ZL50裝載機總體及工作裝置設(shè)計（鏟斗）【說明書+CAD】
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河北建筑工程學院
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
課題
名稱
ZL50裝載機總體及
工作裝置設(shè)計（鏟斗）
系別： 機械工程系
專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
班級： 機094
姓名： 閆月川
學號： 15
起迄日期：2013年 3月25日~ 2013年6月28日
設(shè)計（論文）地點:
指導教師： 郭秀云
職 稱： 教授
輔導教師： 李長歡
職 稱： 助教
發(fā)任務(wù)書日期： 2013年 3月7日
1、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達到的目的：
本畢業(yè)設(shè)計是對機械專業(yè)學生在畢業(yè)前的一次全面訓練，目的在于鞏固和擴大學生在校期間所學的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓練學生綜合運用所學知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學生獨立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計要求每個學生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計，使學生掌握裝載機的總體設(shè)計、工作裝置設(shè)計、牽引計算等技術(shù)工作的實現(xiàn)方法，為今后步入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
2、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
(1) 設(shè)計任務(wù)：
①總體設(shè)計：
A. 總體方案及總體參數(shù)的確定；
B. 結(jié)構(gòu)型式選擇及參數(shù)的確定；
C. 牽引計算；
②工作裝置設(shè)計（鏟斗）：
A. 連桿機構(gòu)設(shè)計及鉸點布置；
B. 工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計；
C. 結(jié)構(gòu)強度計算；
③工作裝置液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計：
(2) 技術(shù)參數(shù)：
①額定載重量：5T
②工作重量：≯16.5T
③最高車速：≮30km/h
④空載牽引力：10.5～13.2T
⑤爬坡能力：≮20°
⑥最大卸載高度：≮2.9m，最小卸載距離：≮1m
⑦掘起力：≮12T
(3) 設(shè)計要求：
①主要任務(wù)：學生應(yīng)在指導教師指導下獨立完成一項給定的設(shè)計任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計說明書，并正確繪制機械與電氣工程圖紙或獨立撰寫一份畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。
②知識要求：學生在畢業(yè)設(shè)計工作中，應(yīng)綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。通過學習、研究與實踐，使得理論認識深化、知識領(lǐng)域擴展、專業(yè)技能延伸。
③能力培養(yǎng)要求：學生應(yīng)學會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，進行資料的調(diào)研、收集、加工與整理和正確使用工具書；培養(yǎng)學生掌握有關(guān)工程設(shè)計的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計計算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學生掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉學生分析與解決工程實際問題的能力。
④綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計，學生應(yīng)能樹立正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風；在工程設(shè)計中，應(yīng)能樹立正確的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點與全局觀點。
⑤設(shè)計成果要求：
1）凡給定的設(shè)計內(nèi)容，包括說明書、計算書、圖紙等必須完整，不得有未完成的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。
2）對設(shè)計的全部內(nèi)容，包括設(shè)計計算、機械構(gòu)造、工作原理、液壓系統(tǒng)、整機布置等，均應(yīng)有清晰的了解。對設(shè)計過程、設(shè)計步驟有明確的概念，能用圖紙完整地表達機械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認識圖紙能力。對運輸、安裝、使用等亦應(yīng)有一般了解。
3）說明書、計算書內(nèi)容要精煉，表述要清楚，取材合理，取值合適 ，設(shè)計計算步驟正確，數(shù)字計算準確，各項說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機械制圖標準，且清潔整齊。
4）對國內(nèi)外裝載機情況有一般的了解，對各種裝載機有一定的分析、比較能力。
5）其它各項應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。
3、對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求（包括圖表、實物等硬件要求）：
①計算說明書一份
內(nèi)容包括：設(shè)計任務(wù)要求的選型論證、設(shè)計計算內(nèi)容，畢業(yè)實習報告等。做到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟性論證），字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進行統(tǒng)一編號）、準確，字數(shù)要求不少于2萬字。查閱文獻15篇以上，翻譯機械類外文資料，譯文字數(shù)不少于3000字；撰寫中英文摘要；并引導學生應(yīng)用計算機進行設(shè)計、計算與繪圖。
②圖紙一套（折合不少于3張0號圖）
A. 裝載機總體布置圖一張（0號）；
B. 連桿機構(gòu)運動圖一張（2號）；
C. 工作裝置裝配圖一張（0號）；
D. 工作裝置液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計（2號）；
E. 零件圖數(shù)張；
F. 求動臂長度過程圖一張（2號）；
4、主要參考文獻：
要求按國標GB 7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》書寫。
[I]同濟大學主編. 鏟土運輸機械. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1987.
[II]吉林工業(yè)大學編. 輪式裝載機設(shè)計. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989.
[III]楊晉生主編. 鏟土運輸機械. 北京：機械工業(yè)出版社，1987.
[IV]同濟大學主編. 工程機械底盤構(gòu)造與設(shè)計. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1987.
[V]諸文農(nóng)編. 底盤設(shè)計（上、下）. 北京：機械工業(yè)出版社.
