ZL120型整體動臂裝載機設計【畢業(yè)設計裝載機設計】答辯稿

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設計 ZL120型整體動臂裝載機設計,學生姓名: 指導教師:,(課題來源： ),裝載機,裝載機屬于鏟土運輸機械類，是一種通過安裝在前端一個完整的鏟斗支承結構和連桿，隨機器向前運動進行裝載或挖掘，以及提升、運輸和卸載的自行式履帶或輪胎機械。 它是工程機械中不可缺少的裝備之一。,裝載機的分類,1) 按行走裝置不同可分為履帶式和輪胎式兩種。右圖是一種履帶式裝載機。這種裝載機堅固耐用、與地面附著力大、接地比壓力小、越障礙物能力強，但其質(zhì)量大、運動慣性大、結構復雜、磨損嚴重、維修量大、運行速度受限制，而且不能起吸收振動和緩和沖擊的作用。,,右上圖是一種輪式裝載機。這種機型采用雙臂支承鏟斗，鏟斗工作平穩(wěn)性好，受力狀況也較好，但兩臂之間有一定尺寸，這導致結構尺寸擴大，可能與輪胎等發(fā)生干涉，結構不好布置。 右下圖也是一種輪胎式裝載機。這種機型采用單臂支承鏟斗，鏟斗工作平穩(wěn)性及受力狀況均不如雙臂支承，但此型式結構緊湊，結構易與布置。,2)按裝載方式不同分類按裝載方式不同可分為前卸式、后卸式、側卸式和回轉(zhuǎn)式。輪式裝載機基本上都是采用前卸式。 3)按轉(zhuǎn)向方式不同分類按轉(zhuǎn)向方式不同可分為整體式和鉸接式。 4)按使用場合不同分類按使用場合不同分為露天用裝載機和井下用裝載機。 此外，還有一些分類方式。如按傳動形式不同可分為機械傳動、液壓傳動、電傳動等。,主要設計參數(shù):,1）斗容量4 m3 ； 2）額定載重量80kN； 3）發(fā)動機功率200kW； 4）最大掘起力210kN； 5）最大卸載高度3500mm；6）動臂提升時間6.5s； 7）三項和時間12s； 8）最大轉(zhuǎn)向角35°； 9）最小轉(zhuǎn)彎半徑6800mm；10）行駛速度：前進第4擋36km/h；后退第3擋 20km/h； 11）后橋擺動角10°； 12）外形尺寸8500×3200×3450mm 13）整機質(zhì)量18500kg。,裝載機總體設計,裝載機的總體布置應從保證其主要性能出發(fā)，在總體設計和各總成部件設計的密切配合下，根據(jù)使用要求和橋荷分配來協(xié)調(diào)各總成的性能 ，并確定和控制它們的位置、尺寸和重量?？傮w布置不僅應使裝載機具有良好的使用性能，而且必須保證操作輕便、拆裝容易和維修方便。,1）車架連接和傳動軸的布置① 鉸接車架鉸銷中心布置在前后橋軸線中間偏前位置 。 如右圖所示，采 用這種布置方式， 裝載機轉(zhuǎn)彎時， 前輪轉(zhuǎn)彎半徑大 于后輪轉(zhuǎn)彎半徑， 作業(yè)阻力增大， 作業(yè)效率低，操 作性能不好。,② 鉸接銷布置在前后橋軸線的中心。如右圖所示，采用 這種布置方式，裝載 機轉(zhuǎn)彎時，前后輪軌 跡相同，這不僅在松 軟地面上可以減小轉(zhuǎn)向阻力矩和行駛阻力， 而且前輪能通過狹小的 場地，后輪也能順利通 過，司機操作性能好， 但是這種布置方式就整 個傳動系統(tǒng)來說，排列 比較困難。,傳動軸布置在裝載機的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)，并盡可能成水平布置，使中間傳動軸的中點和車架的鉸接銷中心線重合，這樣才能保證轉(zhuǎn)向時，萬向節(jié)作等速轉(zhuǎn)動。 2）工作裝置的布置工作裝置布置在裝載機的前部，工作裝置各構件的布置主要是確定動臂的長度和各鉸接點的位置。動臂和車架連接的鉸接點的位置，應不影響駕駛員的視線。鉸接點前后位置選取時，若鉸接點位置前移，卸載的距離增大，穩(wěn)定性降低。