连接。密封装置

是防止压力油泄漏的一种装置。滤油器是用来清除液压

油中的各种杂质，以免划伤、磨损有相对运动的零件，

避免堵塞零件上的小孔及细缝，影响系统的正常工作。

15.叙述液力变矩器的组成及其工作原理。

答：在液力变矩器的坚固外壳内有四个组件：泵涡轮

定子变速器油液。液力变矩器的外壳通过螺栓固定到

发动机的飞轮上，这样液力变矩器的转速将始终等于发

动机的转速。在液力变矩器中，泵的翼片与外壳相

连，因此其转速与发动机的转速相同。液力变矩器的工

作原理如下：当nw=0时，M′w=Mb+Md，涡轮受力大于

泵轮；随着nw的增加，u增加，使v的方向改变，当

涡轮流出的液流正好沿导轮出口方向冲向导轮时，

Md=0，Mw=Mb；随着nw的继续增加，u增加为u′，v

的方向改变为v′，Mw=Mb-Md；当nw=nb时，工作液在

循环圆中的循环流动停止，将不能传递动力。

第三章

1.单斗挖掘机有哪几种类型？型号的表示方法是什么？

答：履带式机械挖掘机，履带式电动挖掘机，履带式液

压挖掘机，汽车式液压挖掘机，轮胎式机械挖掘机，轮

胎式液压挖掘机，步履式液压挖掘机。表示方法：挖掘

机第一个字母用W表示，后面的数字表示机重。如W表

示履带式机械单斗挖掘机，WLY表示轮胎式液压挖掘机

WY200表示机重为20t的履带式液压挖掘机。

2．单斗挖掘机有哪几部分组成?各部分起什么作用?

