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附件5
開題報告
課題名稱
ZL60輪式反轉(zhuǎn)六連桿裝載機工作裝置設(shè)計
指導(dǎo)教師
學(xué)生
學(xué)號
一、 課題的來源及意義
本文課題來源于生產(chǎn)生活，面向于裝載機的工作裝置設(shè)計。
本次課題的意義是通過設(shè)計，鞏固所學(xué)專業(yè)的基本知識，掌握ZL50D型輪式反轉(zhuǎn)六連桿裝載機工作裝置及主要構(gòu)件強度設(shè)計相關(guān)內(nèi)容和設(shè)計方法。使學(xué)生得到現(xiàn)代工程師技術(shù)能力的基本訓(xùn)練，進一步提高專業(yè)設(shè)計能力。
二、 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及研究背景
1、國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
我國裝載機行業(yè)起步較晚，其制造技術(shù)是陸續(xù)從美國、德國和日本等國家引進的。目前，我國裝載機的生產(chǎn)技術(shù)水平只相當(dāng)于發(fā)達國家20世紀(jì)80年代的生產(chǎn)制造水平。雖然目前國內(nèi)裝載機的生產(chǎn)廠家群雄并立，并且有增無減，但國內(nèi)的企業(yè)自主開發(fā)創(chuàng)新能力較弱，產(chǎn)品更新?lián)Q代以適應(yīng)市場需求的能力差，不能及時適應(yīng)市場的需求。在生產(chǎn)制造上，工藝裝備水平和生產(chǎn)能力低，造成關(guān)鍵零部件技術(shù)不過關(guān)，整機的可靠性，故障率，使用壽命，機、電、液一體化水平，外觀質(zhì)量，操縱靈活性和舒適性方面與先進國家產(chǎn)品相比差距較大。目前，我國裝載機的發(fā)展有如下一些特點：
（1） 缺乏高科技含量，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，檔次低
我國生產(chǎn)的裝載機的技術(shù)水平普遍較低，高科技附加值少，產(chǎn)品檔次低，屬于中等偏下水平。產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，國產(chǎn)裝載機大故障的部位主要集中在傳動系統(tǒng)，小毛病主要出現(xiàn)在液壓系統(tǒng)。
（2） 設(shè)備的靈活性、舒適性較差
靈活性是反映裝載機工作效率的一個重要指標(biāo)。由于設(shè)計或制造等原因，各個部件不能自如運作，工作起來笨拙不堪，現(xiàn)場講是出工不出力、出力不出活?，F(xiàn)場作業(yè)，其環(huán)境千差萬別，特別是洞室、狹窄惡劣地段工作更需要靈活性，在這方面國外的大噸位設(shè)備也遠比國內(nèi)小噸位設(shè)備靈活的多。
設(shè)備的舒適性是指駕駛員在操作設(shè)備作業(yè)時所感受到的舒適程度，也包括環(huán)保方面的排放標(biāo)準(zhǔn)和噪聲大小等。國產(chǎn)產(chǎn)品駕駛室的噪聲控制、密封問題都沒有得到很好的解決。一些廠家試圖在駕駛室里安裝收錄機等音響系統(tǒng)，其實在沒解決設(shè)備噪聲之前，這些都是徒勞的；同理，在沒有解決駕駛室密封問題之前，一切空調(diào)等通風(fēng)換氣裝置都是沒有任何意義的。
（3） 用途單一，產(chǎn)品規(guī)格中間大兩頭小
我國生產(chǎn)的裝載機所配有的附屬作業(yè)裝置有限，造成裝載機使用功能少、用途單一。盡管已能產(chǎn)生出0.4~10t 的裝載機產(chǎn)品，但產(chǎn)量主要集中在1~5t 范圍內(nèi)，無力生產(chǎn)微型級、大型級產(chǎn)品，造成了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中間大、兩頭小的格局。
2、國外發(fā)展?fàn)顩r
（1） 產(chǎn)品形成系列，更新速度加快并朝大型化和小型化發(fā)展
產(chǎn)品的系列化、成套化、多品種化成為主流。為了適應(yīng)市場需求，各廠商加快了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，如以卡特彼勒為代表的美國，以小松公司為代表的日本和裝載機生產(chǎn)第三大集團西歐各廠家都加快推出多功能，全面兼顧動力性、機動性與靈活性的新產(chǎn)品，以滿足不同用途用戶的需求。此外，裝載機的大小規(guī)格向兩頭延伸，以適應(yīng)大型露天煤礦或金屬礦和狹窄施工場所，如倉庫、貨棧、農(nóng)舍、地下等場所的裝載作業(yè)。這些產(chǎn)品如美國克拉克公司生產(chǎn)的675型，功率達1000 kW ， 而日本東洋遠般株式會社生產(chǎn)的310型，斗容量僅為0.11m3 ，功率為9.8kW。此外，裝載機還向高卸位、遠距離方向發(fā)展。如JCB公司開發(fā)了收縮臂式裝載機，小松公司開發(fā)了能擴大作業(yè)范圍帶伸縮機構(gòu)的裝載機。
（2） 采用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，產(chǎn)品性能日趨完善
