ZL05装载机总体及其工作装置设计【5张图/12400字】【优秀机械毕业设计论文】

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铲斗部件图-两张-A0.dwg

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关键词：: zl05 装载总体整体及其工作装置设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。62页，12400字。
开题报告一份。
课题申请单一份。
外文翻译一份。

图纸共5张，如下所示
铲斗部件图-两张-A0.dwg
车架装配图-A0.dwg
总装图俯视图-A0.dwg
总装图主视图-A0.dwg

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

目录
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

ZL05装载机总体及其工作装置设计

内容简介：: 4 (2003) 265271to of to , F. P. 18, 130 9 002; in 5 002; 9 002an in of on of is s a by to to be of be by 003 an As of in h a is in of is a be a to is by or et (1997) of in of be to of in to et 1997; et 1988; 2000).A an et (1997) of to an to of of on et 1997; et 1997). 1997) by 1997)to +3100033/$r 2003 00033)00032s 1997)in to a of is of be of a of is nd by be to of in In of a to us to in s of n 61) n 212). n 65) of in as 8% of of by of a an 1)(2) of )In we s of as of In of on a s to et (2003) 265by of of X4 of In ) )of of of of of of if 0% of of , to to to We of in of 53% of 0% of of of of o4 of of %) or s o4 =4 et (2003) 265271 267X4 :5; 4) 3:0; 01) 1%. of of of , of by 0% of of of to of of 20406080100%) or of on 0204060801002040608010of s %) of s %)of of et (2003) 26527126867 s We 5 ). be to 20%, 12%,15%, 21%, 19%, 12%, 19%)to . is by if at of by of of of of of of of of of of of of of by 0% of %) %)of s of by of 4 or to et (2003) 265271 2694. of nd by be to of in In nd *to *to to by 0% of an in of be as by of in we 001. of is it is to a of a of at a be A of in on on on be on is to s to of as of we a to no be to a on to we to is in of a 0%as in to In to It is as an as it on of . 2001)as an of on be by It is,is an ), or to of a in in of a we to to )in 0% of et (2003) 265271270be by is a in to or is a in a as it be m is of is to of a of to A a of we as to as It to do as of we 1997), in is as s In on of by 0%of as s a sandbecausethatstudywasfocused 本科生毕业设计（论文）翻译资料英文题目： to of to 文题目：改变轮式装载机和挖掘机机舱里操作者舒适性的方面的内容学生姓名：王子润学号： 0951243 班级： 09512 专业：机械设计制造及其自动化指导教师：张广杰 1 to of to an in of on of is s In a by to to be in to a of of . to of be by of be by 1. an in As of in h a is a in of is a be a to be a is by or et (1997) of in of be to a of in to et 1997; et 1988; et 2 2000). A an on a et (1997) of of to an to of of on et 1997; et 1997). a 1997) by (1997) to be s 1997). in to a of is as of be of a of is nd by be to of in In we of a 73 to us to in 2. 