第8章(第3課拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析)

1、汽車拖拉機(jī)學(xué)講授內(nèi)容講授內(nèi)容：第第3 3課課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析 （第八章（第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué) ）6:13汽車拖拉機(jī)學(xué)課件1第八章第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)本章內(nèi)容安排6:13汽車拖拉機(jī)學(xué)課件2本節(jié)課的主要內(nèi)容 第第1 1課課 車輛行駛原理車輛行駛原理 第第2 2課課 汽車總體受力分析汽車總體受力分析 第第3 3課課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析一、輪式拖拉機(jī)總體受力分析一、輪式拖拉機(jī)總體受力分析二、四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)二、四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)三、履帶式拖拉機(jī)總體受力分

2、析三、履帶式拖拉機(jī)總體受力分析4/14/20223一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析（一）輪式拖拉機(jī)帶牽引機(jī)具作業(yè)時(shí)的總體受力分析（一）輪式拖拉機(jī)帶牽引機(jī)具作業(yè)時(shí)的總體受力分析1. 1. 作用在拖拉機(jī)上的外力作用在拖拉機(jī)上的外力第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析圖7-11 輪式拖拉機(jī)帶牽引機(jī)具時(shí)的受力圖4/14/20224一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析2. 2. 牽引平衡方程式牽引平衡方程式21ffDtFFFFfDtFFF21ffFFfF代替代替第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/20225

3、一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析3. 3. 前、后輪垂直載荷的分配前、后輪垂直載荷的分配)(1122aLFaFhFGaZZDDLTThFGaFffDDZ211Tf1、Tf2代替代替FZ1a1與與FZ2a2 第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/20226一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析作用在拖拉機(jī)上的各外力繞作用在拖拉機(jī)上的各外力繞O1O1點(diǎn)的力矩平衡方程式：點(diǎn)的力矩平衡方程式：1122tan)()(aFLFhFaLGaLFZDDDZLTTLhFaLGFffDDZ212)tan()(LTThFaLGFffDDZ212)(=

4、0 第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/20227一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析 圖7-12 拖拉機(jī)不帶農(nóng)具靜止在水平地面時(shí)的受力圖第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/20228一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析GaLFaLGLFZZ12)(LGaFZ1LaLGFZ)(2前、后輪上的垂直載荷為：前、后輪上的垂直載荷為：繞繞O O1 1、O O2 2點(diǎn)的力矩平衡方程式：點(diǎn)的力矩平衡方程式：第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/20229一一 輪式拖拉

5、機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析 驅(qū)動(dòng)輪增重現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)輪增重現(xiàn)象：拖拉機(jī)牽引農(nóng)具在水平土壤中穩(wěn)定：拖拉機(jī)牽引農(nóng)具在水平土壤中穩(wěn)定作業(yè)時(shí)，在牽引載荷和滾動(dòng)阻力矩的作用下，前、后輪上作業(yè)時(shí)，在牽引載荷和滾動(dòng)阻力矩的作用下，前、后輪上的垂直載荷出現(xiàn)重新分配。有一部分垂直載荷將從前輪轉(zhuǎn)的垂直載荷出現(xiàn)重新分配。有一部分垂直載荷將從前輪轉(zhuǎn)移到后輪（驅(qū)動(dòng)輪），使后輪載荷增加，前輪載荷減輕，移到后輪（驅(qū)動(dòng)輪），使后輪載荷增加，前輪載荷減輕，即發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪增重現(xiàn)象。即發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪增重現(xiàn)象。LTThFFffDDZ21第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202210一一 輪式拖拉

6、機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析（二）輪式拖拉機(jī)帶懸掛農(nóng)具時(shí)的受力分析（二）輪式拖拉機(jī)帶懸掛農(nóng)具時(shí)的受力分析1. 1. 作用在拖拉機(jī)上的外力作用在拖拉機(jī)上的外力第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析圖7-13 輪式拖拉機(jī)帶懸掛機(jī)具作業(yè)受力分析4/14/202211一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析2. 2. 牽引平衡方程式牽引平衡方程式DfxfftFFRFFF2121fffFFF第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202212一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析3. 3. 前、后輪垂直載荷的分配前

7、、后輪垂直載荷的分配作用在拖拉機(jī)上的諸外力繞作用在拖拉機(jī)上的諸外力繞O O2 2點(diǎn)的力矩平衡方程式：點(diǎn)的力矩平衡方程式：211)(ffLyLZTTaRGLFGaLTTaRGGaFffLyLZ211)(第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202213一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析作用在拖拉機(jī)上的各外力繞作用在拖拉機(jī)上的各外力繞O1O1點(diǎn)的力矩平衡方程式：點(diǎn)的力矩平衡方程式：212)()(ffLyLZTTLaRGLFaLGLTTLaRGaLGFffLyLZ212)()(第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14

8、/202214一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析 （1 1）懸掛機(jī)組作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪增重值不等）懸掛機(jī)組作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪增重值不等于從動(dòng)輪減重值，這和拖拉機(jī)牽引機(jī)組有不同之處。于從動(dòng)輪減重值，這和拖拉機(jī)牽引機(jī)組有不同之處。LTTaRGFffLyLZ211)(LTTLaRGFffLyLZ212)(21ZZFF第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202215一一 輪式拖拉機(jī)總體受力分析輪式拖拉機(jī)總體受力分析 （2 2）比較上兩式可以看出，）比較上兩式可以看出， ，說明懸，說明懸掛機(jī)組的從動(dòng)輪減重比驅(qū)動(dòng)輪增重小。從動(dòng)輪減重小意味掛機(jī)組的從

