实验指导书-工程机械构造学.doc

工程机械构造学实验指导书(实验一实验六)姓名：学号：班级：机械工程学院 工程机械实验室“工程机械构造学”实验指导书一液力机械变矩器工作状态实验一、概述：液力变矩器又称液力变扭器。最简单的液力变矩器由三个具有叶片的工作轮组成，即可旋转的泵轮及涡轮及固定不动的导轮。各工作轮通常用高强度的轻合金，经精密铸造或用钢板冲压焊接而成。泵轮通常与变矩器壳体连成一体，用螺栓固定在发动机曲轴后端的接盘上。机壳做成两半，装配后用螺栓固定在一起。涡轮经从动轴传出动力，导轮常固定在固定不动的套管上。所有工作轮在变矩器装好后，共同形成环形的空腔。液体在环形空腔内随泵轮转动，带动涡轮旋转。并在导轮的作用下使力矩改变。二、设备 变矩器原理模拟器ZL30装载机用变矩器超越离合器及工作用具三、实验步骤 1使变矩器原理模拟器泵轮旋转，观察内部液流状态，并观察涡轮输出轴的力矩大小，与泵轮输入力矩作比较。 2解体并重新装配变矩器。由一个液力变矩器和一个两自由度机械传动元件组成的双流或多流传动装置称为液力机械变压器。按功率分流在变矩器内或外部实现，分为内功率分流及外功率分流两大类。功率分流后，汇集于输出轴。本实验所用ZL30装载机变矩器是内功率分流结构的一种多涡轮液力机械变矩器。3解体并重新装配超载离合器超越离合器又称单向轮、自由轮、单向离合器及限速器。ZL30装载机采用双涡轮液力机械变矩器，变矩器的泵轮与发动机飞轮相连，一级涡轮和二级涡轮分别由二根轴经超越离合器将动力传给变速箱。二级涡轮轴套装在一级涡轮轴上。二级涡轮经一对增速齿轮将动力直接传给变速箱的输入轴上，一级涡轮经一级减速齿轮，再经过超越离合器将动力传给变速箱的输入轴。高速轻载时，自由轮脱开，一级涡轮空转，二级涡轮单独传递动力。在重载时阻力增大，一级与二级涡累一起传递动力。四、实验报告要求1 结合实验过程画出ZL30液力变矩器的传动简图。2 画出自由轮转动简图，说明其在液力机械变矩中的作用。3 当满负荷工作时，计算两个涡轮的速比。4 双涡轮液力机械变矩器是如何提高变矩系数及效率的。5 通过拆装你有什么收获。“工程机械构造学”实验指导书二主离合器参数调整实验一、 概述 机械式传动系统的主离合器主要采用片式摩擦离合器(单片、双片或多片)。 离合器根据压紧机构可分为：弹簧、压紧常压式及杠杆压紧非常压式。离合器根据摩擦片工作条件的不同，可分为干式和湿式(在油中工作)两类。 铲土运输机械离合器由于其使用条件差，采用干式摩擦片容易损坏，故采用湿式离合器。因摩擦片在油中工作，并借油泵循环冷却，故比干式寿命提高56倍，虽然摩擦系数减小了34倍，但可通过提高摩擦片许用比压力及增大杠杆压紧力来补偿。在一般中小型载重汽车上仍采用干式离合器。离合器摩擦片使用到一定时间后，应对离合器进行调整，以补偿摩擦片厚度的减小，保持结合力矩及操作行程。二、 设备解放CA-10B型汽车的弹簧紧压式离合器180马力级推土机的湿式杠压紧式离离合器及助力器三、 步骤1 解放CA-10B型汽车离合器 其主要结构分主动部分及从动部分。主动部分又称离合器总成，用六个传动销与发动机曲轴上的飞轮连接，离合器总成的主动部分由压盘、主动盘、离合器分离杆及压缩弹簧组成，与发动机飞轮一起转动。从动部分的基本元件是两面有摩擦片的从动盘，每一个从动盘上都有内滑键套变速器的输入轴上，可沿轴向滑动。主动部分与从动部分安装好后，是结合在一起的。需要离合器分离时，用脚加力，经杠杆作用在分离杆上，压缩压紧弹簧，实现分离。力消除后，离合器主从动部分自动结合在一起。2 180马力推土机的湿式杠杆压紧式离合器： 其结构的主动部分由中间主动片、后压盘和油泵齿轮组成。当发动机旋转时一起跟着转动。从动部分由两个被动片(其上胶合有铜基粉沫冶金材料做成的摩擦片)和一个被动鼓及离合器轴组成。