【正文】 意義。 關鍵字：裝載機 工作裝置 液 壓缸 仿真技術 三維建模 西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 V 頁 Abstract Loader is a kind of engineer machine that is widely applied in engineer project. Device structure and performance of work directly affects the work of construction machinery machine size and performance parameters, the reasonableness of the work machine direct impact on equipment efficiency, production capacity, power and motion characteristics, effects of different conditions of operation, duty cycle time, such as dimensions and engine order to guarantee the high speed development of the economic development, enhances the broad masses39。此外還可進行推運土壤、刮平地面和牽引其他機械等作業(yè)。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的基礎上，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ZL50），并于 1971 年 12 月 18 日正式通過專家鑒定。該機在總體性能方面具有動力性好，插入力有掘起力大、機動靈活、操縱輕便、作業(yè)效率高等一系列優(yōu)點。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)。因此，目前我國已經(jīng)成了世界上裝載機產(chǎn)銷大國。 徐工： 徐工 LW820G 輪式裝載機 簡介： 1. 上柴 C6121ZLG01b（卡特皮勒 3306 技術）發(fā)動機，動力強勁 ； 2. 德國 ZF變速箱，驅(qū)動橋，傳動可靠 ； 3. 電控換檔，帶有 KD 換檔功能 ， 全液壓濕式制動系統(tǒng) ； 4. 液壓先導操縱，力士樂先導閥，多路閥 。 ，提高了作業(yè)效西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁 率 ； 3. 采用絲杠原理對鏟刃與路面之間的作用力進行微量調(diào) 節(jié)；高度調(diào)整機構(gòu)還能防止過大的側(cè)向力使機器產(chǎn)生側(cè)滑，降低了能耗 ； 4. 可自動跨越路面障礙物，越障 后，在除雪板自重和彈簧拉力作用下使除雪板恢復到作業(yè)位置繼續(xù)工作 ； 5. 防擺動機構(gòu) ，確保了在平坦路面上進行高效作業(yè)及在行駛 工況下減緩裝置振動，提高了安全性，且不影響裝置實現(xiàn)水平回轉(zhuǎn)運動 ； 6. 可提供鏟斗、側(cè)卸斗、夾鉗等作業(yè)機具，滿足不同工況需求 ， 動力可選用斯太爾、上柴、卡特或康明斯發(fā)動機等，電啟動，電熄火，性能卓越可靠。這是小松公司獨資開發(fā)的電磁控制開關，操縱力大大減小，操縱桿也可根據(jù) 自己 的要求對長短進行調(diào)節(jié)，即使長時間反復操作也不 會感到疲勞，且安全 ； 5. 采用無觸點式變速控制手柄，在變速箱變速操作時，不會產(chǎn)生電火花和燒結(jié)西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 帶來的故障，可靠性和耐久性都得到了提高。單手柄液 壓先導操作，全自動變速操作， KD功能，快捷高效。C 可正常起動 ； 2. 全密封增壓駕駛室，可配氧氣瓶供氧時間長達 4 小時，防紫外線輻射玻璃和頂棚，駕駛室玻璃帶除霜裝置，內(nèi)置 ROPS 滾翻裝置 ； 西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁 3. 橡膠軟管和密封件可在 40176。 龍工： 龍工 LG835 輪式裝載機 簡介： 1. 發(fā)動機采用道依茨 TD226B6，動力強勁，節(jié)能環(huán)保 ； 2. 采用雙泵合流液壓系統(tǒng)、大幅度降低油耗、能耗 ； 3. 整機為長軸距布置，行使性能優(yōu)越，穩(wěn)定性好 ； 4. 根據(jù)用戶或不同工況需要，可選擇側(cè)卸斗、夾木叉等多種工作裝置 ； 5. 