ZL50裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 目 錄 摘 要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅰ Abstact┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅱ 第一章 前 言┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1 1.1 選題來(lái)源及目的意義┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 1.3 本文的主要工作┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3 第二章 裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈

2、┈┈┈┈┈┈4 2.1裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 2.2結(jié)構(gòu)型式選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 2.3 本章小結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 第三章 鏟斗的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7 3.1鏟斗設(shè)計(jì)要求┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7 3.2鏟斗斗型的結(jié)構(gòu)分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈7 3.2.1切削刃的形狀┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 7 3.2.2鏟斗的斗齒┈

3、┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.2.3鏟斗的側(cè)刃┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.2.4斗體形狀┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.3 鏟斗基本參數(shù)的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.4 斗容的計(jì)量┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 3.4.1幾何斗容(平裝斗容) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11 3.4.2額定斗容(堆裝斗容) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈12 3.5 本章小結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈

4、┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 13 第四章 工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈14 4.1工作機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14 4.2機(jī)構(gòu)分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈14 4.3設(shè)計(jì)方法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈15 4.4尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)的圖解法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈15 4.4.1 確定坐標(biāo)系┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 4.4.2 畫(huà)鏟斗圖┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 4

5、.4.3 確定動(dòng)臂的長(zhǎng)度┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 16 4.4.4 確定動(dòng)臂和鏟斗的鉸接點(diǎn)B┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 4.4.5 確定動(dòng)臂和機(jī)架的鉸接點(diǎn)A┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 4.4.6 確定動(dòng)臂和搖臂的鉸接點(diǎn)E┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 18 4.4.7 確定連桿和鏟斗和搖臂的兩個(gè)鉸接點(diǎn)C、D┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 18 4.4.8 確定舉升油缸和動(dòng)臂和機(jī)架的鉸接點(diǎn)H及M點(diǎn)┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 20 4.5確定動(dòng)臂油缸的鉸接位置及動(dòng)臂油缸的行程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21 4.5.1動(dòng)臂油缸的鉸接

6、位置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21 4.5.2動(dòng)臂油缸行程的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈22 4.5.3 最大卸載高度和最小卸載距離┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈23 4.7 本章小結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 23 第五章 工作裝置的強(qiáng)度計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 25 5.1計(jì)算位置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈25 5.2外載荷的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈25 5.3工作裝置的受力分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈

7、┈┈┈┈┈┈ 27 5.4工作裝置的強(qiáng)度校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 29 5.4.1水平偏載┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈29 5.4.2垂直偏載┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈31 5.5 工作裝置的強(qiáng)度校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 33 5.5.1 動(dòng)臂┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 33 5.5.2 鉸銷(xiāo)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 36 5.5.3 連桿┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈

8、┈┈┈┈┈┈ 37 5.5.4 搖臂┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 38 5.6 本章小結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 41 第六章 裝載機(jī)工作裝置中油缸作用力的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈42 6.1裝載機(jī)油缸作用力分類(lèi)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈42 6.2轉(zhuǎn)斗油缸的選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈43 6.3動(dòng)臂油缸的選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈46 6.4轉(zhuǎn)斗油缸和動(dòng)臂油缸被動(dòng)作用力的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 47 6.5 本章小結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈

9、┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 47 第七章 工作裝置的限位機(jī)構(gòu)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈48 7.1鏟斗轉(zhuǎn)角限位裝置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 48 7.2動(dòng)臂升降的自動(dòng)限位機(jī)構(gòu)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈49 7.3 本章小結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 49 第八章 工作裝置的液壓系統(tǒng)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 50 8.1 液壓系統(tǒng)概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 50 8.2 液壓系統(tǒng)的工作原理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈

10、┈┈┈┈┈┈┈ 50 8.2.1 動(dòng)臂液壓缸工作回路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 50 8.2.2 轉(zhuǎn)斗液壓缸工作回路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 50 8.2.3 自動(dòng)限位裝置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 50 8.2.4 轉(zhuǎn)向液壓缸工作回路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 51 8.2.5 鏟斗液壓基本回路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 51 8.3 液壓元件及油路分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 51

11、 8.3.1 液壓系統(tǒng)的組成┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 51 8.3.2油路分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 52 8.4 本章小結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 53 第九章 全文總結(jié)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 54 9.1 結(jié)論┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 54 9.2 不足和展望┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 54 參考文獻(xiàn)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈

