目 录
第1章 绪论1
1.1 推土机概述1
1.1.1 履带式推土机介绍1
1.1.2 推土机的应用2
1.1.3 我国推土机产品的发展前景2
1.1.4 推土机总体设计的任务3
1.2 课题任务3
1.3 课题背景和设计意义3
第2章 推土机总体方案设计5
2.1 各个机构的选择5
2.1.1 动力装置5
2.1.2 传动机构5
2.1.3 行走机构6
2.1.4 工作装置6
2.1.5 液压系统6
2.2 推土机总体参数选择6
2.2.1 推土机重量和接地比压6
2.2.2 推土机的行走速度7
2.2.3 铲刀的垂直压力和比压入力7
2.2.4 铲刀的提升高度和切削深度7
2.2.5 推土机生产率7
第3章 推土机重心计算9
4.1 重心位置分析9
4.2 重心位置的确定9
第4章 推土机工作装置设计11
4.1 工作装置结构类型11
4.2 工作装置主要参数及结构尺寸的确定12
4.2.1 铲刀的高度和宽度12
4.2.2 推土板角度参数的选择12
4.2.3 推土板曲率半径14
4.2.4 推土板直线部分及挡土板尺寸15
4.2.5 顶推架于台车架的铰点位置15
4.2.6 铲刀钢板厚度15
4.3 推土机工作装置的强度计算15
4.3.1 土壤的切削性能15
4.3.2 推土机受力分析16
4.3.3 推土机作业阻力计算18
4.4 推土机铲刀的强度计算20
4.4.1 计算位置的确定(第一计算位置)20
4.4.2 超静定计算20
4.4.3 斜撑杆强度计算27
4.5 第三位置计算28
4.5.1 顶推架的强度计算28
4.5.2 铰销轴强度计算29
第5章 推土机的稳定性计算31
5.1 推土机切土作业的稳定性31
5.2 推土机坡道运行的稳定性32
5.2.1 纵向稳定性32
5.2.2 横向稳定性33
第6章 液压缸设计34
6.1 系统压力的确定34
6.2 计算油缸尺寸34
结论37
参考文献38
致谢39
摘 要
推土机在土石方工程中被广泛应用,推土工作装置是其承受工作载荷的主要部件,并将载荷传递至机体,受力情况非常恶劣。在复杂多变的工作外载荷作用下,分析计算推土工作装置在不同工况、不同部位危险点的应力分布,是设计推土机工作装置所必需的。
本文进行了推土机的总体设计、推土机重心计算、推土机工作装置结构设计。本次设计工作装置采用固定式直倾推土铲,双液压缸提升。根据任务书设计了铲刀和推土板的主要尺寸,并使用CAD制图软件,更直观的将设计体现出来。 本设计选择了危险工况和计算位置进行了强度校核, 并借助计算机选取危险截面进行了有限元分析,对结果进行了对比分析。经过校核,该结构设计合理,满足使用要求。稳定性分析中,是在切土作业和坡道运行中进行的分析。并根据受力情况对液压缸进行设计,得出相应的缸体尺寸。
关键词:推土机;工作装置;液压缸;强度校核;CAD制图
ABSTRACT
Bulldozers, works in the wide application of earth-moving equipment, which working device load to bear the main components, and load transfer to the body, the force is very poor. In the complex and ever-changing work loads, the analysis blade equipment in different conditions. Dangerous point in different parts of the stress distribution is designed bulldozers work necessary for the device.
This article was the overall design of bulldozers, bulldozers gravity calculations, bulldozer structure design. This design work of device used fixed straight inclined Dozer, dual hydraulic cylinder elevated. According to the task of spade and book design a blade of main dimensions, and use CAD software, more intuitive design.The design chosen the dangerous working conditions and calculate the position of strength check, and the use of computer selected dangerous cross-section of the finite element analysis, and cooperate the results of the analysis. After checking the rational design of the structure, it’s meet the requirement. Stability analysis, is cutting jobs and ramp runs in the analysis. And according to the force on the hydraulic cylinder design, draw the appropriate dimensions.
Key words: bulldozers; working device; hydraulic cylinders; check strength; CAD software
第一章 绪 论
1.1 推土机概述
1.1.1履带式推土机介绍
(1).历史介绍
履带式推土机是由美国人Benjamin Holt在1904 年研制成功的,它是在履带式拖拉机前面安装人力提升的推土装置而形成,当时的动力是蒸汽机,之后又先后研制成功由天然气动力驱动和汽油机驱动的履带式推土机,推土铲刀也由人力提升发展为钢丝绳提升。随着技术的不断进步,目前推土机动力已经全部采用柴油机,推土铲刀和松土器全部由液压缸提升。推土机除履带式推土机外,还有轮胎式推土机,它的出现要比履带式推土机晚十年左右。我国生产推土机,是新中国成立以后才开始的。
(2).推土机分类
按行走方式,推土机可分为履带式和轮胎式两种。履带式推土机附着牵引力大,接地比压小(0.04一0.13MPa),爬坡能力强,但行驶速度低。轮胎式推土机行驶速度高,机动灵活,作业循环时间短,运输转移方便,但牵引力小,适用于需经常变换工地和野外工作的情况。
按用途可分为通用型及专用型两种。通用型是按标准进行生产的机型,广泛用于土石方工程中。专用型用于特定的工况下,有采用三角形宽履带板以降低接地比压的湿地推土机和沼泽地推土机、水陆两用推土机、水下推土机、船舱推土机、无人驾驶推土机、高原型和高湿工况下作业的推土机等。
第二章推土机总体方案设计
2.1各个机构的选择
推土机总体结构包括动力装置、传动机构、行走机构、工作装置、液压系统、电气系统和驾驶室等。
2.1.1 动力装置
推土机的工作特点是在户外连续作业,且阻力时常变化,宜选取 12 小时功率作为发动机装车的标定功率,转速在1800~2000r/min之间,功率为120kw,速度适应系数应在 1.35~1.55 的范围内。
选用斯太尔 WD615T1-3 六缸四冲程柴油发动机,额定功率 120kw,最大输出扭矩 840N•m。
2.1.2 传动机构
采用发动机—液力变矩器—变速器—中央传动—最终传动的路线。
(1)液力变矩器
推土机功率 120kw,属大型推土机,应选液力机械传动。液力机械传动所选变矩器应有较大的工作变矩系数和启动变矩系数,以及较大的最高效率较宽的高效率范围,而且穿透性应比较小。
选用 YJ380 型单级单相三元件液力变矩器,循环圆直径 380 mm,变矩系数2.38,最高效率 86%。该变矩器使推土机输出力的大小能自动适应外负载的变化,并保证超载运行时发动机不熄火。





