变速箱特点： 减速增扭、改变行驶方向（前进及倒退挡）、停车（空挡） 低挡低速，高挡高速
速度×扭矩=定值 → 高速轻载、低速重载
自行式工程机械低档的牵引力比高档牵引力大（不是小）
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4.4.1 机械换挡变速箱
人力换挡变速箱：利用非常啮轮改变传动比的变速箱(人 力操纵)。
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变速换挡操纵系统
机械式换挡：操纵杆→拨叉、滑套→各挡齿轮啮合→ 动力输出
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工程机械的起源
工作装置主要功能： 动作（油缸直线伸或缩；液压马达旋转） → 操作控制系统 停止
液压油缸
液压马达
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工作装置液压系统的主要组成
液压油泵（动力元件）
控制阀（控制元件）
液压胶管
液压油（介质）
液压油箱（辅助元件）
. 液压油缸（执行元件） 16
工作装置：往复直线运动产生推力
装载机
4.2 离合器
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4.3 液力变矩器
思考： 1.自动挡汽车为什么不需要离合器?不会熄火? 2.为什么发动机同等排量(例如2.0升排量)的汽 车中，自动挡的要比手动挡的耗油高约20%?
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4.3 液力变矩器
安装液力变矩器：能提高发动机工作平稳性，减少传动 系统冲击，并且有随外力增加而自动减速相应增大输出 扭矩的自动适应能力，从而提整机动力性能。
现代工程机械
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1
《现代工程机械》课程
开场篇 工程机械概论
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2
单元一 工程机械总体
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3
工程机械
工程机械
construction machinery engineering machinery
用于工程建设的施工机械的总称。 广泛用于建筑、水利、电力、道路、矿山、港口和国防等工 程领域。 在世界各国，对工程机械称谓基本类同，其中美国和英国称 为建筑机械与设备，德国称为建筑机械与装置，俄罗斯称为 建筑与筑路机械，日本称为建设机械。在我们国家部分产品 也称为建设机械，而在机械系统根据国务院组建该行业批文 时统称为工程机械
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车辆的两种行走方式
轮胎式:
机动性能好、行驶速度快、作业循环时间短、不损坏地 面
履带式:
附着性能好、牵引力大、接地比压小、爬坡能力强、适 合恶劣环境
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车辆的两种行走方式
履带式:
履带行走系由机架、行走装置、悬架三部分组成。 行走装置包括驱动轮、托轮、张紧轮、支重轮、履带、台车 架以及履带张紧装置等组成。
变矩系数：涡轮输出扭矩与泵轮输入扭矩的比值 液力变矩器高效区：传动效率高于等于75％的工作区间 液力变矩器传动比：涡轮转速与泵轮转速成的比值
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4.3 液力变矩器
液力机械式传动的优越性
①由于液力变矩器可在一定范围自动调速调扭，可扩大柴油机
的动力范围；提高了施工机械的载荷自适应性，故作业效率高，
同时可稳定发动机的负荷，发动机不易熄火；
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机械式换挡 换挡原理:滑套、拨叉
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4.4.2 动力换挡变速箱
采用行星动力换档或 电液控制定轴式变速 箱，结构紧凑，工作 可靠，操作轻便，减 少司机劳动强度
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4.4.2 动力换挡变速箱
行星齿轮机构由太阳轮、行星轮、行星支架、齿圈四个元件 组成； 只有当固定其中的一个元件后，才能工作。
工作效率;
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传动的基本部件:柴油发动机
柴油机（动力源）
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4.2 离合器
一、离合器的功用 （1）平顺接合动力，保证车辆平稳起步 （2）临时切断动力，保证换档时工作平顺 （3）防止传动系统过载 二、摩擦离合器的工作原理 摩擦离合器依靠摩擦原理传递发动机动力。当从动 盘与飞轮之间有间隙时，飞轮不能带动从动盘旋转， 离合器处于分离状态。当压紧力将从动盘压向飞轮 后，飞轮表面对从动盘表面的摩擦力带动从动盘旋 转，离合器处于接合状态。
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4.4.2 动力换挡变速箱
换挡原理: 压力油推动油缸活塞，压紧主动摩擦片、从动摩擦片为一体，带 动换挡的齿轮转动，实现动力输出
操纵手柄→换挡压力进入挂挡油 缸→推动活塞→压紧主动摩擦片 与从动摩擦片为一体转动或停止 →动力输出
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4.4.2 动力换挡变速箱
行星齿轮机构由太阳轮、行星 轮、行星支架、齿圈四个元件 组成； 只有当固定其中的一个元件后， 才能工作。 操纵手柄→换挡压力进入挂挡 油缸→推动活塞→拉紧制动带 抱死转动的从动件为一体强迫 停止转动→动力输出
②由于采用动力换档变速箱，故可实现负载换档：操纵轻便，
且传动平稳无冲击，有效地延长了机械的使用寿命。
双涡轮液力变矩器的工作特性
双涡轮液力变矩器可随载荷变化自动变换变矩工况(即工级涡
