说明书.doc

ZL50装载机总体及变速箱设计(第二行星排)【4张CAD图纸和说明书】

收藏

资源目录
跳过导航链接。
压缩包内文档预览:(预览前20页/共78页)
预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图
编号:10415713    类型:共享资源    大小:4.55MB    格式:RAR    上传时间:2018-08-10 上传人:俊****计 IP属地:江苏
40
积分
关 键 词:
zl50 装载 总体 整体 变速箱 设计 第二 行星 cad 图纸 以及 说明书 仿单
资源描述:

摘要

Zl50装载机是我国轮式装载机系列中的中型产品,该机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械,广泛应用于矿山、基建、道路修筑、港口、货场、煤场等地进行装载、推土、铲挖、起重、牵引等作业。

本设计的步骤简单如下:1.对装载机的总体进行分析,确定总体参数;2.牵引计算,确定出各档及各档传动比;3.对装载机进行整体布置,并绘出总体布置图;4.变速箱的设计,这是本设计中最主要的部分,确定传动比,设计传动简图,配齿计算,得出齿圈、行星轮、太阳轮的齿数,并验算其合理性。然后进行齿轮设计;5.对离合器,轴、轴承的设计及选择。

此设计中,主要任务是设计变速箱及第二行星排,设计中采用了行星式动力换挡变速箱,它具有3个离合器和3根轴,且轴安装在壳体内,使变速箱结构简单、便于维修。变速箱具有两个前进挡和一个后退档,可以产生三个速度。


关键词:    装载机      液力机械传动系统      行星式动力换挡变速箱


ABSTRACT

The loader ZL50 iswheel type and it is more bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine、capital contuction、road builing 、port、field、coalfield and carries loading 、pushing dust 、diging  rising weight

The design of the simple steps are as follows: 1.the overall loader analysis , to determine the overall parameters; 2. traction calculation, determine the gear and the gear ratio; 3 .to loader for the overall layout, and draw the overall layout; 4.design of gearbox ,and it is the design of the main parts determination of design, transmission ratio, transmission diagram, gear tooth number calculation, the ring gear, a planet wheel, sun wheel, and check the rationality. Then the design of the clutch gear; 5. design and selection of shaft, bearing.

In my design, I adopt counter shaft power shift transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speeds


KEY WORDS:     lorder         liquid  engine  driving  system        

Hydraulic  torque  conventer  power  shift  gearbox



目录

第1章 前言········································································· 1

第2章 总体设计·································································· 2

  2.1 概述··········································································· 2

  2.2 选择确定总体参数··························································· 2

  2.3 装载机底盘部件型式设计·················································· 11

第3章 牵引计算································································ 22

  3.1 柴油机与变矩器联合工作的输入与输出特性曲线······················· 22

  3.2 确定档位及各档传动比···················································· 28

  3.3 运输工况牵引特性曲线···················································· 31

  3.4 求出各档最高车速并分析牵引特性······································· 33

第4章 总体布置································································ 35

  4.1 总体布置草图的基准······················································· 35

  4.2 各组成部件的位置························································· 35

  4.3 计算平衡重·································································· 39

4.4 桥荷的分配································································· 40

4.5 验算轮胎载荷······························································· 42

4.6 总体布置图·································································· 43

第5章 行星式动力换挡变速箱设计········································ 43

5.1 传动比的确定 ······························································ 44

  5.2 传动简图设计 ······························································ 45

  5.3 配齿计算 ··································································· 47

5.4 离合器设计·································································· 53

5.5 齿轮设计····································································· 56

5.6 轴的设计····································································· 59

5.7 轴承的选择计算····························································· 64

第6章 毕业设计小节··························································· 66

参考文献············································································68

毕业实习报告····································································· 69

附:英文翻译

    英文原文

   第1章前言

 ZL50轮式装载机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械,因其具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,所以对于加快工程建设速度,减轻劳动强度,提高工程质量,降低工程成本都发挥着重要的作用,是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。

    ZL50轮式装载机是高效率、用途广泛的工程机械,广泛应用于建筑、矿山、道路、水电和国防建设等国民经济各个部门,不仅对松散的堆积物料可以进行装、运、卸等作业,还可以对岩石、硬土进行轻度挖掘工作。

ZL50轮式装载机属于ZL系列,采用轮式行走系,液力机械传动系,铰接式车架工作装置采用液压操纵。此类装载机具有机动性好、转向灵活、生产率高、操纵轻便等特点,一般后桥布置为摆动桥,增加了整机的稳定性,所以该机的安全性好。

ZL50轮式装载机为四轮驱动装载机,作业时以全轮驱动,空车运输时,为防止寄生功率,仅用前轮驱动,因此后桥的传动可以用啮合套脱开。ZL50装载机采用液压与液力机械传动,具有变速平稳、传动比大、作业效率高和无级变速等特点,应用十分广泛。其变速器采用行星齿轮变速器,换档操纵为液压式。ZL50装载机的主要特点:采用双涡轮变矩器、具有两个前进档一个倒退档的双行星传动动力换档变速器,以及能实现脱起动,内燃机熄火转向,排气制动的“三合一”机构。 