[VI]許鎮(zhèn)宇、邱宣懷主編. 機械零件. 北京：人民教育出版社.
[VII]機械零件課程設(shè)計.貴州：貴州人民出版社.
[Ⅷ]吉林工業(yè)大學主編. 工程機械液壓與液力傳動. 北京：機械工業(yè)出版社.
[Ⅸ]液壓傳動設(shè)計手冊. 上海：上?？萍汲霭嫔?
[Ⅹ]東北工學院編.機械零件設(shè)計手冊. 北京：冶金工業(yè)出版社.
[Ⅺ]成大先主編. 機械設(shè)計手冊. 北京：化學工業(yè)出版社，2004.
[Ⅻ]《機械工程標準手冊》編委會編. 機械工程標準手冊. 北京：中國標準出版社，2002.
[ⅩⅢ]黃宗益、薛瑞祺、閻以誦編著. 工程機械CAD. 上海：同濟大學出版設(shè)，1990.
[ⅩⅣ]
[ⅩⅤ]
5、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進度計劃：
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2013.2.25-2013.3.4
2013.3.5-2013.3.11
2013.3.12-2013.4.4
2013.4.5-2013.4.11
2013.4.12-2013.4.27
2013.4.28-2013.5.6
2013.5.7-2013.5.14
2013.5.15-2013.5.21
2013.5.22-2013.5.27
2013.5.28-2013.6.18
2013.6.19-2013.6.28
英文論文翻譯（3000中文字以上）
畢業(yè)實習及熟悉整理資料并寫開題報告
總體方案選擇及總體設(shè)計
牽引計算
進行總體布置并繪制總體布置圖
工作裝置設(shè)計
繪制工裝裝配圖
進行總體布置并繪制總體布置圖
液壓原理及典型零件設(shè)計
完善計算書、圖紙，準備進行答辯
修改設(shè)計圖、計算書，完善設(shè)計成果
教研室審查意見：
教研室主任簽字：
年 月 日
系審查意見：
系主任簽字：
年 月 日
河北建筑工程學院
畢業(yè)實習報告
系 別 機械工程系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 機094
姓 名 閆月川
學 號 2009307415
指導教師 郭秀云
李長歡
實習成績
畢業(yè)實習報告
時光飛逝，我們的大學進入了最后半個學期，也是我們進行畢業(yè)設(shè)計的半個學期，在老師的指導下我們進行了今年的畢業(yè)設(shè)計。但是，為了讓我們對所設(shè)計的產(chǎn)品有一個全面的認識，為了對機械產(chǎn)品有更多的了解和更高的認識，按照老師的要求，我們?nèi)チ碎L春會展中心進行了參觀實習。
一、實習目的:
這次實習是學生理論聯(lián)系實際的課堂，更是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學計劃所設(shè)的重要實踐性教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)實習接觸認識社會，提高社會交往能力，學習工人師傅和工程技術(shù)人員的優(yōu)秀品質(zhì)和敬業(yè)精神，培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)，明確自己的社會責任。通過實習，進一步了解本專業(yè)的工作范圍、性質(zhì)、職責、程序、方法，對學生進行生產(chǎn)技能和安全、紀律教育。使學生在工程實踐中增強感性認識，培養(yǎng)學生工作的責任感和事業(yè)心，培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，提高收集處理信息的能力，獲取新知識的能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，語言文字表達能力、團結(jié)協(xié)作和社會活動能力等，為學生畢業(yè)后走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)，同時也可以檢驗教學效果，為進一步提高教育教學質(zhì)量，培養(yǎng)合格高職人才積累經(jīng)驗。
二、實習內(nèi)容
我們在這次實習中主要是認識長春會展中心陳設(shè)的各種機械產(chǎn)品，并搜集相關(guān)資料。其中主要有裝載機、挖掘機、橋式起重機、塔式起重機，還有各種機械方面的材料、工具、零件等。我們這次的目的主要是觀察了輪式裝載機。
挖掘機是用鏟斗挖掘高于或低于承機面的物料，并裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。其挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù)松后的土壤和巖石。從近幾年工程機械的發(fā)展來看，挖掘機的發(fā)展相對較快，挖掘機已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機械之一。裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施工機械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。換裝不同的輔助工作裝置還可進行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。因此它成為工程建設(shè)中土石方施工的主要機種之一。
