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工程机械的基本组成涉及动力、底盘和工作装置三大部分。共有18大类：挖掘机械；
铲土运送机械；工程起重机械；工业车辆；压实机械；路面机械；桩工机械；混凝土机械；
钢筋与预应力机械；装修机械；凿岩机械；气动工具；铁道线路机械；市政设施建设工程与环卫机械；
1）研究设计任务，制定设计原则；2）草图设计；3）技术设计；4）工作图设计。
机型代号由三部分所组成：首部表达类、组、型和特性代号；中部表达主参数代号；尾部
强度；变形：土的含水量；天然重度；土的塑性；土的粘着性；土的自然坡度角；土与
钢、土与土的摩擦系数；土的松散系数；土的粘聚力、内摩擦角；土的支承能力；土的密实
土体在受压缩主应力的作用下，是沿一定方向的剪切面发生破坏的。各种特性的土在被
剪切破坏时，剪切面的方向和压缩主应力的大小都不同样，这取决于土的物理机械特性。
土的切削阻力是下述各力之和：被动土压力、土体沿滑移面移动时的摩擦阻力、土沿着
推土板上升与刀片和弧形板间产生的摩擦阻力的水平分力、切削刃的侧面剪断土体时的阻
3.1名词解释：自由半径、动力半径、滚动半径、理论速度、实际速度、滑转率、滚动
自由半径指的是充气的轮胎在不承受载荷时的平均半径；动力半径指的是充气的轮胎承
受载荷时，轮胎将发生径向变形和切向变形，此时车轮中心到驱动力作用线之间的距离；滚
动半径指的是按轮胎转动时行驶过的直线距离折算出的半径；理论速度是车轮纯滚动时轮心
的速度；实际速度考虑滑转之后轮胎实际行驶的速度；滑转率是由于滑转而带来的车辆实际
速度的损失比例；滚动效率是描述驱动轮克服滚动阻力功耗的参数；滑转效率是描述驱动轮
滑转而带来的功耗大小的比例参数；牵引效率表达行路机构的驱动效率，由滚动效率和滑转
效率乘积而成；当轮胎与路面之间有滑动且滑动方向与车轮行驶方向相同时，这种滑动即是
所谓的滑移；当轮胎与路面之间有滑动且滑动方向与车轮行驶方向相反时，这种滑动即是所
谓的滑转；寄生功率是一种由于前后轮运动不协调而存在于多桥驱动车辆前后轮之间、通过
车辆的行驶原理是作用在驱动轮上的力矩，通过驱动轮与地面的互相作用，使驱动轮受
到一个来自地面的反作用力，即驱动力，此驱动力克服了各种阻力之后推动车辆向前行驶。
循环功率的产生因素是前后轮运动的不协调；特性是对外不做功，寄生于多桥驱动车辆
的传动系在，增长了传动系零部件飞磨损；避免措施是在某个驱动桥的传动路线上，加装一
履带单位接地面积所承受的垂直载荷，称为履带接地比压。影响因素涉及机器的结构质
驱动轮在地面上滚动时，在驱动力矩的作用下，车轮与地的接触面上各微小单元都产生
微观滑转，亦即地面各微小单元面上都产生抗滑转反力，即地面对车轮产生抗剪切反力或切
线牵引力作用的同时，车轮对地面产生相对滑转，而地面会产生一种抵抗滑转的能力称为附
4.1名词解释：动力半径、滚动半径；滑移、滑转；实际速度、理论速度；切线牵引力、
切线牵引力是作用于牵引元件的平行于地面并沿着行驶方向的总推力，它在数值上等于
行于地面并沿着行驶方向的推力；有效牵引力是牵引元件在克服车辆总行驶阻力之后可对外
输出有效功的平行于地面并沿着行驶方向的推力；附着力是在最大滑转率下的牵引力
应保证机器工作循环中也许出现的最大阻力矩不超过发动机的最大输出扭矩，以避免发