内容简介:
装载机液力机械变速器 ZL40/50型 使用说明书 福建省三明齿轮箱有限责任公司 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 一、 基本参数: 输入最大功率 154KW 输入最大转速 2200r/min 变矩器型式: 单级、二相、四元件(双涡轮) 变矩器最大变矩比 4 变速箱型式 二前一倒/动力换档,行星机构 变矩器机械传动比: 档 2.155 档 0.578 倒档 1.577 取力器输入/输出传动比 P.T.O.1 1.0 P.T.O.2 1.167 操纵油压 1.101.50Mpa 变矩器进口油压 0.300.45Mpa 变矩器出口油压 0.200.30Mpa 润滑油压 0.100.20Mpa 变矩器出口最高允许温度 120 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 二、 结构原理: 液力机械变速器由液力变矩器和动力换档机械变速箱两部分组装而成,其传动原理简图3 图3 ZL40/50变速箱传动原理简图 1. 液力变矩器: 变矩器为单级、二相、四元件。 变矩器主要由泵轮、一级涡轮、二级涡轮及导轮组成。泵轮通过弹性钢板与发动机飞轮连接,泵轮旋转时,驱动循环园内的油液,使之具有一定的动能,而油液又推动一级涡轮和二级涡轮,并通过与它们连接的输出齿轮带动变速箱。由于变矩器涡轮扭矩和转速可随负载的变化而改变,因而具有自动变矩、变速的功能。导轮通过导轮座固定在变矩器壳体上。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 在液力变矩器负载较小或转速较高时,二级涡轮单独工作;当液力变速器负荷增大,而使转速降低时(此时发动机转速基本不变),变矩器自动地变为一、二级涡轮同时工作。 2. 机械变速箱: 变矩器二级涡轮的动力经输入二级齿轮传至中间输入轴,变矩器一级涡轮的动力传至输入一级齿轮,在传至大超越离合器外环齿轮。当外负荷较小时,因变速箱中间输入轴比大超越离合器外环齿轮的转速高,使大超越离合器滚柱空转。此时二级涡轮单独工作。 当外负荷增加时,迫使变速箱中间输入轴转速逐渐下降,如中间输入轴的转速小于大超越离合器外环齿轮转速时,滚柱被楔紧,由一级涡轮传来的动力经滚柱传至大超越离合器凸轮,由于凸轮与中间输入轴为螺栓联接,故此时一级涡轮与二级涡轮同时工作。机械变速箱有二个前进档、一个后退档。 3液压系统:( 见图 4 ) 三、使用要求: 1. 安装连接: 液力变矩器通过变矩器壳体端面与发动机飞轮壳端面直接用螺钉连接,变矩器前端通过弹性钢板与发动机飞轮连接,泵轮罩前端有定心轴,装入飞轮定心孔内。变速器两侧设有安装 V 形块,供变速器安装到车体上用。所有连接尺寸见图1所示。 2. 使用要求: 液力变速器装车后,应从加油口加注22#透平油(SYB1201-60)PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 或 6#、8#液力传动油约 45 升,并在发动机启动后五分钟再次检查油面,其位置应达到检油塞的高度!每班作业前后,都应检查变速器油面位置!变速器运转时的操纵油压应保持1.11.4Mpa!油温最高不得超过120!变速器要减档时应先减速行使!当要换倒档时应先停车再换档! 在启动发动机时应将变速杆置于空档位置! 新的变速器在装车后,应进行二十四小时跑合,三个档位每档运行四小时,跑合期内负荷不得超过70%,并经常注意油温,油面和螺栓紧固情况,跑合结束后清洗变速箱油底壳滤网并更换新油。 3. 保养: 保养分为50、200、600、2400小时保养。 50小时(周)保养:( 1 )检查油位;(2)检查变速器操纵装置。 200小时(月)保养:清洗滤清器。 600小时(季)保养:( 1 )变速箱更换新油;(2)清洗油底壳及滤清器。 2400 小时(年)保养:对变速箱、变矩器进行解体检查,必要时调整或更换零部件。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 小 孔 变 矩 器 旁 通 阀 冷却器润滑压力调节阀0.1-0.2Mpa去润滑油齿轮泵油底壳安全阀0.3-0.4Mpa 滤清器减压阀1.1-1.4Mpa单向阀离合器切断阀变速阀杆倒 档 离 合 器 档 离 合 器 档 离 合 器 档 档 空 档 倒 档 图4 液力变速器液压系统示意图主油路(1.1-1.4Mpa)档位油路变矩器进口油路变矩器出口油路油底壳阀芯、阀杆PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 四、主要故障及排除方法: 故障原因、特征 排除方法 发动机运转但不能行使 1、未挂上档; 2、变速油位过低; 3、变速操纵阀的制动阀杆不能回位; 4、变速油泵损坏或油封渗漏导致供油不足。 1、重新推到档位或检查档位的准确性; 2、补充新油; 3、拆检制动阀杆、找出不能回位原因; 4、更换油泵或油封。 驱动力不足 1、变矩器进口油压低; 2、离合器打滑; 3、发动机转速不够。 1、检查变速箱油位;清洗油底壳滤网及滤清器;检查变矩器调压阀是否正常; 2、检查离合器油压及活塞油封; 3、检查发动机。 变速油压过低 1、减压阀调整不当; 2、油滤器堵塞; 3、油泵失效; 4、离合器油封严重漏油。 1、重新调整; 2、清洗滤油器; 3、更换油泵; 4、更换油封。 变矩器油温过高 1、变速箱油位过高或过低; 2、离合器打滑; 3、长期重负荷作业。 1、按要求注油; 2、检查离合器油压; 3、停车冷却。 紧急制动后挂不上档 1、气制动阀踏板限位螺钉调整不当,气制动阀不能彻底回位; 2、气制动阀活塞卡住,解除制动后不能回位; 3、制动阀杆卡住。 1、重新调整踏板限位螺钉,使气动阀能彻底回位; 2、清洗检修活塞; 3、拆检制动阀杆。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 附:ZL40/50变速器零件清单 总装零件明细表 序号 图 号 名 称 数 量 备 注 1 GB5783-86 螺栓M1020 14 2 GB5783-86 螺栓M1030 32 3 GB5783-86 螺栓M1040 2 4 GB5782-86 螺栓M1050 6 5 GB5782-86 螺栓M1070 13 6 GB5782-86 螺栓M1075 5 7 GB5782-86 螺栓M1080 2 8 GB898-88 双头螺栓AM1235 8 9 GB5783-86 螺栓M1438 8 10 GB5783-86 螺栓M1840 8 11 GB93-76 弹簧垫圈10 74 12 GB93-76 弹簧垫圈12 8 13 GB93-76 弹簧垫圈14 8 14 GB93-76 弹簧垫圈18 8 15 GB6170-86 螺母M12 8 16 GB848-85 垫片10 2 17 GB276-93 球轴承6012 1 18 GB276-93 球轴承6211 1 19 GB276-93 球轴承6210N 2 20 GB119-86 销 2 21 GB893.1-86 孔用挡圈90 1 22 GB825-88 吊环螺钉M20 2 23 GB1096-79 平键1436 1 24 1350C-010 检油开关ZG1/4“ 2 25 403017 弹簧 15 26 403700 变速操纵阀总成 1 27 403600 变速泵总成 1 28 403011 倒档一档从动片 8 29 403012-013 倒档一档主动片总成 8 30 403063B 管接头 5 31 402223 螺塞ZG3/4“ 1 32 403062 螺塞 ZG3/8“ 1 33 403002B 端盖 1 34 403003A 中盖 1 35 403004 一档油缸体 1 36 403005A 箱体 1 37 403014 摩擦片隔离架 1 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 序号 图 号 名 称 数 量 备 注 38 403015 圆柱销 8 39 403016 弹簧销轴 15 40 403008A 一档活塞体 1 41 403018A 倒档活塞体 1 42 403022 圆柱销 1 43 403023 固定板 1 44 403028 圆柱堵塞 1 45 403032-34 连接座 2 46 403057 轴承座 1 47 409207-08 软轴支架 1 48 403055B 转向泵驱动轴 1 49 403056 转向泵驱动齿轮 1 50 403610B 轴齿轮 1 51 403100 一轴总成 1 52 403200 二轴总成 1 53 403500 三轴总成 1 54 403300 四轴总成 1 55 42C0053 油底壳总成 1 56 YJSW315-6 双涡轮液力变矩器 1 57 50300.5 标 牌 1 58 GB827-86 铆钉 36 2 59 GB1235-76 O型密封圈 1 59 GB1235-76 O型密封圈 1 60 JB982-77 组合密封垫圈 5 61 403006A 氟橡胶 2 62 403010A 氟橡胶 2 63 403020A 氟橡胶 1 64 403001A 密封垫 1 65 403021 密封垫 1 66 403029 密封垫 1 67 403609 密封垫 1 68 403406 