工程机械底盘课程设计(中国地质大学)

1、中国地质大学（北京）课程名称：工程机械底盘设计 班级： 学号： 姓名： 分类号 密级中国地质大学（北京）底 盘 设 计题 目 发动机与液力变矩器的耦合工况设计 学生姓名 学 院 工程技术学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 指导教师 卜长根 二O一五 年 十二 月工程机械传动系统课程设计一、 课程设计要求发动机调速特性、液力变矩器原始特性及二者间的耦合设计、进而确定变速箱的输出扭矩、调速特性。要求学生独立完成，提交报告，报告内容包括设计依据、方案选择、设计计算书、相应的工程设计图表。二、 由已知条件绘制发动机调速特性曲线、液力变矩器原始特性曲线 已知参数条件1、 发动机参数型号：LR6

2、105G29特性参数：有效转速ne（rpm）1550 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2450 2500有效功率Ne（k w ）66.3 69.1 72.9 76.5 79.0 80.8 82.5 83.2 83.3 83.3 81.1 50有效扭矩Me（N·m）408.7 412.5 408.6 405.9 397.1 385.7 375.8 361.1 345.7 331.4 316.1 191 根据以上特性参数绘制出发动机的调速特性曲线：2、 液力变矩器参数型号：YB315原始特性参数：传 动 比i00.23420.28

3、320.4310.48040.6040.6780.70260.80160.85320.9513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根据以上数据绘制出液力变矩器的原始特性曲线：由原始特性曲线可知： 液力变矩器的高效区（0.75）i1=0.4683 ，i2=0.7708 ， Kp1=1.61 ，Kp2=0.95p1= 287.503

4、947 p2=213.538049 液力变矩器的最高效率点i*=0.6034 ；*= 0.79286 ； p2*=268.00599 ； K*= 1.2912三、 由给定条件和液力变矩器的原始特性曲线分别绘制发动机的输出特性曲线、液力变矩器的输入特性曲线。1、 绘制发动机的输出特性曲线发动机与变矩器按全功率和部分功率两种情况匹配。（1）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。 已知： M=Me-M1-M2-M附-全功率匹配时，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；-发动机附件吸收的扭矩； 已给定数据 M1=

5、11.42N.m M2=13.1N.m M附=33.2·ne23002N.m可得到发动机在全功率匹配下的调速特性参数：ne(rpm)155016001700180019002000210022002300240024502500M(N·m)369.1372365.9361349.4336.2323.6306.1287.98270.73248.9127.26Ne'(kW)59.962.365.16869.570.471.270.569.46863.933.3根据以上数据绘制发动机在全功率匹配下的输出特性曲线（2）部分功率匹配：假定装载机工作时，工作油泵，变矩器泵工作，

6、而转向泵空载。且已知： M''=Me-M1-M2*-M附-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；M2*-转向泵和工作油泵空载消耗的扭矩；-发动机附件吸收的扭矩；已给定数据 M1=11.42N.m M2*=303.5N.m M附=33.2·ne23002N.m可得到发动机在部分功率匹配下的调速特性参数：Ne(rmp)155016001700180019002000210022002300240024502500M(N.m)78.781.6175.5470.6559.5245.7833.215.7-2.42-19.67-41.49-

7、163.14Ne (kW)12.813.713.413.311.89.67.33.6-0.6-4.9-10.6-42.7根据以上数据绘制发动机在部分功率匹配下的输出特性曲线 根据上面发动机部分功率匹配下输出特性曲线可知，发动机的输出功率出现负值（0 Kw），且输出力矩也出现了小于零的情况，这与实际情况显然不符，因此该发动机与该液力变矩器禁止部分功率匹配耦合使用。2、绘制液力变矩器的输入特性曲线液力变矩器输入特性：不同传动比所对应的泵轮转矩MB随输入转速nB的变化规律。（1）液力变矩器输入参数： 已知 MB=BgnB2D5 D=315mm 其中 Bg=B 前述液力变矩器特性参数已给出，nB与发动

8、机转速ne相等 可得常值BgD5如下表 传动比i00.23420.28320.4310.48040.6040.6780.70260.80160.85320.9513BgD5x10-40.8960.9180.909630.89940.889160.83730.79390.735020.638880.532190.29237（2）绘制液力变矩器的输入特性曲线四、 发动机与变矩器共同工作输入特性曲线1、在液力变矩器输出特性曲线上同时绘制出全功率匹配时发动机的调速特性曲线：2、由图得得到发动机与液力变矩器的共同工作时的耦合工作点传 动 比i00.23420.28320.4310.48040.6040.

9、6780.70260.80160.85320.9513变矩系数K2.362.071.971.691.581.321.181.050.920.780.45耦合转速nB (r/min)19541937194419521960200220422097219323152478耦合转矩MB(N.m)342.3344.4343.6342.6341.5335.7330.9323.2307.3285.4179.63、根据公式 =K·，= i · MT=9550NTnTMT-涡轮输出转矩；nT-涡轮输出转速；NT-涡轮输出功率.可算得发动机与液力变矩器共同工作时的输出特性参数：NB(r/mi

10、n)19541937194419521960200220422097219323152478MB(N.m)342.3344.4343.6342.6341.5335.7330.9323.2307.3285.4179.6nT(r/min)0453.6550.5841.3941.612091384.51473175819752357MT(N·m)807.8712.9676.9579.0539.6443.1390.5339.4282.7222.680.82NT(kW)033.939.051.053.256.156.652.352.046.019.9传动效率0.0780.4840.5580.7290.7610.7990.7840.7870.7370.6670.429 4、根据表中数据绘制出发动机与液力变矩器共同工作输出特性曲线：由该共同工作输出特性曲线可知：共同工作时涡轮高效工作区（0.75）时nTP1=930.1204 r/min ； nTP2=1659.32587 r/min；MTP1=532.671301 N. m ； MTP2=302.383317 N.m . 共同工作时动力范围 GM= MTP1/ MTP2 =1.76158 G