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ZL05微型轮式装载机总体设计【机械毕业设计WORD+CAD图纸】【优秀全套设计】

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关键词：: zl05 微型轮式装载总体整体设计机械毕业设计 word cad 图纸优秀优良全套

资源描述：

中文摘要

装载机是工程机械的主要机种之一，作业效率高，本次设计的题目是ZL05装载机总体及其工作装置设计，此设计的主要内容如下：

装载机总体计算及分析，包括发动机参数选择，整机性能参数确定，总体参数评价，装载机铲装阻力的计算，整机的自重及桥荷分配，最大牵引力计算，最大爬坡度计算。

装载机总体中工作装置设计，包括铲斗斗型的选择，铰点位置确定，动臂、摇臂、拉杆长度和截面形状确定，工作装置受力分析及校核强度，各铰销强度校核，拉杆稳定性计算。

液压系统的分析与计算，包括工作液压系统设计参数及压力计算，油缸所需流量计算，油泵的选择，液压件的选择，转向液压系统的最小转弯半径，转向阻力及工作压力计算。

前后车架的铰接力式及工艺要求。

此外，还在ADAMS中建立了此装载机工作装置的模型并进行了运动仿真，并且测出了其最大卸载高度和斗尖的位移﹑速度﹑加速度曲线。

关键词总体设计工作装置液压系统车架

外文摘要

Title the whole design of the loader ZL05

Abstract

Loader is one of the main models of the engineering machines. The homework efficiency is high. The topic of this design is the total and its work equip of the loader ZL05. The main contents of this design is as follows:

The total calculation and analysis of the loader. It includes the choice of launch the machine parameter, the assurance of the whole machine function parameter, the choice of the theories leads characteristic parameter, the analysis of the theories leads characteristic parameter, the calculation of the theories leads characteristic parameter, the evaluation of the total parameter ,the calculation that the machine spade packs resistance, the whole machine of self-respect and the bridge lotus allotment, the calculation of the biggest lead the dint, the calculation of the biggest climb a slope.

The design of work equip, including the choice of the spade type, the assurance of orders' position, the assurance of the length to moving arm,shake arm and pulling the pole, the assurance of cutting the noodles shape, working equip's analysis by dint and the school check strength, the calculation of the pulling pole stability .

The analysis and calculation of the liquid presses system, including the work liquid to press the system design parameter and the pressure calculation, the discharge calculation of the oil urn's needing, the choice of the oil pump, the choice of the liquid presses, the calculation of changing direction a liquid to press system of minimum turn radius, change direction resistance and work a pressure.

The front and back car connects and craft request.

In addition, I build up the model of this loader's work device in ADAMS and carry on sport to imitate really, I also test to find out its biggest the unloaded height and the curve of spade point's moving﹑velocity and acceleration.

Keywords the total calculation and analysis work equip the liquid presses system car connects

