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工程机械设计复习题工程机械设计复习题 一、填空题 1.履带行走机构的功率损失在三个方面：摩擦损失、滑转损失、滚动阻力。 2.粘性土的物理状态的变化与含水量有关，当含水量很大时，粘性土呈_流动状态。含水量逐渐减少，粘性土呈现出塑性,土在呈塑性状态时，对其他物体有粘着性。含水量很小时，呈固体状态。 3.评价土壤粘着性的另一指标是比粘着力Pn。比粘着力Pn是使单位面积的金属片与土壤脱离所需的力。 4.土壤的自然坡度角0是松散土堆积时，自然形成的堆角。0的值与土壤的内摩擦力和粘聚力有关，对于非粘性土，自然坡度角即等于干土的内摩擦角fff。 5.在切削过程中，土壤对切削刃的作用力称为切削阻力。切削阻力与土壤的性质、工作装置的几何参数等因素有关。 6.车轮滚动产生滚动阻力，滚动阻力一般包括土壤变形的滚动阻力及轮胎变形_引起的滚动阻力。 7.附着性能的影响因素有地面及土壤条件、轮胎的冲击压力、轮胎的尺寸、轮胎的花纹、轮胎的结构、附着质量轮胎多次通过对附着性能的影响。 8.若近似地把滚动阻力看做是不随牵引力而改变的量，则滚动效率将随牵引力的增大而提高,滑转效率随牵引力的增加而降低，轮式行走机构的效率取决于滚动效率与滑转效率，随着牵引力的增大，滚动效率提高而滑转效率降低。 9.影响履带与地面之间附着性能的影响因素有：土壤的性质对履带行走机构的附着性能有很大影响；履带支承面长度对附着性能有影响；若考虑履刺侧面产生的附加剪切力。则附加剪切力与履刺高度有关。 10.总体设计中液力变矩器的选型要求有：有良好的变矩性能，且要求所选用的变矩器应具有变换系数尽可能大；最高效率要大，且不低于0.75的转速比的范围要宽；有一定的穿透性能 。 11.大、中型轮式装载机多采用 铰接式 转向方式。 12.制动系包括 行车制动装置、停车制动装置、和紧急制动装置 13.装载机多采用低压充气轮胎，以减小接地压力，提高通过性能，具有较好的缓冲性。 14.装载机的工作阻力主要有插入阻力、铲起阻力和转斗阻力矩。 15.装载机总体参数主要有额定载重量、斗容量、自重、最大驱动力、行驶速度、发动机功率。 16.轮式装载机的额定载重量不应超过其静态倾翻载荷的50%，或是提升能力 的100%，取其中的较小值。 17.装载机发动机的净功率消耗于两部分：牵引功率和驱动液压泵功率。 18.增大轮距可以提高装载机的横向稳定型，但会使最小转向半径增大、铲斗宽度、总宽及重量曾加 及单位插入力减小 。所以尽可能减小轴距。 19.各个零部件布置在车上位置应尽量对称于车辆纵向对称线，以利于整车的横向稳定和左、右轮胎的符合均布。 20.铰接式装载机前、后车架铰销的布置通常有两种方式：铰销布置在前后桥轴线的中间和铰销布置在离前桥1/3-1/2.5的轴距处。 21.铰接式装载机驾驶室有三种布置方式：驾驶室布置在前车架后端、驾驶室悬 1 / 10 臂固定在后车架的前端和驾驶室布置在后车架的前部。 22.小型履带推土机可以采用机械传动，中型以上的履带推土机多采用 液力机械传动。 23.液力机械传动所选变矩器应有较大的工作变矩系数和启动变矩系数，以及较大的 最高效率和较宽的高效率范围 ，同时正穿透性比较小。 24.推土机的主传动多采用螺旋圆锥齿轮；转向机构多采用湿式转向离合器；转向制动系一般采用外带式结构，以转向离合器从动鼓作为制动鼓。 25.绝大多数履带推土机采用半刚性悬架，小型及高速行驶的履带推土机采用 弹性悬架。 26.推土机广泛采用组合式履带，为使驱动轮均匀磨损，齿数一般为奇数。 27.小型和重载作业的推土机一般采用固定式铲刀。回转式铲刀作业范围广，直线行驶可以侧向铲土，适用于平地作业和横坡推土作业。 28.工程机械传动系的主要功用有：接通或切断动力；实现发动机空载启动 和不停机换挡；对传动系实行过载保护 ；改变运动方向和运动形式，有机或无级改变工作装置的转速、转矩 ，并向工作装置分配动力 ；履带式工程机械传动系还兼有转向功能。 