底盘理论

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工程机械底盘理论课件--牵引性能参数的合理匹配

但是当Mc增至一定程度后，发动机偏离调速特性的程度愈大。于是，在某一负载程度下可获得最大的平均输出功率。这一最佳负载程度下的发动机扭矩Mepmax和最大平均输出功率Pemax可以用最佳扭矩负载系数kz0和最佳功率输出系数kpo来表示：
Mepmax=KzoMeH Pmax=KPoPeH
当发动机的负载程度达到这一最佳值时，发动机的平均输出功率将随着负载程度的增大而下降，负载程度达到某一极限时，发动机将不稳定工作。从图中还可以看到，当发动机具有最大输出功率时，发动机的平均输出比油耗也接近它的最佳值。
第一节牵引性能
行走机构的牵引效率ηx可以由滚动效率ηf与滑转效率ηδ的乘积来表示，——履带式行走机构的牵引效率是ηfηδ和ηr三者的乘积。由于履带驱动段效率，ηr可近似地认为是一常量，所以为简化讨论起见未予计入，但这并不影响问题讨论的实质。亦即：
x
f
F F Ff
(1 )
（6-3）
Q ＝ f (F KP, v)
第一节牵引性能
由于在行走机构与地面相互作用中，有效牵引力FKP与实际行驶速度v之间存在着某种制约关系，即FKP的增大将伴随着v的下降。因此，在滑转曲线上总可以找到某一工况点，当机器在这一工况下工作时，牵引力和实际速度两方面因素作用的综合结果可使机器的生产率达到最大值。这一工况称为行走机构的最大生产率工况。
第一节牵引性能
为了实现上述两项要求，最简单的方法是适当地配置发动机的最大输出功率在行走机构滑转曲线上的位置。正确地配置这一位置不仅能保证发动机在作业过程中不会强制熄火，而且还可以利用行走机构的滑转来保护发动机不致于过分超载，从而保证发动机经常处在调速区段上工作。对于工作阻力急剧变化的铲土运输机械来说，这一点对发动机动力性和经济性得到充分的发挥将产生积极的影响。因此，正确地配置发动机的最大输出功率在行走机构滑转曲线上的位置将是解决牵引性能参数合理匹配的一个重要问题。

工程机械底盘理论课件--液力变矩器及其与发动机共同工作的性能

在这种情况下，转换至变矩器泵轮轴上发动机调速特性即为发动机本身的调速特性。很显然，发动机与变矩器共同工作的必要条件是：
M e M 1 ne n1
Me,ne—发动机的有效扭矩与转速；图4-4发动机与变矩器的串联连接
M1,n1—变矩器泵轮轴上的输入扭矩与转速。
a)-直接连接；
第二节液力变矩器与发动机共同工作的输入输出特性
如果在变矩器输入特性上同时绘出发动机的调速特性［图4-
5a)］，那么满足上述条件的发动机与变矩器共同工作的全部可能
工况就可清楚地表现出来。实际上这些工况是由发动机调速特性
和变矩器输入特性共同包含的区域来确定的，即［图4-5a)中
A1C1C2A7所包围的区域。由此可见，如将变矩器的输入特性
与转换至泵轮轴上的发动机调
发动机转速的增大而增大［见图4-5b］。
功率输出轴所消耗的转矩取决于所驱动的工作装置的类型，
情况很复杂。在近似的计算中，
通常可按一定的百分比在发动机的
总功率中将其扣除。
按照前面所述的方法，利用关
系式(4-5)、(4-6)和(4-7)，不难
作出转换至泵轮轴上的发动机调
速特性。据此，即可绘制出变矩
器与发动机共同工作的输入特性。
第二节液力变矩器与发动机共同工作的输入输出特性
由于上述原因，所以在共同工作的输入特性上也常常用发动机的通用特性代替调速特性。图4-5b)上可以清楚地表示出在变矩器与发动机共同工作的全部工况下，发动机的燃料经济性，并阐明发动机最经济的燃料消耗区是否被充分利用。
图4-5液力变矩器与发动机共同工作的输入特性 b)发动机通用特性；
一、液力变矩器的输出特性
液力变矩器的输出特性是表示输出参数之间关系的曲线。通常是使泵轮轴的转速保持不变，在此工况下求取以涡轮轴转速n2 为自变量的各输出特性曲线(参看图4-1)。

