【正文】 感謝和我工作學(xué)習(xí)了三年的同窗們，正是你們對機械的無限熱愛之情推動我在機械的浩瀚海洋中不斷奮進。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。隨著新世紀(jì)初我國西部大開發(fā)、建設(shè)社會主義新農(nóng)村等政策的實施以及加入WTO后改革開放程度日趨加大,我國工程機械行業(yè)將面臨更廣、更佳的發(fā)展機遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。也在機械設(shè)計方面，有了很大的進步，對機械設(shè)計理念有了更深刻了解，我相信必然對我以后的學(xué)習(xí)工作有相當(dāng)大的幫助。當(dāng)桿材料取45號鋼時，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算，經(jīng)計算，λ1λλ2，穩(wěn)定臨界力FK可按雅興斯基經(jīng)驗公式計算，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——試驗常數(shù)，對于45號鋼a=3100105Pa，b=。液壓缸在最大受壓狀態(tài)下的最大撓度點，發(fā)生由導(dǎo)向活塞桿中心偏向活塞桿一邊(x≤l1)時，液壓缸的穩(wěn)定臨界應(yīng)力可按等截面桿來計算；若最大撓度點偏向缸筒一邊(x≥l1)，則因按不等截面階梯桿來算。 活塞桿穩(wěn)定性驗算液壓缸在工作過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)下的強度要求，還要滿足受壓狀態(tài)的穩(wěn)定性要求。通常對于短形成的活塞桿，可不考慮彎曲，按單純壓縮進行強度驗算。F＝106()2=305kN。 〔τ〕——卡環(huán)材料的許用剪應(yīng)力當(dāng)采用45號調(diào)質(zhì)處理時，取〔τ〕=180MPa。 φ——焊縫系數(shù)，當(dāng)公稱直徑小于1200mm時，φ=1； 〔σ〕——缸底材料的許用應(yīng)力。代入求得壁厚為δ=。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，故不用對其結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算亦不必校核。（5） 體積彈性增壓效應(yīng),包括管道的油液體積。共振的原因在于振源的頻率ω1與ω2相接近。例如液壓執(zhí)行元件在高速運動中突然停止，換向閥的迅速開啟和關(guān)閉，都會產(chǎn)生高于靜態(tài)值的沖擊壓力。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。一般僅計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)，見表77； A——油箱的散熱面積，m2； ΔT——油溫與環(huán)境溫度之差，℃。對于較復(fù)雜的系統(tǒng)，通常用下式計算液壓系統(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。正常溫度一般指30～65℃,根據(jù)機器的不同，其上作溫度也有所不同，機床30～50℃，最高70 0℃，上程、礦山機械50～80 ℃，最高85 ℃。 對于泵到執(zhí)行元件間的壓力損失，如果計算出Δp比選泵時估計的管路損失大得多時，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)。選用20號機械油，正常運轉(zhuǎn)后油的運動黏度ν=105m2/s，油的密度ρ=928 kg/m3，計算得沿程壓力損失Δp1=。對一般液壓傳動系統(tǒng)來說主要是進一步確切地計算液壓回路各個段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱升溫等。系統(tǒng)類型行走機械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓機械冶金機械α1～22～45～76～1210表76經(jīng)驗系數(shù) Experical coefficient 在確定油箱尺寸時，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，油不能溢出油箱，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時，油箱的油位不低于最低限度。工作裝置液壓系統(tǒng)壓油管道速度取3m/s。 (716)式中 Q——通過管道內(nèi)的流量，L/min； v——管內(nèi)允許流速，m/s，見表75。由此，選出液壓閥型號如下(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。 轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)選用CBG2050型齒輪泵。，QPmin =76L/min。對于工作過程中節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還應(yīng)加上溢流閥的最小溢流量，104 m/s。對于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，液壓缸的最高壓力為11 MPa，ΔΣp取1MPa。對于第一種情況，液壓泵的最大工作壓力就是執(zhí)行機構(gòu)所需的最大壓力。2) 動臂油缸流量Q2確定動臂油缸的伸出速度為v2=,Q2=πD2v/4=148L/min。求出d=82mm。為了能夠利用上式進行設(shè)計，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。 計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸圖67液壓系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù) The main design parameter of hydraulic system液壓缸的鋼筒內(nèi)徑、活塞桿直徑及有效面積是主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應(yīng)情況等的限制。以上三種載荷之和稱為液壓缸的外負(fù)載FW啟動加速時 (63)穩(wěn)態(tài)運動時 (64) 減速制動時 (65)工作載荷Fg并非每階段都存在，如該階段沒有工作，則Fg=0。（3) 慣性載荷Fα (62)式中 g——重力加速度，m/s；g=。圖25表示一個以液壓缸為執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)計算簡圖。 為此，擬定了系統(tǒng)原理圖如圖24。（2) 保證系統(tǒng)上作循環(huán)中每個動作都安全可靠、無相互干擾。 