29.传动系的主要类型有：机械传动、液力机械传动、液压传动、电传动 。 30.传动系零件的失效的主要形式有： 疲劳破坏 、静强度破坏 。 31. 传动系的总传动比是指 发动机的额定转速 与驱动轮的转速 。 32.分配传动比时遵循 前小后大、减速要慢和传动副前多后少的原则。 33.主离合器储备系数值越大，主离合器传递转矩能力越大，使用寿命也越长，可 减少机器起步、加速和接合过程的滑磨时间；主离合器储备系数值小，可以减小体积和从动部分的转动惯量，但会使主离合器在较短的时间内失去所需的传递转矩的能力。 34.干式主离合的摩擦副的有效内、外径及其比值可以取小一些，湿式离合器 可以取大一些。 35.主离合器 离合不频繁、摩擦片的外径小、发动机储备能力较大、工作表面有润滑时，比压应取大些；反之，比压应取小些。 36.将滑动齿轮布置在高速轴上，以减小换档操纵力，并将换挡齿轮布置在靠近操纵机构的位置。 37.一般情况下，变速器的各轴承应尽可能采用简支支承，轴受纯径向力时，通常两端都选用向心球轴承。 38.人力换挡变速器的换挡方式主要有三种型式：直齿滑动齿轮换挡、啮合器换挡和同步器换挡。 39.工作温度变化大的轴，为防止由于轴受热伸长卡死，应该一端轴承采用 外圈双向固定，另一端外圈不固定。 40.变速器零件磨擦表面的润滑方式主要有压力强制润滑 和激溅润滑。 41.变速器所使用的齿轮一般采用螺旋齿轮，表面经过调质处理。 42.换挡离合器的布置位置一般应满足：有利于减少换挡离合器传递的转矩； 尽量减少非工作离合器主、从动片得相对转速。 43.行星式动力换档变速箱优点：齿轮受力较小 ；行星机构径向力基本平衡 ；齿轮模数较小 ；变速器结构紧凑；传动效率高。 44.实际设计中，常利用 行星排的锁止特性 实现直接档。 45.驱动桥主要由 主减速器、差速器 、轮边减速器等组成。 2 / 10 46.在长轴距的工程机械上，为提高传动轴的 临界转速，减小万向节夹角以及布置上的需要，常将 传动轴分段 ，同时加中间支承 。 47.轮式工程机械的行走系主要由车架、车桥 、悬挂 、车轮等组成。 48.为了简化结构，工程机械一般不设 弹性悬挂，吸振和缓冲全由轮胎承担。 49.主销结构可以做成实心或空心，一般采用 20Cr、18CrMnTi或20CrNi等钢材制造，衬套材料一般为铸青铜。 50.工程机械轮胎属越野轮胎，主要有 斜胶轮胎和子午线轮胎两种结构形式。 51.工程机械轮胎的选择除了要满足承载能力和总体设计的要求外，还应考虑轮胎对机械的附着性能、转向性能、稳定性、减振性以及经济性等多方面的要求。 52.履带式工程机械包括履带、驱动轮、支重轮、托轮、导向轮及张紧装置 。 53.履带式工程机械的驱动轮有后部、 前部、上部 三种布置方式。 54.履带式工程机械的悬挂型式有 刚性、半刚性弹性悬挂。弹性悬挂适用于小型或高速履带车辆，具有增大牵引力，减少冲击振动。 55.引导轮中心高度一般应稍低于驱动轮中心，直径也小于驱动轮直径。 56.支重轮数目最好等于履带接地长度上的履带板数，即支重轮间距等于履带节距。 57.托轮是用来托起履带、限制上方区段的下垂量 ，以减小和履带板跳动和防止滑落。 58.托轮布置高度应有利于履带脱离驱动轮的啮合，平衡而顺利地滑过上方区段，保持履带的正常张紧状态。 59.支重轮体材料一般为 35Mn钢或 50Mn钢。 60.推土机一般用柴油机，取其牵引性能好。装载机一般用柴油机和液力机械传动，兼有良好的牵引性能和转向性能。 61.随着功率的增大，履带节距增大，链轨节的结构尺寸也相应增加。增大 履带节距可以减少履带板数目，有利于接地比压均匀和履带节销磨损降低，但会增大驱动轮的直径。 62.转向梯形有 四连杆、六连杆两种型式。 63. 大、中型装载机采用双板和箱型的动臂断面结构型式 64.轮式装载机减振的方法是驾驶室采用橡胶弹簧悬挂，驾驶员座椅采用弹性悬架，只对隔绝高频振动有效，但对车体大幅度前后摇晃振动无效。 65.发动机不仅是工程机械的动力源，也是工程机械的关键组成。