3 s of n = 61) n=212). n = 65) of in as 8% of of 1 a by of a an (1) of (2) of 3) on In we s of as of In of by of of on a s f- to 4 by of of 4 of 4 In ) ). of of of of of of We if 0% of a of , of to a In of to to We 5 3. of .4 .3 in a of of 53% of 0% of of of of . It of 4 of 4 2(1)=8.5,p 2(1)=23.0,pof of 1%. of of of of by 0% of to of of to of he 67 to s We 5 ). It 6 be to 20%, 12%,15%, 21%, 19%, 12%, 19%). to is by if we at 4. he of nd by be to of in In nd we of of on a to to as to so by 0% of an in of be as to by 0% of in a In we to 001. of is it is to a of a of at a be A be st of a 7 in in of on on on be on It is to s to of as of 18%, ). we a to no be of to a on to we to is in of a by 0% of a- re as in to In to It is as an as it on of p- . is a et 200 1). It is as an or an of on be by It is,8 is an in ), is as on or to of a in in of a we be by t,is a in to or as a is a in a as it be m is of is a to m of a of to A a of In we an in It is nd as of to as s It to do as of 9 If we (1997), in is as as s In on of by 0% of as s at A be in a s on An in it on in of of s of a by 0% of m- in of of of s . of is In we to of do we be to a is to 5. do as of to it of s . of be by of be by to we be 10 to a is to 11 改变轮式装载机和挖掘机机舱里操作者舒适性的方面的内容摘要：在国内在地球上移动的设备的设计中，舒适性的作用越来越重要。尽管研究已经出现在轮式装载机和挖掘机的工具内部，但是操作者对于此信息没有任何解决办法。在这项研究中，对机械操作者进行了一次完全的问卷调查，以确定他们为了设计出更加舒适的交通工具内部环境是需要改进机器的那些方面。结果表明几乎一半的操作者表示他们的机舱的舒适性“一般”或是“很差”。根据操作者的意见，轮式装载机的机舱内的舒适性可以通过改变座位的舒适程度来增加。除了改进座位的舒适程度，挖掘机的机舱的舒适性可以通过改变机舱的设计（包括尺寸规模，入口 /出口尺寸），外观，可靠性和气候的控制来实现。关键词：机舱的舒适性，操作者的意见，在地球上移动的设备。 1介绍在交通工具的设计中，舒适性所起的作用表现得越来越重要。在地球上移的机械设备的操作者经常话大量的时间在他们的交通工具内部，有时一天不仅仅呆 8 小时在这些机器的内部设计问题上，舒适性是一个主要的问题。操纵在地球上移动的设备不是身体上的繁重的工作，而是需要长期坚持的工作。然而，操纵如此的机器对于骨骼肌肉的混乱是一种冒险的因素，尤其当工作没有被其他活动打断或破坏。 et (1997)指出在地球上移动的机械的操纵者所关注的主要问题在于机体的疲劳，在颈部，肩部，以及背部区域，一般的疲劳和不舒服的感觉。这可以归纳为在长期静坐过程中的负荷作用的累积，这在别扭的姿势下表现的更为频繁，这些疲劳在整个身体的震动，操纵和驾驶机器的过程中完全暴露出来。