甩挂运输车辆匹配研究本科生毕业论文(编辑修改稿)

甩挂运输车辆匹配研究本科生毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

度的最大 的极 限值， l挂 车 max 半挂车长度的最大限值。 在实际应用中， 上式得出的最大限值 maxd车 在牵引车和半挂车未铰接之前，是无法直接或间接测量的，因此需要一个更直接的表述 和数值来体现这个尺寸限制。 国家标准中规定：半挂车 的 牵引 的座 销的中心轴到半挂车 的 前 部 端 的 任意一点的水平 方向的 距离不能大于。 如图 32 所示， 由直角三角形 的勾股定理的 计算可知：半挂车牵引 鞍座 销 的 中心轴到半挂车最前 最 端的水 述 平距 力 离 的最大 限 的 值 d销 max ： 22 m a x2 .0 4 = 1 .6 14bd  挂 车销 max 其中： b挂 车 半挂车的宽度最大限值。 在牵引连接装置中，半挂车的牵引销和牵引车的牵引座是相互配合铰接的，所以，牵引车 最前端到牵引座与牵引销 铰接 中心轴的水平距离的最大限值 d座 max ： m a xm a x m a x = 5 .1 1d d d座 销。 由此，我们得到了两个可以直接测量的限值 d销 max 和 d座 max ， 以便于 判断 牵引车和半挂车 是否能够 合理的匹配到一起。 即： 要使给定的牵引车和半挂车能够顺利铰接，合理匹配，需满足一下条件： 1） 半挂车 的 牵引 的座 销的中心轴到半挂车 的 最前端的水平 方向的 距离 d销 应不大于 m； 2）牵引车最前端到牵引座与牵引销铰接中心轴的水平距离 d座 应不大于 m。 其他 目前，在我国大部分半挂汽车列车的行车时间 分配中 ，夜间行车 的 情况 占据了相当大的比例，因此考虑到夜间的行车安全，牵引车与半挂车的灯光、信号等的连接与传输也需要具有相应的 技术条件和国家标准， 以便于 牵引车 能够 和半挂车 能够互相 的顺利完好的 合理的组合匹配。 对于铰 练 接了半挂车的牵引车，其危险 时的 警 经 告信号控 空 制开关应也能打开半挂车上所有的转 时 向信 的 号灯，同时应能够保证即使发动机没有运转的情况下，全车的危险警告信号灯仍能保持正常工作。 除此之外，牵引车和半挂车的电路连接也应保证 半挂车的转向信号灯、制动灯等灯光能够与牵引车相应灯光同时开启或关闭， 并 且 能够 满足相应的国家标 的 准和技 的 术条件。 第 4章 动力性匹配 对于半挂汽车列车整车来说， 由于半挂车并无任何动力产生装置，因此列车行驶的所需的全部驱动力均由牵引车提供。 然而对于目前从事道路货物运输常见的牵引车，由于发动机型号、变速器形式和档位数 目 以及后桥主减速比的不同搭配使得 不同 牵引车的动力 表现 差异化 较为 严重。 在这种情况下， 有 可能存在由于牵引车 拖拽半挂车后由于自身动力不足而导致动力性无法达到国家标准和相应 的技术条件甚至“拖不动 ，拽不走 ”的情况。 因此，对牵引车的驱 的 动力和汽车列车的行驶阻 的 力进行动 的 力性匹 的研究 配就十分必要了。 牵引车的 驱动力 由于半挂车不具有动力， 需要牵引车通过牵引装置拖拽半挂车行驶，即半挂车的动力来自于牵引车对半挂车的拉力。 牵引车的 发动机 在 运转 时 产生的转 里 矩通过 传动 的 系 （包括离合 分 器、变速 中 器、主 的 减速 后 器等） 传递至 牵引车的 驱动轮上 ，并使 牵引 的 车的 驱动 的 轮 对地面 产生了一个与行驶 的主 方向 分 相反的圆周力 0F ， 则地面对 施加的 驱动轮的反作 的 用力 tF 被称 为 牵引车 的驱动力。 驱动力是牵引车的动力来源，同时拖拽半挂车行驶 ， 是半挂汽车列车整车的全部动力来源， 其数值可由如下公式得到： tt TF r ， 其中， tT ： 作用在 驱动轮上的转矩， r ： 牵引车驱动轮的 半径。 由于驱动轮上的转 利 矩 tT 是由发动机 的 运转时 产生的转 的 矩经过变速 前 器和 主减速 重 器等传递至 驱动轮 上的， 所以考虑到传动系的 机械 的 损失 ， 有： 0t tq g TT T i i ， 其中， tqT ：发动机 运转 产生的扭矩， gi ：变速器的传动比， 0i ：主减速器的传动比， T ：传动系的机械效率。 综上所述，牵引车的驱动力 为： 0tq g Tt T i iF r 。 上述公式为计算牵引车驱动力的基本计算式，式中的技术参数包括：发动机扭 的 矩、变速 重 器和主 的 减速 后 器的传动比、传动系统的机 是 械 的 效 的 率和牵引车驱动 的 轮的半 的 径。 