工程机械底盘设计题库及答案

1.画简图说明变矩器与发动机共同工作的输入特性，并说明其影响因素是什么？变矩器透穿性：影响共同工作输入特性的范围大小。变矩器有效直径：影响共同工作输入特性的位置高低2.试说明行星式动力换档变速箱的换档动作是如何实现的，并解释行星传动的“闭锁”现象及其作用。实现：行星动力换挡变速箱有许多行星排，换挡动作主要靠制动器制动各行的行星排的齿圈来实现，只有采用少数离合器行星传动的闭锁:在行星传动中如果某一行星排的太阳轮、行星架、齿圈三个元件任意两个的转速相等，第三件的转速也必然与前两个相等。常利用这种方法实现直接挡3.简述液力变矩器的级和相的概念，并分析单级两相液力变矩器的结构和工作特点。相——液力变矩器工作轮的工作状态数。泵轮与导轮之间或导轮与导轮之间刚性相连的涡轮数目称为变矩器的级。4.简述离合器转矩储备系数的概念和确定方法。主离合器为何存在储备系数：为了保证主离合器能可靠地传递发动机的最大转矩和具有一定的使用寿命，必须使主离合器传递摩擦转矩的能力具有一定的储备量。考虑因素（1）、摩擦片有了磨损之后仍能可靠地传递发动机的最大扭矩；（2）、防止离合器本身滑磨过大；（3）、防止传动系超载。9.画简图说明中间档传动比确定的速度连续原则。发动机应该始终工作于设定功率Ne′以上的范围，当由于工况变化使机器工作于设定范围的端点时换档，换档后机器立刻工作于设定范围的另一端点，而且换档前后机器的理论速度应该不变。10.画简图说明变矩器与发动机匹配的最大牵引功率原则。为了获得最大牵引功率，要求共同工作的输入特性曲线上，液力变矩器最高效率时的传动比（i*）所对应的负荷抛物线通过柴油机额定工作点MeH，这样机器可以获得最大的功率11.车轮的制动力应如何分配？当机械的结构一定，重心位置一定时，前、后轮制动力的比值是路面附着系数的函数。速度较低时，一般只在驱动轮上设置制动器。中速机械，后轮先抱死。高速机械，前后轮同时抱死。12.铰接式车架的铰点如何设计?总体布置时，应该首先考虑将铰点布置在前后桥的中间铰点布置应首先满足机器的作业性能。布置铰点时，也要考虑结构的可能性和维修的方便性13.如何选择轮式机械转向方式？偏转车轮转向：整体式车架其转向是通过车轮相对车架偏转来实现。铰接转向铰接式车架，其转向是通过前、后车架相对偏转来实现，滑移转向整体式车架，其转向是通过变左右两侧车轮的转速来实现。14.影响制动力大小的两个因素是什么？驱动力距地面附着力15.传动系的总传动比是如何进行分配的？由于发动机一般为机器中转速较高的部件，所以为了减少传动系中零件所承受的转矩，根据动力传递的方向，后面的部件应该取尽可能大的传动比。也就是说，先取尽可能大的if，其次取尽可能大i0，最后按iΣ的需要确定ik。16.动力换档定轴变速箱中离合器的位置布置应该考虑哪些问题？换档离合器可以装在主动齿轮轴上，也能装在被动齿轮轴上。在变速箱传动比确定的条件下，由于换档离合器的位置不同，其闭合时的工作转矩不同，分离时的空转转速也不同。17.主离合器的储备系数β值过大或者是过小对主离合器有什么影响？若取较大值，则工作可靠性增加，结合过程时间缩短，动载荷作用时间缩短，滑磨时间缩短，使用寿命增长；（2）、若取过大值，则不能防止传动系过载，而且要使离合器结构参数增大，压紧力增大，机体重量增大；（3）、若取较小值，则工作可靠性降低，结合过程时间、动载荷作用时间、滑磨时间增长，使用寿命降低。18.画出制动轮的受力图，并据此分析车辆最佳制动状态和实现的条件是什么?制动前：PMPMfjj,,制动时：BrPM,有效制动力：dBGPPB不仅取决于制动转矩的大小，还取决于地面的附着条件。时当dBGP抱死的临界状态，最佳制动状态。时，当dBGP制动轮抱死，车轮处于滑移状态。最佳制动状态出现于车轮将“抱死”但未“抱死”时。19.简述人力换档变速箱的设计步骤1.根据变速箱的档位数和各档传动比，草拟变速箱的传动方案。2.