【正文】 ............... 36 動(dòng)臂三維實(shí)體創(chuàng)建 ........................................ 37 連桿三維實(shí)體創(chuàng)建 ........................................ 38 搖臂液壓缸三維實(shí)體創(chuàng)建 .................................. 38 動(dòng)臂液壓缸三維實(shí)體創(chuàng)建 .................................. 39 鏟斗三維實(shí)體創(chuàng)建 ........................................ 40 工作裝置三維實(shí)體組裝 .................................... 40 工作裝置運(yùn)動(dòng)仿真 ........................................ 41 總 結(jié) ............................................................. 42 致 謝 ............................................................. 43 參考文獻(xiàn) ........................................................... 44 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁(yè) 第 1 章 緒論 裝載機(jī)的發(fā)展 裝載機(jī)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(jī)械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對(duì)礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份并打印 裝訂成冊(cè)； 指導(dǎo)記要； 論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配：（共 16 周） 第一部分 收集及學(xué)習(xí)相關(guān)資料 ( 4 周 ) 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 III 頁(yè) 第二部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí) ( 1 周 ) 第三部分 工作機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)開(kāi)發(fā) ( 9 周 ) 第四部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)整理 ( 1 周 ) 第五部分 ( 周 ) 評(píng)閱及答辯 ( 1 周 ) 備 注 參考資料： 《起重運(yùn)輸與工程機(jī)械液壓傳動(dòng)》 吉林大學(xué)馬永輝主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè)》同濟(jì)大學(xué) 、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械 設(shè)計(jì)手冊(cè)》 《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)》 《鏟土運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)》同濟(jì)大學(xué)黃宗益主編 《輪式裝載機(jī)零件圖冊(cè)》柳州工程機(jī)械廠 Solid Edge 或 Solid Works 或 PRO/E 等應(yīng)用軟件方面的書(shū)籍等 指導(dǎo)教師： 2021 年 3 月 1 日 審 批 人： 年 月 日 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 IV 頁(yè) 摘 要 裝載機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的工程機(jī)械。 其 工作裝置 的結(jié)構(gòu)和性能直接影響工程機(jī)械整機(jī)的工作尺寸和性能參數(shù)，工作裝置的合理性直接影響整機(jī)的工作效率、生產(chǎn) 負(fù)荷、動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)特性、不同工況下的作業(yè)效果、工作循環(huán)的時(shí)間、外形尺寸和發(fā)動(dòng)機(jī)功率等。換裝不同的輔助工 作裝置還可進(jìn)行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。 Z450 型裝載機(jī)具有液力機(jī)械傳動(dòng)、動(dòng)力換擋、雙橋驅(qū)動(dòng)、液壓操縱、鉸接式動(dòng)力轉(zhuǎn)向、氣推油加力制動(dòng)等現(xiàn)代輪式裝載機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，為當(dāng)時(shí)世界先進(jìn)水平。第二代變化不很大，第三代西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 變化稍大一些。C —— 30176。 2. 左右雙制動(dòng)踏板，兼顧行車和作業(yè)工況 ， 合理的操作手柄及方向盤布置，操作更輕松。金屬材料和焊縫在 40176。通過(guò)對(duì) 2021 年 前三季度的產(chǎn)量分析 ,預(yù)計(jì) 2021年產(chǎn)量約 9萬(wàn)臺(tái)左右 ,行業(yè)的利潤(rùn)率也將進(jìn)一步降低到 4%以下。 福建以廈工為龍頭企業(yè) ,以廈門、泉州、晉江和三 明等地為基地 ,形成了福建龍巖工程機(jī)械 (集團(tuán) )有限公司、中國(guó)龍工控股有限公司、福建福清隆興工 程機(jī)械制造有限公司、福建晉江工程機(jī)械廠、廈工新宇機(jī)械有限公司、廈門市裝載機(jī)有限公司和泉州市建德集團(tuán)公司等多家裝載機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。第五西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) 種方式是在 配套件比較充足 ,技術(shù) 來(lái)源比 較方便的地區(qū)新出現(xiàn)了較多的裝載機(jī)民營(yíng)企業(yè) ,比如山東的青州涌現(xiàn)出 5～ 6家年產(chǎn) 200 臺(tái)左右的裝載機(jī)民營(yíng)企業(yè) ,此外還有最近幾年才發(fā)展起來(lái)的山 東泰安地區(qū) 的龍?zhí)?