毕业设计开题报告(草稿).doc

贵州大学本科生毕业论文（设计）开题报告表论文(设计)名称3t装载机工作装置液压系统及转斗油缸设计论文（设计）来源导师选题论文（设计）类型设计指导教师罗艳蕾学生姓名学号专业机电传动与控制085一、研究或设计的目的和意义：1使我进一步巩固、加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握，使之系统化、综合化。2使我获得从事科研工作的初步训练，培养我的独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力，尤其注重培养学生独立获取新知识的能力。3培养我在制定研究（设计）方案、设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等方面的基本工作实践能力，使我初步掌握科学研究的基本方法。4使我树立具有符合国情和生产实际的正确设计思想和观点；树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。二、研究或设计的国内外现状和发展趋势： 、 国内技术现状我国装载机的研究和使用已经有60年的历史，从60年代的仿制摸索阶段到70年代的自力更生研制阶段再到80-90年代的技术引进、合资开发阶段。近年来，我国装载机的研究设计水平有了很大发展和提高，取得了许多成果，成功研制了ZL系列。然而，从整体上看，我国装载机的性能相当于国际80年代的水平；质量相当于国外70年代的水平；生产和制造相当于国外70年代中期的水平；另一方面，由于我国经济发展和建设的需要，对工程机械的需求量很大，在量和质上要求都很高。 液压系统：该机采用了原装德国力士乐的泵和操纵阀。系统采用负荷传感控制技术，当主阀阀芯处于中位时，通过操纵阀产生的压差信号反馈给变量泵，从而自动减少泵的排量，使流量近似为零；此时，泵的压力达到调定压力以保证侧移架压紧缸所需压力。当工作时，泵根据操纵阀阀芯的开口大小提供需要的流量，避免了传统液压系统靠溢流阀控制溢流的方式，最大限度地减少了液压功率的空流损失和系统发热。 烟台工程机械厂生产型：型挖掘装载机是以装载机为主本，前端改装多用途铲斗、后端加装挖掘装置而成。一拖的东方红型挖掘装载机是在引进意大利菲亚特技术制造型拖拉机基础上。配套设计的具有前装载、后挖掘等多种功能的农业工程机械。 柳州挖掘装载机厂型：柳州挖掘装载机厂生产的型挖掘装载机及柳州工程机械股份有限公司研制的型挖掘装载机，均是在消化吸收挖掘装载机技术基础上，结合我国的工艺特点研制而成的新产品这两款机型均采用专用底盘，采用了与公司相同的负荷传感控制技术。由于这两款机型采用的是变量系统，因此对系统的清洁度及元件的可告性要求较高。 柳州澳柳机械有限公司系列挖掘装载机： 发动机：配备先进的涡轮增压柴油发动机，额定功率达到匹马力，在转分钟的转速下达到牛米的扭矩，核心关键部件采用进口世界名牌产品，可靠性更高。全新的外观造型美观大方，驾驶室空间更大；四合一铲斗的标准配置，使机器具有更多功能与用途。多种工作附件可以选配，胜任更多工作；采用挖掘装载机专用车架。驾驶室是独立可更换的，通过个减震装置与车架连接。液压油箱、燃油箱亦是独立可更换，并且是低位布置，利于降低机器重心，提高稳定性，而且适合站在地上进行油料加注和检修。同时它们也成为登车阶梯的部分，方便操作者出入。 泰安市装载机厂型：动力系统：该机采用康明斯型涡轮增压发动机，具有结构紧凑、功率大、油耗低、噪声小、工作可靠、寿命长等特点。低温启动性能好，特别适合北方地区。 液压系统：该机采用了原装德国力士乐的泵和操纵阀。系统采用负荷传感控制技术，当主阀阀芯处于中位时，通过操纵阀产生的压差信号反馈给变量泵，从而自动减少泵的排量，使流量近似为零；此时，泵的压力达到调定压力以保证侧移架压紧缸所需压力。当工作时，泵根据操纵阀阀芯的开口大小提供需要的流量，避免了传统液压系统靠溢流阀控制溢流的方式，最大限度地减少了液压功率的空流损失和系统发热。 工作装置：反铲装置为带侧移架结构，通过只压紧缸和后车架固定。反铲装置可以沿滑道侧移，扩大了作业范围。反铲装置的动臂采用大弯度动臂，摆动收回时有利于减少横向外形尺寸。当行走时，反铲装置沿滑道侧移到左右任意一端，斗杆和铲斗收起，然后摆动收回到后车架端。这样大大减少了整机在行进和转移时的长度尺寸，提高了机动性，使得机器可以在狭小的地方转移和作业；整机重心分布也更合理，有利于机器的稳定性。反铲装置操纵机构为机械式杆操纵，操纵灵活方便。