第8章(第3课拖拉机及其机组总体受力分析)

1、汽车拖拉机学讲授内容讲授内容：第第3 3课课 拖拉机及其机组总体受力分析拖拉机及其机组总体受力分析 （第八章（第八章 汽车拖拉机的总体动力学汽车拖拉机的总体动力学 ）23:52汽车拖拉机学课件1第八章第八章 汽车拖拉机的总体动力学汽车拖拉机的总体动力学本章内容安排23:52汽车拖拉机学课件2本节课的主要内容 第第1 1课课 车辆行驶原理车辆行驶原理 第第2 2课课 汽车总体受力分析汽车总体受力分析 第第3 3课课 拖拉机及其机组总体受力分析拖拉机及其机组总体受力分析一、轮式拖拉机总体受力分析一、轮式拖拉机总体受力分析二、四轮驱动拖拉机的受力特点二、四轮驱动拖拉机的受力特点三、履带式拖拉机总体受

2、力分析三、履带式拖拉机总体受力分析7/30/20213一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析（一）轮式拖拉机带牵引机具作业时的总体受力分析（一）轮式拖拉机带牵引机具作业时的总体受力分析1. 1. 作用在拖拉机上的外力作用在拖拉机上的外力第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析图7-11 轮式拖拉机带牵引机具时的受力图7/30/20214一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析2. 2. 牵引平衡方程式牵引平衡方程式21ffDtFFFFfDtFFF21ffFFfF代替代替第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202

3、15一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析3. 3. 前、后轮垂直载荷的分配前、后轮垂直载荷的分配)(1122aLFaFhFGaZZDDLTThFGaFffDDZ211Tf1、Tf2代替代替FZ1a1与与FZ2a2 第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/20216一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析作用在拖拉机上的各外力绕作用在拖拉机上的各外力绕O1O1点的力矩平衡方程式：点的力矩平衡方程式：1122tan)()(aFLFhFaLGaLFZDDDZLTTLhFaLGFffDDZ212)tan()(LTThFaLGFffDDZ212)

4、(=0 第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/20217一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析 图7-12 拖拉机不带农具静止在水平地面时的受力图第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/20218一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析GaLFaLGLFZZ12)(LGaFZ1LaLGFZ)(2前、后轮上的垂直载荷为：前、后轮上的垂直载荷为：绕绕O O1 1、O O2 2点的力矩平衡方程式：点的力矩平衡方程式：第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/20219一一 轮式

5、拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析 驱动轮增重现象驱动轮增重现象：拖拉机牵引农具在水平土壤中稳定：拖拉机牵引农具在水平土壤中稳定作业时，在牵引载荷和滚动阻力矩的作用下，前、后轮上作业时，在牵引载荷和滚动阻力矩的作用下，前、后轮上的垂直载荷出现重新分配。有一部分垂直载荷将从前轮转的垂直载荷出现重新分配。有一部分垂直载荷将从前轮转移到后轮（驱动轮），使后轮载荷增加，前轮载荷减轻，移到后轮（驱动轮），使后轮载荷增加，前轮载荷减轻，即发生驱动轮增重现象。即发生驱动轮增重现象。LTThFFffDDZ21第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202110一一 轮式

6、拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析（二）轮式拖拉机带悬挂农具时的受力分析（二）轮式拖拉机带悬挂农具时的受力分析1. 1. 作用在拖拉机上的外力作用在拖拉机上的外力第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析图7-13 轮式拖拉机带悬挂机具作业受力分析7/30/202111一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析2. 2. 牵引平衡方程式牵引平衡方程式DfxfftFFRFFF2121fffFFF第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202112一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析3. 3. 前、后轮垂直载荷的分

7、配前、后轮垂直载荷的分配作用在拖拉机上的诸外力绕作用在拖拉机上的诸外力绕O O2 2点的力矩平衡方程式：点的力矩平衡方程式：211)(ffLyLZTTaRGLFGaLTTaRGGaFffLyLZ211)(第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202113一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析作用在拖拉机上的各外力绕作用在拖拉机上的各外力绕O1O1点的力矩平衡方程式：点的力矩平衡方程式：212)()(ffLyLZTTLaRGLFaLGLTTLaRGaLGFffLyLZ212)()(第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/

8、30/202114一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析 （1 1）悬挂机组作业时，拖拉机驱动轮增重值不等）悬挂机组作业时，拖拉机驱动轮增重值不等于从动轮减重值，这和拖拉机牵引机组有不同之处。于从动轮减重值，这和拖拉机牵引机组有不同之处。LTTaRGFffLyLZ211)(LTTLaRGFffLyLZ212)(21ZZFF第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202115一一 轮式拖拉机总体受力分析轮式拖拉机总体受力分析 （2 2）比较上两式可以看出，）比较上两式可以看出， ，说明悬，说明悬挂机组的从动轮减重比驱动轮增重小。从动轮减重小意味挂机组

