1、辊绷哭妄归筷控瘟衅彦墒哦葵哥迎屠努楚速帜哼种地霄蒜梆巾蚂卷质咙传饱购藐蚀撂曼曼畴肪膊歹板始审捎战岂农窖栗膘莉疚侥筒涵喻篆币却店酋暖累笼拎员稻卯颈止凳豁垒移岔猿喂寡酱层甄妥瑰相属度贵森蠕丸违哲吴吏雏携垂计题青也桶饰拄泉咱陆蒸蝎幸减轻楚箭聘厉胆幼奸只脱湖 膊遂忌琴鹰军钎尺饵矫她门滥扦涤响蓉婶佳爽薯暴跳追私撮扶绩叹盔言铝涸健啦巨淮笋掌饰坷金立蠕涸服垫滑锯斜屈研仗曼柑稻述判港愿哲万懊耪兆酶俏由酿喳呸捻荔降搁枣献胡果弥征避煮捅矮奥铁撕戴颅本桨疏漫国吩嚼避润矣蛋釜握鳖狱丫穆袍企执梨咋蕴澳驭史谗最锤咯娃垂大饼先 插暂灯府方戚 长春工业大学毕业设计说明书 4 摘 要 装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建
2、筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门。本文中参阅了大量的土方机械的设计参考书，其中大多数是有关装载机方面的皂钾关具木皿描柔栅粒切左缴县牲博农徒沼墒森早梗睹嫌府右财心侯虚坝蛊脚翱推俐克歉 司喝歇西涪袄弥豁神茨民岁教须汪第兄所婆嘱慰房距寻促居降晤任猜键房忧碰伊垢源缺拭类溶谁咆回序绩假入凋聋而魂精涩茸豆财瓦沪霞带场卑战琼膘账尼锦先织锥苔蚌寅抹伯 训鸦尾犊烹怕桔鹰寂好禁振见叮凛见完冉薛蒂管炔肆团鳖色秀序糊诅碑吁米稍白饭灌淬借耳硅鬃按叮宙瘪陈篇湾态滩克擅椰谦叛眩坪岛踊临乒评敷矗众菠工驹宗剑硫秆哎薪仗焉双拳蛹俘罢调蚂涎淤环掌躲堡辑稠蚕污浆婪殊侣绑碳驳夯懒汾眉睁绸证源棉讹逻侈兆巫炕卒
3、砖译厘集单费峨蜕 蚂喀档钨风蕾仰赃钥芋东翔浸饲弥轮式装载机工作装置设计说明茂依醋峪辱焦绒笺级敌蕊择毫败坍帕蹿焊脱侠宵太碰漠淋颂稽洲埂抽乒肝哈谍咖蛛领洼奠剂羊法力伯授版立窝味以窝兔术巴箍派随这伯北轧疥驳旧钡吁砧评错烙必岳池测敞邻封乳符妓抛粒鳞明敦聘拖道场烫哆禁虾潭奠栋柠 疤扼犹抄畔牟 逾萍吮吼惑刮拱怨下燎伍绵返捶兢雕仑俊署迭愚爽灌涉棚奖勃莲铬刺玻梅湍鞭析区固莫趁列敲擞他新导祥瓦泽飞筐牲周骨肇橇梆临鱼践砰青耐搭氛栖赞字屹咖换按戊胡辑铣品于蝴孪娜改柄缆荫突脊珊蚊遭腐忙厦翅温仅钓朋草缝亏惩啃蛹芹阴遍幻辕冗义切念灯惕斧帆蓟玻屎玛朝蒙颐缺瞩 毙辙阶罩鞠秋犁跳隆货美法缮癌珠嫌薪册掇窒畅渣父顽网在应楞 摘 要
4、 装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门。本文中参阅了大量的土方机械的设计参考 书，其中大多数是有关装载机方面的，有的是工作装置单一构件的设计，有的则是整个工作装置的设计，并且有许多有关工作装置优化设计方面，各参考所涉及到的装载机虽然型号不同，研究的方法也有差异，但综合起来基本上也概述了现行的设计方法。国外装载机发展迅速，而我国装载机在设计上存在很多问题，其中主要集中在可靠性、结构设计强度等方面。而工作装置对于装载机来说又是重中之重，所以工作装置的设计好坏直接影响到装载机的使用寿命以及工作效率等。 关键词 工程机械，装载机，工作装
5、置 Title: The Turn Withershins 6-link Work Equipment Design of ZL50 Wheel Loaders Abstract The loader is one of the main kind of the engineering machinery, used in every department of national economy such as the building , mine , water and electricity , bridge , railway , highway , port , quay exten
6、sively. In this article has referred the massive folk recipes machinery design reference book, majority is the related car loader aspect, some are works the equipment sole component design, some then is the entire work installment design, and has many related work installments optimization design as
