【JX052】ZL05微型轮式装载机总体设计[FY+KT]【4A0】
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【JX052】ZL05微型轮式装载机总体设计[FY+KT]【4A0】,jx052,zl05,微型,轮式,装载,总体,整体,设计,fy,kt,a0
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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 ： 李鑫 学 号 ： 14020926 班 级 ： 140209 专 业 ： 机械工程及自动化 指导教师 ： 李 风 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). 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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 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 1 毕业设计（论文）开题报告 一、课题介绍 型轮 式装载机总体设计 设计课题的意义 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。 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， 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 隔 1年又推出 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 式装载机，根据物料体积质量不同而选配 30铲斗，机重 170t；装有涡轮增压后冷的 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 (司 1990 年和 1994 年在 基础上分别推出 月在美国塔克癣 (开的 000 年会上，该公司宣布正在开发的斗容 20 4 1 世纪初投放市场，供载重量 150 200t 自卸汽车装载。 德雷塞 (司 90 年代初推出 4000 型轮式装载机，斗容 10 30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 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 750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 轮式装载机斗容 0 34重 2 3t；小松公司的 斗容 0 34油机功率 20田织机公司的斗容 0 17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、 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 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 列中小功率 (小于 125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。 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(落体撞击保护结构 (台 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 装载机采用了 柴油发动机，装有 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 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 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 (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 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 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。 载机 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 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。 载机 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 工 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。 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 载机，但由于受传动件的制约， 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载机，多数厂家选择柳州 资生产的箱或桥，液压元件也有新配置， 6 发动机可选用斯太尔或上柴 6121(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 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。 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 读参考文献 15 篇以上。 程序设计及典型零件工艺分析。 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。 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。 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： 3=5=退： 起力（ 1100 最大牵引力（ N）： 9000 发动机额定功率 ( 15 机重（ 1800 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。 绘图仿真软件。 二、 工作计划 调研，译文，开题报告 总体布置及草图 总体设计，总装图 8 零部件设计，说明书 绘图，论文 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 吉林工业大学工程机械教研室 北京：中国建筑工业出版社，1982. 3 李建成 北京： 机械工业 出版社， 1989. 4 高梦熊 北京： 北京冶金工业出版社 ， 1987. 5 王国彪， 杨力夫 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 州工程机械集团公司， 1997. 8 赵 昱东 马鞍山 ： 马鞍山矿研究院 ， 2000. 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 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 of a to of a In I up of s on to I to of s 目 录 第一章 引言 . 错误 !未定义书签。 计任务和基本要求 . 错误 !未定义书签。 要部件结构形式 . 错误 !未定义书签。 要技术参数 . 错误 !未定义书签。 第二章 总体设计 . 错误 !未定义书签。 本结构原理图 . 错误 !未定义书签。 本参数选取与确定 . 错误 !未定义书签。 动机 . 错误 !未定义书签。 压系统 . 错误 !未定义书签。 第三章 工作装置设计 . 错误 !未定义书签。 述 . 错误 !未定义书签。 斗基本参数的确定 . 错误 !未定义书签。 臂设计 . 错误 !未定义书签。 作装置强度计算 . 错误 !未定义书签。 第四章 液压系统设计计算 . 错误 !未定义书签。 向系统分析及计算 . 错误 !未定义书签。 斗、动臂液压缸的选取 . 错误 !未定义书签。 压系统评价 . 错误 !未定义书签。 第五章 车架设计 . 错误 !未定义书签。 车架的设计 . 错误 !未定义书签。 车架设计 . 错误 !未定义书签。 架的连接 . 错误 !未定义书签。 架设计评价 . 错误 !未定义书签。 第六章 工艺分析 . 错误 !未定义书签。 件工艺性分析 . 错误 !未定义书签。 件机械加工工艺文件 . 错误 !未定义书签。 第七章 工作装置仿真模型在 的建立 . 错误 !未定义书签。 建立六连杆机构动力学仿真模型 . 错误 !未定义书签。 载高度的测量 . 错误 !未定义书签。 连杆装载机铲斗斗尖位移、速度、加速度的测量 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 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 7 23320 =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 121332 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
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