而我組這次實習主要是觀察和研究裝載機的總體結(jié)構(gòu)，和各個部件的具體結(jié)構(gòu)。在參觀開始老師給我們介紹了一下裝載機的發(fā)展概況，我們了解到我國現(xiàn)代輪式裝載機起始于20世紀60年代中期的Z435型。該機為整體機架、后橋轉(zhuǎn)向。經(jīng)過幾年的努力，在吸收當時世界最先進的輪式裝載機技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)成功了功率為162KW的鏟接式輪式裝載機，定型為Z450（即后來的Z50），并于1971年12月18日正式通過專家鑒定。就這樣誕生了我國第一臺鉸接式輪式裝載機，從而開創(chuàng)了我國裝載機行業(yè)形成與發(fā)展的歷史。到70年代末、80年代初我國裝載機制造企業(yè)已增加至20多家，初步形成了我國裝載機行業(yè)。到目前為止，我國輪式裝載機已經(jīng)發(fā)展到了第三代，但最基本的結(jié)構(gòu)仍然是由Z450（ZL50）演變而來。第二代變化并不是很大，第三代變化稍微大了一些。目前我國已經(jīng)成為世界上裝載機產(chǎn)銷大國。
中國自2007年以來，裝載機行業(yè)的發(fā)展樂觀中充滿曲折，市場需求先揚后抑，總體而言，產(chǎn)品銷量仍創(chuàng)出同期歷史最高水平。中國裝載機企業(yè)必須抓住新的發(fā)展形勢，在產(chǎn)品研發(fā)上體現(xiàn)差異化戰(zhàn)略和成本領(lǐng)先戰(zhàn)略，繼續(xù)加強行業(yè)以企業(yè)國家級技術(shù)中心和高效及科研院所為主體的科研開發(fā)體系建設(shè)，打造價值鏈營銷，加強品牌建設(shè)，提高品牌價值，只有這樣才能在新形勢下立于不敗之地。隨著我國國民經(jīng)濟建設(shè)的調(diào)整發(fā)展,大型輪式裝載機的需求量會有大幅度上升,特別是西部大開發(fā),許多大型工程建設(shè)等,大型輪式裝載機大有用武之地。另外，世界上生產(chǎn)大型輪式裝載機的國家、企業(yè)也不多，出口前景也非常好。
然后我們觀察了裝載機的結(jié)構(gòu)布置。對于發(fā)動機與傳動系的布置是我們設(shè)計的主要內(nèi)容，我們進行了仔細的觀察與詳細討論。發(fā)動機一般布置于裝載機的后部，起著對前置鏟斗中負荷的平衡作用，并增加了裝載機的穩(wěn)定性。發(fā)動機是外購產(chǎn)品，故主要尺寸均已知。根據(jù)橋荷分配來確定發(fā)動機的前后位置。發(fā)動機位置的確定要結(jié)合傳動系各總成的結(jié)構(gòu)連接方式與整機使用性能全面考慮。其中變速箱的位置有重要意義，因為變速箱要把動力傳給前后橋，其前后位置要滿足傳動軸長度最短的原則，對于鉸接式車架，還要使變速箱與前驅(qū)動橋間的傳動軸兩萬向節(jié)對稱與車架鉸接接點的兩側(cè)，以保證等速傳動。發(fā)動機，變矩器和變速箱的連接方式主要有三種：發(fā)動機，變矩器和變速箱三者組成一個整體；變速箱獨立布置，發(fā)動機與變矩器組成一體；發(fā)動機獨立布置，變速箱與變矩器組成一個整體，但是在實際應(yīng)用中“三合一”布置較常見。
鉸接式裝載機前后車架鉸接點的位置對整機的性能，運行阻力，轉(zhuǎn)向阻力和穩(wěn)定性等均有顯著影響。目前，國內(nèi)外大多數(shù)裝載機的鉸接點均布置在軸距中點，車輛行駛時，其前后輪的軌跡始終相同，因而一來減少運行阻力，其車轍的轉(zhuǎn)彎半徑最小，可通過窄小，難走的地段；二來前橋內(nèi)外側(cè)輪的轉(zhuǎn)速和等于后橋內(nèi)外側(cè)輪的轉(zhuǎn)速和，當雙橋驅(qū)動時，前后軸間無轉(zhuǎn)速差，減少了輪胎的磨損。轉(zhuǎn)向油缸的布置應(yīng)保證以下條件：在轉(zhuǎn)向過程中，各零件不受碰撞和干涉；油缸要短，轉(zhuǎn)向時管路變位小；液壓缸的擺角要盡量小，以減少轉(zhuǎn)向力臂的變化。鉸接式裝載機的轉(zhuǎn)向液壓缸支點一般布置在后車架上，活塞桿與前車架相連，使油管短，管路變位小。
對于輪式裝載機，工作裝置一般均布置在整機的前端，結(jié)合工作裝置連桿機構(gòu)的設(shè)計確定動臂與車架的鉸接點位置。在滿足動臂在最高位置時的卸載要求和動臂在最低位置時鏟斗不受干涉的前提下，動臂支點愈向后布置，則動臂舉升時的外伸距離愈小，穩(wěn)定性越好，動臂所需轉(zhuǎn)角越小，便于機構(gòu)設(shè)計和提臂液壓缸的布置。在滿足卸載要求的條件下，提高動臂與車架的鉸點位置，以增加掘起力。在確定動臂與車架的鉸點位置時，要考慮工作裝置不妨礙司機視線和確保司機的作業(yè)安全。
三.實習結(jié)果
經(jīng)過這次實習，我們真的大開了眼界,也是對以前所學知識的一個初審.通過這次實習，進一步鞏固和深化所學的理論知識，彌補以前單一理論教學的不足，為畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，這次實習，學到了很多自己以前不懂的知識，進一步了解了裝載機的總體結(jié)構(gòu)和各個部件的具體結(jié)構(gòu)。
