西安交大《工程機械結構與使用》期末復習考研備考 復習

1、工程機械復習工程機械：在礦山、建筑、水利、電力、交通和國防工程施工中所使用的現代化機械設備。分類：按用途分類：挖掘機械、鏟土運輸機械（推土機、裝載機、鏟運機、平地機）、壓實機械、工程起重機械、基礎工程機械、鋼筋混凝土機械、鑿巖機械、公路路面機械、鐵路線路機械。工程機械按行駛裝置分：輪式、履帶式。組成：動力裝置、工作裝置、傳動系、行走系、制動系、轉向系。第一章 傳動系功用：將動力按需要傳給行走系和其它操縱機構。履帶式液力傳動推土機動力傳遞路線：發(fā)動機分動箱液力變矩器行星動力換檔變速箱中央傳動左右濕式轉向離合器左右終傳動行走系ZL50輪胎式裝載機動力傳遞路線：發(fā)動機雙渦輪變矩器行星動力換檔變速箱（

2、帶三合一機構）過橋齒輪手制動（雙橋驅動嚙合器）前后萬向傳動前后差速器前后行星輪邊減速。第二章 液力傳動液力傳動以液體為工作介質，在兩個或兩個以上葉輪組成的工作腔內，通過液體的動量變化實現的動力傳動。液力偶合器組成：泵輪、渦輪。液力偶和器傳動特點：Mb=Mw 傳遞力矩而不變矩；前提：= =i1液力變矩器組成：泵輪、渦輪、導輪。循環(huán)圓工作輪內、外環(huán)旋轉曲面與軸截面的交線；偶合器與變矩器的異同點：同點：泵輪與渦輪存在速差（前提） ，靠工作 液體傳動；異點：偶合器只能傳遞扭距，變矩器能變速變扭。輸入特性曲線：M1=f(n1) M1=1n 21D5D、1=恒定， M1n1為一條過原點的拋物線。BWWWW

3、WNNNMNM輸出特性曲線（外特性）：n1 =恒定、M1、M1、 n2 ；原始特性曲線：K=f(i)、= f(i)、 1= f(i)。幾何相似的變矩器（尺寸成比例、對應角相等），在泵輪轉速(n1)不變時，變矩系數（K）、泵輪轉矩系數 (1) 、效率() 與速比（i）之間的關系。評價指標：變矩性（ ）、透穿性（=10/1m）、經濟性（）；四種工況：制動（i=0）、偶合（K=1）、最高效（=max）、高效區(qū)（=0.750.8）。bwMMK液力變矩器的分類：液力變矩器、液力機械變矩器。元件工作葉輪；級渦輪翼柵數；相變矩器不同的工作狀態(tài)。單級三相液力變矩器：兩個導輪各帶單向離合器，相當兩個變矩器、一個

4、偶合器。液力機械變矩器：由液力變矩器與二自由度機械元件組成。雙渦輪液力機械變矩器（雙級單相）：由泵輪、導輪、兩個渦輪、超越離合器、傳動齒輪組成。相當兩個液力變矩器。液力變矩器的補償系統(tǒng)作用：補漏，防蝕；降溫；潤滑。液力傳動的主要優(yōu)點：機械車輛的自動適應性好：自動變速變扭；負荷無限增大，發(fā)動機不會熄火；能充分利用發(fā)動機功率：發(fā)動機在最高效工況或高效工況區(qū)工作，不需頻繁換擋，換擋時不需切斷動力，提高了機械車輛的作業(yè)效率；車輛起步快而平穩(wěn)；無最低車速限制，使附著力增加，車輛通過性好；提高了機械車輛的使用壽命：液體傳動能起吸振、隔振、潤滑作用；簡化了操作，提高了車輛的舒適性：擋位少，起步加速不需換擋，

