《工程機(jī)械底盤》課件

工程機(jī)械底盤工程機(jī)械是建筑和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不可或缺的重要工具。底盤作為工程機(jī)械的基礎(chǔ),承載著機(jī)械設(shè)備的重量并提供動(dòng)力,是保證機(jī)械性能和使用壽命的關(guān)鍵部件。vsbyvarunsharma課程目標(biāo)工程機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)掌握工程機(jī)械的基本原理和構(gòu)造,為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。底盤系統(tǒng)解析深入了解工程機(jī)械底盤的組成結(jié)構(gòu)和主要功能,為實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。維修保養(yǎng)技能學(xué)習(xí)工程機(jī)械底盤的日常維護(hù)和常見故障診斷,提高實(shí)踐操作能力。底盤組成及作用車架車架是底盤的核心部件,承擔(dān)著支撐機(jī)身及各系統(tǒng)的重要任務(wù)。它要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。懸架懸架作用是減少車體的振動(dòng),提高行駛穩(wěn)定性和乘員舒適性。常見類型有獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。輪胎輪胎是車輛與道路接觸的唯一部件,承擔(dān)著行駛、制動(dòng)和操縱等關(guān)鍵作用。需根據(jù)車型選用合適的輪胎。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)車輛的方向控制,包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向輪等部件。要保證良好的轉(zhuǎn)向靈敏性。車架結(jié)構(gòu)工程機(jī)械的車架是整個(gè)底盤的支撐骨架,承擔(dān)著機(jī)身及各部件的重量,并將外界力和沖擊力傳遞至輪胎。車架設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度、剛度和幾何要求,確保整機(jī)能可靠、安全地工作。常見的車架結(jié)構(gòu)包括方框式、X型和梯形等,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景及各自優(yōu)缺點(diǎn)來(lái)選擇。車架材料多為優(yōu)質(zhì)鋼材,以確保在惡劣作業(yè)環(huán)境下的承載能力。車架材料鋼材鋼材是工程機(jī)械底盤的主要材料,以碳鋼為主,具有高強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性。鋁合金鋁合金車架輕量化,可降低整機(jī)重量,但強(qiáng)度略低于鋼材。常用于小型工程機(jī)械。復(fù)合材料如玻璃鋼、碳纖維等復(fù)合材料,可提高強(qiáng)度和耐腐蝕性,同時(shí)降低重量。適用于特殊環(huán)境。車架強(qiáng)度計(jì)算10最大應(yīng)力車架結(jié)構(gòu)在最大載荷作用下的最大應(yīng)力2.5安全系數(shù)車架材料的屈服強(qiáng)度與最大應(yīng)力之比1K單元數(shù)有限元分析模型的單元數(shù)量車架強(qiáng)度計(jì)算通過(guò)有限元分析方法進(jìn)行。首先建立車架的三維實(shí)體模型,細(xì)分為大量單元網(wǎng)格。然后施加實(shí)際工況下的各種載荷,計(jì)算得出車架結(jié)構(gòu)在最大載荷作用下的最大應(yīng)力。將此最大應(yīng)力與車架材料的屈服強(qiáng)度進(jìn)行比較,得出安全系數(shù),確保車架強(qiáng)度滿足使用要求。車架焊接工藝焊接準(zhǔn)備清理車架表面并對(duì)接合部位進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保焊縫位置、尺寸和形狀符合要求。焊接方法選擇合適的焊接工藝，如二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、埋弧焊等，確保焊縫質(zhì)量穩(wěn)定。焊接技巧合理控制焊接電流、焊接速度和焊道角度,避免焊接變形和內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。焊后處理完成焊接后,進(jìn)行必要的熱處理和機(jī)械加工,確保車架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命。懸架類型1獨(dú)立懸架每個(gè)車輪獨(dú)立懸掛,能更好地適應(yīng)路面不平,提高行車舒適性。