轮式装载机行走系统及装置设计(有全套图纸）.doc

图纸QQ1074765680目录前言11 发动机31.1 现代工程机械用柴油机的特点31.2 发动机的选型41.3 轮式装载机发动机相关参数确定5 2 液力变矩器62.1液力变矩器的结构和工作原理72.2轮式装载机液力变矩器选型及工作原理82.3 液力变矩器的相关计算93 变速箱113.1 轮式装载机的行星式动力变速箱123.2 轮式装载机变速箱的主要参数144 万向节与传动轴164.1 十字轴式万向节构造与工作原理164.2 铰接式车架万向节的布置184.3 传动轴195 驱动桥215.1 差速器215.2 轮式装载机驱动桥226 操纵系统396.1 轮胎式装载机转向系396.2 轮胎式装载机制动系417 行走系417.1 机架417.2 车桥417.3 轮胎与轮辋417.4 悬架437.5 轮胎式装载机的通过能力438 结论45致谢46参考文献47附录A译文48附录B外文文献53摘要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。本文主要针对在我国应用最普遍的轮式装载机行走机构展开研究，进行了综合阐述，首先针对轮式装载机的发动机进行了选型，确定了各项基本参数；对装载机液力传动系统的主要部件液力变矩器工作原理进行了比较详细的阐述；介绍了变速箱的工作原理、作用、种类以及在设计时要考虑的因素并且针对轮式装载机进行了变速箱的选择和参数的选取；对传动系统中重要部件万向节以及传动轴的介绍；接下来是本文的重点行走机构驱动桥的设计：包括对差速器的原理介绍和相关计算，主传动齿轮和轴的校核，轮边减速器的简单介绍；最后是对车架、轮胎等的相关简单介绍和选取以及通过能力参数的介绍。轮式装载机要求行走系有较好的附着性能和通过性能，且行驶阻力小和行驶平顺性好，以适应各种条件下的行走、爬坡和转弯等作业的需要。关键词：选型；介绍；校核；设计；参数； AbstractThe car loader is one kind widely uses in construction project and so on road, railroad, buildKey word: shaping; introduction; examination; design; parameter;前言轮胎式装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、码头、煤炭、矿山、水利、国防等工程和城市建设等场所的铲土运输机械。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。它是工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。国民经济的发展与国家基建规模及资金投入的增大，促进了我国装载机行业的迅速发展。生产企业由1980年的20家增至现在的100余家，初步形成了规格为0.810t约19个型号的系列产品，并已成为工程机械主力机种。我过装载机起步于50 1）胎构造 a) 垫跟 由高强度钢丝构成。 b) 帘布层 提供强度维持内部空气压力。一般用人造丝、尼龙丝编织成。帘线与轮胎胎面中线成90度角排列的，叫子午线轮胎。c) 胎面 轮胎与路面接触的部分。要有良好的耐磨、减振、浮动、牵引附着及抵抗切伤的性能。 d) 侧壁 轮胎胎面和垫跟之间的部分。e) 缓冲层 若干层线层，在胎面下，用以缓和振动和抵抗尖东西刺穿。f) 摩擦垫层 防止钢圈将轮胎磨坏。2) 轮胎尺寸 轮胎尺寸大小是用没有负荷的充气轮胎的近似断面宽度和垫跟处的钢圈直径两个数字表示。举例：一个宽度为10 in（254），装在一个垫跟处直径为20 in（508）的钢圈上的轮胎就叫做10.00-20轮胎。大多数轮胎的断面近似于圆，因此轮胎外径略大于钢圈直径加上轮胎宽度的二倍。10.00-20轮胎的直径约为20+（210）=40 in=1016。要求得轮胎的直径必须先选定所求轮胎的型号。轮式装载机最常用的型号为24-25轮胎，则轮胎的直径约为25+（2410）=73 in=1854。即轮胎的半径约为0.92。1） 布层数（层级） 过去胎体强度直接取决于帘布层数，所以轮胎负荷量可从层数显示出来。现在采用了不同强度不同类型的线，如人造丝线、尼龙线等，因此不能再从实际层数显示其负荷量。层数高的能承受较大空气压力并承受较重的负荷。总之，轮胎的负荷量除了决定于轮胎尺寸外，还决定于层级。2） 胎面花纹 根据使用条件不同，出现了形形色色的胎面花纹。最常用的有普通花纹、高速花纹和越野花纹三种。