【正文】 的方法消除或降低機器噪聲。研制無污染、經(jīng)濟型、環(huán)保型的動力裝置。在控制系統(tǒng)方面，將廣泛采用電子監(jiān)控和自動報警系統(tǒng)、自動換檔變速裝置；普遍安裝GPS定位與質(zhì)量自動稱量控制；開發(fā)機器人裝載機等。裝載機是由許多部件組合起來的一個有機整體，其整體性能不僅取決于每個部件的好壞，更主要是取決于各種部件之間的相互協(xié)調(diào)。 機型的確定 行走裝置的選擇從作業(yè)條件與對象，作業(yè)效率與成本，以及駕駛員的工作條件等因素出發(fā)，行走裝置選擇輪胎式。b) 輪胎式裝載機在碎石硬路面作業(yè)因輪胎有緩沖作業(yè)對機器沖擊振動較小，可延長機器壽命，減輕駕駛員疲勞。b) 可隨外載荷的變化而自動調(diào)整車速，因而可減少變速箱換擋，簡化變速結(jié)構(gòu)與操作。d) 變矩器的可透性小，當(dāng)運行阻力變化時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變化小。 裝載機總體參數(shù)的確定裝載機的總體參數(shù)，是指主要性能參數(shù)和尺寸參數(shù)，它是表示裝載機特征的指標(biāo)。此次設(shè)計的是ZL50型裝載機及其動力變速箱，則裝載機的額定裝載重量為Q=5t。為了滿足裝載機的通過性，牽引性和穩(wěn)定性的要求，前、后橋的橋荷力必須在變化中合理分配。滿載時：前橋橋荷力占裝載機總重力的75%80%，后橋橋荷力占裝載機總重力的25%20%?？蛰d時，靜止的裝載機由力的平衡條件可求得橋荷力為前后橋的橋荷之比 其中，L =2760 mm，I1 = 1623 mm計算得:K 0 = 根據(jù)推薦一般使K 0 =～ ,即滿足前后橋橋荷力分配。綜上所述，橋荷力分配滿足要求?！?6176。在鏟斗舉升過程中，允許后傾角在15176。在鏟斗舉升到最大卸載高度卸載時，鏟斗底板與水平面間的夾角為卸載角，要求鏟斗在任何舉升高度時，都能卸凈物料。在此取為45176。 所以， P飛輪 = 163 – 16310% = 147KW裝載機作業(yè)時，發(fā)動機凈功率消耗于兩部分，即牽引力功率N1和驅(qū)動液壓泵功率N 2 ： 牽引力功率 N 1 =P KV r/3600η 式中， P K –額定輪緣切線牽引力 P K =P H +P f P = Gfcosα V T裝載機插入料堆的理論作用速度，對于輪式的取3 km/h η傳動系總功率，對于液力機械傳動： 取η = 其中， f = α= 0則 P K = 102600 (N)那么 N 1 = P KV r/3600η = 1026003/(3600)=114 (KW)因此油泵功率： N 2 = P 飛輪 –N 1 = 147114 = 33 KW 裝載機的總體布置總體布置的內(nèi)容應(yīng)包括以下幾個方面：1） 確定各部件在整機上的位置，并對外形尺寸提出要求。 總體布置的原則總體布置時，要考慮以下幾條原則：1） 保證整機的穩(wěn)定性；2） 結(jié)構(gòu)緊湊，并有較高的傳動效率；3） 便于操作和維修，工作安全可靠；4） 外形平整美觀。 對各部件布置的具體要求(1) 車架和傳動軸的布置裝載機多采用鉸接式車架，前后車架連接鉸接銷的位置有兩種布置方案：1）鉸接銷布置在軸距的二分之一處，此種布置轉(zhuǎn)彎半徑小；前后輪軌跡重合，減小了行駛阻力和轉(zhuǎn)彎阻力。2）鉸接銷布置在軸距中點偏前，此種布置，前后輪轉(zhuǎn)彎半徑不同，車輪軌跡不重合，阻力增大。連接前后車架的鉸接銷有上下兩個，兩者之間的距離盡可能大些，以改善銷軸的受力。車架的外部寬度受輪距限制，內(nèi)部寬度要考慮安裝發(fā)動機和轉(zhuǎn)向油缸的位置，車架高度是根據(jù)結(jié)構(gòu)的強度要求和支承件尺寸要求而定。