一个较为舒适的车辆内部的工作环境可以减少笨拙的姿势，并能提供一个促使操纵者达到最佳的表现的环境。基于对骨骼肌肉的错乱和他们存在的危险因素的文学回顾， et 997 年对于减少操纵者工作中的肌肉骨骼的错乱给出了四条建议：减少操纵者肌肉骨骼的重要性和他们振动的频率；对 12 于减少所达到的距离，主干的灵活性以及主干的循环，制定出最佳的控制方案；给以笔直的姿势坐在位置上的操纵者提供最大限度的能见度；以及进行有规律的间断以减少长时间维持的姿势的影响。机舱的舒适性的改进常常是基于减少工作中使得骨骼肌肉错乱的危险因素而改变的。 (et 1997; et 1997)。只有为数不多的几项研究提及了操纵者想要改进的方面。1997)根据其创作者、设计师、设计工程师、经营者和年轻人描述出铲斗车，装载机的最佳排名。 (1997)指出，许多设计都注意了仪器的版面，计量器，以及操作者的位置。不幸的是， s 1997)的研究里并没有将操纵者的意见提出来。然而，为了设计出一个较为舒适的车辆内部环境，操纵者的意见是很重要的，因为他们是机器的最终使用者。他们的实践经验对于设计出更为舒适的车辆内部有很大的帮助。这次研究的目的是找出轮式装载机和挖掘机的操纵者提出的意见，这对于未来改进车辆内部的舒适性很有帮助。在这篇文章里，我们给出了一个由 273 个机械操纵者进行调查问卷的结果。他们对目前的机器，未来的需求，以及自认为对能协助机械工作的重要方面给出了自己的意见。这使得我们能找出改进机械设计方面的问题。操纵者参观界上最大的建筑设备展览馆）得到了一个简单的样品。大多数的参加者都是轮式装载机 (n = 61)的操纵者和挖掘机 (n=212)的操纵者。其他人 (n=65)是一些建筑型机械（例如移动式起重机，推土机，塔式起重机，越野车）的驾驶者。结果只有轮式装载机和挖掘机操纵者的意见列入了本文中，以为他们分别占据了 18%和受访者总数。图 1 和图 2 显示了典型的轮式装载机和挖掘机的外形。通过在采访过程中所完成的调查表完成了数据的采集。调查表被分成了三部分：（ 1）人的特征，（ 2）目前正在操作的机器的评价，（ 3）推土机械的未来需求。在第一部分里我们询问了操作者的年龄，驾驶的年分，驾驶的机械装置 13 to of to an in of on of is s In a by to to be in to a of of . to of be by of be by 1. an in As of in h a is a in of is a be a to be a is by or et (1997) of in of be to a of in to et 1997; et 1988; et 2000). A an on a et (1997) of of to an to of of on et 1997; et 1997). a 1997) by (1997) to be s 1997). in to a of is as of be of a of is nd by be to of in In we of a 73 to us to in 2. s of n = 61) n=212). n = 65) of in as 8% of of 1 a by of a an (1) of (2) of 3) on In we s of as of In of by of of on a s f- to by of of 4 of 4 In ) ). of of of of of of We if 0% of a of , of to a In of to to We 3. of .4 .3 in a of of 53% of 0% of of of of . It of 4 of 4 2(1)=8.5,p 2(1)=23.0,pof of 1%. of of of of by 0% of to of of to of he 67 to s We 5 ). It be to 20%, 12%,15%, 21%, 19%, 12%, 19%). to is by if we at 4. he of nd by be to of in In nd we of of on a to to as to so by 0% of an in of be as to by 0% of in a In we to 001. of is it is to a of a of at a be A be st of a in in of on on on be on It is to s to of as of 18%, ). we a to no be of to a on to we to is in of a by 0% of a- re as in to In to It is as an as it on of p- . is a et 200 1). It is as an or an of on be by It is, is an in ), is as on or to of