行走機械產品綱要

行走機械是人們工作、生活中的各種具有移動特性機具的統稱，不僅包含傳統運載功用的車輛，更涵蓋了各類具有行走功能的作業機械。本書將行走機械產品歸納為八個大類，總結八類行走機械的共性與特性，分類概述行走機械產品主要的共性所在。選擇七十二種代表性產品或樣機，提取行走機械具備的典型獨有特徵分別進行專述，獨立成章。本書聚焦產品特徵，圖文集萃、通俗易懂。通覽全書可以比較全面地瞭解行走機械及其產品，讀者也可根據自己的需要選擇部分閱讀。

本書適合於行走機械產品研發設計的新人、相關專業本科生和研究生閱讀，也可供行走機械愛好者、產品經營人員閱讀。

緒論001
0.1機器行走的意義001
0.2制約與應對002
0.3基礎與發展003

第1 章 被動與小型行走機械005
1.1機器行走的實現005
1.1.1行走驅動與操控005
1.1.2穩定與運動平衡007
1.1.3車輪構成與演化008
1.2人力驅動車輛009
1.2.1人力車的發展與特點010
1.2.2單輪人力車011
1.2.3多輪人力車013
1.3畜力曳引車輛015
1.3.1畜力車的進化015
1.3.2畜力車的結構與類型016
1.3.3四輪馬車019
1.4從動行走機器020
1.4.1裝載搬運設備020
1.4.2移動作業機具022
1.4.3變場地作業設備023
1.5隨行式牽引器025
1.5.1隨動牽引器形式026
1.5.2定向手把操控牽引器026
1.5.3動向手把操控牽引器028
1.5.4單輪驅動隨行牽引器030
1.6手扶拖拉機031
1.6.1手扶拖拉機結構特點031
1.6.2變速傳動裝置033
1.6.3行走裝置035
1.6.4類似作業機械036
1.7腳踏自行車036
1.7.1自行車的特性037
1.7.2腳踏自行車的結構與組成038
1.7.3自行車的典型裝置039
1.7.4自行車的演變041
1.8電動自行車044
1.8.1基本結構形式044
1.8.2電機與驅動方式046
1.8.3助力自行車048
1.8.4其它形式雙輪電動車048
1.9兩輪摩托車049
1.9.1摩托車的特點與構成049
1.9.2動力與傳動051
1.9.3摩托車的懸掛裝置053
1.9.4側三輪摩托車055
1.10電動平衡車057
1.10.1獨輪機動車的思想057
1.10.2獨輪機動車平衡控制058
1.10.3獨輪電動平衡車059
1.10.4雙輪電動平衡車060
1.10.5縱置兩輪平衡車062

第2 章 道路行駛車輛063
2.1機動行走與裝置063
2.1.1車輛動力的變遷063
2.1.2行走裝置的發展065
2.1.3載人運輸車輛066
2.1.4載貨運輸車輛067
2.1.5專門用途車輛068
2.2機動三輪車068
2.2.1機動三輪車結構特點068
2.2.2操作裝置070
2.2.3傳動與驅動071
2.2.4機動三輪車的應用072
2.3載重汽車074
2.3.1基本結構特點074
2.3.2載重汽車底盤075
2.3.3多軸載重汽車078
2.4專用汽車079
2.4.1專用汽車的特點079
2.4.2專用汽車作業裝置的動力傳遞080
2.4.3分時作業型專用汽車示例082
2.4.4並行作業型專用汽車示例083
2.5汽車列車084
2.5.1汽車列車的特點084
2.5.2半掛牽引車086
2.5.3半掛拖車087
2.5.4全掛拖車088
2.5.5汽車列車制動系統089
2.6商用大客車090
2.6.1大型客車結構形式090
2.6.2車橋與懸掛的特色092
2.6.3鉸接式客車094
2.7電動客車096
2.7.1電動客車的能量供給096
2.7.2電動客車結構佈置098
2.7.3分散式電機驅動100
2.7.4燃料電池客車101
2.8普通乘用車101
2.8.1乘用車特點102
2.8.2外形與車體結構102
2.8.3動力與傳動103
2.8.4行走裝置特點106
2.9輕型越野車108
2.9.1輕型越野車特點108
2.9.2傳動形式與分動裝置109
2.9.3四輪驅動模式110
2.9.4懸掛裝置111
2.10方程式賽車114
2.10.1賽車運動與運動型車輛114
2.10.2方程式賽車外形特點115
2.10.3方程式賽車結構與裝置116
2.10.4超級跑車118

