【文章內(nèi)容簡介】 3。 34 系統(tǒng)壓力的確定 34 計算油缸尺寸 34 結(jié)論 37 參考文獻(xiàn) 38 致謝 39 湖南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 第一章 緒 論 推土機概述 1. 履帶式推土機介紹 （ 1） .歷史介紹 履帶式推土機是 由 美國 人 Benjamin Holt 在 1904 年研制成功的，它是在履帶式拖拉機前面安裝人力提升的推土裝置而形成，當(dāng)時的動力是 蒸汽機 ，之后又先后研制成功由天然氣動力驅(qū)動和汽油機驅(qū)動的履帶式推土機，推土 鏟刀也由人力提升發(fā)展為鋼絲繩提升。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前推土機動力已經(jīng)全部采用柴油機，推土鏟刀和松土器全部由液壓缸提升。推土機除履帶式推土機外，還有輪胎式推土機，它的出現(xiàn)要比履帶式推土機晚十年左右。我國生產(chǎn)推土機，是新中國成立以后才開始的。 （ 2） .推土機分類 按行走方式，推土機可分為履帶式和輪胎式兩種。履帶式 推土機附著牽引力大，接地比壓小 ( 一 )，爬坡能力強，但行駛速度低。輪胎式推土機行駛速度高，機動靈活，作業(yè)循環(huán)時間短，運輸轉(zhuǎn)移方便，但牽引力小，適用于需經(jīng)常變換工地和野外工作的情況 。 按用途可分為通用型及專用型兩種。通用型是按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)的機型，廣泛用于土石方工程 中。專用型用于特定的工況下，有采用三角形寬履帶板以降低接地比壓的濕地推土機和沼澤地推土機、水陸兩用推土機、水下推土機、船艙推土機、無人駕駛推土機、高原型和高濕工況下作業(yè)的推土機等。 我國目前生產(chǎn)的主要是通用型推土機、濕地型推土機 以及適應(yīng)西部大開發(fā)達(dá)高原型推土機。經(jīng)歷了 20 多年的穩(wěn)步發(fā)展，目前我國推土機行業(yè)已形成從 59kW(80 馬力，山推的 SD08 推土機，在 汶川地震 中，由俄羅斯米 26 直升機吊起到施工現(xiàn)場 )到 309kW(420 馬力，為山推近年來開發(fā)的 SD42 推土機，主要出口到 俄羅斯 ，另據(jù)山推內(nèi)部消息， 2021 年山推將開發(fā) 520 馬力的推土機納入科研計劃 )規(guī)格齊全的產(chǎn)品系列。而且還出現(xiàn)了根據(jù)不同作業(yè)工況的需要，采用不同配置模塊的變型產(chǎn)品，基本上滿足了國內(nèi)土石方工程對推土機產(chǎn)品的需求。 （ 3） .結(jié)構(gòu)和原理 履帶式推土機主要由發(fā)動機 、傳動系統(tǒng)、工作裝置、電氣部分、駕駛室和機罩等組成。其中，機械及液壓傳動系統(tǒng)又包括液力變矩器、聯(lián)軸器總成、行湖南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 2 星齒輪式動力換擋變速器、中央傳動、轉(zhuǎn)向離合器和轉(zhuǎn)向制動器、終傳動和行走系統(tǒng)等。 動力輸出機構(gòu)以齒輪傳動和花鍵連接的方式帶動工作裝置液壓系統(tǒng)中工作泵、變速變矩液壓系統(tǒng)變速泵、轉(zhuǎn)向制動液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)向泵；鏈輪代表二級直齒齒輪傳動的終傳動機構(gòu)（包括左和右終傳動總成）；履帶板包括履帶總成、臺車架和懸掛裝置總成在內(nèi)的行走系統(tǒng)。 推土機的應(yīng)用 推土機采用機械傳動或帶液力變矩器的液力機械傳動系統(tǒng)，也有少數(shù)采 用液壓傳動系統(tǒng)。 推土 機 是填埋場應(yīng)用最為廣泛的機械。 主要功能是將垃圾從卸車地點推到填埋位置，配合壓實機作業(yè)并兼有壓實效果，特別是在雨季由于垃圾含水量大承載能力下降壓實機作業(yè)往往非常困難，就更需要推土機來作業(yè)協(xié)助垃圾壓實。為保證雨季填埋場的作業(yè)可持續(xù)進(jìn)行推土機的機械性能，必須要考慮所選用的推土機要能夠保證在較濕的垃圾上行走，并進(jìn)行作業(yè)選擇履帶較寬的濕地型。 