5、換擋無需切斷動力。第三章 主離合器功用：使內燃機與傳動系平穩(wěn)離合，以傳遞或切斷動力。分類：按壓緊機構分：常壓式、非常壓式按工作條件分：干式、濕式；組成：主動部分、從動部分、杠桿壓緊機構、小制動器及液壓助力器、主離合器油泵、主離合器殼等。壓緊分離機構：肘式杠桿壓緊機構+回位彈簧液壓助力器力的放大及位移隨動第四章 變速箱功用：變速變扭；實現前進、后退；實現空擋。類 型 特 點人 力 換 擋結構簡單，工作可靠，制造維護容易；換擋較困難，易產生換擋沖擊，司機勞動強度大，對于低速車輛影響通過性和生產率。動 力 換 擋變速時不切斷動力，操縱輕便；有時漏油，使換檔不靈。定 軸 式結構簡單，傳動效率略低，設計

6、制造容易，但尺寸較大。行 星 式減速比大，結構緊湊，傳動效率高，輸入、輸出軸同心，行星輪周向均布，結構剛度大；但設計制造要求高，維修困難。 組成：變速傳動機構、變速操縱機構鎖止機構（聯鎖、互鎖）：保證撥叉軸和撥叉能撥到合適位置并鎖定，以防自動掛擋和自動脫擋?；ユi：擺架式和鎖銷式（擋間）聯鎖：鎖定擋位，防止自動掛擋或脫擋；防止在離合器尚未徹底分離時換擋，（離合器與變速箱間）。單排行星排特性方程式：nt+nq-(K+1)nj=0總自由度數：Y=M-P每擋須接合Y-1個操縱元件，操縱元件數X=離合器數L+制動器數T。雙渦輪液力變矩器相當于兩個液力變矩器；三合一機構拖起動、熄火轉向、排氣制動。變速操縱

7、閥(擋位閥)功用：變速箱換擋，變矩器冷卻及補償供油，變速箱及變矩器部件壓力潤滑。組成：調壓閥、切斷閥、分配閥、彈簧蓄能器及閥體等。CL7鏟運機行星式動力換擋變速箱二導輪(內裝自由輪）三相綜合式液力變矩器并帶自鎖離合器萬向節(jié)（P94）作用：在兩軸平行或相交時傳遞扭矩。分類：彈性；剛性不等速萬向節(jié)與等速萬向節(jié)普通萬向傳動速度相等條件；采用雙萬向節(jié)；兩個萬向節(jié)的軸夾角相等1=2；中間軸兩端節(jié)叉必須在同一平面內。絞接式車架萬向節(jié)布置絞點與前后節(jié)叉等距離，中間軸花鍵伸縮。輪式驅動橋組成主傳動、差速器、半軸、輪邊減速器和橋殼等。功用：降速增扭，改變傳力方向；承重。差速器作用：驅動兩側半軸以不同轉速旋轉，使

8、兩邊車輪接近純滾動。普通園錐齒輪差速器結構簡單、緊湊、傳動效率高，差速不差力。防滑式差速器氣控差速鎖、限滑差速器、牙嵌式差速器。工程車輛驅動橋采用全浮式連接。輪邊減速器：傳動系中最后一級減速增扭機構，鏟土運輸機械多采用行星齒輪減速。履帶式工程機械驅動橋組成：中央傳動、轉向離合器及制動器、終傳動及機架。功用：降速增扭，使旋轉軸線改變90；將動力傳給行走系；轉向離合器與制動器使機械轉向。轉向離合器功用改變兩側履帶牽引力，使其以不同的速度前進實現轉向。轉向制動器功用用于急轉彎；用于縱坡上臨時停車。終傳動功用減速增扭，驅動行走系。浮動油封定環(huán)與動環(huán)（合金鑄鐵）、浮動膠圈。履帶式機械行走系功用：支承機體