工程机械最常用的动力装置是 柴油机。 66.发动机的性能特点：动力性、经济性、振动噪声、可靠性、耐久性排气净化 和启动性能。 67.柴油机广泛采用增压和中冷技术，提高了发动机的充气量，其动力性得到了较大幅度的提高。 68.衡量发动机经济性的重要指标是有效热效率和有效燃油效率。 69.发动机的噪声主要由 、 和 三部分组成。 70.发动机的可靠性与耐久性直接关系到使用维修费用，是用户最关心的性能之一。 71.发动机排放的污染物主要有：一氧化碳、碳氢化物、氮氧化物、硫化物 和固体微粒等。 72.为使柴油机满足工程机械变负荷的能力可用三个参数评价：轮距适应参数、 转速适应性参数和稳态调速率。 3 / 10 73.按气缸排列形式，发动机有单列式、对称式 和V型。 74.按冷却方式，发动机有水冷式 和 风冷式 。 75.工程机械柴油机匹配设计方法工程上常用四种： 、 、 和 。 76.估算柴油机的标定功率的两种情形： 和 。 77.柴油发动机主要性能参数的选择：标定功率、标定转率、最大转矩和转矩适应参数，转速适应系数 和标定稳态调速率。 78.柴油机总体机构设计原则：配置方式、总体布置外形紧凑型、附件布置合理性、连接支承结构可靠性、良好的安全性和舒适性、保证整机可靠性。 79.柴油机附属系统： 、 、 和 。 80.润滑系统配置有 机油泵、油底壳、 机油冷却装置和机油滤清器。 81.进、排气系统配置有进排气管、空气滤清器和消声器。 82.前、后端输出包含飞轮飞轮壳、分动箱滤清器、柴油机和自由端配套设计。 83.提高柴油机低温起功性能的辅助措施和低温起动装置一般可以分为两种类型:一种是从降低柴油机起动所需要最低转速入手；第二种是从提高柴油机起来时的转速入手。 84.典型的悬置系统的形式有 、 和 。 85.发动机悬置软垫的形式有 、 和 。 86.十字轴主要由 、 、 、 、 、 、 等组成。 87.传动轴一般采用钢板焊接而成。 88.制动系主要由 制动器及 制动驱动机构两大部分组成 89.制动鼓的材料一般为 可锻铸铁或铸钢。 90.制动蹄要有足够的 ，一般采用 、 、 、和 。 91.提高整机可靠性任务后，技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量和 智能化程度，努力完善产品的标准化、系列化和通用化。改善驾驶人员的 工作条件，向节能和环保方向发展。 92.一般来说，具有自移动装置的工程机械的工作过程有着两种典型工况： 、 。 93.半刚性悬架弹簧通常有 钢板弹簧 、 扭杆弹簧 、橡胶弹簧 三种。 94.影响履带外部行驶阻力的因素有地面类型、状态以及土壤的物理和力学特性 、 履带接地压力及其分布的均匀程度和 履带宽度 。 95.当车轮或履带的 滚动距离 少于 转动距离 时，车轮或履带相对于地面的滑转度，称为滑转率。 96.在设计目标方面努力实现产品的 ，通过 的获取、 和 ，使产品能够根据 状况和 的变化自动改变 ，达到 效果，通过应用 使产品能够模仿人的 ，进而设计出 的 。 97.在设计变速器时，将滑动齿轮布置在 上，以减小 ，并将换挡齿轮布置在靠近 的位置。 98.布料机泵送机构主要由 、 、 。 4 / 10 99.在设计方法方面综合运用 、 、 、 、 以及 等现代方法与 ，重视载荷的 与 、 的优化、 、 的 和 人 等原理的应用。 100、轮式工程机械转向方式的类型有 偏转车轮转向 和 铰接式转向 。 101总体布置的要点 102. 在设计思想方面以 为核心，以 为导向，运用 ， 和 思维方法，力求形成具有 的 和 ；注重 的 、设计方案的技术 和社会 分析。 103.工程机械总体设计应根据工程机械的 用途 、 作业特点 、 使用要求 、 生产情况 ，并考虑到 技术的先进性 ，合理地选择整机各部件的 结构形式 ；正确地确定 整机性能参数 和 尺寸 ；为部件设计提供 整机参数 和 设计要求 ；进行合理的 总体布置 和 运动校核 ；并进行整机主要性能的 计算 和 预测 ，检查 整机参数匹配 是否合理。 