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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