【文章內(nèi)容簡介】 裝置，進(jìn)一步增加了輪式裝載機(jī)的工作裝置的種類。 主要研究或設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要解決的關(guān)鍵問題 和思路 設(shè)計(jì)內(nèi)容： ，了解裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的和意義。 ，整理資料。 通過圖書館借閱，網(wǎng)絡(luò)查詢以及小組討論獲取所需要的資料。 ： （ 1）裝載機(jī)工作裝置、轉(zhuǎn)向裝置、行走裝置的工作原理和特點(diǎn)。 （ 2）裝載機(jī)工作裝置、轉(zhuǎn)向裝置、行走裝置液壓系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 5 頁 （ 3）按設(shè)計(jì)依據(jù)及要求擬定裝載機(jī)液壓系統(tǒng)方案。 （ 4）按設(shè)計(jì)依據(jù)及要求進(jìn)行裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算。 （ 5）擬定液壓系統(tǒng)工作原理圖。 （ 6）裝載機(jī)液壓系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)元件的選擇。 （ 7）液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算。 （ 8）非標(biāo)件轉(zhuǎn)斗液壓缸的設(shè)計(jì)、計(jì)算。 （ 9）編寫設(shè)計(jì)說明書。 關(guān)鍵問題和思路： ，各液壓回路和系統(tǒng)壓力級選擇的時候，需要明確主機(jī)對液壓系統(tǒng)的性能要求，這就需要我們對國內(nèi)外同類型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)資料進(jìn)行分析研究，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按照可靠性、經(jīng)濟(jì)性、并盡量采用先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行方案的選擇。具體思路方法是從裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的主要特點(diǎn)入手，多方面考慮其他因素，最后完成液壓系統(tǒng)方案的擬定。 。這一步驟需要我們在明確了主機(jī)對液壓系統(tǒng)的要求，確定了液壓系統(tǒng)方案，并經(jīng)過 初步基本計(jì)算以后，方可初步擬定液壓系統(tǒng)工作原理圖。具體思路和設(shè)計(jì)原則有：①組合各基本液壓回路之間互相干擾，保證主機(jī)的正常工作循環(huán)；②液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)盡可能簡單；③液壓系統(tǒng)安全可靠；④必要的輔助回路的設(shè)計(jì)；⑤經(jīng)濟(jì)合理，提高經(jīng)濟(jì)效率；⑥提高標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須具備的工作條件及解決 辦法 ，對裝載機(jī)的工作原理和構(gòu)造有了一定的了解和認(rèn)識 。 。 。 ，特別是液壓系統(tǒng)專 業(yè)知識的學(xué)習(xí)。 ，在不懂或者需要研究的問題上積極探討，最終在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)幫助下，克服設(shè)計(jì)難題，完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 6 頁 第二章 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算 轉(zhuǎn)斗液壓缸參數(shù)計(jì)算 給定的數(shù)據(jù)如下： 表 21 3t裝載機(jī)液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)斗油缸設(shè)計(jì)參數(shù) 性能參數(shù) 題目 3t 標(biāo)準(zhǔn)容量 (m3) ～ 額定載重量 （ t） 3 額定功率 （ kW） 90 最大掘起力 （ kN） 90 整機(jī)操作 質(zhì)量 （ kg） 10500 最大卸載高度（ mm） 2700～ 2900 對應(yīng)卸載距離（ mm） 960～ 1000 輪距（ mm） 2200 軸距（ mm） 2680 提升時間（ s） ≤ 7 卸載時間（ s） ≤ 4 下降時間（ s） ≤ 4 其余設(shè)計(jì)參數(shù)可類比相關(guān)資料 確定轉(zhuǎn)斗液壓缸的作用力 由參考文獻(xiàn) [4]P228，確定液壓缸作用力要在總體布置和工作裝置連桿機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)位置確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行，為了發(fā)揮裝載機(jī)的鏟掘能力，要求轉(zhuǎn)斗液壓缸作用力足以使鏟斗在鏟掘位置上翻時，裝載機(jī)后輪離地，轉(zhuǎn)斗液壓缸作用力即以此平衡條件作為計(jì)算位置。 