12、56 致 謝┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 57 專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè) ZL50輪式裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì) 摘 要 輪式裝載機(jī)是以輪胎式拖拉機(jī)為基礎(chǔ)車(chē)，安裝上鏟斗作為工作裝置的一種土方工程機(jī)械。裝載機(jī)的工作裝置由鏟斗、連桿、搖臂、動(dòng)臂、轉(zhuǎn)斗油缸、舉升油缸組成，裝載機(jī)的工作裝置的合理性直接影響裝載機(jī)的生產(chǎn)效率、工作負(fù)荷、動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)特性等。 本文參閱了大量的裝載機(jī)設(shè)計(jì)的參考書(shū)，選擇反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)形式作為所設(shè)計(jì)的裝載機(jī)的工作裝置的結(jié)構(gòu)。本文根據(jù)任務(wù)書(shū)中的要求，利用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算確定鏟斗的結(jié)構(gòu)參數(shù)，裝載機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)上，利用圖解法確定動(dòng)臂和鏟斗

13、、搖臂、機(jī)架，連桿和鏟斗和搖臂等各個(gè)鉸接點(diǎn)的位置，然后文中對(duì)鏟斗的一種典型的受力方式進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并對(duì)工作裝置的各個(gè)部件的強(qiáng)度進(jìn)行校核。最后文中對(duì)裝載機(jī)的工作裝置的限位機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，最后利用AutoCAD對(duì)裝載機(jī)工作裝置的各零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：輪式裝載機(jī)，工作裝置，結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì) 第一章 前 言 1.1 課題來(lái)源及目的意義 裝載機(jī)屬于鏟土運(yùn)輸機(jī)械類(lèi)，是一種通過(guò)安裝在前端一個(gè)完整的鏟斗支撐結(jié) 構(gòu)和連桿，隨機(jī)器向前運(yùn)動(dòng)進(jìn)行裝載或挖掘，以及提升、運(yùn)輸和卸載的自行式履 帶或輪胎機(jī)械。ZL系列輪式裝載機(jī)是一種高效率的工程機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能可靠，

14、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，操縱方便等優(yōu)點(diǎn)。廣泛使用于礦山，建筑工地，道路修建，水利工程，港口，貨場(chǎng)，電站以及其他工業(yè)部門(mén)，進(jìn)行裝載，推土，鏟挖，起重，牽引等多種作業(yè)。對(duì)加快工程建設(shè)速度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度提高工程質(zhì)量降低工程成本都發(fā)揮著重要作用，因此近幾年來(lái)無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外裝載機(jī)品種和產(chǎn)量都得到迅速發(fā)展，成為工程機(jī)械的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。 作為一種復(fù)雜的工程機(jī)械，輪式裝載機(jī)的零部件多，運(yùn)動(dòng)方式多，須從系統(tǒng)層面評(píng)價(jià)其性能的優(yōu)劣。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)到即使傳統(tǒng)的技術(shù)手段使得裝載機(jī)中的每個(gè)零部件都是最優(yōu)的，并不能保證整個(gè)裝載機(jī)工作裝置的性能是最好的，即系統(tǒng)整機(jī)的優(yōu)化不是所有部件優(yōu)化的簡(jiǎn)單疊加。裝載機(jī)的工作裝置設(shè)計(jì)還存在許

15、多有別于其它機(jī)械行業(yè)的特點(diǎn)，其中最重要的一點(diǎn)是它涉及的學(xué)科很多，包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)、流體傳動(dòng)、機(jī)電控制、熱力學(xué)、人機(jī)工程學(xué)和美學(xué)等。 裝載機(jī)的工作裝置的合理性直接影響裝載機(jī)的生產(chǎn)效率、工作負(fù)荷、動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)特性、不同工況下的作業(yè)效果、工作循環(huán)時(shí)間、外形尺寸和發(fā)動(dòng)機(jī)功率等。 傳統(tǒng)的裝載機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì), 是利用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算校核，從而確定工作裝置的各零部件的重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并利用軟件進(jìn)行建模和仿真完成的?，F(xiàn)代工程作業(yè)對(duì)要求裝載機(jī)具有較高的工作效率和較好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性，而這些在很大的程度上取決于裝載機(jī)的工作裝置的結(jié)構(gòu)性能，因此對(duì)裝載機(jī)的工作裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)尤為重要[1]。