9、動(dòng)輪減重比驅(qū)動(dòng)輪增重小。從動(dòng)輪減重小意味著操縱性和穩(wěn)定性較好，而驅(qū)動(dòng)輪增重大，意味著拖拉機(jī)著操縱性和穩(wěn)定性較好，而驅(qū)動(dòng)輪增重大，意味著拖拉機(jī)的附著性能較好。的附著性能較好。1ZF2ZF （3 3）其他條件相同時(shí)，懸掛機(jī)組工作時(shí)附著性能和）其他條件相同時(shí)，懸掛機(jī)組工作時(shí)附著性能和穩(wěn)定性指標(biāo)較牽引機(jī)組要好。穩(wěn)定性指標(biāo)較牽引機(jī)組要好。第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202216二二 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)1. 1. 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的性能特點(diǎn)四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的性能特點(diǎn)（1 1）牽引附著性能有顯著改善）牽引附著性能有顯著改善（2 2）減輕

10、對土壤的壓實(shí)和對土壤結(jié)構(gòu)的破壞）減輕對土壤的壓實(shí)和對土壤結(jié)構(gòu)的破壞（3 3）較好的操縱性和穩(wěn)定性）較好的操縱性和穩(wěn)定性（4 4）較好的通過性）較好的通過性第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202217二二 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)2. 2. 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的牽引動(dòng)力學(xué)與寄生功率四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的牽引動(dòng)力學(xué)與寄生功率圖7-14 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)受力圖Crr212121vv 第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202218二二 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)實(shí)際使用中：實(shí)際使用中：)

11、1 ()1 (2211vvv第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202219二二 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)行駛過程中會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況：行駛過程中會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況：第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202220二二 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202221三三 履帶式拖拉機(jī)總體受力分析履帶式拖拉機(jī)總體受力分析1. 1. 履帶拖拉機(jī)機(jī)組在縱垂面內(nèi)所受的外力履帶拖拉機(jī)機(jī)組在縱垂面內(nèi)所受的外力第八章 汽車

12、拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202222二二 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的受力特點(diǎn)圖7-15 四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的寄生功率圖1-發(fā)動(dòng)機(jī)；2-變速器；3-分動(dòng)器發(fā)動(dòng)機(jī)傳來發(fā)動(dòng)機(jī)傳來前輪傳來前輪傳來第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析1. 1. 履帶拖拉機(jī)機(jī)組在縱垂面內(nèi)所受的外力履帶拖拉機(jī)機(jī)組在縱垂面內(nèi)所受的外力 傳到后輪的動(dòng)力，一路是由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的，即正常的動(dòng)傳到后輪的動(dòng)力，一路是由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的，即正常的動(dòng)力傳遞（圖力傳遞（圖7 71515中實(shí)線所示）；另一路由前輪傳來（圖中實(shí)線所示）；另一路由前輪傳來（圖7-157-15中虛

13、線所示），兩路匯合使后輪的驅(qū)動(dòng)力由中虛線所示），兩路匯合使后輪的驅(qū)動(dòng)力由Ft2Ft2增加到增加到Ft2+FrFt2+Fr，但是后輪上的驅(qū)動(dòng)力增大的部分但是后輪上的驅(qū)動(dòng)力增大的部分FrFr，仍通過機(jī)體傳給前輪，仍通過機(jī)體傳給前輪，用來克服前輪制動(dòng)所需的力。因此后輪上實(shí)際驅(qū)動(dòng)力并未增用來克服前輪制動(dòng)所需的力。因此后輪上實(shí)際驅(qū)動(dòng)力并未增加，由加，由FrFr所形成的功率所形成的功率NrNr在下列閉路中循環(huán)：在下列閉路中循環(huán)：前驅(qū)動(dòng)輪前驅(qū)動(dòng)輪分分動(dòng)器動(dòng)器后驅(qū)動(dòng)輪后驅(qū)動(dòng)輪機(jī)體機(jī)體前驅(qū)動(dòng)輪前驅(qū)動(dòng)輪。這種現(xiàn)象稱為功率循環(huán)，。這種現(xiàn)象稱為功率循環(huán)，循環(huán)功率循環(huán)功率NrNr稱為稱為寄生功率寄生功率。第八章 汽車拖

14、拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202224三三 履帶式拖拉機(jī)總體受力分析履帶式拖拉機(jī)總體受力分析2. 2. 牽引平衡方程式牽引平衡方程式xftFFF或或DftFFF第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202225三三 履帶式拖拉機(jī)總體受力分析履帶式拖拉機(jī)總體受力分析第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202226三三 履帶式拖拉機(jī)總體受力分析履帶式拖拉機(jī)總體受力分析圖7-16 作用在履帶拖拉機(jī)縱垂面內(nèi)的外力第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/20222

15、7三三 履帶式拖拉機(jī)總體受力分析履帶式拖拉機(jī)總體受力分析3. 3. 壓力中心及載荷在支承面上的分布壓力中心及載荷在支承面上的分布支承反力支承反力FZFZ的大?。旱拇笮。簓ZFGF壓力中心坐標(biāo)壓力中心坐標(biāo)xyxy：yzcyZzcyyFGMLxFGaFMLxFGax)21()21(00第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析4/14/202228三三 履帶式拖拉機(jī)總體受力分析履帶式拖拉機(jī)總體受力分析對牽引農(nóng)具的履帶式拖拉機(jī)來說，則為：對牽引農(nóng)具的履帶式拖拉機(jī)來說，則為：GhFGaxTDy第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)第3課 拖拉機(jī)及其機(jī)組總體受力分析小結(jié)第八章 汽車拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)1. 1. 建立了輪式和履帶式拖拉機(jī)的牽引平衡方程式建立了輪式和履帶式拖拉機(jī)的牽引平衡方程式2. 2. 分析了驅(qū)動(dòng)輪增重現(xiàn)象分析了驅(qū)動(dòng)輪增重現(xiàn)象3. 3. 分