工作裝置連桿機構(gòu)經(jīng)計算機優(yōu)化設計，卸載高度及卸載距離達到 ZL50 等級行業(yè)標準要求，在同行中屬佼佼者。與 工程機械 其他機種相比 ,輪式裝載機的橋、箱、泵、閥及缸等零部件產(chǎn)品配套相對成熟 ,已經(jīng)形成了比較完整的配套體系。其中柳工和廈工 2021 年銷量分別為 14903 臺和 14217 臺 ,兩家 合計約占到國內(nèi) 市場 總 銷 售 量的 %；產(chǎn)量上萬臺的企業(yè)還有龍工、臨工和徐工 3 家。國內(nèi)裝載機 市場 的營業(yè)額近年來一直約占我國整個 工程機械 行 業(yè)總營業(yè)額的半壁江山 ,其行業(yè)地位十分重要。 江蘇以徐工集團為代表 ,形成了常林股份有限公司和南京南華山特機械有限公司等生產(chǎn)企業(yè)。第三種方式是大的裝載機生產(chǎn)企業(yè)以低成本為目標 ,在國內(nèi)市場需求較為集 中的地區(qū)組建新企 業(yè) ,以期擴大其生產(chǎn)能力和市場占有率 ,如龍工在上海松江、柳工在江蘇鎮(zhèn)江、晉工在福建晉江等地相繼建立生產(chǎn)基地 ,通過擴大產(chǎn)能占領當?shù)厥? 場并輻射周邊市場。最 典型的是世界工程機械排頭兵美國 卡特彼勒 ,憑借其雄厚的經(jīng)濟實力 , 以收購中國裝載機制造企業(yè)的方式入駐中國裝載機行業(yè) ,到2021 年卡特彼勒將擁有所收購企業(yè)的全部股份。這些更加劇了 競爭的殘酷性。國際著名的大企業(yè)集團紛紛進入中國工程機械行業(yè) ,以美國凱雷入主徐工集團、卡特彼勒入主 山工為 起點 ,掀起了工程機械行業(yè)新一輪的并購熱潮。微電子技術的突破性進展為輪式裝載機自動控制、狀 態(tài)監(jiān)測及視線范圍內(nèi)遙控技術的發(fā)展創(chuàng)造了條件?？ㄌ乇死展就瞥鼋M合式八桿機構(gòu) ,這種機構(gòu)替代 綜合多用機上的八桿平行舉升機構(gòu)和傳統(tǒng)的 Ｚ型 連桿機構(gòu) ,可承受極大的扭矩載荷和具有卓越的可靠性（耐用性） ,駕駛室前端視野開闊。該公司最近推出的ＳＴＩＣ（轉(zhuǎn)向變速集成）系統(tǒng) ,將轉(zhuǎn)向和換檔功能集成于一操縱手柄上 ,使操縱更加省力、輕 便 ,換檔更加平穩(wěn) ,可大幅度提高生產(chǎn)率。新 型輪式裝載機司機室的設計充分考慮了人的生理需求 ,對儀表位置排列、操作手柄和踏板、司機座椅、能見度、防噪和隔振、溫度調(diào)節(jié)等均符合人機工 程學 ,使司機在舒適、輕松、安全環(huán)境下操作 ,提高工作效率。它將主傳動、制動器和 行星輪式終傳動都集中在橋的中部 ,橋殼斷面變化連續(xù)、平緩 ,內(nèi)應力分布合理 ,從根本上防止因傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)橋殼在輪邊支承軸段應力集中斷裂。 國內(nèi)外裝載機發(fā)展趨勢 從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看 ,我國裝載機機型主要集中在 3t 級 (包括 級 )、 4t 級和5t級 3 種機型上 ,到 2021 年 3～ 5t級機型市場占有率已達 97% 以上。 3t 級以下小型裝載機在 大中城市中的消費需求正在上升 ,但近期不可能有較大的 市場 空間。司機室設計更加人性化及豪華轎車化 ,空調(diào)及音響設備一應俱全 ,懸浮式座椅上下前后左右隨意調(diào)節(jié) ,以滿足操作者不同體態(tài) 的要求 ,讓人感到操作這些設備簡直是一種享受。提升動臂到卸載位置操縱轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗前傾到最大卸載角卸載，然后再回到裝載場地，進行下一次循環(huán)。 動臂提升時間：???????????????????????? 5s 動臂下降時間：???????????????????????? 3s 鏟斗前傾時間：?????????? ?????????????? 1s 最大卸載高度：???????????????????????? 2920mm 斗容量：??????????????????????????? 179。鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸接，用以裝卸物料。 ，卸料后動臂下降時又能使鏟斗自動放平。齒形的選擇應考慮插入阻力、耐磨性和易于更換等因素。分體式斗齒分為基本齒 2和齒尖 1兩部分，磨損后只需要更換齒尖。 鏟斗切削刃的形狀根據(jù)所鏟裝物料的不同，通常分為直線形和非直線形（ V形或弧線形）兩種。斗齒可以延長切削刃的使用壽命，同時磨損后也易于快速更換。 取 bh =?1092= 4） .斗容的計算 鏟斗的基本參數(shù)確定后，根據(jù)鏟斗的幾何尺寸，就可以核算鏟斗的容量。 