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h1

29.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cot LNcot

LBcotcot

34.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，工机行驶原理：推动机械运动的力是发动机的动力经过传动系传到轮胎或履带上后，地面对轮胎或履带的反作用力。

2，正常行驶条件：fkpkPPPP

3，三种滚动情况：纯滚动，111woov;滚动带滑移，vvv1；滚动带滑转，vvv1。

4，功率损失，传动系功率、滚动功率、滑转功率

牵引效率=传动系功率*滚动功率*滑转功率

动力性能，最高行驶速度、工作速度、爬坡性能、加速性能

二章4，传动系计算载荷的确定p30

三章

1，摩擦力矩、转矩储备系数和摩擦片直径和数量是主离合器设计的主要参数。

2，简述离合器转矩储备系数的概念和确定方法，他的过大或过小有何影响?

概念：为了保证离合器能可靠的传递发动机最大转矩并有一定寿命，就必须使离合器的摩擦力矩有一定的储备量，这个储备量的程度用转矩储备系数衡量。

确定方法：一般来说，履带式机械的转矩储备系数应该大于轮式机械，重型机械的储备系数应大于轻型机械，干式离合器应该大于湿式离合器。

过大，会使离合器的尺寸增大，压紧力、操纵力增大，而且起不到过载保护作用；过小，若取值过小，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，使寿命降低。

四章

1，变速箱各档位由高到低排列，啮合力大的齿轮靠近箱体布置，同一变速箱中的齿轮应尽量采用（相同）的螺旋角和模数。

2，变速箱的形式有哪些，他们的特点和应用？人力变速箱、动力变速箱

人力分为平面三轴式、平面两轴式、空间三轴式

3，变速箱的换挡方式，特点及应用？

（1）移动式齿轮换挡，特点：优点，零件数量少，结构简单;缺点，换挡困难，齿轮易损坏，换挡时齿轮移动距离较长，用斜齿轮几乎不能换档。应用：小型机械和不太常用的档位。