轮变矩或I、II级涡轮同时变矩)，即可实现重载和轻载时自动
变换低档或高档，载荷适应性强。
由于扩大了变矩范围，故扩大了变矩器的高效区，提高了变矩
组成： 液力变矩器主要由泵轮、涡轮、导轮和变矩器外壳等部件组成。 泵轮连接柴油机；涡轮连接变速箱；导轮改变油液冲击方向。
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4.3 液力变矩器
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4.3 液力变矩器
液力变矩器由三种带叶片的工作轮，即泵轮，涡轮和导轮所组成 采用液力机械式传动，因变矩器容易发热，故传动效率较机械式低 机械式传动较液力机械式传动的传动效率高 液力变距器的主要参数包括变矩系数、传动比、效率 液力变矩器：由泵轮、涡轮和导轮三种工作轮组成，完成机械能转换为液 动能，再还原为机械能并可变矩的液力传动装置 液力机械式传动：由液力变矩器和机械传动装置联合传动的传动形式
反铲液压挖掘机：挖斗斗齿向下切削土方的挖掘机。 工作装置采用机械软轴式操作或先导式操纵，操纵力小，提高 使用性能。 土方施工机械：挖掘机械和铲土运输机械的总称。
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工程机械整机结构及其特点 整机结构 工程机械由传动系统、操纵系统、工作装置与机架 等部分组成。 工程机械由于有特殊的工作条件和性能要求，其结 构比一般行走车辆复杂，结构较特殊，应用了一些 如电子监控、空调系统、降噪防振等先进技术。
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换挡活塞 主从动摩擦片
行星齿轮总成
动力换. 挡变速箱
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4.4.2 动力换挡变速箱
动力换档变速箱：利用换 档或换向离合器改变传动 比的常啮合齿轮变速箱(液 压操纵) 采用湿式多片换档离合器 作为换档执行装置。这种 换档离合器因位于变速器 内部，径向尺寸受到严格 限制，而传递的转矩又很 大，故做成多片式。
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4
工程机械
钢铁
动力
科技
力量
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工程机械的种类
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工程机械分类之一
工程机械分18大类、4500多种规格型号：
挖掘机械
铲土运输机械 工程起重机械
机动工业车辆 压实机械
路面机械
桩工机械
混凝土机械 钢筋和预应力机械
装修机械
凿岩机械
气动工具
线路机械
市政工程与环卫机械
军用工程机械 电梯和扶梯
专用工程机械 其工程机械部件与系统
一、传动系统 二、转向系统 三、制动系统 四、液压系统
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一、传动系统
滑转：车轮相对地面空转的现象 附着力：由车轮或着地履带之间产生的摩擦力和嵌合。 滑移：车轮相对地面向前移动(非滚动)的现象。 牵引力：力的总和驱动轮轮缘受到地面向前的推力。 从动轮：无驱动力矩的车轮。 滚动阻力：滚动阻力是由于地面和轮胎同时变形引起的阻 力。
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1. 机械式传动
柴油机→离合器→机械换挡变速箱→传动轴→
轮胎
前后驱动桥→轮胎
通常小型自行式工程机械多采用(机械)传动方式（1-39）
柴油机（动力源） 离合器 机械换挡变速箱 传动轴
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驱动桥
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2.液力机械式传动
柴油机→液力变矩器→动力换挡变速箱→传动轴
→前后驱动桥→轮胎
轮胎
液力机械式传动:由液力变矩器和机械传动装置联
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4.4.2 动力换挡变速箱
③改善发动机工作状况和人机环境。自动控制换档可稳定发动 机地转速范围，避免因负载变化引起发动机转速急剧波动，有 利减轻发动机地振动和噪声，改善驾驶员的工作环境；自动换 档技术可稳定发动机的转速变化范围，换气惯性小，燃油燃烧 较充分，将排气污染限制在最低范围内，保护生态环境：稳定 发动机转速，还可避免或减轻机件剧烈磨损，延长发动机零部 件的使用寿命，降低生产成本； ④自动换档可提高机械的动力性能和通过性能； ⑤改善发动机与液力变矩器的联合工作特性，提高传动效率。
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工程机械的起源
工具→工作装置
劳动者→车辆（底盘）
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工程机械的起源 车辆+工作装置=工程机械
汽车底盘
+
混凝土搅拌车
搅拌筒
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工程机械的起源
车辆的主要功能： 前进、倒退 → 传动系统 转向 → 转向系统 制动 → 制动系统 安装承重 → 上下车架等结构件
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车辆的主要功能
减速增扭功能（减速：传动比≥1） 换挡功能（前进挡、倒退挡） 制动功能（行驶时制动、停车后制动） 转向功能（左右轮胎差速） 主要由包括柴油机、液力变矩器（或离合器）、变 速箱（机械式换挡、动力换挡）、传动轴及前后驱 动桥及制动器等组成
器的传动效率，同时可减少动力换档变速箱的档位，简化变速
箱结构。
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4.3 液力变矩器
液力变矩器的工作原理 通过泵轮将机械能转换为驱动涡轮的液动能，再通过 涡轮还原为机械能，并通过导轮的反作用改变涡轮输 出扭矩进行动力传递，可通过载荷变化无级变速变扭。