可以得， gV =179。 39。 動臂的斷面結(jié)構(gòu)形式有單板、雙板和箱形三種。 1） .平移性好； 2） .卸料性好； 3） .動力性好； 4） .作業(yè)時與其他構(gòu)件無運動干涉，保證駕駛員工作方便、視野開闊。 代入數(shù)據(jù)： 3l =1100mm 4l =900mm 5l =360mm 6l =748mm 7l =610mm ZF =145 NK DG =6000 gK 1K = 得， F =271 NK 2. 動臂油缸主動力 公式： 39。 01 .5 1 0 9 2 1 6 3 81 .2 1 0 9 2 1 3 1 00 .1 4 1 0 9 2 1 5 30 .4 1 0 9 2 4 3 7gzklllr? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? 西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 20 頁 鏟斗上的動臂鉸銷距斗底之間的高度取為 0( ~ )bhR? 取 bh =?1092= 4）幾何容量gV ：可以得gV= 3m 1).動臂鉸點高度： AH = 0R =1965 mm 動臂回轉(zhuǎn)角通常取 ? 0=80 ~ 090 取 ? 0=90 2） .動臂長度： Dl =2770mm 3） .動臂的形狀與結(jié)構(gòu)：曲線單板形。 1） .轉(zhuǎn)斗油缸的主動力： F =271 NK ； 2） .動臂油缸主動力： HF =207 NK 西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 21 頁 第三章 液壓系統(tǒng)設計 西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力 p 、流量 Q 。 轉(zhuǎn)斗油缸的速度為 ~系統(tǒng)最 大流量 Q =250ml/min 西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 ZL50 型 l 輪式裝載機，該裝載機可實現(xiàn)工作裝置（鏟斗 )的鏟裝，提升，保持，傾卸和轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向等動作。因此，動臂與鏟斗不能進行復 合動作，所以各液壓缸的推力較大，這是轉(zhuǎn)載機廣泛 采用的液壓系統(tǒng)形式。其油路為： 進油路：液壓泵 2（液壓泵 1） → 手動換向閥 3左位 → 鏟斗液壓缸有桿腔。 在鏟斗液壓缸的無桿腔油路中還沒有雙作用安全閥 10。當鏟斗液壓缸有桿腔受到干涉而使壓力超過雙作用安全閥 10的調(diào)定壓力時，該閥回被打開，使多余的液壓油流回油箱，液壓缸得到緩沖。當操縱手動換向閥 11使其工作在右位時，動臂升降液壓缸的活塞桿伸出，推動動臂上升，完成動臂提升動作。 當鏟斗前傾卸載后，操縱手動換向閥 11使其工作在左位時，動臂升降液壓缸的活塞桿縮回，帶動動臂下降。此時動臂能隨地面狀態(tài)自由浮動，提高作業(yè)技能。動臂升降時的 速度可以通過控制手動換向閥 11的閥口開口大小來進行調(diào)節(jié)，并通過加速踏板的配合，已達到低速微調(diào)的目的。液壓缸的壁厚一般是指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄弱處的厚度。其公式為： 2[ ]ypD? ?? ????????????????（ 5— 2） 式中 ? —— 液壓缸壁厚（ mm）； D —— 液壓缸內(nèi)徑（ mm）； yp —— 實驗壓力，一般取最大工作壓力的（ ～ ）倍（ MPa）； []? —— 缸筒材料的許用應力。 液壓缸外徑 1D 為 1 2DD??? 西南交通大學畢業(yè)設計（論文） 第 28 頁 在本設計中取yp＝ 1p ， []? ＝ 100MPa 。 所以液壓缸外徑 1D 為： 1 2DD??? ＝ 12 5 2 20 16 5? ? ? （ mm），取 1D ＝ 180（ mm）。 因此液壓缸外徑 。 ? 2[ ]ypD?? ＝ 20 1452 100??? ＝ 18（ mm），取 1? ＝ 20（ mm）。 由于1125 6 .2 5 1 020D? ? ? ?，所以 ? ?? ? 12 yypDp?????????????＝ 1 2 5 1 0 0 0 . 4 1 . 2 5 2 0 12 1 0 0 1 . 3 1 . 2 5 2 0??? ? ? ???? ? ???＝ 17（ mm）。 當 10D?? 時，應按材料力學中的厚壁圓筒公式進行壁厚的計算。一般計算時可分為簿壁圓筒和厚壁圓筒。 公式： 2 2 21 1 2()44 cD p F D d p F??? ? ? ????????????????