内 容 简 介

本书分上、下两册出版。上册内容含工程机械的一般理论，牵引力学，总体设计与

典型工程机械的总体与分析。下册内容为工程机械底盘的原理、构造与设计计算。

本书是高等学校教材，也可供从事工程机械设计、制造、管理、修理与使用的专业

人员参考。

目 录

绪 论

第一篇 工程机械 的一般理论

第一章 土壤概论

第一节 土壤分类

第二节 土壤的物理机械性质

第三节 土壤切削理论

第四节 土壤的计算条件

第二章 轮式行走机构理论

第一节 车轮滚动运动学

第二节 车轮滚动动力学

第三节 车轮滚动过程中的土壤与轮胎变形规律

第四节 轮胎与地面相互作用的变形计算

第五节 轮胎式行走机构的滚动阻力

第六节 轮式行走机构轮胎的外摩擦与牵引力分析

第七节 轮式行走机构轮胎的滑动

第八节 附着牵引力

第九节 轮式行走机构的动力半径

第十节 轮式行走机构的无因次牵引特性

第三章 履带式行走机构

第一节 概 述

第二节 履带式行走机构的运动学

第三节 履带式行走机构的动力学

第四节 履带式行走机构的行驶阻力

第五节 履带式行走机构的附着性能

第六节 履带式行走机构的效率

第四章 工程机械的驱动力分析

第一节 柴油机的特性

第二节 液力偶合器的传动特性

第三节 液力变矩器的传动特性

第四节 发动机与液力传动装置的共同工作

第五节 发动机－液力传动装置系统的输出特性

第六节 并联功率流式发动机－液力变矩器系统的输出特性

第七节 驱动力与运行速度计算

第二篇 工程机械的牵引力学

第五章 牵引平衡

第一节 铲土运输机械的工况

第二节 工作阻力计算

第三节 铲土运输机械的牵引平衡

第六章 牵引特性

第一节 概 述

第二节 机械传动式机械的牵引特性绘制

第三节 机械传动式机械的理想牵引特性绘制

第四节 液力机械传动式机械的牵引特性绘制

第五节 特殊工况下的机器牵引特性绘制

第六节 由两台牵引车构成的机组的牵引特性

第七节 试验牵引特性

第七章 工程机械的速度性能

第一节 机械传动式机械的速度特性

第二节 液力机械传动式机械的速度特性绘制

第三节 动力特性

第三篇 工程机械总体设计

第八章 设计总论

第一节 设计工程机械的基本原则

第二节 设计程序与样机试制、试验

第九章 总体设计

第一节 工程机械总体设计综述

第二节 机器类型的选择

第三节 发动机选型分析

第四节 总体结构设计与主要性能参数的确定

第五节 工程机械的稳定性计算

第六节 工程机械的技术及经济指标

第四篇 典型工程机械

第十章 单斗液压挖掘机

第一节 概 述

第二节 工作装置

第三节 回转支承装置

第四节 液压系统

第五节 主要技术参数

第十一章 推土机与铲运机

第一节 推土机概述

第二节 推土工作装置

第三节 松土工作装置

第四节 铲运机概述

第五节 铲运机的悬架与连接

第十二章 装载机械

第一节 概 述

第二节 装载机的工作装置及其操纵

第三节 隧道工程用的装载机械

第十三章 架梁机械与设备

第一节 概 述

第二节 单梁机臂简支式架桥机

第三节 双梁机臂简支式架桥机

第四节 架桥机主要技术性能

第五节 移动支架法建梁

第十四章 铺轨机械

第一节 概 述

第二节 DP－28型铺轨机

第三节 长征Ⅱ型铺轨机

第四节 PGX－30型铺轨机

第五节 铺轨机主要技术参数与设计要点

第十五章 液压凿岩机械

第一节 概 述

第二节 液压凿岩机的工作原理

第三节 冲击机构的结构设计与主参数的关系

第四节 瑞典ATLASCOPCO液压凿岩机

第五节 芬兰TAMROCK液压凿岩机

第六节 液压凿岩台车

第七节 主要技术参数

第十六章 盾构机械及顶管技术

第一节 盾构与盾构法

第二节 普通盾构

第三节 特种盾构

第四节 插刀盾构

第五节 盾构的导向与纠偏（方向调整）

第六节 盾构主要技术参数的确定

第七节 顶管技术

第十七章 掘进机

第一节 概 述

第二节 切削头工作机构

第三节 推进装置与调向装置

第四节 出碴装置与除尘装置

第五节 国产掘进机

第六节 90年代的全断面掘进机整机结构

第七节 当代国外全断面掘进机的总体参数

第十八章 基础工程机械

第一节 钻孔方法

第二节 DQ2450B型钻孔机

第三节 潜水钻机

第四节 振动打桩机

第五节 柴油打桩锤

主要参考文献

2.传动系

用以保证工程机械的行走传动。有机械传动、液力机械传动、液压传动、电传动之分。传动

系由分动箱、主离合器、液力变矩器、变速箱、万向节与传动轴、驱动桥等组成。

3.行走系

用以在其上装工程机械各个部件与保证行走式工程机械在地面上行进。有轮胎式、轨行

式、履带式、步行式行走装置之分。轮胎式由机架、桥壳与轮胎等组成。履带式由机架、履带架、

四轮一带等组成。轨行式由机架、转向架、轮对等组成。步行式由机架、步行装置等组成。