第一章引言1

1.1 设计任务和基本要求1

1.2 主要部件结构形式1

1.3 主要技术参数1

第二章总体设计3

2.1 基本结构原理图3

2.2 基本参数选取与确定3

2.3 发动机5

2.4 液压系统5

第三章工作装置设计7

3.1 概述7

3.2 铲斗基本参数的确定7

3.3 动臂设计9

3.4 工作装置强度计算12

第四章液压系统设计计算30

4.1 转向系统分析及计算30

4.2 转斗、动臂液压缸的选取33

4.3 液压系统评价40

第五章车架设计41

5.1 前车架的设计41

5.2 后车架设计42

5.3 车架的连接42

5.4 车架设计评价42

第六章工艺分析44

6.1 零件工艺性分析44

6.2 零件机械加工工艺文件44

第七章工作装置仿真模型在ADAMS中的建立46

7.1 在ADAMS中建立六连杆机构动力学仿真模型46

7.2 卸载高度的测量51

7.3 六连杆装载机铲斗斗尖位移、速度、加速度的测量52

结论56

致谢57

参考文献58

QQ截图20150524120556.png

内容简介：: 本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名：李鑫学号： 14020926 班级： 140209 专业：机械工程及自动化指导教师：李风 nts 1 毕业设计（论文）开题报告一、课题介绍 1.课题名称： ZL05 微型轮式装载机总体设计 2.课题背景：设计课题的意义 ZL 系列轮式装载机是一种高效率的工程机械，具有结构先进，性能可靠，机动性强，操纵方便等优点。广泛应用于矿山，建筑工地，道路修建，水利工程，港口，货场，电站以及其他工业部门，进行装载、推土、铲挖、起重、牵引等多种作业。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都发挥着重要作用，因此近几年来无论在国内还是国外装载机品种和产量都得到迅速发展，成为工程机械的主导产品之一。为适应工程施工，市政建设及农用水利工地的砂石、灰土等各种散装物料的装运需要，提出设计小型轮式装载机的任务。设计课题的目的轮式装载机总体设计是机械制造，机械设计和机械电子（机电一体化）等专业的一个重要的教学环节，是学完技术基础课及有关专业课以后的一次专业课程内容的综合设计。通过设计提高学生的机构分析与综合的能力，机械构造设计的能力，机电一体化系统设计能力，掌握实践生产过程自动化的设计方法。通过设计把有关课程（机械原理，机械设计，理论力学，材料力学，液压与气动技术，工程材料，材料成型，自动控制理论，测试技术，数控技术，微型计算机原理及应用，自动机械设计等）中所获得的理论知识在实际中综合的加以运用，使这些知识得到巩固和发展，并使理论知识和生产密切的结合起来。轮式装载机总体设计是机械设计及机械制造专业和机械电子专业的学生一次比较完整的整机设计。通过设计，培养学生独立的机械整机设计的能力，树立正确的设计思想，掌握机械产品设计的基本方法和步骤。通过设计使学生能熟练的应用有关参考资料，计算图表，手册，图册和规范；熟悉有关国家标准，nts 2 以完成一个工程技术人员在机械整体设计方面所必须具备的基础技能训练。轮式装载机的发展现状 1）国外轮式装载机的发展现状 1 新产品不断推出近年来，轮式装载机以围绕提高效率、降低成本为核心，继续向大型化、微型化发展，不断推出新产品，加速更新换代。卡特彼勒公司 90年代初推出 Cat966F轮式装载机，时隔 1年又推出 Cat980F轮式装载机，它增加了斗容和功率。改善了性能、提高了可靠性。不久又推出更大的 Cat994 轮式装载机，根据物料体积质量不同而选配 l8 30m3 的铲斗，机重 170t；装有涡轮增压后冷的 Cat3516 型柴油发动机牵引力大、加速性能好；加长的工作动臂增加了卸载高度，能对载重量 218t 的大型自卸汽车装载。马拉松勒图尔勒 (Marathon Letourneau)公司 1990 年和 1994 年在 LI100 的基础上分别推出 LI400和 LI800型轮式装载机。 l998年 9月在美国塔克癣 (Tucson)召开的 Longding 2000 年会上，该公司宣布正在开发的斗容 20 4m3 的 L1350型轮式装载机将于 21 世纪初投放市场，供载重量 150 200t 自卸汽车装载。德雷塞 (Dresser)公司 90 年代初推出 4000 型轮式装载机，斗容 10 30m3、机重 151 8t，采用模块结构的传动系统，大功率、敏感按钮控制的液压系统 z型单摇臂工作装置。优化的整体结构和湿式盘式制动器，具有自动调节和自动密封性能。目前，全世界约有 400 台 (功率大于 750kw)大型轮式装载机应用在露天矿山和建筑工程，与大型自卸汽车配套使用。