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第1章 工程机械绪论 1

1.1 工程机械分类 3

1.2 工程机械的起源 4

1.3 中国工程机械的发展历史 6

1.4 中国工程机械在全球的地位 10

1.5 工程机械的发展方向 13

综合习题 18

第2章 工程机械总体设计 20

2.1 设计总论 21

2.1.1 总体设计的基本任务、主要内容和主要方法 21

2.1.2 工程机械设计时应遵循的原则 22

2.1.3 总体布置 24

2.1.4 整机主要性能参数的确定 28

2.1.5 设计步骤与样机试制、试验 28

2.2 装载机的总体设计 31

2.2.1 装载机各零部件结构形式的选择 31

2.2.2 装载机总体参数确定 34

2.2.3 装载机总体布置 39

2.2.4 装载作业阻力的计算 44

2.2.5 装载机稳定性计算 46

2.3 推土机的总体设计 51

2.3.1 推土机各部件形式的选择 51

2.3.2 推土机总体参数确定 52

2.3.3 推土机总体布置 55

2.3.4 推土机作业阻力的计算 57

2.3.5 推土机稳定性计算 59

2.4 液压挖掘机的总体设计 61

2.4.1 液压挖掘机各部件形式的选择 61

2.4.2 液压挖掘机总体参数确定 70

2.4.3 液压挖掘机作业阻力的计算 75

2.4.4 液压挖掘机的平衡与稳定性 77

综合习题 78

第3章 工程机械发动机 80

3.1 概述 82

3.1.1 内燃机的分类 82

3.1.2 工程机械用柴油机的使用特点与要求 82

3.2 工程机械发动机的工作原理 83

3.2.1 四冲程柴油机的工作原理和工作过程 83

3.2.2 四冲程汽油机的工作过程 86

3.2.3 二冲程汽油机的工作过程 88

3.2.4 二冲程柴油机的工作过程 89

3.3 发动机的总体构造 90

3.4 发动机主要性能指标 94

3.4.1 主要性能指标 94

3.4.2 柴油机外特性曲线 94

3.5 柴油机系统设计 95

3.5.1 柴油箱设计 96

3.5.2 空气滤清器 96

3.5.3 消声器 97

3.5.4 柴油机的安装 97

3.5.5 柴油机扭振 98

3.5.6 散热器组布置 98

综合习题 99

第4章 工程机械传动系设计 100

4.1 概述 102

4.1.1 传动系的功用、类型和组成 102

4.1.2 工程机械对传动系的要求 102

4.1.3 传动系总传动比和各传动部件传动比的确定 102

4.1.4 传动系的计算载荷 104

4.1.5 典型工程机械传动系 105

4.1.6 传动系设计的主要内容和一般步骤 106

4.2 主离合器设计 107

4.2.1 主离合器的设计要求和选型 107

4.2.2 主离合器接合过程及滑磨功与热容量计算 108

4.2.3 摩擦面上压紧力的分布 109

4.2.4 主离合器主要参数的确定 110

4.2.5 主离合器主要零部件设计要点 112

4.3 液力变矩器的选择 113

4.3.1 液力变矩器的结构和工作原理 113

4.3.2 液力变矩器的特性 114

4.3.3 液力变矩器的类型 123

4.3.4 液力变矩器与发动机的共同工作特性 123

4.4 定轴式变速器设计 130

4.4.1 变速器的功用、要求与设计步骤 131

4.4.2 动力换挡定轴式变速器的结构类型与结构设计要点 131

4.5 动力换挡行星式变速器设计 138

4.5.1 行星式变速器运动学分析 138

4.5.2 行星式变速器动力学分析 142

4.5.3 行星式变速器的效率计算 143

4.5.4 行星式变速器的设计 145

4.6 无级变速器 154

4.7 万向节和传动轴设计 156

4.7.1 万向节传动的设计要求 156

4.7.2 十字轴万向节 156

4.7.3 等角速万向节 160

4.7.4 传动轴 163

4.8 轮式工程机械驱动桥 165

4.8.1 驱动桥的结构类型与设计要求 165

4.8.2 主减速器设计 165

4.8.3 差速器设计 172

4.8.4 半轴与桥壳设计 176

4.8.5 最终传动 179

4.8.6 多桥驱动的功率循环 181

综合习题 183

第5章 工程机械行走系与转向系设计 185

5.1 轮式行走系设计 186

5.1.1 轮胎底盘通过性的几何参数 186

5.1.2 从动桥的设计 187

5.1.3 工程机械轮胎选择 191

5.1.4 工程机械轮辋选择 194

5.2 履带式行走系设计 195

5.2.1 履带式底盘行走系的尺寸参数和结构布置 195

5.2.2 悬架设计 198

5.2.3 履带设计 204

5.2.4 驱动轮设计 208

5.2.5 支重轮与托链轮设计 211

5.2.6 引导轮设计 214

5.2.7 台车架设计 216

5.2.8 履带张紧装置设计 218

5.3 轮式机械转向系 221

5.3.1 转向系的设计要求 221

5.3.2 转向方式的分析和选择 222

5.3.3 偏转轮胎转向系设计 225

5.3.4 铰接底盘转向系的设计 233

综合习题 236

第6章 工程机械制动系设计 238

6.1 轮式机械制动性能及制动过程分析 241

6.1.1 车轮制动过程分析 241

6.1.2 前、后轮制动力的合理分配 242

6.1.3 制动性的评价 244

6.1.4 制动器计算载荷的确定 245

6.2 制动器设计 246

6.2.1 蹄式制动器设计 246

6.2.2 钳盘式制动器的设计 249

6.3 制动驱动系统设计 251

6.3.1 制动驱动机构的结构类型及选用原则 251

6.3.2 液压式制动驱动机构的设计 251

6.3.3 气压式制动驱动机构的设计 253

综合习题 254

第7章 工作装置设计 256

7.1 装载机工作装置设计 257

7.1.1 装载机工作装置的设计要求 257

7.1.2 铲斗设计 258

7.1.3 连杆系统设计 262

7.1.4 工作装置强度计算 279

7.1.5 工作装置液压系统的设计 286

7.2 液压挖掘机工作装置设计 289

7.2.1 反铲工作装置工作原理 289

7.2.2 反铲工作装置铰点布置与油缸行程 290

7.2.3 液压挖掘机工作装置油缸作用力确定 292

7.2.4 液压挖掘机工作装置结构设计 296

综合习题 300

第8章 工程机械人-机-环境系统设计 301

8.1 工程机械噪声控制 303

8.1.1 工程机械噪声源 304

8.1.2 工程机械噪声传播途径 304

8.1.3 工程机械的噪声控制 305

8.2 工程机械驾驶室宜人化环境 306

8.2.1 宜人化环境问题的提出背景 306

8.2.2 研究现状 306

8.2.3 工程机械驾驶室人机工程学应用 307

8.2.4 驾驶室通风 309

8.2.5 驾驶室空调 312

8.3 工程机械乘坐舒适性 315

8.3.1 座椅设计的人机关系 315

8.3.2 叉车座椅的人机工程设计 316

综合习题 320

第9章 计算机技术在工程机械设计中的应用 322

9.1 CAD/CAE概念 323

9.2 常用CAD/CAE软件介绍 325

9.3 CAD/CAE技术在现代设计中的发展 328

9.4 工程机械计算机辅助设计应用实例 329

9.4.1 液压挖掘机工作装置虚拟样机仿真分析 329

9.4.2 基于UG和ADAMS的齿轮啮合虚拟装配 338

综合习题 342

参考文献 343