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1、目录摘要 错误！未定义书签；ABSTRACT错误！未定义书签；绪论 错误！未定义书签；1 ZL50 轮式装载机总体参数的确定21.1 轮式装载机的基本组成21.2 轮式装载机的工作原理31.3 轮式装载机总体参数的确定31.3.1 装载机动臂提升、下降、及铲斗前倾时间确定91.4 ZL50 轮式装载机的总体布置1061.5 各部件布置的详细要求101.6 掌握桥荷力安排 111.7 ZL50 轮式装载机的稳固性运算错误！未定义书签；2 液压系统的初步介绍错误！未定义书签；2.1 液压系统的工作原理错误！未定义书签；2.2 液压系统的组成部分错误！未定义书签；2.3 液压传动的优点 错误！未定义
2、书签；2.4 液压传动的缺点 错误！未定义书签；2.5 技术要求 错误！未定义书签；2.6 ZL50 轮式装载机液压系统设计已明确的参数错误！未定义书签；3 液压系统设计 错误！未定义书签；3.1 制定液压系统方案 错误！未定义书签；3.1.1 油路循环方式的分析与挑选9 错误！未定义书签；3.1.2 确定液压执行元件的形式错误！未定义书签；3.1.3 各机构液压回路的确定错误！未定义书签；3.2 绘制液压系统原理图错误！未定义书签；3.2.1 铲斗收起与前倾错误！未定义书签；3.2.2 动臂升降 错误！未定义书签；3.3 确定液压系统的主要参数错误！未定义书签；3.3.1 液压缸载荷组成10
3、 错误！未定义书签；3.3.2 初选系统工作压力 错误！未定义书签；3.3.3 运算液压缸的主要结构尺寸错误！未定义书签；3.3.4 运算液压缸所需流量12 错误！未定义书签；3.3.5 运算液压执行元件的实际工作压力错误！未定义书签；3.4 液压元件的挑选与专用件设计错误！未定义书签；3.4.1 液压泵的挑选 错误！未定义书签；3.4.2 液压阀的挑选 错误！未定义书签；3.4.3 辅元件的挑选 错误！未定义书签；3.5 液压系统的性能验算错误！未定义书签；3.5.1 液压系统压力缺失 14 错误！未定义书签；3.5.2 液压系统的发热温升运算错误！未定义书签；3.5.3 运算液压系统的散热
4、功率错误！未定义书签；3.5.4 依据散热要求运算油箱容量错误！未定义书签；3.6 液压系统冲击压力 错误！未定义书签；3.6.1 压力冲击的缘由错误！未定义书签；3.6.2 排除或削减压力冲击的措施错误！未定义书签；4 动臂液压缸的设计 错误！未定义书签；4.1 液压缸的结构参数运算错误！未定义书签；4.1.1 缸筒壁厚运算 错误！未定义书签；4.1.2 缸筒外径 错误！未定义书签；4.1.3 缸底厚度的运算错误！未定义书签；4.2 液压缸的连接运算 错误！未定义书签；4.2.1 销轴与耳环连接运算错误！未定义书签；4.3 活塞杆活塞杆强度及稳固性验算错误！未定义书签；4.3.1 活塞杆强度
5、验算错误！未定义书签；4.3.2 活塞杆稳固性验算 错误！未定义书签；总结 错误！未定义书签；参考文献 错误！未定义书签；致谢 错误！未定义书签；1 ZL50 轮式装载机总体参数的确定1.1 轮式装载机的基本组成轮式装载机依据使用场合不同可分为两类，即在露天装载作业时使用的前端轮式装载机和主要用于地下矿物开采的井下铲运机；国产 ZL 系列前端式轮式装载机的底盘采纳的是由柴油机驱动的液力机械传动系统，铰接转向，气顶油式的盘式制动；工作装置系统多采纳反转六连杆式，采纳液压操纵；基本结构如下图：1- 铲斗； 2- 摇臂； 3- 动臂； 4- 转斗油缸； 5- 前车架； 6- 动臂油缸； 7- 驾驶室