a in in of a we be by t,is a in to or as a is a in a as it be m is of is a to m of a of to A a of In we an in It is nd as of to as s It to do as of If we (1997), in is as as s In on of by 0% of as s at A be in a s on An in it on in of of s of a by 0% of m- in of of of s . of is In we to of do we be to a is to 5. do as of to it of s . of be by of be by to we be to a is to 长春理工大学光电信息学院学生毕业设计（论文）登记表分院机电工程分院专业机械设计制造及其自动化班级 09512 学生姓名王子润指导教师张广杰设计（论文）起止日期 2013 年 2 月 28 日 17 日教研室主任陈玲题目名称（包括主要技术参数）及要求：轮式装载机设计额定装载质量 ( 500 额定斗容量 ( 大卸载高度 ( 大于 1900 相应卸载距离 ( 大于 800 轴距 ( 1540 轮距 ( 1150 最小离地间隙 ( 245 车速 (h)：前进：退：起力（ 1100 最大牵引力（ N）： 9000 发动机额定功率 ( 15 机重（ 1800 论文开题报告（设计方案论证）应包括以下几方面的内容： 1、本课题研究的意义； 2、调研（社会调查）情况总结； 3、查阅文献资料情况（列出主要文献清单）； 4、拟采取的研究路线； 5、进度安排。 1、本课题研究的意义：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。 2、调研（社会调查）情况总结：为了更好的完成本设计，我查阅了大量有关资料，大量相关书籍，对顺利完成本设计起到了至关重要的作用。 3、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 张光裕，许纯心 . 工程机械底盘设计 . 北京：机械工业出版社， 1988. 3 李建成 . 矿山装载机设计 . 北京：机械工业出版社， 1989. 4 高梦熊 . 地下装载机结构设计与使用京冶金工业出版社， 1987. 5 王国彪，杨力夫 . 装载机工作装置优化设计 . 北京：机械工业出版社， 1996. 6 机械设计手册联合编写组北京：化学工业出版社， 1982. 7 房斌，张文中，胡其颖 . 载机 . 徐州：徐州工程机械集团公司， 1997. 8 赵昱东 . 国外轮式装载机的新进展 . 马鞍山：马鞍山矿研究院， 2000. 9 刘巧伶 . 理论力学 . 吉林：吉林科学技术出版社， 2001. 10 聂毓琴，孟广伟 . 材料力学 . 北京：机械工业出版社， 11 秦荣荣，崔可维 . 机械原理 . 吉林：吉林科学技术出版社， 2000. 12 谭庆昌等 . 机械设计 . 吉林：吉林科学技术出版社， 2000. 指导老师下达任务充分理解本课题要解决的问题查阅文件和素材（图书馆、上网）翻译英文资料（吉林省图书馆，长春市图书馆，达新校区图书馆）到长春第一机床厂参观撰写论文（吉林省图书馆，长春市图书馆，达新校区图书馆）图指导教师审查修改、完善、定稿准备答辩。 5、进度安排：调研，译文，开题报告总体布置及草图总体设计，总装图零部件设计，说明书绘图，论文修改，完善图纸、论文，准备答辩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 of is of of is of is of is as of It of of of of of of of of of a of of of of to of s by of of to of s of of a to of a In I up of s on to I to of s 目录第一章引言 . 1 计任务和基本要求 . 1 要部件结构形式 . 1 要技术参数 . 1 第二章总体设计 . 3 本结构原理图 . 3 本参数选取与确定 . 3 动机 . 5 压系统 . 5 第三章工作装置设计 . 7 述 . 7 斗基本参数的确定 . 7 臂设计 . 9 作装置强度计算 . 12 第四章液压系统设计计算 . 30 向系统分析及计算 . 30 斗、动臂液压缸的选取 . 33 压系统评价 . 40 第五章车架设计 . 41 车架的设计 . 41 车架设计 . 42 架的连接 . 42 架设计评价 . 42 第六章工艺分析 . 44 件工艺性分析 . 44 件机械加工工艺文件 . 44 第七章工作装置仿真模型在的建立 . 46 建立六连杆机构动力学仿真模型 . 46 载高度的测量 . 51 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 吉林大学本科毕业设计说明书 1 第一章引言计任务和基本要求为适应工程施工，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。