輪式裝載機采用雙渦輪液力變矩器，能隨外載荷的變化自動化改變變矩工況，相當于一個自動變速器，提高了裝載機對外載荷的自適應(yīng)性。變矩器的第一和第二渦輪輸出軸及其上的齒輪將動力輸入變速器。在兩個輸入齒輪之間安裝由超越離合器。當二級齒輪從動齒輪的轉(zhuǎn)速高于一級齒輪從動齒輪的轉(zhuǎn)速時，超越離合器將自動脫開，此時，動力只經(jīng)過二級渦輪及二級齒輪傳入變速器。隨著外載荷的增加，渦輪的轉(zhuǎn)速降低，當二級齒輪從動齒輪的轉(zhuǎn)速低于一級齒輪從動齒輪的轉(zhuǎn)速時，超越離合器楔緊，則一級渦輪軸及一級齒輪與二級齒輪軸及二級齒輪一起回轉(zhuǎn)傳遞動力，增大了變矩系數(shù)。
經(jīng)過了這次實習，我認識到了實踐的重要性。實踐中蘊涵著無窮無盡的知識，這些知識需要我們在實踐去發(fā)現(xiàn)、去總結(jié)。實踐出真知，實踐是認識發(fā)展的動力和源泉?！奥仿湫捱h兮，吾將上下而求索。”通過這次實習，我學到了學多在校園內(nèi)無法學到的知識，這些寶貴的人生經(jīng)歷將激勵我在以后的人生路上勇于實踐，開拓創(chuàng)新，為人生的下一次輝煌奠定堅實的基礎(chǔ)，成為我受益終生的寶貴財富。
四.實習總結(jié)或體會
對每個大學生來說，實習都是個難得的機會，也是一段必須和難忘的經(jīng)歷。它使我們在實踐中了解社會，讓我們學到了很多課堂上根本就學不到的知識，開闊了我們的視野，增長了我們的見識，為我們以后更好地服務(wù)社會打下了堅實的基礎(chǔ)。通過這次實習鞏固了我們原有的書本上的理論知識并為我們以后將要學習到的更多專業(yè)知識奠定了良好的基礎(chǔ)，這對于我們的畢業(yè)設(shè)計以及以后的工作會有很大的幫助。同時要求我們能夠掌握要領(lǐng)，并做到舉一反三，培養(yǎng)自己分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力，培養(yǎng)這種態(tài)度并使之形成一種習慣，這對于我們而言，不論是工作學習方面還是生活方面都是極大的幫助。
光懂得書本上理論而不懂實際應(yīng)用是不合格的。我們要大量接觸實際，了解實際，在實踐中不斷學習、鞏固和提高。經(jīng)驗在于積累。所有的理論，只有在實踐中才能經(jīng)受得住考驗。而只有理解那么多的前車之鑒，才能將理論在實踐中靈活、有效地運用。這也許就是經(jīng)驗的價值。我堅信通過這一段時間的實習，所獲得的實踐經(jīng)驗將對我終身受益，將在我畢業(yè)后的實際工作中將不斷的得到驗證，我會不斷的理解和體會實習中所學到的知識，在未來的工作中我將把我所學到的理論知識和實踐經(jīng)驗不斷的應(yīng)用到實際工作來，充分展示自我的個人價值和人生價值。為實現(xiàn)自我的理想和光明的前程努力。
河 北 建 筑 工 程 學 院
本科畢業(yè)設(shè)計（論文）
題
目
ZL50輪式裝載機總體及
工作裝置設(shè)計（鏟斗）
學 科 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 機094
姓 名 閆月川
指 導 教 師 郭秀云
輔 導 教 師 李長歡
設(shè)計題目 ZL50輪式裝載機總體及工作裝置設(shè)計（鏟斗）
姓 名： 閆月川
班級學號： 2009307415
指導教師： 郭秀云 李長歡
設(shè)計題目：ZL50輪式裝載機總體及工作裝置設(shè)計（鏟斗）
姓 名： 閆月川
班級學號： 2009307415
指導教師： 郭秀云 李長歡
摘要
Zl50裝載機是我國輪式裝載機系列中的中型產(chǎn)品，該機是一種較大型的以裝卸散狀物料為主的工程機械，廣泛應(yīng)用于礦山,基建,道路修筑,港口,貨場,煤場等地進行裝載,推土,鏟挖,起重,牽引等作業(yè)。
Zl50裝載機屬于ZL系列，采用輪式行走系，液力機械傳動系，交接時車架，工作裝置采用液壓操縱，所以該機具有機動性好,轉(zhuǎn)向靈活,生產(chǎn)率高,操縱輕便等優(yōu)點，另外，該機后橋布置為擺動橋，增加了整機的穩(wěn)定性，所以該機安全性好。
Zl50裝載機采用液力變矩器,動力換擋變速箱,四輪驅(qū)動,液壓轉(zhuǎn)向,嵌盤式制動器,鉸接式車架的先進機構(gòu)，具有牽引力大,操作方便,轉(zhuǎn)彎半徑小,作業(yè)效率高等優(yōu)點。
設(shè)計步驟簡單如下：1.對裝載機的總體進行分析，確定總體參數(shù)；2.牽引計算，確定出各檔及各檔傳動比；3.對裝載機進行整體布置，并繪出總體布置圖；4.工作裝置的設(shè)計為重點，采用相似設(shè)計，以ZL20輪式裝載機的鏟斗為參考斗進行新的鏟斗參數(shù)設(shè)計及選型；采用圖解設(shè)計法對動臂,斗四連桿機構(gòu),斗油缸四連桿機構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化設(shè)計，并著重對鏟斗進行設(shè)計，其中包括鏟斗外形尺寸,確定在裝載機上的位置,強度驗算。
關(guān)鍵詞:輪式裝載機,工作裝置設(shè)計,鏟斗設(shè)計
Abstract
The loader ZL50 iswheel type and it is much bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine,capital conduction,road builing ,port,field,coalfield and carries loading ,pushing dust ,diging rising weight.