确定变速箱的主要参数，包括中心距、齿轮模数、齿宽、和斜齿轮螺旋角等。3.根据变速箱的传动比选配齿轮，确定各档齿轮的齿数。4.进行齿轮、轴、轴承等零件的寿命计算或刚度、强度计算。5.进行结构设计，绘制装配图和零件图。20.行星式变速箱循环功率的特点只在内部循环往复，对外不表现。与主功率同生同灭。存在及大小仅取决于行星排结构，与传动比的大小无关21.简述空间式人力换档变速箱的特点和应用场合。输入轴、中间轴、输出轴呈三角形的空间布置。结构刚度好；可以方便的获得多个倒档控制机构比较复杂效率要比平面三轴式变速箱低；箱体结构也比平面三轴式变速箱复杂。用于倒退频繁的机械，如推土机。22.简述平面三轴式人力换档变速箱的特点和应用场合。输入轴、中间轴、输出轴在同一平面内输出轴支承在输入轴的齿轮内部，刚度差，内部轴承工作条件较差；难以获得多个倒档。用于倒退不太频繁的机械设备上，以及液压驱动的传动系。24.说明定轴式动力换档变速箱多档位大变速范围时的处理方法。1）当变速范围较大时，可采用多级二自由度变速箱串联成多自由度变速箱的办法解决。通常铲土运输机械在相同档位时，倒退档速度比前进档快，这时换向机构应该在前面。2）如果换向机构的变速范围还比较大，可以将其设计为两个自由度变速箱的串联系统。3）在对操作方便性影响不大的条件下，可采用混合换档方案。即采用啮合套与离合器混合换档的办法。啮合套可以传递较大扭矩，也可以有较高的相对空转转速25.画出偏转车轮转向示意图，并说明其转向系对转向条件有何要求以及怎样来满足这些要求？偏转车轮转向时，要保证所有车轮都作纯滚动，即应使转向时所有车轮均绕一个共同的瞬时中心作弧形滚动。26.说明轮式驱动桥设计要求合理分配各部件的传动比，各部件应有足够的寿命，重量轻，体积小。轴的支承结构好。易维修，结构简单，制造容易，工作平稳。当左右两驱动轮附着系数不等时，要能较好地发挥驱动力。27.说明履带式常规驱动桥和高驱动式驱动桥的特点.常规驱动桥优点：结构简单，性能可靠，成本低。缺点：转向时一边履带的工作能力不能充分发挥；转向时的运动轨迹往往是折线，难以控制；拆装困难，维修不便。高驱动式驱动桥优点：驱动链轮脱离行走架，改善了机器传动系统的工作条件。采用湿式多片制动器，减少了制动功耗。传动部件模块化装配，便于拆装及维修。缺点：结构复杂，制造难度大，成本高，重心提高。28.轮式工程机械行驶系通过性的主要几何参数有哪些?最小离地间隙h接近角α和离去角β纵向通过半径ρ1横向通过半径ρ2最大涉水深度h129.画出从动轮的转向受力分析简图，并说明转向条件。车轮滚动条件为fXPPPcos车轮在推力P方向不产生侧滑的条件为：ZP所以，P=Z*u时的β角应该为车轮偏转角的极限值，即fXPZPmaxcos实际设计时。βmax一般为30°-40°，不宜超过45°30.铰接式车架万向节的布置传动轴的中点和车架铰点要在一条铅垂线上。输出轴、输入轴、中间轴应该在机器的纵向平面内。铰接点O应该布置在两个万向节的铰接点A、B的中间。以实现等角速传动31.设计不等速十字轴万向节时，主从动轴的夹角应该怎样设计有利？为什么当主动轴、从动轴在同一平面时，传动的等角速条件为：（1）主动轴1与中间轴的夹角a1与从动轴2与中间轴的夹角a2相等；（2）当主动轴、从动轴在同一平面时，中间轴两端的万向节叉应该在同一平面。当主动轴、从动轴不在同一平面时，第二条应为：中间轴上和主动轴连接的万向节叉在中间轴和主动轴组成的平面内时，中间轴上和从动轴连接的万向节叉在中间轴和从动轴组成的平面内。因为一个十字轴只能用于两个轴线相交于十字轴中线点传动，而且他们之间有夹角时他们的转速不等。32.简述履带式机械悬架常用弹性元件的特点。刚性悬架机体重量完全经刚性元件传给支重轮，无弹性元件和减振器，不能缓和冲击和振动，但具有较好的作业稳定性。半刚性悬架机体重量部分经刚性元件而另一部分经弹性元件传给支重轮，可以部分地缓和冲击与振动。