《ZL15轮式装载机整车布置设计_毕业设计论文(29页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ZL15轮式装载机整车布置设计_毕业设计论文(29页).doc（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-ZL15轮式装载机整车布置设计_毕业设计论文-第 25 页ZL15轮式装载机整车布置设计摘要随着基建的迅猛发展，装载机已成了工程建设中重要的组成部分。本次设计主要针对ZL15轮式装载机的基本参数进行整车布置设计，要求既满足了基本的性能特点，又有具有其优点。通过查阅相关资料期刊，在了解了装载机基本结构后，进行总体结构的选择，包括传动形式，变矩器，变速箱，离合器，驱动桥，转向系统系统，制动系统。然后通过实测和参考同类车型，确定一些基本参数，如轴距，轮距，最小离地间隙等。最后根据已知参数进行总体布置设计和对整体性能的校核验算。设计过程先用CAD画总体装配图，并用solidworks三维软件进行虚拟
2、装配，画出了整机三维立体图。最后利用Matlab软件对总体性能分析，从而得出所设计的总体设计性能参数曲线，并进行优化设计，从而达到最终目的。关键词：Zl15轮式装载机，整车布置,性能分析，Solidworks。ZL15 WHEEL LOADER LAYOUT DESIGNAbstractWith the rapid development of infrastructure, loader has become an important part in engineering construction.The mission of this time is design of overall
3、layout of ZL15 wheel loader.And,it meets the basic performance characteristics,also,has its avantages.This design first refer to the books and journals that about the loader design.To have a comprehensive understanding of loader.Second,on the choice of the general structure, including transmission f
4、orm, torque converter, gearbox, clutch, axles, steeringSystems, braking system.Through the measured and reference similar models, establish some basic parameters, such as the wheelbase, between, the minimum ground clearance is achieved, etc.According to the parameters that have known to design the g
5、eneral layout.On the overall performance of checking checking. In design process,first use the CAD to draw the overall picture,then,use Solidwords software for the 3d virtual assembly,final,finish the 3d drawing.Last,use the Matlab to analysis the performance of loader,and final to achieve purpose.K
