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1 绪论1

1.1 地下矿用汽车的作用和特点1

1.1.1 地下矿用汽车的作用1

1.1.2 地下矿用汽车的特点1

1.2 地下矿用汽车的分类与基本结构2

1.2.1 地下矿用汽车的分类2

1.2.2 地下矿用汽车的外形结构与组成3

1.3 地下矿用汽车与露天汽车4

1.3.1 地下矿用汽车与露天汽车的特点对比4

1.3.2 地下矿用汽车与露天汽车主要参数分析4

1.4 国内地下矿用汽车发展7

1.4.1 中钢集团衡阳重机有限公司9

1.4.2 北京安期生技术有限公司9

1.4.3 北京矿冶研究总院11

1.4.4 金川机械制造有限公司11

1.4.5 湖南有色重型机器有限责任公司12

1.4.6 南昌凯马有限公司13

1.4.7 烟台兴业机械股份有限公司14

1.4.8 安徽铜冠机械股份有限公司15

1.5 国外地下矿用汽车的现状与最新发展15

1.5.1 Atlas Copco公司18

1.5.2 Sandvik公司24

1.5.3 Caterpillar公司27

1.5.4 GHH公司30

1.5.5 DUX公司32

1.5.6 MTI公司36

1.5.7 PAUS公司37

1.5.8 ZANAM-LEGMET公司39

1.5.9 BELAZ公司39

1.5.10 Powertrans公司40

1.5.11 Youngs Machine公司42

1.5.12 RDH公司43

1.5.13 Bell公司45

1.5.14 Doosan Moxy公司46

1.5.15 Volvo公司47

1.5.16 Norment公司48

1.5.17 AARD公司49

1.6 地下矿用汽车的发展趋势50

1.6.1 安全越来越受到人们重视50

1.6.2 环保要求越来越严格51

1.6.3 人机工程学原理应用越来越广52

1.6.4 大型化与小型化发展越来越明显52

1.6.5 地下矿用汽车的品种越来越多53

1.6.6 自动化程度越来越高53

2 动力系统55

2.1 地下矿用汽车用柴油机55

2.1.1 地下矿用汽车对柴油机的安全要求55

2.1.2 地下矿用汽车柴油机的常用类型57

2.1.3 地下矿用汽车柴油机性能特性57

2.1.4 空冷柴油机基本构造及工作原理62

2.1.5 水冷柴油机基本构造及系统70

2.1.6 国内外地下矿用汽车用柴油机与主要技术参数75

2.2 发动系配套系统设计81

2.2.1 进气系统设计81

2.2.2 排气系统设计94

2.2.3 燃油系统设计103

2.2.4 导风罩设计106

2.2.5 柴油机的废气排放及排放控制技术112

2.2.6 发动机安装125

2.2.7 发动机冷却系统冷却能力校核与设计计算127

2.3 柴油机的正确选择166

2.3.1 风冷与水冷柴油机的选择166

2.3.2 发动机功率类型选定167

2.3.3 柴油机功率大小的选择171

2.3.4 影响发动机输出功率因素172

2.3.5 其他附件的选择179

3 传动系统182

3.1 液力变矩器182

3.1.1 液力传动的主要优点182

3.1.2 液力变矩器的分类183

3.1.3 液力变矩器的结构183

3.1.4 液力变矩器的工作原理及其特性184

3.1.5 液力变矩器的选择188

3.2 动力换挡变速箱202

3.2.1 分类及特点202

3.2.2 变速箱功用及地下矿用汽车对变速箱要求203

3.2.3 Dana动力换挡定轴式变速箱204

3.2.4 Allison行星动力换挡变速箱231

3.2.5 Caterpillar行星动力换挡变速箱238

3.3 驱动桥239

3.3.1 驱动桥的组成及作用239

3.3.2 对驱动桥的要求239

3.3.3 驱动桥术语240

3.3.4 驱动桥的技术参数242

3.3.5 驱动桥的结构251

3.3.6 驱动桥的选择264

3.3.7 驱动桥设计272

3.4 万向传动装置283

3.4.1 概述283

3.4.2 对传动轴基本要求283

3.4.3 地下矿用汽车常用传动轴283

3.4.4 万向节传动装置的设计292

3.4.5 万向节传动轴的安装与使用300

4 行走系统304

4.1 概述304

4.2 车架304

4.2.1 前车架与后车架304

4.2.2 车架横向摆动机构306

4.3 铰接式车架铰销结构312

4.3.1 铰接式车架铰销结构312

4.3.2 铰接式车架铰销强度计算314

4.4 车轮315

4.4.1 轮胎316

4.4.2 轮辋324

5 制动系统331

5.1 概述331

5.2 制动系统的要求332

5.2.1 通用要求332

5.2.2 具体要求333

5.3 国内外地下采矿车辆制动系统性能要求和试验方法334

5.3.1 国内外标准334

5.3.2 标准的具体内容336

5.3.3 制动器术语与定义340

5.3.4 制动器效率343

5.4 制动器的类型、结构和工作原理350

5.4.1 制动器的类型350

5.4.2 封闭湿式多盘制动器的类型、结构与工作原理351

5.4.3 弹簧制动器与液体冷却制动器比较355

5.4.4 封闭湿式多盘制动器的研究355

5.5 美国Dana公司封闭湿式多盘制动器简介357

5.5.1 Dana公司制动器系列357

5.5.2 Dana公司封闭湿式制动器的结构及特点357

5.5.3 Dana公司制动器技术参数360

5.6 封闭湿式多盘制动器的设计与选择362

5.6.1 LCB制动器的设计与选择362

5.6.2 Posi-Stop制动器设计与选择364

5.7 停车制动器及其设计计算365