16、 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)裝載機(jī)起步較晚，按照其發(fā)展歷程，大致分為以下三個(gè)階段:仿制階段、引進(jìn)發(fā)展階段、自主研發(fā)及創(chuàng)新階段。隨著企業(yè)技術(shù)投資的不斷增加以及校企聯(lián)合攻關(guān)研究的不斷深入，國(guó)產(chǎn)裝載機(jī)正從低水平、低質(zhì)量、低價(jià)位向高水平、高質(zhì)量、中價(jià)位過(guò)渡，從無(wú)序的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)向技術(shù)性差異化過(guò)渡，從仿制仿造向自主研發(fā)過(guò)渡。主要體現(xiàn)在以下幾方面:各個(gè)生產(chǎn)廠家結(jié)合實(shí)際情況，重新進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)法、有限元分析法使用于整機(jī)或部件設(shè)計(jì)，優(yōu)化了各項(xiàng)性能指標(biāo)，強(qiáng)化了整機(jī)的強(qiáng)度和剛度，有效地降低了整機(jī)的操作重量，增加了整機(jī)的靈活性。 目前我國(guó)裝載機(jī)的研究設(shè)計(jì)水平有了很大的發(fā)展和提高，取得許多成果，然而和

17、國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，仍存在著有一定的差距。目前國(guó)內(nèi)裝載機(jī)工作裝置大多采用反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)，因它具有掘起力大、高位自動(dòng)放平、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的適用性[2]。 國(guó)外輪式裝載機(jī)技術(shù)在經(jīng)歷了五六十年的發(fā)展后，到 20 世紀(jì) 90 年代中末期已達(dá)到相當(dāng)高的水平。信息技術(shù)的飛速發(fā)展又給裝載機(jī)技術(shù)的發(fā)展插上了飛躍的翅膀，基于微電子技術(shù)和信息技術(shù)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、司機(jī)輔助操作系統(tǒng)、柴油機(jī)電腦控制裝置、電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、電子自動(dòng)換擋變速控制系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能系統(tǒng)已廣泛使用于裝載機(jī)的設(shè)計(jì)、計(jì)算操作控制、檢測(cè)監(jiān)控、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和維修服務(wù)等各個(gè)方面，使國(guó)外裝載機(jī)在原來(lái)的基礎(chǔ)上更加精制；其自動(dòng)化程度也得以提高，

18、從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率；改善司機(jī)的作業(yè)環(huán)境，提高作業(yè)舒適性；降低噪聲、振動(dòng)和排污量，保護(hù)自然環(huán)境；最大限度地簡(jiǎn)化維修、降低作業(yè)成本，使其性能、安全性、可靠性、使用壽命和操作性能在很大的程度上得到提高。根據(jù)現(xiàn)代工程作業(yè)的，應(yīng)開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的裝載機(jī)，如斗容量大、大功率發(fā)動(dòng)機(jī)、掘起力大、側(cè)翻載荷大、牽引力大、廢氣排放少的環(huán)保型裝載機(jī)，應(yīng)開(kāi)發(fā)機(jī)、電、液一體化技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等高端的裝載機(jī)，應(yīng)開(kāi)發(fā)作業(yè)可靠性好、安全性高、舒適性好的產(chǎn)品，一機(jī)多用的產(chǎn)品。 不斷提升產(chǎn)品技術(shù)含量、運(yùn)用新型結(jié)構(gòu)、最大限度地滿足市場(chǎng)需求，體現(xiàn)了國(guó)外裝載機(jī)的設(shè)計(jì)思想。根據(jù)物料密度的不同，設(shè)計(jì)了不同結(jié)構(gòu)和不同容量的鏟斗

19、，再配以強(qiáng)度、耐磨性、插入性優(yōu)化組合的不同斗齒，滿足了不同的作業(yè)工況。為適應(yīng)不斷加高的車(chē)廂，各個(gè)生產(chǎn)廠商相繼推出了中高卸、高卸、超高卸工作裝置，擴(kuò)大了工作裝置的工作范圍。通過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，從六連桿機(jī)構(gòu)到特殊八連桿機(jī)構(gòu)所配置的快換裝置，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的快速裝卸及液壓軟管的自動(dòng)連接，相關(guān)工作在司機(jī)室通過(guò)操縱手柄即可快速完成，提高了作業(yè)的多用性和適應(yīng)性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，工作裝置除Z型連桿機(jī)構(gòu)外，還推出了平行八桿機(jī)構(gòu)、沃爾沃公司的TP連桿機(jī)構(gòu)以及卡特彼勒公司的Versa連桿機(jī)構(gòu)，增加了工作裝置的種類(lèi)。安全、舒適、環(huán)保、節(jié)能體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計(jì)理念。配備了防滾翻、防落物并經(jīng)降噪處理的全封閉防紫外線駕