离合器前部支承在发动机飞轮的中心孔中，后部支承在离合器的壳体上。压紧部分由离合套筒、推杆、压紧滚子、离心环、分离弹簧组成。操作位置有两个：分离、组合。3 液压助力器： 因为湿式离合器磨擦片需较大压紧力，司机在操作离合器时要费很大的力。为了减轻司机的劳动强度，增设了助力器。助力器主要零件由有阀体、活塞、阀杆等组成，活塞可在阀体孔中作轴向滑动；阀杆又可在活塞孔中滑动。当司机操作离合器时，通过杠杆拉动阀杆，使助力器中的油推动活塞，而活塞带动拨叉使离合器分离。另外当油压出故障时或发动机灭火时，通过阀杆与活塞之间的弹簧也能操纵离合器，不过司机要费很大的力。四、 实验报告的要求 1离合器经过一段时间的使用，不能结合在一起传递动力。如何办？对两种离合器分别加以说明。2 测量从动摩擦片厚度，估计允许磨损厚度，并与标准值比较。3 画出解放10B汽车离合器的工作原理图。4 画出180马力推土机主离合器的压紧分离装置原理图。5 180马力推土机能否拖起动？“工程机械构造学”实验指导书三机械变速器的速比分配实验一、概述 机械变速器的作用：1.增扭减速，降低传动机的转速，增大扭矩；2.变扭变速，工程机械作业时，牵引阻力变化范围很大，而内燃机力矩和转速变化范围不大，因而必须通过变换变速器的排挡以改变传动系的传动比，使工程机器牵引力及运行速度发生变化，以适应阻力的变化；3.实现空挡，以利于发动机起动和发动机不熄火的情况下停车；4.实现倒挡，以改变运行方向。变速器各挡位速比分配的不同，将对工程机械的牵引和运行能力产生很大影响。二、 设备解放CA-10B型汽车变速箱变速模拟器工作用具三、步骤1 变速机构。打开变速箱的上盖，在箱体内有四根轴即第一轴，中间轴、第二轴和倒挡轴，搞清轴间的相互位置。每根轴上有大小不同的齿轮。这些齿轮与轴是什么关系。一共有五个前进挡，和一个倒挡。挡位是如何安排的。换挡，而三挡、四挡、五挡采用套合器(啮合套)换挡。而齿轮则采用园柱斜齿轮常啮合方式。当前一般采用啮合套换挡。2 操纵及控制机构。在变速箱盖装有变速杆，以球节为支点，可以分别拨动三个换挡叉进行换挡。而换挡叉装在叉轴上。另外，为了防止脱挡及乱挡还有一套专门的装置，即互锁装置，倒挡锁装置，定位装置。(1) 互锁装置，中间变速叉轴有一孔，中插有一肖，两边有四个钢球，移动一个变速轴后钢球卡住其他两个变速轴，使之不能自由移动，保证只能换一个挡。(2) 倒挡锁装置：在倒挡导槽内装有锁肖及弹簧，在换一挡或倒接时，必须用力使变速杆的下端压迫锁肖及弹簧，才能进入凹槽内换挡。(3) 定位装置：在箱盖上的每个叉轴前端有三个凹槽，在箱盖上装有弹簧及锁球，当换挡到位时，锁球在弹簧的压力下，进入凹槽并卡住叉轴，防止自行脱挡。3 观察各挡的传动路线及速比，如果要求最大牵引力增大15%，在变速器上可作如何改变；如果要求最高车速增大15%，在变速器上可作如何改变。改变后传动比应如何分配才合理。四、实验报告要求1 画出解放CA-10B型汽车用变速箱传动简图；2 分析一挡二挡三挡、四挡、五挡、倒挡传动路线；3 没有同步器的变速箱操纵时如何近似同步换挡。4 回答现有速比分配方案和上题3情况下的速比分配方案。“工程机械构造学”实验指导书四动力换挡变速器结构参数测定一、 概述 液力换挡变速器的特点是与液力机械变矩器构成一体，换挡时，驾驶员操纵换挡分配阀，使液压油进入相应的换挡油缸，制动或结合某一行星排的行星架式齿圈，使其增加一个约束，达到传递扭矩的目的。而变速箱为行星齿轮变速箱，换挡时，不需要滑动齿轮，这样使操纵简便，实现了不中断动力换挡，同时减少了齿轮磨损及冲击噪声。二、设备行星变速器操纵模拟器ZL30装载机用液力换挡行星轮变速箱三、步骤 把变速箱解体，可以看到有两个行星排，制动器I、制动器II。