zl30轮式装载机总体及工作装置设计文档格式.doc
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装载机;
工作装置;
连杆;
铲斗
Abstract
Loaderpilesismainlyusedtohandlingbulkmaterial,butalsotocarryouttheworkofdiggingshovelmild.Becauseitappliestoconstruction,mining,railways,highways,waterandelectricityinallsectorsofthenationaleconomy,therefore,athomeandabroad,productionandrapiddevelopmentofvarieties,isamechanicalengineeringmajormodels.
Loaderaccordingtodifferentapplicationrequirements,developmentofthestructureofdifferenttypes.Usually,bytheuseofdifferentoccasions,intotheopenairandundergroundloaderusedloaderused;
byrunningadifferentsystemstructure,dividedintowheelloadersandcrawlerloaders;
indifferentwaysaccordingtodischargeintotheformerdump(front-end),afterthedumploadersandrotary.
ThedesignofthegraduationthesismainlydealswithdomesticLoaderZL30devicesworksystemdesign.Atfirst,Iintroducethedevelopingtrendoftheloaders,andexplainedthemaindesigningidea,designingcharacteristicanddesigningtask.Thesecondpartisthewholedesigningprgram.Inthetechnicaldesigningpart,themaintechnologicalparametersandtechnologicalfeaturesoftheZL30loaderarelisted,thenIdesignthechoiceofbucketinclude:
thestructureoftheformofspecificparameters,bucketcapacity.Andthenproceedtothedesignofthelinkagemechanismincludesanumberofboomandlinkagedataofsomecomponentsofthesize,aswellasthecalculationofthestrengthofdevices,theuseofforceanalysismethodcalculationandanalysis.
Keywords:
loader;
workdevice;
connectingrod;
bucket
目录
前言 1
1装载机的发展和应用 3
1.1装载机的概述 3
1.2装载机的发展 5
1.2.1国外装载机的发展概况 5
1.2.2我国装载机的发展情况 5
1.2.3目前装载机的特点和发展趋势 6
2装载机总体设计 9
2.1装载机各总成部件结构形式选择 9
2.1.1液力机械传动系部件形式的选择 9
2.2装载机总体参数确定 10
2.2.1确定轴距和轮距 10
2.2.2插入阻力 11
2.2.3铲起阻力 12
2.2.4转斗阻力矩 12
2.2.5总阻力矩的计算 13
2.2.6装载机的使用重量 14
2.2.7确定发动机功率 14
2.3各部件的布置 16
2.3.1发动机和传动系的布置 16
2.3.2工作装置布置 16
2.3.3驾驶室的布置 17
3工作装置设计 19
3.1工作装置结构分析 19
3.1.1装载机工作装置概述 19
3.1.2工作装置结构类型的分析 20
3.2铲斗设计 22
3.2.1铲斗设计要求 23
3.2.2铲斗结构形式的选择 23
3.2.3铲斗基本参数的确定 25
3.3工作机构连杆系统的尺寸参数设计 29
3.3.1工作装置结构设计 29
3.3.2动臂设计 30
3.3.3连杆机构设计 33
3.4工作装置强度计算 36
3.4.1确定工作装置的计算位置 36
3.4.2工作装置载荷分析 37
3.4.3工作装置受力分析 38
3.4.4工作装置受力分析 39
3.4.5工作装置强度校核 43