～90176?！?5176。傳動軸一般布置在裝載機的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)，并盡可能成水平位置，使中間傳動軸的中點和車架鉸接銷中心線重合，如圖，這樣才能保證轉(zhuǎn)向時十字節(jié)作等速轉(zhuǎn)動。選擇發(fā)動機，變矩器和變速箱三者為一體的方案。(3) 擺動橋的布置 為了保證裝載機在凸凹不平的路面上行駛時，其左右車輪都能與地面接觸，而不懸空，因此，采用擺動橋結(jié)構(gòu)，如圖： 擺動橋的布置，由圖可看出，擺動橋1用銷軸2與橋殼3連接，支持在車橋中間，擺動橋上部與車架連接。如果駕駛室布置在后橋上，駕駛員隨車架一起擺動，容易掌握鏟斗的對準(zhǔn)性。2） 前橋擺動 在前橋上裝置擺動橋，形成前橋擺動。(4) 工作裝置的布置工作裝置布置在裝載機的前部，該裝置中各構(gòu)建的布置，主要是確定動臂的長度和各鉸接點的位置。因此，在不影響卸載距離條件下，盡可能向后布置；鉸接點最好不設(shè)置在駕駛室的兩側(cè)，以免在舉升時候影響駕駛員的安全。在鉸接式的車架上，駕駛室的布置有三種方案:1) 駕駛室布置在前車架的后部，駕駛員的視野較好，并與鏟斗的相對視角保持不變，鏟斗的對準(zhǔn)性容易控制，但駕駛員受到工作機構(gòu)傳來的沖擊較大，容易疲勞。駕駛員的視野不好，駕駛員與鏟斗的相對視角有變化，鏟斗的對準(zhǔn)性不易控制，但駕駛員受工作機構(gòu)傳來的沖擊較小，不易疲勞。這種布置的形式，綜合了前兩種布置形式的優(yōu)點，并克服其缺點。目前多數(shù)裝載機都采用這種布置形式。通常用穩(wěn)定比和穩(wěn)定度來評價裝載機的穩(wěn)定性。穩(wěn)定力矩和傾翻力矩之比，稱為穩(wěn)定比，即 當(dāng)K1時，裝載機穩(wěn)定；當(dāng)K1時，裝載機處于將要傾翻而未傾翻的臨界狀態(tài)。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下：式中 Q鏟斗中物料的重量（額定載重量） I動臂最大外伸時，載荷中心離前軸的距離 G裝載機的使用質(zhì)量 L 1裝載機的重心離前軸的距離其中，Q = 5000 kg，L 1= 1630 mm，G = 18000 kg ，I = 1680 mm計算得：K = 1因此穩(wěn)定性滿足要求。(1) 機械式傳動機械式傳動系是指，從原動機到驅(qū)動輪之間所有的機械傳動件組成的傳動系統(tǒng)。在中型和大型裝載機上基本不用，礦用裝載機也不采用。液力機械式傳動系的組成有：液力變矩器，液力換擋變速箱，分動箱，萬向節(jié)，主傳動，差速器，輪邊減速器等。當(dāng)外載荷力增大時，能自動增加牽引力，同時行駛速度下降；反之，當(dāng)外載荷力減小時，其牽引力下降，速度增大。2) 能提高裝載機的使用壽命，由于液力傳動系的介質(zhì)是液體，可以吸收振動和沖擊，從而提高了各零部件的使用壽命。液力機械式傳動，可以采用降低行駛速度以輸出最大的牽引力，從而提高了裝載機的通過性，有利于通過泥濘沼澤地。采用液力機械式傳動，啟動平穩(wěn)，并可以在較大的范圍內(nèi)進行無級調(diào)速，同時，變速時無沖擊，因液體介質(zhì)可以吸收振動和沖擊，所以，提高了裝載機的舒適性。液力變矩器是一個無極變速箱，它可以使齒輪變速箱的變速檔數(shù)減少。 液力機械式傳動的主要缺點是：有液力損失，牽引效率低，制造成本高。(3) 液壓機械式傳動系液壓機械式傳動系是指從原動機到驅(qū)動輪之間，動力是經(jīng)過泵，油馬達和機械傳動件而傳遞的，其傳動系統(tǒng)如圖所示：為了使原動機保持恒功率工作，傳動系統(tǒng)必須能進行恒功率調(diào)節(jié)。