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大型矿用自卸车静液压传动系统设计毕业论文.doc

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大型矿用自卸车静液压传动系统设计毕业论文.doc

第6页共59页目录摘要........................................................................ⅠAbstract....................................................................Ⅱ第1章绪论..................................................................11.1大型矿用电动轮自卸车的现状及发展................................................................11.2现代液压技术的发展........................................................................................21.3大型矿用自卸车用静液压驱动的可行性与优越性..............................................31.4本设计的任务和目标........................................................................................4第2章主要技术参数及对液压系统的要求.......................................52.1主要技术参数...................................................................................................52.2主机对液压系统的要求.....................................................................................5第3章静液压驱动系统的设计.................................................63.1车辆行走机构对液压传动系统的要求................................................................63.2液压驱动系统的型式........................................................................................63.2.1容积调速系统..........................................................................................63.2.2功率分流液压调速系统............................................................................73.3行走驱动系统性能的主要参数..........................................................................73.4静液压驱动系统方案的确定............................................................................83.4.1液压驱动系统的型式................................................................................83.4.2液压驱动系统传动方案..........................................................................123.5液压传动系统的设计计算..............................................................................123.5.1确定液压系统的工作压力.......................................................................133.5.2液压传动参数及性能的计算...................................................................133.5.3辅助装置...............................................................................................213.6拟定驱动液压系统工作原理图.......................................................................233.7液压元件的选择和设计.................................................................................25第4章液压转向系统的设计...................................................274.1转向系统的基本要求.....................................................................................274.2转向方式及转向随动系统方框图...................................................................274.2.1轮式车辆转向方式.................................................................................274.2.2转向随动系统方框图..............................................................................284.3液压转向系统方案的选择..............................................................................284.4液压转向系统设计计算.................................................................................294.4.1转向阻力矩的计算.................................................................................294.4.2转向油缸参数的确定..............................................................................304.4.3转向器参数的确定.................................................................................32第3章静液压驱动系统的设计第7页共59页4.4.4油泵参数的确定.....................................................................................334.5拟定液压转向系统工作原理图.......................................................................33第5章液压举倾系统的设计...................................................355.1概述.............................................................................................................355.2举倾系统的限速措施.....................................................................................355.3液压举倾系统的设计计算..............................................................................365.3.1倾卸油缸行程及内径的计算...................................................................375.3.2倾卸油缸容积及油泵的计算...................................................................395.4拟定液压举倾系统工作原理图.......................................................................39第6章制动性能分析.........................