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1、精选优质文档-倾情为你奉上毕业设计(论文)开题报告题目： 履带式推土机底盘系统设计 课 题 类 别： 设计 论文学 生 姓 名：学 号：班 级：专业（全称）：指 导 教 师：2013年 3 月摘 要 推土机在土石方工程中被广泛应用，推土工作装置是其承受工作载荷的主要部件，并将载荷传递至机体，受力情况非常恶劣。在复杂多变的工作外载荷作用下，分析计算推土工作装置在不同工况、不同部位危险点的应力分布，是设计推土机工作装置所必需的。 本文进行了推土机的总体设计、推土机重心计算、推土机工作装置结构设计。本次设计工作装置采用固定式直倾推土铲，双液压缸提升。根据任务书设计了铲刀和推土板的主要尺寸，并使用CA
2、D制图软件，更直观的将设计体现出来。 本设计选择了危险工况和计算位置进行了强度校核， 并借助计算机选取危险截面进行了有限元分析，对结果进行了对比分析。经过校核，该结构设计合理，满足使用要求。稳定性分析中，是在切土作业和坡道运行中进行的分析。并根据受力情况对液压缸进行设计，得出相应的缸体尺寸。 关键词：推土机；工作装置；液压缸；强度校核；CAD制图ABSTRACTBulldozers, works in the wide application of earth-moving equipment, which working device load to bear the main compon
3、ents, and load transfer to the body, the force is very poor. In the complex and ever-changing work loads, the analysis blade equipment in different conditions. Dangerous point in different parts of the stress distribution is designed bulldozers work necessary for the device. This article was the ove
4、rall design of bulldozers, bulldozers gravity calculations, bulldozer structure design. This design work of device used fixed straight inclined Dozer, dual hydraulic cylinder elevated. According to the task of spade and book design a blade of main dimensions, and use CAD software, more intuitive des
5、ign.The design chosen the dangerous working conditions and calculate the position of strength check, and the use of computer selected dangerous cross-section of the finite element analysis, and cooperate the results of the analysis. After checking the rational design of the structure, its meet the r
6、equirement. Stability analysis, is cutting jobs and ramp runs in the analysis. And according to the force on the hydraulic cylinder design, draw the appropriate dimensions.Key words: bulldozers; working device; hydraulic cylinders; check strength; CAD software目 录第1章 绪论1.1 推土机概述 1.1.1 履带式推土机介绍 1.1.2
