甩挂运输车辆匹配研究本科学士学位毕业论文(编辑修改稿)

甩挂运输车辆匹配研究本科学士学位毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

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，汽车动力学上称其为弹性物质的迟滞的损失。 当半挂汽车列车车轮滚体动时，由于存在这种弹性物质的迟对滞的损失，所以地面对车轮的法的向反作的用力在车轮与地面接是触处的前后分布是不对就称的，并产生了一个偏离法线（偏移量为 a）的合力 ZF ,它与车轮所受的法向载荷 W 大小相等，方向相反，并随着弹性迟滞损失的增的大而随之的增大。 两处法向反作用力的合力 ZF 与偏移的量 a 共同形成了一个滚动阻力偶的力矩 fT ，即： fZT Fa。 欲使半挂汽车列车在硬的路道上等均速行驶，必须在车轮中心加一个推动的力1pF 以使车轮受力平衡，即： 1pfFr T 或 1 fpZT aFFrr ， 由于 ZF 与 W 大小相等，令 afr，则有： 1pFf W ， 在上式中， f 被称为滚动阻力系数。 由上述可知，滚叶动阻令力系数是在一定条件下令车我轮滚的动所需的推是力和加载到车轮上的负的荷之比。 另外，对于半挂汽车列车来说，全车车的轮负是荷 W 与列车重的力 G（ G mg ， m为半挂汽车列车的质的量）大小相的等。 因此换的而言之，滚阿动阻我力 fF 等于滚个动阻去力系数 f 与半挂汽车列车车好重 G 的乘积，即： fF Gf。 滚动阻人力系的数通常由试个验来确是定的，其与路面的种不类、行是驶速车是度以及轮十分胎的材的料、气部不分压等有关，如表 42 为半挂汽车列车在一些路面上以一定速度行驶时，滚动阻力系数的参考值。 表 42 滚动阻力系数 f 的参考值 路面类型 滚动阻力系数 路面类型 滚动阻力系数 良好的沥青或混凝土路面 结冰路面。