104.制动蹄要有足够的刚度，一般采用 T形 、 工字形 、 山字形 、和 形断面 。 105. 在设计手段方面广泛应用 和 技术，实现 及 的 和自 ，大大提高了 、缩短了产品的 、降低了 。 106.提高整机可靠性任务后，技术发展的重点在于增加产品的 技术含量和 ，努力完善产品的 、 和 。改善驾驶人员的 ，向 和 方向发展。 二、简答 1.论述铰接式车架的优缺点？ 答：优点：1、车轮与机架之间无相对偏转，可以采用宽基低压轮胎，从而提高机械的附着性能和通过性能。2、转向半径小，可以提高机械的机动性能。3、不需要转向驱动桥。4、允许前后机架在垂直面内相对摆动和绕轴线相对扭动，可以减少机架的变形和扭转应力。提高机械在不平路面上的通过能力。 缺点：1、所需的功率比偏转车轮轮转向大，一般要采用动力转向。2、机械的横向稳定性差。3、前驱动轮没有定位角，方向盘无自动回正作用，车轮会出现振摆，使机械蛇形前进，直线行驶性差。 2.简述什么是理想的制动状态？ 答：理想的制动状态应使车轮将抱死而未抱死，轮胎临近拖滑而仍沿地面滚动的临界状况，这样做能达到最佳工况。 3.简述钳盘式制动器的优缺点？ 5 / 10 答：优点：1、制动性能稳定；2、热稳定性及排水、排污性好；3、结构简单，维修方便；4、使用寿命长。 缺点：1、摩擦面积小，比压较高，故工作温度高。2、对活塞密封件及制动液有耐温要求；3、制动器无增力作用，操纵机构需设置助力装置。 4.简述履带行走装置的组成。 答：1、履带；2、驱动轮；3、支重轮和托轮；4、引导轮和张紧装置。 5.履带行走机构内部摩擦阻力的主要影响因素有哪些？ 答：1、减小预张力可以减小履带销中的摩擦损失，从而减校滚动阻力；2、良好的密封与润滑不仅可以减少摩擦损失，以减小滚动阻力，还可以延长履带行走机构的使用寿命和提高履带行走机构的效率；3、适当增大支重轮直径可以减小支重轮的滚动摩擦损失。 6.分析普通差速器“差速不差力”的原理。 答：当机械转弯时，两侧驱动轮得到的转矩之和仍等于传到差速器壳上的转矩；内侧车轮得到的转矩比外侧车轮得到的转矩大，但转矩的差值只能等于差速器的内摩擦阻力矩。因为普通差速器的内摩擦阻力矩Fr很小，所在差速器起差速作用的情况下，仍可视为转矩是平均分配给两半轴齿轮的。这就是差速器“差速不差力”的原理。 7.简述工程机械的设计特点。 答：1、满足使用要求，通过总体设计，各总成部件的选型与设计，以及其合理的组合、匹配和布置，保证在使用条件下能够有效地实现所预期的主要功能。 2、满足经济性能要求，在设计、制造上要求成本低，生产周期短；在使用上，要求生产率高、效率高、适用范围大、燃料和辅助材料消耗少、使用方便、维护费用低廉等。 3、满足安全及劳动保护的要求。 8. 在S>2rcn、S>2rcn、S=2rcn三种情况下轮胎是怎样运动的？被称为什么？前两种情况发生在什么轮胎上？ 答：S>2rcn时，轮胎沿行驶方向相对地面滑动，这种滑动称作滑移，这一情况发生在从动轮及轮胎制动状态下行驶或四轮驱动中的一对轮胎；S>2rcn时，轮胎沿行驶相反的方向相对地面滑动，这种滑动成为滑转，发生在驱动轮；S=2rcn时，轮胎相对地面无滑动，这时轮胎做纯滚动。 9.简述一下万向传动装置的作用？ 答：主要用于工程机械中非同心、或工作中相对位置不断变化的两周之间的东路传动。 10.如何评价柴油机对工程机械变负荷的能力？ 答：用轮距适应参数、 转速适应性参数和稳态调速率这三个参数来评价。 11.简述工程机械柴油机匹配设计的特点和要求。 12.工程机械柴油机匹配设计的方法有哪几种？ 13.简述工程机械柴油机匹配设计的基本步骤。 14.简述工程机械柴油机合理的性能匹配的目的和作用。 15.举例说明如何选择工程机械柴油机的主要性能参数。 柴油发动机主要性能参数的选择：标定功率、标定转率 、最大转矩和转矩适应参数，转速适应系数和标定稳态调速率。 16.简述工程机械柴油机总体结构匹配设计的原则。 17.简述工程机械柴油机冷却系统的要求。 6 / 10 18.