在发展大型轮式装载机的同时，微型轮式装载机以机动灵活、效率高、多功能和价格低廉赢得市场，发展甚快。如：日本古河公司生产的 FL30-1 型轮式装载机斗容 0 34m3、机重 2 3t；小松公司的 WA30-1 型斗容 0 34rn3、柴油机功率 20kW；丰田织机公司的斗容 0 17m3、机重 1t 等这些微型装载机适用于建筑工地和地下矿山挖沟、平地、堆料等。 2 新结构不断涌现 2 1 工作机构卡特技勒公司推出组合式八杆机构。从地面到整个举升高度范围内具有平行移动的特点。它将快速连接器和塔架式机构设计成整体式工作装置，通过快速更换不同的辅助机构完成装卸、堆垛、扫雪、平地、清扫路面、推土、吊装、nts 3 搬运和地表钻孔等作业，实现一机多能，减少用户设备投资。德雷塞公司开发 Z 型单臂工作机构并与高压液压系统相结台，为铲斗提供更大的掘起力；缩短装载工作循环，增加铲斗装满系数，大幅度提高劳动生产率。由于铰点少、杆件少，便于维修保养，降低维修费用。 2 2 传动机构以卡特彼勒公司为代表的轮式装载机采用液力机械传动系统，其自动动力换档变速箱自动选择档位传动比，使换档在变速箱最佳效率点进行。该公司最近推出的 STIC(转向变速集成 )系统，将转向和换档功能集成于一操纵手柄上，使操纵更加省力、轻便，换档更加平稳，可大幅度提高生产率。以日本小松公司 WA 系列中小功率 (小于 125kW)为代表的轮式装载机采用新型集中式结构的驱动桥。它将主传动制动器和行星轮式终传动都集中在桥的中部，桥壳断面变化连续、平缓，内应力分布台理，从根本上防止因传统结构桥壳在轮边支承轴段应力集中断裂。轮端采用浮动密封结构，安装简便，有自动补偿功能，密封性能良好。该结构设计合理、基本零件少、工艺性好、性能好、可靠性高。马拉松勒图尔勒公司的轮式装载机采用柴油机一发电机一电动轮传动，比液力机械传动系统简单。在整个作业中柴油发动机以恒定转速运转，减少燃油消耗，延长发动机寿命；无变速箱、传动轴等许多部件，提高了传动效率，操作维修方便，费用低；独立电动牵引马达为固态控制，反应迅速，减少车轮打滑和轮胎过渡磨损；设置了电动缓行器，不用工作制动停机，装料对位准确；整机重心低，行驶稳定性好，可靠性高。 2 3 液压系统德雷塞公司轮式装载机液压系统用传感器接受柴油机转速信号，当转速下降时柱塞式变量泵便自动增加转向系统流量，以保持恒定的转向速度，在最大挖掘工况时可减少流量，减慢液压元件动作，以保持液压系统的动力平衡，减少液压系统热损耗，节省功率。卡特彼勒轮式装载机转向液压系统用负荷传感式溢流阀，使液压泵在负载决定压力下溢流，降低系统压力，提高了液压元件寿命。工作装置液压系统采用举升限位装置和下放自动定位装置，避免了机械限位时液压缸行程终了产生高压和冲击；装设的蓄能器能吸收冲击载荷，并对整机的纵向摇摆起阻尼作用；液压缸导向套处有三重密封，防止泄漏和肪尘。 nts 4 2 4 司机室新型轮式装载机司机室的设计充分考虑了人的生理需求，对仪表位置排列、操作手柄和踏板、司机座椅、能见度、防噪和隔振、温度调节等均符台人机工程学，使司机在舒适、轻松、安全环境下操作，提高工作效率。如卡特彼勒轮式装载机的司机室设有微机监控装置和可调悬挂式座椅，先导液压阀操纵铲斗控制手柄及流量放大转向系统等，使操作轻便、灵活，采用防滚翻保护结构(ROPS)和落体撞击保护结构 (FOPS)符台 ISO 标准要求。 3 自动化水平不断提高微电子技术的突破性进展为轮式装载机自动控制、状态监测及视线范围内遥控技术的发展创造了条件。柴油发动机自动控制喷油系统、变速箱自动控制换档、性能参数和状态监测均取得重大进展，在视线内遥控作业已进入实用阶段，从而改善了性能，提高了可靠性，缩短了停机时间，增加了生产能力，降低了燃油消耗，取得了更大的经济效益。 3 1 柴油发动机自动控制喷油系统卡特彼勒 Cat994D 型装载机采用了 Cat3516B 型柴油发动机，装有 HEUI型电控喷油系统，根据外载荷有效控制功率和转速，发动机喷油泵随调速器动作，精确地对燃油进行调节、加压和供油，降低初始喷油速率，减少 NO 和 HC，噪声小，燃油效率高。 3 2 变速箱自动控制换档日本川崎重工公司的 KLD97Z型轮式装载机采用自动控制换档的变速箱，可按装载机运转工况自动选择最佳档位，用微机控制离台器，从而简化操作、提高作业效率、减少冲击，实现平稳换档；电子控制装置、传感器等使用可靠，一旦控制系统发生故障，可用手动换档，不影响工作。 3 3 设备状态监测卡特彼勒开发的电子监控 (EMS)系统对轮式装载机主要系统出现故障或潜在问题提出警告和显示，有三种不同的警告级别和信号，每种信号表明系统的状态和司机应采取的适当措施。 3 4 机载电子称重系统目前，许多大型轮式装载机都装设机载电子称重系统，能清楚地显示出需再装的物料量，从而使心中有数，以防止过载或欠载，减少无效跑车次数，节nts 5 省作业时间，提高生产效率。