密封垫 1 69 409110 制动鼓 1 70 409101-117 制动器 1 71 GB5783-86 螺栓 8 72 GB5783-86 螺栓M1430 4 73 GB93-76 弹簧垫圈12 8 74 GB93-76 弹簧垫圈14 4 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 一轴总成零件明细表(图5) 序号 图 号 名 称 数 量 备 注 1 403101 旋转油封70785 1 2 403102 旋转油封45535 1 3 6016 GB276-93 球轴承8012522 1 4 51111 GB301-93 推力球轴承 1 5 403103 输入二级齿轮 1 6 403104 输入一级齿轮 1 7 6311 GB276-93 球轴承5512029 1 8 403105 调整圈 1组 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 二轴总成零件明细表(图6) 序号 图 号 名 称 数 量 备 注 1 GB6171-86 螺母M101 20 2 GB93-87 弹簧垫圈10 20 3 403201 螺栓M10176 20 4 403202 调整环 1组 5 6211 GB276-93 球轴承5510021 1 6 403203 中间输入轴 1 7 6010 GB276-93 球轴承508016 2 8 GB893.1-86 孔用挡圈80 1 9 403205C 压盖 1 10 403206B 隔离环 1 11 403204 弹簧8.432 3 12 403209B 内环凸轮 1 13 403207B 滚柱1326 24 14 403208M 外环齿轮 1 15 403210 隔离套 1 16 6210 GB276-93 球轴承509020 2 17 403211 垫片 1 18 403212 调整圈 1 19 403213A 倒档行星架 1 20 403215 止动垫片 4 21 GB93-87 弹簧垫圈8 4 22 GB5783-87 螺栓M810 4 23 403216 倒档内齿圈 1 24 403217 铜垫片 16 25 403218TM 行星轮 8 26 GB309-86 滚针435 176 27 403219 隔离套 16 28 403220 卡圈21484 1 29 403221 倒档行星轴 4 30 403222A 一档内齿圈 1 31 403223 一档行星架 1 32 403224 止动盘 1 33 GB93-87 弹簧垫圈12 4 34 GB5783-86 螺栓M1235 4 35 6210N GB277-93 球轴承509020 1 36 403225 直接档连接盘 1 37 403226 太阳轮 1 38 403227 一档行星轴 4 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 三轴总成零件明细表(图7) 序号 图 号 名 称 数 量 备 注 1 403503 螺栓M121.25100 12 2 GB93-87 弹簧垫圈12 12 3 403501 直接档受压盘 1 4 6022 GB276-93 球轴承11017028 1 5 403502A 直接档轴 1 6 GB5783-86 螺栓M820 12 7 GB6170-86 螺母AM8 12 8 GB93-87 弹簧垫圈8 12 9 403504 圆柱销1330 6 10 403505-506 直接档主动片总成 2 11 403507 直接档从动片 1 12 403508A 直接档活塞 1 13 403511G 中间轴输出齿轮 1 14 403512A 直接挡油缸体 1 15 403513 盘形弹簧 1 16 GB894.1-86 轴用挡圈65 1 17 GB119-86 销10S730 2 18 403516 销1030 3 19 403101 旋转油封70785 1 20 42204 GB283-87 圆柱滚子轴承204714 1 21 6411 GB276-93 球轴承5514033 1 22 403517 调整圈 1组 23 403102 旋转油封45535 1 24 铁线2200 6 25 403010A 外密封环 1 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 四轴总成零件明细表(图8) 序号 图 号 名 称 数 量 备 注 1 403301C 法兰 1 2 403302A-302B 六角尼龙锁紧螺母 2 3 403303 垫圈 2 4 GB1235-76 O型橡胶密封圈D525.7 2 5 403304A 油封座 2 6 GB1235-76 O型橡胶密封圈D1305.7 2 7 HG4-692-67 骨架油封SG709512 2 8 GB893.1-86 孔用挡圈130 2 9 6312 GB276-93 球轴承6013031 1 10 403309D 输出轴 1 11 403311G 输出轴齿轮 1 12 92312 GB283-93 圆柱滚子轴承6013031 1 13 403305 隔套 1 14 409109B 前输出法兰 1 以上为变速箱结构主要组成部分,或许有部分附属结构遵照客户要求有所变动,具体以实物为准。产品局部更改恕不通知。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 福建省三明齿轮箱有限公司 地址:福建省三明市新市北路1398号 电话(Tel): 0598- 8222306(市场部) 8251901(售后服务处) 传真(Fax): 0598-8222306 电挂(Cable): 7876 邮编(P.O.Box): 365000 E-mail: PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 河北建筑工程学院毕业设计(论文)开题报告课题名称10T 桥式起重机设计(箱型梁设计及受力计算)系 别: 机械工程系 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机 094 学生姓名: 侯雪鹏 学 号: 2009307406 指导教师: 王少雷 课题来源 导师课题 课题类别 工程设计一、论文资料的准备 1.桥式起重机简介桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。这种起重机广泛用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机是生产车间中应用广泛的一种起重设备,起升机构是桥式起重机的重要组成部分,起重小车用以支撑整机的机械、电器设备以及被起升的重物,承受和传递作用在起重机上的各种较为复杂的载荷。为了全面了解小车架结构在多重载荷组合作用下的应力大小及其分布状况,找出结构承载的薄弱部位,对其进行结构分析是非常必要的。在对小车架结构进行分析时,传统的力学解析方法复杂,且不精确,很难反映小车架结构实际的承载状况。相比之下,利用有限元分析方法建立小车架的有限元模型,并按实际的载荷分布进行加载、求解,能得到实际的承载状况,具有快捷、方便、求解结果相对准确的优点。 起重机作为物料搬运、装卸或用于安装的机械设备 可以减轻或代替人们的体力劳动提高劳动生产率。它被广泛应用于国民经济的各个领域之中。在冶金行业、机械制造工业、电力工业、煤炭工业、交通运输业、建筑工业、建材工业等国民经济支柱行业中起重运输机械都扮演着重要的角色。随着时代的发展 制造工厂和装卸作业场所开始转向室内 使桥式起重机占据了主导地位。桥式起重机主要应用于大型加工企业 如钢铁、冶金和建材等行业完成生产过程中的起重和吊装等工作。其中用于生产车间的桥式起重机是起重机的一个主要类型,由于起重机行驶在高空,作业范围能扫过整个厂房的建筑面积,具有非常重要的不可替代的作用。因而深受用户欢迎,得到了极大发展。2.国内桥式起重机的发展现状经过几十年的发展,我国桥式起重机行业已经形成了一定的规模,市场竞争也越发激烈。桥式起重机行业在国内需求旺盛和出口快速增长的带动下,依然保持高速发展,产品几近供不应求。尽管我国起重机行业发展迅速,但是国内起重机仍缺乏竞争力。从技术实力看,与欧美日等发达地区相比,中国的技术实力还有一定差距。目前,过内大型起重机尚不具备大量生产能力。从产品结构看,由于技术能力所限,中国起重机在产品结构上也不完善,难以同国外匹敌。同时我国起重行业目前存在几个突出问题,归纳如下:(1)整体技术含量偏低,突出表现在产品的品种规格少,性能、可靠性等指标低于发达国家同类产品的水平。 (2)知名品牌寥寥无几,能打入国际市场并享有一定声誉的知名品牌几乎没有。(3)产品低价恶性竞争严重,企业合理利润难保,已严重制约企业生产技术的持续发展。3.国外桥式起重机发展方向近年来,随着国际合作的增加,国际起重机行业发展迅速。到目前为止,国际主要知名起重机制造厂商有德国的 DEMAG 起重机,芬兰的 Kone 起重机,美国 CM 集团等。上述企业在起重机行业内较为知名。桥式起重机的更新和发展,在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合,将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统,实现起重机的自动化和智能化。