轮式装载机及其运动模拟设计【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述 机械设计制造及其自动化 轮式装载机及其运动模拟设计 一、 研究现状、发展趋势 轮式装载机在不断引入新技术，新生产线，在关键部位不断的技术创新，使得从满足功能型向经济实用型过渡。以前生产出来的产品设计都差不多，没有自己的特色和优势，经过改革后，在装载机行业中脱颖而出。大小型的轮式装载机，受到市场的客观限制，只有中型的装载机更新换代的速度比较快。技术创新使得装载机的各个细节的设计有了大步的提高，比如动力系统的减震、散热系统的结构优化、防尘等。利用电子技术和负荷传感技术使变速箱可 以实现自动换挡和液压变量系统的应用，提高了装载机的工作效率。驾驶室具备 FOPS&ROPS 功能，室内

2、的环境和各个装置都可以调节，提高了安全性和舒适性。降低噪声和排放，强化环保指标。利用新材料，新工艺，新技术，提高产品的寿命和耐用性。设计装载机便得简单，使得最大限度的减少维修和保养的次数和维修时间。 我国装载机的生产在近几年有了比较快的发展，目前已成批生产的露天工程用装载机有：斗容为 0.75 米 3 的 ZL15，斗容为 1.5 米 3 的 ZL30，斗容为 2 米 3 的 ZL40，还有斗容为 3 米 3 的 ZL50。此外，国内好几个工程与矿山 机械厂，已经设计制造出斗容为 5米 3 和 8 米 3 的大型轮式装载机，并且正在设计试制特大型轮式装载机。 3t 以下装载机产品主要以 ZL1

3、0、 ZL15、 ZL16 为代表，利用拖拉机地盘和农用运输配套使用。 ZL30 装载机采用电换挡变速箱，使 3t 级装载机技术上有新的突破。 ZL10/ZL50 装载机，主要的生产厂家都拥有，第一代产品大部分都是用同一套图纸，第二代产品主要对工作装置进行了优化技术，改变外型。第三代更进一步的优化了它的性能和配置，各个厂家各自拥有不同的专利，是产品在市场中更新换代的步伐加快。 ZL60 及 6t 以上的装载机在 国内有很大的发展潜力。装载机的设计过程，大体可分为：明确任务、调查研究、制定设计任务书，进行整车布置、确定整机的主要性能参数，进行各部件的方案设计与强度计算，技术设计与工艺设计等阶段。

4、除此之外，随着现在设计的更进一步的要求以及计算机硬件和软件的高速发展，在设计的制图阶段，人们并不满足于平面二维制图，现有的 CATIA、Pro/E等等一些高端软件可以满足设计者造出三维立体，并且依赖于仿真软件例如 ADMAS进行动态仿真。功能强大的 CATIA V5 三维制图软件不仅可以很容易的造出三维立体，而且可以进行动态仿真，从而 得到一系列有用的信息比如重要的工程分析等等，本设计1 就是依赖 CATIA V5R10 来进行设计的。对于装载机这样比较大型的工程机械，成本相对来说是比较高的，设计人员希望在设计阶段而不是在装载机已经设计出来的阶段对装载机进行比较全面的把握从而可以降低成本。另一

5、方面，模拟环境可以作为一种实验环境，对一些可能遇到的工程问题进行模拟，以期在实际工程运作中保持一定的安全系数，提高刚度、强度、稳定性等等。虽然我们国家的装载机技术发展很快，但是跟发达国家相比较其速度还是慢得多，重型机械作为我们国家生产力水平一个重要的指标，所 以我们更应该注重它的发展，尽量把传统的技术方法与高科技的计算机软件相结合，走出一条具有高效率、高质量、高可靠性的制造之路。在当前工业化向新型工业化转型，驱动力由工业化转变成了城市化，从而带来了爆发式增长的转换。挖掘机的品种将呈现爆发式的增长。西部发展了，完成了装载机到挖掘机的转变。挖掘机主要用于城市和农村的建筑施工工程。国内首创第一台带跟

6、踪供电系统的双动力装载机采用电力驱动，跟踪供电系统采用了电梯式悬挂配重设计，将配重的上下运动变成收放运动，最大工作半径可以达到 50 米，最大吊装可以达 10 吨。变频器在装载机节 能方面的改造，装载机启动的时候，电动机的电流会比额定高，会影响电动机的使用寿命，电动机的速度是不变的，但实际的使用过程会变化，所以变频是非常有必要的。 二、 存在的问题 一般来说，在 Pro/E 软件环境下，机械系统的三维建模应该严格按照设计构思或者前期图纸为依据进行，尽量保持三维图形数据的完整和正确性。将进行挖掘机虚拟样机的动力学分析和工作装置的有限元分析，因此建模原则是：装载机工作装置建模尽量细化，包括动臂、斗

7、杆等的内部加强筋等需详细建模，而除工作装置以外的部件，在建模时则尽量简化，比如回转平台、行走装置等只 是勾画出外部形状，而内部细节并未详细绘制，但在动力学分析时，其转动惯量、质量等依据设计数据进行。用 Pro/E 的软件中实体模型可以用很多不同的构造方法，采取何种方法更为合理、高效。需要一个经验的积累。对于想挖掘机工作装置中的动臂、斗杆、铲斗等复杂的零件，选择合理的构造方法是尤其重要的。因此，在设计实体的模型之前，必须要有考虑模型生成的方法和步骤。 参考文献 1 徐灏 .机械设计手册 M.北京：机械工业出版社， 1991. 2 徐希民 .铲土运输机械设计 M.北京：机械工业出版社， 1989.

8、 3 张光 裕，许纯新 .工程机械底盘设计 M.北京：中国建筑工业出版社 ,1988. 4 吉林工大工程教研室 .轮式装载机设计 M.北京：中国建筑工业出版社 ,1982. 5 长沙矿山研究院露天装载机组 .露天装载机 M.北京：机械工业出版社 ,1974. 2 6 杨晋生 .铲土运输机械 M.北京：机械工业出版社， 1981. 7 吉林工业大学工程机械教研室 .轮式装载机设计 M.北京：中国建筑工业出版社，1979. 8 高秀华，王智明，王继新 .工程分析及电子样机模拟 M.北京：化学工业出版社，2004. 9 Pu Kun,Zeng Hong,Wang Jinfeng. Developme

9、nt of a New Tool for Building 3D Parametrization Parts Library Based on CATIA SoftwareJ. Mechanical Science and Technology. 1999.01 10 Wang Chenchun,Chen Xiaonan,Yang Peilin. Automatic Planning of Assembly Sequence Based on Computer Aided Design Model for ProductJ. Journal of Xi an Jiaotong University.2003.07