及离合器。两个行星排的太阳轮制成一体，用内花键把变速箱的输入轴与离合器的主动轴结合在一起。认清两个行星排的太阳轮、星架、齿圈如何组装的，结构上有什么特点。 此变速箱有三个挡，两个前进挡进一个倒退挡。一挡与倒挡使用制动器结合。II挡使用离合器结合。观察这些制动器及离合器是什么样的结构，在制动器中那个是动片那个是静片，动片在什么位置上静片又在什么位置上， 与外壳是如何组成一体的。压紧动片静片的油缸活塞在变速箱的什么位置上，是如何工作的。在离合器中，它装在变速箱的什么位置上，主动鼓、主动片、被动片、被动鼓的传递扭矩过程，最后搞清三个挡位的传递路线。 因为液力机械变矩部分与变速箱构成一体，所以，同时应搞清液力变矩器与变速器的关系，才能了解能整个结构的特点。四、 实验报告要求1 画变速箱部分的传动图 要求：画一个从超越离合器至前后传动轴端的总传动图，及三个挡位的传动图。2 计算三个挡位的速比。3 分析此变速箱的自由度。注意：只有行星齿轮变速箱才能进行自由度的分析。“工程机械构造学”实验指导书五终传动性能实验一、 概述 工程机械传动系在传动中需要改变传动路线，如变速器输出力矩传给后桥，变速箱与车架为刚性连接，由于减振需要，后桥多经弹簧与车架相连，这样输入轴的位置和角度在装载及行驶中经常发生变化。如何使相交的并不停变换角度的轴线间传递动力呢，解决方案是使用万向节转动轴。 在传动轴将动力传动驱动桥后，轮式机械的驱动桥通过主传动改变传动方向；降低转速增加扭矩；并通过差速器解决左右轮差速问题，通过差速器将动力分传给左右驱动轮上。二、 设备1 终传动模拟器2 球叉式、球笼式、三销式万向节。3 主传动及差速器。4 自由轮牙嵌式差速器。5 装载机轮边减速器。三、 步骤1 万向节传动轴： 十字轴万向节属于不等角速万向节，它由下列元件组成：万向节滑动叉、十字轴、滚针轴承、突缘叉等。为解决不等速问题，中间轴与原动轴之间夹角必须等于中间轴与从动轴之间的夹角，另外中间轴两端叉面应在同一平面内。 等速万向节有球叉式及球笼式等。球笼式由下列部件组成：外壳、钢球、星形套、球笼、球形盘等。它主要用于转向驱动桥上。 差速器有两种形式：一般差速器及自由轮牙嵌差速器。一般差速器的结构由主传动、一对锥齿轮、行星轮及半轴齿轮组成。搞清楚它们之间的安装位置及相互间是如何啮合的。在差速时各轴及齿轮如何使两轮的转速不等。另外一种牙嵌式自由轮差速器。它的主要结构由差速器壳，主动环、从动环、中心环、消声环等组成。搞清它们的安装关系及在差速时各环之间是如何动作的，如何防止车辆驱动桥打滑，(牙嵌式差速器的通过能力很强)。四、 实验报告要求1 画出解放CA-10B型汽车的传动轴简图，说明结构特点。2 画出差速器(一般差速器)的传动简图，说明其作用原理。3 思考题：等速方向节与不等速万向节有什么不同。“工程机械构造学”实验指导书六工程机械操纵系功能实验一、 概述 工程机械操纵系分转向系及制动系。这是机器在运行及作业中不可缺少的，车辆的转向方式又分为偏转车辆及偏转车架式。如汽车是偏转车轮式，而装载机是偏转车架式。为了在转向时车轮不发生过度滑移，应使所有的车轮均绕一个共同的瞬时中心并沿不同的半径弧滚动。转向系用杠杆及前桥组成转向梯形，保证两转向轮转角不等。制动系在机械行驶时，用于减速或停车及下坡时控制车速及坡道停车。工程机械运行安全取决于操纵系工作情况，良好的转向与制动可以提高机械运行速度及生产率。二、 设备1 ZL50装载机。2 转向系及制动系另部件。三、 步骤 1在ZL50装载机上找出它的转向系及制动系。在转向系中它的主要组成，前后车架及铰点、两个转向油缸、随动阀、转向盘及杆、及随动阀及杆等。这些都在什么位置上。整个工作系统是怎样工作的。 2搞清ZL50的制动系。其特点是油气联合