轻型商务箱式货车底盘理论分析

轻型商务箱式货车底盘理论分析
懂车的人判断一辆好车的指标就是看底盘，底盘又称为车架（Chassis），它如同人类骨骼的作用一样，承受着车辆在静态或者动态条件下所有的重量，包括发动机、变速箱、乘员，以及在恶劣路况与制动加速时对车辆产生的压力，这些都是由底盘一力承担，所以说，车架是一辆汽车的最重要支撑结构。

无论是家用轿车还是卡车，每台车都有一个底盘，但是底盘的形式就因车型而有所不同。

环顾全球各大汽车厂，能称之为车厂的，你可以没有发动机技术、但是你不能没有自己的车架；你可以不会设计样子外观，但你不能连这套骨骼都造不出来，也就是说，汽车工业货车由于需要承受较大的负载，所以底盘结构与普通的汽车完全不一样，这种结构就是非承载式车身，也称为车身框架结构其实车身框架结构的历史比汽车诞生的历史还
要久，这个结构实际上可以追溯到早期的马车时代，当时是使用木材来建造，在古装片中的马车与搬货的手推车都是使用这一种底盘结构。

直到20世纪30年代，才开始使用钢铁来取代木材，但是使用木材来固定这种做法仍然持续了几十年。

早期的车身框架已经是使用梯形结构，由两条横梁来固定两条平行的主梁上，车壳与动力系统都放在车架上方，而车架则放在悬架与车轮上。

来到今天这种结构已经被硬壳式、半硬壳式与单体式设计所取代，但由于车身框架结构能承受大负载，所以依然是货车与重型卡车的首选。

汽车底盘动力学的研究

汽车底盘动力学的研究汽车底盘动力学是研究汽车行驶中底盘受力、运动规律以及稳定性的科学，它对汽车的安全性和操控性有着重要的影响。

本文将对汽车底盘动力学的研究进行探讨和总结。

1. 底盘动力学概述汽车底盘动力学研究的主要内容包括刚体力学、悬挂系统、转向系统、制动系统等方面的理论和实验研究。

底盘动力学的主要目标是提高车辆的操控稳定性和行驶性能，确保驾驶员的安全。

底盘动力学研究的重要性不言而喻，它为汽车工程师设计和改进汽车性能提供了重要的理论依据。

2. 底盘受力和运动规律在汽车行驶中，底盘受到各种力的作用，包括重力、离心力、阻力以及悬挂系统、转向系统、制动系统等产生的力。

底盘运动规律的研究主要包括车辆的侧倾、纵向加速度、横向加速度等参数。

通过研究底盘受力和运动规律，可以了解汽车在不同工况下的性能表现。

3. 汽车悬挂系统悬挂系统是汽车底盘中重要的组成部分，它对汽车的操控性、行驶平稳性以及车身姿态的控制都起着关键作用。

悬挂系统的研究内容包括悬挂结构设计、悬挂刚度、减震器的选用和调校等。

通过优化悬挂系统的设计和调校，可以提高汽车的操控性和行驶舒适性。

4. 汽车转向系统转向系统是汽车底盘中负责控制车辆转向的部分，它影响着汽车的操控性和稳定性。

转向系统的研究内容包括转向机构的设计、转向比的选择和转向力的调校等。

通过研究转向系统的性能和参数，可以优化汽车的转向操控性能，提高驾驶员的操控感受和安全性。

5. 汽车制动系统制动系统是汽车底盘中用于控制车辆减速和停车的重要部分，它对汽车的安全性和稳定性有着至关重要的影响。

制动系统的研究内容包括刹车片材料的选择、刹车盘的设计和刹车系统的调校等。

通过优化制动系统的设计和调校，可以提高汽车的制动性能和安全性。

综上所述，汽车底盘动力学的研究对于汽车的安全性和操控性具有重要的意义。

通过研究底盘动力学，可以优化汽车的悬挂系统、转向系统和制动系统，提高汽车的性能和稳定性。

未来，随着科技的不断发展和创新，汽车底盘动力学的研究将会为汽车工程师提供更多的创新思路和技术支持，推动汽车行业的发展。

工程车辆底盘基础理论

第１章工程车辆底盘基础理论
• １.１绪论 • １.２底盘的行驶原理 • １.３行走机构运动学与动力学 • １.４附着性能 • １.５牵引性能参数的合理匹配
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１.１绪论
• 底盘是工程车辆可靠性运行的关键部件,也是工程机械产品设计的重点, 掌握工程车辆底盘的基础理论,对研究工程车辆运行动力和改进车辆设计具有重要意义
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1. 3行走机构运动学与动力学
• 2.履带式行走机构的动力学
• 履带车辆工作时，其上作用有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，而切线牵引力本身则由驱动链轮上的驱动力矩所产生。