9、并將驅動橋傳來的扭矩轉變?yōu)闄C械行駛和作業(yè)所需的牽引力。組成：驅動輪、引導輪、支重輪、托帶輪、履帶、臺車架、平衡梁和張緊機構等。車架分：全梁式、半梁式。功用：用來安裝發(fā)動機、傳動系、行走系，使之成為一個整體。懸架連接機架與臺車架的元件。功用：將機體全部重量或部分重量傳到臺車架上。分為：彈性懸架、半剛性懸架、剛性懸架。履帶：用以支承重量保證發(fā)出足夠的牽引力。驅動輪：用來卷繞履帶，裝在終傳動從動軸或從動轂上。分類：整體式、齒圈式、齒塊式支重輪：支承機重；夾持履帶（使履帶轉彎滑移、防脫軌）。分類（一般每邊六個）：單邊支重輪、雙邊支重輪（2、5）。引導輪：使履帶保持合適的張緊度，支承并引導履帶使其正確卷

10、繞。挖掘機械的履帶式行走系組成：行走架、履帶、張緊裝置、行走驅動、驅動輪、支重輪、托鏈輪、引導輪等。功用：支承轉臺上部重量，按要求使機械實現直線行走，轉彎或原地轉向。挖機行走采用液壓馬達易于防滑轉和原地轉向。輪胎式機械行走系的組成：車架、車橋、車輪、懸架。功用：支承整車重量和載荷；接受變速箱傳來的扭矩，通過車輪與地面的附著力產生牽引力，使車輛行走。承受地面作用在車輪上的各種反力及力矩。 利用懸架吸收和緩和地面對車輛的振動和沖擊。車架分類：整體式、鉸接式。車橋分類：轉向橋、驅動橋、轉向驅動橋、支持橋轉向橋：前輪定位前輪外傾、前輪前束(能調整）、主銷外傾、主銷內傾。前輪外傾轉向節(jié)外傾1左右，可以避

11、免滿載時大、小軸承間隙，主銷間隙；路面反力使車輪內傾；前輪前束前輪內轉，可以抵消前輪外傾使車輪類似滾錐外滾，地面反力使車輪外張的傾向；主銷后傾主銷上部后傾，當外力使車輪偶然發(fā)生偏轉時，可使車輪自動回正；主銷內傾主銷上部橫向內傾，可使轉向輕便，可使前輪輪自動回正。懸架分類：剛性懸架；彈性懸架。輪胎分類：高壓胎：0.50.7MPa7；低壓0.15 0.45MPa；超低壓胎0.15MPa。輪胎花紋：普通花紋、混合花紋、越野花紋。轉向系的功能：改變車輛行駛方向和保持直線行駛。輪式轉向系組成：轉向器、轉向機構。轉向系分類：按轉向方式分：偏轉車輪轉向；按轉向原理分：機械式；液壓式；混合式?；蚍譃槿肆εc動力

12、轉向。1、偏轉車輪轉向：前輪、后輪、全輪轉向。純滾動的條件：所有車輪繞一個瞬時中心轉動滿足 ctg-ctg=M/L M主銷中心距、L軸距；外驅動輪轉速大于內驅動輪轉速，故裝差速器。 、前輪轉向：R前外R后外行車安全；如工作裝置在前，偏轉角受限，轉向沉重。 maxsinLRmin最小轉彎半徑R：外輪心至回轉瞬心的距離。 、后輪轉向：R后外R前外司機必須同時注意前后輪位置，不安全?？朔椒ǎ汗ぷ餮b置外緣轉向半徑= R后外。、全輪轉向：前輪、后輪單獨轉向，全輪轉向或斜行。特點：轉向靈活；轉彎半徑??；可斜行或橫坡作業(yè)；結構復雜、制造成本高。2、鉸接式轉向：特點：前后車架垂直鉸接；轉向油缸比轉向橋簡單；

