【正文】 ake readers know much about the total designing project of engineering mechanism and the systematic design of liquidpress, at the same time prehend some designing concept, which will provide helpness to further work later. Key words: loader。裝載總體方案設(shè)計(jì)是裝載機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)裝載機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量、使用性能和裝載機(jī)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力有著決定性的影響。目 錄緒論 ………………………………………………………………11 ZL50輪式裝載機(jī)總體設(shè)計(jì) ………………………………………………2………………………………………………………2…………………………………………………………2……………………………………………………下降、及鏟斗前傾時(shí)間的確定…………………………6 ZL50Z裝載機(jī)的總體布置……………………………………………………7……………………………………………………7…………………………………………………………8 ZL50裝載機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算……………………………………………………102液壓系統(tǒng)的初步介紹………………………………………………………12………………………………………………………12………………………………………………12…………………………………………………12………………………………………………………13………………………………………………………………………13 ZL50輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)已明確參數(shù)………………………153 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………16……………………………………………………………16 油路循環(huán)方式的分析與選擇………………………………………………16…………………………………………………16……………………………………………………16 繪制液壓系統(tǒng)原理圖………………………………………………………18……………………………………………………19 液壓缸載荷組成……………………………………………………………20 初選系統(tǒng)工作壓力…………………………………………………………21 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸………………………………………………22 計(jì)算液壓缸所需流量………………………………………………………24………………………………………24………………………………………………24 液壓泵的選擇………………………………………………………………24 液壓閥的選擇………………………………………………………………26 輔元件的選擇………………………………………………………………27 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算…………………………………………………………28…………………………………………………………28 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算…………………………………………………29 計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率…………………………………………………30 根據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量………………………………………………31……………………………………………………………32 壓力沖擊的原因……………………………………………………………32 消除或減少壓力沖擊的措施………………………………………………334 動(dòng)臂液壓缸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………34 液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算………………………………………………………34………………………………………………………………34 缸筒外徑……………………………………………………………………35 缸底厚度的計(jì)算……………………………………………………………35 液壓缸的連接計(jì)算……………………………………………………………35 銷軸與耳環(huán)連接計(jì)算………………………………………………………36 活塞桿活塞桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算……………………………………………36 活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算……………………………………………………………36 活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算…………………………………………………………37總結(jié)…………………………………………………………………………………40致謝…………………………………………………………………………………41參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………42緒論裝載機(jī)是一種常用的鏟土運(yùn)輸機(jī)械，廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山及國(guó)防工程中。