并可对质量累计计算显示仪表以彩色数码显示，清楚明了，校准简便，误差为 3以内。 2）国内轮式装载机的发展现状在今后相当长的时间内，轮式装载机仍将是工程建设机械中最重要的机种之一，国内年需求量持续稳定地保持在一较高水平，但国内装载机生产厂家也在急剧膨胀，竞争更趋激烈，各生产厂家纷纷开发新产品，来迎接市场的挑战。 3t 以下装载机 3t 以下产品主要以 ZL10、 ZL15、 ZL16 为代表，还有一些利用拖拉机底盘改装的小型装载机，主要与日益增多的农用运输车辆配套使用。主要零部件均采用一般性能及质量的发动机、驱动桥、变速箱、液压件。技术较先进的静液压传动产品，液压件国内不易配套，产品成本居高不下，制约了该类产品在国内的发展。 ZL30 装载机 ZL30 装载机主要生产厂家有成工、常林、徐工、宜工、山工等。该产品零部件配置较零乱，生产厂家具有自制的桥箱，风格各具特色，质量及性能上相对稳定，技术先进性一般。徐工最近开发的 ZL30F 装载机，采用电换挡变速箱，使 3t 级装载机技术上有了新的突破。 ZL40 ZL50 装载机 ZL40 ZL50 装载机，主要装载机生产厂家均拥有该产品。第一代产品几十年来沿续至今，全国几乎使用同一套图纸，有些技术力量薄弱的厂家，仍把其当作主导产品推向市场。第二、三代产品主要是对工作装置进行优化，改变外观造型。如柳工 ZL40B ZL50C、徐工 ZL40E ZL50E。第四代产品是在第三代的基础上，进一步优化整机的性能及配置，电控箱、湿式制动器等新技术得到应用，并形成了各企业的专有技术及专利技术，使产品以崭新的面貌推向市场。 ZL60 及 6t 以上装载机 6t 以及 6t 以上的装载机，这是国内潜在市场最大的产品， 1998 年以前大多数生产厂家均开发了 ZL60 装载机，但由于受传动件的制约， ZL60 装载机没能成功地推向市场。在 1999 年北京国际工程机械博览会上，各厂家推出了新一代ZL60 装载机，多数厂家选择柳州 ZF 合资生产的箱或桥，液压元件也有新配置，nts 6 发动机可选用斯太尔或上柴 6121(Cat3306)，整机可靠性得到很大提高，给国内大吨位装载机带来发展机遇。产品在生产中的作用及使用范围 ZL05 装载机是一种单桥驱动、整体车架、机械传动的小型装载机。该机适用于市政工程、城市环卫、公路养护、车站码头、中小煤矿等单位装载松散物料。可与翻斗车、轻型汽车、中小型拖拉机和农用汽车配套使用，可明显提高工作效率，降低工人劳动强度，而且使用、维修简单、方便，价格低廉。 3.工作内容和要求：题目的内容总体参数的确定，总体布置。工作装置及液压系统设计。典型零部件设计、选取。整机合理性分析。工作量译文 6000 字。开题报告。说明书 20000 字。 4 张 A0图。读参考文献 15 篇以上。程序设计及典型零件工艺分析。 4.课题的重点和难点： ZL05轮式装载机的结构组成传动系统。工作液压系统。工作装置。该机工作装置由铲斗、动臂、摇臂和拉杆构成，安装在车架的支架上。其他。（ 1）该机采用了增加前桥桥荷和整机配重的措施，明显地增加了前轮的附着力。 nts 7 （ 2）与全液压装载机相比，该机结构简单，操作容易，维修方便、价格低廉。 ZL05轮式装载机的主要技术参数：额定装载质量 (kg)： 500 额定斗容量 (m3)： 0.25 最大卸载高度 (mm)：大于 1900 相应卸载距离 (mm)：大于 800 轴距 (mm)： 1540 轮距 (mm)： 1150 最小离地间隙 (mm)： 245 车速 (km h)：前进： V1=1.9, V2=4.4 V3=5.97, V4=7.1 V5=13.9, V6=22.2 后退： VR1=4.58 掘起力（ KN）： 1100 最大牵引力（ N）： 9000 发动机额定功率 (kW)： 15 机重（ kg）： 1800 5.可能用到的主要知识和技能：机械原理，机械设计，理论力学，材料力学，液压与气动技术，工程材料，材料成型，自动控制理论，测试技术，数控技术，微型计算机原理及应用，自动机械设计等本科期间学到的课程。 6.需要自学的知识和技能： SolidWorks,AUTOCAD,CATIA 等绘图仿真软件。二、工作计划 2006.02 2006.03 调研，译文，开题报告 2006.04.01 2006.04.15 总体布置及草图 2006.04.15 2006.05.01 总体设计，总装图 nts 8 2006.05.01 2006.05.15 零部件设计，说明书 2006.05.15 2006.06.01 绘图，论文 2006.06.01 2006.06.20 修改，完善图纸、论文，准备答辩三、参考文献 1 刘慧斌，装载机工作装置优化设计方法的研究，硕士，浙江大学， 2000. 2 吉林

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