6、； 8- 变矩器； 9- 发动机； 10-水箱； 11- 配重； 12- 后桥； 13- 后车架； 14- 变速箱； 15- 前桥； 16- 连杆图 1-1 国产 ZL 系列前端轮式装载机的基本组成1.2 轮式装载机的工作原理轮式装载机是以柴油发动机为动力源，以轮胎行走机构产生推力或牵引力 ，由工作装置来完成土石方工程的铲挖、装载、卸载及运输作业的一种工程施工机械；以常用的轮式装载机为例见图 1-1 所示，其工作过程是发动机9 的动力经变矩器传给传给变速器14，再由变速箱 14 经过前后传动轴分别传给前后桥15、12 以驱动车轮转动，使装载机工作装置接近并插入料堆；工作装置动臂的一端铰接在车架
7、上，一端铰接着铲斗，利用转斗油缸4 通过摇臂 2 和连杆 16 可使铲斗翻转，利用动臂油缸可使动臂绕上铰接点旋转，以举升、放下铲斗，完成装载作业 1；1.3 轮式装载机总体参数的确定轮式装载机的总体参数，是指它的主要性能参数和基本尺寸参数；性能参数包括装载机自重力，额定载重量，铲斗容量，发动机功率，最大插入力，掘起力，最大卸载高度和卸载距离等；基本尺寸参数包括轴距，轮距，轮胎尺寸，形状尺寸等；(1) 装载机自重力装载机的自重力通常指由装载机本身的制造装配质量以及发动机的冷却水、燃料油、润滑油、液压系统油、随车必备工具、驾驶员体重等因素引起的重力；装载机靠行走将铲斗插入料堆，铲斗插入料堆的才能取
8、决于装载机的牵引力Fd ，牵引力Fd 受装载机附着力的限制，故装载机的自重力应能使其驱动系统产生足够的附着力，以满意铲斗插入料堆的需求；在插入料堆时，牵引力主要用来克服插入阻力和运行阻力，即FdFinms g（1-1）式中 Fd装载机行走牵引力， N；Fin铲斗插入阻力， N；ms装载机整机质量， kg；滚动阻力系数；Fdmsg（1-2）式中附着系数装载机牵引力受地面附着条件限制，所以牵引力的最大值应不大于附着力，由于装载机多为四轮驱动，从而将式1-1代入 1-2式中，可求得装载机自重力Gs 为GsmsgFin（1-3）其中的的系数通过查表图可取：0.10,0.50 ；经多方参考本设计 Fin
9、=18000N；综合以上数据可得Gs45000N；依据多方考虑可取自重 Gs =165000N；（ 2）装载机额定载重量装载机额定载重量是在保证装载机必要的稳固性能的前提下， 它的最大载重才能；额定载重量；装载机的重量确定符合国家产品标准.由于本设计为 ZL50 ，根据国家标准为 5000kg，容量 3 m3 ；(3) 装载机铲斗容量装载机铲斗容量分两种：一种称为额定容量，是指铲斗四周均以 1/2 坡度积累物料时，由物料坡面与铲斗内廓所形成的容积；另一种称为平装容量，指铲斗的平装容积；通常所说的铲斗容量是指其额定容量 2 ；平装容量Vs 与额定容量Vr 有如下关系，即VVrs1.2（1-4）额
10、定容量与额定载重量有如下关系，即Vrmr（1-5）装载物料密度， mr 额定载重量本设计应当为5000kg， Vr铲斗额定容量， kg；由于 通常去 15002000kg/ 3m3 为国家标准数字；(4) 最大插入力m3 ，所以运算得最大插入力是装载机插入料堆时在铲斗斗刃上产生的作用力， 其值取决于牵引力，牵引力越大，插入力也越大；在平地匀速运动下不考虑空气阻力时，插入力大小等于牵引力减去滚动阻力；Fi maxPmaxGsVin1-6式中Fi max 最大插入力， N；Pmax 发动机最大有效功率， W；Vin 插入速度， m/s； 传动系统效率；Gs 装载机自重力， N； 滚动阻力系数；装载
