毕业设计（论文）-ZL120装载机工作装置设计 (2)

1、 ZL120装载机工作装置设计摘 要轮式装载机实用性非常强，可以应付各种不同的作业环境，能用于矿山、港口、工地等辅助完成相关作业。轮式装载机的作用丰富，不仅能进行对货物的装载运输，还能完成挖掘、起重、牵引等工作。行走装置为轮胎式，质量相对较小，灵活速度快，所以被广泛使用，在各个领域里都充当重要的角色。本文针对ZL120轮式装载机，对工作装置的特点进行介绍说明，然后按设计参数对工作装置进行设计。确定各铰接点位置与尺寸关系，分析载荷受力情况，完成工作装置的结构设计。最后通过将主要零件进行三维建模，模拟工作装置的运动分析，验证设计的正确性。关键词：装载机，工作装置，铲斗，油缸，运动模拟全套图纸加扣 3346389411或3012250582IAbstractWheeled loaders are very practical，they can cope with various working environments， and can be used in mines，ports，construction sites and other auxiliary work. Wheeled lo

2、aders play an important role in not only loading and transporting goods，but also excavating，lifting and traction. Walking device is tire type，relatively small in weight，flexible and fast，so it is widely used and plays an important role in various fields.In this paper，the characteristics of the working device of ZL120 wheel loader are introduced，and then the working device is designed according to the design parameters. Determine the relationship between the position and size of each articulation

3、 point，analyze the load and force，and complete the structural design of the working device. Finally， through the three-dimensional modeling of the main parts，the motion analysis of the working device is simulated to verify the correctness of the design.Key Words: loader， working device， bucket， cylinder， motion simulation 目录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 研究背景11.2 研究状况112.1研究现状11.2.2发展趋势31.3本章小结3第2章 轮式装载机总体设计42.1轮式装载机基本参数的确定42.2轮式装载机总体布置42.2.1总体布置内容42.2.2 总体布置的原则52.2.3总体布置的基准选择52.2.4具体布置62.3 小结8第3章 轮式

4、装载机工作装置设计93.1工作装置的设计要求93.1.1概述93.1.2 轮式装载机工作过程93.1.3工作装置设计要求103.2 铲斗设计103.2.1 铲斗断面形状和基本参数确定113.2.2 铲斗容量计算143.3 连杆系统设计153.3.1 连杆机构的类型153.3.2 工作装置连杆机构设计173.3.3 具体设计243.4小结33第4章 整机稳定性校核344.1用稳定比来评价装载机的稳定性344.2小结37结 论38参考文献39致 谢41第1章 绪 论1.1 研究背景装载机属于工程机械设备，主要用于矿场、港口、工地等进行施工。在施工过程中，不仅可以完成对土壤砂石的装载运输，还能进行轻度的挖掘作业，当做挖掘机使用。装载机的工作装置可以进行拆卸更换，在拆卸更换工作装置后，实用性就更强，几乎能在所有行业中得到运用。比如对木材的挖掘、装卸，在道路工作中的填挖、运输、刮平推土等。装载机的关键取决于在于它的工作装置，功能的体现就是对工作装置的使用。装载机一般设有铲斗，铲斗通过连杆固定支撑，液压油缸进行驱动铲斗完成装载或挖掘任务。装载机的工作强度是人们体力无法相比的，极大减轻劳动力，在降低