13、轉彎半徑??；前后輪易同轍；易對準工作面轉向穩(wěn)定性差，不可自動回位。maxmin2sinLR第三節(jié) 轉向器功能：將方向盤轉動變?yōu)檗D向垂臂擺動，并放大操縱力，通過轉向傳動機構使車輪轉向。分類：球面蝸桿滾輪式；、循環(huán)球齒條齒扇式：兩級傳動副：一級球面螺母、螺桿；二級齒條、齒扇。、循環(huán)球曲柄指銷式：由指銷和螺桿嚙合。轉向器傳動比：球面蝸桿滾輪式，中間小兩端大；循環(huán)球齒條齒扇式，傳動比為常量；曲柄指銷式，中間大兩端小。轉向器傳動的可逆性1. 不可逆式：渦桿螺旋角摩擦角 傳動不可逆、自鎖；方向盤至轉向裝置單向傳動 無路面沖擊反饋， 零件易磨損，操作無路感。 2. 可逆式：渦桿螺旋角摩擦角，無自鎖作用，類

14、別特 點桿滾輪式球面蝸蝸桿節(jié)面為弧線旋轉面，滾輪節(jié)面為球面，螺旋角略大于摩擦角，有一定程度的傳動可逆性；同時嚙合的齒數多，承載能力比普通渦桿高24倍，效率0.85 0.9；角傳動比為變值；安裝、制造精度要求高。齒扇式齒 條循環(huán)球以滾動摩擦代替滑動摩擦，傳動效率高0.9；自動回正性能好；瞬時傳動比為定值；結構復雜，制造難度大。傳動效率高，輕便；方向盤可自動回正，有路感；路況很差，會“打手”；這種轉向器應與液壓減振器配合，緩和路面沖擊。3. 臨界可逆式轉向：渦桿螺旋角略大于摩擦角， 可逆向傳動；正傳效率遠大于逆?zhèn)餍?，?縱稍有感覺。 有路感，方向盤可自動回正；不打手；效率低于可逆式。轉向器評價指

15、標：傳動效率和可逆程度；角傳動比；嚙合間隙。動力轉向利用液壓或氣壓作為動力，通過轉向傳動裝置使車輛轉向。特點：減輕勞動強度，轉向輕便迅速，緩和路面沖擊。分機械反饋與液壓反饋隨動包括：位置跟隨；力的放大。液壓反饋隨動式動力轉向ZL30型鉸接式裝載機的動力轉向（全液壓轉向、P 194）組成：控制機構（轉閥、擺線轉子泵、梯形機構等）轉向油缸、轉向泵等。轉向器結構：轉閥和擺線轉子泵。此轉向器無路感，轉向輪不能自動回正。輪胎式工程機械制動系功用：用于車輛行駛時降速或停車，下坡時控制車速，坡道停車及車場停車。組成：腳制動系（主制動器）：手制動系（停車制動器）：輔助制動系：每一制動系均由制動器及制動驅動機構

16、組成。制動器分類：蹄式、帶式和盤式。1. 蹄式制動器分類：分為簡單非平衡式，簡單平衡式，自動增力式。張緊裝置可分：液壓輪缸式，凸輪式。簡單非平衡式：緊蹄（助勢蹄）正壓力Y1 、摩擦力 Y1大于松蹄（減勢蹄）；進、退制動具有對稱性。平衡指左右蹄受力大小相等；對稱指進退制動效果相同。助勢摩擦力幫助轉緊；減勢摩擦力使蹄片松開；蹄片磨損不均簡單平衡式：單向助勢非對稱式（前進時兩蹄都為緊蹄，后退時均為松蹄）；輪軸受力平衡，兩蹄磨損均勻，制動效能較高；進退制動效果不等。雙向助勢對稱式（兩蹄兩端均為浮式支承，前進、后退均為轉緊蹄）。制動對稱受力平衡、磨損均勻自動增力式：自動增力不對稱式前進時均為緊蹄，且后蹄