一般机体前部与行走装置弹性连接，后部刚性连接。弹性元件有悬架弹簧和橡胶弹性块两种型式弹性悬架机体重量完全经弹性元件传给支重轮。悬架的减振，缓和路面冲击能力强。能够缓和机器高速行驶而带来的各种冲击。33.做简图说明偏转车轮转向系全部车轮转向无侧滑的条件。转向半径maxminsinLR车轮转角半径：LBNcotLNcot34.写出行星排传动转速方程、理论内转矩方程tqjqjtZZnnnn单排双排35.简述主销后倾的含义和作用，并说明为什么有些工程机械不设主销后倾？所谓主销后倾，是将主销（即转向轴线）的上端略向后倾斜。主销后倾的作用是增加汽车直线行驶时的稳定性和在转向后使前轮自动回正主销后倾的回正作用靠离心力产生，与车速有关，适于高速车辆。36.简述工程机械的设计特点与要求37.铰销轴有哪些结构，特点？1.牵引力、驱动力、行驶阻力之间存在的关系为fKPKPPPP。2.履带车辆的转向控制机构是由转向离合器和制动器组成的，转向时，快速侧履带的驱动力小于慢速侧履带的驱动力。3.行星变速箱选配齿轮时，除了需要满足传动比的要求外还要满足一定的安装条件，即同心条件装配条件相邻条件。4.摩擦力距，摩擦片直径和转矩储备系数是主离合器设计的主要参数。5.半浮式半轴是指半轴通过一个轴承直接支撑在桥壳外端上的结构；全浮式半轴则是将桥壳用两副相距较远的轴承支撑在车轮轮毂上的结构。6.液力变矩器的泵轮转速一定时，载荷的变化引起泵轮转矩变化的性能称为液力变矩器的透穿性。12.目前中间档传动比的确定主要有速度连续和充分利用发动机率原则两种方法；按第一种方法确定时，应该使各档位的传动比成等比级数。13.液力变矩器的输入特性是变矩器泵轮转速与泵轮转矩的关系，它是由许多抛物线组成的曲线族。14.转向轮、转向节和前轴三者之间与车架必须保持一定的相对关系，这种按一定相对位置的安装转向轮称为转向轮定位。15.驱动桥的功用是将来自变速箱的发动机动力经减速增扭并改变转动方向后，分配给左右驱动轮，并允许其以不同转速旋转。16.轮式驱动桥主动锥齿轮支撑形式有悬臂式，跨臂式两种方式。17.液力变矩器能自动地根据负荷的变化自动的调整输出转矩和转速，提高了机器的自动适应性。18.将柴油机的调速外特性曲线与变矩器的输入特性曲线画在一起，就得到了液力变矩器与柴油机共同工作的输入特性曲线，它反映了柴油机的工作点与变矩器传动比的关系。19.当变矩器涡轮进口处的半径大于出口处的半径时，涡轮内的液流是流向变矩器轴心的，这种型式的变矩器称为向心涡轮变矩器。20.动力换档变速箱的换档动作是通过液压系统借助发动机的动力实现的，其可分为定轴式和离心式两种类型。21、确定传动系的计算载荷时从柴油机或者液力变矩器的最大输出转矩和附着力两方面进行考虑。22、接合某单行星行星排中的任意两个元件，则该行星排的传动比为1。23、轮式机械转向系转向方式有偏转前轮式，偏转后轮式，全轮转向式，斜行转向，铰接转向式，滑移转向式24、制动性能的评价指标是制动距离来衡量。25.、车辆在水平地面行驶的充分必要条件为Pφ=Pk=Pkp+Pf。26、制动性能通常用制动距离来衡量，它是指从操纵制动机构开始作用到机械完全停止的过程中机械所行驶的距离。27、差速器左、右半轴齿轮的转速1n、2n和差速器壳的转速0n的关系为：0n+(1n+2n)/2。28、对于不等速十字轴万向节来说，当被连接的两轴的主动轴的角速度恒为1时，从动轴的角速度2在cosα*ω和cosα/ω之间变化，主动轴转一周，从动轴转1周。29、动力换档变速箱在档位数、离合器数相同的条件下，自由度数越小，挂档接合离合器越少，空转离合器越多，换档控制系统简单。30、变速箱分为人力换挡变速箱和动力变挡变速箱两大类。人力换档变速箱换档方式分为移动式齿轮换挡采用啮合套换挡和采用同步器换挡三种。31、为了获得最大牵引功率，要求共同工作的输入特性曲线上，液力变矩器最高效率时的传动比所对应的负荷抛物线通过柴油机额定工作点，这样机器可以获得最大的功