动机熄火；为了获得比较大的平均输出功率，应当使发动机在工作循环的大部分时间内处在调
4.4 液力机械 传 动的机器与机械 传 动的机器相比，合 理匹配条 件有何 变 化 ？
1） 应一方面进 行发动机与变 矩器的匹配，并选 择 拟 定合 适 的变 矩器直 径，得到 合 理的
特 性 的 最 大 功 率 工 况 应 与 行 走 机 构 的 最 大 生 产 率 工 况 相 一 致 ， 即
低 于 发 动 机 的 最 大 扭 矩 。 2） 为 了 运用全滑转保护液 压 系 统 的 温升可 以保持正常， 应 使 静 液
相 应 的 牵 引 力 应 匹 配 在 行 走 机 构 的 额 定 滑转率 δ
进行 发 动 机 与 变 矩 器 的 匹 配 计算时 ， 可 以从变 矩 器 的 无因 次原始特 性 入手， 一 方 面按 一
定 的 合 理 匹 配 原则 进行 发 动 机 与 变 矩 器 共 同 工 作 输 入特 性 的 匹 配 计算，拟 定 变 矩 器 的 循 环 圆
直 径 ，然 后 再 找 出 变 矩 器 涡 轮 轴 上 的 的 输 出 特 性 ，即 是 发 动 机 与 变 矩 器 共 同 工 作 的 输 出 特 性 ，
配 置 在 变 矩 器 高效 率 工 作 区 的 中 部 ，亦 即 使 变 矩 器 传 动 比
的 匹 配 位 置 ， 作 出 共 同 工 作 的 输 出 特 性 ， 计算平 均 输 出 功 率
置 时 ， 应 根 据 机 器 的 不 同 类 型 对 动 力 性 和 经 济 性 指 标 进行 综 合 考 虑 。
在 拟 定 变 矩 器 的 循 环 园 直 径 时 ， 应 针 对 不 同 的 机 型 和 不 同 的 作 业 工 况 ， 综 合 考 虑 全功 率
1）系统额定工作所承受的压力的配置应能因满足工作载荷的规定和液压元件工作寿命的规定，即液
定，当机器在额定载荷下作业时，马达应在最大排量下工作，即马达的最大排量应按下式计
为了获得较大的有效牵引功率，一方面应当使发动机在工作循环的大部分时间内处在靠
近额定点的调速区段上工作。匹配时应当保证当工作装置以设计所规定的平均工作阻力P
牵引性能曲线向右扩展可增 大机器的高效工作区域 ，拓 展机器对 不 同 工作阻力的适 应范
围 ，并 可使机器的有效牵引功率曲线变 得饱 满圆 润 ，从 而增 大平均的有效牵引功率，提 高整
动力因子 反 映 了在扣 除 风 阻力后 ，单 位 机重 所能获得的用 来克 服 滚 动阻力、坡 道 阻力、
4.11 学 会 运 用 牵引性能曲线进行整 机匹配合 理 性的分析 。
整 机匹配合 理 性的分析 应才 一下几 个 方面来考 量。一方面对 各 特性工况下机器牵引性能
的基本指 标 结 合 牵引特性图 作出初 步 评价；另 一方面可根 据 各 档 有效牵引功率曲线和行驶 速
度曲线的分布情况来考察各档传动比的分派和牵引力、行驶速度的适应性能；进一步，可根
据各特性工况下的牵引效率、滚动效率和滑转效率对发动机额定功率的分派和牵引效率的组
成作出分析；在牵引特性图上用垂线标出各特性工况的位置，是合理的匹配的工况条件看是
否得到合理的满足；进一步分析牵引性能和燃料经济性良好或欠佳的因素，并对机器的动力
工程车辆的重心位置重要是指纵向的布置，横向一般是对称的布置在机器纵轴中心线