• 当履带车辆在等速稳定工况下工作时，存在以下两种平衡关系。 • (1)外部阻力与切线牵引力的平衡关系 • 履带车辆上的各种外部阻力与切线牵引力的平衡关系为
• 对车辆来说, 拉力Ｆｔ是内力，它力图把接地段从支重轮下拉出，致使土壤对接地段的履带板产生水平反作用力，这些反作用力的合力ＦＫ称作履带式底盘的驱动力或切线牵引力，履带式底盘就是在驱动力ＦＫ的作用下行驶的。
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１.２底盘的行驶原理
• 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，若此损失用履带驱动段效率ηr表示，则Fx可表示为
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1. 3行走机构运动学与动力学
• 由于这些摩擦损失的存在，驱动力矩在形成切线牵引力时必然消耗一部分力矩用来克服行走机构内部的摩擦损失。也就是说，在驱动力矩中必须扣除一部分力矩后才能与切线牵引力相带行走机构内部摩擦中的驱动力矩，称为换算的履带行走机构内部摩擦力矩。
一方面，地面所产生的驱动力F大于或等于滚动阻力
与
作业阻力

《汽车底盘构造与维修》PPT课件-理论课12悬架

• 6、单斜臂式悬架
• 单斜臂式悬架是介于单横臂与单纵臂之间的一种悬架结构。单斜臂的摆动轴线与汽车纵轴线成一定夹角θ （0°‹θ‹90° ），如图3-38 所示。
图3-38 单斜臂式悬架
图3-32 奥迪A4轿车不等长双横臂式螺旋弹簧独立悬架
• 2、纵臂式独立悬架 • 纵臂式独立悬架是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架结构，又分为
单纵臂式和双纵臂式两种形式，如图3-33、3-34所示。
图3-33 单纵臂式扭杆弹簧独立悬架图3-34 双纵臂式扭杆弹簧独立悬架
• 3、多杆式独立悬架
• 多杆式独立悬架结构（如图3-35所示），独立悬架中多采用螺旋弹簧，因而对于侧向力，垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递这些力。应用：一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。
图3-28 独立悬架和非独立悬架
• 钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。应用：货车的前、后悬架中。如图3-29所示。图3-29 钢板式非独立悬架螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷，所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。螺旋弹簧非独立悬架常用于轿车的后悬架。用螺旋弹簧作为弹性元件时，必须在悬架系统中安装导向装置和减振器。如图3-30所示。
图3-35 多连杆式独立悬架
• 4、烛式悬架
• 烛式悬架的结构特点时车轮沿主销轴线上下移动，如图3-36所示。
图3-36 烛式悬架
• 5、麦弗逊式独立悬架（又称滑柱摆臂式或支柱式） • 这种悬架主要由减振器、螺旋弹簧、横摆臂和横向稳定杆
等元件组成，如图3-37所示。
图3-37 麦弗逊式独立悬架

汽车底盘理论转段考试

汽车底盘理论转段考试1.、锥齿轮差速器能使两侧驱动车轮差速靠的是（）。

[单选题] *A．半轴齿轮的自转B．行星齿轮的自转(正确答案)C．差速器的自转D．差速器壳的自转2、若驱动桥的一侧车轮转速为零，则另一侧车轮的转速（）。

[单选题] * A．等于差速器壳转速的2倍；(正确答案)B．一定为零；C．等于差速器壳转速；D．以上都不3、为了适应总布置的要求，有些汽车在转向盘和转向器之间由（）连接。

[单选题] *A．轴B．钢丝C．万向传动装置(正确答案)D．链条4.辛普森式和拉威那式行星齿轮机构的区别是（）。

[单选题] *A.只是有一个有超速行星排，另一个则没有B.两个行星排：“共用一个太阳轮”，还是“一个共用行星架和一个共用齿圈”(正确答案)C.一个为单行星排，另一个为双行星排5、离合器从动盘安装在（）上。