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 7 頁 圖 21 轉(zhuǎn)斗液壓缸作用力的確定 如圖 21 所示，鏟斗正好處在鏟掘位置，鏟斗刃口的運(yùn)動方向基本接近于垂直地面，由此我們可以認(rèn)為轉(zhuǎn)斗液壓缸作用力主要是克服鏟起阻力。 由參考文獻(xiàn) [4]P229 式（ 95）和（ 96）可知每只轉(zhuǎn)斗液壓缸受力 1 +G1= KF L L LFKn L LZ 5 4 2斗 31 （ 21） 式中， F斗 —— 每只轉(zhuǎn)斗液壓缸受力， N； n —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸數(shù)； K1 —— 考慮連桿機(jī)構(gòu)的摩擦損失系數(shù)，取 K1 =； FZ —— 最大掘起力 ， N； GK —— 鏟斗自重，小型裝載機(jī)一般取 GK =2300 N。 由表 21 可知 最大掘起力 FZ = 390 10? N，又已知 1L = m， 2L = m，3L = m， 4L = m， 5L = m，代入式（ 21）得 1 +G1= KF L L LFKn L LZ 5 4 2斗 31 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁 = 31 90 10 + 2300 ? ? ?? ? ? = 10? N 確定轉(zhuǎn)斗液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑 由上面計(jì)算所得結(jié)論，每只轉(zhuǎn)斗液壓缸受力 F斗 = 10? N，可知，每只轉(zhuǎn)斗液壓缸的最大推力 F斗 推 = 10? N。 又由參考文獻(xiàn) [1]P156，繪制液壓缸計(jì)算簡圖如下 圖 22 液壓缸計(jì)算簡圖 單活塞桿液壓缸無桿腔為工作腔時，得到下列式子 F斗 推 =? ?1 1 2 2 cmppAA?? （ 22） 21=4AD? (23) ? ?222 =d4AD? ? （ 24） 式中 1p —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸的工作腔壓力， aMP ； 2p —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸的回油腔壓力， aMP ； 1A —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸無桿腔的有效面積， 2mm ； xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 9 頁 2A —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸有桿腔的有效面積， 2mm ； D—— 轉(zhuǎn)斗液壓缸內(nèi)徑， mm； d—— 轉(zhuǎn)斗液壓缸活塞桿直徑， mm； cm? —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸機(jī)械效率。 其中，液壓缸的機(jī)械效率 cm? 一般取 ~，在本次設(shè)計(jì)中取 cm? =。要用以上公式確定液壓缸尺寸，還要選 取回油背壓 2p 和桿徑比 d/D。 回油背壓 2p 的選取參考資料 [1]P157 表 73，根據(jù)回路特點(diǎn)選取背壓的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 2p = aMP 。 當(dāng)活塞桿受拉的時候，一般取 d/D=~，當(dāng)活塞桿受壓的時候，為了保證壓桿的穩(wěn)定性，一般選取 d/D=~，本次設(shè)計(jì)中綜合各方面性能參數(shù)，選取轉(zhuǎn)斗液 壓缸活塞桿直徑 d=。 根據(jù)式（ 22）、（ 23）和（ 24），化簡得到轉(zhuǎn)斗液壓缸內(nèi)徑 D的表達(dá)式如下 ? ?c m 1 24 PP??? ?斗 推 （ 25） 根據(jù)本次設(shè)計(jì)中液壓系統(tǒng)各方面性能參數(shù)以及裝載機(jī)液壓系統(tǒng)國內(nèi)一般情況，初選轉(zhuǎn)斗液壓缸的工作腔壓力 1p =16 aMP ，再將所得 F斗 推 = 10? N，cm? =， 2p = aMP 代入式（ 25），得 ? ?c m 1 24 PP??? ?斗 推 ? ?34 135 .442 10 16 ??? ? ? ? ? = d= = 由參考文獻(xiàn) [3]P135 表 310 缸徑系列（ GB234880），圓整后取轉(zhuǎn)斗液壓缸內(nèi)徑 D=125mm。 由參考文獻(xiàn) [3]P160 表 317 活塞桿外徑系列（ GB234880），圓整后取轉(zhuǎn)斗 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 10 頁 液壓缸活塞桿直徑 d=80mm。 對選定后的液壓缸內(nèi)徑 D，必須進(jìn)行最小穩(wěn)定速度的驗(yàn)算。