6、EY WORDS: Wheel Loader ,Performance annlysis,Solidworks.目 录第1章 概述11.1 课题研究的背景及意义11.2 轮式装载机发展概况11.3 轮式装载机未来发展趋势11.4 课题研究的主要内容及意义21.4.1 课题研究的主要内容21.4.2 课题研究的意义2第2章 装载机总成结构的选择32.1 传动形式的选择32.2 变矩器类型的选择32.3 变速箱类型的选择42.4 换挡摩擦元件类型的选择42.5 驱动桥的选择42.6 转向系统的设计选择62.7 制动系统的设计选择62.8 轮胎的选择7第3章 装载机主要参数及其确定83.1 原始数据
7、83.2 最小离地间隙93.3 轴距93.4 轮距93.5 装载机轴荷分配9第4章 轮式装载机的整体布置104.1 总布置草图的基准选择104.2 发动机和传动系的布置104.3 铰接点和传动轴的布置114.4 摆动桥的布置114.5 工作装置的布置124.6 驾驶室的布置124.7 操纵系、油箱及平衡重的布置134.8 装载机整体布置图13第5章 轮式装载机整体性能的校核验算155.1 轴荷分配验算155.2 轮胎验算165.3 装载机的稳定校核175.4 装载机动力性分析185.4.1 驱动力-行驶阻力平衡图185.4.2 动力特性图215.5 轮式装载机转向操纵系统的分析235.6 轮式
8、装载机制动系统的校核235.7 轮式装载机最小转向半径分析26第6章 装载机整机三维建模286.1 Solidworks介绍286.2 Solidworks建模的步骤286.3 ZL15轮式装载机三维装配图30总结31致谢32参考文献33附录34第1章 概述1.1 课题研究的背景及意义 近年来，随着科技的发展，装载机的应用越来越广泛。装载机主要用于铁路、公路、建筑工地、矿山工地、水利电场、港口等部门。 装载机的设计过程主要有：任务的确定，调查与研究，然后制定设计任务方案，进行总体布置，确定整体参数，进行各个部件的强度计算，工艺设计，试验并且修改等一系列阶段。1.2轮式装载机发展概况装载机诞生于
9、20世纪20年代，此后不断发展创新。它的传动系从机械式传动到液力机械传动、全液压传动和电传动，目前广泛采用液力机械传动。20世纪40年代开始出现全轮驱动的装载机，20世纪60年代中开始出现铰接式转向装载机，如今这些结构被广泛采用。随着技术的不断发展，到20世纪80年代，装载机进入了机-电-液一体化的阶段。到21世纪装载机在整机性能、作业的能力、安全性、可靠性以及操作性，舒适性等各个方面都有很大的改善和提升。从20世纪60年代初中国从开始试生产单斗装载机到如今已形成了烟台工程机械厂、厦门工程机械厂、三一工程机械厂、徐州工程机械厂等上百个厂家。装载机的年产量已达到13000多台，其中轮胎式装载机占
10、98。装载机的规格型号已有120多个，斗容从0.3t到15t，其中大型机占45.7，小型机占18.8，超小型机仅占1。经过40多年的发展和创新，我国装载机性能有了很大的发展。1.3轮式装载机未来发展趋势 未来，国内外装载机的发展概况可归结如下几个方面。 1）装载机的大型化与小型化。 2）新材料、新技术的采用。 3）机电液一体化、数控化。 4）装载机的轮胎化。 5) 装载机多功能化,智能化。1.4 课题研究的主要内容及意义1.4.1 课题研究的主要内容本次研究主要是针对ZL15轮式装载机整车布置设计。根据该装载机的一些整车参数，确定整车的布置方案，并阐述装载机的使用范围与功能优势。选型设计发动机