The loader ZL50 is ZL series.It adopts whell type system, liquid engine driving system,ream meet vehcle type, working set of hydraulic pressure contolling.So it has good flexibility, turn agility high productivity,controlling handiness ets. Its back bridge ,so increases the stability of whole machine,and it has a good security.
Being quipped with advanced devices such as hydraulic torque conventer power shift gearbox four wheel driving,hydraulic chuck disk break and artallated frame .So the loader model ZL50 is featured with high pulling capacity,small turning radius.all of which make it possible for easy operation.thus resulting in the high efficiency of our product .
In my design,I adopt counter shaft power shift transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speeds.
KEY WORDS: the round type load machine, design of the work part, shovel design.
目錄
第一章、前言………………………………………………………………………1
第二章、總體設(shè)計…………………………………………………………………3
2.1概述…………………………………………………………………3
2.2選擇確定總體參數(shù)…………………………………………………3
2.3裝載機底盤部件形式選擇…………………………………………14
第三章、牽引計算…………………………………………………………………24
3.1柴油機與編劇企聯(lián)合工作特性……………………………………24
3.2確定各檔位和各檔傳動比…………………………………………32
3.3運輸工況的牽引特性曲線…………………………………………36
3.4求出格擋最高車速分析該車的牽引特性…………………………40
第四章、工作裝置設(shè)計……………………………………………………………42
4.1設(shè)計要求……………………………………………………………42
4.2鏟斗的設(shè)計…………………………………………………………42
4.3動臂設(shè)計……………………………………………………………45
4.4連桿機構(gòu)設(shè)計………………………………………………………46
4.5動臂油缸鉸點位置的確定…………………………………………51
4.6動臂強度驗算………………………………………………………51
第五章、工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計…………………………………………………62
5.1設(shè)計要求……………………………………………………………62
5.2液壓系統(tǒng)選擇………………………………………………………62
5.3液壓泵系統(tǒng)的選擇…………………………………………………63
5.4液壓系統(tǒng)壓力………………………………………………………63
5.5控制元件的形式和操縱……………………………………………64
5.6執(zhí)行元件的選擇……………………………………………………65
5.7油泵的選擇…………………………………………………………70
第六章、總體布置…………………………………………………………………74
6.1概述…………………………………………………………………74
6.2估計各部件的重量，確定各部件位置……………………………74
6.3求出平衡重…………………………………………………………78
6.4進行橋荷的分配……………………………………………………79
6.5驗算輪胎載荷………………………………………………………81
第七章、畢業(yè)設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………82
參考文獻……………………………………………………………………………83
附：英文翻譯原文
英文翻譯
畢業(yè)實習報告
Loaders
一、 Basic Concept .
A loader is a type of construction equipment (engineering vehicle) machinery that is primarily used to "load" material into another type of machinery (dump truck, conveyor belt, rail-car, etc.).Loaders are used mainly for uploading materials into trucks, laying pipe, clearing rubble, and digging. A loader is not the most efficient machine for digging as it cannot dig very deep below the level of its wheels, like a backhoe can. Their deep bucket can usually store about 3-6 cubic meters of earth. The front loader's bucket capacity is much bigger than a bucket capacity of a backhoe loader. Loaders are not classified as earthmoving machinery, as their primary purpose is other than earthmoving.
Unlike most bulldozers, most loaders are wheeled and not tracked, although track loaders are common. They are successful where sharp edged materials in construction debris would damage rubber wheels, or where the ground is soft and muddy. Wheels provide better mobility and speed and do not damage paved roads as much as tracks, but provide less traction.
Unlike standard tractors fitted with a front bucket, many large loaders do not use automotive steering mechanisms. Instead, they steer by a hydraulically actuated pivot point set exactly between the front and rear axles. This is referred to as "articulated steering" and allows the front axle to be solid, allowing it to carry greater weight. Articulated steering provides better maneuverability for a given wheelbase. Since the front wheels and attachment rotate on the same axis, the operator is able to "steer" his load in an arc after positioning the machine, which can be useful.