第3 章 裝卸與搬運機械120
3.1裝卸作業與搬運120
3.1.1裝卸搬運裝置解析120
3.1.2典型裝載升降裝置121
3.1.3作業安全保障124
3.2平衡重叉車125
3.2.1平衡重叉車的作業要求125
3.2.2平衡重叉車的總體結構126
3.2.3動力與傳動127
3.2.4驅動與驅動橋128
3.2.5轉向與轉向橋129
3.3前移式叉車130
3.3.1前移式叉車結構形式與特點130
3.3.2行走裝置結構佈置131
3.3.3制動與操向132
3.3.4類似叉車產品133
3.4伸縮臂叉車134
3.4.1結構與作業解析134
3.4.2車體調平136
3.4.3傳動特點138
3.5輪胎起重機140
3.5.1輪胎起重機的特點140
3.5.2輪胎起重機構成141
3.5.3輪胎起重機行走裝置142
3.5.4全地面起重機懸掛裝置143
3.6集裝箱跨運車144
3.6.1集裝箱搬運與跨運車144
3.6.2集裝箱跨運車結構特點146
3.6.3跨運車產品與集裝箱搬運車輛148
3.7滑移裝載機150
3.7.1滑移裝載機特點150
3.7.2主機結構佈置151
3.7.3行走液壓系統152
3.7.4駕駛與操作153
3.8鉸接式裝載機154
3.8.1鉸接式裝載機結構154
3.8.2車架的鉸接156
3.8.3鉸接轉向液壓驅動156
3.8.4裝載機的行走驅動157
3.8.5地下鏟運機158
3.9臂式掛裝車159
3.9.1臂式掛裝車簡介159
3.9.2主體結構與行走裝置161
3.9.3輪軸距調節162
3.10無杆飛機牽引車164
3.10.1飛機調運與飛機牽引車164
3.10.2無杆飛機牽引車結構特點166
3.10.3行走驅動特點167
3.10.4無杆飛機牽引車操縱168

第4 章 特定環境工作機械170
4.1行走功能與環境170
4.1.1環境對行走機械的影響170
4.1.2行走功能實現的制約條件171
4.1.3行走裝置適用性172
4.2農用輪式拖拉機173
4.2.1輪式拖拉機特點174
4.2.2拖拉機外聯裝置175
4.2.3懸掛液壓系統及其調節176
4.2.4現代大型輪式拖拉機178
4.3坡地聯合收割機178
4.3.1聯合收割機結構特點179
4.3.2聯合收割機的行走裝置180
4.3.3行走無級變速181
4.3.4坡地聯合收割機183
4.4林木聯合採伐機185
4.4.1林木聯合採伐機與聯合採伐185
4.4.2輪式採伐機結構特點186
4.4.3採伐機行走裝置188
4.4.4原木集運車189
4.5輪式裝甲戰車190
4.5.1概況與特點190
4.5.2動力與傳動192
4.5.3行走懸掛裝置193
4.6乘行式插秧機194
4.6.1插秧要求與作業機具194
4.6.2四輪機動插秧機196
4.6.3其它形式的機動插秧機198
4.7水陸兩栖車輛199
4.7.1水陸兩栖車輛特點與類型199
4.7.2兩栖車輛水中的推進方式200
4.7.3兩栖車輛高速航行方式202
4.7.4其它低速兩栖作業車輛204
4.8滑橇式雪地車204
4.8.1滑橇與動力雪橇205
4.8.2現代雪地車輛206
4.8.3雪地車輛的探討208
4.9遙控電動牽引車209
4.9.1遙控電動牽引車組成與特點209
4.9.2電動牽引車行走裝置210
4.9.3電控系統與遙控裝置212
4.9.4其它遙控車輛214
4.10月球探測車214
4.10.1天體探測車特點與要求215
4.10.2月球探測車概述216
4.10.3月球探測車行走裝置217
4.10.4天體探測車的未來219