11、，变速器，离合器，主减速器，前后桥，确定前驱或后驱，选择大梁，车架制动系统，设计转向系统和悬架系统。 根据自己的选择(或厂家提供)的主要总成, 进行该装载机的布置设计。在自己的布置设计方案(或厂家提供的)基础上,进行装载机的动力性分析等。对自己设计的布置方案(或厂家提供的),进行转向操纵系统的分析并改进。对该系统进行制动系统与悬架系统校核设计。进行通过性、最小转向半径分析等。1.4.2 课题研究的意义本课题研究的目的是研发新型装载机机的需要，通过对整体布置设计后的总体性能参数分析，得出优化设计参数，从而更适用于市场需求。利用Solidworks进行轮式装载机的总体布置建模，且利用Matlab软
12、件对总体性能分析，从而得出所设计的总体设计性能参数曲线，并进行优化设计，从而达到最终目的。第2章 装载机总成结构的选择2.1传动形式的选择采用液力机械传动，用此传动形式相对其他传动形式具有以下优点：1）使车辆具有自动适应性；2）提高车辆的使用寿命；3）提高车辆的通过性；4）提高车辆的舒适性；5）简化了车辆的操纵。图2-1为装载机的传动示意图。图2-1 装载机的传动系统示意图 1-发动机；2-变矩器；3-变矩器回油泵；4-工作油泵；5-转向油泵；6-脚制动；7-手制动；8-驱动桥；9-轮边行星减速器2.2 变矩器类型的选择液力变矩器的正确选择与否，影响到装载机的牵引性，生产效率。考虑到装载机工作
13、时牵引力和车速变化大，工作环境比较恶劣，需要的变档系数K较大，参考同类车型，选用双涡轮单级液力变矩器。由于本次设计的装载机为小型机械，与发动机的匹配方式，采用全功率匹配，以满足对插入力（牵引力）的要求。2.3 变速箱类型的选择选择动力变档行星变速箱（如图2-2），此类型变速箱结构紧凑，刚度大，齿轮寿命长，传动效率高，同时采用制动器而不是摩擦离合器换挡，避免使用旋转油缸和旋转密封，工作可靠。图2-2 双级行星轮边减速2.4 换挡摩擦元件类型的选择选用湿式片式制动器，因为其具有优点:如不易磨损和烧坏，寿命长，所传递的力矩可以通过改变摩擦片数量来改变摩擦元件实习，结构通用性好，制造工艺性好。2.5
14、驱动桥的选择为了充分利用装载机的附着重量，最大发挥其牵引力，采用全桥驱动，由于减速比较大，采用双级减速体积大，不易布置，故采用单级主减速器和轮边减速器组合。这种结构便于布置，又可以获得较大的传动比。前桥结构形式如图2-3,后桥结构形式如图2-4。图2-3 前桥总成1-主传动器；2-管塞；3-透气管；4-半轴；5-制动器总成；6-油封 ；7-挡油环；8-卡环；9-轴承；10-制动鼓；11-轮壳；12-轮胎；13-轮辋；14-行星轮架；15-内齿轮；16-垫片；17-行星轮轴 ；18-钢球；19-滚针；20-行星齿轮；21-太阳轮； 22-挡圈；23-盖；24-轴承图2-4 后桥总成1-主传动器；
15、2-内半轴；3-后桥壳体；4-万向节；5-外半轴；6-轮边减速器2.6 转向系统的设计选择轮式装载机转向方式有：整体式和铰接式。铰接式转向（铰接式车架）。1）后轮转向（图2-5a），此种转向对驾驶员要求高。2）全轮转向（图2-5b），转向半径小，机动性好，但是结构复杂。3）前轮转向（图2-5c），布置困难，不适用。4）铰接转向（图2-5d），装载机的车架不是单一整体，由前后车架构成，中间用铰轴铰接起来。此种转向类型，转向半径较小，机动性好。综上，本次设计采用铰接式转向系统。图2-5 装载机转向方式 （a）后轮转向；（b）全轮转向；（c）前轮转向；（d）铰接转向2.7 制动系统的设计选择完整的制
16、动系统包括：行车制动系统，停车制动，紧急制动。行车制动系统：选用钳盘式制动器，装在轮边减速装置上（如图2-6）。钳盘式制动器磨损均匀，制动稳定性好，能自动补偿间隙，拆装维修更换方便。停车制动系统：采用蹄式结构，装在变速箱外的传动轴。紧急制动系统：与驻车制动组合成二合一。图2-6 钳盘式制动器在驱动桥上的布置1-圆盘；2-轴壳；3-夹钳总成；4-轮毂2.8 轮胎的选择装载机工作环境较恶劣，采用低压宽面轮胎可以增大接地面积，减少行驶阻力。参考同类车型，选用轮胎规格16/70-20，轮胎负荷4500公斤，充气后外直径1075mm，断面宽400mm。第3章 装载机主要参数及其确定3.1 原始数据如下（
