本书介绍了土力学基本知识、工程机械行驶理论、工程机械牵引性能以及推土机、挖掘机、装载机、平地机、铲运机五种工程机械的总体设计原则、设计方法以及工作装置的设计理论和方法。本书着重介绍与工程机械设计直接相关的设计原则和基本理论，对于相关的内容，如液压系统设计，零件强度计算等内容由于有专门的教材进行介绍，本书未做详细介绍。本书内容系统、翔实、通俗易懂、实用性强，适用于工程机械类本、专科学生作为教材使用，也
可供广大从事工程机械设计、研究、管理、维护及使用的工程技术人员以及相关人员的参考、使用。
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前言0
第0章 绪论10.1 工程机械的用途与发展趋势10.1.1 工程机械的用途1
0.1.2 工程机械的发展趋势1
0.2 工程机械的使用性能20.2.1 牵引性2
0.2.2 动力性3
0.2.3 机动性3
0.2.4 作业安全性3
0.2.5 经济性3
0.3 本课程的主要内容30.3.1 土的基本性质4
0.3.2 轮式和履带式工程机械行驶理论4
0.3.3 工程机械的牵引性能4
0.3.4 工程机械的总体设计4
0.4 工程机械的设计方法与步骤40.4.1 工程机械的设计4
0.4.2 试制样机6
0.4.3 试验鉴定6
第1章 土的基本性质71.1 土力学基本知识71.1.1 极限平衡理论8
1.1.2 土体达到极限平衡状态时，大小主应力之间的关系10
1.1.3 挡土墙理论11
1.2 土的切削理论与基本性质131.2.1 切削阻力13
1.2.2 土的其他物理机械性质14
第2章 轮式机械的行驶理论202.1 轮式机械行驶原理20
2.2 轮胎运动学212.2.1 轮胎滑转的理论分析21
2.2.2 滑转效率的计算23
2.3 轮胎动力学242.3.1 静负荷作用下轮胎动力学24
2.3.2 动负荷作用下轮胎动力学25
2.4 影响滚动阻力的因素272.4.1 轮胎变形的影响27
2.4.2 路面条件的影响28
2.4.3 行驶速度的影响28
2.4.4 从动轮与主动轮的滚动阻力28
2.5 驱动轮的滑转效率和附着性能292.5.1 滑转效率29
2.5.2 轮胎与路面之间的附着性能29
2.6 轮式机械行走系的效率30
第3章 履带式机械的行驶理论323.1 履带式机械的行驶原理32
3.2 履带式行驶系的运动学32
3.3 履带式行驶系动力学333.3.1 履带式机械驱动轮上的动力消耗33
3.3.2 履带式行驶系的滚动阻力35
3.3.3 履带式机械的等效力矩36
3.4 影响行驶阻力的因素373.4.1 外部行驶阻力的影响因素37
3.4.2 影响行驶系各轴承、铰链中摩擦损失的因素——内部因素38
3.5 履带式行驶系的附着性能及其影响因素393.5.1 附着力和附着系数39
3.5.2 影响附着性能的因素42
3.6 履带式行驶系的效率44
第4章 工程机械的牵引性能454.1 牵引平衡和功率平衡454.1.1 工程机械的牵引平衡方程——驱动力和阻力的计算45
4.1.2 工程机械的功率平衡方程——有效牵引功率和牵引效率的计算50
4.2 牵引性能参数的确定544.2.1 机械传动时牵引性能参数的确定54
4.2.2 液力机械传动时牵引性能参数的确定65
4.3 牵引特性694.3.1 理论牵引特性的绘制71
4.3.2 试验牵引特性的测定75
4.3.3 根据牵引特性曲线分析工程机械的牵引性能和燃料经济性78
4.4 动力特性854.4.1 速度性能86
4.4.2 加速性能86
4.4.3 爬坡能力87
第5章 推土机设计895.1 推土机用途、分类及发展概况895.1.1 推土机用途89
5.1.2 推土机分类89
5.1.3 推土机发展概况92
5.2 推土机总体设计985.2.1 推土机总体性能98
5.2.2 推土机选型及各总成结构的选择100
5.2.3 推土机总体参数的选择101
5.2.4 推土机总体布置112
5.2.5 推土机作业阻力计算113
5.2.6 推土机受力分析117
5.2.7 推土机重心的合理布置125
5.2.8 推土机稳定性计算129
5.2.9 履带推土机变型为装载机132
5.3 推土机工作装置设计1345.3.1 工作装置结构类型134
5.3.2 工作装置主要参数及结构尺寸的确定136
5.3.3 推土机工作装置强度计算138
5.3.4 松土器设计140
5.3.5 工作装置液压系统分析152
第6章 挖掘机设计1586.1 概述158
6.2 单斗液压挖掘机主要工作装置的结构和工作特点1606.2.1 反铲装置160