第5 章 特定用途行走機械220
5.1結構特色與功用220
5.1.1結構與功能的匹配220
5.1.2多輪全向行走221
5.1.3多體協同並行222
5.1.4車輪的作業功用222
5.1.5自牽引作業特色223
5.1.6專用結構與機構223
5.2自動噴灌機224
5.2.1自動噴灌機的種類224
5.2.2主體結構與行走裝置226
5.2.3行走控制與保護228
5.3高地隙噴霧機229
5.3.1高地隙噴霧機特點229
5.3.2機械傳動高地隙噴霧機230
5.3.3液壓傳動高地隙噴霧機231
5.3.4其它高地隙行走機械233
5.4步履式挖掘機234
5.4.1結構與行走特點234
5.4.2步履行走裝置236
5.4.3姿態與平衡控制238
5.5土方鏟運機239
5.5.1鏟運機結構組成239
5.5.2牽引連接裝置240
5.5.3動力供給與助鏟作業242
5.5.4其它形式鏟運機243
5.6自走式平地機244
5.6.1自走式平地機結構特點244
5.6.2行走裝置245
5.6.3平地機的傳動247
5.7路面壓實機249
5.7.1結構佈置與特點249
5.7.2轉向方式與機構250
5.7.3行走驅動與傳動252
5.7.4碾壓輪功能與結構253
5.8全向移動平臺254
5.8.1麥克納姆輪與全向行走254
5.8.2全向平臺行走原理254
5.8.3麥克納姆輪結構255
5.8.4麥克納姆輪全向行走產品形式256
5.9路軌兩用車259
5.9.1路軌兩用車結構特點259
5.9.2路軌兩用車的行走裝置260
5.9.3行走驅動方式261
5.9.4路軌轉換與轉換裝置263
5.10地面上移動的飛機264
5.10.1飛機地面運動狀態264
5.10.2飛機起落架的佈置形式265
5.10.3起落架基本組成266
5.10.4前起落架的功能特徵268
5.10.5主起落架的形式與功能269

第6 章 履帶與重載車輛271
6.1履帶裝置與行走271
6.1.1通過性能提高方案271
6.1.2履帶行走裝置272
6.1.3履帶行走轉向與傳動273
6.1.4多履帶車輛274
6.2履帶式戰車275
6.2.1履帶式戰車特點275
6.2.2戰車的履帶行走裝置277
6.2.3履帶式戰車懸掛裝置279
6.2.4扭杆懸掛裝置281
6.3履帶拖拉機282
6.3.1履帶拖拉機的特點282
6.3.2機架與懸架283
6.3.3履帶拖拉機的操作特點285
6.3.4拖拉機與推土機286
6.4履帶挖掘機287
6.4.1挖掘機結構特點287
6.4.2履帶挖掘機的驅動288
6.4.3行走驅動液壓系統289
6.4.4駕駛操控裝置290
6.5履帶攤鋪機291
6.5.1攤鋪機與攤鋪作業291
6.5.2履帶攤鋪機的傳動293
6.5.3行走驅動系統294
6.5.4輪式攤鋪機295
6.6路面銑刨機296
6.6.1路面銑刨機結構與作業工藝296
6.6.2行走裝置結構與驅動298
6.6.3行走轉向與整機調平299
6.6.4行走裝置類似的機械300
6.7多履帶牽引車輛301
6.7.1多履帶車行走特點301
6.7.2全向鉸接履帶越野車302
6.7.3非全向鉸接履帶車輛304
6.7.4整體車架四履帶車輛305
6.8重型多履帶車輛306
6.8.1重型多履帶車輛的特點306
6.8.2履帶輪鬥挖掘機307
6.8.3發射平臺運輸車309
6.9重載多輪運輸車311
6.9.1重載多輪運輸車特點311
6.9.2行走單元結構與功能312
6.9.3支承與懸掛系統314
6.9.4多輪動力運載模組315
6.10重載電動輪自卸車316
6.10.1電動輪自卸車結構特點316
6.10.2重載電動輪自卸車基礎結構317
6.10.3行走驅動裝置318
6.10.4其它形式重型電動輪自卸車320