17、表3-1）：表3-1 原始数据额定斗容量m0.9额定装载质量kg1500掘起力kN48最大牵引力kN33倾翻载荷kN30前进一档km/h0-10前进二档km/h0-25后退一档km/h0-10后退二档km/h0-25卸载高度(加长臂)HImm2460(2900)最大卸载高度时的卸载距离mm900卸载角o45运输位置时的铲斗最大收斗角o52铲斗提升时间/铲斗下降时间s5.2 /3.4发动机型号495G1-3或4100G1-3标定功率kW40.4或45标定转速r/min2400最大转向角(a)o左右35最大爬坡能力%60最小转弯半径(R)(铲斗外侧）mm4700整机操作质量kg5100(5500)
18、外形尺寸(长*宽*高)mm4830*1950*2715(5415*1950*2715)3.2 最小离地间隙小离地间隙是装载机通过性的标志，参考同类车型，取最小离地间隙290m。3.3 轴距轴距的改变会影响到几方面的性能，轴距增加，最小转弯半径会增加；纵向稳定性提高。参考同类车型，初步确定轴距为2200mm。3.4 轮距整车的性能跟轮距有很大关系。轮距增加，横向稳定性提高，最小转弯半径增加，其大小受到铲斗宽度和交通运输的限制。轮距应小些。参考同类车型，初步拟定轮距1400mm。3.5 装载机轴荷分配为了保证装载机在作业中的稳定性，牵引性，通过性，以及操纵稳定性，轮式装载机空满载的桥荷分配为：空载
19、时：前桥占装载机自重的50%。后桥占装载机自重的50%。满载时：前桥负荷70%82%。后桥负荷28%30%。第4章 轮式装载机的整体布置总体布置是否合理，直接影响到整车的性能，使用经济性，是这次设计的主要任务。铰接式装载机总体的一般布置如图4-1。图4-1 装载机总体的一般布置1-铲斗；2-播臂；3-动臂；4-转斗油缸；5-前车架；6-前桥；7-动臂油缸； 8-驾驶室；9-变速箱；10-变矩器；11-后车；12-后桥；13-发动机；14-水箱；15-配重4.1总布置草图的基准选择首先确定轴距，轮距和轮胎尺寸画在布置草图上，参考同类车型，确定基准：1)用通过后桥中心线的水平面作为上下位置基准面；
20、2)用通过后桥中心线的垂直平面作为前后位置基准面； 3)用通过装载机纵向对称面作为左右位置基准面。4.2 发动机与传动系的布置发动机置于装载机后部中央，并根据桥荷分配来确定相对后桥的位置，并参考同类车型确定发动机相对车架的高度。选择发动机，变矩器和变速箱为整体的方案，采用此布置，结构紧凑，传动轴少，便于布置，从而减少了工艺流程，可靠性增加。发动机，变矩器和变速箱布置简图见图4-2。图4-2 发动机，变矩器和变速箱布置简图1-变速箱；2-变矩器；3-发动机组4.3 铰接点和传动轴的布置铰接车架的铰销处置在后桥轴线的中间，这样，车辆行驶的前后轮轨迹相同，减少了运动阻力，转向半径最小，轮胎的磨损较少
21、，寿命长。但是本次设计的由于车型较小，为了更合理分配轴荷，将铰接点布置在中点偏前点。转向油缸布置在交接点的俩侧，油缸体和活塞杆分别接在前后车架上，采用俩个转向油缸，并对称布置。前后车架绕铰接点左右转角取3540，用挡块限制最大转角。前后传动轴布置在装载机纵向对称面内，并尽可能使其处于水平位置。4.4 摆动桥的布置考虑到装载机的行驶速度较低，为了保证其作业时的稳定性，不装弹性悬架。将装载机的后桥作为摆动桥，用销轴铰接固定在副车架上，并且用限位块来限制它上下摆动的角度（）。结构形式如图4-3。图4-3 后摆动桥简图 1-车架；2-轴销；3-副车架；4-挡铁4.5 工作装置的布置工作装置布置在整机的
