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装载机的工作机构的设计说明书.doc

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装载机的工作机构的设计说明书.doc

南昌航空大学科技学院学士学位论文III目录第一章绪论..........................................................................................................11.1课题背景..........................................................................................................11.2课题学术意义及实用价值..............................................................................21.3本文的主要任务..............................................................................................31.4本章小结..........................................................................................................3第二章装载机工作装置简介.......................................................................42.1装载机工作装置的结构形式与特点..............................................................42.1.1工作装置的总体结构与布置..................................................................42.1.2TZ08D型前装载机结构简况及设计参数..............................................42.2液压油缸设计计算..........................................................................................62.2.1液压缸主要尺寸的计算..........................................................................62.2.2液压缸性能参数的计算.........................................................................82.3工作装置连杆机构的结构形式与特点..........................................................92.4装载机工作装置的基本概念.........................................................................92.5装载机工作装置的设计要求.......................................................................102.5.1装载机典型作业工况及其描述.......................................................102.5.2工作装置的设计要求.......................................................................112.6本章小结........................................................................................................12第三章装载机工作装置三维模型的建立...........................................143.1三维实体几何模型的建立............................................................................143.1.1Pro/e软件特点....................................................................................153.1.2Pro/e建模方法....................................................................................173.2装载机工作装置三维实体模型的创建........................................................193.2.1零件三维模型的建立............................................................................193.2.2标准件的建立........................................................................................193.2.3工作装置装配模型的建立....................................................................193.3本章小结........................................................................................................20南昌航空大学科技学院学士学位论文IV第四章工作装置动臂的强度校核...........................................................214.1计算载荷工况................................................................................................214.2建立动臂强度分析力学模型(模型的简化)............................................224.2.1支座的简化............................................................................................224.2.2载荷的简化............................................................................................234.3动臂的校核....................................................................................................234.3.1弯矩的计算............................................................................................234.3.2弯矩图的绘制.......................................................................................254.3.3弯曲应力的计算...................................................................................254.4结论................................................................................................................264.5本章小结........................................................................................................26结论.........................................................................................................................27参考文献...............................................................................................................29摘要TZ08D型前装载机是山东省农业机械科学研究所现代农业装备工程技术公司设计的第四代小型装载机,是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。国外装载机发展迅速,而我国装载机在设计上存在很多问题,其中主要集中在可靠性、结构设计强度等方面。本文以TZ08D型装载机为例,先介绍了TZ08D装载机工作装置结构,利用AUTOCAD2007对装载机工作装置进行初步设计,然后利用Pro/E软件进行装载机工作装置的三维实体设计,以真实地反映装载机的几何形状进而反映出各部件空间位置,有效地反映装载机真实结构,提供直观形象的实体图形,为进一步动态仿真和有限元分析做准备并及时发现和解决问题。最后利用材料力学中的梁模型对工作装置动臂结构进行强度校核,以验证设计的合理性。满意关键词装载机,Pro/ENGINEER,强度校核南昌航空大学科技学院学士学位论文VAbstractTheTZ08DFrontWheelloaderisthefourthgenerationsmallscaledWheelloaderintheModernAgriculturalEquipmentEngineeringTechniqueCompanyofShandongAgriculturalMachineryResearchInstitute.Itisonemachineextensivelyusedforhighway,railroad,construct,waterelectricity,port,mineralmountainetcandmainlyusedforaspadetopacksoil,freestone,lime,coal...etc.tospreadaformmaterial.Itcanalsomakealightdegreespadetodighomeworktothemineralstone,hardsoiletc.Theabroadloaderdevelopquickly,butourloadersexistalotofproblemsonthedesign,amongthemmainlyconcentratingondesigningstrengthinthecredibility,structureetc.WiththeTZ08Dwheelloaderforaexample,thistextfirstlyintroduceitsstructureandgivepreliminarydesigningwiththehelpofAUTOCAD2007,thenaskingforhelpofPro/Esoftwaretocarryonloadingmachineworkdeviceof3Dentitydesignforreallyreflectingloadingmachineofseveraltheshapethenreflectstheirpositionofeachpartseffectivelyandintroduceitsinstructiontoresolveaproblemintime.Finally,thetextchecksforthestrengthoftheboomstructureintheloaderwiththehelpofbeammoldintheMechanicsofMaterialsKeywordsWheelloader,Pro/Engineer,checkforthestrength第一章绪论1.1课题背景TZ08D型前装载机是山东省农业机械科学研究所现代农业装备工程技术公司设南昌航空大学科技学院学士学位论文VI计的第四代小型装载机,是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中,装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。过去,工作装置基本上沿用类比法和作图试凑法进行设计,工作繁琐、设计精度低、周期长,且不易获得各项性能指标都比较满意的设计方案。尽管在长期实践中积累有一定的设计经验,但由于缺乏现代设计理论与方法的指导,设计时仍存在较大的盲目性.为了寻求一组满意的方案,常常需要完成大量的手工作图工作。这样,不仅设计效率很低,对物理样机的依赖性也很大,难于创新。近几年来,无论在国内还是在国外,装载机品种和产量都得到了迅猛发展,已成为工程机械的主导产品之一。70年代中期以来,国外一些大型装载机制造公司己将优化设计、有限元分析及CAD等现代设计理论与方法应用于装载机工作装置的实际产品设计之中,取得了较好的经济效益。国内一些单位于80年代初开始了这项研究工作,并初见成效。近20多年来出现并迅速发展起来的即优化设计、可靠行设计、有限元分析、动态设计及CAD等于一体的现代设计方法学,已广泛应用于常规的机械产品设计之中.早在70年代,装载机工作装置的优化设计在国外便不再是独立进行,而是与有限元的结合使用,己使这种理论在实践中日趋完善。美国学者D.L.Bartel和D.C.Swann的前端式装载机动臂总成优化便是巨大的成功范例。另外.卡特彼勒、日本小松制作所和意大利菲亚特一阿里斯等大型装载机制造公司也于70年代中期将优化设计、有限元分析及CAD现代设计理论与方法应用于装载机及其工作装置的实际产品设计之中,并取得了较好的经济效益。我国在七五和八五期间,我国一些工程机械厂从美国和日本等国家引进其70年代中、后期的产品进行批量生产,以提高我国装载机的设计水平和产品质量。为了提高我国装载机的设计水平和产品市场竞争力,缩小与国外先进水平的差距,从80年代开始,国内一些高等院校和研究单位广泛开展了装载机工作装置的理

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