7、推土机的应用 1.1.3 国内外发展概况 1.1.4 推土机总体设计的任务1.2 课题任务1.3 课题背景和设计意义第2章 传动系2.1 传动系统的功用和类型2.2 液力偶合器和液力变矩器2.3 主离合器2.4 变速箱2.5 万向传动装置2.6 驱动桥第3章 转向系3.1 概述3.2 履带式推土机转向系第4章 制动系统4.1 概述4.2 履带式推土机制动器4.3 制动系的传力，助力机构第5章 履带式行驶系5.1 履带式行驶系的功用与组成5.2 机架与悬架5.3 履带与驱动链轮5.4 支重轮和托轮 5.5 张紧轮和张紧装置参考文献 第一章 绪 论1.1 推土机概述 1. 1.1履带式推土机介绍（
8、1）.历史介绍履带式推土机是由美国人Benjamin Holt在1904 年研制成功的，它是在履带式拖拉机前面安装人力提升的推土装置而形成，当时的动力是蒸汽机，之后又先后研制成功由天然气动力驱动和汽油机驱动的履带式推土机，推土铲刀也由人力提升发展为钢丝绳提升。随着技术的不断进步，目前推土机动力已经全部采用柴油机，推土铲刀和松土器全部由液压缸提升。推土机除履带式推土机外，还有轮胎式推土机，它的出现要比履带式推土机晚十年左右。我国生产推土机，是新中国成立以后才开始的。（2）.推土机分类按行走方式，推土机可分为履带式和轮胎式两种。履带式推土机附着牵引力大，接地比压小(0.04一0.13MPa)，爬坡
9、能力强，但行驶速度低。轮胎式推土机行驶速度高，机动灵活，作业循环时间短，运输转移方便，但牵引力小，适用于需经常变换工地和野外工作的情况。按用途可分为通用型及专用型两种。通用型是按标准进行生产的机型，广泛用于土石方工程中。专用型用于特定的工况下，有采用三角形宽履带板以降低接地比压的湿地推土机和沼泽地推土机、水陆两用推土机、水下推土机、船舱推土机、无人驾驶推土机、高原型和高湿工况下作业的推土机等。 我国目前生产的主要是通用型推土机、湿地型推土机以及适应西部大开发达高原型推土机。经历了20多年的稳步发展，目前我国推土机行业已形成从59kW(80马力，山推的SD08推土机，在5.12汶川地震中，由俄罗
10、斯米-26直升机吊起到施工现场)到309kW(420马力，为山推近年来开发的SD42推土机，主要出口到俄罗斯，另据山推内部消息，2009年山推将开发520马力的推土机纳入科研计划)规格齐全的产品系列。而且还出现了根据不同作业工况的需要，采用不同配置模块的变型产品，基本上满足了国内土石方工程对推土机产品的需求。（3）.结构和原理履带式推土机主要由发动机、传动系统、工作装置、电气部分、驾驶室和机罩等组成。其中，机械及液压传动系统又包括液力变矩器、联轴器总成、行星齿轮式动力换挡变速器、中央传动、转向离合器和转向制动器、终传动和行走系统等。 动力输出机构以齿轮传动和花键连接的方式带动工作装置液压系统中
11、工作泵、变速变矩液压系统变速泵、转向制动液压系统转向泵；链轮代表二级直齿齿轮传动的终传动机构（包括左和右终传动总成）；履带板包括履带总成、台车架和悬挂装置总成在内的行走系统。1.1.2推土机的应用推土机采用机械传动或带液力变矩器的液力机械传动系统，也有少数采用液压传动系统。推土机是填埋场应用最为广泛的机械。主要功能是将垃圾从卸车地点推到填埋位置，配合压实机作业并兼有压实效果，特别是在雨季由于垃圾含水量大承载能力下降压实机作业往往非常困难，就更需要推土机来作业协助垃圾压实。为保证雨季填埋场的作业可持续进行推土机的机械性能，必须要考虑所选用的推土机要能够保证在较湿的垃圾上行走，并进行作业选择履带较