4.转向系

用以保证行走式工程机械行走时的转变行走方向。轮胎式工程机械转向系由转向器、动力

转向装置、转向传动系统组成。履带式工程机械或由操纵传动系中之转向离合器、转向制动器

实现转向，或由分别操纵左右履带的传动实现转向。轨行式由轨道引导转向。步行式用于有转

台回转装置的工程机械，步行装置置于转台两侧，转台相对于底架回转，就可以实现步行方向

的改变。

5.制动系

用以保证行走式工程机械行走时的减速与停止。履带式工程机械由行走制动器实现制动。

轮胎式工程机械因行走速度高，为确保安全，设有主制动装置，停放（或紧急）制动装置，辅助制

动装置。轨行式工程机械则常装以机车车辆的制动装置。

6.工作装置

各种工程机械的主要不同，在于其工作装置的不同与总体设计的各异。

上述六大部分中，一般将传动系、行走系、转向系、制动系四部分合称为“底盘”。作为高等

学校与中等专业学校组织工程机械专业课程的教学，常设置“内燃机”课程、“工程机械底盘”课

程以讲授前五部分内容。而以“工程机械”课程讲授工程机械的一般理论，介绍若干典型工程机

械的总体设计与工作装置。

党的十一届三中全会以来，我国工程机械行业迅猛发展，产品数量质量迅速提高，与先进

的工程机械生产国（如美国）在工程机械的品种、性能、质量上的差距大为缩短。

20世纪60年代以来，是世界工程机械大变化、大改观的30年。表现在其结构、性能的方

方面面上。例如：

传动系大量采用使性能改善的液力传动，采用既改善性能、又提高传动效率的外功率分流

式液力机械变矩器，采用使结构简化的全液压传动，采用使受力均衡的行星传动于变速箱、减

速箱、轮边减速器等。

行走系因钢丝帘布轮胎，无内胎轮胎，子午线轮胎等先进的轮胎结构的出现，使轮胎式工

程机械品种数量迅速增长。履带式工程机械又因具有接地比压力低，附着牵引力大而继续不断

改进提高，出现密封履带、密封润滑履带、浮动油封等行之有效的先进结构，从而在工程机械

中，占据着仅次于轮胎式而又不可能被取代的位置。轨行式工程机械因其滚动阻力小，又没有

轮胎这一易磨损件，除独占铁道线路机械领域外，在作业面狭窄的地方（如隧道与某些地下工

程）也是颇为合适的。

转向系中铰接式转向风靡工程机械，整体车架式轮胎式装载机、推土机几乎全为铰接式取

代，又有铰接式压路机、凿岩台车、自卸汽车等出现。其原因在于铰接式转向结构简单，转向灵

活（转弯半径小）。虽转向时要求作用力大，但完全可用动力转向装置来实现。因此，机械反馈

随动式动力转向，尤其是液压反馈随动式动力转向大量出现。反过来，随动式动力转向又广泛

用到整体车架偏转车轮转向式工程机械中，从而大大减小转向操纵力，减轻驾驶人员的劳动强

度。

制动系中，人力式制动驱动机构几乎全为助力式制动驱动机构，以至全动力式（气压式，液

压式）制动驱动机构所取代，使制动操纵轻便；双管路主制动系取代着单管路主制动系，使安全

性提高；而除主制动系、停放制动系外，重型高速工程机械常装性能良好的辅助制动装置，如液

力减速器或排气制动装置以进一步提高行驶安全性。而制动器，则中小型工程机械中，不少采

用单盘开式钳盘式制动器以使结构简化，大中型工程机械则采用多片封闭油浴式盘式制动器

以使制动力持久不变而使用寿命长。

传动系、转向系、制动系以至工作装置的操纵控制系统进一步完善与电子化，则是现代工

程机械的又一特色，有人称之为机电一体化技术。

工作装置中，一是努力采用新材料、新结构以提高结构强度、刚度、耐磨性，或减轻自重；一

是引入优化技术。

三、工程机械发展的一般趋势

在不同的工程机械的总体结构方面，三十年来，其共同的发展趋势为：

1.不断提高单位机械重量的比功率，生产率；

2.不断提高工作装置的通用性与可换装的工作装置的品种数，充分利用同一底盘，使一

机多用；

3.不断提高整机安全性，注意合理降低整机重心，增加整机的稳定性，加装各种必要的安

全装置监测监控与翻车保护架、落物保护棚；

4.不断提高作业舒适性，如装封闭式司机室与司机室空调装置，司机室与座椅的优化设

计等；

5.不断降低工程机械作业时的噪音，对内燃机的废气排放采用机内净化法，必要时加机

外净化法予以有效控制。

总之，工程机械行业覆盖面广，技术先进，直接关系着国家的建设事业，有不少领域等待着

人们探索与提高，是大有可为的。

本教材既注重工程机械基本理论的论述，也注重理论与实践的紧密结合。现代的工程机

械，在传动方式上，是机械传动、液力机械传动与液压传动三者并举；在行走装置上，是轮胎式

为主，而履带式与其并列或略次之；在轮胎式机械的转向方式上，广泛采用铰接机体随动式动

力转向。本书根据诸如此类的实际情况，安排全书各章节的内容与重点，本着既介绍当今工程

中用的主要的工程机械，也注意介绍设计新颖的、新的工程机械乃至新施工方法。俾利于学生

了解工程机械的现实状况与发展趋势，也将其提供给同行参考。