滑移装载机滑移式装载机机械结构设计Word下载.docx
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第二部分的重点在于滑移装载机底盘结构的设计。
底盘结构的设计包括许多的内容,其中有底盘上各铰点分布的设计,轮子分布的设计计算。
滑移装载机大部分的设计都要围绕底盘来设计,因此为了协调,底盘的结构需要时常改动。
关键词滑移装载机;
机械结构设计;
底盘设计
SkidLoadersMechanicalStructureDesign
Thedesignisbasedonslidingtypeloaderforresearchobject,ismainlytotheslidingtypemechanicalstructureoftheloaderpartdetaileddesign.Slidingtypeoftheloadermechanicalstructuredesigncanbedividedintotwopartstodetail.Thefirstpart:
Firstofall,conductadetailedanalysisbythedesignofslidingloader'
soriginaldata,collectmaterialanddesigntheslidingoftheloaderbucket,andsettheoverallpreliminaryslidingloadersize.Then,accordingtothebucketshapesandsizesdesigntheslidingbucketloaderquickchangedevice.Finally,completeslipliftingandunloadingloaderhydrauliccylinderofselectionbythebucketandloadrequirements.Thefirstpartofthedesignisfocalonthearmsoftheworkdesigncalculationandquickchangedevicestructureofthedetaileddesign.Itrequiresushavesomeknowledgeforsomemechanicalstructure.Thesecondpart:
Thesecondpartismainlyaimedatsliploaderwalkdeviceinthedesign.Thispartofthedesignincludingthetyres,walkinghydraulicmotorchooseofsomeoftheselectionofthestandardparts.Inthesecondpartofthedesign,needtocalculateanddeterminetheslipoftheloadersomeworkindex.,suchasclimbingAngle,maximumspeed,etc.Thesecondpartisfocalonthestructuraldesignoftheslidingloaderchassis.Chassisstructuredesignincludmanycontent,includingthehingepointdistributionchassisdesign,designandcalculationofthedistributionofthewheels,etc.Mostofthedesignofslidingloaderaroundchassistodesign,therfore,inordertocoordinate,thestructureofthechassishastochangeoften.
KeywordsSlidingloaders;
Themechanicalstructuredesign;
Chassisdesign
第一章绪论
1.1滑移式装载机的作用
滑移式装载机随着其不断运用在各种施工场合,由于有着外形尺寸小,可原地转向等优点,令滑移式装载机越来越受欢迎。
滑移式装载机最大的特点是整机外形尺寸小,且可实现原地转向,可在作业现场随机快速更换或挂接各种工作装置。
其用途主要有以下几个方面:
1、由于其最小转向半径尚不足同等级铰接装载机的一半,特别适用于如城市基础设施、道路或建筑工地、厂房车间、仓库、码头、轮船甲板甚至船舱内等狭窄场地的作业。
2、采用全轮驱动,不设轮间差速器有利于在起伏不平的场地上进行作业。
3、于作业现场瞬息间即可更换或挂接不同的工作装置,一般仅需数分钟。
从而可分别进行铲运、堆垛、起重、挖掘、钻孔、破碎、抓取、推扒,松土、开沟、道路清扫和路面压实等作业。
1.2滑移式装载机的发展概况
滑移式装载机是现代制造加工技术及运输的重要组成部分。
到70年代末、80年代初我国装载机制造企业已增加至20多家。
、柳工、厦工、成工和宜工XG3090滑移式装载机XG3090滑移式装载机整机结构紧凑,全液压驱动实现原地转向,采用前翻驾驶室与后开机罩XT760滑移装载机轮式行走机构,全轮驱动,滑移转向。