（2）按使用場(chǎng)合不同分類：露天用裝載機(jī)和井下用裝載機(jī)（鏟運(yùn)機(jī)）。它能夠簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)，使整機(jī)質(zhì)量減輕，但由于啟動(dòng)性差，液壓件價(jià)格昂貴，壽命也比較低，因此目前僅用于小型裝載機(jī)上。1 ZL50輪式裝載機(jī)總體參數(shù)的確定輪式裝載機(jī)根據(jù)使用場(chǎng)合不同可分為兩類，即在露天裝載作業(yè)時(shí)使用的前端輪式裝載機(jī)和主要用于地下礦物開(kāi)采的井下鏟運(yùn)機(jī)。基本尺寸參數(shù)包括軸距，輪距，輪胎尺寸，外形尺寸等。（2）裝載機(jī)額定載重量裝載機(jī)額定載重量是在保證裝載機(jī)必要的穩(wěn)定性能的前提下，它的最大載重能力。在平地勻速運(yùn)動(dòng)下不考慮空氣阻力時(shí)，插入力大小等于牽引力減去滾動(dòng)阻力。裝載機(jī)掘起力標(biāo)志著裝載機(jī)鏟斗繞規(guī)定點(diǎn)回轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)臂舉升或鏟斗翻轉(zhuǎn)的能力。這個(gè)距離小于鏟斗處于非最高位置卸載時(shí)的卸載距離，所以稱為最小卸載距離，要保證 L=b2+?b (58)式中 L—最小卸載距離，mm； b—配用車輛車廂寬度，mm； ?b—裝載機(jī)本體前緣與運(yùn)輸車輛間應(yīng)保留的距離，mm。β=50176。、下降、及鏟斗前傾時(shí)間確定動(dòng)臂提升時(shí)間選8s；動(dòng)臂下降時(shí)間選6s；鏟斗前傾時(shí)間選3s。左右。(5)駕駛室的布置在鉸接式車架上，駕駛室布置一般有三種方案。綜合考慮，本次設(shè)計(jì)采用第三種布置方式。空載時(shí)，靜止的裝載機(jī)受力如(12)圖所示，由力的平衡條件可求得橋荷力為 F1b=Gs(1l1L) (59) F2b=Gsl1L (510) 前后橋的橋荷之比 K0=F1bF2b=Ll1l1 其中，L=2760mm，l1=1623mm。通用常穩(wěn)定比和穩(wěn)定度來(lái)評(píng)價(jià)裝載機(jī)的穩(wěn)定性。 2液壓系統(tǒng)的初步介紹 液壓系統(tǒng)的工作原理 液壓系統(tǒng)是由各種液壓元件（包括液壓泵、液壓閥、執(zhí)行元件及輔助元件等）按一定需要合理組合而成。在同等功率的情況下，液壓裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。(5) 液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。(5) 液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源。步驟如下： 設(shè)計(jì)新的液壓系統(tǒng)，首先要仔細(xì)查明機(jī)器對(duì)液壓系統(tǒng)究竟有哪些要求，要與用戶或主機(jī)廠共同討論，力求定量地掌握這些技術(shù)要求，作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和依據(jù)。 (2)設(shè)置場(chǎng)所(室內(nèi)、室外)。閉式回路較復(fù)雜，須用輔助泵換油冷卻；抗污染性較好但油液過(guò)濾要求高；液壓泵由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)時(shí)，限速及制動(dòng)過(guò)程中拖動(dòng)電機(jī)能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量，在生限速及在生制動(dòng)；對(duì)主泵的自吸性無(wú)要求。換向閥的右位、左位、中位分別實(shí)現(xiàn)鏟斗的收起、前傾和鎖緊。換向閥處于中位時(shí)，動(dòng)臂液壓缸處于浮動(dòng)狀態(tài)，以便在堅(jiān)硬的地面上鏟取物料或進(jìn)行鏟推作業(yè)。 圖23轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)液壓回路 Steering mechanism hydraulic pressure loop 繪制液壓系統(tǒng)原理圖擬定液壓系統(tǒng)圖是整個(gè)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中重要的一步，它從作用原理上和結(jié)構(gòu)組成上具體體現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)中提出的各項(xiàng)要求。 為此，擬定了系統(tǒng)原理圖如圖24。（3) 慣性載荷Fα (62)式中 g——重力加速度，m/s；g=。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。為了能夠利用上式進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須先選定背壓p2及活塞桿直徑d與液壓內(nèi)徑D的比值，記為 (69)其比值可按工作壓力選取參照表26。2) 動(dòng)臂油缸流量Q2確定動(dòng)臂油缸的伸出速度為v2=,Q2=πD2v/4=148L/min。對(duì)于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，液壓缸的最高壓力為11 MPa，ΔΣp取1MPa。，QPmin =76L/min。由此，選出液壓閥型號(hào)如下(參照液壓系統(tǒng)圖)：閥7，8——D※B10閥10——YFL20C；閥11——YFL32H；閥12——YFL10 H；閥13——34S※L20H。工作裝置液壓系統(tǒng)壓油管道速度取3m/s。