The loader assembly may be a removable attachment or permanently mounted. Often the bucket can be replaced with other devices or tools--for example, many can mount forks to lift heavy pallets or shipping containers, and a hydraulically-opening "clamshell" bucket allows a loader to act as a light dozer or scraper.
In construction areas loaders are also used to transport building materials - such as bricks, pipe, metal bars, and digging tools - over short distances.Loaders are also used for snow removal, using their bucket or a snowbasket, but usually using a snowplow attachment. They clear snow from streets, highways and parking lots. They sometimes load snow into dump trucks for transport.
Front loaders gained popularity during the last two decades, especially in urban engineering projects and small earthmoving works. Many engineering vehicle manufacturers offer a wide range of loaders, the most notable are those of John Deere, Caterpillar, Case, Volvo, Komatsu and Liebherr.
二、Bucket Features
1. Edge steel with extra hardened and toughened wear plates of up to 500 Brinell gives the bucket longer operating life.
2.Bucket shell and side plates of up to 400 Brinell to withstand abrasive wear. Reinforced mounting points where the attachment is installed give less wear.
3.Bucket cutting edges of abrasive-resistant steel of up to 500 Brinell. Replaceable bolt-on wear plates on bucket floor,500 Brinell.
4.Bolt-on edge savers and segments protect the cutting edge from unnecessary wear.
5.Volvo Tooth System with bolt-on or weld-on adapters of up to 515 Brinell gives excellent penetration and less bucket wear.
三． Skid-steer Loader Features
1. The round-back bucket design is stronger with no angled corners. This configuration makes it easier to fill and dump — improving productivity.
2. The ROPS/FOPS structure protects and shields the operator.
3. A total of four exterior lights help to illuminate any job site day or night.
4. A safety system locks lift, tilt and drive systems when the operator leaves the seat, raises the seat bar, or turns off the ignition switch. The brakes are wet-type multiple discs that require no maintenance.
5. Heavy-duty tires are standard — matching the durability of the skid-steer.
6. The rugged all-welded unitized frame is constructed of .375-inch gauge steel for years of productivity. Step bushings are placed in all key pivot areas to increase strength and reduce stress.
7. A wider wheelbase provides for a smooth ride and more balance for stability with heavier loads. A 9-inch ground clearance allows easy maneuverability through mud and other terrain.
8. Hydraulic lines are protected within the loader arm.
9. Mustang features a self-leveling vertical lift.
10. The advanced hydraulic system affords longer service intervals and comes with a sight glass for quick and easy fluid level inspections.
11. A drop-down step makes it convenient to check engine and maintenance points.
四 New Technology of Wheel Loader
1 Introduction
Komatsu-integrated design offers the best value, reliability, and versatility. Hydraulics, powertrain, frame, and all other major components are engineered by Komatsu. You get a machine whose components are designed to work together for higher production, greater reliability, and more versatility. Komatsu’s highly productive, innovative technology, environmentally friendly machines built for the 21st century.
2.High Productivity and Low Fuel Consumption
1Two Mode Engine Power Select System
This wheel loader offers two selectable engine operating modes — Normal and Power. The operator can adjust the machine’s engine performance to match the condition requirements. This system is controlled with a dial on the right side control panel.
（1） Normal Mode: provides maximum fuel efficiency for most general loading conditions.（2）Power Mode: provides maximum power output for hard digging conditions or hill climb operations.
2Automatic Transmission with Four Mode Select System
This operator controlled system allows the selection of manual shifting or three levels of automatic shifting modes (low, medium, and high). The operator can match the machine’s operating requirements with optimum performance efficiency. This system is controlled with a dial on the right side of the control panel.
（1）Manual: The transmission is fixed to the gear speed and selected with the gear shift lever.
（2）Auto Low: Low mode provides smooth gear shifting at low engine speeds suitable for general excavating and loading while offering reduced fuel consumption.
（3）Auto Medium: Medium mode provides gear shifting at mid-range engine speeds required for more aggressive conditions.
（4）Auto High: High mode provides maximum rim pull and fast cycle times by shifting the transmission at high engine speeds. This mode is suitable for hill-climb and load and carry operations.
3.Dual-Speed Hydraulic System
Komatsu’s automatic dual-speed hydraulic system increases operational efficiency and productivity by matching the hydraulic demands to the work conditions.
（1） Digging Operations
Engine power used to operate the switch pump is transferred to the transmission to provide increased rimpull when digging.
（2） Lifting Operations
The switch pump assists the loader pump to provide increased lifting speed and power when lifting and loading.
五、Increased Reliability
1. Komatsu Components
Komatsu manufactures the engine, torque converter, transmission, hydraulic units, and electrical parts on this wheel loader. Komatsu loaders are manufactured with an integrated production system under a strict quality control system.
2. Flat Face-to-Face O-Ring Seals
Flat face-to-face O-ring seals are used to securely seal all hydraulic hose connections and prevent oil leakage.