2非獨(dú)立懸架車架和橋梁固結(jié),車輪共用一個(gè)懸架系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單耐用。3氣壓懸架利用氣壓缸提供懸架彈性,可調(diào)節(jié)車身高度,提高通過(guò)性。4液壓懸架利用液壓缸提供懸架彈性,結(jié)構(gòu)復(fù)雜但能精細(xì)調(diào)節(jié)車身姿態(tài)。懸架參數(shù)彈簧剛度決定了懸架的靜態(tài)特性,彈簧剛度越大,車輛越硬。阻尼系數(shù)決定了懸架的動(dòng)態(tài)特性,阻尼系數(shù)越大,車輛越穩(wěn)定。減振行程決定了懸架的最大可承受變形量,需要滿足車輪離地及碰撞要求。彈簧預(yù)加載決定了車身和車輪靜態(tài)懸架高度,需要根據(jù)載荷適當(dāng)調(diào)整。這些關(guān)鍵參數(shù)通過(guò)合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化,可以實(shí)現(xiàn)更舒適、更穩(wěn)定的乘車體驗(yàn)。懸架作用及特點(diǎn)提供舒適性懸架系統(tǒng)能吸收車輛通過(guò)坑洼不平路面時(shí)產(chǎn)生的沖擊,為駕駛員和乘客提供平穩(wěn)舒適的乘坐體驗(yàn)。改善行駛穩(wěn)定性懸架能保持車輪接地,增強(qiáng)車輛的操控性和穩(wěn)定性,提高行駛安全性。保護(hù)車身及載荷懸架系統(tǒng)能減小車身和載荷遭受的震動(dòng)和沖擊,延長(zhǎng)車輛使用壽命,保護(hù)車載設(shè)備。調(diào)整車高某些懸架系統(tǒng)可以根據(jù)載荷情況調(diào)整車身高度,以適應(yīng)不同的工況需求。彈簧類型1螺旋彈簧最常見的彈簧類型,具有良好的壓縮性和抗壓性能。廣泛應(yīng)用于車輛懸架系統(tǒng)。2葉片彈簧由一系列碟狀葉片組成,具有高承載能力和穩(wěn)定性。常用于重型工程機(jī)械的懸架。3橡膠彈簧利用橡膠的彈性特性,具有良好的抗震性能。可與其他彈簧組合使用。4氣囊彈簧利用壓縮空氣的特性,實(shí)現(xiàn)緩沖和減振。廣泛應(yīng)用于客車和工程機(jī)械懸架。彈簧參數(shù)彈簧系數(shù)彈簧長(zhǎng)度彈簧直徑線徑彈簧重量彈簧是構(gòu)成工程機(jī)械底盤的關(guān)鍵部件之一。這些參數(shù)包括彈簧的剛度、尺寸和重量等,它們決定了彈簧的性能和適用性。根據(jù)不同的工況和車型要求,需要選擇合適的彈簧參數(shù)。彈簧安裝1壓縮彈簧受力時(shí)壓縮變形2拉伸彈簧受力時(shí)拉伸變形3扭轉(zhuǎn)彈簧受扭矩力時(shí)變形彈簧安裝位置的選擇需根據(jù)實(shí)際受力情況和空間限制進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于壓縮彈簧和拉伸彈簧而言，其受力方向需與彈簧軸線一致。而扭轉(zhuǎn)彈簧則需要受力點(diǎn)與彈簧軸線垂直。安裝時(shí)還須注意預(yù)緊力的設(shè)置以及與其他零件的配合。減震器工作原理減震器利用液壓原理吸收和緩沖車輪與車身之間的沖擊力,提高行駛平穩(wěn)性。其工作原理是通過(guò)活塞在油缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng),利用油液阻力來(lái)對(duì)沖擊力進(jìn)行吸收和緩沖。這種設(shè)計(jì)不僅能夠有效減小振動(dòng),還可以控制車身的上下擺動(dòng),提高駕駛穩(wěn)定性。減震器選擇匹配車型選擇適合所用車型的減震器型號(hào)和參數(shù)，確?？煽啃院托阅?。緩沖質(zhì)量根據(jù)車輛的重量和使用環(huán)境選擇合適的緩沖質(zhì)量，確保良好的減震效果。行程與速度選擇具有合適行程和響應(yīng)速度的減震器，以適應(yīng)不同的路面條件。耐久性選擇耐用、維護(hù)簡(jiǎn)單的減震器,以延長(zhǎng)使用壽命和降低維修成本。輪胎類型子午線輪胎子午線輪胎具有較高的抗側(cè)滑性能,承載能力強(qiáng),壽命長(zhǎng)。廣泛應(yīng)用于各類工程機(jī)械。偏斜輪胎偏斜輪胎具有較強(qiáng)的抗扎穿性,但阻滾性略差。常見于一些老舊工程機(jī)械上。實(shí)心輪胎實(shí)心輪胎不會(huì)出現(xiàn)漏氣問(wèn)題,適用于惡劣環(huán)境,但吸震性和舒適性較差。多用于叉車等場(chǎng)景。輪胎參數(shù)450輪胎寬度(mm)1700輪胎直徑(mm)12輪胎花紋深度(mm)100輪胎負(fù)荷指數(shù)(kN)工程機(jī)械輪胎參數(shù)是衡量其性能的重要指標(biāo)。車輪寬度決定了輪胎的承載能力，直徑則影響車輛的動(dòng)力性能和行駛穩(wěn)定性。合理的輪胎花紋深度可提高輪胎在復(fù)雜地形上的抓地力,負(fù)荷指數(shù)則反映了輪胎能承受的最大載荷。輪胎選擇輪胎規(guī)格輪胎規(guī)格包括尺寸、負(fù)荷指數(shù)和速度等級(jí)。