zl15輪式裝載機(jī)整車布置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 08:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 涉相碰。動(dòng)臂油缸下端與車架鉸接（圖44a），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且容易布置。油缸中部與車架鉸接的方式（圖44b），布置困難，所以不采用。 圖44 工作裝置布置簡(jiǎn)圖駕駛室的布置應(yīng)使操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱者方便省力，并且保證視野，和安全性，舒適性。目前，鉸接式裝載機(jī)駕駛室主要有幾種布置方案：a）駕駛室固定在前車架后端（圖45a）；b）駕駛室懸臂固定在后車架的前端（圖45b）；c）駕駛室布置在后車架的前部（圖45c）。考慮到各種布置的優(yōu)缺點(diǎn)，選定第二種布置方案，駕駛室布置在后車架前部，用此方案駕駛員作業(yè)時(shí)受沖擊較小，不易疲勞，視野較好。圖45 鉸接式裝載機(jī)駕駛室布置方案 操縱系、油箱及平衡重的布置操縱系統(tǒng)包括變速桿、停車制動(dòng)和工作裝置液壓系統(tǒng)操縱桿及踏板等，它們的布置原則應(yīng)是保證駕駛員操縱方便。鉸接式裝載機(jī)的燃油箱和工作油箱布置在后車架的兩側(cè)，配重置于裝載機(jī)的最后端，以利平衡鏟斗中的載荷。 裝載機(jī)整體布置圖 經(jīng)過前面第3章所述，根據(jù)已知的長(zhǎng)寬高等參數(shù)，從而確定總體的基本參數(shù)，取軸距L=2200mm，輪距B=1400mm，最小離地間隙h=290mm。參考同類車型和本章所述的基本布置原則，本次ZL15輪式裝載機(jī)整體布置圖設(shè)計(jì)如圖46。圖46 ZL15輪式裝載機(jī)整體布置圖 第5章 輪式裝載機(jī)整體性能的校核驗(yàn)算裝載機(jī)整體性能的驗(yàn)算是對(duì)總布置各個(gè)部件之間配合的校核驗(yàn)算，具有至關(guān)重要的意義。本次設(shè)計(jì)主要包括動(dòng)力性、穩(wěn)定性、制動(dòng)性能的分析。 軸荷分配驗(yàn)算實(shí)測(cè)出各部件重量和相對(duì)前軸的力矩（見表51）。橋荷的分配贏滿足一定的要求：1） 要保證足夠的附著重量，以發(fā)揮其牽引力。2） 要保證正常的穩(wěn)定性。3） 要保證轉(zhuǎn)向輕便。表51 ZL15裝載機(jī)的各部分的重量及力矩序號(hào)部件名稱數(shù)量總質(zhì)量kg重心坐標(biāo)mm重量矩kgm1鏟斗125012003002搖臂1915123動(dòng)臂25004022014拉桿2186105轉(zhuǎn)斗油缸160200126動(dòng)臂油缸21301647轉(zhuǎn)向油缸2100140148前車架16004149前橋傳動(dòng)軸13042010前橋16108211駕駛室1150162024312變速箱1180163613后橋傳動(dòng)軸118201214變矩器162201015發(fā)動(dòng)機(jī)1610287216后橋1660231217后車架1650171218燃油及油箱185190219水箱及水115331220平衡重12813520總計(jì)2451001）裝載機(jī)空載時(shí)重心距離前輪距離： 式中，—裝載機(jī)各個(gè)部件對(duì)前軸的力矩之和。載時(shí)前后橋的軸荷分配計(jì)算： 式中，G1，G2—前后橋軸荷；L—軸距。2）裝載機(jī)滿載時(shí)重心距前軸距離: 式中，Q為裝載機(jī)的額定載重量，l為額定載荷距前輪的距離。由上面計(jì)算的可知，在空滿載時(shí)，前后橋均符合鉸式輪式裝載機(jī)軸荷分配。 輪胎驗(yàn)算不同工況下輪胎受載情況，如表52：表52 不同工況輪胎受載情況載荷狀態(tài)機(jī)重前軸負(fù)荷后軸負(fù)荷空載5100滿載660050701530 本次設(shè)計(jì)選擇的輪胎型號(hào)為16/7020，輪胎負(fù)荷2925公斤，所以輪胎選用符合要求。 裝載機(jī)的穩(wěn)定性校核裝載機(jī)的穩(wěn)定性是指裝載機(jī)在作業(yè)中抗傾翻的性能，是裝載機(jī)的重要性能之一。裝載機(jī)的穩(wěn)定性用穩(wěn)定比來評(píng)價(jià)。