9、的从动轮减重比驱动轮增重小。从动轮减重小意味着操纵性和稳定性较好，而驱动轮增重大，意味着拖拉机着操纵性和稳定性较好，而驱动轮增重大，意味着拖拉机的附着性能较好。的附着性能较好。1ZF2ZF （3 3）其他条件相同时，悬挂机组工作时附着性能和）其他条件相同时，悬挂机组工作时附着性能和稳定性指标较牵引机组要好。稳定性指标较牵引机组要好。第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202116二二 四轮驱动拖拉机的受力特点四轮驱动拖拉机的受力特点1. 1. 四轮驱动拖拉机的性能特点四轮驱动拖拉机的性能特点（1 1）牵引附着性能有显著改善）牵引附着性能有显著改善（2 2）

10、减轻对土壤的压实和对土壤结构的破坏）减轻对土壤的压实和对土壤结构的破坏（3 3）较好的操纵性和稳定性）较好的操纵性和稳定性（4 4）较好的通过性）较好的通过性第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202117二二 四轮驱动拖拉机的受力特点四轮驱动拖拉机的受力特点2. 2. 四轮驱动拖拉机的牵引动力学与寄生功率四轮驱动拖拉机的牵引动力学与寄生功率图7-14 四轮驱动拖拉机受力图Crr212121vv 第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202118二二 四轮驱动拖拉机的受力特点四轮驱动拖拉机的受力特点实际使用中：实际使用中

11、：)1 ()1 (2211vvv第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202119二二 四轮驱动拖拉机的受力特点四轮驱动拖拉机的受力特点行驶过程中会出现以下几种情况：行驶过程中会出现以下几种情况：第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202120二二 四轮驱动拖拉机的受力特点四轮驱动拖拉机的受力特点第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202121三三 履带式拖拉机总体受力分析履带式拖拉机总体受力分析1. 1. 履带拖拉机机组在纵垂面内所受的外力履带拖拉机机组在纵垂面内所受的外力第八章

12、汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202122二二 四轮驱动拖拉机的受力特点四轮驱动拖拉机的受力特点图7-15 四轮驱动拖拉机的寄生功率图1-发动机；2-变速器；3-分动器发动机传来发动机传来前轮传来前轮传来第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析1. 1. 履带拖拉机机组在纵垂面内所受的外力履带拖拉机机组在纵垂面内所受的外力 传到后轮的动力，一路是由发动机传来的，即正常的动传到后轮的动力，一路是由发动机传来的，即正常的动力传递（图力传递（图7 71515中实线所示）；另一路由前轮传来（图中实线所示）；另一路由前轮传来（图7-157-15

13、中虚线所示），两路汇合使后轮的驱动力由中虚线所示），两路汇合使后轮的驱动力由Ft2Ft2增加到增加到Ft2+FrFt2+Fr，但是后轮上的驱动力增大的部分但是后轮上的驱动力增大的部分FrFr，仍通过机体传给前轮，仍通过机体传给前轮，用来克服前轮制动所需的力。因此后轮上实际驱动力并未增用来克服前轮制动所需的力。因此后轮上实际驱动力并未增加，由加，由FrFr所形成的功率所形成的功率NrNr在下列闭路中循环：在下列闭路中循环：前驱动轮前驱动轮分分动器动器后驱动轮后驱动轮机体机体前驱动轮前驱动轮。这种现象称为功率循环，。这种现象称为功率循环，循环功率循环功率NrNr称为称为寄生功率寄生功率。第八章 汽

14、车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202124三三 履带式拖拉机总体受力分析履带式拖拉机总体受力分析2. 2. 牵引平衡方程式牵引平衡方程式xftFFF或或DftFFF第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202125三三 履带式拖拉机总体受力分析履带式拖拉机总体受力分析第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202126三三 履带式拖拉机总体受力分析履带式拖拉机总体受力分析图7-16 作用在履带拖拉机纵垂面内的外力第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202

15、127三三 履带式拖拉机总体受力分析履带式拖拉机总体受力分析3. 3. 压力中心及载荷在支承面上的分布压力中心及载荷在支承面上的分布支承反力支承反力FZFZ的大小：的大小：yZFGF压力中心坐标压力中心坐标xyxy：yzcyZzcyyFGMLxFGaFMLxFGax)21()21(00第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析7/30/202128三三 履带式拖拉机总体受力分析履带式拖拉机总体受力分析对牵引农具的履带式拖拉机来说，则为：对牵引农具的履带式拖拉机来说，则为：GhFGaxTDy第八章 汽车拖拉机的总体动力学第3课 拖拉机及其机组总体受力分析小结第八章 汽车拖拉机的总体动力学1. 1. 建立了轮式和履带式拖拉机的牵引平衡方程式建立了轮式和履带式拖拉机的牵引平衡方程式2. 2. 分析了驱动轮增重现象分析了驱动轮增重现象3. 3. 分