11、机的最大插入阻力Fi max 受附着力限制，所以要保证Fi maxGs1-7即， Fi max66800N ；对于铲装时停止运动，用推压油缸使铲斗插入料堆的装载机， 插入力取决于推压油缸的推力，但最大不超过装载机与地面的静摩擦力；铲斗插入料堆时，单位长度斗刃上所产生的最大作用力，叫做单位斗刃插入力，也称比切力；比切力是表示装载机铲斗插入料堆才能的指标，比切力越大，铲斗插入料堆的才能越强；(5) 掘起力装载机掘起力是指在下述条件下，铲斗围着某一规定铰接点回转时，作用在铲斗切削刃后面100mm 处的最大垂直向上的力 对于非直线型斗刃的铲斗，指其斗刃最前面一点后100mm 处的位置 3 ；1 装载机
12、停在坚实的水平地面上；2 装载机具有标准的使用质量；3 铲斗斗刃底部平行于地面，且与地平面距离的上下误差不超过 25mm；装载机掘起力标志着装载机铲斗绕规定点回转时动臂举升或铲斗翻转的才能；假如在举升或转斗过程中，引起装载机后轮离开地面， 就垂直作用在铲斗上使装载机后轮离开地面的力就是装载机的掘起力；掘起力是由转斗或动臂油缸供应的，依据装载机的稳固性运算，初步运算时，依据额定载重量按下式近似确定 4 ；Fz1.8 2.3mr g1-8运算得：转斗或提升动臂时，单位长度斗刃上产生的最大掘起力叫做单位斗刃掘起力；(6) 最大卸载高度和铲斗最大举上升度最大卸载高度是指动臂在最大举上升度、铲斗斗底与水
13、平面成45角卸载时，其斗刃最低点距离地面的高度，露天装载机的卸载高度可以依据配用车辆车厢高度确定，即hmaxhvh1-9式中hmax 最大卸载高度， mm；hv 配用车辆车厢高度， mm；h 考虑到作业时斗刃与车厢侧板间保留必要的间隙，取h300 500mm；查取文献， hv=2600 mm，h=500mm运算得： hmax=3100mm；(7) 铲斗最大卸载高度时的卸载距离 5铲斗最大卸载高度时的卸载距离，是指铲斗在最大卸载高度时，铲斗斗刃到装载机本体最前面一点 包括轮胎和车架 之间的水平距离；这个距离小于铲斗处于非最高位置卸载时的卸载距离，所以称为最小卸载距离，要保证式中 L 最小卸载距离
14、， mm；Lbb1-102b 配用车辆车厢宽度， mm；b 装载机本体前缘与运输车辆间应保留的距离，mm；运算得： L=1150mm；(8) 铲斗的卸载角与后倾角铲斗被举升到最大高度卸载时，铲斗底板与水平面间的夹角为卸载角；为了保证铲斗在任何举上升度都能卸净物料，这就要保证在任何举上升度时都满意 45 ；装载机处于运输工况时，铲斗底板与水平面间的夹角为后倾角；后倾角过小，不但影响铲斗的装满程度，而且使铲斗举升初期物料向前撒落；后倾角太大，使铲斗举升后期向后撒落，易造成设备事故；取后倾角 =45， =50；(9) 最小离地间隙装载机最小离地间隙是通过性的一个指标，它表示装载机无碰撞的越过石块、树
