ZL120型整体动臂装载机设计【毕业设计装载机设计】答辩稿

设计 ZL120型整体动臂装载机设计,学生姓名: 指导教师:,(课题来源： ),装载机,装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支承结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。 它是工程机械中不可缺少的装备之一。,装载机的分类,1) 按行走装置不同可分为履带式和轮胎式两种。 右图是一种履带式装载机。这种装载机坚固耐用、与地面附着力大、接地比压力小、越障碍物能力强，但其质量大、运动惯性大、结构复杂、磨损严重、维修量大、运行速度受限制，而且不能起吸收振动和缓和冲击的作用。,右上图是一种轮式装载机。这种机型采用双臂支承铲斗，铲斗工作平稳性好，受力状况也较好，但两臂之间有一定尺寸，这导致结构尺寸扩大，可能与轮胎等发生干涉，结构不好布置。 右下图也是一种轮胎式装载机。这种机型采用单臂支承铲斗，铲斗工作平稳性及受力状况均不如双臂支承，但此型式结构紧凑，结构易与布置。,2)按装载方式不同分类 按装载方式不同可分为前卸式、后卸式、侧卸式和回转式。轮式装载机基本上都是采用前卸式。 3)按转向方式不同分类 按转向方式不同可分为整体式和铰接式。 4)按使用场合不同分类 按使用场合不同分为露天用装载机和井下用装载机。 此外，还有一些分类方式。如按传动形式不同可分为机械传动、液压传动、电传动等。,主要设计参数:,1）斗容量4 m3 ； 2）额定载重量80kN； 3）发动机功率200kW； 4）最大掘起力210kN； 5）最大卸载高度3500mm；6）动臂提升时间6.5s； 7）三项和时间12s； 8）最大转向角35； 9）最小转弯半径6800mm； 10）行驶速度：前进第4挡36km/h；后退第3挡 20km/h； 11）后桥摆动角10； 12）外形尺寸850032003450mm 13）整机质量18500kg。,装载机总体设计,装载机的总体布置应从保证其主要性能出发，在总体设计和各总成部件设计的密切配合下，根据使用要求和桥荷分配来协调各总成的性能 ，并确定和控制它们的位置、尺寸和重量。总体布置不仅应使装载机具有良好的使用性能，而且必须保证操作轻便、拆装容易和维修方便。,1）车架连接和传动轴的布置 铰接车架铰销中心布置在前后桥轴线中间偏前位置 。 如右图所示，采 用这种布置方式， 装载机转弯时， 前轮转弯半径大 于后轮转弯半径， 作业阻力增大， 作业效率低，操 作性能不好。, 铰接销布置在前后桥轴线的中心。 如右图所示，采用 这种布置方式，装载 机转弯时，前后轮轨 迹相同，这不仅在松 软地面上可以减小转 向阻力矩和行驶阻力， 而且前轮能通过狭小的 场地，后轮也能顺利通 过，司机操作性能好， 但是这种布置方式就整 个传动系统来说，排列 比较困难。,传动轴布置在装载机的纵向对称平面内，并尽可能成水平布置，使中间传动轴的中点和车架的铰接销中心线重合，这样才能保证转向时，万向节作等速转动。 2）工作装置的布置 工作装置布置在装载机的前部，工作装置各构件的布置主要是确定动臂的长度和各铰接点的位置。动臂和车架连接的铰接点的位置，应不影响驾驶员的视线。铰接点前后位置选取时，若铰接点位置前移，卸载的距离增大，稳定性降低。因此，在不影响卸载距离的条件下，尽可能向后布置。,轮式装载机工作装置设计,轮式装载机工作装置 由铲斗、连杆、摇臂、 动臂、转斗油缸、举升 油缸组成。 如图，1为摇臂，2为 动臂，3为铲斗， 4为 连杆。,轮式装载机工作过程,轮式装载机是一种铲、装、运、卸一体化的自行式设备，它的工作过程由六种工况组成。 1）插入工况 动臂下放，铲斗放置于地面，斗尖触地，斗底板与地面呈35倾角，开动装载机，铲斗借助机器的牵引力插入料堆。 2）铲装工况 铲斗插入料堆后，转动铲斗铲取物料，待铲斗口翻至近似水平为止。,3）重载运输工况 铲斗铲装满物料后举升动臂，将铲斗举升至运输位置，然后驱动机器驶向卸载点。 4）举升工况 保持转斗缸长度不变，操纵举升缸，将动臂举升至上限位置，准备卸载。 5）卸载工况 在卸载点，在举升工况下操纵转斗油缸使铲斗翻转，向运输车辆中卸载，铲斗物料卸净后下放动臂，使铲斗恢复至运输位置。 6）空载运输工况 卸载结束后，装载机由卸载点空载返回装载点。,工作装置设计要求: 要具有较强的工作能力，铲斗插入料堆的阻力要小，在料堆中铲掘的能力大，能耗低。工作机构的各杆件受力状态良好，强度寿命合理。要保证必要的卸载角、卸载高度。轮式装载机工作机构属于连杆机构，设计中要特别注意防止各个工况出现构件相互干扰、“死点”、“自锁”和“机构撕裂”等现象 。,连杆系统设计,连杆系统有以下几种类型： 1）正转八杆机构 2）转斗油缸后置式反转六杆机构 3）转斗油缸后置式正转六杆机构 4）正转四杆机构 5）转斗油缸前置式正转六杆机构 6）正转五杆机构 综合考虑各种机构的优缺点，本次设计选用转斗油缸后置式反转六杆机构。,机构分析,右图所示装载机采用反转六杆机构。 反转六杆机构由转斗机构和动臂举升机构两个部分组成。转斗机构由转斗油缸、摇臂、连杆、铲斗、动臂和机架六个构件组成。 举升机构主要由动臂举升油缸和动臂组成。,根据要求，采用 图解法作图，得到 反转六杆机构如图。 在此数据的基础 上，可设计出各构 件。 各构件如图所示,摇臂,连杆,动臂,铲斗,动臂实体网格图,动臂应力分析图,动臂静态位移图,工作装置设计完之后，则可画出底座，完成 装载机总图，如下。,结论,经过三个月的忙碌，毕业设计至今已基本完成。在这段时间里，主要完成了以下工作。 查阅各种资料，详细了解了装载机的现状及发展趋势、用途、分类、基本组成等相关知识。在此基础上，完成了装载机的总体设计及工作装置设计，工作装置结构分析与校核以及整机稳定性验算。绘出图纸折合0号图5张