................................416.1制动力矩和制动力........................................................................................416.1.1前轮制动力矩和制动力..........................................................................416.1.2后轮制动力矩和制动力..........................................................................426.2前后轮附着力及滚动阻力..............................................................................426.3制动加速度和制动距离.................................................................................43第7章系统总成.............................................................457.1液压转向系统和举升系统的组合...................................................................457.1.1系统的组合.............................................................................................457.1.2举升转向组合系统元件的选择.................................................................477.2大型矿用自卸车静液压传动系统的总成.........................................................477.3静液压传动系统动力来源传动装置的选择.....................................................50第8章液压系统性能验算.....................................................518.1液压系统压力损失..........................................................................................518.2液压系统的发热温升......................................................................................528.2.1液压系统的发热功率..............................................................................528.2.2液压系统的散热功率..............................................................................538.3液压系统冲击压力..........................................................................................54结论........................................................................57致谢........................................................................58参考文献....................................................................59附录........................................................................60第8页共59页第1章绪论1.1大型矿用电动轮自卸车的现状及发展自1963年由美国UnitRig公司G.E公司合作研制出世界上第一台装载质量问77t矿用电动轮自卸车以来,经过多年的不断完善和大量新技术、新材料、新工艺的采用,重型矿用电动轮自卸车作为汽车中的新品种已发展成熟,已经有108t、154t、170t、280t等多个系列。它是目前过内外大型露天矿普通采用的高效运输设备,已占有大份额市场。国内矿用电动轮自卸车在我国大型露天矿山的使用始于70年代中期,使用单位主要分布在煤炭、冶金等行业,其装载质量主要为108t和154t两种。国外生产重型矿用自卸车的主要厂家有小松矿用设备公司、尤克里德日产公司、卡特彼勒、利勃海尔公司等,其共同特点是车型全系列、部件专业化、有完整的配套体系。我国重型矿用电动轮自卸车的生产厂商主要有三家湘潭电机厂、本溪重型汽车厂和常州冶金机械厂。湘潭电机厂生产的自卸车经过不断改进和完善,吸收国外技术的基础上已经形成了几个系列,辽宁本溪重型汽车厂由于多种原因现已停产,江苏常州冶金机械厂主要与美国UnitRig公司合作生产Mark36型154t矿用电动轮自卸车。目前重型矿用电动轮自卸车驱动的传动方式都是采用交直流传动,由柴油机带动发电机发出三相中频交流电,经外部整流装置整流变成直流电后输往汽车后桥两侧的直流牵引电机,以驱动汽车行驶。举升和转向采用液压系统,有两种形式常流式和常压式,转向系统均采用动力转向,举升系统才采用侧置式双缸三级双作用油缸外置于车架两侧。电传动系统是由发电机、牵引电机、和电控制三大部分组成,其主要满足恒功控制的要求。驱动形式通常都采用42后轴驱动。重型矿用电动轮自卸车的发展趋势主要是三点1.大型化。促使矿用电动轮自卸车朝大型化方向发展的动因主要有两个一是大型露天矿山开采的需要,二是大型机械传动自卸车的发展。随着大型矿山的发展和开采运输量的增大,为了提高运输效率、降低成本,许多大型矿山都倾向于采用大吨位矿用自卸车,这促使许多制造厂家相继研制开发出大吨位矿用电动轮自卸车一满足矿山用户的需要。高速发展的电子技术、控制技术和新型电子元器件的出现、大功率车用柴油机的问世、高负荷大型轮胎材料的研制成功及相关技术的解决和发展又为矿用电动轮自卸车的大型化铺平了道路。因此,矿用电第3章静液压驱动系统的设计第9页共59页动轮自卸车的大型化已经成为许多制造厂家为开拓市场吸引更多客户而普遍采用的一种竞争策略。2.计算机控制和大量新的电控元器件的使用。80年代中后期开始,计算机控制技术已经逐步用于矿用电动轮自卸车的车速自动调节、柴油机燃油喷射及整车的故障分析诊断等领域。随着计算机技术、通信技术、传感器技术等的进一步发展,计算机控制技术将在矿用电动轮自卸车的许多方面得到应用,从而减轻驾驶员和矿山维护人员的劳动强度,提高电动轮自卸车的自动化程度和劳动生产率,使其性能和工作可靠性将得到进一步的提高。随着交流变频调速技术的发展和大功率逆变器的问世,重型矿用电动轮自卸车已开始采用交交传动。3.整车性能和工作可靠性进一步提高。目前国内外许多厂家已将大量先进的设计方法和成熟的分析软件应用在矿用电动轮自卸车的前后桥悬架系统、车架、后桥壳等关键零部件的结构设计及应力分析中,以提高整车的工作可靠性、操纵稳定性及整车使用寿命。4.采用双能源作动力。重型电动轮自卸车采用辅助架线供电和本身柴油发动机作为双能源运行也是一个值得关注的新趋向。双能源矿用自卸车的出现既解决了矿用电动轮自卸车重载上坡时柴油发动机动力不足、车速慢等问题,又节约了能源,降低了柴油机废气的排放,利于环境保护。但是电动轮自卸车有体积庞大、重量大、故障率高、维修次数多等缺点,因此,结合现代传动技术的发展,探索一种矿用自卸车新的传动方法是必要的。1.2现代液压技术的发展液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2~3.5,而我国只占1左右,这充分说明我国液压技术使用率较低,努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。液压技术具有独特的优点,如液压技术具有功率重量比大,体积小,频响高,压力、流量可控性好,可柔性传送动力,易实现直线运动,并易与微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统等优点。因此,液压技术广泛用于国民经济各部门。但是近年来,液压技术面临与机械传动和电气传动的竞争,如数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。为此,努力发挥液压技术的优点,克服缺点,注意和电子技术相结合,不断扩大应用领域,同时降低能耗,提高效率,适应环保需求,提高可靠性,这些都是液压技术继续努力的永恒目标,也是液压产品参与市场竞争取胜的关键。为了和最新技术的发展保持同步,液压技术必须不断发展,不断提高和改进元件和系统的性能,以满足日益变化的市场需求。这是液压技术的创新特征,液压技术的不断发展体现在如下一些比较重要的特征上一、提高元件性能,创制新元件,体积不断缩小。为了能在尽可能小的空间里传递尽可能大功率,液压元件的结构不断地在向小型化发展。市场上出现了一种新型的被称为肌腱的执行元件。它的形状像一根两端有接头的软管,把它

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