[单选题] *A．发动机曲轴B．变速器输入轴(正确答案)C．变速器输出轴D．变速器中间轴6.对汽车离合器的主要要求是（）。

[单选题] *A.接和柔和，分离彻底(正确答案)B. 接和柔和，分离柔和C.接和迅速，分离彻底7、离合器压盘靠飞轮带动旋转，同时它还可以相对飞轮（）。

[单选题] * A．轴向移动；(正确答案)B.径向移动；C．平面摆动D．轴向摆动8、全浮式半轴承受（）的作用。

[单选题] *A．地面反力(正确答案)B．地面弯矩C．A、B、C9、连接轮盘和半轴凸缘的零件是（）。

[单选题] *A．轮毂(正确答案)B．轮辋C．轮辐；D．轮胎10、属于单盘离合器从动部分的是（）。

[单选题] *A．从动盘(正确答案)B.飞轮C．压盘D．离合器盖11、当离合器处于完全结合状态时，变速器一轴（）。

[单选题] * A．不转动B．大于发动机曲轴转速不同C．与发动机曲轴转速相同(正确答案)D．小于发动机曲轴转速不同12、锁环式惯性同步器加速同步过程的主要原因是（）。

[单选题] * A．作用在锁环上的推力B．惯性力C．摩擦力D．以上各因素综合(正确答案)1．转向器传动比越大，转向灵敏度越高 [判断题] *对错(正确答案)2、汽车行驶中，传动轴的长度可以根据需要自动变化。

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1、影响轮式车辆滚动阻力和附着性能的主要因素有哪些？
答：土壤条件；路面条件；附着重力；轮胎充气压力；轮胎尺寸；轮胎花纹；轮胎结构。

2、对于砂质土和粘性土可以分别采取什么方法来提高履带车辆的附着性能
答：在砂质土中，附着力仅与车辆的质量有关，而且最大附着力不会大于0.7Gψ；在粘性土中附着力除了与车辆质量有关，还与常数c和履带接地面积有关，而且加长履刺将使车辆附着力有显著的提高。

3、影响履带车辆行驶阻力的因素有哪些？
答：①土壤性质和表面状态②车辆总质量和履带接地面积
4、对双桥驱动车辆进行运动学分析，说明产生功率的条件
答：寄生功率的产生主要是由于前后驱动桥电机输出转速相同，而前后桥动力半径小同，因此平均动力半径较大的后桥驱动轮滑转率为正，产生的是驱动整车向前行驶的有用功率，而平均动力半径较小的前桥驱动轮滑转率为负，处于拖滑状态，此时前桥驱动电机不仅不能提供给牵引车向前行驶的驱动力，而前桥驱动轮的拖滑产生了阻止牵引车前进的制动力，制动力与车速的乘积即为寄生功率
5、根据工业拖拉机符合工况的特点，说明采用什么措施保证发动机能够输出较大的功率
答：A在工业拖拉机作业时，要经常调整切削深度，尽量使发动机在额定工况下工作，这样在同样的变负荷作业下输出的功率的波动幅度较小，发动机的平均输出功率将会增大，功率利用的情况则较好。

B有时在调速器中装好两根校正弹簧，分别对扭矩曲线的高速和低速部分进行修正，这样就能提高发动机的扭矩适
应系数，同时也能增大发动机的平均输出功率。

C对扭矩特性进行分段校正，可以使发动机的扭矩曲线在高速区段进展比较急陡（亦即扭矩随转速的下降而上升的
速率较大），这样发动机的功率曲线在高速部分就比较平缓，从而发动机在额定功率附近工作时能获得较高的平均
输出功率。

6、液力变矩器与发动机匹配时，主要应考虑哪些问题
答：①应以转换到变矩器输入轴上的发动机调速特性作为解决两者合理匹配的基础②保证涡轮轴具有最大的输出功率③适当地兼顾燃料经济性的要求，亦即应尽量使变矩器的输入特性（负载抛物线束）能通过低油耗区
7、简述车辆牵引特性的定义，说明在牵引特性实验中应测量哪些量
牵引特性是反映车辆牵引性能和燃烧经济性最基本的特征；
测定有效牵引力,试验车实际行驶距离，通过这一距离所用的时间，相应的燃料消耗量和左右驱动轮的转速以及发动机的转速。

