基本介紹
- 書名：現代工程機械設計技術及套用
- 作者：秦四成
- ISBN：9787122157522
- 頁數：333頁
- 定價：88.00
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2014年2月1日
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《現代工程機械設計技術及套用》系統論述了現代工程機械設計的基本內容和基本方法，內容包括：工程機械現代技術概述與總體設計、工程機械發動機選型及其現代技術、工程機械行駛理論與牽引性能、工程機械傳動系統設計與分析、工程機械制動系統和轉向系統設計、80型輪式裝載機動力系統工作特性研究、工作裝置現代設計、工程機器人-機-環境系統設計、工程機械造型設計、工程機械系統熱平衡技術，對現代設計理論和方法在工程機械設計中的具體套用作了比較詳細的介紹，使讀者能對工程機械整機設計有一個系統、全面的學習和了解。
圖書目錄
第1章工程機械現代技術概述與總體設計1
11工程機械現代設計技術概述1
111非公路用機動設備柴油機現代技術1
112工程機械現代液壓技術發展1
113工程機械現代動力傳動技術發展2
114工程機械現代多體動力學技術發展2
12工程機械總體設計3
121工程機械的使用性能3
122工程機械設計過程4
123工程機械總布置7
124工程機械CAD技術簡介10
第2章工程機械發動機選型及其現代技術11
21發動機的基本性能11
211動力性11
212經濟性11
213振動與噪聲12
214可靠性與耐久性12
215排氣淨化12
216啟動性能13
22工程機械發動機的選型13
221發動機基本形式的選擇13
222發動機主要性能指標的選擇14
23工程機械發動機輔助系統設計15
231空氣濾清器15
232消聲器16
233散熱器的選擇與安裝16
234風冷發動機冷卻系統安裝要求18
235發動機運轉狀態監測18
236發動機潤滑油18
24發動機懸置系統設計19
241懸置設計要求19
242懸置系統激振源19
243懸置系統的布置20
244懸置軟墊設計21
245發動機飛輪殼結合面靜態彎矩的校核21
25工程機械用柴油機現代技術概述22
251現代柴油機系統仿真模型22
252現代柴油機關鍵系統22
253現代柴油機技術的發展方向26
26工程機械用柴油機排放技術27
261柴油機排放物27
262柴油機排放法規與實施27
263歐美第三階段排放解決方案29
264歐美第四階段排放解決方案30
265排放技術今後的發展32
第3章工程機械行駛理論與牽引性能33
31土壤的物理性質33
311土壤切應力與剪下變形的關係33
312土壤的切削理論34
313土壤的其他物理性質35
32輪式工程機械行駛理論37
321概述37
322輪胎的選定38
323輪胎運動學39
324輪胎動力學40
325影響滾動阻力的因素42
326驅動輪的滑轉效率與附著性能42
327輪式工程機械行駛效率44
33履帶式工程機械的行駛理論45
331履帶式工程機械行駛機構組成45
332履帶式工程機械行駛原理46
333履帶行駛機構運動學46
334履帶行駛機構動力學47
335履帶行駛機構的附著性能及其影響因素49
336履帶行走機構的效率49
34工程機械牽引性能50
341牽引力平衡50
342牽引功率平衡51
343牽引特性53
第4章工程機械傳動系統設計與分析56
41傳動系統設計概述56
411傳動系統的功用56
412傳動系統類型56
413傳動系統傳動比確定59
42主離合器和液力變矩器設計62
421主離合器的設計要求和選型62
422主離合器主要參數的確定63
423主離合器的設計65
424液力變矩器的結構和工作原理66
425液力變矩器的特性66
426液力變矩器與發動機共同工作的輸入特性69
427液力變矩器與發動機共同工作的輸出特性73
428液力變矩器與發動機的合理匹配74
429液力變矩器的選型77
43變速箱設計與分析78
431機械式變速箱78
432定軸式動力換擋變速箱82
433行星式動力換擋變速箱85
434行星變速箱工作特性分析89
44傳動軸和驅動橋設計104
441傳動軸104
442輪式驅動橋106
443履帶式驅動橋107
第5章工程機械制動系統和轉向系統設計109
51制動系統概述109
52制動器的結構形式選擇110
521鼓式制動器的結構形式及選擇110
522盤式制動器的結構形式及選擇111