17、助勢作用更大；后退時兩蹄均為松蹄。自動增力對稱式前進、后退兩蹄均為緊蹄且自動增力。2. 盤式制動器：分全盤式、鉗盤式。多片盤式制動器優(yōu)點：工作面積大、結構緊湊；密封性好，對摩擦片性能要求低，壽命長；制動效能高，操縱輕便，間隙不用調整；易于系列化。鉗盤式制動器：特點：散熱性好，制動平順穩(wěn)定，能自動補償制動間隙，環(huán)境適應性好。制動驅動機構分類：液壓、氣壓和氣液復合式。功用：將駕駛員作用力傳給制動器以制動。1. 簡單液壓制動傳動機構制動總泵結構：上部為貯液室，下部為主缸。分泵：氣壓式制動傳動機構單斗液壓挖掘機特點：傳動系全部或大部采用、而回轉和工作裝置必須采用液壓傳動的挖掘機。 組成：轉臺、轉臺上部

18、機構、底架及行走系、工作裝置等三大部分。 動作（五個動作及其復合）：動臂升降、斗柄轉動、挖斗轉動、轉臺回轉及行走。液壓挖掘機與機械式傳動相比具有下列優(yōu)點： 省去了復雜的中間機械傳動，各機構能相對獨立，結構緊湊、重量輕、布置方便、外型美觀； 可無級變速，工作平穩(wěn)，可吸收沖擊和振動； 由于省去了大量中間傳動的動力損耗，同時優(yōu)化了傳動機構的數據；由于調速范圍大，加速性能好，可增大挖掘力約30%，提高了生產率； 減少了司機的操作動作，改善了工作條件； 可方便地更換工作裝置，易采用計算機自動控制。缺點： 液壓系統(tǒng)易漏油； 液壓元件制造精度高，整機造價高，維修技術要求高。分類：按行走裝置傳動型式分：全液壓

19、式；半液壓式行走裝置采用機械傳動；按行走系分：履帶式接地比壓小,附著力大,但轉場困難；輪胎式 接地比壓較大，行走速度比履帶式高，機動性好，但速度較低，長距離還需專用汽車；汽車式接地比壓較大，通過性能不佳，長距離轉場時可自行； 懸掛式 以拖拉機底盤為底座，工作裝置要懸掛在其它部位，帶有履帶式性能，但不如履帶式。工作裝置：由動臂、斗柄、鏟斗、油缸或其它桿件組成。標準式工作裝置的動臂：單節(jié)整體式動臂；雙節(jié)可調式動臂（組合式）：反鏟：是中小型挖掘機最常用的工作裝置，主要用于履帶底面以下的土方挖掘。工作狀態(tài) 動臂油缸工作特點：可獲得最大挖掘行程和挖掘半徑；最大挖掘高度；一個循環(huán)作業(yè)用時較長，且鏟斗處于極

20、端位置，整機穩(wěn)定性較差。 斗桿油缸工作特點：在動臂為最大傾角時，獲得最大的挖掘深度，且有較大的挖掘行程；在堅硬的土壤中作業(yè)，也能確保鏟斗裝滿。 鏟斗油缸工作特點:挖掘行程較短；適于清除障礙及挖掘較松的土壤，生產率較高。實際挖掘：挖建筑地基坑壁，動臂與斗桿同時工作；挖掘坑底，斗桿與鏟斗油缸同時工作?；剞D支承裝置功用：承受軸向力及傾覆力矩，上部轉臺相對于下部底架做360回轉。型式：交叉滾柱滾盤、單排滾珠滾盤、雙排滾珠滾盤、多排滾珠滾盤等。液壓系統(tǒng)功用：將液壓動力元件、液壓執(zhí)行元件、液壓控制元件和其它輔助元件，通過管路連接，驅動執(zhí)行機構按規(guī)定動作。單泵單路定量系統(tǒng)、雙泵雙路定量系統(tǒng)、雙泵雙路分功率變

21、量系統(tǒng)、雙泵雙路總功率變量系統(tǒng)。液壓懸掛與支腿用于輪胎式挖機前輪，后輪剛性懸掛；放支腿時，先放后輪，后放前輪，收支腿時，先收前輪，后收后輪。推土機：用于填筑路基、開挖路塹、平整場地、修筑便道、助鏟、預松土或用作牽引機。分類：按行走方式分：履帶式、輪胎式；按工作裝置分：固定式（直鏟）、回轉式（角鏟）；按功率分：小型(80KW、100HP)、中型(80 254KW、100320HP)、大型(254KW、320HP) 按傳動方式分：機械傳動、液力機械傳動、全液壓傳動和電傳動；按操縱方式分：鋼索式、液壓式。工作裝置組成：推土板、頂推梁、上撐桿、下撐桿及操縱機構等。推土工作裝置：斜鏟水平面傾斜；側鏟橫截