一般是采用調(diào)節(jié)油泵不調(diào)油馬達或調(diào)節(jié)油馬達不調(diào)節(jié)油泵的辦法，兩者都進行無級調(diào)速。WJ76電動鏟運機的傳動系數(shù)。(四)全液壓傳動系 全液壓傳動系是由液壓馬達直接帶動驅(qū)動輪，省去了復(fù)雜的中間傳動件。 與機械式傳動相比，全液壓傳動結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，能夠無級調(diào)速，發(fā)動機的工作狀態(tài)好。(五)電力傳動系電力傳動系是指從原動機到驅(qū)動輪之間，采用了電力傳動系統(tǒng)。圖中所示為電動輪裝載機的傳動系，由柴油機1帶動交流和直流發(fā)電機。交流電動機產(chǎn)生的交流電，輸送到裝載機的其它輔助機構(gòu)的交流電動機中，實現(xiàn)其它的輔助動作。電動輪的傳動過程為：直流電動機的轉(zhuǎn)子4，帶動齒輪7，齒輪7帶動齒輪8,9，齒輪9把動力傳到齒輪圈6上，由于內(nèi)齒輪圈6和車輪固定在一起，所以，車輪和內(nèi)齒輪圈6一起轉(zhuǎn)動。在電動輪內(nèi)的直流電動機，其轉(zhuǎn)速可以隨外界阻力的大小的變化。電動輪還有能耗制動的作用。用其所發(fā)的電能供給制動電阻，產(chǎn)生制動作用，這種制動方法成為能耗制動。柴油機具有結(jié)構(gòu)較緊湊，燃料經(jīng)濟性較高和機動性較好等優(yōu)點，但是，它的扭矩適應(yīng)性系數(shù)較小，～，故超載能力有限。但當(dāng)車輛在外阻力的變化幅度較大的情況下作業(yè)時，如外阻力超過發(fā)動機的最大負(fù)荷，而駕駛員有未及時換入低檔或采取減小工作阻力的措施，則柴油機將熄火。為了避免柴油機熄火，傳動系只能設(shè)計成使柴油機在較低的負(fù)荷下工作，此時，發(fā)動機的功率利用程度降低，因而生產(chǎn)率降低，經(jīng)濟性也下降。這樣既避免了發(fā)動機的熄火，又充分發(fā)揮了發(fā)動機功率。因此，在工程機械上正日益廣泛地采用業(yè)力傳動裝置。機械傳動系統(tǒng)除沒有變矩器外，其他部件與液力機械傳動系統(tǒng)形同。泵輪、渦輪和導(dǎo)輪上都有均勻分布在圓周上的葉片。泵輪和發(fā)動機的曲軸相連，渦輪通過渦輪軸經(jīng)變速器，主傳動等和車輪相連。從泵輪流出的工作液體高速地流入渦輪，它在渦輪葉片中的運動推動渦輪轉(zhuǎn)動，使工作液體的動能又轉(zhuǎn)換成機械能，通過渦輪軸經(jīng)變速器，主傳動等驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。液力變矩器之所以能夠改變力矩是由于導(dǎo)輪的作用。當(dāng)高速液流沖擊渦輪時，液體給渦輪一個力矩,方向和相同?；蛘咭部梢哉f，由于導(dǎo)輪葉片的導(dǎo)向，增加了導(dǎo)輪的力矩，即增加了傳遞給渦輪的力矩。即=++=0∴ =+上式表明作用于渦輪的力矩等于泵輪和導(dǎo)輪力矩的向量和。此外，式中也可以理解為外載荷作用在渦輪軸上的阻力矩。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速為零或很小時，和的方向相同，則＞；當(dāng)作用在渦輪上的力矩大于其阻力矩時，車輛開始起步，渦輪轉(zhuǎn)速由零逐漸增加。因此，液力變矩器的渦輪力矩可以大于，等于或小于泵輪力矩，輸出力矩值是隨渦輪轉(zhuǎn)速即外載荷的變化而自動改變的。 式中、——分別為泵輪軸及渦輪軸上力矩。當(dāng)制動工況時，渦輪停止轉(zhuǎn)動，此時變矩系數(shù)最大，用 K 0表示。2) 變矩器的傳動效率η：即渦輪軸上輸出功率與泵輪軸上輸入功率之比。工程機械上η≥～。 