推土機是必要的 ， 國內(nèi)現(xiàn)有多家機械制造廠可生產(chǎn)濕地型推土機，所有廠家的技術(shù)資料應(yīng)不難得到下面只以山推工程機械股份有限公司產(chǎn)品為例作一介紹：其中的一些性能特 點在選購任何廠家的產(chǎn)品時可參考比較衛(wèi)型推土機，飛輪功率額定轉(zhuǎn)速操作質(zhì)量山推環(huán)衛(wèi)型推土機系列產(chǎn)品是山推工程機械股份有限公司，根據(jù)中國國情和我國城市生活垃圾散碎雜等具體情況，研制開發(fā)的是按照市場需求并經(jīng)多次改進(jìn)反復(fù)試驗生產(chǎn)的技術(shù)成熟，性能優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)型推土機。變型機種按適用范圍可分為環(huán)衛(wèi)型推土機環(huán)衛(wèi)型推土機環(huán)衛(wèi)型推土機主要適用于垃圾場的填埋平整壓實堆積等工作也可用于牽引 。 我國推土機產(chǎn)品的發(fā)展前景 （ 1） .開發(fā)小型推土機 與北美、西歐和日本市場相比，中國小型推土機市場無論是銷量，還是小型推土機與 重型推土機銷售總量中所占的比重，都有相當(dāng)大的差距。推土機行業(yè)必須借這次機遇，努力滿足這一新市場的需求。據(jù)有關(guān)雜志介紹，目前小型機市場已進(jìn)入成長期， 20212021 年前后進(jìn)入成長期后期和成熟期前期， 2020年前后進(jìn)入成熟期。 所以，推土機行業(yè)的有關(guān)企業(yè)，應(yīng)從戰(zhàn)略角度著眼，決不能忽視小型產(chǎn)品的未來市場。但，在中國這樣的發(fā)展中國家開發(fā)小型工程機械產(chǎn)品，其定位一定要準(zhǔn)。應(yīng)該用不同的技術(shù)、針對不同用戶群來解決定位準(zhǔn)的問題。應(yīng)首先開發(fā)滿足發(fā)達(dá)地區(qū)廣大農(nóng)村市場的低端產(chǎn)品。而高端產(chǎn)品更多應(yīng)考慮未來用戶的湖南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 3 需求。 （ 2） .盡快完善和解決適應(yīng)西部高原地區(qū)作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù) 采用功率恢復(fù)型的增壓技術(shù)。 熱平衡技術(shù)。 防風(fēng)沙技術(shù)的應(yīng)用。 自救防護(hù)設(shè)備及機具的配置。 低溫預(yù)熱系統(tǒng)的采用。 多自由度推土裝置的開發(fā)應(yīng)用。 推土機總體設(shè)計的任務(wù) 根據(jù)所要設(shè)計的推土機的主要用途、作業(yè)條件、制造情況等全名正確的確定影響整機性能的主要參數(shù)、各總成的型式，并進(jìn)行合理的布置。 總體設(shè)計包括以下內(nèi)容： （ 1）根據(jù)設(shè)計任務(wù)，選擇機型及各總成結(jié)構(gòu)型式，確定總體布置方案。 （ 2）確定整機主要性能參 數(shù)。 （ 3）按總體性能要求，確定各總成主要參數(shù)及相互之間的關(guān)系。 （ 4）進(jìn)行必要的總體計算。 （ 5）繪制整機尺寸鏈圖及總圖。 （ 6）輔助系統(tǒng)設(shè)計。 總體設(shè)計對整機性能起決定性的作用，因為整機性能的好壞，不僅取決于的各總成本身性能的優(yōu)略，而且更重要的是與他們之間的協(xié)調(diào)有關(guān)。組成整機的各總成之間的聯(lián)系又相互制約。在總體設(shè)計中，如果對整機缺乏總體考慮，那么即使各總成的造型與設(shè)計是好的，是先進(jìn)的，但組合在一起不一定能取得良好的的效果。因此在總體設(shè)計中，各總成要相互協(xié)調(diào)，不能片面強調(diào)某一局部，必須從整機出發(fā)全面考慮 ，從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。 課題任務(wù) 本設(shè)計題目進(jìn)行推土機鏟斗的設(shè)計，主要工作有：設(shè)計工作裝置的結(jié)構(gòu)形式和尺寸，設(shè)計鏟刀高度、鏟刀寬度、推土板角度參數(shù)、曲率半徑，頂推架與臺車架鉸點位置，然后進(jìn)行鏟斗的強度計算，最后進(jìn)行鏟斗的三維設(shè)計 。 