大型高效桥式起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。使起重机具有更高的柔性,以适合多批次少批量的柔性生产模式,提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置,使起重机具有优良的调速和静动特性,可进行操作的自动控制、自动显示与记录,起重机运行的自动保护与自动检测,特殊场合的远距离遥控等,以适应自动化生产的需要随着现代科学技术的发展,各种新技术、新材料、新结构、新工艺在桥式起重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有里地促进了桥式起重机的发展。根据国内外现有桥式起重机产品和技术资料的分析,近年来桥式起重机的发展趋势主要体现在以下几个方面:(1)重点产品大型化,高速化和专用化(2)系列产品模块化、组合化和标准化(3)通用产品小型化、轻型化和多样化(4)产品性能自动化、智能化和数字化(5)产品组合成套化、集成化和柔性化二、本课题的目的(重点及拟解决的关键问题)起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备,它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作,减轻人们的体力劳动,提高劳动生产率,在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用,随着生产规模的日益扩大,特别是现代化、专业化的要求,各种专门用途的起重机相继产生,在许多重要的部门中,它不仅是生产过程中的辅助机械,而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备,它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。起重机械是起升,搬运物料及产品的机械工具。本课程设计的目的在于巩固和扩大我们在校所学的基础知识和专业知识,训练综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神的最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中,要独立思考,刻苦钻研,有所创新、解决相关技术问题。通过毕业设计,使学生掌握架桥机的总体参数的确定,工作吊臂的结构设计计算等内容,将课程中所学到的知识应用到毕业设计中去。 为今后步入社会、走上工作岗位打下良好的基础。三、主要内容、研究方法、研究思路主要内容:了解桥式起重机的发展和应用现状,设计一台满足要求的 10t 桥式起重机,并用 AutoCAD 绘图软件绘制出招标文件要求的图纸。对起重机大车行走机构和箱梁设计及受力计算时,采用经济梁法设计出起重机主梁最优截面,计算并校核截面几何尺寸。从而实现功能合理,结构简单适用,工作可靠的目标。研究方法和思路:本设计采用规范的设计计算对桥式起重机小车总体布置,箱型梁大车行走机构进行了分析。首先,通过查阅相关书籍和资料,学习桥式起重机的相关知识,认真阅读参考资料,继承或借鉴前人的设计经验和成果,了解桥式起重机的发展和应用现状,掌握桥式起重机金属结构的设计方法,学习并掌握 AutoCAD 软件的使用,掌握一般的绘图方法和计算分析步骤;其次,根据现今国内外生产桥式起重机箱型梁采用的各种结构类型,结合课本知识和参考文献信息,设计小车总体布置,箱梁设计及和受力计算,大车行走机构等符合使用要求方面的设计;然后,根据参考文献,分析桥式起重机箱型梁的受力情况,计算各种载荷,并对桥式起重机的箱型梁强度稳定性,起重机的总体布置,起重机的稳定性计算进行校核;最后通过数据列表或绘制等值线图等方式查看并分析计算结果,检验结构的静刚度、强度和稳定性。此外,还对结构进行了 CAD 绘图,便于生产制造。四、总体安排和进度(包括阶段性工作内容及完成日期)2013.3.29-2013.4.11 熟悉整理资料2013.4.12-2013.4.25 方案选择及总体设计2013.4.26-2013.5.9 绘制总图2013.5.10-2013.5.23 小车结构总体布置设计2013.5.24-2013.6.13 箱型梁受力分析计算2013.6.14-2013.6.22 绘制零件图纸2013.6.23-2013.6.27 准备论文及答辩五、主要参考文献1 胡宗武,汪西应. 起重机设计与实例.北京,机械工业出版社,2008. 2 赵健. 起重机结构设计的有限元分析,起重运输机械J.北京,2007.3 吴庆鸣 何小新 工程机械设计 武汉 武汉大学出版社,2006.4 杨国平 现代工程机械技术 北京 机械工业出版社,2006.5 黄大巍,李风,毛文杰.现代起重运输机械.北京,化学工业出版社,20066 张质文、王金诺. 起重机设计手册. 中国铁道出版社,1998.7 张质文、刘全德. 起重运输机械. 西南交通大学,19828 王金诺、于兰峰. 起重运输机金属结构. 中国铁道出版社,20029 田景亮. 桥式起重机构造与检修. 化学工业出版社,200810 黄雍.我国铁路起重机的发展历程和方向.中国铁路.10/200211 陈道南、过玉清、周培德、盛汉中起重运输机械冶金工业出版社,200512 吴宗泽、罗圣国机械设计课程设计手册高等教育出版社,2006.513 陈道南、盛汉中 起重机课程设计 冶金工业出版社,2002.614 濮良贵、纪名刚机械设计高等教育出版社,2000.1215 陈国璋、孙桂林、金永懿、孙学伟、徐秉业起重机计算实例中国铁道出版社,198716 GB/T14405. 太原重型机器有限公司-通用桥式起重机. 北京: 机械工业出版社,1980.17 吴宗泽主编. 机械设计师手册机械工业出版社,200218 北京钢铁学院编.起重机课程设计.冶金工业出版社,1982指导教师意见:指导教师签名: 日期:教研室意见:教研室主任签名: 日期:系意见:系领导签名: 日期:系盖章课题来源:导师课题、社会实践、自选、其他课题类别:工程设计、施工技术、新品开发、软件开发、科学实验、毕业论文。河北建筑工程学院毕业设计(论文)开题报告课题名称ZL30 装载机总体及变速箱设计(第一行星排)系: 机械工程系 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 机 0 9 5 姓名: 史 清 华 学号: 起 迄 日 期 : 2013 年 3 月 29 日 2013 年 6 月 27 日设 计 ( 论 文 ) 地 点 : 指 导 教 师 : 王 少 雷 辅 导 教 师 : 发任务书日期: 2013 年 3 月 25 日 1、 资料准备 我们即将要设计的装载机是一种用途非常广泛得工程机械,它广泛应用于铲装、搬运、卸载、平整散装物料,也可以对岩石硬土等进行轻度得铲掘工作。因此,它被广泛应用于建筑、公路、铁路、水电、港口、矿山及国防等工程中。装载机对加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本具有重要作用。所以装载机在国内外不论是品种还是产量,都有飞速发展,并且成为工程机械的主要品种之一。我国的轮式装载机是从 20 世纪 70 年代初期发展起来的,与其他机种工程机械相比,轮式装载机的桥、箱、泵、阀及缸等零部件产品配套相对成熟,已经形成了比较完整的配套体系。而且自 90 年代以来,国内外工程机械进入了一个新的发展时期。工程机械产品以信息技术为先导,在发动机燃料燃烧与电控、液压控制系统、自动操纵、可视化驾驶、精确定位与作业、故障诊断与监控、节能与环保等方面,有了长足的进步。设计人员开发出了许多新结构和新产品。ZL50 型装载机作为主导产品,经过多年的发展,质量水平得到不断提高,已经形成独立的产品系列和行业门类。近年来,国内外装载机的发展趋向于采用新结构新技术,并向机电一体化、电子化方向发展。然而,我国装载机在设计上存在很多问题,主要集中在可靠性、结构设计强度等方面。而变速器对于装载机来说又是重中之重,所以变速器的设计好坏直接影响到装载机的使用寿命以及工作效率。虽然现在市场上的装载机已经日趋成熟,但对其进行改进设计,尤其是对装载机的变速器进行改进设计,仍有非常重要的意义。国外的轮式装载机的发展,具有如下的趋势:1向着系列化、特大型化发展。系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化,形成了从微型到特大型不同规格的系列产品。以装载机为例,目前仅有马拉松勒图尔勒、卡特彼勒和小松德雷塞这三家公司能够生产特大型的装载机。 2朝着多用途、微型化进步。为了全方位地满足不同用户的需求,国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向发展的同时,已进入多用途、微型化发展阶段。推动这一发展的因素首先源于液压技术的发展通过对液压系统的合理设计,使得工作装置能够精细地完成多种作业功能。