有时为进一步分析牵引效率的组成还可以附加测定发动机的输出转矩和左右驱动轮的驱动力矩。

用环形测力计来测定有效牵引力，行驶距离由安装在后部的五轮仪测定，左右驱动轮的转数分别由安装在驱动轮上的感应计数器测定。

燃油消耗量由测量油筒来测定。

8、要保证车轮在转向时不滑动，轮式车辆必须满足什么条件
答：①转向时，通过各个车轮几何轴线的垂直平面都应相交于同一直线上，这样就能防止各车轮在转向时产生侧滑现象。

②转向时，两侧驱动轮应该以不同的角速度旋转，以避免转向时驱动轮产生纵向滑移或滑转
③转向时，两侧从动轮应能以不同的角速度旋转，以避免转向时从动轮产生纵向滑移或滑转
9、通过对双履带车轮转向时的运动分析，说明随转向半径的变化两履带速度的变化
答：图为履带车辆在水平地段上绕转向轴线O做稳定转向的简图，R为转向半径。

以O T代表轴线O在车辆纵向对称平面上的投影O T的运动速度v’代表车辆转向时的平均速度。

则车辆的转向角速度w z为：w z=v’/R
转向时，机体上任一点都饶转向轴O作回转，其速度为该点到轴线O的距离和角速度w z的乘积。

所以慢、快速侧
履带的速度v1’和v2’分别为：
……v1’=w z(R-0.5B)
……v2’=w z(R+0.5B)
填空：
1.自行式机械有发动机、底盘、工作装置三部分组成。

2.履带式工程机械的行驶阻力，一般包括内部阻力和外部阻力两部分。

3.车轮在运动中可分为三种状态：纯滚动、滑移、滑移
4.车轮滚动时产生滚动阻力，滚动阻力一般包括土壤变形的滚动阻力及轮胎变形引起的滚动阻力
5.对于车辆工程来说，反映发动机动力性能和经济性能最基本的特征曲线是发动机的速度特性。

齿条在最大供油位置时得到
速度特性则称为发动机的外特性，齿条在部分位置时得到速度特性称为部分速度特性
6.一般来说，施工机械的工作工程有着两种典型工况：牵引工况和运输工况
7.车辆的切线牵引力可按两种限制条件来计算，即发动机的功率和地面的附着条件；发动机的特性和地面的附着条件是牵引
力平衡和牵引力功率平衡计算的基础
8.在实验时一般至少应测定一下数值：有效牵引力、试验车实际行驶距离、通过这一距离所用时间、相应的燃油消耗量、左
右驱动轮的转速、发动机的转速
9.动力特性是反映铲土运输机械在运输工况下动力性能的基本特性曲线。

利用动力特性可以很方便地来评价铲土运输机械的
速度性能、加速性能、爬坡能力
10.工程车辆的转向分为三类（根据工程车辆获得转向力矩方式的不同）：（1）偏转车轮转向及偏转履带转向（2）铰接车架转
向方式（3）速差（滑移）转向
11.转向能力受发动机最大力矩和土壤附着条件两方面的制约
12.车辆的稳定性是用滑移和失稳角来评价的
13.车辆的稳定性可分为静稳定性和动稳定性两种情况
名词解释。

1.工程机械：工程机械指在房屋、建筑、水利、农林、矿山、港口、国防等所有基本建设施工中代替或者协助人来进行作业的机械设备的总和。

2.履带接地比压：履带单位接地面积所承受的垂直载荷。

3.发动机的外特性：齿条在最大供油位置的速度特性叫发动机的外特性。

部分速度特性：齿条在部分供油位置时的速度特性称为部分速度特性。

4.柴油机的调速特性：柴油机带有调速器的速度特性称为柴油机的调速特性。

将调速手柄置于最大供油位置时的调速特性称为调速外特性。

在部分供油位置时的特性称为部分特性调速特性。

5.机械转向：车辆转向可分为机械转向和动力转向两大类：以驾驶员手为动力转向的称为机械转向，以除人力外其他动力为主要动力的转向称为动力转向。

6.车辆的稳定性：车辆的稳定性是指车辆行驶或工作时不发生侧滑和失稳倾翻而保持正常工作的性能。