结论 46
致谢 47
参考文献 48
附录A 49
附录B 53
前言
装载机是一种作业效率高且用途广泛的工程机械,可以对散状物料进行铲装、搬运、卸载及平整作业,还可以进行轻度的铲掘工作,若更换换装相应的工作装置,还可以可以进行推土、起重装卸木料及钢管等作业。
因此,它被广泛应用于建筑、铁路、公路、水电、港口、矿山、农田基本建设及国防等工程。
对于加快工程建设速度、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在国外装载机品种和产量都得到迅速发展,成为工程机械的重要机种之一。
在近20年内,我国装载机从无到有,并形成了独立的系列,通过实践证明,从整机性能结构形式及主要参数如:
牵引性、动力性、机动性、稳定性、操纵性、及单位自重功率、单位斗容功率和单位载重量等综合技术指标来看,已接近或达到国外水平。
但由于各种原因,产品的质量与先进的工业国家相比还有一定的差距。
近期装载机在结构上没有重大的突破,但有不少的改进。
目前国内轮式装载机的发展趋势:
1)大型和小型轮式装载机,在近几年发展过程中,受到客观条件及市场需求量的限制。
竞争最为激烈的中型装载机更新速度越来越快。
2)各个生产厂家根据实际情况,重新进行总体设计,优化各项性能指标,强化结构件的限制级刚度,以及整机可靠性能得到提高。
3)优化系统结构,提高系统性能。
如动力系统的减震、散热系统的结构优化、工作装置的性能指标优化及各铰点的防尘、工业造型设计,逐步引进最新的传动系统和液压系统技术,予以国产化、商业化,降低能耗,提高性能。
4)利用电子技术及负荷传感技术来实现变速箱的自动换挡及液压变量系统的应用,提高效率、节约能源、降低装载机作业成本。
5)提高安全性、舒适性。
6)降低噪声和排放,强化环保指标。
7)广泛利用新材料、新工艺、新技术,特别是机电液一体化技术,提高产品的寿命和可靠性。
8)最大限度地简化维修,尽量减少保养次数和维修时间,增大维修空间,品牌普遍采用电子监视及监控技术,进一步改善故障诊断系统,提供排除问题的方法。
此次的毕业设计论文主要是针对国产装载机ZL30的工作装置系统进行设计,包括它的铲斗的选择:
然后进行的是其连杆机构的设计包括动臂的一些数据以及连杆机构中的一些组件尺寸,以及工作装置的强度计算,并采用材料力学的相关知识对其受力分析和计算分析。
1装载机的发展和应用
1.1装载机的概述
装载机按发动机功率可分为特大型、大型、中型和小型四种。
小型装载机的功率小于74kw;
中型装载机的功率为74~147kw;
大型装载机的功率为147~515kw;
特大型装载机的功率大于515kw。
装载机按行走装置的不同可分为履带式和轮胎式两种。
轮胎式装载机是以轮胎式专用地盘为基础,配置工作装置和操纵系统而构成。
轮胎式装载机具有速度快、重量轻、维护方便效率高、行走时不破坏路面、机动灵活等特点。
履带式装载机是以专用地盘或工业拖拉机为基础,装上工作装置及操作系统组成。
履带式装载机因履带接地面积大,使得接地比压小,通过性好;
重量大,附着性能好;
重心低,稳定性好等特点。
装载机按传动形式不同可分为机械传动式、液力机械传动式、液压传动式和电传动式四种。
目前,大中型装载机多采用液力机械式传动。
装载机按卸料方式不同可分为前卸式、回转式和后卸式。
前卸式装载机结构简单,工作安全可靠,驾驶员视野好,故应用广泛。
回转式装载机的工作装置可以相对底架转动一个角度,使得装载机在工作时可以与运输车辆成任意角度,装载机原地不动依靠回转卸料。
因此,回转式装载机可在狭小的场地工作,但其结构复杂,侧向稳定性不好。
后卸式装载机前端装料,向后卸料。
在作业时不需要调头,可直接向停在装载机后面的运输车辆卸料。
但卸料时铲斗必须越过驾驶室,不安全,故应用不广泛,一半用于井巷作业。
装载机的构造:
装载机一般有发动机,车架,动力传动系统,行走系统,工作装置,液压系统和操作系统等组成,发动机的液力变矩器把动力传给变速箱,然后经前传动轴和后传动轴分别传给前后驱动桥,以驱动车轮转动,工作装置是由动臂,铲斗,连杆机构,动臂油缸和转斗油缸等组成,动臂一端铰接在机架上,另一端和铲斗铰接连接。
动臂的升降由动臂油缸带动,铲斗翻转则由转斗油缸通过连杆机构来实现,车架由前后两部分组成,中间用前后车架铰接联接,依靠转向油缸可使前后车架绕铰销相对地转动,以实现转向。
装载机的作业方式:
装载机是循环作业式的工程机械。
它的一个作业循环由驶进料堆、铲取、后退、转向、驶进卸料目标和卸料等动作构成。
其中,对物料的铲取方法和作业时运输车辆的配置方案,将影响生产率的高低。
1)铲取方法:
装载机对物料的铲取方法有一次铲取和复合铲取两种方法。
a.一次铲取法:
铲斗一次插入料堆,一次收斗而装满铲斗的铲取方法。
作业时装载机从正前方驶进料堆,边进边放下铲斗
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