13-14-2《工程机械性能与使用》总复习题一、名词解释1、含水量:土中水的重量与土粒重量（干重量）之比，用百分数表示2、土壤的孔隙度和孔隙比:孔隙度n：土壤的孔隙体积与土的总体积之比孔隙比e：土的孔隙体积与土中固体颗粒体积之比3、土壤的塑限和液限：塑限WP：当孔隙中的自由水大致蒸发完时，土的强度开始迅速提高，并开始失去可塑性而呈半固体状态，这一分界含水量为土的塑限WP 液限WL：土粒在外力作用下可相互滑动而不产生颗粒间连接的破坏，并开始呈塑性状态，这一分界含水量为土的液限WL4、履带式机械的行驶阻力与滚动阻力:行驶阻力是指从驱动轮开始的整个行走机构在机械行驶时产生的阻力；滚动阻力是指在拖动试验时被测机械由其他机械牵引，用测力计测得的内部行驶阻力和外部行驶阻力的合力5、转向阻力系数：转向阻力系数μ表示作用在履带支承面上单位机器重量所引起的土壤换算横向反力6、柴油机的调速特性：在调速器起作用时，保持调速手柄位置一定，柴油机性能指标随转速或负荷变化的关系 7、切线牵引力与有效切线牵引力：切线牵引力Fk：履带式车辆是靠履带卷绕时地面对履带接地段产生的反作用力推动车辆前进的,这种反作用力称为切线牵引力。
有效切线牵引力Fkp：切线牵引力Fk与滚动阻力Ff的差值 8、土壤的粘着性：土壤粘附在其他物体上的能力 9、转向参数：转向力与车辆切线牵引力之比，其大小可以反应机械的转向阻力矩的大小 10、试验滑转曲线：有效牵引力Fkp与滑转率的关系称为试验滑转曲线 11、动力半径：切线牵引力线到轮心的距离 12、制动距离：指轮式机械速度为v0时，从驾驶员踩着制动踏板开始到轮式机械停住为止所驶过的距离 13、同步附着系数： 前后制动器制动力为固定比值的轮式机械，只有在同步附着系数情况的路面上制动时才能使前后车轮同时抱死前、后制动器制动力为固定比值的汽车，要使车辆前、后轮同时抱死滑移只能在某一特定的条件下才能达到，该条件下时的附着系数即为同步附着系数 ） 14、转向半径：设履带车辆不带负荷，在水平地段上绕转向轴线O作稳定转向，从转向轴线O到车辆纵向对称平面的距离R，称为履带式车辆的转向半径 15、滑转率与额定滑转率：滑转率δ ：表示履带对地面的滑转程度，它表明了由于滑转而引起的车辆行程或速度的损失 额定滑转率δH：是指使机械获得最大生产率的滑转率。
16、附着力和附着系数：附着系数：最大有效牵引力与附着重量之比；理论附着力：在容许滑转率时，车辆能够发挥的最大切线牵引力称为理论附着力 (轮式1、附着力：在容许滑转率时，驱动轮所发挥的牵引力 2、附着系数：附着力与附着重量之比值称为附着系数) 17、牵引特性：用图表的形式表示了机械在一定的地面条件下，在水平地段以全油门作运动时，机械各挡的牵引功率、实际行驶速度、牵引效率、每小时耗油量、燃油消耗率、滑转率和发动机功率Pe(或曲轴转速ne)随牵引力而变化的函数关系 18、扭矩储备系数与扭矩适应性系数：扭矩储备系数μ： Memax—柴油机最大输出扭矩； MeH —柴油机标定功率时的扭矩扭矩适应性系数为k： 发动机的最大转矩与额定转矩之比 19、制动距离：指轮式机械速度为v0时，从驾驶员踩着制动踏板开始到轮式机械停住为止所驶过的距离 20、制动效能的恒定性：包括抵制制动效能的热衰退性能及水衰退性能；表示车辆在车高速时或下常坡连续制动时制动效能保持的程度 21、地面制动力和制动器制动力：地面制动力：由于车轮与地面间有附着作用，车轮对地面产生一个向前的切向力，同时地面给车轮一个反作用力Fxb，正是这个力阻止车轮向前运动，称其为地面制动力。
地面切向反作用力使车辆减速以至停车的外力）制动器制动力：在轮胎周缘克服制动器摩擦力所需的力称为制动器制动力，以符号Fμ表示 22、制动的方向稳定性：制动时机械按照驾驶员给定的方向行驶的能力，即不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能 23、转向半径：从转向轴线O到车辆纵向对称平面的距离R，称为履带式车辆的转向半径 24、轮胎的侧偏特性：指侧偏力与侧偏角的关系，它是研究车辆操纵稳定性的基础 二、简答题：1、何谓土壤的级配？如何表示？它对土壤的性质有何影响？分析其形状趋势1）土的各级土粒组合情况，用其含量的百分数表示，称为土的颗粒级配；（2）土的级配常以颗粒级配曲线表示；（3）级配良好的土，此种土大颗粒之间的空间被小颗粒所填充，土壤易被压实，能形成一种更稳定的铺层4）当曲线平缓时，说明土中大的及小的颗粒都有，颗粒不均匀，即各级粒组搭配良好，称为级配良好的土；当曲线较陡时，表示土中颗粒直径范围较小，颗粒均匀，属于级配不好的土2、何谓土壤的塑性？含水量对粘土的可塑性有何影响？（1）土在外力作用下可以改变形状，但不改变体积，不发生断裂，并且在外力解除后，仍能保持已有的变形而不恢复原状的性质称为土壤的塑性；（2）含水量对粘性土的可塑性有重要影响，只有含水量在一定范围内时其塑性才能表现出来。