12、宽的湿地型。 推土机是必要的，国内现有多家机械制造厂可生产湿地型推土机，所有厂家的技术资料应不难得到下面只以山推工程机械股份有限公司产品为例作一介绍：其中的一些性能特点在选购任何厂家的产品时可参考比较卫型推土机，飞轮功率额定转速操作质量山推环卫型推土机系列产品是山推工程机械股份有限公司，根据中国国情和我国城市生活垃圾散碎杂等具体情况，研制开发的是按照市场需求并经多次改进反复试验生产的技术成熟，性能优异的经济型推土机。变型机种按适用范围可分为环卫型推土机环卫型推土机环卫型推土机主要适用于垃圾场的填埋平整压实堆积等工作也可用于牵引。1.1.3 国内外发展概况 近年来, 随着建筑工程施工和露天矿开采
13、规模的扩大, 土方工程量的增加使履带式推土机得到迅速发展。其作业性能、可靠性、维修性、安全性及燃料经济性有了明显的提高, 微电子技术正在向推土机渗透, 向机电一体化方向发展。 1.1.3.1国外发展现状 50 年代履带式推土机功率只有 74kW, 品种规格不全, 发展不快, 70 年代初出现了 301. 5kW 的推土机。随着资源开发和大型建筑工程提高生产率的需要, 围绕高效率、 低成本为核心开发了大型化、 液压化和机电一体化的履带式推土机。 1美国卡特彼勒公司1977 年末该公司推出 522kW 的 D10 型推土机后相继又推出574kW 的D11N 型推土机, 使该公司自地面冲击和振动载荷
14、对履带行走机构所产生的不良影响, 又开发了新型非等腰三角形履带布置的高架驱动链轮式履带推土机, 抬高驱动轮, 采用弹性悬挂式行走装置取代传统 “ 四轮一带” 的布置形式。其主要特点是履带接地面积大, 使单个链节所受冲击力减少 50% ; 驱动轮高架所受负荷由行走装置摆架和枢轴吸收而不传给终传动系统; 防止由于驱动链轮夹带泥砂碎石而产生附加磨损; 承载能力高, 有较高的稳定性和机动灵活性; 履带和传动系统检修迅速、方便。从 1978 年到 1992 年末共生产 5 万多台。 目前从D4H 到D11N 形成L、 H、 N 三大系列,并在此基础上发展了 H系列的新产品, 采用模块式结构动力传动系、差
15、速转向机构、 EMS 电子操作系统, 舒适的驾驶室和较少的润滑点。在当时国际工程机械行业居主导地位。 2日本小松公司 1975 年推出 456kW 的D455A 型推土机; 1981年在美国世界工程机械博览会上展出 755kW 的D555A 型推土机; 1986 年推出 552kW 的D475A-1 型推土机, 相继又推出 574kW 的D475- 2 型推土机。后者采用半刚性履带行走装置, 装有大容量推土铲和大型松土器, 同时装有电子监测系统, 从而减少履带打滑, 增大牵引力, 提高了生产能力, 增加了可靠性。最近小松美国公司推出超大型推土机, 功率845. 8kW、 机重 142. 6t,
16、 装有 68. 5m3的推土铲, 生产能力大、生产效率高。 3德国利勃海尔公司 该公司主要生产静液压履带推土机。 其特点: 结构简单、简化维修; 通过对柴油发动机转速传感器而进行的行走液压泵电子控制, 可最优利用发动机功率, 防止发动机过载, 每条履带都由电子控制变量柱塞马达单独驱动, 提高了机动性; 行走台架减震悬挂, 安在枢轴上的弹性结构和平衡梁有效地吸收震动, 运转平稳; 重心低, 行驶稳定性好; 工作装置外形合理, 结构坚固; Litronic 电子智能装置对整个系统和液压装置进行自动控制。1.1.3.2国内发展现状 目前国内履带式推土机已初步形成一定生产规模, 研制水平有了长足进步,
17、 不仅基本上满足了国内市场的需要, 而且已打入国际市场。但与世界先进水平相比还有较大差距, 产品技术水平低、可靠性较差、规格偏小, 多数在 200kW 以下。 为了推广国外新型高效推土机技术, 我国不仅引进先进的机型或与国外有关制造商合作生产, 而且瞄准国外先进技术, 组织力量进行攻关, 均取得了明显效果。如 1982 年黑龙江省引进两台D9L 型高架链轮推土机; 1986 年云南省引进了 D10 型推土机; 1988 年引进了 D10N 和 D355A- 3 型推土机山东推土机总厂二分厂引进美国卡特彼勒公司的履带行走装置制造技术; 鞍山工程机械股份有限公司和德国利勃海尔公司合作开发全液压推土