53制動系統主要參數及其選擇112
531制動力與制動力分配係數112
532同步附著係數114
54轉向系統概述115
541轉向系統的基本要求115
542轉向方式的分析和選擇115
543動力轉向系統設計要求116
55鉸接式轉向系統設計117
551鉸接式轉向的特點117
552鉸接式轉向運動分析117
553鉸接式轉向動力分析119
554轉向液壓缸鉸點位置設計120
555鉸接式全液壓轉向系統121
第6章輪式裝載機動力系統工作特性研究122
6180型輪式裝載機動力系統模型122
611發動機模型124
612液力變矩器模型125
613變速箱?睬?動橋模型126
614變速箱換擋離合器模型130
615車體運動模型131
616濕式制動器模型132
617變速液壓泵模型133
618工作液壓泵模型133
619轉向液壓泵模型135
6110輔助液壓泵模型136
6280型輪式裝載機動力系統行駛工作特性研究136
621起步過程動力系統工作特性136
622高速行駛動力系統工作特性141
6380型輪式裝載機動力系統鏟裝作業工作特性研究147
631全油門“KD”換擋方式鏟裝作業分析147
632全油門非“KD”方式鏟裝作業150
633部分油門“KD”方式鏟裝作業154
634不同方式鏟裝作業動力系統工作性能對比分析157
64輪式裝載機限滑差速系統行駛驅動性能研究158
641限滑差速器簡介159
642限滑差速系統工作原理及模型建立159
643限滑差速器性能評價參數163
644整車重心變化規律165
645帶限滑差速器裝載機驅動性能分析166
第7章工作裝置現代設計175
71工作裝置機構設計175
711工作裝置設計要求175
712鏟斗設計175
713工作裝置連桿機構設計177
72工作裝置結構有限元分析181
721有限元法分析基本流程181
722基於整機結構的有限元分析183
723整體結構多體系統分析185
724整體結構有限元分析190
73輪式裝載機液壓系統設計與分析203
731工作裝置液壓系統的組成和性能要求203
732工作裝置液壓系統工作特性與能耗分析203
733轉向液壓系統工作特性與能耗分析214
734裝載機液壓系統改進研究229
第8章工程機器人—機—環境系統設計
81概述233
82工程機械噪聲控制233
821工程機械噪聲源234
822工程機械噪聲傳播途徑235
823工程機械的噪聲控制235
83工程機械駕駛室宜人化氣候環境237
831駕駛室通風238
832駕駛室採暖238
833駕駛室製冷238
834駕駛室的隔熱與密封238
84振動壓路機乘坐舒適性239
841振動壓路機整機動力學模型239
842振動壓路機振實作業工況乘坐舒適性241
843振動壓路機轉場行駛工況乘坐舒適性243
85輪式裝載機整車結構系統動力學研究245
851液壓缸動態特性分析245
852裝載機整車結構系統虛擬樣機模型250
853裝載機整車結構系統多體動力學分析251
854裝載機行駛穩定系統分析264
第9章工程機械造型設計268
91概述268
911工程機械造型設計的任務268
912工程機械駕駛室造型設計269
913發動機罩造型設計272
92駕駛室內部件人機工程設計273
921人體尺寸的測量273
922人體模型273
923座椅設計274
924駕駛室內操縱器的設計276
925儀錶板的設計279
93駕駛室內部布置工具281
931最佳H點的分析和套用281
932眼橢圓283
933頭部轉動點（P）和眼點（E）284
934駕駛員的頭廓包絡線285
935駕駛員膝部位置曲線285
936駕駛員腹部位置曲線286
937駕駛員手伸及界面286
94裝載機駕駛室作業空間設計287
941裝載機駕駛室作業空間設計概述287
942方向盤的布置289
943儀錶板的布置290
944工作裝置操縱桿的布置292
945轉向燈、雨刷器等組合開關和行走裝置變速桿的布置292
946其他手控操縱器的布置293
95裝載機駕駛室人機工程學仿真293
951視野仿真293
952駕駛坐姿仿真294
953駕駛員手伸及界面仿真299
954裝載機駕駛室色彩設計299
96工程機械色彩設計301
961工程機械色彩設計應遵循的設計原則301
962裝載機整車色彩設計302
第10章工程機械系統熱平衡技術304
101發動機燃燒放熱和冷卻計算304
1011發動機放熱量計算304
1012發動機傳給冷卻液熱量305
1013廢氣帶走熱量305
1014機體散熱305