上，重心的高度在满足离地间隙规定的情况下，为提高稳定性，应最好能够降低。拟定机器的重
推土机的重心位置对总体性能影响很 大 ． 合适的重心位置能使 接地比压均 布，地面支 反
力的合力位于 履 带 接地长 度中心，这 样 可提高推土机的牵引附 着 性能、通过性及 稳定性。
若 重心布置偏 后 于 接地中心，会 使 铲 刀 强 制 入 土时 ，后 端 接地比压大 大 增 长 ，而 引起 履
带 后 边 下陷 (软 地)，以 及 导 致 铲 刀 不 能切 入 土内 ，甚 至 发生 昂 首 失 稳现 象 (硬 地)；若 重心布
置位于 接地中心超 前 过多 ，则 当 铲 刀 满载提高时 ，前 端 接地比压大 大 增 长 ，也 许 发生 履 带 前
此 外，当 满足了 推土工况接地比压均 布规定，而 铲 入 、提高、运 移 等 工况时 ，由 于 外载
荷的变 化 ，接地比压不 也 许 均 布。所 以 应保 证 重要工况接地比压均 布前 提下，其 它 工况的接
地比压不 能相 差 太 大 ，否则 说 明 重心布置不 合适，应进行调 整。
推土机作业 过程中，由 于 外载荷的变 化 ，接地比压重新 分布，使 压力中心发生 位移 。若
比压呈 现 不 均 匀 ，前 端 小 后 端 大 ，压力中心后 移 。此 时 ，为了 使 接地比压均 匀 ，使 压力中心
移 到履 带 接地中心上，重心布置不 能在接地中心上，应往 前 移 。与 此 相 反 ，当 在正 常 推土及
出 现 向 下 趋 势 ， 使 得 接 地 比 压 呈 现 不 均 匀 ， 前 端 大 后 端
小 ， 导 致 压 力 中 心 前 移 。 此 时 ， 为 了 使 接 地 比 压 均 匀 ， 即 压 力 中 心 位 移 到 履 带 接 地 中 心 ， 那
么 重 心 布 置 也 不 能 在 接 地 中 心 上 ， 应 往 后 移 。
事 实 上 ， 不 也 许 规 定 在 任 何 工 况 下 推 土 机 履 带 接 地 比 压 均 布 ， 并 使 得 压 力 中 心 保 持 在
接 地 中 心 上 ， 因 此 只 能 找 出 一 个 对 推 土 机 总 体 性 能 影 响 最 大 而 又 经 常 碰 到 的 工 况 ， 满 足 规 定
推 土 机 的 作 业 稳 定 性 涉 及 推 土 稳 定 性 及 牵 引 稳 定 性 。 推 土 稳 定 性 的 计 算 有 两 种 工 况 ， 即
切 削 工 况 的 计 算 条 件 为 ： 推 土 机 在 水 平 地 面 作 业 、 切 深 最 大 、 满 铲 、 并 以 最 大 牵 引 力 匀
速 前 进 的 同 时 提 高 铲 刀 的 瞬 间 。 此 时 作 用 在 铲 刀 上 的 载 荷 有 ： 土 对 铲 刀 切 削 反 力
铲 刀 上 垂直载 荷 的 方向 均 向 下 ， 压 力 中 心 前 移 。 如 前 所述， 压 力 中 心 前 移 量不 能 过大 ， 否则
使 接 地 比 压 趋 于严重 不 匀 ， 这不 仅减少附着性 能 、 容易失稳 ， 并 且会引 起运营阻力 大 大 增长，
导 致 行走装置 加快磨损。压 力 中 心 移 动范围，一 般在 履 带 接 地 中 心 两 端 各为 接 地 长度的 1/6。
铲 入 工 况 计 算 条 件 为 ： 推 土 机 在 水 平 地 面 匀 速 运动， 使 铲 刀 强制入 土 。 此 时 ， 由于土 对