6.2.2 正铲装置162
6.2.3 装载装置163
6.2.4 抓斗装置163
6.2.5 起重装置164
6.3 液压挖掘机的主要参数和选择1656.3.1 单斗液压挖掘机的主要参数165
6.3.2 主要参数的选择166
6.4 工作装置1736.4.1 结构方案173
6.4.2 运动分析182
6.4.3 挖掘力的概念及其计算方法188
6.4.4 挖掘阻力分析192
6.4.5 设计计算194
6.4.6 设计合理性分析212
6.5 转台平衡及配重的确定218
6.6 单斗液压挖掘机的稳定性2216.6.1 作业稳定性223
6.6.2 自身稳定性225
6.6.3 行走稳定性226
第7章 装载机设计2327.1 概述2327.1.1 装载机的用途、分类、编号及发展概况232
7.1.2 装载机的作业方式和生产率计算239
7.2 装载机的总体设计2427.2.1 装载机的选型242
7.2.2 装载机各总成部件结构型式的选择242
7.2.3 装载机总体参数的确定255
7.3 装载机总体布置2637.3.1 总体布置草图基准面的选择264
7.3.2 发动机和传动系的布置264
7.3.3 铰接车架铰销和传动轴的布置264
7.3.4 摆动桥的布置265
7.3.5 工作装置布置266
7.3.6 驾驶室的布置267
7.3.7 操纵系、油箱及配重的布置268
7.3.8 桥荷分配及压力中心的控制268
7.4 装载机的稳定性2697.4.1 评价稳定性的指标269
7.4.2 装载机重心位置的确定271
7.4.3 纵向和横向稳定性273
7.4.4 铰接式装载机转向稳定性276
7.5 装载机的总体受力分析及轮胎的校核2787.5.1 装载机总体受力分析及作业阻力的计算278
7.5.2 装载机轮胎的校核284
7.6 装载机工作装置设计2867.6.1 工作装置的结构类型286
7.6.2 工作装置结构设计288
7.6.3 工作装置的限位机构300
7.6.4 工作装置强度计算301
7.6.5 工作装置油缸作用力的确定304
7.7 装载机典型液压系统分析3057.7.1 工作装置液压系统分析305
7.7.2 液压转向系统分析308
7.7.3 工作装置液压系统的设计310
第8章 平地机设计3138.1 平地机的用途及其发展现状3138.1.1 平地机的用途及现状313
8.1.2 平地机的分类315
8.2 平地机的总体设计3158.2.1 平地机的作业阻力计算316
8.2.2 平地机总体参数选择316
8.3 平地机工作装置设计3258.3.1 具有固定铰支点的操纵机构的设计326
8.3.2 具有可变铰支点的操纵机构设计327
8.4 平地机强度计算3298.4.1 传动件的计算330
8.4.2 主机架的计算331
8.4.3 牵引架的计算335
8.5 典型液压系统分析3368.5.1 操纵系统336
8.5.2 液力变矩器及第二液压操纵系统338
第9章 铲运机设计3399.1 铲运机的用途、分类及其发展概况3399.1.1 用途339
9.1.2 分类339
9.1.3 铲运机的发展趋势概况342
9.2 铲运机总体设计3449.2.1 铲运机基本参数的选择344
9.2.2 铲运机铲装阻力的计算347
9.2.3 铲运机受力分析353
9.2.4 铲运机总体作用力的确定362
9.2.5 牵引车和牵引回转装置上作用力的确定365
9.2.6 铲运机的稳定性计算366
9.2.7 铲运机生产率计算368
9.3 铲运机工作装置设计3709.3.1 工作装置结构类型与设计要求370
9.3.2 工作装置的结构类型与发展趋势375
9.3.3 铲运机部件上作用力的确定和部件的强度计算379
9.3.4 铲运机工作装置液压系统简介387
9.4 链板装斗式铲运机的计算特点3889.4.1 确定链板装斗自行式铲运机的总重G388
9.4.2 有效载荷的确定388
9.4.3 确定铲斗的几何容量389
9.4.4 确定单轴牵引车与铲运机的桥荷分配389
9.4.5 确定单轴牵引车的计算牵引力389
9.4.6 确定额定有效牵引力PH389
9.4.7 确定在牵引工况下的发动机功率NK390
9.4.8 确定土屑断面面积At390
9.4.9 链板装斗式铲运机理论生产率的计算390
9.4.10 确定升送机构链板的运动速度391
9.4.11 链板升送机构功率Nc的确定392
9.4.12 功率平衡方程式392
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