基于上述内容,此设计主要是改进变速箱,跟紧装载机行业向高档、高技术含量和智能化方向发展的趋势,走向客车低地板化、绿色环保化、城市公交大型化,开发和生产具有自主知识产权、适合我国国情的重型车用变速器2、毕业设计(论文)目的:本次毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练,目的在于巩固和扩大学生在校所学的基础知识和专业知识,训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神的最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中,要独立思考,刻苦钻研,有所创新、解决相关技术问题。通过毕业设计,使学生掌握装载机的总体参数的确定,变速箱设计计算等内容,将课程中所学到的知识应用到毕业设计中去。 为今后步入社会、走上工作岗位打下良好的基础。3、毕业设计(论文)任务内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):(1) 设计任务: 装载机的发展状况和结构类别 装载机总体参数的确定 装载机的总体布置 装载机变速箱传动特性分析(2) 装载机作装置的设计和计算 变速箱结构形式的选择 变速箱行星排运动和受力分析(3) 装载机变速箱设计中的要求 主要任务:学生应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务,编写符合要求的设计说明书,并正确绘制机械与液压工程图纸,独立撰写一分毕业论文,并绘制有关图表。 知识要求:学生在毕业设计工作中,应综合运用多学科的理论、知识与技能,分析与解决工程问题。通过学习、钻研与实践,深化理论认识、扩展知识领域、延伸专业技能。 能力培养要求:学生应学会依据技术课题任务,完成资料的调研、收集、加工与整理,正确使用工具书;培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范,提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力;培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法;锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。 综合素质要求:通过毕业设计,学生应掌握正确的设计思想;培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风;在工程设计中,应能树立正确的生产观、经济观与全局观。 设计成果要求:凡给定的设计内容,包括说明书、计算书、图纸等必须完整,不得有未完的部分,不应出现缺页、少图纸现象。1) 对设计的全部内容,包括设计计算、机械构造、工作原理、整机布置等,均有清晰的了解。对设计过程、计算步骤有明确的概念,能用图纸完整的表达机械结构与工艺要求,有比较熟练的认识图纸能力。对运输、安装、使用等也有一定了解。2) 说明书、计算书内容要精练,表述要清楚,取材合理,取值合适,设计计算步骤正确,数学计算准确,各项说明要有依据,插图、表格及字迹均应工整、清楚、不得随意涂改。制图要符合机械机械制图标准,且清洁整齐。3) 对国内装载机情况有一般的了解,对各种装载机有一定的分析、比较能力。其他各项应符合本资料有关部分提出的要求。4、毕业设计(论文)成果要求(包括图表、实物等硬件要求): 计算说明书一份内容包括:设计任务要求的选型、设计计算内容、毕业实习报告等。作到内容完整,论证充分(包括经济性论证) ,字迹清楚,插图和表格正规(分别进行统一编号) 、 ,字数要求不少于 2 万字;撰写中英文摘要;提倡学生应用计算机进行设计、计算与绘图。 图纸一套1) 总图一张(0 号)2) 工作装置装配图一张(0 号)3) 零件图 4-8 张(1,2,3 号)5、主要参考文献:1 吴永平等.工程机械设计机 北京 化学工业出版社 2007. 2 杨占敏.轮式装载机.北京,化学工业出版社,2007.3 吴庆鸣 何小新 工程机械设计 武汉 武汉大学出版社 2006.4 杨国平 现代工程机械技术 北京 机械工业出版社 2006.5 杨晋升 轮式装载机设计 北京 机械工业出版社 19865、本毕业设计(论文)课题工作进度计划:起 迄 日 期 工 作 内 容2013.3.29-2013.4.112013.4.12-2013.4.252013.4.26-2013.5.92013.5.10-2013.5.232013.5.24-2013.6.132013.6.14-2013.6.222013.6.23-2013.6.27熟悉整理资料方案选择及总体设计绘制总图变速箱传统系统分析行星排设计及受力分析计算绘制零件图纸准备论文及答辩教研室审查意见:教 研 室 主 任 签 字 :年 月 日系审查意见:系主任签字:年 月 日河 北 建 筑 工 程 学 院本 科 毕 业 设 计 ( 论 文 )题目ZL50 装载机总体及行星变速箱设计(第二排行星架)学 科 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机 094 姓 名: 张 维 指 导 教 师: 王少雷 摘要Zl50 装载机是我国轮式装载机系列中的中型产品,该机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械,广泛应用于矿山、基建、道路修筑、港口、货场、煤场等地进行装载、推土、铲挖、起重、牵引等作业。Zl50 装载机属于 ZL 系列,采用轮式行走系,液力机械传动系,交接时车架,工作装置采用液压操纵,所以该机具有机动性好、转向灵活、生产率高、操纵轻便等优点,另外,该机后桥布置为摆动桥,增加了整机的稳定性,所以该机安全性好。Zl50 装载机采用液力变矩器、动力换挡变速箱、四轮驱动、液压转向、嵌盘式制动器、铰接式车架的先进机构,具有牵引力大、操作方便、转弯半径小、作业效率高等优点。本设计中采用行星式动力换挡变速箱,它具有 3 个离合器和 3 根轴,且轴安装在壳体内,使变速箱结构简单、便于维修。变速箱具有两个前进挡和一个后退档,可以产生三个速度。设计步骤简单如下:1.对装载机的总体进行分析,确定总体参数;2.牵引计算,确定出各档及各档传动比;3.对装载机进行整体布置,并绘出总体布置图;4.变速箱的设计,这是本设计中最主要的部分,确定传动比,设计传动简图,配齿计算,得出齿圈、行星轮、太阳轮的齿数,并验算其合理性。然后进行齿轮设计;5.对离合器,轴、轴承的设计及选择。关键词: 装载机 液力机械传动系统 行星式动力换挡变速箱ABSTRACTThe loader ZL50 iswheel type and it is more bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine、capital contuction、road builing 、port、field 、coalfield and carries loading 、pushing dust 、 diging rising weightThe loader ZL50 is ZL series.It adopts whell type system、 liquid engine driving system、ream meet vehcle type、 working set of hydraulic pressure contolling.So it has good flexibility 、 turn agility high productivity、 controlling handiness ets.Its back bridge ,so increases the stability of whole machine,and it has a good securityBeing quipped with advanced devices such as hydraulic torque conventer power shift gearbox four wheel driving、 hydraulic chuck disk break and artallated frame .So the loader model ZL50 is featured with high pulling capacity、 small turning radius.all of which make it possible for easy operation.thus resulting in the high efficiency of our product .In my design,I adopt counter shaft power shift transmissions construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speedsKEY WORDS: lorder liquid engine driving system Hydraulic torque conventer power shift gearbox目录第 1 章 前言 1第 2 章 总体设计 22.1 概述 22.2 选择确定总体参数 22.3 装载机底盘部件型式设计 11第 3 章 牵引计算 223.1 柴油机与变矩器联合工作的输入与输出特性曲线 223.2 确定档位及各档传动比 283.3 运输工况牵引特性曲线 313.4 求出各档最高车速并分析牵引特性 33第 4 章 总体布置 354.1 总体布置草图的基准 354.2 各组成部件的位置 354.3 计算平衡重 394.4 桥荷的分配 404.5 验算轮胎载荷 424.6 总体布置图 43第 5 章 行星式动力换挡变速箱设计 435.1 传动比的确定 445.2 传动简图设计 455.3 配齿计算 475.4 离合器设计 535.5 齿轮设计 565.6 轴的设计 595.7 轴承的选择计算 64第 6 章 毕业设计小节 66参考文献68毕业实习报告 69附录或后记72附:英文翻译英文原文河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维1设计项目 计算与说明 结果第 1 章前言第 1 章前言ZL50 轮式装载机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械,因其具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,所以对于加快工程建设速度,减轻劳动强度,提高工程质量,降低工程成本都发挥着重要的作用,是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。