液力變矩器設(shè)計 液力變矩器的設(shè)計比較麻煩，工作量大，而按相似原理設(shè)計比較簡單和易于掌握，新設(shè)計的變矩器只要泵輪轉(zhuǎn)速n1不小于模型變矩器泵輪轉(zhuǎn)速的40%，則誤差在2%～3%之內(nèi)，所以具有足夠的精確度。按照相似理論的設(shè)計方法，首先是根據(jù)工程機械的使用要求，選擇一個性能良好的模型液力變矩器，然后實驗測定模型變矩器的原始特性；再根據(jù)原始特性及力矩計算方程，進行變矩器與發(fā)動機的匹配計算，確定所設(shè)計變矩器的有效直徑D；最后根據(jù)相似原則，將模型變矩器循環(huán)圓各部分尺寸，按照模型和設(shè)計的變矩器有效直徑的比值進行放大或縮小，并保持葉片數(shù)及葉片角不變，即可確定設(shè)計的變矩器循環(huán)圓的各部分尺寸。實踐表明，變矩器仿形設(shè)計的過程，也是不斷改進和完善變矩器性能的過程。為了得到變矩器的力矩計算方程，需要研究一組幾何相似的液力變矩器在等傾角工況下工作。現(xiàn)在來研究等傾角工況，兩幾何相似變矩器傳遞力矩M和r， ，D之間的關(guān)系。是得圓周分速度，它決定液流的旋轉(zhuǎn)程度，即液體給工作輪的能量；是得徑向分速度，位于軸截面內(nèi)，它決定液流流量的多少。 泵輪出口處的液流通道面積可按下式確定： F1=2πr1b1Ψ式中 b1—泵輪出口處和Vm1相垂直的液流通道斷面寬度； Ψ—排擠系數(shù)，考慮葉片厚度占去一部分液流通道面積的修正系數(shù)，Ψ＜1。在同一等傾角工況，即同一傳動比i值，它們是常數(shù)，當(dāng)傳動比i不同時，則λ1, λ2可變化，即對一組幾何相似的變矩器來說，λ1,=f1（i）， λ2=f2（i）。試驗證明，上述公式具有足夠的精確度，只要所設(shè)計的變矩器和模型變矩器的泵輪轉(zhuǎn)速相差不超過40%，則其誤差不超過5%。評價變矩器性能的主要指標(biāo)是：（1）變矩器系數(shù)K：制動工況的變矩系數(shù)k0表示變矩器克服短期超載的能力，當(dāng)然K0大些較好，但如增加K0，則將減小最大效率ηmax情況下的傳動比i*，且當(dāng)i*愈小時，ηmax值也降低，這是因為K0增加時，液力損失也增加，因此，液力變矩器在其它性能相同時，可用制動工況下的變矩系數(shù)K0與最大效率值相應(yīng)的傳動比i*的乘積B=K0i*來評價，參數(shù)B叫做變矩器的變換性能。采用雙導(dǎo)輪綜合式變矩器可以提高變矩器的變換性能，擴大高效率區(qū)得范圍。 （2）傳動效率η：希望最高效率ηmax高，同時希望變矩器高效率范圍ipim，區(qū)段寬廣。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速n1不變而渦輪轉(zhuǎn)速n2變化時λ1（M1）=f（i）的曲線有如下四種情況：（1） 當(dāng)i變化時而λ1不變，這種變矩器叫做不可透的。（3） λ1隨i的增加而增加，這種變矩器叫做負(fù)可透的。對于不可透的變矩器，由于i變化時，λ1不變，因此發(fā)動機的負(fù)荷拋物線M1只有一根，它和發(fā)動機外特性的交點也就只有一點。對于可透的變矩器，由于λ1隨i的變化而改變，因此發(fā)動機的負(fù)荷拋物線M1將是一束，與發(fā)動機外特性，調(diào)速特性的交點將是一個區(qū)段，故由外界阻力引起渦輪轉(zhuǎn)速的變化可以透過變矩器傳給發(fā)動機引起發(fā)動機工況的變化。(4)泵輪力矩系數(shù)λ1：通常以最大泵輪力矩系數(shù)λ1max作為λ1的代表值。上述指標(biāo)中，評價變矩器性能最主要的指標(biāo)是K0, ηMAX,KP,IP,TP等。(1)單級和多級液力變矩器液力變矩器按照布置在其它兩