圖23轉(zhuǎn)向機構(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)圖是整個液壓系統(tǒng)設(shè)計中重要的一步，它從作用原理上和結(jié)構(gòu)組成上具體體現(xiàn)設(shè)計任務(wù)中提出的各項要求。動臂處于升和降狀態(tài)時可控制換向閥閥口開度的大小實現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。換向閥處于中位時，動臂液壓缸處于浮動狀態(tài)，以便在堅硬的地面上鏟取物料或進行鏟推作業(yè)。為了防止液壓缸過載或真空，雙作用液壓缸能起到緩補油優(yōu)作用。換向閥的右位、左位、中位分別實現(xiàn)鏟斗的收起、前傾和鎖緊。本機動作機構(gòu)均為單純的直線往復(fù)運動。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濾要求高；液壓泵由電動機拖動時，限速及制動過程中拖動電機能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量，在生限速及在生制動；對主泵的自吸性無要求。 3．適用標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī) 4．安全性、可靠性 (1)用戶在安全性方面有無特殊要求。 (2)設(shè)置場所(室內(nèi)、室外)。 (4)驅(qū)動方式 原動機的種類(電動機、內(nèi)燃機等)、容量(功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩)、穩(wěn)定性。步驟如下： 設(shè)計新的液壓系統(tǒng)，首先要仔細(xì)查明機器對液壓系統(tǒng)究竟有哪些要求，要與用戶或主機廠共同討論，力求定量地掌握這些技術(shù)要求，作為設(shè)計的出發(fā)點和依據(jù)。由于液力機械傳動系統(tǒng)具有質(zhì)量小、適應(yīng)作業(yè)要求的性能好、操作方便等優(yōu)點。(5) 液壓傳動要求有單獨的能源。(7) 用液壓傳動來實現(xiàn)自線運動遠(yuǎn)比用機械傳動簡單。(5) 液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護。液壓裝置的換向頻率，在實現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運動時可達(dá)每分500次，它實現(xiàn)往復(fù)自線運動時可達(dá)每分鐘1000次。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。由此可知: （1）液壓傳動是以液體作為上作介質(zhì)來傳遞能量的；(2) 液壓傳動用液體的壓力能來傳遞動力，它與利用液體動能的液力傳動是不相同的； (3) 液壓傳動中的上作介質(zhì)在受控制、受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進行上作的，因此液壓傳動和液壓控制常常難以截然分開。 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。裝載機存在多種可能發(fā)生傾翻的工況，在此，對輪式裝載機滿載、動臂最大外伸，機器停在水平位置時的工況的受力圖如圖(31)所示。通用常穩(wěn)定比和穩(wěn)定度來評價裝載機的穩(wěn)定性。 計算得：K0‘=?？蛰d時，靜止的裝載機受力如(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。對于我所設(shè)計的輪式裝載機,按照國家推薦橋荷力分配如下。綜合考慮，本次設(shè)計采用第三種布置方式。駕駛員的視野不好，駕駛員與鏟斗的相對視角有變化，鏟斗的準(zhǔn)確性不易控制，但駕駛員受工作機構(gòu)傳來的沖擊小，不易疲勞。(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。(3)擺動橋的布置為了保證裝載機在凹凸不平的路面上行駛時，其左右輪都與地面接觸，而不懸空，采用了擺動橋結(jié)構(gòu)。左右。以兩側(cè)車輪的對稱面為左右位置的基準(zhǔn)。、下降、及鏟斗前傾時間確定動臂提升時間選8s；動臂下降時間選6s；鏟斗前傾時間選3s。軸距的大小影響裝載機的縱向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)彎半徑和整機質(zhì)量。β=50176。為了保證鏟斗在任何舉升高度都能卸凈物料，這就要保證在任何舉升高度時都滿足β45176。這個距離小于鏟斗處于非最高位置卸載時的卸載距離，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—裝載機本體前緣與運輸車輛間應(yīng)保留的距離，mm。(6)最大卸載高度和鏟斗最大舉升高度最大卸載高度是指動臂在最大舉升高度、鏟斗斗底與水平面成45176。裝載機掘起力標(biāo)志著裝載機鏟斗繞規(guī)定點回轉(zhuǎn)時動臂舉升或鏟斗翻轉(zhuǎn)的能力。鏟斗插入料堆時，單位長度斗刃上所產(chǎn)生的最大作用力，叫做單位斗刃插入力，也稱比切力。在平地勻速運動下不考慮空氣阻力時，插入力大小等于牽引力減去滾動阻力。通常所說的鏟斗容量是指其額定容量。（2）裝載機額定載重量裝載機額定載重量是在保證裝載機必要的穩(wěn)定性能的前提下，它的最大載重能力。 Fd≤msgφ （52）式中 φ—附著系數(shù)裝載機牽引力受地面附著條件限制，所以牽引力的最大值應(yīng)不大于附著力，由于裝載機多為四輪驅(qū)動，從而將式(21)代入(22)式中，可求得裝載機自重力Gs為 Gs=msg≥Finφμ （53）其中的的系數(shù)通過查表圖可?。害?，φ=。基本尺寸參數(shù)包括軸距，輪距，輪胎尺寸，外形尺寸等。以常用的輪式裝載機為例(見圖21所示)，其工作過程是發(fā)動機9的動力經(jīng)變矩器傳給傳給變速器14，再由變速箱14經(jīng)過前后傳動軸分別傳給前后橋112以驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，使裝載機工作裝置接近并插入料堆。1 ZL50輪式裝載機總體參數(shù)的確定輪式裝載機根據(jù)使用場合不同可分為兩類，即在露天裝載作業(yè)時使用的前端輪式裝載機和主要用于地下礦物開采的井下鏟運機。（4）按裝載方式不同分類：前卸式，后卸式，側(cè)卸式和回轉(zhuǎn)式。它能夠簡化傳動系統(tǒng)，使整機質(zhì)量減輕，但由于啟動性差，液壓件價格昂貴，壽命也比較低，因此目前僅用于小型裝載機上。179。（2）按使用場合不同分類：露天用裝載機和井下用裝載機（鏟運機）。這體現(xiàn)在設(shè)計工作中，就是應(yīng)當(dāng)使裝載機具有較完善的技術(shù)經(jīng)濟性能與指標(biāo)以及先進的部件結(jié)構(gòu)方案。目 錄緒論 ………………………………………………………………11 ZL50輪式裝載機總體設(shè)計 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