22、前端，结合工作装置的设计，布置时确定动臂和车架的铰接位置（如图4-4）。铰点位置尽量向后布置，同时也要考虑驾驶员出入的方便，以及在最大转角时，驾驶室不会出现干涉相碰。动臂油缸下端与车架铰接（图4-4a），结构简单，且容易布置。油缸中部与车架铰接的方式（图4-4b），布置困难，所以不采用。 图4-4 工作装置布置简图4.6驾驶室的布置驾驶室的布置应使操纵机构简单，操纵者方便省力，并且保证视野，和安全性，舒适性。目前，铰接式装载机驾驶室主要有几种布置方案：a）驾驶室固定在前车架后端（图4-5a）；b）驾驶室悬臂固定在后车架的前端（图4-5b）；c）驾驶室布置在后车架的前部（图4-5c）。考虑到各种
23、布置的优缺点，选定第二种布置方案，驾驶室布置在后车架前部，用此方案驾驶员作业时受冲击较小，不易疲劳，视野较好。图4-5 铰接式装载机驾驶室布置方案4.7 操纵系、油箱及平衡重的布置操纵系统包括变速杆、停车制动和工作装置液压系统操纵杆及踏板等，它们的布置原则应是保证驾驶员操纵方便。铰接式装载机的燃油箱和工作油箱布置在后车架的两侧，配重置于装载机的最后端，以利平衡铲斗中的载荷。4.8 装载机整体布置图 经过前面第3章所述，根据已知的长宽高等参数，从而确定总体的基本参数，取轴距L=2200mm，轮距B=1400mm，最小离地间隙h=290mm。参考同类车型和本章所述的基本布置原则，本次ZL15轮式装
24、载机整体布置图设计如图4-6。图4-6 ZL15轮式装载机整体布置图第5章 轮式装载机整体性能的校核验算装载机整体性能的验算是对总布置各个部件之间配合的校核验算，具有至关重要的意义。本次设计主要包括动力性、稳定性、制动性能的分析。5.1 轴荷分配验算实测出各部件重量和相对前轴的力矩（见表5-1）。桥荷的分配赢满足一定的要求：1） 要保证足够的附着重量，以发挥其牵引力。2） 要保证正常的稳定性。3） 要保证转向轻便。表5-1 ZL15装载机的各部分的重量及力矩序号部件名称数量总质量kg重心坐标mm重量矩kgm1铲斗125012003002摇臂19151246.63动臂25004022014拉杆2
25、1861010.985转斗油缸160200126动臂油缸2130164-21.327转向油缸2100-140-148前车架1600-414-248.49前桥传动轴130-420-12.610前桥1610-82-50.0211驾驶室1150-1620-24312变速箱1180-1636-294.4813后桥传动轴118-2012-36.21614变矩器162-2010-124.6215发动机1610-2872-1751.9216后桥1660-2312-1525.9217后车架1650-1712-1112.818燃油及油箱185-1902-161.6719水箱及水115-3312-49.6820平
26、衡重1281-3520-989.12总计245100-6365.191）装载机空载时重心距离前轮距离： 式中，装载机各个部件对前轴的力矩之和。载时前后桥的轴荷分配计算： 式中，G1，G2前后桥轴荷；L轴距。2）装载机满载时重心距前轴距离: 式中，Q为装载机的额定载重量，l为额定载荷距前轮的距离。由上面计算的可知，在空满载时，前后桥均符合铰式轮式装载机轴荷分配。5.2 轮胎验算不同工况下轮胎受载情况，如表5-2：表5-2 不同工况轮胎受载情况载荷状态机重前轴负荷后轴负荷空载51002202.272897.73满载660050701530 本次设计选择的轮胎型号为16/70-20，轮胎负荷2925