根据含水量的不同，可将粘性土分为四种状态：固态、半固态、可塑状态和流动状态 3、分析粘性土壤的剪切—位移曲线在脆性土壤上抗剪应力出现“驼峰”后，再降低到恒定的值，即为剩余剪切应力，曲线出现驼峰的原因是由于土粒间的咬合作用引起的，当这种咬合作用被克服后，就只剩下表面摩擦力，因此抗剪强度降低这种土被移位后，原来的结构发生变化，新的结构不具有原始结构的抗剪强度，只有摩擦力而无粘性力，故重塑土比原始土的抗剪强度低；在塑性土壤上剪应力达到一定值后，基本上不变，即相当于被压实后，剪应力为恒值4、什么是土壤的剪切强度？写出库仑剪切强度公式并计算履带式机械的最大切线牵引力履带式机械怎样增大切线牵引力1）土的抗剪强度是指土壤在受到剪应力作用时，土具有抵抗剪切破坏的能力；（2）库仑剪切强度公式： ；履带式机械的最大切线牵引力：，其中b为履带板宽度，L为履带接地长度，Gs为机械重量；（3）当车辆参数不变，滑转率不变时，若土壤的抗剪强度增大，剪切变形系数K减小时，车辆的切线牵引力增大当履带接地面积A或机器重量G加大时，切线牵引力增大当履带接地面积相同时，长而窄的履带比短而宽的履带有更大的切线牵引力5、何谓履带式机械速度的不均匀性？分析其产生原因及危害并计算其平均速度。
1）即使驱动轮作等角速旋转，台车架的相对运动也将呈现周期性的变化，从而使车辆的行驶速度也带有周期变化的性质，使机械振动及噪声增加，运动的平稳性及舒适性降低 （2） 履带行走机构在水平地面的直线运动，可以看成是台车架相对于接地链轨的相对运动和接地履带对地面的滑转运动(牵连运动)合成的结果使机械振动及噪声增加，运动的平稳性及舒适性降低 6、影响履带式机械附着性能的因素有哪些？（1）车辆的切线牵引力主要取决于土壤的力学性质，当车辆参数不变，滑转率不变时，若土壤的抗剪强度增大（即C和φ值增大），剪切变形系数K减小时，车辆的切线牵引力增大2）当履带接地面积A或机器重量G加大时，切线牵引力值加大；若保持相同的切线牵引力值时，则滑转率可降低。
因此，一般土壤所产生的推力是由接地面积A和机器重量G共同决定的纯粘性土壤（φ＝0），车辆的重力并不产生任何土壤推力；而纯摩擦性土壤（C＝0），接地面积A的大小与土壤推力无关3）当履带接地面积相同时，长而窄的履带比短而宽的履带有更大的切线牵引力，长而窄的履带滑转率小，不易打滑，功率损耗小但履带过长将使转向困难 7、机械直接传动车辆和液力机械传动车辆的驱动力如何确定？由发动机动力确定的工程机械驱动力与由附着力确定的驱动力有何不同？它们之间有何关系？并计算其切线牵引力1、机械直接传动的车辆驱动力的确定 1）由发动机动力所确定的驱动力： 在确定驱动力矩MK时应注意，对大多数工程机械来说，发动机的功率在输入变速箱之前，必须分出一部分来驱动机械的辅助装置；对装载机一类的机械，还需分出相当大的一部分功率来驱动工作机构因此在计算驱动力矩时应将这一部分转矩(功率)从发动机的转矩Me(功率Pe)中扣除 设MBa和MPTO分别为消耗在驱动辅助装置和功率输出轴上的发动机转矩，PBa和PPTO分别为消耗在驱动辅助装置和功率输出轴上的发动机功率，则输入变速箱的发动机自由转矩Mec和自由功率Pec可按下式计算： （1）在等速稳定运转的工况下，驱动轮上的力矩Mk可按下式计算: 传动系的总效率可按下式计算：根据以上分析，切线牵引力可按下式计算：（２）不稳定状况时在不稳定工况下，履带车辆的切线牵引力可按下式计算：2）由附着条件决定的最大切线牵引力（附着力）可按下式确定：2、液力机械传动工程机械驱动力的确定在机械等速稳定行驶的工况下，驱动轮所获得的驱动力矩可按下式计算：切线牵引力FK可按下式计算： 由附着条件决定的最大切线牵引力的计算公式与机械传动时相同。
8、分析履带式机械的行驶阻力以及影响因素1）行驶阻力由内部行驶阻力和外部行驶阻力两部分组成2）内部行驶阻力是由行走机构内部各摩擦副产生的摩擦阻力，其影响因素有：履带张紧度，轴承、铰链处的密封和润滑，支重轮在链轨上的滚动摩擦外部行驶阻力是在机械重力作用下，由土壤垂直变形引起的阻碍机械前进的力，其影响因素有：土壤的性质与状态，履带接地比压，履带宽度b9、画图分析刚性车轮在硬地面上的运动有哪三种情况？说明其速度的计算1）车轮纯滚动 纯滚动时，接地点O1相对于地面的速度vj为零，即vj＝0 （2）滚动中带有滑移，从动轮经常有此情况 接地点O1相对于地面的速度vj不为零，具有与前进方向相同的滑移速度vj。
车轮直线运动的速度为： 。