工 程 机 械B体育

　　B体育Pk——驱动轮的园周牵引力 (即切线牵引力)。P就是平衡 Fx、并保持车轮稳定运行的 有效牵引力

　　(三)自由轮受力分析 仅受轴载荷GK、驱动力矩MK作用无拖动负荷(即FX=0)的驱动轮称为 自由轮。

　　可以看出：在白由轮工况，驱动力矩从用于 克服滚动阻力矩，此时驱动轮的有效牵引力 P=0。

　　§6.1 §6.2 §6.3 §6.4 §6.5 架桥机械 铺轨机械 凿岩机械 盾构机械与顶管技术 掘进机械

　　一、履带式行走机构的基本构造 履带式行走机构的基本构造如图所示。它由驱动轮1、履 带2、支重轮3、履带张紧装置和导向轮5、托轮6、台车架4和 悬架弹簧等组成。履带式工程机械的上部重量通过机架传递 给台车架，通过支重轮、履带作用于地面。由发动机、传动 系传给驱动轮的驱动力矩通过履带式行走机构转变为驱动力， 推动机器运行。 二、履带式行走机构的行驶原理 履带式行走机构是依靠驱动 链轮与链轨啮合、并卷绕履带接 地段时，地面对履带接地段的切 入土壤的履齿产生的反作用力来 推动机器向前运行。其行驶原理 如图所示。

　　一、产品设计主要环节： 1）下达或提出任务书及研究。明确设计任务； 2）草图绘制。选用合适总成结构型式，绘制总图； 3）组织审查。对草图方案进行论证、审查； 4）技术设计。对各总成提出正式要求，进行详细设计 计算； 5）工作图设计。绘制工作图纸，并编制全部技术文件。 二、样机试制：检验设计图纸的正确性及工艺的可行性， 以便修改设计。 三、工业试验及鉴定：对样机进行现场试用，检查是否 满足设计要求。

　　二、按土壤的粒度分类 土壤按其颗粒大小分为： 卵石及碎石——颗粒直径20~200mm 砾石——颗粒直径4~20mm； 砂粒——颗粒直径2~4mm；

　　1 基本型号的编制 由类、组、型、特代号 与 主参数代号组成。 e.g. ZL50 轮式装载机，Z为装载机中“装” 的汉语拼音第一个字母的大写，L为“轮”的汉 语拼音第一个字母的大写，50 为主参数——额定 载重量（KN）。 2 改进型号的编制 由基本型号与改进代号A、B、…、Z组成。 e.g. ZL50C 轮式装载机，C为第三次改进。

　　根据土的剪切试验，又有土体剪切强度数学模型：=Ctg。这两种模型表示 了土体应力状态的两种不同情况：后者是根据土的剪切试验所测得的强度极限 值得到的数学模型。而前者则是描绘土体内某点上的应力状态，其应力值并未 达到极限值。将两图绘于同一坐标上，便得到下图。

　　莫尔圆可能与直线相切，也可能不相切。如果相切，则表示土体的应力达到 了极限状态，否则应力没有达到极限状态，极限平衡状态称作郎肯(Rankine) 状态。

　　动力装置 内燃机，电动机，尤其是内燃机中的柴油 机，是工程机械的常见动力装置。 2 底盘 （1） 传动系 （2） 行走系 （3） 转向系 （4） 制动系 3 工作装置 各种工程机械的主要不同，在于其工作装 置的不同与总体设计的各异。

　　一、车轮滚动运动学 轮式行走机构在整机中所起作用是： (1)行走机构B体育，将驱动轮的旋转运功转变为机器的前进运动； (2)支承结构，将垂直载荷传递给滚动表面； (3)导向装置，能保证机器运动时可按需要改变运行方向； (4)弹性悬挂装置，起一定的缓冲减震作用，使机器平稳运行。 车轮有三种典型运动情况。 (一)纯滚动 车轮上任一点i的实际速度(即绝对速度)为：Vi=· ri (二)滑移 车轮的实际速度V大于理论速度VT。 V=VT-VS（VS为牵连速度） (三)滑转 车轮的实际速度V小于其理论速度VT，即V=VT-VS

　　2 土的应力状态 土体在受压缩主应力的作用下，是沿着一定方向的剪切面发生破坏的各种特 性的土在被剪切破坏时，剪切面的方向和压缩主应力的大小都不一这取决于 土的物理机械特性。

　　若土体受主应力1和2的作用，且1 2。现在要想知道的是在任一斜面m—n上 某一处的法向应力和剪切应力的情况。这任一斜面m—n将士体割成两个三角形的块， 把下面的一小块单独拿出来作为脱离体来讨论。在这个三角形的单元体上，已知的 1和2必由作用在斜面上的法向应力和剪切应力所平衡，根据∑x=0和∑y=0的平 衡条件，则有：

　　在研究机器与土壤相互作用时，为表示土壤的可切削性、土壤的密实度、 松散性，可按土壤的冲击指数和切削比阻力分为4个等级。

　　土的物理机械特性：土对机器的反作用过程中表现出来的强度、变形及 两者之间的关系(应力---应变关系)。

　　上式 所对应的图形，是距坐标原点有一段 距离的、以为1/2（1-2）半径的莫尔圆。

　　一、按土壤的一般特性分类 (一)无粘性土壤 无粘性土壤又称为摩擦性土壤，其颗粒之间无粘聚力或粘性，如砂土、 干砂等。无粘性土受到外力作用后，在剪应力作用下而破坏。 (二)粘性土壤 粘性土壤的颗粒之间有粘聚力或粘性存在，如粘土。粘性土受到外力作 用后，同样因剪应力作用而破坏。 C——粘聚系数，对无粘性土 壤，C=0，对粘性土壤，C≠0