27、公斤，所以轮胎选用符合要求。5.3 装载机的稳定性校核装载机的稳定性是指装载机在作业中抗倾翻的性能，是装载机的重要性能之一。装载机的稳定性用稳定比来评价。稳定比是指装载机在外力或外载荷的作用下，所产生的使装载机有倾翻趋势的力矩MF与装载机稳定力矩MW之比，用K表示，即： （5-1）装载机在水平位置，动臂水平伸出时（如图5-1），其稳定比： （5-2）式中，Q-铲斗中载荷重量； l-Q-的重心与前轴的水平距离； W-空载时装载机的自重； W2-空载时动臂水平位置的后桥负荷； L1-装载机空载时重心到前轴的水平距离； L-轴距。稳定比K1，说明稳定。稳定比K1，说明不稳定。规定在额定载荷Q作用下，
28、稳定比K0.5。已知，则稳定比 ，所以稳定性符合。图5-1 稳定比计算示意图5.4 装载机动力性分析车辆的动力性主要评定指标有：1） 车辆的最高速度；2） 车辆的加速时间；3） 车辆的最大爬坡度。5.4.1 驱动力-行驶阻力平衡图车辆行驶时的受力情况及其平衡关系，一般是做出汽车驱动力-行驶阻力平衡图，来确定车辆的动力性。（程序参考附录1,2,3,4）1) 动力平衡图（图5-2,图5-3）图5-2 前进动力与行驶阻力平衡图图5-3 后退动力与行驶阻力平衡图 如图5-2所示，本次设计的ZL15轮式装载机在时速15km/h时达到最大牵引力，跟所给参数33KN相差不大，所以此次整体设计整车的动力性符合
29、。2) 装载机行驶加速度曲线（图5-4,图5-5）图5-4 前进加速度曲线图图5-5 后退加速度曲线图 车辆的加速能力可用它在水平良好路面上行驶时产生的加速度来评价，由于实际中加速度值不易测量，所以一般用加速时间来表面车辆的加速能力。利用图5-2，图5-3可计算得出装载机各档节气门全开时的加速度曲线，见图5-4,图5-5。由图可以看出，高档的加速度小些，一档的加速度最大。3) 装载机加速度倒数曲线（5-6,5-7）图5-6 前进加速度倒数曲线图图5-7 后退加速度倒数曲线图 由加速度图可以进一步得出装载机从车速u1加速到车速u2时间。由图5-6，图5-7可知，俩曲线没有交点，所以应该在一档发动
30、机最高转速时换人二档。5.4.2 动力特性图图5-8 前进动力因数数曲线图图5-9 后退动力因数曲线图车辆的动力性可以用动力特性曲线图（图5-8,图5-9）来分析。其牵引力平衡方程如下： （5-3） （5-4）为汽车的动力性因数并用D表示，则 （5-5）车辆在各档下的动力因数与车速的关系性曲线，如图19。在求最大爬坡度时，所以 （5-6）一档时爬坡度最大，整理得 （5-7）由图可知，在一档时的动力因数最大，则，滚动阻力很小，参考同类车型，取f=0.02。求得，比所给参数大，显然动力性满足。5.5 装载机转向操纵系统的分析考虑到轮式装载机的整车质量较大，转向阻力也较大，因而采用液压转向机构。因整
31、体式转向机构布置（如图5-10）具有减少中间传动环节，方向盘空行程减少，灵敏度较高，结构紧凑和可采用标准转向器等优点，因此采用整体式布置。图5-10 整体式转向机构布置1-转向轴；2-转向阀；3-转向齿扇；4-转向垂臂；5-随动杆；6-前车架；7-转向油缸；8-后车架5.6轮式装载机制动系统的校核1)前后制动力分配曲线当前后轮同时抱死,制动时车辆的方向稳定性比较好，附着利用率比较高。在附着系数的路面，前后轮同时抱死的条件是前后轮的制动力等于其附着力，即 （5-8） （5-9）消去变量，得 (5-10)所以制动器的制动力分配比例系数为 (5-11)式中，为前制动器制动力；为后制动器制动力，所以
32、（5-12） （5-13）这条直线为前后制动器动力分配线，叫做曲线。根据已知条件画出空满载的曲线和曲线（程序参考附录5），如图5-11所示：图5-11 Zl15轮式装载机制动力分配曲线由图，可求出斜率为，从而求出已知同步附着系数 （5-14）从而求得同步附着系数。又 （5-15）最大制动力矩为 （5-16）2）制动距离制动性能可以用制动距离S来评价。制动距离S由制动距离S1空走路程S2俩部分组成。假定不考虑制动时与车辆相连的旋转质量的惯性力，并忽略空气阻力与坡道阻力，则装载机的以FB的总制动力制动时，可得： (5-17)俩边各乘以距离的增量ds，得： (5-18)式中，W-整机质量（公斤）；
