【正文】 度的鏟掘工作。它具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動(dòng)性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，因此，在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)量與品種的發(fā)展都較快，是工程機(jī)械中的主要主要機(jī)種之一。ZL60輪式裝載機(jī)是屬于大型裝載機(jī)，在總體設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該著重考慮產(chǎn)品的可靠性、安全性和操作舒適性，論文將著重討論并解決以下問(wèn)題：；；；2 總體設(shè)計(jì)的原則及主要內(nèi)容 工程機(jī)械設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)新機(jī)械或?qū)ΜF(xiàn)有機(jī)械進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)遵循如下基本原則：，通過(guò)總體設(shè)計(jì)、各總成部件的選型與設(shè)計(jì)，以及其合理的組合、匹配和布置，保證在使用條件下能夠有效地實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的主要功能，對(duì)鏟土運(yùn)輸機(jī)械而言，應(yīng)滿足牽引性能、動(dòng)力性能、機(jī)動(dòng)性、穩(wěn)定性和制動(dòng)性能等要求。，在設(shè)計(jì)、制造上要求成本低，生產(chǎn)周期短；在使用上，要求生產(chǎn)率高、效率高、適用范圍大、燃料和輔助材料消耗少、適用方便、維護(hù)費(fèi)用低廉等。提高設(shè)計(jì)及制造經(jīng)濟(jì)性的主要措施有：1）盡量選用“標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化”的零部件，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、保證質(zhì)量、降低成本。2）采用能夠降低成本、提高質(zhì)量、 性能的“新產(chǎn)品、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料”。3）采用先進(jìn)的生產(chǎn)和裝配工藝，盡可能地簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減少零部件種類和數(shù)量。4）所設(shè)計(jì)的零部件應(yīng) 減少材料消耗、簡(jiǎn)化工藝和降低技術(shù)要求，且制造容易，裝配簡(jiǎn)單，互換性好，以便降低制造工時(shí)，降低制造機(jī)器及所需要的工藝裝配費(fèi)用。 工程機(jī)械總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容盡管工程機(jī)械的種類繁多，結(jié)構(gòu)和性能差異很大，但其總體設(shè)計(jì)通常包括以下的主要內(nèi)容：，選擇機(jī)型及各總成的結(jié)構(gòu)形式，確定總體布置方案。一般包括:生產(chǎn)率、機(jī)器的使用質(zhì)量、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、最大牽引力、機(jī)器的最大與最小速度、檔位數(shù)、輪距和軸距（或履帶長(zhǎng)度、寬度和比壓力）、外形尺寸、工作裝置的特征尺寸、工作裝置的各種操縱速度和各種操縱方式的操縱力等。，進(jìn)行機(jī)器在各工況下的受力分析，得到各零部件的設(shè)計(jì)載荷等相關(guān)數(shù)據(jù)。，還應(yīng)進(jìn)行換裝工作裝置的初步設(shè)計(jì)。（如機(jī)罩、附件等）設(shè)計(jì)。3 ZL60輪式裝載機(jī)總體參數(shù)的確定輪式裝載機(jī)總體參數(shù)是指它的主要性能參數(shù)和基本尺寸參數(shù)。