ZL50 轮式装载机是高效率、用途广泛的工程机械,广泛应用于建筑、矿山、道路、水电和国防建设等国民经济各个部门,不仅对松散的堆积物料可以进行装、运、卸等作业,还可以对岩石、硬土进行轻度挖掘工作。ZL50 轮式装载机属于 ZL 系列,采用轮式行走系,液力机械传动系,铰接式车架工作装置采用液压操纵。此类装载机具有机动性好、转向灵活、生产率高、操纵轻便等特点,一般后桥布置为摆动桥,增加了整机的稳定性,所以该机的安全性好。ZL50 轮式装载机为四轮驱动装载机,作业时以全轮驱动,空车运输时,为防止寄生功率,仅用前轮驱动,因此后桥的传动可以用啮合套脱开。ZL50装载机采用液压与液力机械传动,具有变速平稳、传动比大、作业效率高和无级变速等特点,应用十分广泛。其变速器采用行星齿轮变速器,换档操纵为液压式。ZL50 装载机的主要特点:采用双涡轮变矩器、具有两个前进档一个倒退档的双行星传动动力换档变速器,以及能实现脱起动,内燃机熄火转向,排气制动的“三合一”机构。河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维2设计项目 计算与说明 结果第 2 章总体设计2.1 概述2.2 选择确定总体参数第 2 章 总体设计2.1 概述总体设计是极为关键的环节,是对所设计的机械的总设想。总体设计的成败关系到整部机械的经济技术指标,直接决定了机械设计的成败。总体设计指导机构设计和部件设计的进行,在接受设计任务以后,应进行深入细致的调查研究。收集国内外同类机械的有关资料。了解当前国内外装载机的使用、生产、设计和科研情况,并进行分析比较,制定总的设计原则。设计原则应当保证保证所设计机型符合的方针、政策。在满足使用要求的基础上,力求结构合理,技术先进,经济性好,寿命长。制定总则之后,便可以编制设计任务书,在调研的基础上,运用所学知识,从优选择总体方案,以确保设计的成功。装载机总体参数的选择就是对装载机主要性能提出总体的要求,作为整机和总体设计的依据。总的设计原则:1遵守“三化”:零件标准化、产品系列化、部件2采用“四新”:新技术、新结构、新材料、新工艺。3满足“三好”:好制造、好使用、好维修。装载机总体参数主要包括:发动机功率,载重量,装载机自重,车速,牵引力,铲起力,轴距,轮距,最大卸载高度,最小转向半径,轮胎尺寸,整机外形尺寸。2.2 选择确定总体参数目前,装载机的总体设计中有计算法、类比法及综合运用计算等三种设计方法,限于我们的条件,我们的设计采用计算法和类比法综合运用的方法,比较法就是参考国内外已有的同类型机种的参考尺河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维3设计项目 计算与说明 结果寸,结合我们要设计的机型的具体要求,参照确定其参数尺寸。总体参数的确定包括以下内容:2.2.1 确定轴距和轮距1轴距是装载机总体设计中的主要尺寸,一般是用比较法初步选取,然后通过绘制总布置,才能准确地选定轴距。轴距 L 的主要影响以下三个方面的性能:(1)轴距增大,有利于提高整车的纵向稳定性。轴距增加还可以减少装载机在行驶中之前后颠覆,提高行驶平稳性,减少司机疲劳。(2)轴距增长如其它条件不变时,最小转弯半径增加。(3)轴距增长,相应的车架、传动轴等都要增长,所以装载机自重增加。此外,轴距的改变,还会影响车架受力和整机的通过性。2大部分装载机前后轮距相同,且前后轮用相同的轮胎。(1)轮距增加,可提高整机横向稳定性,但最小转弯半径将增加,影响机动性。(2)轮距增加会造成铲斗斗宽的增加。因为在作业中要保护轮胎不被碰伤,一般铲斗要比轮胎宽50100mm(单侧) ,所以轮距增加,铲斗宽度相应加宽,这样就降低单位斗刃长度上的插入力。综上所述,参考同类产品初选:轴距 3300mm 轮距 2200mm2.2.2 初选轮胎:装载机多在松软、潮湿或干硬不平的地面上工作,为了降低接地比压,增加轮胎支承面积,改善附着性能和缓冲性能,多采用低压宽基轮胎。在国轴 距3300mm轮 距2200mm河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维4设计项目 计算与说明 结果外,宽基轮胎多采用无内胎轮胎,它工作安全,散热性好,寿命较长。必要时其内部还可注入氯化钙溶液,以增加装载机作业时的稳定性和附着性能。轮式装载机的轮胎费用占整机费的 10%15%,占装载机使用费用的 25%50%,因此,正确的选择轮胎,延长轮胎的使用寿命,对降低生产成本,具有重要的意义。装载机的轮胎应根据轮胎所受负荷,作业场地情况和运输距离来选择。它除了满足一定的承载能力外,还需要有很好的耐磨、抗穿刺性、牵引性、散热性和缓冲性能。对于常在松软地面上作业的装载机,为了发挥其牵引力,要求轮胎有较好附着性能,应采用牵引型轮胎,其特点是轮胎表面沟槽宽度大于凸起花纹的宽度(二倍以上) ,能使花纹压入软土中,产生比较大的抓土能力。花纹呈“八”字形或“人”字型,具有较好的自动排除沟槽中泥土的能力,它的橡胶层薄,散热快,因此可在较高的速度下运转。轮式装载机在矿山、碎石厂作业时,轮胎外侧最易受损伤,为了保护轮胎,或将外部胎肩部分加厚,或将外侧半个胎面作成光胎面,采用耐切割的胶料,以提高抗切割性能。对于用在矿山碎石硬路面作业的装载机,要求轮胎具有耐磨和抗穿刺的能力,应采用岩石型轮胎,其特点是凸起花纹的宽度大于槽宽,橡胶层厚,花纹深,不易被尖刀刺穿或切割,使其在岩石等硬地面作业时使用寿命长。但其散热差,不宜作长距离或高速行使。综上所述,参照同类产品,初选轮胎规格为23.525 越野宽基轮胎轮胎最大宽度为:615mm 轮胎最大外直径为:1627mm轮胎规格为23.525河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维5设计项目 计算与说明 结果充气压力:前轮 0.280.32MPa 后轮 0.270.29MPa2.2.3 初定斗宽和斗型:铲斗的设计要求是:1铲斗是直接用来切削,收集,运输和卸出物料,装载机工作时的插入能力及铲掘能力是通过铲斗直接发挥出来的,铲斗的结构形状及尺寸直接影响装载机的作业效率和工作可靠性,所以减少切削阻力和提高作业销率是铲斗结构设计的主要要求。2铲斗是在恶劣的条件下工作,承受很大的冲击载荷和剧烈的磨削,所以要求铲斗具有足够的强度和刚度,同时要耐磨。3根据载重物料的容重,铲斗有多种形式。铲斗可做成带齿和不带齿的两种,斗齿的作用是在铲斗插入料堆时,减少铲斗与料堆的作用面积,使插入力作用在斗齿上,破坏物料结构,因而带齿的斗尖有较大的插入堆料的能力,适宜于铲装矿石和坚实物料。齿型的选择应考虑插入阻力和耐磨两个因素,并且要便于更换。尖齿(长而窄)插入力较强,但不耐磨;钝齿(宽而宽)则较耐磨,然而插入阻力大,一般轮式装载机多用前者,履带式多用后者。斗齿的数目视斗宽而定,一般平均齿距在 150350mm 间较合适,实验证明,斗齿过密,齿间易嵌料,插入阻力反而增大。斗齿有整体式和分体式两种,中小型装载机多用前者,大型装载机由于作用条件恶劣,斗齿磨损厉害,则常用分体式。基本齿与铲斗刃一般均以螺栓或铆钉连接,齿尖则以水平销固定在基本齿上,这种连接方式,水平受力小,且不易脱落,并易于更换。铲斗是装铲物料的工具,它的斗型和结构是否合理,直接影响装载机的生产率。在设计工作装置连杆机构之前,首先要确定铲斗的几何形状和尺寸,河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维6设计项目 计算与说明 结果因为它与连杆机构的设计有密切联系。图 2-1 铲斗图 2-1 所示是一个焊接结构的铲斗,底板上的主切削刃和侧板上侧刀刃 2 均由耐磨材料制成;在铲斗的上方有挡板 3 把斗后壁加高,以防止斗举高以保护斗底,并加强斗的刚度。直线型刀刃适宜用于装载轻质和松散小颗粒物料,并可利用刀刃作刮平、清理场地工作;V 型刀刃便于插入堆料,有利于改善作业装置的偏载,适宜于铲装较密实的物料。由于它的斗刃突出,影响卸载高度。综合以上分析,并参考同类机型本设计选用直线型切削刃,带斗齿。铲斗底壁长 L=707mm。