穩(wěn)定比是指裝載機(jī)在外力或外載荷的作用下，所產(chǎn)生的使裝載機(jī)有傾翻趨勢(shì)的力矩MF與裝載機(jī)穩(wěn)定力矩MW之比，用K表示，即： （51）裝載機(jī)在水平位置，動(dòng)臂水平伸出時(shí)（如圖51），其穩(wěn)定比： （52）式中，Q鏟斗中載荷重量； lQ的重心與前軸的水平距離； W空載時(shí)裝載機(jī)的自重； W2空載時(shí)動(dòng)臂水平位置的后橋負(fù)荷； L1裝載機(jī)空載時(shí)重心到前軸的水平距離； L軸距。穩(wěn)定比K﹤1，說明穩(wěn)定。穩(wěn)定比K﹥1，說明不穩(wěn)定。規(guī)定在額定載荷Q作用下，穩(wěn)定比K≤。已知，，則穩(wěn)定比 ，所以穩(wěn)定性符合。圖51 穩(wěn)定比計(jì)算示意圖 裝載機(jī)動(dòng)力性分析車輛的動(dòng)力性主要評(píng)定指標(biāo)有：1） 車輛的最高速度；2） 車輛的加速時(shí)間；3） 車輛的最大爬坡度。 驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖車輛行駛時(shí)的受力情況及其平衡關(guān)系，一般是做出汽車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖，來確定車輛的動(dòng)力性。（程序參考附錄1,2,3,4）1) 動(dòng)力平衡圖（圖52,圖53）圖52 前進(jìn)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖圖53 后退動(dòng)力與行駛阻力平衡圖 如圖52所示，本次設(shè)計(jì)的ZL15輪式裝載機(jī)在時(shí)速15km/h時(shí)達(dá)到最大牽引力，跟所給參數(shù)33KN相差不大，所以此次整體設(shè)計(jì)整車的動(dòng)力性符合。2) 裝載機(jī)行駛加速度曲線（圖54,圖55）圖54 前進(jìn)加速度曲線圖圖55 后退加速度曲線圖 車輛的加速能力可用它在水平良好路面上行駛時(shí)產(chǎn)生的加速度來評(píng)價(jià)，由于實(shí)際中加速度值不易測(cè)量，所以一般用加速時(shí)間來表面車輛的加速能力。利用圖52，圖53可計(jì)算得出裝載機(jī)各檔節(jié)氣門全開時(shí)的加速度曲線，見圖54,圖55。由圖可以看出，高檔的加速度小些，一檔的加速度最大。3) 裝載機(jī)加速度倒數(shù)曲線（56,57）圖56 前進(jìn)加速度倒數(shù)曲線圖圖57 后退加速度倒數(shù)曲線圖 由加速度圖可以進(jìn)一步得出裝載機(jī)從車速u1加速到車速u2時(shí)間。由圖56，圖57可知，倆曲線沒有交點(diǎn)，所以應(yīng)該在一檔發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速時(shí)換人二檔。 動(dòng)力特性圖圖58 前進(jìn)動(dòng)力因數(shù)數(shù)曲線圖圖59 后退動(dòng)力因數(shù)曲線圖車輛的動(dòng)力性可以用動(dòng)力特性曲線圖（圖58,圖59）來分析。其牽引力平衡方程如下： （53） （54）為汽車的動(dòng)力性因數(shù)并用D表示，則 （55）車輛在各檔下的動(dòng)力因數(shù)與車速的關(guān)系性曲線，如圖19。在求最大爬坡度時(shí)，所以 （56）一檔時(shí)爬坡度最大，整理得 （57）由圖可知，在一檔時(shí)的動(dòng)力因數(shù)最大，則，滾動(dòng)阻力很小，參考同類車型，取f=。求得，比所給參數(shù)大，顯然動(dòng)力性滿足。 裝載機(jī)轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)的分析考慮到輪式裝載機(jī)的整車質(zhì)量較大，轉(zhuǎn)向阻力也較大，因而采用液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。因整體式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置（如圖510）具有減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，方向盤空行程減少，靈敏度較高，結(jié)構(gòu)緊湊和可采用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)向器等優(yōu)點(diǎn)，因此采用整體式布置。圖510 整體式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)布置1轉(zhuǎn)向軸；2轉(zhuǎn)向閥；3轉(zhuǎn)向齒扇；4轉(zhuǎn)向垂臂；5隨動(dòng)桿；6前車架；7
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