性能參數(shù)包括裝載機(jī)操作質(zhì)量、額定載重量、鏟斗容量、發(fā)動(dòng)機(jī)功率、最大插入力、掘起力、最大卸載高度和卸載距離等?；境叽鐓?shù)包括軸距、輪距尺寸、外形尺寸等。表31 ZL60參數(shù)鏟斗容量（m3）179。額定載重量（t）6t操作質(zhì)量（kg）20200kg最大牽引力（kN）185 kN最大爬度（o）25176。最小轉(zhuǎn)彎半徑(最外輪跡中心線)(mm)6170mm整機(jī)最大轉(zhuǎn)角（o）36176。全長(zhǎng)(斗平放地面) (mm)8900mm全寬(鏟斗處) (mm)3090mm全高(mm)3450mm軸距(mm)3285mm輪距(mm)2250mm最小離地間隙(鉸接點(diǎn)底部) (mm)415mm最大卸載高度(mm)3600mm相應(yīng)卸載距離(mm)1400mm工作裝置單搖臂反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)液控多路閥FYZ31A工作油泵CBGj3125系統(tǒng)工作壓力（Mpa）裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇專門(mén)為其設(shè)計(jì)的工程用柴油機(jī)。考慮到裝載機(jī)的工作狀況，通常它的發(fā)動(dòng)機(jī)功率按1h標(biāo)定。裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率按下述兩種工況計(jì)算。 （31） （32） 式中： —裝載機(jī)在運(yùn)輸工況時(shí)需要的功率，； —最大理論速度時(shí)的牽引力，即此時(shí)的滾動(dòng)阻力，取=4； —最大理論速度，取==； —最大理論速度時(shí)的滑轉(zhuǎn)率，=； —傳動(dòng)系統(tǒng)總效率，取=； —轉(zhuǎn)向泵，變速泵等消耗功率的和，； —油泵輸出壓力，Pa； —油泵效率，取=；帶入式31得： = 在插入料堆時(shí)，轉(zhuǎn)向油泵和工作裝置油泵不工作，變速油泵工作，轉(zhuǎn)載機(jī)發(fā)出最大牽引力。發(fā)動(dòng)機(jī)功率按下式計(jì)算，即： （33）式中： —插入工況時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，； —裝載機(jī)的自重，取=197960； —插入時(shí)裝載機(jī)行駛速度，取=3～4=～； —滑轉(zhuǎn)率，取=； —傳動(dòng)系統(tǒng)總效率，取=； —變速泵流量，=80=； —變速泵輸出壓力，； —變速泵效率，=； —輪胎的附著系數(shù)，取=；帶入式（33）得： =+ =自重通常指由裝載機(jī)本身的制造裝配質(zhì)量以及發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水、燃料油、液壓系統(tǒng)用油、隨車必備工具、駕駛員體重等質(zhì)量因素引起的重力。由于最大牽引力要克服插入阻力和滾動(dòng)阻力，則。 (34)但牽引力的最大值受地面附著條件的限制，則： （35）即將（34）帶入（35）得： （36）故參考966H型裝載機(jī)取掘起力又稱鏟起力，是指具有標(biāo)準(zhǔn)使用重量的轉(zhuǎn)載機(jī)停放在堅(jiān)硬的水平面上，鏟斗斗刃底部平行于地面，當(dāng)轉(zhuǎn)斗或提臂時(shí)，后輪不準(zhǔn)離地或即將離地，作用在鏟斗斗刃后面100mm處的最大垂直向上的力，它直接影響裝載機(jī)的工作能力與生產(chǎn)率。初步設(shè)計(jì)，可以根據(jù)額定載重量Q近似地用下式確定： (KN) (37)將帶入上式得： =++ = 或者 故參考同類型機(jī)械966H型，取 最大驅(qū)動(dòng)力裝載機(jī)在水平地面作業(yè)時(shí)，除需要克服插入阻力外，還需克服行駛阻力，因此需要產(chǎn)生的最大驅(qū)動(dòng)力為：動(dòng)臂在最低位置時(shí)，鏟斗的后傾角為。運(yùn)輸位置時(shí)，鏟斗的后傾角為。