5.7.1 结构与工作原理365

5.7.2 设计与计算368

6 转向系统371

6.1 概述371

6.2 转向系统类型371

6.3 转向系统控制元件372

6.4 转向系统一般要求372

6.4.1 所有转向系统372

6.4.2 带有正常的和附加的转向操纵元件的转向系统373

6.4.3 带电气／电子传递装置的转向系统373

6.5 转向系统人机工程学要求374

6.6 性能要求375

6.6.1 正常转向375

6.6.2 动力助力应急转向系统375

6.6.3 动力应急转向系统375

6.6.4 各种转向系统375

6.7 铰接转向控制装置组成及转向油缸的布置376

6.7.1 铰接转向控制装置的组成376

6.7.2 两种铰接转向控制装置特点比较376

6.7.3 铰接转向油缸的布置377

6.7.4 紧急转向系统378

6.8 转向系统的设计379

6.8.1 转向阻力矩的计算379

6.8.2 转向力矩计算379

6.8.3 转向时间379

6.8.4 油缸力臂、油缸长度与活塞行程的计算380

6.8.5 转向器的选择381

6.8.6 转向油泵的选择382

6.9 转向试验道路382

6.9.1 转向试验场地382

6.9.2 车辆试验规范382

6.9.3 轮胎通过圆的测试程序384

6.10 转向试验384

6.10.1 各种转向系统试验384

6.10.2 正常转向系统试验384

6.10.3 应急转向系统试验384

6.10.4 附加转向操纵元件转向试验385

7 工作机构386

7.1 工作机构类型386

7.2 工作机构的要求387

7.3 举升机构的结构与设计388

7.3.1 直推式举升机构设计388

7.3.2 举升系统性能主要评价参数390

7.4 车厢392

7.4.1 车厢设计的要求392

7.4.2 车厢的类型393

7.4.3 车厢的材料与轻量化394

8 液压系统397

8.1 概述397

8.2 液压系统安全要求397

8.2.1 一般要求397

8.2.2 液压回路397

8.2.3 液压油箱398

8.2.4 充气式蓄能器398

8.3 国内外典型的液压系统398

8.3.1 国内典型的液压系统398

8.3.2 国外典型的液压系统原理398

8.4 液压系统组成399

8.4.1 工作机构液压系统399

8.4.2 转向液压系统410

8.4.3 制动液压系统421

8.4.4 冷却液压系统437

8.4.5 动力换挡变速箱与变矩器液压控制系统439

8.4.6 集中润滑系统453

9 电气系统457

9.1 电气系统的安全要求及组成与功能457

9.1.1 电气系统的安全要求457

9.1.2 电气系统的组成与功能459

9.2 地下矿用汽车的电气系统460

9.2.1 CA20地下矿用汽车的电气系统460

9.2.2 MT2010地下矿用汽车的电气系统468

9.2.3 国外最新地下矿用汽车电气系统472

10 新技术与安全技术474

10.1 概述474

10.2 现代地下矿用汽车新技术474

10.2.1 柴油机电子控制技术475

10.2.2 变速箱电子控制技术486

10.2.3 故障诊断和监控技术493

10.2.4 信息管理技术496

10.2.5 自动制动系统498

10.2.6 自动灭火技术498

10.2.7 自动润滑技术501

10.2.8 自动缓速器控制技术501

10.2.9 智能轮胎技术501

10.2.10 防疲劳技术504

10.2.11 主动避撞技术506

10.2.12 人机工程学技术509

10.2.13 再制造技术515

10.2.14 安全技术516

10.2.15 虚拟现实技术（virtual reality,VR）526

10.2.16 自动化技术527

11 主要技术参数计算535

11.1 主要技术参数535

11.2 地下矿用汽车主要技术参数计算539

11.2.1 Dana公司柴油机和液力变矩器共同工作匹配计算539

11.2.2 例题548

11.3 地下装载机与地下矿用汽车柴油机与变矩器匹配550

11.3.1 地下装载机与地下矿用汽车在地下矿山的作用与特点550

11.3.2 地下装载机与地下矿用汽车柴油机与变矩器系统匹配550

11.4 其他参数计算556

12 性能检验557

12.1 动力装置的性能测定557

12.1.1 目的557

12.1.2 测试仪表与精度557

12.1.3 测量程序557

12.2 最终检验559

12.2.1 检验前提559

12.2.2 柴油机系统559

12.2.3 传动系统559

12.2.4 行走系统——轮胎560

12.2.5 转向系统560

12.2.6 工作装置——料厢561

12.2.7 液压系统561

12.2.8 电气系统561

12.2.9 其他561

12.3 试验方法562

12.3.1 全身振动试验简介562

12.3.2 落物保护结构试验与翻车保护结构试验563

12.3.3 转向尺寸的测量568

12.3.4 牵引力测试570

12.3.5 能见度测试572

12.3.6 制动性能试验573

12.3.7 转向性能测试574

12.3.8 噪声测试574

12.3.9 其他测试574

12.4 最终检验报告575

13 生产能力578

13.1 生产能力的估算578

13.1.1 每小时纯运行时间578

13.1.2 有效装载量579

13.1.3 装满系数580

13.1.4 运行循环中装卸时间580

13.1.5 每循环往返行驶时间581

13.2 运输设备台数计算583

附录584

附录1 单位换算表584

附录2 干空气的热物理性质585

参考文献587