《工程机械设计》01绪论

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1、工程机械设计教材：《工程机械》西南交通大学唐经世主编授课：任升峰推荐参考书：《工程机械设计》吴永平人民交通出版社《工程机械概论》杜海若西南交通大学出版社绪论工程机械的定义和分类工程机械的重要地位工程机械的组成近年来的发展总体结构发展的一般趋势工程机械的最新发展技术一.工程机械的定义和分类定义:所有建筑、筑路工程中所用的机械，均称为工程机械。分类：挖掘机械：单斗挖掘机，多斗挖掘机，隧道掘进机，盾构机械；铲土运输机械：推土机，装载机，铲运机，平地机；压实机械：按工作原理，又可分为静压滚压压实法、振动滚压压实法和冲击

2、压实法；工程起重机械：臂式起重机，塔式起重机，缆索起重机，门式起重机与梁式起重机；基础工程机械：振动沉桩机，冲击钻孔机，旋转钻孔机，柴油打桩机；一.工程机械的定义和分类钢筋混凝土机械：混凝土拌合机，混凝土输送机，砼车；凿岩机械与机械化工具：气动凿岩机，液压凿岩机，各种机械化工具；公路路面机械：沥青路面摊铺机，混凝土路面摊铺机，路面破碎机，路面材料拌合机；铁道线路机械：铺换钢轨机，铺换枕轨机，道碴捣固机，道碴整形机，焊轨机，起拨道机等。二.工程机械的重要地位2009年我国铁路建设投资为7000亿；北京2008年奥

3、运前，基础设施建设投资1800亿；2007年我国GDP约24.7万亿；2007年机械工业总产值超过7万亿；2007年工程机械销售总额2223亿。三.工程机械的组成工程机械的基本组成a.动力装置（柴油机、汽油机、电动机）b.底盘（传动系、走行系、转向系、制动系等，其核心是传动系）c.工作装置（直接对外作功的部分）工作装置与总体设计的差异，体现了各种工程机械的主要不同。四.近年来的发展20世纪60年代以来，世界工程机械快速发展，采用了很多新结构、新原理，使各项性能大幅提高。传动系：液力传动、外功率分流式液力机械变矩

4、器、全液压传动、行星齿轮传动。走行系：钢丝帘布轮胎、无内胎轮胎、子午线轮胎；密封履带、密封润滑履带、浮动油封；轨行式工程机械独占铁道线路领域，还适合于隧道等作业面狭窄的地下工程。转向系：铰接式替代整体车架式：结构简单，转弯半径小，但转向作用力大。机械反馈随动式转向、液压反馈随动式转向，解决了转向作用力大的问题。四.近年来的发展制动系：助力式制动驱动机构全动力式制动驱动机构人力式制动驱动机构双管路主制动系单管路主制动系重型高速工程机械：主制动系＋停放制动系＋辅助制动装置；中小型工程机械：单盘开式钳盘制动器→结构简

5、化；大中型工程机械：多片封闭油浴式盘式制动器→制动力持久不变；四.近年来的发展工作装置：提高强度、刚度、耐磨性减轻自重新材料优化结构（Ansys，Matlab，etc.）（力学、传热学、振动控制，等）计算机优化设计传动系转向系制动系工作装置操控系统的电子化与自动化机电一体化技术五.总体结构发展的一般趋势不断提高比功率、比生产率；不断提高工作装置的通用性，提高同一底盘的利用率；不断提高整机安全性：重心，安全监控装置，翻车保护架，落物保护棚；不断提高作业舒适性：封闭式司机室，空调，座椅优化设计；不断降低作业噪音，机

6、内净化内燃机废气排放，必要时增加机外净化法。六.工程机械的最新发展技术a.机电一体化技术b.机器人技术c.电液集成控制技术d.虚拟现实技术机电一体化技术1电子技术、传感器技术与机械相结合，实现机械的自动控制、自动监测和处理，这就是机电一体化技术。工程机械采用机电一体化技术，是提升技术档次和技术性能、实现产品更新换代的一个重要发展方向。工程机械采用该技术的目的：1.节约能源、净化排气、提高效率发动机上采用电子控制燃油喷射系统，使燃油充分燃烧，净化排气；发动机上采用负荷反馈电子控制装置，使发动机处于最佳功率和耗油状

7、态。机电一体化技术22.提高操控性能和舒适性采用自动控制技术和无线电通讯技术，使精细操纵自动化，复杂操纵简单化，危险操纵遥控化；采用空调、电视、电信以及隔音、隔振等装置，提高乘坐和工作的舒适性。3.提高安全性及运行状态监控能力装备运行状态和故障诊断实时电子控制系统，可显示运行状态、故障部位和类型；装备安全防护装置，保证工作与运行安全，如起重机的防倾翻和防过载系统、运行机械的防抱死系统（AntilockBrakeSystem，即ABS）。机器人技术1机器人技术就是综合运用机、电、液、声、光等多种技术，实现机械智能

8、控制的一种先进技术。该技术应用于机械上产生两大类机器人：结构化环境下的机器人，如工业机器人（视频）；非结构化环境下的机器人，如凿岩机器人。机器人技术应用于工程机械，我国始于九十年代，主要表在两个方面：特种机器人在工程上的直接应用，如中南大学研制的“凿岩机器人”、山东矿院研制的“喷浆机器人”。传统工程机械的机器人化，即给传统工程机械的某些动作，引入机器人的控制技术，使其控制能力、工作适应