動(dòng)臂最大舉升高度時(shí)，鏟斗的最大后傾角為。后傾角過(guò)大或過(guò)小都會(huì)引起物料灑落。鏟斗在任何卸載高度時(shí)的卸載角應(yīng)不小于，否則會(huì)影響物料卸凈。最大卸載高度時(shí)的卸載角可以取左右。 分析輪式裝載機(jī)的作業(yè)循環(huán)過(guò)程可知，一般以Ⅱ檔速度接近料堆，以Ⅰ檔作業(yè)速度插入料堆，待鏟斗裝滿后，即以倒Ⅰ檔速度后退，駛離料堆，然后又以前進(jìn)Ⅱ擋駛向卸料點(diǎn)，卸料后以倒Ⅱ后退，再重復(fù)上述循環(huán)。由上述輪式裝載機(jī)的工作特點(diǎn)可知，輪式裝載機(jī)要求至少有3～4個(gè)前進(jìn)擋位和兩個(gè)倒退擋位。若考慮到更換工作裝置作其他作業(yè)用，還需增加檔位。故：表32前進(jìn)、后退擋位Ⅰ擋0～ Km/hⅡ擋0～ Km/hⅢ擋0～ Km/hⅣ擋0～ Km/h裝載機(jī)的作業(yè)阻力主要有插入阻力、鏟起阻力和轉(zhuǎn)斗阻力矩，這些阻力與被鏟裝物料的種類、粒度大小和組成、堆積情況、機(jī)械物理性能、鏟斗的結(jié)構(gòu)形狀、鏟斗插入料堆的深度等因素有關(guān)，它們通?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算。（按一次鏟掘法計(jì)算）插入阻力就是鏟斗水平插入料堆時(shí)，料堆對(duì)鏟斗的反作用力。由鏟斗前切削刃和斗壁兩側(cè)切削刃所受阻力，鏟斗底和側(cè)壁內(nèi)表面與物料的摩擦阻力，鏟斗外表面與料堆之間的摩擦力等組成。其值可以按下式計(jì)算： (N) (38)式中:—物料塊度及松散程度影響系數(shù)，取=； —物料種類影響系數(shù)，取=； —料堆高度影響系數(shù)，取=； —鏟斗形狀系數(shù)，取=； —鏟斗插入料堆深度，取 mm =1587mm=(為斗底長(zhǎng)度；為鏟斗斗底長(zhǎng)度系數(shù)；為鏟斗回轉(zhuǎn)半徑；) —鏟斗寬度，計(jì)算得=3090mm=309cm將各數(shù)值代入式（38）得： ==鏟起阻力是鏟斗插入料堆達(dá)到一定深度之后，提升動(dòng)臂時(shí)料堆對(duì)鏟斗產(chǎn)生的反作用力。最大鏟起阻力常發(fā)生在開(kāi)始提升鏟斗時(shí)，其值可以按下式計(jì)算： (N) （39）式中： —鏟斗開(kāi)始提升物料時(shí)的剪切應(yīng)力，其值通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定，在初步計(jì)算時(shí)取=；圖33鏟斗開(kāi)始提升物料時(shí)的剪切Kt鏟斗寬度/m………剪切應(yīng)力Kt/N4000035000………26640則 轉(zhuǎn)斗阻力矩是當(dāng)鏟斗插入料堆一定深度后，用轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗向后翻轉(zhuǎn)時(shí)，料堆對(duì)鏟斗的反作用力矩。若不計(jì)慣性力的影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，轉(zhuǎn)斗的靜阻力矩隨著鏟斗翻轉(zhuǎn)角的變化而變化。轉(zhuǎn)斗時(shí)，鏟斗除受到靜阻力矩的作用外，還受到鏟斗自重和鏟斗中物料重力所引起的阻力矩的作用，因此，開(kāi)始轉(zhuǎn)斗時(shí)的總阻力矩為： （310）式中： —插入阻力，由（35）求得=； —鏟斗回轉(zhuǎn)中心與斗刃的水平距離，取=； —鏟斗回轉(zhuǎn)中心與地面的垂直距離，取=； —鏟斗自重，經(jīng)計(jì)算得 =3828N； —裝載機(jī)額定載重量，取=6000=58800N； —鏟斗重心到回轉(zhuǎn)中心的水平距離，取=；將各數(shù)值代入（310）得：=63680N/m鏟斗最大卸載高度是動(dòng)臂在最大舉升高度時(shí)鏟斗的卸載高度，該高度與配合作業(yè)的運(yùn)輸車輛有關(guān)，參考966H型裝載機(jī)，取： Hmax=3600mm。 s=1400mm最小離地間隙表