近年開發(fā)的產(chǎn)品普遍采用了高性能發(fā)動機和自動換擋變速器、大流量負荷傳感液壓系統(tǒng)、前后防滑差速器、多片濕式盤式制動器、行走顛簸減振先進技術(shù)，并綜合液壓、微電子和信息技術(shù)制造，并應(yīng)用了很多智能系統(tǒng)。工作裝置連桿機構(gòu)推陳出新，各種自動功能更趨于成熟、完善。
（3） 發(fā)展多種工作裝置，不斷滿足市場需求
所有廠家的產(chǎn)品都強調(diào)一機多用，配用快換裝置及多種附件，可以換裝幾種到幾十種甚至上百種不同的作業(yè)裝置，如VME集團生產(chǎn)的VolvoBM裝載機可更換多達100余種的工作裝置，如各種用途的鏟斗、裝卸叉、吊具、清掃裝置、集草叉、除雪鏟、路面銑刨器具、壓實器具、破碎器具、地表鉆等，以便進行裝載、鏟平、搬運、挖掘、清理等作業(yè)。各種工作裝置的更換非常簡便，司機在駕駛室內(nèi)只需1~2min就可以輕而易舉的完成。
（4） 易于維修、保養(yǎng)，注重環(huán)保
所以產(chǎn)品都充分考慮到可維護、維修性，各關(guān)鍵零部件和維護點都預(yù)留了足夠的通路，保養(yǎng)點集中并可以在地面上進行，普遍采用了自動集中潤滑。大量機罩都采用可展開結(jié)構(gòu)，可整體翻轉(zhuǎn)，有些機型的駕駛室還可以整體傾翻。許多產(chǎn)品發(fā)動機風(fēng)扇采用液壓驅(qū)動。大部分產(chǎn)品設(shè)有微機操作信息中心供維修查詢。各個廠家也都十分注意產(chǎn)品的環(huán)保，主要從降噪降污和節(jié)約能源入手。普遍采用了降噪、將污染、滿足現(xiàn)有排放法的清潔型發(fā)動機，同時對機器主要噪聲源都采取了各種防護措施。
三、 本課題的研究目標(biāo)和內(nèi)容
斗容：3.3 m3 額定載重量：6t 最大鏟取力：180kN 最大牽引力：165KN
最小卸載距離：1250mm 最大卸載高度：3100mm
（1）ZL60輪式裝載機工作裝置的機構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計和主要構(gòu)件的強度校核計算；
（2）編制設(shè)計計算說明書一份（40頁左右不少于1.2 萬字）；
（3）繪制ZL60輪式裝載機工作裝置裝配圖一張（A0）；
（4）繪制動臂部件圖一張（A1）；
（5）繪制鏟斗部件圖一張（A1）。
四、 本課題研究方法及進度安排
1、研究方法
（1） 在圖書館和網(wǎng)上查閱有關(guān)裝載機的資料，整理選取相關(guān)的資料；
（2） 查看主要生產(chǎn)廠家的裝載機視頻案例；?
（3） 與同學(xué)配合，向老師請教，做出改進后的裝載機；
（4） 運用所學(xué)專業(yè)知識、設(shè)計經(jīng)驗采用計算法和類比法綜合運用的方法；
（5） 根據(jù)自己最后的設(shè)計，確定最終方案。
2、進度安排：
（1） 第一~二周：查閱相關(guān)資料；
（2） 第三~四周：進行工作機構(gòu)計算；
（3） 第五~八周：進行機械制圖的繪制；
（4） 第九~十周：完成畢業(yè)設(shè)計說明書；
（5） 第十一~十二周：整理資料，進行答辯。
五、 實驗方案的可行性分析和已具備的實驗條件
輪式裝載機屬于鏟土運輸機械類，是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口和礦山等建設(shè)工程的土石方施工機械。具有作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優(yōu)點，對于加快工程建設(shè)速度，減輕勞動強度，提高工程質(zhì)量，降低工程成本都發(fā)揮著重要的作用，是現(xiàn)代機械化施工中不可缺少的裝備之一。
隨著我國加入WTO組織和西部大開發(fā)的進程，及水電、港口、公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目的增多，國外先進工程機械先后涌入中國市場，我國工程機械設(shè)施同時面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。這也意味著我國工程機械行業(yè)對技術(shù)人才的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求。
六、 具體參考文獻
[1] 李健成.礦山機械（裝載機械部分）[M] 北京：冶金工業(yè)出版社,1981
[2] 李健成.礦山裝載機械設(shè)計[M] 北京：機械工業(yè)出版社,1989
[3] 機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊[M] 北京：機械工業(yè)出版社,2008
[4] 成大先.機械設(shè)計手冊.液壓傳動[M] 化學(xué)化工出版社，2017.6
[5] 韓澤光、鄭夕健、同長虹．機械設(shè)計[M]．北京：北京航天航空大學(xué)出版社．2011.9
[6] 楊占敏、王智明、張春秋．裝載機[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2006.1
[7] 高湖海．裝載機械[M]．冶金工業(yè)出版社．2011
[8] 周嶺、張有強．機械工程專業(yè)英語[M]．北京：北京航天航空大學(xué)出版社．2014.8
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁；2、指導(dǎo)教師意見及簽名手寫，其他內(nèi)容電子版填寫。