3.Cylinder Buffer Rings
Buffer rings are installed to the head-side of the all-hydraulic cylinders to lower the load on the rod seals, prolong cylinder life by 30% and maximize overall reliability.
4. Wet multi-disc brakes and fully hydraulic braking system
The wet disc service and parking brakes are fully sealed and adjustment-free to reduce contamination, wear and maintenance. Added reliability is designed into the braking system by the use of two independent hydraulic circuits providing hydraulic backup should one of the circuits fail. If the brake oil pressure drops, a warning lamp flashes and an alarm sounds intermittently. If the brake pressure continues to drop, the parking brake is automatically applied providing a double safety system.
5. High-Rigidity Frames
The front and rear frames along with the loader linkage have high rigidity to withstand repeated twisting and bending loads to the loader body and linkage. Both the upper and lower center pivot bearings use tapered roller bearings for increased durability.
裝載機
一、基本概念.
裝載機是一種主要用于向另一種機械（自卸車、輸送皮帶、鐵路運輸車輛等）“裝載”物料的建設(shè)機械（工程車輛）設(shè)備。裝載機主要用于向卡車裝載物料，以及鋪設(shè)管道、清理碎石和挖土等工作。作為挖土作業(yè)裝載機不是最有效的機械，與挖掘機不同，裝載機不適用于輪胎支承面以下較深處的挖掘作業(yè)。裝載機的深底鏟斗一般可裝載3～6立方米的土壤。鏟斗前置裝載機的斗容量遠大于挖掘裝載機的斗容量。裝載機不屬于鏟土運輸機械，因其主要用途并非土方運輸。
盡管履帶式裝載機是普遍的，但與大多數(shù)推土機不同，大多數(shù)裝載機是輪式的而并非履帶式。履帶式裝載機適用于棱角銳利的建筑材料會破壞橡膠輪胎的場合，或者在松軟泥濘道路上的作業(yè)。輪式裝載機具有良好的機動性和較高的工作速度，并且不像履帶那樣破壞鋪裝路面，但其所能提供的牽引力較小。
與安裝前置鏟斗的標準拖拉機不同，許多大型裝載機不使用汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)。取而代之，它們通過液壓驅(qū)動的安裝于前、后橋之間的轉(zhuǎn)向鉸接裝置轉(zhuǎn)向。這種轉(zhuǎn)向稱為“鉸接轉(zhuǎn)向”，它可使前橋固定，并使其承受更大的重量。對于一定的軸距鉸接轉(zhuǎn)向提供了較好的機動性。由于前輪與工作裝置繞同一車軸旋轉(zhuǎn)，駕駛員在使機械定位后可使鏟斗沿弧線“轉(zhuǎn)向”，這一點是實用的。
裝載機的工作裝置可以是更換式的或者是固定安裝。鏟斗常?？捎闷渌b置或工具更換，例如，許多裝載機可以安裝叉車工裝提升重型貨物或者裝運集裝箱，裝備液壓開啟式“蛤殼”型鏟斗可以使裝載機像推土機或鏟運機一樣作業(yè)。
在各種建筑工地上裝載機也經(jīng)常用來近距離轉(zhuǎn)運建筑材料，例如磚塊、管材、鋼筋、各種挖掘工具等。借助鏟斗或除雪鏟，裝載機也用于除雪作業(yè)，但通常使用除雪裝置。它們用來清除街道、公路和停車場上的積雪。有時用裝載機將積雪裝載到自卸車上進行運輸。
近20年來，特別是在城市建設(shè)工程和小型土方運輸工程中，裝載機獲得了普遍的應(yīng)用。許多工程車輛制造商可生產(chǎn)多種類型的裝載機，其中最知名的有約翰迪爾、卡特彼勒、凱斯、沃爾沃、小松和利勃海爾等品牌。
二、鏟斗特點
1.鏟斗棱邊為超硬耐磨鋼板，布氏硬度達到500，具有較長的使用壽命。
2.鏟斗殼體與側(cè)板的布氏硬度達400,以抵抗磨料磨損。經(jīng)強化處理的附件安裝鉸點減少了磨損。
3.鏟斗切削刀刃為抗磨料磨損鋼材，布氏硬度達500。鏟斗底板上安裝有耐磨襯板，由螺栓緊固可更換，布氏硬度為500。