答:包括工作装置、回转平台、行走装置、动力装置、

液压系统、电气系统和辅助系统等组成。1工作装置进

行挖掘、抓取、装载等，满足不同工况需要 2回转平

台用来回转驱动和支承3行走装置是整个挖掘机的支承

部分，支撑整机自重和工作负载完成工作性和转场性移

动4动力装置提供动力

3．液压挖掘机可以更换哪些工作装置？说明其特点和

应用场合。

答:常用工作装置有反铲、抓斗、正铲、起重和装载

等。反铲用于深度在四米以内砂土或粘土的基坑，大型

基槽和管沟土方开挖作业，它受地下水影响小，边坡效

果好；正铲用于开挖停机面以上的土方工程。它挖掘力

大生产效率高，可直接开挖（I～IV）类土和经爆破的

岩石，冻土。正铲工作面高度应不小于1.5米，以保证

切土装满土斗，可用于地质良好或经降水的大型基坑土

方开挖。

4、履带式挖掘机与轮式挖掘机有何特点？各适用于什

么场合？

答:履带式挖掘机的特点是牵引力大，爬坡能力强，接

地比压小、转弯半径小、机动灵活，但行走速度低，通

常为0.5～0.6km/h，转移工地时需要用平板车搬运。

应用场合比较广泛，山区和工况恶劣条件下也能胜任。

轮式挖掘机的特点是机动性能好，运行速度快（通常达

20～30km/h），但轮胎接地比压大，爬坡能力小，挖掘

时机身稳定性较差。适宜土方量不大的狭窄场地上快速

作业。

第四章

1.推土机有哪几种类型，各有何特点？

答:①按发动机功率分为小型，中型，大型推土机。发

动机功率小于75kw为小型75-239为中型，大于239kw

为大型。②按行走装置分为履带式和轮式，履带式附

着性能好，接地压力小，通过性好，爬坡能力强，宜在

山区和恶劣条件下作业吗，轮式行走速度快，机动灵

活，不破话路面，运距长③按底盘传动分为机械传动，

液力传动和全液压传动④按用途分为通用型和专用型，

专用型用于特定工况

2.叙述履带推土机的基本组成与作用？

答:基本组成和作用：1.工作装置主要为推土铲刀和松

土器松土，2.底盘支撑主机并将发动机的动力传给行走

机构及各个操纵机构 3.全液压推土机的传动系统驱动

两个行走液压马达实现整机行走 4.液压系统发动机驱

动液压泵等各操作的动力驱动。

3.全液压驱动的推土机与液力驱动的推土机有何区别和

特点？

答：全液压推土机普遍采用高速传动方案，即采用液压

泵、高速马达、减速机构的传动方案。与液力机械推土

机相比，全液压推土机无论从原理上，还是从结构上都

有明显的区别，主要体现在如下几个方面：从结构和原

理方面看，全液压传动推土机结构简单，技术先进。业

历史推土机的传动系统由发动机液力变速器、中央传动

和终传动等组成，功率的传递靠机械部分来完成，传动

效率较高，能实现无极变速，自动适应性好，噪声低。

总之，全液压式在效率，变速，功率等方面都优于液力

式推土机。

4.叙述装载机的基本组成，并解释为什么装载机多采用

前后桥驱动。

答：装载机又工作装置、行走装置、发动机、传动系

统、转向制动系统、液压系统、操作系统、和辅助系统

组成。装载机采用铰接式车架，转弯半径小，机动灵

活，但转向和高速行驶时稳定性差。而前驱动桥与前车

架刚性联接，后驱动桥在横向可以相对于后车架摆动，

从而保证装载机四轮着地。铰接式装载机的前、后桥可

以通用，结构简单，制造比较方便。在驱动桥两端车轮

内侧装有行走式制动器，可以实现机械制动。

5.装载机的一个作业循环包括那些环节？简述装载机的

作业过程

答：包括1）：铲斗举升平移；2）：铲斗下降平

放；具体步骤是：铲斗在地面由铲掘位置收斗，动臂

举升铲斗至最高，铲斗下饭卸料，动臂下降至最低位

置，铲斗自动放平。作业方式有“I”型，“V”型，

“L”型，“T”型等形式。作业过程I型：装载机装满

铲斗后之先后退一段距离，在装载机后退并把铲斗举到

卸载的高度的过程，自卸车倒退到与装载机垂直的位

置，铲斗卸载后，自卸车前进一段距离，装载机前进到

料堆继续下一次作业。“V”型：自卸车与装载机工作

面成60度角，装载机装满铲斗后，在倒车驶离工作面

的过程中掉头60度使装载机垂直于自卸车，然后驶向

自卸车卸料后装载机驶离自卸车，进行下一次作业循

环；“L”型：自卸车垂直于工作面，装载机铲装物料

后后退并调转90度，然后驶向自卸车卸料，然后再后

退并调转90度再直线驶向料堆，进行下一次作业循

环；“T”型：自卸车垂直于工作面，装载机铲装物料

后退并调转90度，然后在调转90度驶向自卸车卸料，

空载装载机后退并调转90度然后再调转90度驶向料堆

进行下一次作业循环。

6 为什么装载机、推土机和平地机在传动系统中大多

采用液力变矩器？

答:1、使行走机构具有良好的目的适应能力，使发动机

经常在额定工况下工作。同时还可以避免因外载荷的突

然增大而熄火。使机械的动力性能和工作性能得到较大

的提高。2、变矩器的工作介质是液体，可以吸收一些

外载荷的冲击和振动，因而使机械使用寿命提高。3、