普通花纹一般为斜方格形，多用于一般载重汽车和拖式工程机械上；高速花纹多为直线形、折线形或直线形带小齿，多用于平坦路面行驶的小客车和公共汽车，这种花纹可保证硬路面高速行驶振动最小以及保证高速转弯时的横向附着力，乘坐舒适而安全。上述两种花纹都适合平坦的混凝土路面在潮湿松软泥泞地带自动脱泥性很差，通过性差。越野花纹广泛用在不良道路条件下使用的载重汽车、越野汽车以及各种土方工程机械上。“防滑纹”抓土能力强，附着情况大为改善。3） 轮胎磨损 轮胎每转一转就要在其表面损失一个微量，气压越低或负荷越大，则变形越大，滑移效应越显著。胎面的磨损在很大程度上取决于地面状态。a) 轮胎充气 如果轮胎气压太高或太低，哪里着地，就集中在哪里磨损。如果中部磨损，即轮胎在过量充气状态下运行了一段很长距离；如果两边磨损，表明气压太低或过载运行距离太长。b) 轮胎过载 轮胎负荷对轮胎的使用寿命影响最大。根据实验表明，如果轮胎超载20%时，轮胎的使用寿命将降低约50%。因此，应该尽量避免轮胎的超载使用。4） 轮胎气压轮胎气压直接影响工程机械在不平地面上运行时轮胎对冲击载荷的缓冲作用，同时也影响工程机械在松软泥泞地带的通过性。我们所选取的轮胎气压为6公斤力/厘米2 7.3.2 轮 辋一般中小型工程机械和汽车，多采用平式轮辋。为了拆装方便，轮胎内径应该做的略大于轮辋直径。轮辋按宽窄可分为宽轮辋和窄轮辋。前者在改善轮胎方面强于前者。这次所设计的轮胎式装载机选取了V-2型宽轮辋。7.4 悬 架悬架是指轮胎式工程机械车架与车桥相连接的部件。当采用弹性部件时，称弹性悬架。弹性悬架由弹性元件、导向装置和减振器组成。其主要作用是：1) 缓和由地面不平引起的振动和冲击，提高机械的行驶平顺性；2) 加速衰减车架、车身和车桥的振动；3) 传递车架和车桥间的作用力和力矩；多数轮胎式工程机械选用刚性悬架，即车架车桥直接刚性连接。也限制了轮胎式工程机械的最高运行速度，一般不超过35。轮式装载机正是这样。7.5 轮胎式机械的通过能力轮胎式机械在不同地面上的通过能力，除了取决于轮胎对地面的单位面积压力外，还取决于行走系的若干几个尺寸参数。1) 最小离地间隙:是指机械除车轮以外的最低点与路面的距离。在设计轮式装载机时，我们选取h为325。2) 接近角和离去角:从车架前后最低点向前后车轮作切线，此切线与路面的夹角，分别为接近角和离去角。同理，我们设计轮胎式装载机时，选取为55度，为45度。3) 纵向通过半径: 在轴距相等的情况下,越小。显示通过能力越好。我们一般取3.6。4) 横向通过半径:在轮距相等的情况下，越小。显示通过能力越好。8 结论目前我国在机械工业方面还很不发达，一些技术和设施配备都比较落后，所以如何在机械制造技术上的研究和开发已经成为了党务之急。本文针对ZL50型装载机的行走机构的各个构成部分的工作原理和参数的选取进行了比较详细的介绍和计算。对于在我国轮式装载机的使用方面占有主导地位的ZL50型装载机的设计上，许多参数的选取都借鉴了前辈们的资料，通过此次设计，进一步了解了轮式装载机行走机构的重要部分即由差速器、半轴、桥壳等部件构成的主传动部分的工作原理，该驱动桥是将传动轴传来的动力，由主传动器进一步减速、增扭，并将动力改变方向后传给差速器。差速器将动力分配给左右两半轴，再传到驱动轮，使车辆行驶。在左右半轴与驱动轮之间，设置了轮边减速装置，以进一步增大扭矩、降低转速。本文还存在不足之处，一是由于所学尚浅，在对齿轮和轴的受力分析的知识不够，对整个行走机构的整体感认识还很欠缺；二是对车架、悬架等机构的认识和学习还有待提高；这些都需要进一步的认真学习和实践来提高。致谢本设计在导师李晓豁教授的悉心指导和严格要求下业已完成，从开始的课题选取、开题报告到后续的设计说明，无不得到李教授的关心指导，我受益非浅，在这里向导师表示深深的感谢和崇高的敬意。本次设计也得到了曹廷、蔡树梅、王彬男、乔龙旗、郑京浩等同学的热心帮助，在这里一并表示深切感谢。参考文献1矿山工程设备技术M.王荣祥 李捷 任效乾.冶金工业出版社.2005. 2煤矿机械M.方慎权.中国矿业学院出版社.1985.3露天采掘装载机械M.汤铭奇.冶金工业出版社.1992. 4ZL50轮式装载机J.门世宗.刘金云.20055挖掘装载机的国内国外概况J.张启君。徐工研究院。地下装载机.20056矿山工程设备技术M.王荣祥 李捷 任效乾.冶金工业出版社.2005. 7煤矿机械M.方慎权.中国矿业学院出版社.1985. 8露天采掘装载机械M.汤铭奇.冶金工业出版社.1992. 9采掘机械M.宁恩浙.冶金工业出版社.1990. 10轮式装载机虚拟样机的技术基础D。南京理工大学200411工程机械通用总成M.郑训.张铁.黄