選擇時(shí)需根據(jù)車輛性能和使用環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)匹配。輪胎類型常見有輪胎包括普通鋼絲胎、子午線輪胎和全鋼胎等。需根據(jù)車型和使用場(chǎng)景選擇合適的類型。輪胎花紋根據(jù)不同使用環(huán)境,選擇普通平地花紋、工程花紋或越野花紋等適合的胎面花紋設(shè)計(jì)。輪胎狀況經(jīng)常檢查輪胎的磨損情況,如果有過(guò)度磨損或損壞,應(yīng)及時(shí)更換。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)向輪等部件組成，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)車輪轉(zhuǎn)向角度以實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)彎。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心部件，通過(guò)轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向節(jié)等部件控制車輪轉(zhuǎn)向角度。轉(zhuǎn)向特性轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向特性如轉(zhuǎn)向半徑、轉(zhuǎn)向角度等直接影響工程機(jī)械的操控性和穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)向軸負(fù)責(zé)將方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。它通過(guò)齒輪或齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。轉(zhuǎn)向節(jié)轉(zhuǎn)向節(jié)連接車架和轉(zhuǎn)向輪,能夠使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動(dòng)。它采用滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承,以減少轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力。支撐件支撐件如轉(zhuǎn)向臂、轉(zhuǎn)向節(jié)等為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)提供支撐,確保其穩(wěn)定性和可靠性。它們必須能夠承受轉(zhuǎn)向過(guò)程中產(chǎn)生的各種力。轉(zhuǎn)向助力裝置轉(zhuǎn)向助力裝置如轉(zhuǎn)向油泵可以減輕駕駛員轉(zhuǎn)向時(shí)的力度,提高轉(zhuǎn)向操作的靈活性。轉(zhuǎn)向性能分析通過(guò)分析上述轉(zhuǎn)向性能指標(biāo)數(shù)據(jù),可以全面了解底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各項(xiàng)性能參數(shù),為設(shè)計(jì)優(yōu)化以及維護(hù)保養(yǎng)提供重要參考。制動(dòng)系統(tǒng)1制動(dòng)器類型制動(dòng)系統(tǒng)包括鼓式制動(dòng)器、盤式制動(dòng)器等多種類型,各有優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)工程機(jī)械的使用環(huán)境和性能需求選擇適合的制動(dòng)器。2制動(dòng)性能指標(biāo)制動(dòng)距離、制動(dòng)力、制動(dòng)穩(wěn)定性等指標(biāo)都是評(píng)判制動(dòng)系統(tǒng)性能的重要參數(shù),需要進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試與驗(yàn)證。3液壓制動(dòng)系統(tǒng)利用液壓原理實(shí)現(xiàn)制動(dòng),具有響應(yīng)快、制動(dòng)力大、控制精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn),是工程機(jī)械常用的制動(dòng)方式。4空氣制動(dòng)系統(tǒng)利用壓縮空氣作為動(dòng)力源,廣泛應(yīng)用于重型工程機(jī)械。具有可靠性高、制動(dòng)力大的特點(diǎn)。制動(dòng)器類型盤式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器通過(guò)摩擦片夾緊制動(dòng)盤實(shí)現(xiàn)制動(dòng),性能穩(wěn)定,制動(dòng)力大,廣泛應(yīng)用于高速重型車輛。鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器利用制動(dòng)靴與制動(dòng)鼓之間的摩擦力進(jìn)行制動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,適用于中低速車輛。氣壓制動(dòng)器氣壓制動(dòng)器利用壓縮空氣作為制動(dòng)動(dòng)力源,能可靠地滿足重型車輛的制動(dòng)需求。液壓制動(dòng)器液壓制動(dòng)器采用液壓油作為傳遞動(dòng)力的介質(zhì),制動(dòng)靈敏度高,適用于普通乘用車。制動(dòng)性能指標(biāo)制動(dòng)距離制動(dòng)車輛從某個(gè)速度下減速到靜止所需的距離。是衡量制動(dòng)性能的重要指標(biāo)。制動(dòng)時(shí)間從踩下制動(dòng)踏板到車輛完全停止所需的時(shí)間。反映制動(dòng)系統(tǒng)的靈敏性。制動(dòng)力制動(dòng)器施加的阻礙車輛運(yùn)動(dòng)的力。決定車輛的制動(dòng)性能。制動(dòng)效率制動(dòng)過(guò)程中實(shí)際制動(dòng)力與理論制動(dòng)力之比。體現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)的利用效率。液壓制動(dòng)系統(tǒng)壓力傳遞液壓制動(dòng)系統(tǒng)利用液壓壓力將力從制動(dòng)踏板傳遞到制動(dòng)鼓/盤,實(shí)現(xiàn)車輛制動(dòng)。制動(dòng)原理液壓壓力推動(dòng)制動(dòng)卡鉗,使摩擦襯塊緊壓制動(dòng)盤,產(chǎn)生制動(dòng)力減慢車速。制動(dòng)液液壓制動(dòng)系統(tǒng)使用專用的制動(dòng)液作為工作介質(zhì),不同車型采用不同規(guī)格的制動(dòng)液?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)可靠性高工程機(jī)械空氣制動(dòng)系統(tǒng)采用壓縮空氣作為工作介質(zhì),相比于液壓制動(dòng)系統(tǒng)更加可靠耐用,適合工程機(jī)械惡劣的工作環(huán)境。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單空氣制動(dòng)系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,便于維護(hù)管理?？刂旗`活空氣制動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)制動(dòng)部件的協(xié)調(diào)控制,通過(guò)控制閥門的開閉調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩,實(shí)現(xiàn)靈活的制動(dòng)性能。制動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)1制動(dòng)系統(tǒng)檢查定期檢查制動(dòng)系統(tǒng)各部件狀態(tài)2制動(dòng)液更換根據(jù)使用情況定期更換制動(dòng)液3制動(dòng)片磨損檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換過(guò)度磨損的制動(dòng)片4制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整和調(diào)試定期維護(hù)保養(yǎng)是確保工程機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。包括制動(dòng)系統(tǒng)各部件的檢查、制動(dòng)液的更換、制動(dòng)片磨損情況的監(jiān)控,以及制動(dòng)性能的調(diào)試等。只有通過(guò)全面的系統(tǒng)性維護(hù),才能最大程度地降低事故風(fēng)險(xiǎn),保障作業(yè)人員的安全。儲(chǔ)能裝置電池工程機(jī)械常用電池作為主要儲(chǔ)能裝置,能夠提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。電池種類繁多,需要根據(jù)機(jī)械特性選擇合適的型號(hào)。液壓蓄能器液壓蓄能器利用壓縮氣體儲(chǔ)存能量,能夠在機(jī)械需要時(shí)快速釋放能量,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。飛輪飛輪通過(guò)旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)存動(dòng)能,可以緩沖瞬時(shí)負(fù)載變化,提高系統(tǒng)平穩(wěn)性。特別適用于頻繁啟停的機(jī)械。電氣控制系統(tǒng)1集中控制電氣控制系統(tǒng)能夠集中管理工程機(jī)械的各種電子