工程机械设计_吴永平_

1、1实用化设计实用化设计2绪绪 论论 1. 现代产品设计概述现代产品设计概述 2. 工程机械的分类、工程机械的分类、 设计特点与要求设计特点与要求 3. 学习本课程的目的学习本课程的目的31.1.现代产品设计概述现代产品设计概述 产品设计概念本质产品设计概念本质设计需要采用先进的科学方法、原设计需要采用先进的科学方法、原理和技术理和技术客观需求是一切产品设计的源动力客观需求是一切产品设计的源动力产品设计的最终结果是要将确定的产品设计的最终结果是要将确定的技术系统物化，这也是产品设计的技术系统物化，这也是产品设计的最终目标最终目标4现代产品设计的特点现代产品设计的特点1.在设计思想方面以功能分析为

2、核心，以市场需求为导向，运用系统理论，逻辑思维和创造性思维方法，力求形成具有创新性的新原理和新方案；注重产品功能的可靠实现、设计方案的技术经济性评价和社会综合效益分析。2.在设计方法方面综合运用模块化设计、虚拟设计、可靠性设计、优化设计、工业设计以及机电液一体化等现代方法与技术，重视载荷的动态性与随机性、系统参数的优化、过程仿真、外观造型的艺术性和人机工程等原理的应用。3.在设计手段方面广泛应用CAD/CAM/CAE和虚拟现实技术，实现设计系统及制造系统的集成化和自动化，大大提高了设计的精度、缩短了产品的设计制造周期、降低了设计成本。4.在设计目标方面努力实现产品的智能化，通过知识信息的获取、

3、推理和运用，使产品能够根据工作对象状况和环境条件的变化自动改变工作参数，达到最佳工作效果，通过应用机器人技术使产品能够模仿人的智能活动，进而设计出高度智能化的工业产品。52. 2. 工程机械的分类、设计特点与要求工程机械的分类、设计特点与要求工程工程机械机械凿岩与风动机械挖掘机械工程起重机械压实机械路面机械铲土运输机械钢筋混凝土机械桩工机械6类类 别别机机 型型挖掘机械挖掘机械挖掘机，挖掘装载机，掘进机械挖掘机，挖掘装载机，掘进机械铲土运输机械铲土运输机械推土机，装载机，平地机，铲运机推土机，装载机，平地机，铲运机 工程起重机械工程起重机械塔式，轮式，履带式，升降机，卷扬机塔式，轮式，履带式，

4、升降机，卷扬机压实机械压实机械压路机，夯实机压路机，夯实机 桩工机械桩工机械打桩机，压桩机，钻孔机打桩机，压桩机，钻孔机钢筋混凝土机械钢筋混凝土机械混凝土泵车，搅拌运输车，钢筋加工机械混凝土泵车，搅拌运输车，钢筋加工机械路面机械路面机械摊铺机，搅拌设备，路面养护设备摊铺机，搅拌设备，路面养护设备凿岩与风动机械凿岩与风动机械凿岩机，破碎机，回转、冲击式气动工具凿岩机，破碎机，回转、冲击式气动工具71.1.工程作业环境条件复杂多变，工程作业环境条件复杂多变，要求设计能够适应当地的要求设计能够适应当地的气候、地理特点气候、地理特点。2.2.以工程机械底盘理论为基础，以工程机械底盘理论为基础，要求发动

5、机、行走机构与要求发动机、行走机构与工作装置的特性之间具有良好的匹配关系工作装置的特性之间具有良好的匹配关系。3.3.工作介质性质复杂，工作介质性质复杂，要求工作装置结构设计形式多样要求工作装置结构设计形式多样。4.4.工作介质的状态在作业中发生不断变化，工作介质的状态在作业中发生不断变化，要求工作参数要求工作参数调节方便调节方便。5.5.工程质量要求不断提高，工程质量要求不断提高，要求产品具有较高的作业质量要求产品具有较高的作业质量控制水平控制水平，普遍应用机电液一体化和现代控制技术。，普遍应用机电液一体化和现代控制技术。6.6.现代工程机械与人们的生活关系日益密切，现代工程机械与人们的生活

6、关系日益密切，要求产品设要求产品设计人性化，造型美观计人性化，造型美观。工程机械的设计特点与要求工程机械的设计特点与要求8 所用发动机为高原型，能够适应5000米高原地区作业，最低温度零下 40C能够正常启动；耐高压水箱可避免低气压引起的开锅现象；较寒冷地区可安装暖风装置；驾驶室密封严密；玻璃可防紫外线照射，并且有小氧气瓶可供用户选用。SD7GSD7G高原型推土机高原型推土机9标准型（一般土质地面）标准型（一般土质地面） 矮履齿型（松散岩石地面）矮履齿型（松散岩石地面）双履齿型（矿山作业）双履齿型（矿山作业）多履齿型多履齿型（矿山作业）（矿山作业）平履板型（坚硬岩石面）平履板型（坚硬岩石面）中