斗宽 B=轮距 +轮胎宽+2a=2240+615+2(50100)=29553055mma铲斗外侧突出轮胎的尺寸,通常取 50100mm2.2.4 计算作业阻力:装载机在进行挖掘作业时的作业阻力主要有:铲斗插入料堆的插入阻力、提升动臂时的掘起阻力、翻起转斗时的转斗阻力矩。1.掘起阻力掘起阻力是当铲斗插入料堆一定深度后,利用动臂举升或转斗时,料堆对铲斗的垂直反作用力。作用在斗齿后 100mm 处.铲起阻力同样受到物料的块度、松散性、容积比重、温度、湿度、物料之间及铲斗底壁长L=707mm河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维7设计项目 计算与说明 结果物料与斗壁之间的摩擦影响。最大的铲起阻力发生在铲斗刚刚开始提升的时刻,随着动臂的提高,铲起阻力逐渐减小。铲起阻力可用下列经验公式确定:N=2.2 BK cos zaL式中 动臂开始提升时,铲斗忍运动方向与地面垂直线之间的夹角,初算时可取为 3040。K 铲斗开始提升物料时的剪切阻力(KN/m 3)剪切阻力需通过实验确定,如对于块度 100300mm的已松散岩石(花岗岩) ,如参考书表 24 所示;已松散岩石的平均剪切阻力可定为 35KN/m2。考虑本机工作情况及铲斗形状、尺寸等因素,各值选取如下:lZa=707mm=0.707m B=2940mm=2.94mK =35KN/m =302代入上式计算掘起阻力 N:N=2.20.707 2.943500cos3025.1=12.969KN装载机作业时的工作阻力受作业对象(物料性质、粒度大小、料堆高度等) 、地面条件、铲斗结构和司机操作水平等因素的影响,其变化很大,因而采用公式计算的方法很难得到确切的工作阻力值,往往误差较大,一般仅用于设计专用装载机,在已知各系数值的前提下用作设计依据,或作为通用装载机的设计参考。2.插入阻力插入阻力是装载机铲斗插入料堆时,料堆对铲斗的水平反作用力。它是由下列各项阻力组成,铲斗前端的水平切削刃和两侧壁切削刃上的阻力;铲斗底侧壁内表面与物料的摩擦阻力;铲斗底外表与料堆之间的摩擦阻力;这些阻力与物料性质、料堆河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维8设计项目 计算与说明 结果高度、铲斗插入料堆深度和铲斗结构等因素有关,经实验研究得到的下列公式,可用来计算确定总的插入阻力。(N) 参考书IP 314325.1KBLPzaT式中: )铲 斗 插 入 阻 力 (对于松散程度较好的物料:块度300mm 时, 0.1块度400mm 时, 块度500mm 时, 3.1K如物料松散程度较差,上述各值增大 2040%;对于细粒料(如砾石等) ;K1=0.450.5;对于小块细料:K1=0.75 ; B-铲斗宽度(cm) ;cmlLza7.07);铲 斗 插 入 料 堆 深 度 (由任务书知 K1=1.1K2物料种类(容积比重)的影响系数:由表 1-2,取 K2=0.12K3散状物料堆高度影响系数。由表 1-3,取 K3=1.0K4考虑铲斗形状的系数,一般在 1.1-1.8 之间,取 K4=1.25对于前刃不带齿的斗,K4 取最大值,本机取K4=1.25 由此得 4325.1KBLPzaT=1.11.1270.71.252991.01.25=10148(公斤)99.45KN2.2.5 装载机的使用重量:装载机作业时要发挥大的插入力,必须要求机器有足够的自重,增加附着性能.但机器自重的增加,将会导致装载机运行阻力增大动力性能变差,材料和燃河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维9设计项目 计算与说明 结果料消耗增加,轮胎寿命缩短,以及造价提高.对于一般土壤,如附着重量过大,当其比压超过某一极限而破坏土壤结构时甚至使附着性能反而变坏.因此在设计时应在保证一定附着牵引力的前提下尽量使机器的自重降低,具有同极作业能力和寿命的机器,其自重越小,往往说明其总体布置,材料利用和部件设计的合理性,一般可用单位自重功率或单位斗容自重来反映,它是机械技术性能的重要比较指标之一。装载机是在行进中插入料堆的,如不计惯性影响装载机在水平地面欲克服插入阻力 PT 所需要的牵引力为 = 牵引力 Pkp 的最大值受地面附着条kpPt件限制,可列出下式: kp式中: 附着力 = G装载机附着重量 附着系数(查表) G由上两式可求得装载机为克服最大插入阻力PTmax 所必需之附着重量: maxTP对于全轮驱动,附着重量 为装载机自重 PTmax= 即 =99.28/0.75=133KNtmaxTP参考同类机型选取 176.4KN(自重为 18 吨)2.2.6 确定发动机功率:装载机作业时,发动机净功率(飞轮功率)消耗两部分:牵引功率和驱动液压泵功率。1.牵引功率是由发动机经传动系驱动装载机行驶的功率。可按下式计算:N1=PkVT/270(马力)式中: Pk额定轮缘切线牵引力VT装载机插入料堆的理论作业速度;取 34km/h,这里取 3.5km/h。传动系总效率,机械传动 0.85-0.88,液力机械传动 0.60.75,这里取 0.7Pk=PH+Pf PH= H Pf= fG河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维10设计项目 计算与说明 结果式中: 装载机空载附着重量,取 176.4KNG H额定附着重量利用系数,它是相应于额定滑转率时的附着重量利用系数轮式装载机取 H0.450.55 之间,取 0.5。f滚动阻力系数,依参考书表 12 取 f=0.04则:P k=176.40.5+176.40.04=95.256KN=9.72(吨)N1=(9525.63) /(2700.7)=151.2 (马力)2.驱动液压泵功率:装载机用的柴油机工作条件恶劣,负载大,应选用按一小时功率标定的工程机械用柴油机,如选用车用柴油机,因它是按 15 分钟标定功率的,建议将其功率降低 1020%使用。装载机上所用的油泵有:作业泵(供工作装置液压缸用) 、转向泵(供转向液压缸用) 、变速泵(供动力换档速箱和变矩器冷却用)等。装载机不同工况,驱动液压泵所需功率是不同的。当装载机作直线行驶、工作装置不动作时,作业泵,转向泵处于空转状态,计算时作业泵和转向泵的空载压力(一般取 500KPa) 、变速泵取工作压力计算,此时驱动液压泵所需功率很小。当装载机边走边操纵斗动作时,作业泵工作压力高,流量大,驱动油泵所需功率大。作业泵的计算压力应取多大需视不同机型而异。驱动油泵功率,一般 N2=0.2Ne,Ne=N1+N2,即Ne=N1/0.8=151.2/0.8=189(马力)。电动机型号:6135Q-1 柴油机河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维11设计项目 计算与说明 结果2.3 装载机底盘部件型式选择选择电动机型号:6135Q-1 柴油机额定功率 :220 马力2.2.7 最大卸载高度和相应的卸载距离:最大卸载高度是根据装载机的结构型式和它相配合作业的运输车辆来确定。根据上述要求,所需最大卸载高度 Hmax 可由下式确定:H max=H1+H=H 1+0.193B=H1+0.2B P 42式中: H1运输车辆车箱离地面高度(mm) ;B车箱宽度(mm)为了保证装于运输车辆中的物料在运输过程中不撒落地面,要求物料在车箱中堆高的自然倾角30;为了使铲斗能把物料均匀地卸在车箱里,要求铲斗卸料时, (其卸载角 345)其斗刃离车箱壁不小于 B/3。必须的卸载距离 S 由下式计算:S=B/3+b式中: b根据安全作业,卸载时装载机前端与运输车辆之间所保持的必要距离,取b200400mm参考同类机型及轮胎式装载机基本参数,取Hmax=3090mm,S=1130mm2.2.8 档位和车速的确定:轮式装载机各档速度推荐取下列数值:前进档速度取 34km/h,对于液力机械传动,它是相应于变矩器最高效率 max工况时的理论作业速度。超过以上速度驾驶员来不及操纵,反而延长铲斗装满时间,增加驾驶员疲劳,降低生产效率。前进档即运输档由于装载机车架一般均非弹性悬挂,车速不宜过高,最高车速小于40km/h。Hmax=3090mm S=1130mm取二后一河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维12设计项目 计算与说明 结果倒档为缩短作业循环时间,一般要求作业时的回程速度比前进速度高 2540%, 。本机为 ZL50 装载机,为较大型装载机,故参考河北宣化工程机械厂同类产品取二后一:前进档 011.5km/h前进档 035km/h倒档 016.5km/h2.3 装载机底盘部件型式选择2.3.1 传动形式选择:装载机所采用的传动系统基本上有四种形式:机械传动、液力机械传动、静压传动和电动轮装载机。本机为 ZL 系列产品,故参照同类产品,选用液力机械传动系。它与机械传动相比较具有以下优点:(1)使车辆具有自动适应性;当外载荷突然增大时,可随外载荷变化而自动调整车速,而且可减少变速箱档位,简化变速箱结构与操作。车辆自动地减速,避免外载荷的继续增大。(2)变矩器能吸收作业时传给传动系的冲击,根据试验,其应力峰值可以机械降低 4 倍以上,故可延长零件寿命。(3)装载机在作业时换档位次数较多(V 型作业,每一循环至少要换档四次) ,液力机械传动因一般均配以动力换档变速箱,可在不停车情况下换档,操作轻便,动力换档时间短(一次仅 0.50.7) ,生产率高。