第7 章 軌道運行車輛322
7.1軌道行走與驅動322
7.1.1軌道車輛的產生與發展322
7.1.2軌道車輛的結構特點324
7.1.3軌道車輛的驅動與能源供給326
7.2蒸汽機機車327
7.2.1基本構成與驅動原理327
7.2.2動力的產生與傳遞328
7.2.3行走裝置的特點329
7.2.4驅動輪特色330
7.2.5其它蒸汽機機車331
7.3內燃機機車331
7.3.1內燃機機車結構形式331
7.3.2內燃機機車的傳動332
7.3.3內燃機機車轉向架334
7.4電力機車335
7.4.1電力機車電氣系統336
7.4.2電氣佈置與受電裝置337
7.4.3電力機車驅動形式339
7.5動車組列車341
7.5.1動車與動車組佈置特點341
7.5.2動車組列車轉向架342
7.5.3動車組列車控制系統343
7.5.4動車組列車的獨特結構344
7.6城市輕軌列車346
7.6.1城市輕軌列車的發展346
7.6.2低地板輕軌列車轉向架347
7.6.3門式轉向架結構349
7.6.4另類城市軌道列車349
7.7跨坐式單軌列車351
7.7.1單軌交通系統構成351
7.7.2跨坐式單軌列車352
7.7.3跨坐式單軌轉向架構造353
7.7.4吊掛式單軌列車354
7.8直線電機驅動列車356
7.8.1直線感應電機驅動車輛356
7.8.2直線感應電機原理與結構357
7.8.3直線感應電機動力轉向架358
7.8.4直線電機驅動列車的制動359
7.9磁懸浮列車360
7.9.1磁懸浮列車概述360
7.9.2常導磁懸浮列車362
7.9.3超導磁懸浮列車363
7.10鐵路貨運車輛364
7.10.1鐵路貨運拖車的概況364
7.10.2貨車制動系統的特色366
7.10.3特型貨車368

第8 章 非常規廣義行走機械370
8.1行走機械的演化370
8.1.1行走機械的產生370
8.1.2行走實現的方式與裝置371
8.1.3行走功能的拓展372
8.1.4另類行走方式373
8.2空氣懸浮行走器374
8.2.1氣墊搬運車374
8.2.2全墊升氣墊船375
8.2.3其它空氣懸浮器377
8.3運架一體架梁機379
8.3.1架梁機作業原理379
8.3.2無導梁運架一體架梁機381
8.3.3導梁式運架一體架梁機384
8.4空中索曳纜車385
8.4.1空中索曳纜車的構成385
8.4.2空中纜車的驅動與行走388
8.4.3地面索引車輛390
8.5地下隧道盾構機392
8.5.1盾構法與盾構原理392
8.5.2盾構機結構與組成393
8.5.3盾構機的掘進行走395
8.6步履式移動設備397
8.6.1步履式移動設備的行走機構397
8.6.2步履移動式樁機399
8.6.3步行式吊鬥鏟401
8.6.4步履式輪鬥挖掘機401
8.7仿生步行機器人403
8.7.1腿足式機器人的行走特點403
8.7.2雙足行走機器人404
8.7.3多足步行機器人406
8.8攀爬登高機器人408
8.8.1攀爬的特徵408
8.8.2爬壁機器人409
8.8.3其它攀爬機器412
8.9助力行走外骨骼413
8.9.1助力行走裝置的功能與特徵414
8.9.2結構形式與機構運動415
8.9.3助力實現方式416
8.9.4其它運動助力裝置417
8.10無人駕駛車輛與智慧行走機械418
8.10.1無人駕駛與智能行走419
8.10.2無人駕駛車輛420
8.10.3智慧行走機械422
參考文獻424