18、机; 1989年洛阳第一拖拉机集团与卡特彼勒公司签订了 N系列推土机合作生产合同。1996 年上海彭浦机器厂和天津工程机械研究所联合完成 “ 八五”攻关的新产品上海 410 型履带式推土机, 是我国目前自行开发的最大推土机。其特点是发动机功率306kW、 整机重量47t; 采用重发KT A19- C 型柴油机; 燃料供给系统装有美国康明斯PT 泵, 可提供最佳供油状态; 行走机构引导轮、支重轮、托轮用浮动油封密封, 履带液压张紧,整体密封, 噪声小, 寿命高; 直角倾斜推土铲、刀角由低合金钢制造, 强度高、耐磨损, 用液压伺服助力机构, 操纵省力; 外形美观大方, 驾驶室有防滚翻装置, 安全可
19、靠, 舒适性好。1.1.3.3发展趋势 1微电子技术进一步扩大应用 随着微电子技术的发展, 使微机、超大规模集成电路和传感器技术有突破性进展, 全世界已进入以机电一体化为核心的设备革命阶段。目前因特尔公司与惠 普公司合作 开发出并 行指令计算 机( EPIC) 技术, 将促使微处理技术向更高水平发展。 2结构不断创新 可靠性不断提高为加速产品更新换代步伐, 国外推土机制造商非常重视产品结构的创新, 先后推静液压变速器、双流传动差速转向装置、高置驱动轮三角形履带行走机构和浮动油封及密封润滑履带、 扭矩分配器、 电子控制离合器制动器操纵系统( ECB) 等新结构。 总体设计采用积木式布局、动力传动
20、集成化, 传动方式从机械传动开始到液力机械传动, 并出现了静液压传动的履带推土机。在此基础上应进一步发展完善新结构, 采用新材料, 提高可靠性。 3增加生产能力提高单位能耗作业量采用大型推土机可增加生产能力, 因此推土机大型化仍是主要发展方向之一。根据不同作业对象采用可更换推土铲, 增加单边切削力的动力直倾铲可铲掘浅埋的石块; 增加装机功率及大容量U 型铲对轻质散粒物料可提高作业效率、降低单位土方成本。扩大松土作业能力要发展高效振动式松土器。 4提高维修性能实现模块化设计模块化设计可使每个部件单独拆装、 单独试验,而且机器任何部分损坏都可立即更换损坏的部件,减少维修拆装和停机时间。通常变速箱从
21、机器后面拆装, 转向离合器和制动器从两侧拆装, 松开履带紧固螺栓就可拆开可分式链轨节, 即可卸开履带。 可翻转式驾驶室装有电子监控、故障诊断系统, 不仅安全, 又可方便维修。5改善司机的操纵性、舒适性和安全性从人机工程学出发合理布置操纵杆位置, 减小操纵力和行程, 多用助力或按钮操纵。 D10R 推土机电子操纵离合器、 制动器系统(ECB) 、 转向系统有两个小手柄将控制信号传给转向阀, 位于司机左侧的手指控制器( FTC) 可利用单手操作, 控制机器的转向、前进、后退及换档, 操纵力很小。D555A 型推土机装有微机控制系统, 实现了操纵自动化, 不仅保证以最大输出功率进行作业, 而且提高了
22、操纵性。1.1.4 推土机总体设计的任务根据所要设计的推土机的主要用途、作业条件、制造情况等全名正确的确定影响整机性能的主要参数、各总成的型式，并进行合理的布置。总体设计包括以下内容：（1）根据设计任务，选择机型及各总成结构型式，确定总体布置方案。（2）确定整机主要性能参数。（3）按总体性能要求，确定各总成主要参数及相互之间的关系。（4）进行必要的总体计算。（5）绘制整机尺寸链图及总图。（6）辅助系统设计。 总体设计对整机性能起决定性的作用，因为整机性能的好坏，不仅取决于的各总成本身性能的优略，而且更重要的是与他们之间的协调有关。组成整机的各总成之间的联系又相互制约。在总体设计中，如果对整机缺
23、乏总体考虑，那么即使各总成的造型与设计是好的，是先进的，但组合在一起不一定能取得良好的的效果。因此在总体设计中，各总成要相互协调，不能片面强调某一局部，必须从整机出发全面考虑，从而获得较高的经济技术指标。 1.2 课题任务 本设计题目进行推土机底盘系统的设计，主要工作有：1.3 课题背景和设计意义 随着社会经济的发展，竞争无处不在，现在对学生的要求越来越高，不仅对学生的理论要求提高了，而且对学生的动手能力的要求也有所提高，而这次的毕业设计就是对学生的理论实践能力的一次提高。 本次设计主要完成底盘系统设计，需要查阅很多相关资料和深入思考问题，这对专业能力的提升有很大帮助。 在这次的设计中，应用了结构力学的知识，提高学生对软件的应用能力。 第二章 传动系专心-专注-专业