装载装置采用形反转双摇臂连杆机构，具有卸载高度大、卸载距离大、掘起力大、能自动放平等特点；采用冲压箱型提升臂，减轻了重量，提高了刚度和承载能力。操纵机构为机械单手柄。 行走系统：采用无驱动的转向前桥，转向缸为双活塞杆双作用缸；后桥为驱动桥，采用两级减速传动结构。驱动马达安装于主减速器壳体上，采用螺旋锥齿轮传动，轮边减速器为行星齿轮传动机构，整体结构刚性好，输出速度平稳。在主减速器和轮边减速器之间，采用全浮式半轴连接传动，克服了桥壳在工作变形过程中对半轴传动产生的影响。行走系统采用了静液压传动。车架采用整体焊接式结构，具有刚性好，强度高的特点。支腿为型直腿，和车架连为一体。驱动桥的制动采用液压钳盘式，液压操纵具有制动快速可靠的优点。驻车制动为鼓式中央制动，机械式操纵。驾驶室反铲端为整体大窗口内翻式结构，有利于通风和开阔视野、方便操作。后驱动轮采用大直径低压轮胎，在行走过程中可以缓冲振动和减轻车辆颠簸，提高驾驶员的乘坐舒适性。由于我国的挖掘装载机起步晚，不论在产品品种、性能参数以及使用可靠性、售后服务等方面，与国外相比均存在着相当大的差距。 、国内的挖掘装载机竞争企业与国内的发展趋势 目前国内的挖掘装载机竞争企业分为： 出口型：如四川公路机械厂生产的多功能工程机械以上都外销，而且销路一直很好，另外，桂林林业机械厂专门生产小型履带式挖掘装载机，产品绝大部分出口。 国外进件、国内组装型：如上海的的系列产品。国外进口、国内代理型：如的；的；的等目前都有代理。 国内生产企业：国内生产企业有余家，其产品为低档的挖掘装载机。价格为：万元以内。因此，挖掘装载机的国内的发展趋势是引进国外的先进技术，开发高质量、多功能、多品种、多规格的挖掘装载机系列产品，加强基础元件、部件的生产，尤其是提高挖掘装载机液压元件的质量，以达到在满足产品可靠性的前提下，降低挖掘装载机产品成本，并提高挖掘装载机产品的售后服务水平。 、国内外差距与开发要求 由于我国的挖掘装载机起步晚，不论在产品品种、性能参数以及使用可靠性、售后服务等方面，与国外相比均存在着相当大的差距。表现在： 国产的挖掘装载机的主要是配套件可靠性不如国外。存在可靠性问题的有：柴油机、液压元件、液压系统清洁度、传动元件、电气系统及电器元件、紧固技术与密封技术、轮胎及作业装置等。挖掘装载机产品性能差、可靠性低。除了近年从国外引进的一些产品，国内的部分挖掘装载机产品的性能还处在国际世纪年代水平，早期故障率较高，还不能完全满足修筑公路的要求。挖掘装载机基础部件质量较差、配套件质量不过硬。目前，国产发动机及液压系统的缸、泵、阀等质量已成为制约挖掘装载机产品质量的“瓶颈”。 挖掘装载机的品种少、成套性差、型号不全，部分产品没有形成系列。我国的挖掘装载机不论在品种上和机型方面都还存在着相当多的空白。 现有的挖掘装载机产品缺少创新性和独有技术。我国挖掘装载机的研制开发工作缺乏创新性，没有自己独特的技术。在重视技术引进的时候，不太重视消化、吸收和关键技术的掌握与研究。因此，国内的挖掘装载机的开发应开发高质量、多功能、多品种、多规格的系列产品，并加强基础元件、部件的生产，尤其是提高液压元件的质量，以达到在满足产品可靠性的前提下，降低产品成本，并提高产品的售后服务水平。（1） 发展多功能、多用途装载机。随着液压和液力技术的发展设计水平的提高，工程机械的通用性提高，使用户能方便，快速、经济的对装载机进行改装，满足多种作业要求。（2） 开发节能、高效、环保型产品。并研制无泄漏装载机。（3） 微电子及机电液一体化技术将越来越广泛的应用于装载机中。（4） 安全性及舒适性是设计和研究的重要目标。三、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：1、明确设计依据与要求题 目1.6t3t标准容量(m3)0.811.52.5额定载重量（t）1.63额定功率（kW）4690最大掘起力（kN）6090整机操作质量（kg）520010500最大卸载高度（mm）2400260027002900对应卸载距离（mm）8008609601000轮距（mm）21002200轴距（mm）26402680提升时间（s）67卸载时间（s）34下降时间（s）442、收集资料与调研实习 设计前应了解和掌握装载机的有关知识和理论，通过实习、图书资料和网络资料等收集并获取设计所需的资料。3、正规设计（1）装载机工作装置、转向装置、行走装置的工作原理和特点。（2）装载机工作装置、转向装置、行走装置液压系统的工作原理和特点。