4.螺栓緊固的邊緣節(jié)省塊和分段防止了切削刃的不必要磨損。
5.沃爾沃斗齒系統(tǒng)配備有螺栓緊固型或焊接型連接器，布氏硬度達515，具有最佳的插入深度和較小的磨損。
三、輪式裝載機特點
1. 圓弧底鏟斗設(shè)計更加堅固，沒有死角。這種結(jié)構(gòu)使鏟斗更加容易裝載和傾卸物料，從而提高了生產(chǎn)率。
2. 防傾翻/防落物駕駛室結(jié)構(gòu)保護了駕駛員的安全。
3.四個外部照明燈設(shè)置可在白天或夜晚照亮施工現(xiàn)場。
4.當駕駛員離開座椅、提起座椅橫桿或者關(guān)閉啟動開關(guān)時，安全系統(tǒng)將鎖定提升、傾翻和驅(qū)動系統(tǒng)。
5. 使用重型標準輪胎，適應(yīng)滑移轉(zhuǎn)向的耐久性要求。
6. 全焊接整體車架由0.375英寸工具鋼建造，堅固耐用，滿足長期生產(chǎn)能力要求。重要樞軸均采用階梯襯套，以便增加強度和減小應(yīng)力。
7. 較寬的軸距保證了平穩(wěn)行駛，重載作業(yè)更加穩(wěn)定。
8.液壓管路設(shè)置于裝載機動臂內(nèi)部受到保護。
9. 野馬牌裝載機的特點是具有自找平垂直提升特性。
10. 先進的液壓系統(tǒng)可提供較長的工作時間，并配置了玻璃液面計，以便于檢查液壓油面高度。
11. 下落式臺階設(shè)置便于發(fā)動機和保養(yǎng)點的檢查。
四、輪式裝載機新技術(shù)
1. 簡介
小松集成設(shè)計可獲得最大的價值、最高的可靠性與多功能性。液壓系統(tǒng)、傳動裝置、機架等主要部件均由小松制造。機械部件通過設(shè)計使其共同協(xié)調(diào)工作，以獲得更大的生產(chǎn)能力、更高的可靠性和更多的功能。小松的高生產(chǎn)率、技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)境友好型機械產(chǎn)品為21世紀而制造。
2.高生產(chǎn)率于低消耗率
1雙模式發(fā)動機功率選擇系統(tǒng)
本輪式裝載機設(shè)置了兩個可選發(fā)動機工作模式——正常與動力工作模式。駕駛員可以調(diào)節(jié)機器發(fā)動機特性，使其與工況要求相匹配。這一調(diào)節(jié)系統(tǒng)用右控制臺上的旋鈕進行控制。
（1） 正常工作模式：在大多數(shù)負載條件下提供最大的燃油效率。
（2） 動力工作模式：在堅硬土壤挖掘條件下或在爬坡行駛時提供最大的動力輸出。
2四工作模式自動變速箱
這一由駕駛員控制的系統(tǒng)允許其進行人力換擋或三級（低、中、高）自動換擋模式選擇。駕駛員能夠使作業(yè)要求與最佳性能相匹配。這一系統(tǒng)由控制臺上右邊的旋鈕進行控制。
（1）人力換擋模式：變速箱齒輪速度固定并通過變速桿進行選擇。
（2）自動低檔模式：抵擋模式保證發(fā)動機低速工況下的平穩(wěn)換擋，適用于普通鏟裝作業(yè)，具有較低的燃油消耗。
（3）自動中檔模式：提供發(fā)動機中速范圍換擋操作，適用于更加主動的作業(yè)工況。
（4）自動高檔模式：提供發(fā)動機高速工況下的換擋操作，可產(chǎn)生最大的鏟掘力與快速的作業(yè)循環(huán)。這一模式適用于爬坡、鏟裝與轉(zhuǎn)運的循環(huán)作業(yè)。
3.雙速液壓系統(tǒng)
小松自動雙速液壓系統(tǒng)通過使液壓需求與工況相匹配提高了作業(yè)效率和生產(chǎn)率。
（1） 鏟裝作業(yè)
鏟裝作業(yè)時，用來驅(qū)動轉(zhuǎn)換泵的發(fā)動機功率輸入變速箱以增加鏟掘力。
（2） 提升作業(yè)
提升裝載作業(yè)時，轉(zhuǎn)換泵輔助裝載機主泵以增加提升速度和功率。
五、提高可靠性
1. 主要部件
該輪式裝載機上小松制造了發(fā)動機、變矩器、液壓裝置和電器元件。小松裝載機制造采用了嚴格質(zhì)量控制下的集成生產(chǎn)系統(tǒng)。
2.扁平面對面O型圈密封
對所有液壓軟管連接采用扁平面對面O型圈進行安全密封，以防液壓油泄露。
3. 液壓缸緩沖密封圈
緩沖密封圈安裝在全液壓油缸的頭部以降低推桿密封載荷，可延長液壓缸壽命30%并使總可靠性最大。
4. 濕式多片制動器與全液壓制動系統(tǒng)
行車與停車濕式盤式制動器完全密封并無需調(diào)節(jié)，從而減少了污染、磨損和維護。在制動系統(tǒng)中采用兩個獨立液壓回路，作為當某一液壓回路發(fā)生故障時的貯備，從而增加了系統(tǒng)的可靠性。當制動壓力降低時，報警燈閃爍，報警器間歇鳴叫。如果制動壓力持續(xù)降低，停車制動器將自動啟動，形成雙安全系統(tǒng)。
5. 大剛度車架
前、后車架及裝載機鉸接機構(gòu)具有較大的剛度，以抵抗重復扭轉(zhuǎn)與彎曲載荷對裝載機機身和鉸接機構(gòu)的作用。上、下中心樞軸軸承均采用圓錐滾子軸承以提高壽命。
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