33、V0-制动时装载机的初速度（m/s），取25km/h； FB-总制动力（公斤）； g-重力加速度9.81m/s2。空走路程S2=V0t式中，V0-制动时装载机的初速度（米/秒）； t1-制动延迟时间，取0.25秒。因此，制动距离S为 (5-19) 求得 因为，装载机运行时，速度较低，脚制动系统在空载时25km/h行驶,其制动距离不大于12m,所以符合国家标准。5.7轮式装载机最小转向半径分析铰接式装载机前后轮的转弯半径一般是不同的，并且随铰接点位置不同而变化。铰接式装载机其前后外轮转弯半径可根据图5-12来确定。途中o点是前后车架铰接点，为转向角，L为装载机轴距，B点位装载机轮距，F为前后轮的
34、转弯半径。设铰接点距前轮轴距为a，则前车架相对后车架转向角为时，装载机的转弯半径R推导如下。图5-12 铰接式装载机转弯半径前外轮转弯半径R1 所以 (5-20)后轮转弯半径R2所以 (5-21)当铰接点在装载机轮轴的中间a=L/2时，前后外轮的转弯半径 (5-22)求得R=4283mm，装载机铲斗外侧转弯半径为4690mm跟所给参数4700相差不大，因此所选轴距和轮距符合。 第6章 装载机整机三维建模6.1 Solidwords介绍 Solidworks是一款很实用的三维软件。用SolidWorks 来设计方案、减少设计过程中的错误并且提高产品质量。不管对于初学者，还是工程师，SolidWo
35、rks造作简单，而且很容易上手。 6.2 Solidwords建模的步骤利用solidworks三维制图软件进行绘制的步骤一般是： 1）将画好二维工程图纸导入（或者直接在solidworks软件上草图绘制）；2）将导入的草图进行一定的修改；3）利用软件进行拉伸、旋转等功能绘制零件三维图，图6-1为零件轮胎的绘制界面，图6-2为前车架的绘制界面。4）将画好的三维零件图进行装配，图6-3为驱动桥装配界面。图6-1 轮胎的绘制界面图6-2 前车架绘制界面图6-3 驱动桥装配界面6.3 ZL15轮式装载机三维装配图此次设计的ZL15轮式装载机最终装配图，见图6-4。图6-4 ZL15轮式装载机三维装配
36、图总 结 本次研究主要是针对ZL15轮式装载机整车布置设计。根据该装载机的一些整车参数，确定整车的布置方案，并阐述装载机的使用范围与功能优势。选型设计发动机，变速器，离合器，主减速器，前后桥，确定前驱或后驱，选择大梁，车架制动系统，设计转向系统和悬架系统。根据自己的选择(或厂家提供)的主要总成, 进行该装载机的布置设计。在自己布置设计方案(或厂家提供的)基础上,进行装载机的动力性分析等。对自己设计的布置方案(或厂家提供的),进行转向操纵系统的分析并改进。对该系统进行制动系统与悬架系统校核设计。进行通过性、最小转向半径分析等。 通过本次的设计，对装载机设计有一定的了解，并且学到了很多知识。同时，
37、在这过程中，将大学所学的知识温习巩固了一遍。总的来说，本次毕业设计，收获颇多。致 谢本次毕业设计从选题到设计顺利完成，任志英导师和同学给了我很大帮助。特别是任老师给我提供了悉心的指导和热情的帮助。在每周和老师交流的过程中，老师谆谆的教诲和指导，以及鼓励给了我很大的启发和动力，这对我以后的工作发展有非常大的帮助。借此，我向任志英老师表示真诚的感谢！最后，感谢各位老师对我的论文进行评审，感谢你们给我提出的宝贵意见和建议。参 考 文 献1 何正忠.装载机.冶金工业出版社,1999.1.2 吉林工业大学工程机械教研室.中国建筑工业出版社,1982.11.3 李健成.矿山装载机设计M.北京：机械工业出版