变矩器本身具有无级变速的功能，故变速器的变速档就

可以减少，而且都是采用动力换挡的变速器，操作方

便、省力。

7．叙述平地机的用途、类型和型号表示？

答:平地机是一种功能多、效率高的工程机械，适用于

公路、铁路、矿山、机场等大面积的场地平整作业，还

可以进行轻度铲掘、松土、路基成型、边坡修整、浅沟

开挖及铺路材料的推平成形等作业。平地机按照发

动机功率分为：56KW以下为轻型；56~90KW为中型；

90~149KW 为重型；149KW以上为超重型。按机型机架

形式分整体机架式和铰接机架式。机型编号的第一个字

母P，Y表示液压式，后面的数字表示发动机功率。如

PY160表示发动机功率为160的液压式平地机.。

8．平地机的刮刀有几个调整动作？调整的目的是什

么？怎么样进行调节？

答:平地机的刮刀可以升降、倾斜、侧移、引出和360

度回转等运动；刮刀的位置可以在较大的范围内进

行调整，以满足平地机平地、切削、侧面移土、路基成

型和边坡修整等作业要求。刮刀与会转圈连接，

在驱动装置的驱动下带动刮刀的全回转，刮刀背面的侧

移油缸推动刮刀沿两条滑轨侧向滑动。切削角调节油缸

可以改变刮刀的切削角。

9.平地机能完成哪几种作业？

答:平地机可以完成平地，切削，侧面移土，路基成

型，边坡修整等作业。

10、叙述铲土运输机械包括哪些机型？它们各自适合从

事何种土方作业？

答:铲土运输机械包括推土机，装载机，铲运机，平地

机和运土车等a土机是将铲刀切入土中，依靠机械牵

引，完成土的切割和推运。b载机是用来装在松散物料

和爆破后的碎石及对土壤做轻度的铲掘工作，同时还

能用于清理，刮平场地，短距离装运物料及牵引作业。

c运机就是一种挖土兼运土机械设备，他可以在一个工

作循环中独立完成挖土，装土，运输和卸土等作业，还

有一定的压实和平地作用。d地机是一种功能多，效率

高的工程机械，适用于公路，铁路，矿山，机场等大面

积的场地平整作业。还可以进行一些轻度的铲掘，松

土，路基成型，边坡修整，浅沟开挖及铺路材料的推平

成型等作业。e土车适用于建筑，水利、筑路、矿山等

作混凝土、砂石、土方、煤炭、矿石等各种散装物料的

短途运输，动力强劲，通常有机械回斗功能。

第五章

1.按压实原理可将压路机械分为几种类型？说明各自的

特点和应用场合。

答：可分为静力式、振动式和冲击式。特点：静力式

压实机械沿被压实材料表面往复滚动，利用机械自重产

生静压力作用，迫使其产生永久变形而达到压实目的。

振动式压实机械是利用固定在质量为m的物体上的振动

器所产生的激振力，迫使被压实材料做垂直强迫振动，

从而减少颗粒间的缝隙，增加密度，达到压实目的。冲

击式压实机械是利用一块质量为m的物体，从一定高度

落下，冲击被压实材料从而达到压实的目的。应用场

合：静力式：可用来压实路基、路面、广场和其他各类

工程的地基等；振动式：是公路、机场、海港、堤坝、

铁路等建筑和筑路工程必备的压实设备；冲击式：特别

适用于湿陷性黄土压实和大面积深填土石方的压实工

作。

2.钢轮压路机与轮胎压路机相比各有什么特点？适合什

么场合工作？

答：钢轮压路机根据滚轮和轮轴数目为主主要分为二轮

二轴式和三轮二轴式。二轮压路机主要用于路面压实，

三轮压路机重量较大，主要用于路基压实。轮胎压

路机接触面积大，机动性好，便于运输，进行压实工作

时土壤与轮胎同时变形，全压力作用时间长，接触面积

大，并有柔合作用，压实效果好，能适应各种土质的压

实工作，因此广泛用于压实各类建筑基础，路面和路基

及沥青混凝土路面

3.简述静作用压路机的构造和工作原理。

答：静作用压路机动力装置、传动系统、工作装置、操

纵系统等辅助装置构成。常见有光轮压路机、羊角压路

机、和轮胎压路机。基本原理是应用静压力压实路面。

4.振动压路机的基本组成和工作原理？

答：振动压路机主要由动力装置、传动系统、振动装

置、行走装置和驾驶操作等部分组成。

振动压路机械是利用在质量为m的物体上的振动器所产

生的激振力，迫使被压实材料垂直强迫振动，从而减小

土壤颗粒间的空隙，增加密实度，达到压实密度。

5振动压路机与振荡压路机的工作原理有何区别？

答：振动压路机是利用质量为m的物体上的振动器产生

的激振力，迫使被压实材料作垂直振动；振荡压路机将

传统压实激振力的纵向输出变为横向输出，从而使压实

效果更好。

6叙述蛙式打夯机的结构和工作原理？

答：原理：利用偏心块旋转产生离心力的冲击作用进行

夯实作业。结构：夯头，夯架，三角带，底盘，传动轴

架，电动机，扶手和三角带轮

7．简述小型夯实机械的类型和应用场合。

答：小型夯实机械有蛙式打夯机、振动冲击夯实机和

振动平板夯实机。蛙式打夯机广泛用于公路、建筑、水

利等施工工程；振动冲击夯实机用于建筑基础等；振动

平板夯实机在工程量不大，狭窄场地得到广泛使用。

第六章

1 .叙述双锥反转出料搅拌机的结构和工作原理？