因此，在不影響卸載距離的條件下，盡可能向后布置。,輪式裝載機工作裝置設計,輪式裝載機工作裝置 由鏟斗、連桿、搖臂、 動臂、轉(zhuǎn)斗油缸、舉升 油缸組成。 如圖，1為搖臂，2為 動臂，3為鏟斗， 4為 連桿。,輪式裝載機工作過程,輪式裝載機是一種鏟、裝、運、卸一體化的自行式設備，它的工作過程由六種工況組成。 1）插入工況 動臂下放，鏟斗放置于地面，斗尖觸地，斗底板與地面呈3°～5°傾角，開動裝載機，鏟斗借助機器的牽引力插入料堆。 2）鏟裝工況 鏟斗插入料堆后，轉(zhuǎn)動鏟斗鏟取物料，待鏟斗口翻至近似水平為止。,3）重載運輸工況 鏟斗鏟裝滿物料后舉升動臂，將鏟斗舉升至運輸位置，然后驅(qū)動機器駛向卸載點。 4）舉升工況 保持轉(zhuǎn)斗缸長度不變，操縱舉升缸，將動臂舉升至上限位置，準備卸載。 5）卸載工況 在卸載點，在舉升工況下操縱轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗翻轉(zhuǎn)，向運輸車輛中卸載，鏟斗物料卸凈后下放動臂，使鏟斗恢復至運輸位置。 6）空載運輸工況 卸載結束后，裝載機由卸載點空載返回裝載點。,工作裝置設計要求:要具有較強的工作能力，鏟斗插入料堆的阻力要小，在料堆中鏟掘的能力大，能耗低。工作機構的各桿件受力狀態(tài)良好，強度壽命合理。要保證必要的卸載角、卸載高度。輪式裝載機工作機構屬于連桿機構，設計中要特別注意防止各個工況出現(xiàn)構件相互干擾、“死點”、“自鎖”和“機構撕裂”等現(xiàn)象 。,連桿系統(tǒng)設計,連桿系統(tǒng)有以下幾種類型：1）正轉(zhuǎn)八桿機構 2）轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六桿機構 3）轉(zhuǎn)斗油缸后置式正轉(zhuǎn)六桿機構4）正轉(zhuǎn)四桿機構 5）轉(zhuǎn)斗油缸前置式正轉(zhuǎn)六桿機構 6）正轉(zhuǎn)五桿機構 綜合考慮各種機構的優(yōu)缺點，本次設計選用轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六桿機構。,機構分析,右圖所示裝載機采用反轉(zhuǎn)六桿機構。反轉(zhuǎn)六桿機構由轉(zhuǎn)斗機構和動臂舉升機構兩個部分組成。轉(zhuǎn)斗機構由轉(zhuǎn)斗油缸、搖臂、連桿、鏟斗、動臂和機架六個構件組成。舉升機構主要由動臂舉升油缸和動臂組成。,根據(jù)要求，采用 圖解法作圖，得到 反轉(zhuǎn)六桿機構如圖。在此數(shù)據(jù)的基礎 上，可設計出各構 件。 各構件如圖所示,搖臂,連桿,動臂,鏟斗,動臂實體網(wǎng)格圖,,動臂應力分析圖,,動臂靜態(tài)位移圖,,,工作裝置設計完之后，則可畫出底座，完成 裝載機總圖，如下。,,,,,,,,,,,,,,,,,,結論,經(jīng)過三個月的忙碌，畢業(yè)設計至今已基本完成。在這段時間里，主要完成了以下工作。查閱各種資料，詳細了解了裝載機的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、用途、分類、基本組成等相關知識。在此基礎上，完成了裝載機的總體設計及工作裝置設計，工作裝置結構分析與校核以及整機穩(wěn)定性驗算。繪出圖紙折合0號圖5張，設計計算書40余頁， 外文資料翻譯5000余字。,,所設計裝載機的特點：1、國內(nèi)現(xiàn)有的輪式裝載機大部分都是采用雙臂結構，而此次設計的裝載機則是采用整體動臂結構。2、工作裝置選用反轉(zhuǎn)六桿機構。,,謝謝各位老師參加我的答辯，敬請老師提出寶貴意見，謝謝！,