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波克兰季第三集 |《车辆与行走机械的静液压驱动》专栏
车辆与行走机械对于传动装置布置方式的要求
车辆和行走机械总体布局与传动装置布置方式的发展是一个相互“磨合”的过程
设计者在进行整机的总体布局时总是希望传动装置(有时也包括动力装置)能更灵活和紧凑地布置在机架适当的部位。首先是要为驾驶人员创造一个较好的操作环境,其次要按照用途和任务的要求为容纳工作部件和各种有效负荷预留足够的空间。在满足以上功能要求的前提下,动力和传动装置的布置还应该保证它们的部件与行走机构及其悬架系统的运动不会出现干涉,特别是与转向轮的偏转和跳动可能触及的范围保持足够的距离。
为实现这些目标,一种方式是将动力和传动装置的核心部件集成为一个尽可能紧凑的单元模块(有时称为“动力包”),只留少量体形较小的部件分散安装;另一种方式是将传动装置的组成部件化整为零,见缝插针地塞进车辆与行走机械车身车架的各个角落的可用空间之中。这两种方式分别体现了人类思维中的归纳法和解析法的理念,虽然各有其长处和弱点,但在运用得当时,都有可能达到提高整机性能和降低制造使用成本的优化目标。
不过由于受到动力传动装置本身的体积形态、可实现的技术性能以及设计中不可忽视的可接近性与可维修性等现实边界条件的制约,以及不同的车辆与行走机械对于各项功能要求的优先级排序的差异,实际的结构往往需要在上述整体式和分置式的两极之间作出妥协和折中。这样长期磨合的结果就出现了我们今天熟知的各种车辆的典型布局方式。
然而事物总是在不断发展之中,不会在一个固定的状态下停滞不前。车辆与行走机械动力和传动装置部件本身的轻量化和传动方式的技术创新都会使得它们的布局方式变得更为多样和灵活,特别是在引入了诸如电力传动和作为本书主题的静液压驱动等可以通过电缆或管道传输功率的“柔性”传动技术之后,许多技术可行性方面的边界条件大为改观,这些发展和进步对于整机形态多样性的扩展和总成部件布局的优化具有重要意义。
如果类比达尔文的生物进化理论,采用机器进化的视角来看待和分析车辆与行走机械总体布局与传动装置布置方式的“磨合”和发展,不难发现,越是新近设计的产品,工业造型越美观。
配图:传动装置的布置与机器工业造型的发展
那么,动力传动装置本身的体积形态、可实现性以及接触空间、可维修性等现实边界条件的制约因素是什么呢?它们又是如何主要影响着机械产品的外观及工业造型设计呢?
注：以上内容引用或改编自王意先生著作《车辆与行走机械的静液压驱动》化学工业出版社，2014
原文始发于微信公众号（iHydrostatics静液压）：【i专栏】N94：波克兰季第三集 |《车辆与行走机械的静液压驱动》专栏•王意教授带你遨游静液压知识殿堂
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