方向 向 上 ， 压 力 中 心 后 移 。 同 理， 压 力 中 心 后 移 量不 能 过大 。 设最 末端 支
牵 引 稳 定 性 ： 此 时 稳 定 性 计 算 的 条 件 为 ： 推 土 机 于水 平 地 面 ， 以 最 大 挂钩牵 引 力 作 匀 速
直行牵 引 作 业 。 为 避免昂首失稳 现 象出 现 ， 必须使 x ≥
推 土 机 的 坡 道 运营稳 定 性 涉 及 在 坡 道 上 的 纵向 运营稳 定 性 和 横向 运营稳 定 性 。 通过纵
向 、 横向 、 抗滑移 等方面 稳 定 性 计 算 ， 各得 出 一 个 极限坡 度角， 从坡 道 运营安全性 考虑， 应
装载 机 的 稳 定 性 用 稳 定 比 和 稳 定 度来评价。 稳 定 比 是指装载 机 在 外力 或外载 荷 的 作 用
装载机在坡道上稳定性的指标，为装载机在坡道上处在临界倾翻状态时的失稳角。
具有摆动桥的装载机的横向倾翻，先是绕由纵向水平铰销的中点D 与固定桥两车轮接
地点E 和F 三点组成的△DEF 的一边发生，因此，装载机的一级稳定性是指倾翻轴DE 在
坡道上的投影dE 与坡底线平行时的稳定度。装载机一级失稳时，车架与摆动桥发生碰撞，
固定桥一侧车轮离开地面，此时，虽然一般不至于翻车，但会使驾驶员产生不安。此外着地
侧车轮承受前桥所有负荷，使这个轮胎负荷过重，因此，装载机在作业和行驶过程中，不应
当装载机失去一级稳定性后，装载机进一步倾翻则是以低侧前后轮接地点连线为轴翻
转。因此，可用装载机纵向轴线与坡底线平行的坡道上的稳定度来评价二级稳定性。二级稳
装载机的纵向转向稳定性：铰接式装载机最大转角时的纵向稳定性，是以它的前桥与坡
底线相平行的坡道上所具有的稳定度来评价，装载机在这样的一种情况下失稳时仍然以前轮接地点
的连线为轴倾翻，要计算三种工况。即：满载运送、满载动臂最大伸出和满载动臂最大举 升 ，
而 取 后两种工况稳定度最小 值 作为评价最大转角时动臂举 升 过程中的纵向稳定性指标。
装载机的横向转向稳定性：也 分一级失稳和二级失稳，一级稳定性，是指倾翻轴在坡道
(图 5-14)与坡底线平行时的稳定度。最大转角时的二级稳定性，是指其 倾翻轴
(低侧前后轮接地点连线)与坡底线平行时的稳定度，且 应对 满载运送、满载动臂最大伸
6.1 名 词 解 释 ：比推 力、比重力、比功 率 、接地比压 、驶入 角、拜 别 角、切 削 角、履 带
是单 位 切 削 刃 宽 的顶 推 力（ 铲 刀 切 削 刃 上发挥 出来的推 土 力）； 单 位 额 定功
率 的推 土 机结 构 重量 称 为比重量 ； 单 位 结 构 重量 的额 定功 率 称 为比功 率 ； 推 土 机的接地比压
之比； 驶入 角、拜 别 角、切 削 角见 图 6-18； 铲 刀 切 削 深
推土机的接地比压不变的情况下，狭长与短宽的履带将对推土机的附着性能和转向
其平均值的10％，并且还受要考虑推土速度v 的限制，即当铲刀强制入土时，铲刀顶推架
铲刀提高力是指铲刀提高油缸的提高作用力。由于推土机的作业条件和工况比较复杂，
所以铲刀提高力应从多三种工况进行计算，一时是铲刀固定在某一切土位置切土时的提高力
即当铲刀碰到大障 碍 物 ，铲刀提不起 来 ，而 铲刀提高机构 供 应的提高力