15、桩等障碍的才能；依据体会，取最小离地间隙为300mm；(10) 轴距和轮距装载机轴距是指前后桥中心线的距离；轴距的大小影响装载机的纵向稳固性、转弯半径和整机质量；轮距是指两侧轮胎中线的距离，本次所设计的装载机，前后桥采纳相同的轮距及同类轮胎；轮距的大小影响装载机的横向稳固性及转弯半径和单位长度斗刃上的插入才能；本次设计的装载机的轴距为 2760mm，轮距为 2200mm；1.3.1装载机动臂提升、下降、及铲斗前倾时间确定动臂提升时间选 6s； 动臂下降时间选 3s； 铲斗前倾时间选 2s；装载机的形状尺寸，可以依据举上升度、卸载距离、轮距、轴距、算出整机的长、宽、高；名称车长总宽度车高 轴距轮
16、距几何尺寸7945mm 2800mm3450mm3200mm 2200mm表 1-1 形状尺寸最小离地间隙最大卸载高度300mm3100mm1.4 ZL50 轮式装载机的总体布置总体布置时应当精确挑选三个方向的布置基准：1 以通过后桥中心线的水平面为上下位置的基准；2 以通过后桥中心线的垂直面为前后位置的基准；3 以两侧车轮的对称面为左右位置的基准；1.5 各部件布置的详细要求 6(1) 车架连接和传动轴的的布置我所设计的 ZL50 轮式装载机采纳一般的铰接式装载机模型；故作出如下设计：铰接销布置在轴距的1/2 处，此种布置转弯半径小；前后轮轨迹重合，削减了行驶阻力和转弯阻力；连接前后车架的铰
17、接销有上下两个，车架的外部宽度受轮距限制，内部宽度要求考虑安装发动机和转向油缸的位置，车架高度是依据结构的强度要求和支撑件尺寸要求而定 . 每个车架绕铰接销的相对转角为35左右；传动轴布置在装载机的纵向对称平面内，且保证水平布置使中间传动轴的中点与车架的铰接销中心线重合；(2) 发动机与传动系统的布置发动机按纵向布置在装载机的后部，以保证整机的稳固性；发动机相对后桥的前后距离，可依据桥荷安排力进行调整；(3) 摇摆桥的布置为了保证装载机在凹凸不平的路面上行驶时，其左右轮都与地面接触，而不悬空，采纳了摇摆桥结构；依据体会，我选取了后桥摇摆；(4) 工作装置的布置工作装置布置在装载机的前部；工作装
18、置的详细布置详见第四章；(5) 驾驶室的布置在铰接式车架上，驾驶室布置一般有三种方案；1 驾驶室布置在前车架的后部；驾驶员视野好，并与铲斗的相对视角保持不变，铲斗的对准性简单掌握，但驾驶员受到工作机构传来的冲击较大，简单疲惫；2 驾驶室布置在后车架的前部；驾驶员的视野不好，驾驶员与铲斗的相对视角有变化，铲斗的精确性不易掌握，但驾驶员受工作机构传来的冲击小，不易疲惫；3 驾驶室布置在后车架的前悬壁处；这种布置的形式，综合了前两种布置形式的有点，并克服其缺点；但转向时铲斗精确性差， 由于铲取作业和卸载作业一般不在转向时进行，因此影响不大；综合考虑，本次设计采纳第三种布置方式；1.6 掌握桥荷力安排
19、当桥荷力安排确定为详细值后，才能进行使用性能分析；装载机在作业过程中，作用在铲斗上的外载荷力变化范畴很大，使作用在前后桥上的桥荷力大小也发生了变化；为了满意装载机的通过 性、牵引性和稳固性的要求，前、后桥的载荷力必需在这个变化中合理安排；对于我所设计的轮式装载机，依据国家举荐桥荷力安排如下；空载时，前桥桥荷力占装载机自重力的40%45%，后桥桥荷力占装载机自重力的 60% 65%；满载时，前桥桥荷力占装载机自重力的75%80%，后桥桥荷力占装载机自重力的 25% 20%；令 Gs 就是整机的自重力， l1 为重心到前桥的水平距离，L 为轴距；本团队全部是在读机械类讨论生，娴熟把握专业学问，熟知各类机械设计，服务质量优秀；可全程辅导毕业设计，学问珍贵，带给 你 的 不 只 是 一 份 设 计 ， 更 是 一 种 能 力 ； 联 系 方 式 ：QQ712070844，请看 QQ 资料