、云宇等后起之秀；最后是一部分原裝載機(jī)制造企業(yè)轉(zhuǎn)行或已破產(chǎn)關(guān)閉后 ,通過(guò)改制重組 ,又以新的面貌重新進(jìn)入裝載機(jī)行業(yè) ,如吉林四平華銀破產(chǎn)后 ,被民 營(yíng)企業(yè)買下 ,成立了重新制造裝載機(jī)的 吉林恒業(yè) 公司等。近幾年 ,國(guó)內(nèi)裝載機(jī)生產(chǎn)企業(yè)除廈工、柳工、龍工、臨工和徐工等實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)其利潤(rùn)率保持在一定的水平外 ,其他中小型裝載機(jī)生產(chǎn)企業(yè)大多處于微 利或虧損狀態(tài)。 卡特彼勒公司 :卡特彼勒公司９０年代初推出Ｃａｔ９６６Ｆ輪式裝載機(jī) ,時(shí)隔１年又推 出Ｃａｔ９８０Ｆ輪式裝載機(jī) ,它增加了斗容和功率 ,改善了性能、提高了 可靠性。工作裝置液壓系統(tǒng)采用舉升限位裝置和下放自動(dòng)定位裝置 ,避免了機(jī)械限位時(shí)液壓缸行程終了產(chǎn)生高壓和沖擊；裝設(shè)的蓄能器能吸收沖擊載荷 ,并對(duì)整機(jī)的縱向 搖擺起阻尼作用；液壓缸導(dǎo)向套處有三重密封 ,西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) 防止泄漏和防塵。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、基本零件少、工藝性好 ,性能好、可靠性高。 國(guó)外裝載機(jī)發(fā)展的總體趨勢(shì) :以人為本的設(shè)計(jì)思想得到充分體現(xiàn) ,普遍采用了操縱力極小的電液比例控制技術(shù)、集中潤(rùn)滑技術(shù)等。但是由于工作多變，繪制這樣的圖表往往很困難，所以一般只能分析工作循環(huán)過(guò)程中的最大負(fù)荷點(diǎn)或最大功率點(diǎn)，以這些點(diǎn)上的峰值作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動(dòng)臂的升降采用液壓操縱。斗齒數(shù)目視斗寬而定，斗齒距一般為 150300mm。 非直線形切削刃（裝載機(jī)多用 V 形）中間突出，在鏟斗插入料堆，且對(duì)中性好，但平地性能和裝滿系數(shù)均不如直線形切削刃鏟斗。 b—— 斗刃口與擋板最上部之間的的距離， mm。 代入數(shù)據(jù)得， Dl =2770mm 3. 動(dòng)臂的形狀與結(jié)構(gòu) 動(dòng)臂的形狀一般可以分為直線形和曲線形兩種。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式； ( 3 ~ 4) Dal? ( ~ )eDll? ( ~ ) Dml? ( ~ ) Del? ( ~ ) Dcl? ?????????????????（ 3— 5） 可以得出： a=360mm c=748mm e=610mm m=305mm el =1330mm CD 長(zhǎng)度初取 b=900mm 根據(jù)上面的數(shù)據(jù)可以得出； 轉(zhuǎn)斗油缸的行程為； 220 mm； 動(dòng)臂油缸的行 程為： 900mm。 ( 3 ~ 4) Dal? ( ~ )eDll? ( ~ ) Dml? ( ~ ) Del? ( ~ ) Dcl? m動(dòng)臂鉸點(diǎn)與搖臂支撐點(diǎn)之間的距離， mm； c搖臂長(zhǎng)端鉸點(diǎn)間的距離， mm； el 搖臂支撐點(diǎn)與動(dòng)臂鉸點(diǎn)間的距離， mm。當(dāng)轉(zhuǎn)斗液壓缸換向閥 3— 離開(kāi)中位，即切斷了通往動(dòng)臂升降液壓缸換向 閥 11— 的油路。 當(dāng)鏟斗在收起與前傾的過(guò)程中，若轉(zhuǎn)向液壓泵 17輸出流量正常，則流量轉(zhuǎn)換閥 18 中的流量分配閥工作在左位，使 輔助液壓泵 1與主液壓泵 2形成并聯(lián)供油（動(dòng)臂升降回路也是如此）。鏟斗液壓缸的無(wú)桿腔也應(yīng)該設(shè)置雙作用安全閥，使液壓缸兩腔的緩沖和補(bǔ)油過(guò)程彼此協(xié)調(diào)的更為合理。 回油路：動(dòng)臂升降無(wú)桿腔 → 手動(dòng)換向閥 11中 → 精過(guò)濾器 6→ 油箱。 公式： 2 2 21 1 2()44 cD p F D d p F??? ? ? ????????????????（ 3— 2） 式中 D— 液壓缸內(nèi)徑 2p — 背壓力 1p — 系統(tǒng)壓力， MPa 求得 ： 221141 1 ( )cmFDp dppD??? ?????????????? 代入數(shù)據(jù)： F =207 NK ， 1p =20 MPa ， cm? =， 2p =2 MPa， dD = 得， D ＝ 125 mm d =88mm 西南交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁(yè) 查表選取 21222A DA D d? ? ? ??，背壓力 2p ＝ 2 MPa。 當(dāng) 10D?? 時(shí)，應(yīng)按材料力學(xué)中的厚壁圓筒公式進(jìn)行壁厚的計(jì)算。 ? 2[ ]ypD?? ＝ 20 1452 100??? ＝ 18（ mm），取 1? ＝ 20（ mm）。 所以液壓缸外徑 1D 為： 1 2DD??? ＝ 12 5 2 20 16 5? ? ? （ mm），取 1D ＝ 180（ mm）。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(shí)驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（ ～ ）倍（ MPa）； []? —— 缸筒材料的許用應(yīng)力。動(dòng)臂升降時(shí)的 速度可以通過(guò)控制手動(dòng)換向閥 11的閥口開(kāi)口大小來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過(guò)加速踏板的配合，已達(dá)到低速微調(diào)的目的。 當(dāng)鏟斗前傾卸載后，操縱手動(dòng)換向閥 11使其工作在左位時(shí)，動(dòng)臂升降液壓缸的活塞桿縮回，帶動(dòng)動(dòng)臂下降。當(dāng)鏟斗液壓缸有桿腔受到干涉而使壓力超過(guò)雙作用安全閥 10的調(diào)定壓力時(shí)，該閥回被打開(kāi)，使多余的液壓油流回油箱，液壓缸得到緩沖。其油路為： 進(jìn)油路：液壓泵 2（液壓泵 1） → 手動(dòng)換向閥 3左位 → 鏟斗液壓缸有桿腔。 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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè) ZL50 型 l 輪式裝載機(jī)，該裝載機(jī)可實(shí)現(xiàn)工作裝置（鏟斗 )的鏟裝，提升，保持，傾卸和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向等動(dòng)作。 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? ? ?? ?