简述工程机械柴油机进排气接管的设计原则。 19.简述工程机械柴油机空气滤清器的作用。 20.工程机械柴油机空气滤清器安装时有哪些要求。 21.简述工程机械柴油机消声器的作用及选配时的注意事项。 22.从动力学和运动学两方面来分析一下十字轴万向节。 23什么是牵引工况？ 答：牵引工况指工程机械在牵引力平衡和牵引功率平衡的状态下的工作情况。 24.布料机有哪几种支腿支承型式，其优缺点分别是什么？ 25.离合器的转矩储备系数指的是什么？ 26.滑转率指的是什么？ 27.行星传动闭锁指的是什么？ 28.简述轮式工程机械转向方式的类型及其优缺点。 答：工程机械转向方式可分为偏转车轮转向和铰接式转向。其中偏转车轮转向：1、偏转前轮转向，前轮转向半径大于后轮转向半径时，行驶时，驾驶员易于用前轮来估计避开障碍物，有利于安全行驶。2、偏向后轮转向：优点：能解决用前轮转向时，转向轮的偏转角受到影响，转向阻力增加的问题。缺点：后轮转向半径大于前轮转向半径，不利于避开障碍物和掌握行驶方向。3、偏转前后轮转向：转向半径小、机动性好，前后轮转向半径相同，容易避让障碍物；转向前后轮轨迹相同，减少了后轮的行驶阻力。铰接式转向，优点：转向半径小机动性强、作业效率高；结构简单、制造方便；缺点:转向稳定性差；转向后不能自动回正；保持直线行驶的能力差。 29.简要地叙述一下布料机泵送机构的工作原理。 30.简述液压系统的设计步骤。 31.国外工程机械新计算发展特点？ 答：1、系列化、特大型化；2、多用途化、超小型化、微型化；3、节能与环保；4、计算机管理及故障诊断、远程监控系统及整机智能化；5、优秀的设计和新结构的不断采用。 32.提高国内工程机械落后的途径？ 答：企业必须依靠科技进步，重视和加强工程机械的科学研究：研究如何提高产品性能，完善其结构，提升其科技含量；研究怎样提高企业的制造能力、工艺水平，确保产品设计指标和质量；研究怎样去推行和实施企业的品牌战略，提高对市场需求的应变能力和企业的综合竞争力。 33.工程机械科学研究的特点？ 34.履带行走机构的外部行驶阻力主要影响因素？ 35.动力特性图上常用什么重要参数作为对机械动力性能的初步评价？动力因素 36.柴油机在工程机械上配置对驾驶室主要有后置式和前置式，它直接与动力、冷却、进排气合支承安装系统合理布置有关。无论何种布置都要考虑哪三种因素？ 答：轮距适应参数、转速适应性参数和稳态调速率。 37.简述装载机工作装置的工作过程？ 38.混凝土布料机的转塔结构为什么采用空心轴与大臂相连？ 39.什么是离合器的储备系数？ 答：主离合器传递转矩的能力的储备量。 40. 混凝土布料机高、低压泵送状态分别指什么？ 7 / 10 41. 根据轮胎的运动情况，简述轮胎的三种运动状态？ 42.行星式动力换档变速箱优点？ 43.结合下图，简要叙述布料机泵送机构的工作原理。 44.装载机的工作装置构件受力最大时的典型工况有哪几种？ 45、柴油机在工程机械上配置相对驾驶室主要有后置式和前置式，它直接与传动、冷却、进排气和支承安装系统合理布置有关。无论何种布置都要考虑哪三个因素？ 46、混凝土布料机的转塔结构为什么要采用空心轴与大臂相连？ 47、简述工程机械的设计特点与要求？ 48.简述轮式驱动桥桥壳一般是按哪几种工况进行强度计算。 49.布料机高、低压泵送状态分别指的是什么？ 50.工程机械对传动系的要求？ 51. 工程机械总体设计方法？ 三、计算题 1、根据以下从动桥的计算载荷受力简图，按几种工况进行受力分析？并分别求出各力？。 从动桥受力简图 2、装载机以EFD为支撑面的横向稳定性为一级稳定性。根据一级稳定计算示意图，进行一级稳定性计算。 8 / 10 一级稳定计算示意图 3、根据以下动臂受力分析简图，动臂最危险断面在H点附近，所以以M-M断面为例进行计算，M-M断面的弯矩、轴向力和剪力?。 动臂受力分析简图 4、已知某液压马达的负载转矩为1000N·m，进出口的压差为3MPa，则该液压马达的排量应为多少？工作所需的流量为多少？ 9 / 10 10 / 10