7、央穿孔型（雪地作业）中央穿孔型（雪地作业）三角形（湿地和沼泽作业）三角形（湿地和沼泽作业）曲峰三角形（曲峰三角形（湿地和沼泽作业湿地和沼泽作业）10 山猫小型设备有40多种作业匹配的附件装置，并能够在2分钟内完成各种附件的更换。一机多用，能完成多种作业，如挖掘、开沟、钻孔、搬运、平地等，使用效率高。11 低密实度低密实度 密实度提高密实度提高 高密实度高密实度智能自动调幅压实系统智能自动调幅压实系统12133. 3. 学习工程机械设计的目的学习工程机械设计的目的1)1)学习现代产品设计的理念、基本原理与方法；学习现代产品设计的理念、基本原理与方法；2)2)掌握工程机械的总体参数匹配与设计方法；

8、掌握工程机械的总体参数匹配与设计方法；3)3)掌握主要公路工程机械及设备的基本原理、总掌握主要公路工程机械及设备的基本原理、总 体设计方法和新结构；体设计方法和新结构； 4)4)了解公路工程机械及设备的主要发展趋势；了解公路工程机械及设备的主要发展趋势；5)5)为工程机械产品设计的创新奠定坚实的基础。为工程机械产品设计的创新奠定坚实的基础。14上篇上篇 工程机械设计基础工程机械设计基础第一章第一章 工程机械产品的实用化设计工程机械产品的实用化设计第一节第一节 工程机械系统的基本组成工程机械系统的基本组成15底盘的主要组成悬架系悬架系传动系传动系行走系行走系转向系转向系制动系制动系16操作人员指

9、令操作人员指令操纵控制系统操纵控制系统传动系统传动系统行走系统行走系统动力系统动力系统（发动机（发动机）执行系统执行系统( (工作装置工作装置) )地面条件工作介质工作介质底盘部分底盘部分工程机械系统基本组成及其相互关系工程机械系统基本组成及其相互关系171.1.动力系统动力系统功能功能: :为机械系统提供所需的动力及能源。为机械系统提供所需的动力及能源。 工程机械的动力装置以工程机械的动力装置以柴油发动机柴油发动机为主。为主。182.2.传动系统传动系统功能功能: :改变机械运行速度、运动规律及方向，并将发动改变机械运行速度、运动规律及方向，并将发动 机的动力以最有效的方式传递给行走机构和工

10、作装置。机的动力以最有效的方式传递给行走机构和工作装置。 工程机械的主要传动类型包括工程机械的主要传动类型包括机械传动机械传动、液力机液力机械传动械传动、液压传动液压传动和和电传动电传动等四种形式。等四种形式。193.3.行走系统行走系统功能功能: :承担整机重量，提供足够的牵引力，传递和承受承担整机重量，提供足够的牵引力，传递和承受地面作用于行走机构的力和力矩，并吸收振动、冲击以地面作用于行走机构的力和力矩，并吸收振动、冲击以保证机械的正常行驶。保证机械的正常行驶。 行走系统主要有行走系统主要有轮式轮式和和履带式履带式两种类型。两种类型。204.4.操纵控制系统操纵控制系统功能功能: :使机

11、械能够正常稳定运行，使工作装置能够完成使机械能够正常稳定运行，使工作装置能够完成所要求的作业。所要求的作业。 工程机械的操纵控制系统一般包括工程机械的操纵控制系统一般包括底盘操纵系统底盘操纵系统和和工作装置操纵系统工作装置操纵系统两个部分。两个部分。功能功能: :利用机械系统的动力改变作业介质的状态、形状、利用机械系统的动力改变作业介质的状态、形状、位置或性质。位置或性质。5.5.执行系统执行系统21第四节第四节 产品模块化设计原理产品模块化设计原理所谓模块所谓模块就是一组具有同一功能和结合要素（指联接部就是一组具有同一功能和结合要素（指联接部位的形状、尺寸、联接件间的配合或参数等），但性能位的形状、尺寸、联接件间的配合或参数等），但性能和结构不同，却能互换的单元。和结构不同，却能互换的单元。模块化设计方法模块化设计方法的核心是将系统功能分解为若干功能单的核心是将系统功能分解为若干功能单元，即模块，通过模块的不同组合，以获得不同品种、元，即模块，通过模