1015風扇的主要性能參數306
1016發動機能量去向分析306
102液力變矩器工作熱特性分析307
1021液力變矩器的能量損失307
1022液力變矩器工作熱特性308
103裝載機液壓系統能耗分析309
1031I形鏟裝工況液壓系統能耗分析309
1032液壓系統傳熱分析311
1033多種作業方式液壓系統熱特徵313
104車輛散熱器性能316
1041車輛散熱器簡介317
1042波紋翅片換熱機理317
1043散熱器數值模型的建立319
1044散熱器波紋翅片結構參數分析323
105裝載機動力艙換熱特性分析326
1051動力艙物理模型建立327
1052動力艙換熱性能分析328
1053動力艙改進分析331
參考文獻334
11工程機械現代設計技術概述1
111非公路用機動設備柴油機現代技術1
112工程機械現代液壓技術發展1
113工程機械現代動力傳動技術發展2
114工程機械現代多體動力學技術發展2
12工程機械總體設計3
121工程機械的使用性能3
122工程機械設計過程4
123工程機械總布置7
124工程機械CAD技術簡介10
第2章工程機械發動機選型及其現代技術11
21發動機的基本性能11
211動力性11
212經濟性11
213振動與噪聲12
214可靠性與耐久性12
215排氣淨化12
216啟動性能13
22工程機械發動機的選型13
221發動機基本形式的選擇13
222發動機主要性能指標的選擇14
23工程機械發動機輔助系統設計15
231空氣濾清器15
232消聲器16
233散熱器的選擇與安裝16
234風冷發動機冷卻系統安裝要求18
235發動機運轉狀態監測18
236發動機潤滑油18
24發動機懸置系統設計19
241懸置設計要求19
242懸置系統激振源19
243懸置系統的布置20
244懸置軟墊設計21
245發動機飛輪殼結合面靜態彎矩的校核21
25工程機械用柴油機現代技術概述22
251現代柴油機系統仿真模型22
252現代柴油機關鍵系統22
253現代柴油機技術的發展方向26
26工程機械用柴油機排放技術27
261柴油機排放物27
262柴油機排放法規與實施27
263歐美第三階段排放解決方案29
264歐美第四階段排放解決方案30
265排放技術今後的發展32
第3章工程機械行駛理論與牽引性能33
31土壤的物理性質33
311土壤切應力與剪下變形的關係33
312土壤的切削理論34
313土壤的其他物理性質35
32輪式工程機械行駛理論37
321概述37
322輪胎的選定38
323輪胎運動學39
324輪胎動力學40
325影響滾動阻力的因素42
326驅動輪的滑轉效率與附著性能42
327輪式工程機械行駛效率44
33履帶式工程機械的行駛理論45
331履帶式工程機械行駛機構組成45
332履帶式工程機械行駛原理46
333履帶行駛機構運動學46
334履帶行駛機構動力學47
335履帶行駛機構的附著性能及其影響因素49
336履帶行走機構的效率49
34工程機械牽引性能50
341牽引力平衡50
342牽引功率平衡51
343牽引特性53
第4章工程機械傳動系統設計與分析56
41傳動系統設計概述56
411傳動系統的功用56
412傳動系統類型56
413傳動系統傳動比確定59
42主離合器和液力變矩器設計62
421主離合器的設計要求和選型62
422主離合器主要參數的確定63
423主離合器的設計65
424液力變矩器的結構和工作原理66
425液力變矩器的特性66
426液力變矩器與發動機共同工作的輸入特性69
427液力變矩器與發動機共同工作的輸出特性73
428液力變矩器與發動機的合理匹配74
429液力變矩器的選型77
43變速箱設計與分析78
431機械式變速箱78
432定軸式動力換擋變速箱82
433行星式動力換擋變速箱85
434行星變速箱工作特性分析89
44傳動軸和驅動橋設計104
441傳動軸104
442輪式驅動橋106
443履帶式驅動橋107
第5章工程機械制動系統和轉向系統設計109
51制動系統概述109
52制動器的結構形式選擇110
521鼓式制動器的結構形式及選擇110
522盤式制動器的結構形式及選擇111
53制動系統主要參數及其選擇112
531制動力與制動力分配係數112
532同步附著係數114
54轉向系統概述115
541轉向系統的基本要求115
542轉向方式的分析和選擇115
543動力轉向系統設計要求116
55鉸接式轉向系統設計117
551鉸接式轉向的特點117