其中，发动机扭矩为发动机基本技术参数， 可通过牵引车发动机外特性曲线计算获得或直接查看车辆铭牌获得；主减 的 速器 的高 的 低 的 档和变速 的 器 的 各档 的 位传 的 动比也均为固 的 定值，在本文就不一一赘述。 下面说明一下传动系的机械 的 效率和牵引车的驱动轮半径。 传动系的机械效率 在牵引车发 的 动机的功 体 率经过传动系统传 的 递至牵引车驱动轮的过程中，由于系统中各零部件 存在摩擦（主要包括变 的 速器、传动 的 轴万 的 向节、主减 的速器等，其中变 的 速器和主减速器的 功 的 率损 是 耗 比 的 重最大，其他零部件比 的重较小） ，因此需要克服摩擦 力来 做功， 使得输出功率有一定的损耗， 即： =1eT TT eePP P   ， 其中， eP ：发动机的功率， TP ：传动系统消耗的功率。 通常将传动系的功率损耗分为机 懂 械损 是 失和液 题 力损 的 失两种。 机械损失主要指齿 的 轮啮 尺 合 及轴 缸 承等的摩 动 擦损 的 失，其与啮 尺 合的齿 动 轮数 字的 目和扭 的力 矩等因素有关。 而液 机 力损失主要是由于润滑油的流动以及零件与润滑油之间的摩擦而使功率产生损耗。 通常润滑油的油 性质 品、温 压 度和黏 合 度以及零部件的转速都会对液 动亚 力损失产生影响。 在实际 应用中 ，传动系的机械效率受到多种因素的影响而随之变化。 但对牵引车的动力性进行理论分析时，为便于分析计算， 通常可将其视为常数，本文中的牵引车传动效率可 亦 取 ，也可由表 41 传动系各部件的传动效率来估算整车的传动效率。 表 41 传动系各部件的传动效率 部件名称 T 部件名称 T 46 档变速器 单级主减速器 分动器或副变速器 双级主减速器 8 档以上变速器 传动轴万向节 牵引车驱动轮半径 当 牵引车 的 车轮处于静 跳 止 且 无 外加 的 载 的 荷情况时的半径称为自由半径。 当牵引车静 体 止时，驱动轮中 的 心至轮胎与道路接 力 触面间的距离称为静力半径sr ，由于车轮需要承 对 受牵引车重力 施加 的径向 的 载 是 荷，因此静力半径 小 的 于自由半径。 当牵引车行驶时， 驱动 轮 由于惯性和牵引车重力的径向载荷作用使得车轮表面出现变形甚至车速过高时会产生轮胎的驻波现象。 在 这种情况下， 牵引车驱动 轮的半径应 该 通过 驱动轮实际驶过 的距离与 驱动 轮 旋转 圈数的关系来换算，即 牵引车 驱动 轮的滚动半径： 2r wSr n ， 其中， r ： 驱动轮的滚动半径， wn ： 驱动轮滚动的圈数， S： 驱动轮转动 wn 圈时，驱动轮 在 实际 时 驶过的距离。 通过上述介绍，显然静力半径 sr 主要用于对车辆做动 的 力学分 的 析方面，而对车辆做运 的 动学分析时则应该用滚 时 动半径 r。 但通常情况下，由于二者之间的数字差别非常小而忽略不计，统称为车轮半径 r ，即： srr r r。 半挂 汽车列车的 总 行驶阻力 半挂汽车列车在水 提 平道 的 路上等 军 速行驶时，必须克 的 服地 力 面对车轮的滚 从 动阻 压 的 力和来自空 拉 气的空 瓦 气阻 是 力。 当半挂汽车列车在坡 沿 道上上 型坡行驶时，需要克 的 服重 没 力沿坡 的 道向下的分 是 力，即为坡度阻 的 力。 另外，半挂汽车列车在加 的 速行驶时，还需要克 的 服加 卡上 速阻力。 所以半挂汽车列车行驶时的总阻力为： f w i jF F F F F    ， 其中， fF ： 半挂汽车列车 的滚动阻力， wF ： 半挂汽车列车 的空气阻力， iF ： 半挂汽车列车 的坡度阻力， jF ： 半挂汽车列车 的加速阻力。 上述阻力中，只有滚 卧 动阻 的 力和空 拉 气阻 的 力是在任何形 的 式条件下都存在的，而坡 提 度阻 人 力和加 对 速阻 我 力则只存在于特定的行驶条件下（坡 时 度阻力存在于沿坡道上坡行驶时，加 机 速阻力只在加速行驶时存在）。 下面来详细分析一下 半挂汽车列车 行驶时受到的这四种阻力。 滚动 阻力 半挂汽车列车 在行 的 驶时，车轮滚 的 动，轮胎与地面接 的 触，地面与轮胎之间产生法 的 向、切 的 向的作用以及轮胎和路面相应部分的变 是 形。 当弹 他 性的橡胶轮 的 胎在较 是 硬的路面上如混凝土路面或者沥青路面滚 啊 动时，相对于道路表面来说，轮胎会产生较大的弹 好 性变 就 形。 由于轮胎内部不同材料等存在摩擦，所以这种弹性变形产生的能量无法全部回收，会产生一定的能量损失。 这些能量损失主要来自轮胎各组成部分间的摩擦以及橡 体 胶、子 太 午线等成分内部的摩擦，最后全部通过摩 的 擦产生热量 而消 散 失在大 的 气中，。