這需要保證液壓缸節(jié)流腔的有效工作面積 A必須大于保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積 minA ，即A minA ，具體驗(yàn)算結(jié)果將在后續(xù)的計(jì)算中得到。 確定轉(zhuǎn)斗液壓缸活塞桿動作速度 31 110= tLV?? （ 26） 式中 1V —— 活塞桿伸出速度， m/s； L—— 轉(zhuǎn)斗液壓缸全行程， mm； 1t —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸活塞桿完全伸出時間， s。 由已知表 21 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)斗油缸設(shè)計(jì)性能參數(shù)，取鏟斗提升時間1t =4s。 由已知表 21 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)斗油缸設(shè)計(jì)性能參數(shù)，并參照 參考文獻(xiàn)[3]P160 表 318 活塞行程系列（ GB234980）中的系列尺寸選取標(biāo)準(zhǔn)值，最后取轉(zhuǎn)斗液壓缸全行程 L=630mm。 將選取的 1t =4s 和 L=630mm 代入式（ 26）， 得 331 11 0 6 3 0 1 0==t4LV????= m/s 32 210= tLV?? （ 27） 式中 2V —— 活塞桿縮回速度， m/s； L—— 轉(zhuǎn)斗液壓缸全行程， mm； 2t —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸活塞桿完全縮回時間， s。 由已知表 21 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)斗油缸設(shè)計(jì)性能參數(shù)，取鏟斗卸載時間 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 11 頁 2t =3s。 將選取的 2t =3s 和 L=630mm 代入式（ 27），得 332 21 0 6 3 0 1 0==t3LV????= m/s 轉(zhuǎn)斗液壓缸動作所需流量 3111 wAq = 60 10V? ??? （ 28） 式中 1q —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸無桿腔所需進(jìn)油流量， L/min； 1A —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸無桿腔有效工作面積， 2mm ； 1V —— 活塞桿伸出速度， m/s； w? —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸容積效率，一般取 w? =。 將計(jì)算所得 D=125mm 代入式（ 23），得 221 3 .1 4= = 1 2 544AD? ?= 2mm 將計(jì)算所得 1A = 2mm ， 1V = m/s 代入式（ 28），得 3111 wAq = 60 10V? ??? 31 2 2 6 5 .6 2 5 0 .1 5 8= 6 0 1 00 .9 9 ?? ?? = L/min 3222wAq = 60 10V? ??? （ 29） 式中 2q —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸有桿腔所需進(jìn)油流量， L/min； 2A —— 轉(zhuǎn)斗液壓 缸有桿腔有效工作面積， 2mm ； 2V —— 活塞桿縮回速度， m/s； xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 12 頁 w? —— 轉(zhuǎn)斗液壓缸容積效率，一般取 w? =。 將計(jì)算所得 D=125mm， d=80mm 代入式（ 24），得 ? ? ? ?2 2 2 22 3 . 1 4= d = 1 2 5 8 044AD? ??= 2mm 將計(jì)算所得 2A = 2mm ， 2V = m/s 代入式（ 29），得 3222 wAq = 60 10V? ??? 37 2 4 1 .6 2 5 0 .2 1 0= 6 0 1 00 .9 9 ?? ?? = L/min 動臂液壓缸參數(shù)計(jì)算 確定動臂液壓缸的作用力 圖 23 動臂液壓缸作用力的確定 xx大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 13 頁 如圖 23，利用動臂液壓缸提升動臂以鏟取物料，鏟斗繞動臂支點(diǎn) A 作圓弧轉(zhuǎn)動，除需要克服垂直鏟起阻力外，還需要克服較大水平阻力。一般設(shè)計(jì)中，仍假定動臂液壓缸作用力僅克服最大鏟起阻力 FZ 。 由參考文獻(xiàn) [4]P229 式（ 97）和（ 98）可知每只動臂液壓缸受力 g2 +F1= m ZG L LFK L78動6 （ 210） 式中， F動 —— 每只動臂液壓缸受力， N； m —— 動臂液壓缸數(shù)； K2 —— 考慮連桿機(jī)構(gòu)的摩擦損失系數(shù)，取 K2 =； gG —— 工作裝置重量， N。 FZ —— 最大掘起力 ， N； 由表 21 可知 最大 掘起力 FZ = 390 10? N，工