（3）按设计依据及要求拟定装载机液压系统方案明确主机对液压系统的性能要求，对国内、国外同类型装载机液压系统资料进行分析研究，根据设计要求，按照可靠性、经济性、并尽量采用先进技术，进行方案的选择。装载机液压系统的特点主要有：对速度无严格要求，但对输出力、力矩有主要要求，装载机作业时转速变化范围大等。因此功率的调节和分配是系统设计的核心，其液压系统特点是采用组合油路，如装载机工作装置液压系统与其它液压执行系统组合，考虑合流的要求。为了实现节能和好的操控性能，可采用先进的技术如先导、合流、再生、优先、补油、压力补偿、负荷传感等。 确定液压系统的型式： 开式系统、闭式系统？ 定量系统、变量系统？ 确定各液压回路方案：主液压回路：包括动臂液压回路、转斗液压回路、转向液压回路和行走液压回路。辅助液压回路包括：卸荷回路、过载保护回路、补油回路、缓冲回路、背压回路、冷却回路、过滤回路等。其它回路：先导控制、合流回路、再生回路、优先回路等。 系统压力级的选择：低压系统、中高压系统、高压系统？ 泵数量的选择：单泵系统、双泵系统、多泵系统？ 按多路阀连接方式：串联油路、并联油路、串并联油路？（4）按设计依据及要求进行装载机液压系统设计计算 确定液压系统工作压力和流量 计算液压泵的工作压力和流量 液压泵驱动功率的计算 液压缸的初步计算（5）拟定液压系统工作原理图在明确主机对液压系统的要求，确定了液压系统方案，并经过初步基本计算后，可拟定液压系统工作原理图。液压系统满足实现主机的运动要求，结构简单，性能可靠，操作方便，并具有先进性。 组合各基本液压回路时，防止回路之间互相干扰，保证主机的正常工作循环。 在满足工作循环和生产率的条件下，力求液压系统结构简单。 注意液压系统安全可靠性。 必要的辅助回路的设计。 经济合理，提高经济效率。 提高标准化、系列化、通用化。（6）装载机液压系统标准元件的选择 液压泵的选择。 各类控制阀的选择：压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀。 各类辅件的计算选择：油箱、滤油器、冷却器、油管及管接头等。 发动机的选型。（7）液压系统的验算（8）非标件转斗液压缸或动臂液压缸的设计、计算 确定液压缸的类型及安装方式 液压缸相关结构参数的设计计算缸的输出力、确定液压缸的标准内径、液压缸壁厚及外径的确定 活塞杆参数计算 活塞杆连接活塞部分直径的确定 相关结构验算缸筒壁厚的验算、活塞杆稳定性验算、缸体与缸盖连接螺栓的强度验算、活塞材料强度验算、焊缝强度的验算（9）编写设计说明书格式按贵州大学本科毕业论文(设计)工作指南中的规范化要求书写。四、完成毕业论文（设计）所必须具备的工作条件及解决的办法：设计教室、计算机、绘图软件、参考文献。计算机自备，学院提供设计教室，相关的软件有AutoCAD、Solid Works等，参考文献的大部分可从学校图书馆借阅。 五、工作的主要阶段、进度与时间安排：1、明确设计依据与要求，收集资料与调研实习。 1周2、掌握装载机工作装置和转向装置的工作原理与特点。 1周3、按设计依据及要求拟定装载机液压系统方案。 1周4、按设计依据及要求进行装载机液压系统的设计计算。 2周5、拟定液压系统工作原理图 1周6、装载机液压系统标准元件的选择 1周7、非标件（液压缸或安全阀或溢流阀）的设计、计算、绘图 3周8、编写设计说明书 2周9、评卷、答辩 1周六、阅读的主要参考文献及资料名称：1官忠范.液压传动系统. 第三版M. 北京：机械工业出版社，1997.2章宏甲等.家属切削机床液压传动M.西安：西北工业大学出版社，2000.3王国彪，杨力夫.装载机工作装置优化设计M.第一版，北京：机械工业出版社，1996.4马永辉等.工程机械液压系统设计计算M.北京：机械工业出版社，1995.5颜荣庆，李自光，朱福民等.现代工程机械液压系统分析M.第一版，北京：人民交通出版社，1998.6田琳.国外工程矿山机械静压驱动的自动变速控制J.矿山机械，1990（2）,7黄宗益等.装载机静压传动J.建筑机械，1999（12），36-598李壮云，葛宜远主编.液压元件与系统M.北京：机械工业出版社，2000.9李健成主编.矿山机械（装载机部分）M.北京：冶金工业出版社，1994.10成大先，王德夫，姬奎生等.机械设计手册第四卷M.第四版，北京：化学工业出版社，2002.11雷天觉.液压工程手册M.北京：机械工业出版社.12于硕，闫涵.装载机工作装置的机构分析.工程机械2001（8）.13陈育仪，工程机械优化设计.中国铁道出版社，1