而机械传动换档要切断动力,换档一次1.01.5s,操作繁重,驾驶员容易疲劳,而主离合器极易磨损。(4)可以在保持一定插入力的同时,举升动臂或转动铲斗,以减少铲掘阻力,缩短作业循环时间;机河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维13设计项目 计算与说明 结果械传动的装载机在装载较密实的土壤物料时,插入料堆时常靠惯性力,需要切断动力(脱开离合器,否则往往引起发电机熄火) ,因而无法同时实现动臂举升和转斗,作业阻力大,使生产率降低。(5)由于装载机所用变矩器的可透性小,当运行阻力变化时,发动机的转速变化很小,而且当外阻力大迫使车速降低时,发动机仍能保持较高转速,则作业油泵流量不变,工作装置作业速度不受影响。2.3.2 行走装置的选择:装载机行走装置应根据它的作业条件与对象、作业效率与成本,以及驾驶员的工作条件来选型。目前用的行走装置分轮胎式和履带式两大类。本机为 ZL 系列产品选用轮式行走系,其特点如下:1轮胎式装载机的接地比压和整机重心均比履带式高,通过性和稳定性较差,不适宜在松软土质和坡道地区作业。履带式装载机则因接地比压低,在松软土质上附着性能好,单位插入力比轮胎式装载机大,重心低、稳定性好,特别适宜在潮湿、松软地面,工作量集中,不需要经常转移和地形复杂地区作业。2轮胎式装载机在碎石、硬路面作业时,因轮胎有缓冲作用,对机器冲击振动较小,可延长机器寿命,减轻驾驶员疲劳,随着轮胎性能得到进一步改善,有可能进一步向大型化发展。履带式装载机在这种作业条件工作时,碰到石块,机器要产生跳动,振动大,履带磨损很快,而且机器受振动后,紧固件易松动,驾驶员容易疲劳,因而履带式装载机的斗容量一般不大于 4.5m3,容易再大的履带式装载机因振动太大,工作条件恶劣,进一步发展受到限制。3轮胎式装载机,自重轻,行走速度快,机动性好,河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维14设计项目 计算与说明 结果作业循环时间短,作业效率高。能担负中等距离(1000m)的运输,成本低于履带式装载机。转移工地时靠自身进行,不损伤地面,转移速度。其修理费用低,并且修理(更换轮胎)迅速,使机器停工时间短。履带式装载机在上述各方面均不如轮胎式,它的运输距离如超过 30m,作业成本将明显增加,转移场地是需平板车托运,其行走装置修理费时,修理费用也高。综上所述,在一般作业条件,轮胎式装载机具有较明显优点,因而得到比较广泛的应用,它在装载机中占比重越来大。2.3.3 传动系部件的选择:1选型:装载机作业时牵引力和车速的变化范围大,并且变化急剧、频繁,工作条件苛刻,因而对变矩器提出以下要求:(1)变矩器的变矩系数 B 应尽可能大。B 越大,则变矩器变矩性能越好,即可减少变速箱挡位,简化其结构和操纵。 B=K0i ,式中:K 0最大变矩系数i 变矩器最高效率 max 所对应的传动比(2)希望最高效率 max 高,即高效范围要宽,同时希望变矩器高效率范围要宽。高效范围一般以75% 的速比幅度来衡量,即 d=iAi B,式中:iAi B,均为效率 =75%的速比。由于装载机作业工况变化范围大,希望 d2.4。(3)透过性:要求变矩器在低、中速比范围内可透性要小,则当运行阻力增大,迫使车速降低时,发动机转速降低不多,以保证油泵功率和作业速度。装载机用变速箱要求在低速比区域有一定的负透量,使在铲装物料接近结束时,变矩器吸收功率减少,河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维15设计项目 计算与说明 结果及时把部分功率让给作业油泵,减少发电机转速的下降,提高发电机功率利用。推荐可透性系数小于1.3。但在高速比,正可透性应很大,使泵轮吸收较小功率。则当变速箱挂空挡时,发电机功率不会被变矩器本身无益的损耗掉。(4)结构简单,可靠和便于制造。上述这些要求往往是相互矛盾的,无法同时满足,因而须综合比较各项指标进行选型。目前较广泛采用的还是以单极单相向心涡轮变矩器为主。它的主要优点有较高的效率(一般可达 90%以上) ,在中、低速区有不大的可透性,而在高速区则正可透性很大;结构简单,工作可靠,因而工作寿命较长。缺点就是 K0 值不大(一般在 3 左右)高效区不宽。为改善上述不足,可采用单级多相(双相、三相)变矩器,但其结构比较复杂,且由于存在自由轮机构,工作可靠性下降。为提高 K0 值,扩大高效区,国产 ZL 系列装载机均采用了双涡轮液力机械变矩器,它的二个涡轮可随着外载荷的变化而自动换档,其变矩系数 K0=4 左右,高效区 d=3.4 以上,因而可简化变速箱的结构和操作改善了作业性能,从而提高整机的生产率,但其结构比较复杂,最高效率较上述为低(仅 80%左右) 。综上所述并参考河北宣化工程机械股份有限公司同类产品,初选变矩器为单级四元件(双涡轮)液力变矩器。2.有效直径的确定:选择好液力变矩器和发动机型号后,即可进行变矩器和发动机的匹配计算,用以确定变矩器的有单级四元件(双涡轮)液力变矩器河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维16设计项目 计算与说明 结果效直径 D。确定变矩器的有效直径 D 的原则是,保证变矩器在正常工作范围内,涡轮轴上的平均功率最大,以提高车辆的作业率和行驶速度。发动机与变矩器匹配的总要求是:1、使装载机具有最高的生产率。2、在保证上述前提下经济性要好,即每卸载1 立方米物料的油耗要低。根据 ZL 装载机的作业特点,一般认为装载机应以部分功率与变矩器匹配,原因有三: 1 一般认为装载机扣除 20%40%的功率与变矩器匹配较合适,它保证了装载机在一定插入力前提下,当作业液压泵在最大工作压力下工作时,发电机仍能保持叫高转速。而在其余发电机接近额定转速以提供工作装置足够的作业速度,使发电机平均输出功率大,经济性好。2 根据装载机的工作特点,一般认为装载机作业循环的大部分时间是依靠机器在运行过程中配合以工作装置的动作而进行的。如在产掘位置工况下,要求装载机同时具有大的插入力和铲掘力,所需发电机功率最大;而在铲斗装满后,装载机需再进行中把铲斗提升到所需的卸载高度。也需牵引与铲斗配合此时装载机换向频繁运距又短往往要求提供较大的牵引功率用于加速和较大的液压泵功率。3.对于小型装载机其对象多以装卸松散物料为主作业方式主要采用一次铲装法,插入和转斗并同时工作,行驶和铲斗动作配合进行所占的作业时间较少,作业地面一般较好,经常用做辅助作业,转移工地机会少,因而要求较好的牵引力和动力性能,匹配时变矩器的吸收功率可选取大一些。对于本机有时要进行配合铲装,故取发电机功率 80%与变矩器配合,再扣除其余辅助装置所消耗的 10%,故变矩器的吸收功率为 70%。变矩器有效直径 D 的计算公式如下:河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维17设计项目 计算与说明 结果参考书 P 155241enMrD式中 *B相应于变矩器最高效率工况的泵轮力矩系数;M e输入变矩器的发电机扭矩值(kgm) ;ne相应于 M e值的发电机转速(rpm) ;变矩器液体重度(kg/m 3)。在变矩器选定后,已知其原始特性,确定发动机在变矩器最高效率工况时输入变矩器的力矩和转速,即可确定出 D 值,应由基型系列型谱选择。由参考书图八所示的柴油机曲线和变矩器原始特性曲线可得各参数值:= ( 1-30%)ejM=710.7=49.7kg.mnB =2200r/min *B11=36.510 -4 *B22=3210 -4则 mnMDBAej9.308201567.4521mnMDBAej31720.495522取 D=320mm,所以变距器的有效直径为 320mm。2. 装载机的驱动方式、主传动、轮边减速和变速箱的选择:变距器的有效直径为320mm河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师:王少雷 设计题目:ZL50 装载机总体设计及行星变速箱设计 设计人:张维18设计项目 计算与说明 结果(1)驱动方式:轮式装载机的驱动桥作为底盘传动系的主要组成部分,其功用是将发动机的扭矩进一步增大,以适应车轮为克服阻力所需要的扭矩,同时改变扭矩的方向以便传递给车轮。本机采用全轮驱动,以利用整机重量作为附着重量,使牵引力得以充分发挥,但当装载机需转移工地,在路面作长距离行驶时,传动系内部将产生功率循环,加速了轮胎的磨损,为此,一般均在变速箱内装有脱桥机构,以使装载机在好路面行驶时实现单桥驱动。但这需要增设操纵机构,使变速箱结构复杂化,现代不少装载机为简化结构均
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:ZL50装载机总体及变速箱设计(第二行星排)【4张CAD图纸和说明书】
链接地址:https://www.renrendoc.com/p-10415713.html

官方联系方式

2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2881952447     

copyright@ 2020-2025  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!