基本要求：以“ 84”轮式装载机的基本系数的要求为设计依据。整机主要参数达到或超过我国同级别装载机水平。贯彻“三化”，方便生产，方便用户。力争降低制造成本。要部件结构形式变速箱：小四轮拖拉机变速箱。驱动桥：后桥驱动，小四轮拖拉机驱动桥。离合器：小四轮拖拉机主离合器。制动器：小四轮拖拉机制动器。工作装置：单板 Z 型反转四连杆机构，单摇臂、卧式动臂油缸。车架：铰接式车架，全部钢板式焊接。转向器：摆线转子式全液压转向器。轮胎： 16。要技术参数型号：定装载质量 ( 500 额定斗容量 ( 大卸载高度 ( 大于 1900 第一章引言 2 相应卸载距离 ( 大于 800 轴距 ( 1540 轮距 ( 1150 最小离地间隙 ( 245 车速 (h)：前进： 3=5=退：起力（ 1100 最大牵引力（ N）： 9000 发动机额定功率 ( 15 机重（ 1800 吉林大学本科毕业设计说明书 3 第二章总体设计本结构原理图图 2本结构原理图本参数选取与确定额定斗容：据物料比重范围可加大，一般取额定载重： 500 。最大卸载高度： 1900高度满足下车辆满载要求。卸载距离： 800满足车要求。最大卸载角：地面与最高卸载位置均应达到 45，以满足小型装载机的多用途要求。动臂举开时间：根据准，参照相近规格样机，考虑到我国装载机液压系统的压力范围及元件（泵，阀，接头等）的制造质量确定。动臂举开：不大于 5 秒动臂下落：不大于第二章总体设计 4 卸料时间：不大于行使速度因采用小四轮拖拉机的传动系统，所以速度范围相同，即：车速 (h)：前进： 3=5=退：越野性最小离地间隙：高，通过性好最大爬坡度： 22 最小转弯半径： 3200大外形尺寸： 373413502363（为获得较好的通过性及紧凑的结构外形，采用对比、差值方法，选取上述参数）主要尺寸及重量分布）轴距： 1540）轮距： 1150整机静态及动态稳定性计算及通过性来确定上述参数。）由结构布置及最小转弯半径来确定前后车架的铰接位置，取中点偏前的方案。）整车重量：考虑到发动机功率储备不大，机重取 Q=1800 空载时前桥：后桥 =35： 65 满载时前桥：后桥 =60： 40 方向机采用摆线式液压转向器，可靠性好，适应小型装载机使用。驱动方式：后桥驱动。考虑到直接采用小四轮的传动系，结构简单，降低制造成本，采用单桥驱动。不足之处：影响牵引力的发挥，但对额吉林大学本科毕业设计说明书 5 定载重量为 500 的装载机，发动机仅为 15基本可以满足装载散装物料的要求。变速箱：人力换档变速箱。这种变速箱是靠操纵杆件及拨叉夹拨动齿轮，使不同齿轮啮合，对啮合换挡，换挡时，必须切断动力，并且有冲击。但其结构简单，制造容易，适用于小型机械传动装载。动机型号：）卧式、单缸、四冲程）缸径引程： 100 115）额定转速及功率： 2200r/11）最大扭矩及转速： 450Nm， 1600 1700r/）燃油消耗率： h ）净重： 185 ）冷却及启动方式：冷凝，电启动压系统考虑到小型装载机，柴油机功率不大，采用工作装置和转向系统共泵的方案。选用齿轮泵： q=r，额 =200000P=16多路换向阀额定压力： P=16定流量： Q=63L/号：油缸动臂缸： 50/28E 1101 第二章总体设计 6 铲斗缸： 63/35E 130r 转向缸： 40/22E 2801 系统压力： P=林大学本科毕业设计说明书 7 第三章工作装置设计述装载机的铲掘和装卸物料作业是通过工作装置的运动实现的，装载机的工作装置是由铲斗、动臂、摇臂、连杆及转斗油缸和动臂油缸组成。铲斗与动臂及通过连杆或托架与转斗油缸铰接，用以装卸物料；动臂与车架及与动臂油缸铰接，用以升降铲斗。铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。斗基本参数的确定 g 的确定大于装载机每边轮胎宽度 5 10 374 回转半径 R= 2 0011 0 . 5 ( c o s ) s i n 0 . 5 ( 1 ) 2 1 8 0pg g z k c t 图 3斗基本参数简图第三章工作装置设计 8 0=1346 g= z = k = b= 1=10 0=52 则 15底长度 60斗壁长度板高度 0斗圆弧半径 90斗与动臂铰销距斗底高度 0斗侧壁切削刃相对斗底的倾角 0： 0=60 切削刃的切削尖角 0： 0=30 斗斗容的计算图 3容计算图吉林大学本科毕业设计说明书 9 几何斗容对于有挡板的铲斗： 23中 346 a=30 b=595=S 梯形 S 弧 P =3 额定斗容 2826b（ a c） =11 =与假设的参数基本一致，所选参数正确，无须改动。臂设计臂长度和形状的确定由已知条件： 90032 =45 300 作图如下：第三章工作装置设计 10 图 3臂计算图动臂长度确定 220 m a x 0m i n c o s ( ) s i n ( ) H R 式中 3210900300l= 22 8 3 2 6 1 5 c o s 8 1 0 1 9 0 0 1 3 0 0 6 1 5 s i n 5 5 5 5 1690与优化设计所得 1640 相差不多。