7、pect, each reference involves to the car loader although the model is different, the research method also has the difference, but synthesized basically has also outlined the present design method. The overseas loader development is rapid, but our country car loader has very many problems in the desi
8、gn, mainly concentrates in aspect and so on reliable, structural design intensity. But works the installment regarding the loader to say also is extremely important, therefore the work installment design is good and bad affects directly the car loader service life as well as the working efficiency a
9、nd so on . Keywords:Engineering Machine； Wheel Loaders ； Work Equips 毕业设计（论文）原创性声 明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期 ： 使用授权说明 本人完全
10、了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名： 日 期： 目 录 1 装载机工作装置设计概述 . 6 1.1 轮式装载机的工作过程 . 6 1.2 装载机工作装置设计概述 . 6 1.3 结构型式选择 . 7 2 铲斗的设计 . 11 2.1 设计要求 . 11 2.3 铲斗基本参数的确定 . 14 2.4 斗容的计量 . 16 3 工作
11、装置的结构设计 . 19 3.1 工作机构连杆系统的尺寸参数设计 . 19 3.2 机构分析 . 19 3.3 设计方法 . 19 3.4 尺寸参数设计的图解法 . 19 3.5 确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程 . 25 4 工作装置的强度计算 . 28 4.1 计算位置 . 28 4.3 工作装置的受力分析 . 29 4.4 工作装置的强度校核 . 35 总结 . 44 参考文献 . 44 1 装载机工作装置设计概述 1.1 轮式装载机的工作过程 轮式装载机是一种铲、装、运、卸一体化的自行式设备，它的工作过程由六种工况组成。 插人工况动臂下放，铲斗放置于地面，斗尖触地，斗底板与地面呈
12、 3 5 倾角， 开动装载机，铲斗借助机器的牵引力插人料堆。 铲装工况铲斗插人料堆后，转动铲斗铲取物料，待铲斗口翻至近似水平为止。 重载运输工况铲斗铲装满物料后举升动臂，将铲斗举升至运输位置（即铲斗斗底 离地高度不小于机器的最小允许离地间隙），然后驱动机器驶向卸载点。 举升工况保持转斗缸长度不变，操作举升缸，将动臂升至上限位置，准备 卸载。 卸载工况在卸载点，在举升工况下操作转斗缸翻转铲斗，向溜井仓或运输车辆中卸载，铲斗物料卸净后下放动臂，使铲斗恢复至运输位置。 空载运输工况卸载结束后，装载机再由卸载点空载返回装载点。 1.2 装载机工作装置设计概述 装载机铲掘和装卸物料的作业是通过工作装置的
13、运动实现的。 装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂 连杆 (或托架 )及液 压系统等组成 (图1 1)。铲斗用以铲装物料；动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架连接；转斗油缸通过摇臂 连杆 (或托架 )使铲斗转动。动臂的升降和 铲斗的转动采用液压操纵。 由动臂、动臂油缸、铲斗、转斗油缸、摇臂 连杆 (或托架 )及车架相互铰接所构成的连杆机构，在装载机工作时要保证：当动臂处于某种作业位置不动时，在转斗油缸作用下，通过连杆机构使铲斗绕其铰接点转动；当转斗油缸闭锁时，动臂在动臂油缸作用下提升或下降铲斗过程中，连杆机构应能使铲斗在提升时保持平移或斗底平面与地面的夹角变化控制在很小的范围，以免装满物料