對(duì)一般液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)主要是進(jìn)一步確切地計(jì)算液壓回路各個(gè)段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱升溫等。 對(duì)于泵到執(zhí)行元件間的壓力損失，如果計(jì)算出Δp比選泵時(shí)估計(jì)的管路損失大得多時(shí)，應(yīng)該重新調(diào)整泵及及其他相關(guān)元件的規(guī)格尺寸參數(shù)。對(duì)于較復(fù)雜的系統(tǒng)，通常用下式計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 (823)式中Pr是液壓系統(tǒng)的總輸入功率，Pc是輸出的有效功率。當(dāng)系統(tǒng)的發(fā)熱量求出之后，可根據(jù)散熱要求確定油箱容量。共振的原因在于振源的頻率ω1與ω2相接近。轉(zhuǎn)斗液壓缸、轉(zhuǎn)向液壓缸的尺寸結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，故不用對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算亦不必校核。 φ——焊縫系數(shù)，當(dāng)公稱直徑小于1200mm時(shí)，φ=1； 〔σ〕——缸底材料的許用應(yīng)力。F＝106()2=305kN。 活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算液壓缸在工作過(guò)程中有受壓和受拉兩種工作狀態(tài)，液壓缸不僅要滿足這兩種狀態(tài)下的強(qiáng)度要求，還要滿足受壓狀態(tài)的穩(wěn)定性要求。當(dāng)桿材料取45號(hào)鋼時(shí)，λ1大度柔桿的最小極限柔度值取100，λ2中度柔桿的最小極限柔度值取60，液壓缸的柔度用式計(jì)算，經(jīng)計(jì)算，λ1λλ2，穩(wěn)定臨界力FK可按雅興斯基經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 (811)式中 λ2——中柔桿度的最小極限柔度，λ2=60； A——活塞桿橫截面積，mm2；a，b——試驗(yàn)常數(shù)，對(duì)于45號(hào)鋼a=3100105Pa，b=。隨著新世紀(jì)初我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村等政策的實(shí)施以及加入WTO后改革開(kāi)放程度日趨加大,我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)將面臨更廣、更佳的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。感謝和我工作學(xué)習(xí)了三年的同窗們，正是你們對(duì)機(jī)械的無(wú)限熱愛(ài)之情推動(dòng)我在機(jī)械的浩瀚海洋中不斷奮進(jìn)。衷心感謝導(dǎo)師江舒勇老師，本文是在導(dǎo)師教授悉心指導(dǎo)下完成的，論文的章章節(jié)節(jié)每一處都傾注了江老師的心血。也在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，有了很大的進(jìn)步，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)理念有了更深刻了解，我相信必然對(duì)我以后的學(xué)習(xí)工作有相當(dāng)大的幫助。液壓缸在最大受壓狀態(tài)下的最大撓度點(diǎn)，發(fā)生由導(dǎo)向活塞桿中心偏向活塞桿一邊(x≤l1)時(shí)，液壓缸的穩(wěn)定臨界應(yīng)力可按等截面桿來(lái)計(jì)算；若最大撓度點(diǎn)偏向缸筒一邊(x≥l1)，則因按不等截面階梯桿來(lái)算。通常對(duì)于短形成的活塞桿，可不考慮彎曲，按單純壓縮進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。 〔τ〕——卡環(huán)材料的許用剪應(yīng)力當(dāng)采用45號(hào)調(diào)質(zhì)處理時(shí)，取〔τ〕=180MPa。代入求得壁厚為δ=。（5） 體積彈性增壓效應(yīng),包括管道的油液體積。例如液壓執(zhí)行元件在高速運(yùn)動(dòng)中突然停止，換向閥的迅速開(kāi)啟和關(guān)閉，都會(huì)產(chǎn)生高于靜態(tài)值的沖擊壓力。一般僅計(jì)算油箱的散熱假定全部熱量由油箱散發(fā) (826)式中 K——油箱的散熱系數(shù)，見(jiàn)表77； A——油箱的散熱面積，m2； ΔT——油溫與環(huán)境溫度之差，℃。正常溫度一般指30～65℃,根據(jù)機(jī)器的不同，其上作溫度也有所不同，機(jī)床30～50℃，最高70 0℃，上程、礦山機(jī)械50～80 ℃，最高85 ℃。選用20號(hào)機(jī)械油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動(dòng)黏度ν=105m2/s，油的密度ρ=928 kg/m3，計(jì)算得沿程壓力損失Δp1=。系統(tǒng)類型行走機(jī)械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓機(jī)械冶金機(jī)械α1～22～45～76～1210表76經(jīng)驗(yàn)系數(shù) Experical coefficient 在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿足系統(tǒng)的供油要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油不能溢出油箱，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度。