20、駛室，按人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)的全方位懸浮式可調(diào)司機(jī)座椅，工作裝置的乘坐舒適控制系統(tǒng)，提高了車(chē)輛在凸凹路面的行駛性和駕駛舒適性，減少了司機(jī)的疲勞。低轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的使用、混合動(dòng)力的成功研發(fā)、不斷改進(jìn)的電噴裝置以及新型降噪材料和降噪裝置的使用，進(jìn)一步降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放量及機(jī)外輻射噪聲。 綜上所述，未來(lái)裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是以人為本的設(shè)計(jì)理念，廣泛使用微電子技術(shù)和信息技術(shù)，對(duì)控制系統(tǒng)的集成化和模塊化，進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作和提升整機(jī)性能;節(jié)能、環(huán)保動(dòng)力裝置的研發(fā)，將使得司機(jī)的工作環(huán)境舒適性能大大改善，并提高工作效率[2]。 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容 本課題是根據(jù)ZL50輪式裝載機(jī)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行的

21、總體方案的設(shè)計(jì)。為提高裝載機(jī)整體性能和工作效率，對(duì)輪式裝載機(jī)的工作裝置的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，強(qiáng)度校核進(jìn)行了深入的分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容為： （1）根據(jù)任務(wù)書(shū)中的結(jié)構(gòu)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，利用經(jīng)驗(yàn)公式確定鏟斗的形狀和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)； （2）確定動(dòng)臂長(zhǎng)度、形狀和車(chē)架的鉸接位置；確定動(dòng)臂油缸的鉸接位置及動(dòng)臂油缸的行程； （3）確定工作機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)尺寸參數(shù)，連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足任務(wù)書(shū)中規(guī)定的使用性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如最大卸載高度，最小卸載距離及在任何位置都能卸凈物料，保證作業(yè)時(shí)和其他構(gòu)件無(wú)運(yùn)動(dòng)干涉，保證駕駛員有良好的勞動(dòng)條件。 （4）工作裝

22、置的強(qiáng)度計(jì)算，包括動(dòng)臂，搖臂、連桿、鉸銷(xiāo)等強(qiáng)度校核，通過(guò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核，最終確定這些零部件的尺寸。 （5）確定轉(zhuǎn)斗油缸和動(dòng)臂油缸的主動(dòng)力，并確定轉(zhuǎn)斗油缸和動(dòng)臂油缸的被動(dòng)力。 （6）設(shè)計(jì)鏟斗前后傾角限位裝置，動(dòng)臂升降自動(dòng)限位機(jī)構(gòu)以及鏟斗自動(dòng)平放機(jī)構(gòu)。 （7）對(duì)裝載機(jī)工作裝置的液壓系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)作簡(jiǎn)要地介紹。 第二章 裝載機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)形式 2.1 裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)概述 裝載機(jī)鏟掘和裝卸物料的作業(yè)是通過(guò)工作裝置的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。裝載機(jī)的工作裝置由鏟斗、動(dòng)臂、搖臂——連桿(或托架)及液壓系統(tǒng)等組成(圖2.1)。 圖2.1

23、 裝載機(jī)工作裝置 （a）有鏟斗托架式 （b）無(wú)鏟斗托架式 1—鏟斗 2—托架 3—轉(zhuǎn)斗油缸4—連桿 5—?jiǎng)颖? 6—?jiǎng)颖塾透?7—搖臂 鏟斗用以鏟裝物料；動(dòng)臂和動(dòng)臂油缸的作用是提升鏟斗并使之和車(chē)架連接；轉(zhuǎn)斗油缸通過(guò)搖臂—連桿(或托架)使鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)臂的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)采用液壓操縱。 由動(dòng)臂、動(dòng)臂油缸、鏟斗、轉(zhuǎn)斗油缸、搖臂——連桿(或托架)及車(chē)架相互鉸接所構(gòu)成的連桿機(jī)構(gòu)，在裝載機(jī)工作時(shí)要保證：當(dāng)動(dòng)臂處于某種作業(yè)位置不動(dòng)時(shí)，在轉(zhuǎn)斗油缸作用下，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗繞其鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖時(shí)，動(dòng)臂在動(dòng)臂油缸作用下提升或下降鏟斗過(guò)程中，連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)能使鏟斗在提升時(shí)保持平移或斗底

