工程机械底盘设计.doc

工程机械底盘设计课程设计报告 课程名称：工程机械底盘设计任课教师：卜长根姓 名: 朱建锡学 号：02308120 日期：2011年12月25日 课程设计要求根据已知条件，绘制发动机变矩器复合装置共同工作的输入输出特性曲线。 一 绘制发动机调速特性曲线和液力变矩器原始特性图1.1发动机型号为LR6105G29，参数计算公式为：Me=9550.0 Nene (Nm)有效转速155016001700180019002000210022002300240024502500有效功率66.369.172.976.579.080.882.583.283.383.381.150有效扭矩4087412.6408.6405.9397.1385.8375.8361.0345.7331.4316.1191表1-1 发动机特性参数1.2变矩器型号YB315（注：D=315mm ）传动比i00.23420.28320.4310.48040.6040.6780.70260.80160.85320.9513变矩系数K2.362.071.971.691.581.321.181.050.920.780.45传动效率0.0780.4840.5580.7290.7610.7990.7840.7870.7370.6670.429力矩系数289296293.3290286.7270256237206171.694.27表1-2 变矩器原始参数1.3根据表1-1所给定的发动机的特性参数绘制发动机调速特性曲线如图1-3所示：图1-1发动机调速特性曲线1.4 根据表1-2所给定的发动机的特性参数绘制液力变矩器原始特性图如下所示：图1-2 液力变矩器的原始特性图二 绘制发动机全功率匹配和部分功率匹配的扭矩输出曲线2.1发动机与变矩器按全功率和部分功率两种情况进行匹配全功率匹配：假定装载机工作时，工作油泵，转向油泵空载，变矩器油泵工作。部分功率匹配：假定转载机工作时，工作油泵，变矩器泵工作，转向泵空载。M=Me-M1-M2-M附 M=Me-M1-M2*- M附 其中：-全功率匹配时，发动机给变矩器的扭矩；-部分功率匹配时，发动机给变矩器的扭矩；-发动机有效扭矩；-变矩器油泵消耗扭矩；-转向泵和工作油泵空载消耗的扭矩；-转向泵空载，工作油泵满载时消耗的扭矩；-发动机附件吸收的扭矩；其中下列各式成立：M1=p1q1/(21) M2=M工空+M转空=p2q2/(22)+p3q3/(23) M2*= p2q2/(22)+ p3*q3/(23) M附=(0.05 0.10)MeH（neneH）2参数选择：发动机额定转速： 额定功率：，取M附=0.07MeH（neneH）2 （Nm） 数据计算如下：M1=11.42 （Nm） M2 =13.1（Nm） M2* =303.5（Nm） M附额 =0.07MeH =0.07*345.7=24.2（Nm） M附=24.2（ne2300）2（Nm）2.2 计算得全功率匹配时，发动机给变矩器的扭矩和部分功率匹配时，发动机给变矩器的扭矩如下： 表 2-12.3 汇制发动机全功率匹配和部分功率匹配的扭矩输出曲线如下图所示：图2-1发动机全功率匹配和部分功率匹配的扭矩输出曲线三 变矩器的特性计算3.1绘制液力变矩器的输入特性曲线泵轮输入特性MB=BBnB2D5 （nm） 3.2 由变矩器的原始参数以及D=315mm nB=nE 代入上式可得不同工况下泵轮转矩MB值，如下表所示： 表3-13.3 由表3-1绘制液力变矩器的输入特性曲线如下： 图3-1液力变矩器的输入特性曲线3.4绘制液力变矩器与柴油机共同工作的输入特性曲线根据发动机的输入特性图2-1和液力变矩器的输入特性曲线图3-1，便可确定两者共同工作的输入特性。图3-2 液力变矩器与发动机共同工作的输入特性曲线由于发动机和液力变矩器直接连接的必要条件是：，因此共同工作曲线上发动机的速度特性曲线和液力变矩器的输入特性曲线的交点能满足要求，即为共同工作点。共同工作范围即由这些点确定，而影响共同工作范围宽度的主要因素是液力变矩器的透穿性。用液力变矩器与发动机共同工作的输入特性来评价二者的匹配是否合理时，要从共同工作范围的大小及其位置所处发动机特性的区段是否合理来综合考虑。可以得出以下结论：全功率匹配时，在液力变矩器的整个工作范围内，能比较充分的利用柴油机的最大功率； 部分功率匹配时，两组曲线基本没有共同工作范围，因此在进行部分功率匹配时，不能满足设计要求；3.5绘制发动机与液力变矩器共同工作的输出特性曲线液力变矩器与发动机共同工作的输出特性是分析研究液力变矩器与发动机共同工作时，涡轮转矩、涡轮功率、效率和泵轮转速等随涡轮转速的变化规律。 输出特性曲线可根据其共同工作的输入特性和变矩器的原始特性进行绘制，具体步骤如下：1、 从共同工作的输入特性上，找出各不同转速比的共同工作点的转矩和转速的值；2、 根据各转速比i，在液力变矩器的原始特性曲线上找出相应的变距系数K值。3、 按下式分别计算各转速比i下，相应的涡轮转速、涡轮转矩及涡轮功率值。 nt=inBi 4、 计算数值列表如下: 表3-23.5 根据表3-2的数据以nt为横坐标其它参数为纵坐标作图可得发动机与液力变矩器的共同输出特性曲线如下图所示： 图3-3 发动机与液力变矩器共同工作的输出特性曲线四 根据共同工作的输出特性曲线，评价发动机和液力变钜器共同工作的动力性： 涡轮的最大输出