虽然1.3滑移式装载机的设计要求
本次主要是对滑移式装载机的机械结构进行设计计算。
通过对滑移式装载机机械结构的设计计算,使本次设计的滑移式装载机能够达到指定的技术要求,1、要求前翻驾驶室,后开机罩2、具有良好的减震装置,符合人机工程设计3、维修点布置合理,维修方便4、能满足用户多用途作业需求。
1.4滑移式装载机的设计内容
滑移式装载机属于小型多功能机械,其机构比较紧凑,因此要对其结构布局进行详细设计。
滑移式装载机的总体构造主要由动力系统、传动系统、制动系统、行走装置、工作装置、工作液压系统、电气系统和操纵系统等组成。
本次设计的主要内容包括:
1、1.5滑移式装载机的设计方案
本次滑移式装载机的机械结构设计方主要是1、滑移式装载机的行走装置采用全轮驱动式,全轮驱动式的动力来源于轮子上的四个液压马达。
2、车架采用前翻驾驶室,后开机罩。
3、装载方式为前卸式。
4、滑移式装载机的工作臂可设计成三角机架的形式,当需要举升时,位于工作臂的下方的液压缸将工作臂往上推,当需要卸载时,液压缸收缩。
在举升和卸载的过程中,都始终都要与地面保持水平,此时可以通过工作臂上的另一个液压缸来控制斗的位置。
第二章工作装置的设计
2.1铲斗设计
2.1.1铲斗材料的选择
滑移式装载机的铲斗不同于装载机的铲斗,滑移式装载机的铲斗斗容比较小,其工作条件和装载机也有所不同,因而铲斗的形状也有所不同。
如图2-1所示。
图2-1
由滑移式装载机的工作条件可知,铲斗主要是承受物料的磨损,而使铲斗失效。
因而,铲斗的前端部分应该使用耐磨性强的钢材制造。
可以选用65Mn,作为铲斗的前端部分。
铲斗后端所受的磨损相比前端要小的多,因而使用普通碳素结构钢,可以选用厚度为3mm的热轧钢。
2.1.2额定斗容量vr
根据作业范围,可以选择物料密度vr=1750kg/m3
。
则参考
式(3)有
(2-1)
式中:
vr————额定斗容量,m3;
r————物料密度,
2.2铲斗快换装置设计
2.2.1快换装置工作原理
滑移式装载机是小型多功能机械,可以在多种场合下使用。
因而要求其工作装置能够进行快换,以便在工作是节省时间,提高工作效率。
如图2-2所示为本次设计的快换装置
图2-2
如图所示,铲斗快换装置由弹簧、斜楔块1、斜楔块2、活动销、双杆液压缸组成。
图中弹簧始终处于压缩状态,以保证两个斜楔块能够处于工作位置,而不因工作时的震动而跑位。
当滑移式装载机需要跟换工作装置时,双杆液压缸伸长,将斜楔块2往上顶,使斜楔块2推动斜楔块1向右滑动,从而使活动销往回缩。
这样铲斗便能进行快换,节省时间。
2.2.2斜楔块和弹簧的设计
1、斜楔块的设计。
设定活动销的截面大小为50X50,活动销的行程为40mm。
根据铲斗后壁的宽度限制则可设计两斜楔块的尺寸为如图所示2-3.
图2-3
斜楔块没有频繁得相对运动,只有在跟换时才动,因而可以选择牌号为Q215的普通碳素结构钢
2、弹簧的选择。
设定活的销运动时,斜楔块所受的最大摩擦力为200N,选定弹簧的材料为65Mn。
则弹簧的曲线系数参考
P396式16-4为
(2-2)
弹簧的最小线径参考
P398式16-10为
(2-3)
式中Fmax————弹簧所受最大压缩力
C————弹簧旋绕比
————65Mn许用切应力
由以上的设计计算可知弹簧长度H0
140mm,由
b<
2.6选取b=2.5,H0=150,弹簧中径
参考
表16-2,可知65Mn的切变模量为8000E/Mpa。
则参考
P398式16-11可知弹簧的工作圈数
(2-4)
式中G————65Mn切变模量
Fmax————弹簧所受最大压缩力
————弹簧压缩长度
2.2.3快换液压缸的选型
1、确定快换装置液压缸内径
液压系统采用定量齿轮泵供油,设系统工作压力为16Mpa。
根据载荷力的大小Fmax=200N,选定的液压系统工作压力计算液压缸内径。
则内径D为
(2-5)
式中D————液压缸内径mm
Fmax————液压缸所受推kN
P————系统压力
液压缸行程为活动销的行程,则液压缸的行程为L=40mm。
由于液压缸的内径最小为25mm,因而可以选择活塞直径AL=25mm的力士乐CDL1型双杆,双动液压缸。
2、液压缸的固定
液压缸的固定方式如图2-4所示
图2-4
由于液压缸为双杆双作用型液压缸,因而采用一对固定块来固定液压缸,由于铲斗条件的局限,不能采用螺栓固定,因而采用M6的内六角圆柱头螺钉来固定液压缸。
2.3工作臂的设计计算
滑移装载机的工作臂承担着滑移式装载机的所有工作,因而对于滑移装载机工作臂的强度,刚度和稳定性要有一定的要求。
滑移式装载机的工作臂有单臂和双臂两种形式,双臂相对于单臂,工作状态比较稳定,强度、刚度和稳定性都有所提高,因而本次滑移式装载机采用双臂的形式。
2.3.1滑移式装载机工作臂的材料及结构
本次滑移式装载机的工作臂
牌号
屈服点
/MPa
抗拉强度
冲击试验
温度
V型冲击功/J
Q235A
235
235-410
20
27
2.3.2
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- 关 键 词:
- 滑移 装载 机械 结构设计