552鉸接式轉向運動分析117
553鉸接式轉向動力分析119
554轉向液壓缸鉸點位置設計120
555鉸接式全液壓轉向系統121
第6章輪式裝載機動力系統工作特性研究122
6180型輪式裝載機動力系統模型122
611發動機模型124
612液力變矩器模型125
613變速箱?睬?動橋模型126
614變速箱換擋離合器模型130
615車體運動模型131
616濕式制動器模型132
617變速液壓泵模型133
618工作液壓泵模型133
619轉向液壓泵模型135
6110輔助液壓泵模型136
6280型輪式裝載機動力系統行駛工作特性研究136
621起步過程動力系統工作特性136
622高速行駛動力系統工作特性141
6380型輪式裝載機動力系統鏟裝作業工作特性研究147
631全油門“KD”換擋方式鏟裝作業分析147
632全油門非“KD”方式鏟裝作業150
633部分油門“KD”方式鏟裝作業154
634不同方式鏟裝作業動力系統工作性能對比分析157
64輪式裝載機限滑差速系統行駛驅動性能研究158
641限滑差速器簡介159
642限滑差速系統工作原理及模型建立159
643限滑差速器性能評價參數163
644整車重心變化規律165
645帶限滑差速器裝載機驅動性能分析166
第7章工作裝置現代設計175
71工作裝置機構設計175
711工作裝置設計要求175
712鏟斗設計175
713工作裝置連桿機構設計177
72工作裝置結構有限元分析181
721有限元法分析基本流程181
722基於整機結構的有限元分析183
723整體結構多體系統分析185
724整體結構有限元分析190
73輪式裝載機液壓系統設計與分析203
731工作裝置液壓系統的組成和性能要求203
732工作裝置液壓系統工作特性與能耗分析203
733轉向液壓系統工作特性與能耗分析214
734裝載機液壓系統改進研究229
第8章工程機器人—機—環境系統設計
81概述233
82工程機械噪聲控制233
821工程機械噪聲源234
822工程機械噪聲傳播途徑235
823工程機械的噪聲控制235
83工程機械駕駛室宜人化氣候環境237
831駕駛室通風238
832駕駛室採暖238
833駕駛室製冷238
834駕駛室的隔熱與密封238
84振動壓路機乘坐舒適性239
841振動壓路機整機動力學模型239
842振動壓路機振實作業工況乘坐舒適性241
843振動壓路機轉場行駛工況乘坐舒適性243
85輪式裝載機整車結構系統動力學研究245
851液壓缸動態特性分析245
852裝載機整車結構系統虛擬樣機模型250
853裝載機整車結構系統多體動力學分析251
854裝載機行駛穩定系統分析264
第9章工程機械造型設計268
91概述268
911工程機械造型設計的任務268
912工程機械駕駛室造型設計269
913發動機罩造型設計272
92駕駛室內部件人機工程設計273
921人體尺寸的測量273
922人體模型273
923座椅設計274
924駕駛室內操縱器的設計276
925儀錶板的設計279
93駕駛室內部布置工具281
931最佳H點的分析和套用281
932眼橢圓283
933頭部轉動點（P）和眼點（E）284
934駕駛員的頭廓包絡線285
935駕駛員膝部位置曲線285
936駕駛員腹部位置曲線286
937駕駛員手伸及界面286
94裝載機駕駛室作業空間設計287
941裝載機駕駛室作業空間設計概述287
942方向盤的布置289
943儀錶板的布置290
944工作裝置操縱桿的布置292
945轉向燈、雨刷器等組合開關和行走裝置變速桿的布置292
946其他手控操縱器的布置293
95裝載機駕駛室人機工程學仿真293
951視野仿真293
952駕駛坐姿仿真294
953駕駛員手伸及界面仿真299
954裝載機駕駛室色彩設計299
96工程機械色彩設計301
961工程機械色彩設計應遵循的設計原則301
962裝載機整車色彩設計302
第10章工程機械系統熱平衡技術304
101發動機燃燒放熱和冷卻計算304
1011發動機放熱量計算304
1012發動機傳給冷卻液熱量305
1013廢氣帶走熱量305
1014機體散熱305
1015風扇的主要性能參數306
1016發動機能量去向分析306
102液力變矩器工作熱特性分析307
1021液力變矩器的能量損失307
1022液力變矩器工作熱特性308
103裝載機液壓系統能耗分析309
1031I形鏟裝工況液壓系統能耗分析309
1032液壓系統傳熱分析311
