道路勘测设计主讲：何佼龙中南林业科技大学第四章纵断面设计第四章纵断面设计本章主要内容：一、纵断面线形设计原理二、纵断面设计标准三、竖曲线设计四、道路平、纵线形组合设计五、纵断面设计方法及纵断面图六、纵断面设计成果设计任务：1.纵断面设计，2.拉坡设计，设计成果：1.纵断面设计图，2.竖曲线表教学内容摘要：了解纵断面线形设计原理，掌握竖曲线的要素计算、竖曲线与路基设计标高的计算；熟悉纵断面设计要点；掌握纵断面设计方法与步骤；熟悉公路纵断面设计图及其绘制。重点：纵断面设计要点。竖曲线与路基设计标高的计算；难点：平、纵线形的组合设计；纵断面设计要点。竖曲线与路基设计标高的计算；第一节纵断面线形设计原理第一节纵断面线形设计原理一、汽车行驶要求：一、汽车行驶要求：汽车行驶的牵引力来源于汽车的发动机，发动机将汽车行驶的牵引力来源于汽车的发动机，发动机将燃料燃烧所放出的热能转化为机械能；汽车行驶燃料燃烧所放出的热能转化为机械能；汽车行驶的阻力有空气阻力、滚动阻力、坡度阻力和惯性的阻力有空气阻力、滚动阻力、坡度阻力和惯性阻力，要保证汽车正常行驶，牵引力必须大于或阻力，要保证汽车正常行驶，牵引力必须大于或等于各项阻力之和；但汽车牵引力发挥受轮胎和等于各项阻力之和；但汽车牵引力发挥受轮胎和路面之间摩阻力限制，如果轮胎和路面之间摩阻路面之间摩阻力限制，如果轮胎和路面之间摩阻力不够大时，牵引力就不可能发挥作用，车轮只力不够大时，牵引力就不可能发挥作用，车轮只能空转打滑，所以汽车的牵引力又受驱动轮与路能空转打滑，所以汽车的牵引力又受驱动轮与路面之间摩阻力的限制。当路面阻力较大时，汽车面之间摩阻力的限制。当路面阻力较大时，汽车行驶条件较差，当路面阻力超过一定限度，汽车行驶条件较差，当路面阻力超过一定限度，汽车将无法行驶。将无法行驶。二、汽车在坡道上的行驶要求二、汽车在坡道上的行驶要求1.1.纵坡度力求平缓；纵坡度力求平缓；2.2.陡坡宜短，长坡道的纵坡度应加以严格限陡坡宜短，长坡道的纵坡度应加以严格限制；制；3.3.纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧起伏变化，力求纵坡均匀。起伏变化，力求纵坡均匀。三、汽车行驶的牵引力及运动方程三、汽车行驶的牵引力及运动方程11．牵引力计算：．牵引力计算：牵引力的大小可按下式计算：牵引力的大小可按下式计算：（（4-14-1））式中：——汽车牵引力（式中：——汽车牵引力（NN）；）；————变速器的变速比；变速器的变速比；————汽车发动机的转矩（汽车发动机的转矩（N·mN·m）；）；————传动系统的机械效率，载货汽车一般为传动系统的机械效率，载货汽车一般为0.8~0.850.8~0.85，，小汽车一般为小汽车一般为0.85~0.950.85~0.95；；————计入轮胎变形后的车轮工作半径，一般为车轮几何半计入轮胎变形后的车轮工作半径，一般为车轮几何半径（径（mm）的）的0.93~0.960.93~0.96倍。倍。rMTT)N(VN3600MVn377.0rMrMTTTTk)N(VN3600MVn377.0rMrMTTTTk燃料→热能→活塞→机械能→[产生有效功率N]→曲轴→[产生每分钟n的转速旋转]→[产生发动机曲轴扭矩M]→离合器→变速器→传动轴→主传动器→差速器等→驱动轮→[产生驱动轮扭矩MK]汽车的牵引力汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。汽车行驶的驱动力来来克服各种行驶阻力。汽车行驶的驱动力来自它自它的内燃发动机，其传力过程如下：的内燃发动机，其传力过程如下：在发动机里热能转化为机械能→有效功率在发动机里热能转化为机械能→有效功率NN→→曲轴旋转（转速为曲轴旋转（转速为nn），产生扭矩），产生扭矩MM→→经变速和传动，将经变速和传动，将MM传给驱动轮，产生传给驱动轮，产生扭矩扭矩MMKK→→驱动汽车行驶。驱动汽车行驶。汽车传动系统：功率(N)，发动机功率,单位千瓦(Kw)/马力（hp）,1hp=0.7457kW.扭矩(M),表征汽车牵引力的大小,单位牛顿.米/千克.米,1千克.米=9.8牛顿.米燃油消耗(ge),发动机每小时产生每...