22、面類 別 特 點履帶式重心低、爬坡能力強、附著力大、通過性好輪胎式機動靈活、速度快、循環(huán)時間短、生產率高固定式鏟刀垂直軸線、切消角（直鏟）可作小量調整回轉式鏟刀可水平回轉（斜鏟）25、切消角（45 65 ）、傾斜角（側鏟0 9）可作小量調整機 械傳 動傳動可靠、傳動效率高，結構簡單、牽引性能較差，動載荷大，零部件易過早損壞，司機易疲牢，能拖起動液力機 械傳動自適應性好，沖擊小，牽引性能好，生產率高，操縱輕便，能過載保護；傳動效率略低，工藝要求高全液壓 傳 動油馬達驅動行走、牽引力和速度無級調節(jié)、大大提高了牽引性能傾斜；直鏟縱截面傾斜。推土機經濟運距：5080米，最大100米。高位驅動三角履帶推

23、土機特點： 1. 部件組合式優(yōu)化設計：可方便的成組更換部件，維修性能好； 2. 高置式驅動輪與終傳動：驅動輪只傳遞扭矩不承受沖擊載荷及附加載荷，避免夾帶泥沙碎石，延長了最終傳動的壽命，改善了整機的通過性； 3. 特殊彈性懸掛底盤：廢棄傳統(tǒng)的八字架，支重輪、引導輪采用單臂或雙臂平衡擺架及平衡懸架支撐在履帶上，附著性好，牽引力大，可吸振緩沖； 4. 驅動輪、引導輪中心與臺車架擺動軸心等距，確保履帶可靠張緊； 5. 以附加拉桿代替對角拉桿，升降油缸近乎垂直布置，機動性、橫向穩(wěn)定性提高、工作視野好。松土器分類：按連桿結構分：單連桿（絞鏈式）、雙連桿；按松土齒數分：單齒式、雙齒式、多齒式。結構：連桿、傾

24、斜油缸、支架、松土齒（齒尖套、護齒套）、升降油缸。工作裝置液壓系統(tǒng)（TY320）鏟運機一種能完成鏟土、運土、碾壓和卸土四個工序的循環(huán)作業(yè)式鏟土運輸機械。分類：按行走方式分：拖式、自行式（輪胎式、履帶式）；按工作機構操作方式分：機械操縱（鋼絲繩操縱）、液壓操縱；按卸土方式分：強制卸土、半強制卸土、自由卸土；作業(yè)運距：1005000米；輪胎式鏟運機組成：牽引車、轉向樞架、拱架、鏟運斗和后軸；鏟運機的動作：行走、轉向、鏟土、斗門升降、卸土。鏟運機減振：低壓胎、彈性懸架、彈性轉向樞架。轉向樞架：垂直鉸轉向樞架與鏟運斗水平偏轉 轉向；水平鉸牽引車與轉向車架橫向偏轉 四輪著地。第十二章 裝載機裝載機單個鏟斗通過臂架裝在輪式或履帶式底盤前部的循環(huán)作業(yè)式機械?？赏瓿裳b、運、卸、清理平場等工作。分類：按行走方式分：輪式、履帶式；按鏟斗容重（堆裝容量）分：小型0.5噸、輕型0.62噸、中型2.14噸、重型10噸；按卸料方式分：前卸、后卸、側卸、回轉卸料；按轉向方式分：整體式、鉸接式；按傳動方式分：機械傳動、液力機械傳動、液壓傳動。國產編號：第一個字母Z代表裝載機，數字代表額定載重量（KN），Z與數字之間L代表輪胎式。組成