24、平面和地面的夾角變化控制在很小的范圍，以免裝滿物料的鏟斗由于鏟斗傾斜而使物料撒落；而在動(dòng)臂下降時(shí)，又自動(dòng)將鏟斗放平，以減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率[3]。 2.2 結(jié)構(gòu)型式選擇 本團(tuán)隊(duì)全部是在讀機(jī)械類(lèi)研究生，熟練掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，精通各類(lèi)機(jī)械設(shè)計(jì)，服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)秀。可全程輔導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，知識(shí)可貴，帶給你的不只是一份設(shè)計(jì)，更是一種能力。聯(lián)系方式：QQ，請(qǐng)看QQ資料。 第九章 全文總結(jié) 9.1 結(jié)論 本次對(duì)ZL50輪式裝載機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)中，鏟斗，工作裝置各部分的鉸接位置以及強(qiáng)度校核是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，這些部分的設(shè)計(jì)工作主要包括以下步驟： （1）根據(jù)任務(wù)書(shū)中給出的裝載機(jī)

25、的結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)，參考同類(lèi)機(jī)型的鏟斗形狀，通過(guò)計(jì)算校核，確定鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑、斗底長(zhǎng)度、后斗底長(zhǎng)度等結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后通過(guò)計(jì)算確定鏟斗的幾何斗容和額定斗容，和任務(wù)書(shū)中給定的斗容進(jìn)行比較可知鏟斗的參數(shù)設(shè)計(jì)符合要求。 （2）在工作裝置的結(jié)構(gòu)選擇上，本文參照了多種裝載機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)形式，選擇反轉(zhuǎn)六桿工作機(jī)構(gòu)，運(yùn)用圖解法確定動(dòng)臂長(zhǎng)度、形狀及和車(chē)架的鉸接位置，然后確定動(dòng)臂油缸的鉸接位置及動(dòng)臂油缸的行程，在此基礎(chǔ)上對(duì)連桿機(jī)構(gòu)（由動(dòng)臂、鏟斗、轉(zhuǎn)斗油缸、搖臂等組成）進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （3）本文首先分析了裝載機(jī)在工作時(shí)鏟斗的六種典型的受力方式，然后選取其中受力最大的一種情況，對(duì)這種情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，通過(guò)計(jì)算校核，確

26、定動(dòng)臂、連桿、搖臂和鉸銷(xiāo)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)。 （4）根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，得到裝載機(jī)工作裝置各部分的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)，運(yùn)用AutoCAD繪制裝載機(jī)的工作裝置圖和各部分的零件圖和裝配圖。 （5）對(duì)裝載機(jī)的工作裝置的限位機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。 本次設(shè)計(jì)從ZL50輪式裝載機(jī)的工作裝置的基本結(jié)構(gòu)和對(duì)已有的經(jīng)驗(yàn)公式的分析入手，通過(guò)合理的機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析，完成了裝載機(jī)工作裝置各部分的鉸接位置和結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)，并利用AutoCAD軟件對(duì)工作裝置進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而完成了對(duì)裝載機(jī)的工作裝置的設(shè)計(jì)。 9.2 不足和展望 本文雖然已經(jīng)完成了一些

27、內(nèi)容，但相對(duì)于裝載機(jī)整機(jī)復(fù)雜的程度，上述工作尚有一些不足和需要完善的地方，有必要從以下幾方面作進(jìn)一步的工作: （1）在對(duì)工作裝置的各鉸接部分進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，僅僅參考同類(lèi)機(jī)型的數(shù)據(jù)，并運(yùn)用圖解法來(lái)確定各鉸接點(diǎn)的位置，而沒(méi)有利用相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真軟件（如ADAMS，simulink等）進(jìn)行詳細(xì)的分析，可能會(huì)導(dǎo)致工作裝置的總體參數(shù)設(shè)計(jì)會(huì)有一些不合理之處。 （2）在對(duì)工作裝置進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，僅考慮了鏟斗的六種基本典型工況，并對(duì)其中的一種工況進(jìn)行了詳細(xì)的分析，而鏟斗在實(shí)際工作中，受到的力十分復(fù)雜，因此文中的對(duì)鏟斗的受力分析只能在一定程度上反映了鏟斗的真實(shí)受力，有一定的參考價(jià)值。 （3）在對(duì)工作裝置各部分進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，本文中只采用了大量的經(jīng)驗(yàn)公式，如果在此基礎(chǔ)上運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行分析，結(jié)果會(huì)更有說(shuō)服力。