1033多種作業方式液壓系統熱特徵313
104車輛散熱器性能316
1041車輛散熱器簡介317
1042波紋翅片換熱機理317
1043散熱器數值模型的建立319
1044散熱器波紋翅片結構參數分析323
105裝載機動力艙換熱特性分析326
1051動力艙物理模型建立327
1052動力艙換熱性能分析328
1053動力艙改進分析331
參考文獻334
序言
吉林大學工程機械專業教學隊伍經歷數十年在該領域的教學和科研實踐，在國內工程機械行業中享有一定的知名度和影響力，具有明顯的學科專業優勢和辦學特色，是國內工程機械專業人才的培養基地、工程機械行業的技術依託，承擔了國家工程機械行業的國家攻關項目、國家自然科學基金項目、國家“863”項目。工程機械設計課程為機械工程類專業課程，現有相關教材多是二十世紀八十年代初出版的，並多限於工程機械單機種的設計，對工程機械共性的設計理論和方法介紹的相對較少，難以滿足工程機械專業教學要求，急需提供專業教學的教科書。
國內工程機械行業在國民經濟中占據較重要的地位，從業人員很多，也急需具有較新設計理論和方法的專業參考書。
本書較全面地闡述了工程機械設計理論和設計方法，揭示工程機械設計中的內在矛盾和規律，反映現代工程機械先進技術和研究成果，以促進和推動工程機械設計水平的提高。本書內容包括：工程機械現代技術概述與總體設計、工程機械發動機選型及其現代技術、工程機械行駛理論與牽引性能、工程機械傳動系統設計與分析、工程機械制動系統和轉向系統設計、80型輪式裝載機動力系統工作特性研究、工作裝置現代設計、工程機器人-機-環境系統設計、工程機械造型設計、工程機械系統熱平衡技術，對工程機械整機設計內容均作了系統描述。
本書兼顧高等學校本科階段專業教學的要求，由於學時的限制，教材內容的安排上力求精練工程機械設計理論的主要內容，而對工程機械構造和工作原理、主要零件的設計理論等內容由相關配套的課程予以講解，以形成系統的專業教學體系。此點，對參考本書的工程機械行業的讀者或許有些不便，望予以諒解。
考慮到工程機械品種繁多，各機型又有特殊之處，本書本著突出共性、照顧特殊性的思路，注意了和其他相關課程的銜接，著重介紹工程機械各主要系統的基本設計理論和現代成熟的設計方法。
本書為高等學校機械工程類專業教科書，尤其適用於工程機械、工程車輛專業方向的專業教學，也可作為相關專業的教學參考書，並可供有關工程技術人員參考。
本書在編寫過程中得到了吉林大學機械科學與工程學院的相關老師給予了大力協助，在此表示感謝！
本書得到國家科技支撐計畫課題——面向節能與安全的集成智慧型化工程機械裝備研發（課題編號：2013BAF07B04）的資助，同時得到吉林大學本科“十二五”規劃教材的資助。
限於編著者水平，書中難免有不妥之處，敬請讀者批評指正。
編著者
國內工程機械行業在國民經濟中占據較重要的地位，從業人員很多，也急需具有較新設計理論和方法的專業參考書。
本書較全面地闡述了工程機械設計理論和設計方法，揭示工程機械設計中的內在矛盾和規律，反映現代工程機械先進技術和研究成果，以促進和推動工程機械設計水平的提高。本書內容包括：工程機械現代技術概述與總體設計、工程機械發動機選型及其現代技術、工程機械行駛理論與牽引性能、工程機械傳動系統設計與分析、工程機械制動系統和轉向系統設計、80型輪式裝載機動力系統工作特性研究、工作裝置現代設計、工程機器人-機-環境系統設計、工程機械造型設計、工程機械系統熱平衡技術，對工程機械整機設計內容均作了系統描述。
本書兼顧高等學校本科階段專業教學的要求，由於學時的限制，教材內容的安排上力求精練工程機械設計理論的主要內容，而對工程機械構造和工作原理、主要零件的設計理論等內容由相關配套的課程予以講解，以形成系統的專業教學體系。此點，對參考本書的工程機械行業的讀者或許有些不便，望予以諒解。
考慮到工程機械品種繁多，各機型又有特殊之處，本書本著突出共性、照顧特殊性的思路，注意了和其他相關課程的銜接，著重介紹工程機械各主要系統的基本設計理論和現代成熟的設計方法。
本書為高等學校機械工程類專業教科書，尤其適用於工程機械、工程車輛專業方向的專業教學，也可作為相關專業的教學參考書，並可供有關工程技術人員參考。
本書在編寫過程中得到了吉林大學機械科學與工程學院的相關老師給予了大力協助，在此表示感謝！
本書得到國家科技支撐計畫課題——面向節能與安全的集成智慧型化工程機械裝備研發（課題編號：2013BAF07B04）的資助，同時得到吉林大學本科“十二五”規劃教材的資助。
限於編著者水平，書中難免有不妥之處，敬請讀者批評指正。
編著者