課題背景和設(shè)計意義 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，競爭無處不在，現(xiàn)在對學(xué)生的要求越來越高，不僅對學(xué)生的理論要求提高了，而且對學(xué)生的動手能力的要求也有所提高，而這次的畢業(yè)設(shè)計就是對學(xué)生的理論實踐能力的一次提高。 湖南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 4 本次設(shè)計主要完成鏟刀結(jié)構(gòu)設(shè)計，需要查閱很多相關(guān) 資料和深入思考問題，這對專業(yè)能力的提升有很大幫助。 在這次的設(shè)計中，應(yīng)用了結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識，提高學(xué)生對軟件的應(yīng)用能力。 湖南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 5 第二章 推土機總體方案設(shè)計 推土機總體結(jié)構(gòu)包括動力裝置、傳動機構(gòu)、行走機構(gòu)、工作裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和駕駛室等。 動力裝置 推土機的工作特點是在戶外連續(xù)作業(yè)，且阻力時常變化，宜選取 12 小時功率作為發(fā)動機裝車的標(biāo)定功率，轉(zhuǎn)速在 1800～ 2021r/min 之間，功率為 120kw，速度適應(yīng)系數(shù)應(yīng)在 ～ 的范圍內(nèi)。 選用斯太爾 WD615T13 六缸四沖程柴油發(fā)動機，額定功率 120kw，最大輸出扭矩 840N178。 m。 傳動機構(gòu) 采用發(fā)動機 — 液力變矩器 — 變速器 — 中央傳動 — 最終傳動的路線。 （ 1）液力變矩器 推土機功率 120kw，屬大型推土機，應(yīng)選液力機械傳動。液力機械傳動所選變矩器應(yīng)有較大的工作變矩系數(shù)和啟動變矩系數(shù)，以及較大的最高效率較寬的高效率范圍，而且穿透性應(yīng)比較小。 選用 YJ380 型單級單相三元件液力變矩器，循環(huán)圓直徑 380 mm，變矩系數(shù)，最高效率 86%。該變矩器使推土機輸出力的大小能自動適應(yīng)外負(fù)載的變化，并保證超載運行時發(fā)動機不熄火。 （ 2）變速器 變速器要求結(jié)構(gòu)緊湊，換檔平穩(wěn)，換檔時無需切斷動力。 采用行星齒輪式動力換檔變速器，速度的切換通過手操作液壓控制閥實現(xiàn)，前進(jìn)后退各三檔，采用強制潤滑。 （ 3）中央傳動和最終傳動 采用一對螺旋圓錐齒輪傳動，將動力分左右兩部分。通過左右轉(zhuǎn)向離合器再將動力傳給最終傳動，最終傳動為二級直齒輪減速機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，承受力強，是推土機的主要受力部件。 （ 4）轉(zhuǎn)向機構(gòu) 采用多片濕式轉(zhuǎn)向離合器，利用 彈簧壓緊，手操縱（與制動器聯(lián)動）油壓助力壓縮，液壓分離；采用濕式帶抱式腳踏油壓助力轉(zhuǎn)向制動器，以轉(zhuǎn)向器從動鼓作為制動鼓。 湖南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 6 行走機構(gòu) 行走機構(gòu)由臺車、平衡梁和四輪一帶 (托輪、鏈輪、支重輪、引導(dǎo)輪和履帶 ) 組成。臺車通過平衡梁與機架間半剛性聯(lián)接，支撐推土機前部幣量。臺車張緊液壓 缸起張緊履帶的作用，緩沖彈簧起緩和沖擊的作用。履帶為密封潤滑型 耐磨損，摩擦系數(shù)低，使用壽命長。 工作裝置 推土鏟可根據(jù)不同的使用土況配置角鏟、直傾鏟、 U 形鏟和環(huán)衛(wèi)鏟。后工作裝置可配置單齒松土器、三齒松土器、 工業(yè)絞盤、拖式鏟運機、拖式振動壓路機等，并可根據(jù)用戶需要改裝成吊管機和焊接工程車，這些工作裝置均為液壓驅(qū)動、結(jié)構(gòu)簡單、連接方便。 