动臂的形状与结构采用曲线型，断面结构型式为单板式，结构简单，工艺性好，但其强度和刚度低。杆机构设计设计要求：从保证理想的完成铲掘、运输及卸载作业要求出发，对连杆的设计提出下列要求：动臂从最低到最大卸载高度的提升过程中，保证满载时铲斗中的物料不撒落，铲斗后倾角的变化尽量小（不超过 15），铲斗在地面时后倾角取 1=42 46，最大卸载高度通常取 =47 61 . 吉林大学本科毕业设计说明书 11 在动臂提升高度范围内的任一位置，铲斗的卸载角 45，以保证能卸净物料。作业时与其它构件无运动干涉。使驾驶员工作方便安全，视野宽阔。为保证连杆机构具有较高的力传递效率，在设计连杆机构的构件尺寸时，应尽可能使主动杆件与被动杆件所确定的传动角在不超过 90的情况下尽量取大一些。图 3转式连杆机构工作装置连杆尺寸铰点位置的确定连杆与铲斗铰点 C 的位置影响连杆的受力和转斗油缸的行程。通常铲斗回转半径之间的夹角 =92 a=30臂和连杆传递较大的插入和转斗阻力，弯曲摇臂的夹角一般不大于 30，摇臂与动臂的的铰点 E 布置在动臂两铰点连线部 m 处，设计时取 m=（ lD e=（ c=（三章工作装置设计 12 由此确定连杆长度 b，转斗油缸与车架铰接点的位置 G 及行程，则 80 548 464 m=318 e=352 b=570 作装置强度计算作装置强度计算位置的确定分析装载机铲掘运输，提升及卸载等作业过程，发现装载机在水平面上铲掘物料时，工作装置受力最大。作装置典型工况的选择及外载荷的确定装载机沿水平面运动，工作装置油缸闭锁，铲斗插入料堆，此时认为物料对铲斗的阻力水平作用在切削刃上。铲斗水平插入料堆足够深度后，装载机停止运动，向后转斗或者提升动臂，此时认为铲掘阻力垂直作用在切削刃上。装载机在水平面上匀速运动，铲斗水平插入料堆一定深度后，边插入边转斗或者边插入边提升动臂，此时认为物料对铲斗的水平阻力和垂直阻力同时作用在切削刃上。水平插入力大牵引力 =9000=5400N 掘起力 820N 力分析和强度计算铲斗受力分析取铲斗为分离体，受力如图所示吉林大学本科毕业设计说明书 13 图 3斗受力图已知数据列表如下（单位）表 3知数据 2 h1 c z 60 215 70 270 7 5400 8820 450 由0，得 h+L+Lh=0 1h （ h + L + L ） = 1270（ 5400 20+8820 660+450 215） =cx=cP c=三章工作装置设计 14 cz=cP c= z =0，得 G 2Bz 2（G =12（ 8820 450 2840） =6430N 由 x =0，得 2x=0 2（x） =12（ 5400 23140） =14270N 22B = 226 4 3 0 1 4 2 7 0 =15652N B= 1 = 1 14270计算结果列表如下：吉林大学本科毕业设计说明书 15 表 3点 X z P B 14270N 6430N 15652N 7 C 23140N 2840N 23320N 拉杆受力分析拉杆为二力构件，两端受等值拉力 C=23320N D= =7 摇臂受力分析取摇臂为分离体时，受力如图所示：图 3臂受力图已知数据列表如下：单位（ N）第三章工作装置设计 16 表 31 L2 h1 D F 55 180 270 270 7 17 23320 由0，得 2 c o s s i ）1 c o s s i ） =0 122c o s s i nc o s s i h L 2 7 0 c o s 2 5 5 s i 0 c o s 1 8 0 s i 1 723320 =22437N P =22437 =z=FP =22437 =6560N x=23140N z=2840N 由 x =0，得 x x23140 吉林大学本科毕业设计说明书 17 = z =0，得 z z840 6560 =9400N 2 2z = 224 4 5 9 6 . 6 9 4 0 0 = 1 = 1 4 4 5 9 6 5 7 6 12 计算结果列表如下（单位 N）：表 3点 x z P D 23140 2840 23320 E 400 2 F 560 22437 17 动臂的受力分析取动臂为分离体，其受力如图所示：第三章工作装置设计 18 图 3臂受力图由0，得 32 co s ）1 21332 c o s s i h x z = 1 4 2 7 0 1 2 3 0 6 4 3 0 1 0 3 8 4 4 5 9 6 . 6 7 1 4 9 4 0 0 8 6 47 1 4 c o s 6 0 3 s i 2 0 所设方向相反 P =林大学本科毕业设计说明书 19 P = x =0，得 xx=0 xx=14270 =18438N 由 z =0，得 zz=0 zz=6430 9400 P= 2 2z = 221 8 4 3 8 9 1 9 8 . 