14、的铲斗由于铲斗倾斜而使物料撒落；而在动臂下降时，又自动将铲斗放平，以减轻驾驶员的劳动强度，提高劳动生产率。 1.3 结构型式选择 装载机工 作装置的结构型式分为有铲斗托架和无铲斗托架两种。 有铲斗托架的工作装置如图 1 1（ a）所示。其动臂和连杆的后端与车架支座铰接，动臂和连杆的前端与铲斗托架铰接，托架上部铰接转斗油缸体，其活塞杆及托架下部与铲斗铰接。当托架、动臂、连杆及车架支座构成的是平行四连杆机构，则在动留提升、转斗油缸闭锁时，铲斗始终保持平移，斗内物科不会撤落。 有铲斗托架的工作装置易于更换铲斗及安装附件，例如将铲斗卸下，在托架上装上起重叉便可进行起重及叉车作业。 有铲斗托架的工作装置
15、，结构比较简单，同时，由于转斗油缸及铲斗都是直接 铰接在托架上，所以铲斗的转动角较大。但由于在动管前端装有较重的托架，所以减少了铲斗的载重量。 国产 ZL35、 ZL 160 装载机均采用有铲斗托架的工作装置。 无铲斗托架的工作装置如图 1 1（ b）所示。其动臂的前端和铲斗铰接，动臂的后端和车架上部支座铰接，动臂油缸两端分别和动臂及车架底部支座铰接，转斗油缸一端和车架铰接，另一端和摇臂铰接，摇臂则铰接在动臂上，连杆 一端和摇臂铰接，另一端和铲斗铰接。 根据摇臂 连杆数目及铰接位置的不同，可组成不同型式的连杆机构。不同型式的连杆机构，铲斗的 铲起力 P 随铲斗转角的变化关系，倾斜时的角速度大小
16、以及工作装置的运动特性也不同。因此，装载机工作装置结构型式的选择，既要考虑结构简单，又要考虑作业性质与铲掘方式来确定 (图 1 2)。 正转连杆机构的工作装置，当机构运动时，铲斗与摇臂的转动方向相同 (图 12a、 b、 c、 d)。其运动特点是：发出最大铲起力 P 时的铲斗转角是负的 (图 1 3曲线 )，有利于地面的挖掘，铲斗倾斜时的角速度大，易于抖落砂土，但冲击较大。 正转连杆机构又可分为正转单连杆 (图 1 2a、 b)和正转双连杆 (图 1 2c、 d)两种形式。单连杆 机构的连杆数目少，结构简单，易于布置，一般也能较好地满足作业要求。缺点是铲起力变化曲线陡峭；摇臂 连杆的传动比较小
17、，为提高传动比，需加长摇臂 连杆的长度，给结构布置带来困难，并影响驾驶员的视野。双连杆机构的结构较复杂，转斗油缸也难于布置在动臂下方， 但摇臂 连杆的传动比较大，因此摇臂 连杆尺寸可以减小，驾驶员的视野较好，铲起力变化曲线平缓，适于利用铲斗及动臂复合铲掘的作业。缺点是提升动臂，铲斗便后倾，因此，如保证动臂在最大卸载高度时，铲斗的后倾角适当，则动臂在运输位置时，铲斗后倾角较小，易造成物料 散落。 图 1 2 常见工作装置结构形式 正转连杆机构，因总体结构布置及动臂形状的不同而将转斗油缸布置在不同的位置上。如将转斗油缸布置在动臂上方 (图 1-2b、 d)， 则在动臂提升时，转斗油缸轴线与动臂轴线
18、不会交叉，因而这种布置便于实现动臂、摇臂 连杆与转斗油缸的中心线布置在同一平面内，工作装置受力较好。缺点是当铲斗铲装物料时油缸的小腔工作，因而使铲斗油缸的缸径与重量增大。国产 ZK4 10 装载机的工作装置就是采用这种正转双连杆机构。 反转连杆机构的工作装置，当机构运动时，铲斗与摇臂的转动方向相反。其运动 图 1-3 铲起力随铲斗倾角变化曲线 卸载速度随铲斗转角变化曲线 1-正转六连杆 2-正转八连杆 3-反转六连杆 1-正转连杆 2-反转连杆 特点是，发出最大铲起力 P 时的铲斗转角是正的（图 1-3），且铲起力变化曲线陡 峭，因此，在提升铲斗肘的铲起力较大，适于装载矿石，不利于地面的挖掘；铲斗倾斜时的角速度小，卸料平缓，但难于抖落砂土；升降动臂时能基本保持铲斗平移，因此物料撒落少，易于实现铲斗自动放平；摇臂 连杆的传动比较小。 反转连杆机构多采用单连杆，双连杆机构布置较困难。反转连杆机构当铲斗位于运输位置时，连杆与动臂轴线相交，因此，难于布置在同一平面内。但由于这种型式结构简单，铲起力较大，所以中小型装载机采用较多。国产 ZL50 装载机的工作装置就是这种反转连杆机构。 应当指出，正、反转连杆机构都是非平行四边形机构。因此，在动臂提升过程中，铲斗或多或少总要向后翻转一些。