38、社,1985.5. 4 陈家瑞.汽车构造（下）第3版.北京：机械工业出版社,2010.7.5 Chek-Chart.Automotive Brake Systems.Harper Collins Publishers,1987.6 常绿,王国强,李春然.装载机仿真模块开发.期刊论文-农业机械学报，2007,38(1):195-197.7 冯国胜.车辆现代设计方法M. 北京：科学出版社,2006.8 谭耿.浅谈轮胎式装载机制动系统.企业科技与发展,2007(12)：84.9 胡慧云,鄢瑞瑜,刘秀珍.ZL50F型装载机工作装置及铲斗优化:期刊文.工程机械,2004(04):28-29.10 GB7
39、258-2004.机动车运行安全技术条件S. 北京：2004.11 王望予.汽车设计第4版.北京：机械工业出版社,2004.8.12 余志生.汽车理论第5版.北京：机械工业出版社,2009.3. 13 刘惟信.汽车制动系的机构分析与设计计算.北京：清华大学出版社,2004.9.14 Omer K.Mehmet U.Multi-objective fuzzy optimization of space trusses by Ms-Excel,2005(08).15 Jay Webster.Automotive suspension.steering and brakes.New York:Del
40、mar Publishers Inc., 1987.附 录附录1 动力-阻力平衡曲线程序nmin=600;%发动机最低转速nmax=2400;%发动机最高转速n=nmin:1:nmax;%发动机转速变化向量me=1500;%汽车的装载质量m0=5100;%汽车的整车整备质量ma=6660;%汽车的总质量g=9.81;%重力加速度r=0.5375;%汽车的车轮半径nt=0.85;%传动机械效率f=0.02;%滚动阻力系数CdA=3.72; If=0.318;%飞轮转动惯量Iw1=3.789;%前俩轮的转动惯量Iw2=3.789;%后俩轮的转动惯量i0=5.01;%主减速比il=3.01;%轮边减
41、速比i1=1.83;%前进一档传动比i2=0.76;%前进一档传动比i3=1.79;%后退一档传动比i4=0.71;%后退二档传动比Ttq=-81.1146+1240.134*(n/1000)-694.848*(n/1000).2+171.6708*(n/10.1469*(n/1000).4;ua1=0.377*r*n/(i0*i1*il);%对应转速的速度Ft1=Ttq*i1*i0*il*nt/r;%驱动力ua=0:0.02:36;Ff=ma*g*f;Fw=CdA*ua.2/21.15;b1=1+(Iw1+Iw2)/(ma*r.2)+If*nt*(i1*i0*il).2/(ma*r.2);%
42、车辆旋转质量换算系数a1=(Ft1-Ff-Fw).(ma*b1);plot(ua1,a1,r,LineWidth,2); hold on;ua2=0.377*r*n/(i2*i0*il);Ft2=Ttq*i2*i0*il*nt/r;b2=1+(Iw1+Iw2)/(ma*r.2)+If*nt*(i2*i0*il).2/(ma*r.2);a2=(Ft2-Ff-Fw).(ma*b2);plot(ua2,a2,g,LineWidth,2); xlabel(ua(km/h);ylabel(1/a（s2/m）); 附录2 加速度程序nmin=600;%发动机最低转速nmax=2400;%发动机最高转速n=nmin:1:nmax;%发动机转速变化向量me=1500;%汽车的装载质量m0=5100;%汽车的整车整备质量ma=6660;%汽车的总质量g=9.81;%重力加速度r=0.5375;%汽车的车轮半径nt=0.85;%传动机械效率f=0.02;%滚动阻力系数CdA=3.72; If=0.318;%飞轮转动惯量Iw1=3.789;%前俩轮的转动惯量Iw2=3.789;%后俩轮的