3 = 1 = 1 18438co 6 0 5 动臂受力列表如下（单位 N，）：第三章工作装置设计 20 表 3点 x z P B 14270 6430 15652 7 E 400 2 H 0 A 18438 臂强度计算图 3臂计算图内力计算根据上图，计算各段内力：轴力 N，剪力 Q 和弯矩 M 0 1 段 N=Bx z 14270 6430 吉林大学本科毕业设计说明书 21 = 8001N Q=Bx z 13452N 0M=0 11522 = 1 2 段 N=Bx z 14270 6430 = 8850N Q=Bx z 14270 6430 = 55.5 kN 257 14270 57 6430 2 3 段 N=（x）（z） =（ 14270 （ 6430 =21715N 第三章工作装置设计 22 Q=（x）（z） =28926N 2 3 4 段 N=Ax z =（z） =（ 18438 =119542N 3 6568 1824kN 3541kN 内力 N、 Q、 M 如下图所示：吉林大学本科毕业设计说明书 23 图 3臂 N 图图 3臂 Q 图第三章工作装置设计 24 图 3臂 M 图应力计算校核动臂面的强度，其截面位置和截面形状由图绘出：图 3臂截面计算图吉林大学本科毕业设计说明书 25 截面面积 F F=b h=面抗弯模量 = 2654h 拉应力 n= =M最大应力 n最大剪应力 n=n=材料 16 s=32340N/s=17787 N/分析计算结果表明面最危险，其最大安全系数为足设计要求。臂强度计算摇臂简化为梁，其所受内力如图所示第三章工作装置设计 26 图 3臂 N、 Q、 M 图内力计算 D E 段 N=DP 23320 = =DP 3320 =20960N P =20960 m 吉林大学本科毕业设计说明书 27 E F 段 N=FP 2437 =FP 22437 = 图所示给出摇臂 I I 和面位置及截面尺寸，截面弯矩已在 M 图中标出。图 3臂的截面位置尺寸图截面面积 F F=2（ 80 10 90 8） =三章工作装置设计 28 截面抗弯模量 =（ 2 80 10 912 112 16 903） 155 =应力 F= =M最大应力 n最大剪应力 n=n=材料 s=30380N/s=16709 N/ 3面内力几何量应力（ kN/ bsN（ Q（ M(kN m) F(（ n 1 8 2 杆稳定与强度计算稳定计算吉林大学本科毕业设计说明书 29 材料 20钢外径 D=40径 d=20度 L=570面积 F= 224 =性矩 J= 4464 =性半径 i= 杆柔度系数 = 1 51 对于 20钢的柔度2=60， 1=90，由于 =512，故为短杆，不存在失稳问题。强度计算 20钢的ss=31200N/应力 = =四章液压系统设计计算 30 第四章液压系统设计计算工作原理图：图 4压系统工作原理图载机液压系统由转向系统和工作装置系统构成，系统结构简单、合理。向系统分析及计算向系统分析载机采用组合式（单泵）液压转向系统，优点在于可获得接近最完善的转向性能并同时满足工作装置的需要，因为小型装载机受总体布置的限制，不可能安装多个泵，又由于后车架上受到总体布置的限制，分流阀安装在前车架上，这样比安装在后车架上还可节约输油管。吉林大学本科毕业设计说明书 31 压转向系统方案的确定液压转向对提高工程机械生产率和改进操作性能都是重要的，并且具有重量轻，结构紧凑，对地面冲击起缓冲作用，迅速，启动平稳等优点。决定选型的主要因素有：转向方式。可利用流量转向元件的空间。流量和转向力矩的要求等。轮式工程机械液压转向系统的结构种类很多，大致可分为：液压机械转向系统，全液压转向。载机采用了全液压转向系统，特点在于：采用了直接与方向盘转向轴装在一起的计量马达。载机采用单缸转向，计算时均以后桥不动，前桥绕固定轴转动。转向阻力矩计算参数：整机质量： 1800载荷分布：空载：前桥 720满载：前桥 1380轮距 L： 1150轮轮轴到车架铰接距离： =600胎与路面之间的综合阻力系数： f=向阻力矩： M阻=f G 2 24L =1000 2 241 0 103N m 第四章液压系统设计计算 32 转向阻力矩转向力矩转向油缸所需提供的最大推力 m=F 力臂长度通过作图法得出以 =103 实际转向油缸的行程 l = 195转向油缸的选取初选系统压力 =大径 D D= 24式中： F 液压缸必须能提供的推力 P 液压转向系统压力 D 液压缸内径 D=45 = =22据 D，行程，系统压力选取转向油缸 40 22E 2801 转向器的选择）全偏转角所需流量（按大腔工作计算） Q= 吉林大学本科毕业设计说明书 33 液压缸容量 V= 24 = 233 . 1 4 1954 0 . 0 4 5 1 0 = 0 m 则 Q=410 3 考虑缸、阀泄漏，取容积效率= 410 3 ）液压转向器排量 = n=3 q= 0 0 3 取 q=100 3 选取转向器 100 转向系统压力力臂 r=125向阻力矩大腔压力 =21

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