采用液壓操縱式直傾鏟刀，鏟刀可以在液壓缸的作用下強制入土，在較硬土質(zhì)條件下正常作業(yè)，保證作業(yè)質(zhì)量，操作輕便，易于控制。工作裝置布置在推土機前端，主要包括推土鏟刀、頂推架、水平撐桿、斜撐桿和控制推土鏟刀起落的液壓缸。 直傾式鏟刀的推土板采用中部為圓弧段，上部為擋土板，下部為直線段的復(fù)合型推土板，推土板斷面結(jié)構(gòu)為半開式。推土板側(cè)邊與推土機縱軸方向夾角一般為 5～ 7 度。 液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)分為變速變矩液壓系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和工作裝置液壓系統(tǒng)。變速液壓系統(tǒng)由變速泵、變速閥等組成，用于推土機的前進(jìn)、后退和變速換擋，使推土機換擋平穩(wěn)、可靠、省力。轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向泵、轉(zhuǎn)向閥等組成，用于推土機的轉(zhuǎn)向和制動，使推土機轉(zhuǎn)向制動靈活可靠。工作裝置液壓系統(tǒng)由工作泵、控制閥和液壓缸等組成，用于推土機工作裝置的提升、下降和保持，作業(yè)效率高。 推土機的總體參數(shù)包括重量、速度、牽引力等。初選時，一般按經(jīng)驗公式或相似法則來確定，然后通過總體計算來校核總體性能。如果計算結(jié) 果不夠理想，必須對某些參數(shù)做適當(dāng)?shù)男薷?，以獲得良好的總體性能。 推土機重量和接地比壓 推土機的重量總體性能影響很大，他是衡量發(fā)動機功率利用的一個重要參數(shù)。 此款推土機的使用重量是 173850N，其發(fā)動機額定功率是 120Kw，所以其比重量約是 。 推土機的接地比壓 q 是使用重量 sG 與履帶接地面積 F 之間的比值按下式計算： 湖南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 q= LbGs3102? （ ） 式中： sG —— 推土機的使用重量（ KN） 。 L—— 履帶接地長度（ m）； b—— 履帶板寬度（ m）； 其中， sG 是 ， L為 ， b 為 。 q= 7 33 ???=68KPa 履帶式推土機的接地比壓一般在 60KPa 左右。 推土機的行走速度 推土機前進(jìn)時 1— 3 檔的速度分別為 0— ,— Km/h， — Km/h。后退時 1— 3 檔的速度分別為 0— Km/h， — Km/h， — Km/h. 鏟刀的垂直壓力及比壓入力 鏟刀 的垂直壓力 p 是以推土機在油缸的作用下，抬頭失穩(wěn)極限情況下確定的，其計算公式如下： P= sG1ll （ N） （ ） 式中： sG — 推土機使用重量（ N）； l 、 1l — 鏟刀切削刃及整機重心至傾翻點水平距離； sG 為 17385N, l 、 1l 分別為 ， ，所以有如下： P=17385N179。 =42255N 比入壓 q 是鏟刀單位支地面積的垂直壓力。 q按下 式計算： q? Fp510? F— 切削刃接地面積（㎡）。 鏟刀的提升高度和切削深度 此款推土機鏟刀的提升高度為 1095 ㎜，鏟土深度為 545 ㎜。 推土機生產(chǎn)率 影響推土機生產(chǎn)率的因素主要有每鏟最大推土量 V,推土作業(yè)生產(chǎn)率 tQ ，平地作業(yè)生產(chǎn)率 pQ 。 1 每鏟最大推土量 V: 湖南工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 8 V= ? ?022 ?tghHB gg ? mK （ ） 式中： gB — 推土板寬度（ m），取 ； gH — 推土板高度（ m），取 ； h— 平均切土深度 （ m），取 ； 0? — 土的自然坡度角，取 030 ； mK — 土地的充盈系數(shù)，取 。 所以 V= ? ?02302 5 4 4 tg? ?179。 = 3m 2 推土作業(yè)生產(chǎn)率 tQ : tQ = T KKVK yni3600 ( 3m /h) （ ） 式中： iK — 推土機作業(yè)時間利用系數(shù)，取 ； nK — 推土板土量損漏系數(shù)，取決于運輸距離 L, nK =； yK — 坡度作業(yè)影響系數(shù)，取 ； T— 一個推土周期循環(huán)時間（ s），取