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1、第二章底盤行駛基本理論車輛底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動機及其各部件、總成,形成汽車的整體造型,并接受發(fā)動機的動力,使汽車產(chǎn)生運動,保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動系四部分組成。第一節(jié)作業(yè)機械的行駛原理裝載機、推土機、汽車起重機、翻斗車等這類作業(yè)機械,都是利用發(fā)動機的動力,經(jīng)傳動系傳到車輪或履帶上以后,借助于對地面作用所產(chǎn)生的牽引力pk行駛的(如下圖)。一、驅(qū)動力、牽引力與附著力驅(qū)動力PK:作用在作業(yè)機械驅(qū)動輪上的與行駛方向相反的主動力。輪胎式作業(yè)機械,驅(qū)動力PK可按下式計算式中M
2、k—作用在驅(qū)動輪上的驅(qū)動力矩;rd—驅(qū)動輪的動力半徑。動力半徑rd的值,在計算中通常取輪胎滾動時由輪胎中心到地面支承面的值,它可用試驗方法測定。三個條件:①作用在主動輪上;②與行駛方向相反;③車輛產(chǎn)生的主動力.對于履帶式作業(yè)機械,驅(qū)動力PK(下圖)可按下式計算:式中Mk—作用在驅(qū)動鏈輪上的驅(qū)動力矩;rd—驅(qū)動鏈輪的節(jié)圓半徑。驅(qū)動鏈輪的節(jié)圓半徑,可近似取為式中Zk—圍繞驅(qū)動鏈輪一周的履帶板數(shù)目,對于非間齒嚙合,即驅(qū)動鏈輪的齒數(shù),對間齒嚙合,則為驅(qū)動鏈輪齒數(shù)之半;lt—履帶板節(jié)距,即每塊履帶板兩端銷
3、孔中心線間的距離驅(qū)動力PK的值受限于發(fā)動機功率及傳動系統(tǒng)傳動比。額定附著力Pφ:根據(jù)許用的滑轉(zhuǎn)程度,可以確定出輪式或履帶式作用機械的牽引力,對應(yīng)這一牽引力的附著力。它限定了作業(yè)機械在作業(yè)中許用的經(jīng)濟工作的牽引力值。隨著滑轉(zhuǎn)程度的提高,牽引力是可以增加的,當輪胎或履帶100%滑轉(zhuǎn)時,達到“打滑界限”,這時牽引力達到最大值而不再增加,這時相應(yīng)的附著力稱為最大牽引Pφmax。附著力:路面對車輪的反作用力的極限值.它表示車輪與路面的接觸情況,其值取決于路面與車輪間的鑲嵌狀況及路面的抗剪切強度。牽引力P:
4、作用在作業(yè)機械驅(qū)動輪上的與行駛方向相同的地面反作用力。額定附著力通常用下式表示:式中φ—附著系數(shù),按許用滑轉(zhuǎn)試驗測得,不同路面的附著系數(shù)見表1-1,也可以從有關(guān)資料上查取。Gφ—作用在驅(qū)動輪上的重量,對全輪驅(qū)動或履帶式作業(yè)機械,即整機的使用重量Gs。影響附著系數(shù)的因素:a路面的物理機械性質(zhì);b表面狀態(tài);C 輪胎或履帶結(jié)構(gòu)及尺寸;d 使用條件驅(qū)動力Pk、牽引力P、附著力PФ三者的關(guān)系:表1-1不同路面的附著系數(shù)φ機型路面條件輪胎式履帶式機型路面條件輪胎式履帶式混凝土0.90.45松散礫石0.360
5、.50干粘土0.550.90壓實雪地0.200.25濕粘土0.450.70冰0.120.12壓實粘土0.400.70堅實土路0.550.90干沙土0.200.30松散土路0.450.60濕沙土0.400.50煤場0.450.60巖石坑0.650.55二、滾動阻力輪胎式作業(yè)機械行駛時,由于輪胎與路面的變形,引起路面對車輪的反作用力N偏離車輪縱軸線一個距離(圖1-3)。反力N與偏心距e的乘積構(gòu)成了與車輪轉(zhuǎn)動方向ω相反的一個滾動阻力矩,它除以輪胎的動力半徑rd,稱為滾動阻力Pf,式中N—地面對車輪的反
6、作用合力;e—由車輪中心垂線至地面反作用力N的距離;rd—車輪的動力半徑。e/rd的值稱為滾動阻力系數(shù),用f表示,因此滾動阻力可表示為:式中f—滾動阻力系數(shù),查有關(guān)資料;G—作用在驅(qū)動車輪上的重量輪胎式作業(yè)機械的滾動阻力:反映的是作業(yè)機械行駛時,因輪胎變形與路面變形所消耗的能量。滾動阻力系數(shù)的值與輪胎胎內(nèi)壓力和土質(zhì)有關(guān),通常通過試驗確定。履帶式作業(yè)機械的滾動阻力:反映了兩部分的能量消耗:一是路面變形;二是當卷動履帶時,由導(dǎo)向輪張緊力引起的履帶銷與銷套間的摩擦損失,以及拱曲的履帶與托輪間、各輪軸與
7、軸套間的摩擦損失。當履帶式作業(yè)機械行駛時,在導(dǎo)向輪壓上履帶板1時,將受到路面的反作用力R(圖1-4a)。土壤的變形:雖然主要是由導(dǎo)向輪下面的履帶板造成的,但是導(dǎo)向輪后面的全部支重輪與驅(qū)動輪也壓履帶造成土壤的變形。因此,如果把這部分土壤變形的作用移到導(dǎo)向輪上,則反作用力R將明顯地由左向右傾斜,而變成R1(圖1-4b),因而滾動阻力Rc為Rc=R1cosβ(1-7)當履帶式作業(yè)機械行駛時(圖1-5),驅(qū)動鏈輪卷動履帶,使支重輪帶著機體沿履軌向前滾動。履帶式作業(yè)機械的滾動阻力Pf’可用下式表示:Pf’
8、=a1Gs+a2Gs(1-8)式中a1—與土壤性質(zhì)有關(guān)的阻力系數(shù);a2—與履帶行走部分速度有關(guān)的阻力系數(shù);Gs—整機使用重量由于無法精確確定a1、a2的值,因此在實際計算中,履帶式作業(yè)機械也是按輪式車輛滾動阻力公式Pf=fG計算的,并用試驗方法確定相應(yīng)的滾動阻力系數(shù)f的值。滾動阻力系數(shù)f的測定方法如圖1-6所示??諝庾枇Φ暮狭w通常假定作用在車輛重心位置上,其值可用直式計算:Pw=KSv2(1-9)式中K—空氣阻力系數(shù),與車輛外形有關(guān),由試驗測定S—車輛正面的投影面積;V—車輛的行駛速度。履帶