　　土壤的含水量：土壤中所含水的质量与土颗粒的质量之比。 土的塑性：土在外力作用下改变形状并在外力去除后保持这一形状的能力。 当含水量大于一定界限时，粘性土会呈现某种流动状态，这一含水量称为粘 性土的流动界限(液限)或称为塑性上限。当含水量小于某一界限时，则粘性 土壤会失去压延性而变成硬性的固体状态；这一极限含水量称为粘性土的压 延界限(塑限)或称为塑性下限。

　　工程机械分类 所有建筑、筑路工程中所用的机械，均称 为工程机械。一般按用途来划分，它可分为14 大类： ⑴挖掘机械 ⑻凿岩机械与气动工具 ⑵起重机械 ⑼装修机械 ⑶铲土运输机械 ⑽铁路线路机械 ⑷混凝土机械 ⑾叉车 ⑸压实机械 ⑿路面机械 ⑹桩工机械 ⒀军事工程机械 ⑺钢筋和预应力机械 ⒁其他工程机械。 此外，还可以按其他方式分类，如质量、功率 等。

　　主要性能参数 1） 功率参数。如动力装置功率、力和速度等。 2） 质量参数。如整机质量、作业质量等。 3） 尺寸参数。如工作尺寸、整机外形尺寸等。 4） 经济性参数。如作业周期B体育、生产率等。

　　1．不断提高单位机械重量的比功率，生产率； 2．不断提高工作装置的通用性与可换装的工作装 置的品种数，充分利用同一底盘，使一机多用； 3．不断提高整机安全性，注意合理降低整机重心， 增加整机的稳定性，加装各种必要的安全装置 监测监控与翻车保护架、落物保护棚； 4．不断提高作业舒适性，如装封闭式司机室与司 机室空调装置，司机室与座持的优化设计等； 5．不断降低工程机械作业时的噪音，对内燃机的 废气排放采用机内净化法，必要时加机外净化 法予以有效控制。

　　一、设计工程机械的基本原则 二、工程机械总体设计 三、总体设计方法 四、工程机械的技术与经济指标

　　1. 机器的全部重量经支重轮压在履带的接地段上，附着重量等于整机重量。这相当于 全轮驱动的轮式机械。履带与地面之间的附着力由履带与地面之间的摩擦力和切入土 短的履齿所受的土壤剪切变形抗力构成，因此附着性能较好。 2．与同功率的轮式机械相比，由于履带支点面积大，接地压力较小(一般小于0.1MPa)。 所以对于泥泞、沼泽和松软路面的通过性较好。 3. 履带式行走机构重量大，运动惯量大，内部构件运动冲击大，因而运行速度受限 制，—般用于低速运行场合。 4. 结构复杂，机构内部的活动关节多，且磨损严重，维修工作量大，保养调整不便。

　　绪论 土的切削理论 行驶理论 牵引平衡与牵引性能 工程机械设计总论 典型工程机械设计 其他工程机械

　　试验证明：动力半径rc和车轮的自由半径r0(车轮末 受载荷时的半径)有如下近似关系：

　　驱动轮的受力情况如图所示。车轮的轴载荷为G B体育，车梁对车轮运行的阻 力Fx，驱动力矩为Mk，变形路面的反力为Rn,它可分解为水力(即推 动车轮向前运行的牵引力P）和垂直反力R。根据力的平衡，可得到

　　附着牵引力是θ＝∞时(车轮全滑转时)驱动轮在某种路面条件下可能 产生的最大牵引力Pmax，它决定了机器的最大驱动能力、结构设计的载 荷，可判明整机重量分布情况是否合理，发动机功率是否选择得当。研 究附着牵引力Pφ、附着系数φ的确定方法具有重要意义。

　　土的黏着性：土粘着在其他物体上的能力。 对工作装置的影响：增加了铲掘阻力，减少了工作装置的有效容积。

　　一、土的破坏形式及其应力状态 1 土的破坏形式 土的破坏形式取决于土的种类、湿度和切削深度，大体 上土有三种类型：塑性指数高的粘土和松散状的土呈流动型破坏(图a)；塑性 指数低的粘土和硬而密实土呈剪裂型破坏(图b)；塑性指数较高的粘土在小切 削角时呈流动型破坏，而在大切削角时呈断裂型破坏(图c)。

　　车轮的几何中心o至瞬时速度中心之距离称为滚动半径B体育，其 值随运动情况而变，可按下式计算：

　　二、车轮滚动动力学 车轮滚动动力学上要讨论车轮在滚动中的受力状态 一）静载荷作用下的车轮滚动受力分析

　　车轮有三种工况：从动轮工况、主动轮工况和自由轮工况。 (一）从动轮的受力 从动轮的受力情况如图所示。 车轮的轴载荷为GK，车架对车轮的推力为Px， 变形路面对车轮的反力的合力为Rn，Rn 可分解为RX和RB体育， R与车轮中心支承点O1之距为a。 Rx与车轮中心距离近似为rc。 由平衡关系求得：PX=Gka/rc 令a/rc=f，则PX=GKf 式中 a—滚动摩擦系数； f一车轮的滚动阻力系数 rc—车轮的动力半径。 26 2013-8-7 定义Pf＝GKf为滚动阻力