5、劳动成本的同时也提高了工程质量。装载机俨然成为工程机械中必不可少的一种机械。ZL120型装载机具有工作速度快、可控性好，是装载机型号中最普遍也是最实用的一款车型。ZL120装载机额定举重80KN，铲斗容量4m3，典型的小型装载机。由于ZL120型号的装载机质量偏重，匹配功率不优化等，很多企业都在想办法优化ZL120装载机的结构。为了与时俱进，需要不断设计创新和对现有结构的优化，保证产品符合当前时代的使用。1.2 研究状况1.2.1研究现状对于装载机工作装置的研究最基本的方法就是类比法和作图法分析工作装置的运动轨迹和计算受力情况。传统的研究方法工作繁琐，设计时间长且容易出错。经验的积累主要在于长期的摸索，设计时没有明确的方向，往往都是盲目进行，缺乏正确的设计理论。要完成验证性的工作，只有绘制大量的图纸，在脑海里构思装配，别人很难找出问题，只有在实际制作装配的过程中才能找到关键的问题。样机制作周期长，成本太高。所以需要不断寻求新的设计理论和方法来解决这一重大问题。图1.1 作图法分析结构目前，随着新的设计理论，机械辅助制图软件的开发，有限元受力运动分析的出现，工程机械发展迅速。越来越多的新

6、型装载机开始出现，装载机已经成为工程机械的主要产品之一。国外70年代左右，软件的兴起比较早，一些现代化设计理论开始出现，并将这些新技术用到装载机工作装置的设计中，降低设计成本，性能得到质的提升。由于国外装载机的飞速发展，我国于90年代左右引进国外设计技术，开始自主研究设计，摆脱对国外工程机械的大量引进。到目前，经过多年的学习和使用，我国已经能将新技术新软件运用到其他机械产品中，几乎所有的机械结构设计都会运用到有限元设计和动态分析等现代方法。美国的亚特阿里斯大型装载机制造公司，设计的装载机一直是全球模仿的标准，就是因为它率先使用了新技术，将有限元等进行结合设计，这种理论已经非常完善。意大利的玛连尼公司对前端式装载机动臂的优化取得了突破性的进展，为全球企业在结构设计方面树立了标榜。图1.2模拟分析法我国虽然引进新技术新理论方法较晚，但是为了提高产品市场竞争力，花费了大量的经历去研究，力求缩小国内外差距。我国将先进的技术设为大学的理论课程，培养大学生的设计能力，培养理论知识。同时创建研究所，专业针对装载机的工作装置设计进行研究。通过20多年的努力，我国已经能对装载机工作装置有了自己的想法，能

7、进行动态仿真实现结构优化的设计，但是差距并没有缩小反而越来越大。我国的仿真分析还是主要停留在理论阶段，不能实现全部加工流程的动态分析，国内大部分的机械加工企业仍然还是采用作图法进行设计工作。所以我们仍需要不断努力，推广新的设计理念和设计方法，提高设计水平，让我国成为一个拥有自己核心技术的机械强国。1.2.2发展趋势装载机无论在工程机械行业的地位如何，始终是一个产品，产品就有它的市场竞争。一个实用性产品的价值在于它的设计、制造、核心技术点以及销售情况。销售的推广卖点，主要在于产品的核心技术，对比国内外的装载机，差距非常明显，可以总结出以下的发展走向。1）功能多样化功能一直是产品的价值体现，功能越多，卖点就越多，越能被消费者接受，装载机就能在更多的场所完成更多的工作。2）产品智能化人工智能的快速发展，是整个机械行业的未来发展方向，装载机的发展也是如此，智能化产品的追求是共同的。3）设计数字化以往的设计存档主要是纸质的，存储不方便，未来的肯定是数字化设计，方便交流和缩短开发周期。4）标准化采用标准化就是方便互通设计，各类型的设计能很好的相互学习，充分利用资源实现标准化模块化。1.3论文构成及

8、研究内容本文地研究大体由四个部分构成，分别是前期对于装载机的研究背景，发展状况和现状的研究；装载机的总体设计；装载机的工作装置的设计；整机稳定性校核。在总体设计中研究了车架连接和传动轴的设计，工作装置的设计，驾驶室的布置以及摆动桥的布置。在装载机工作装置的设计中阐述了铲斗和连杆系统的计算与设计。最后完成了整机稳定性的校核。，43第2章 轮式装载机总体设计 装载机的总体设计主要由装载机总体布置、铲斗设计、连杆系统的设计及整机稳定性校核等部分组成，本章主要讨论装载机的总体布置。2.1轮式装载机基本参数的确定 通过任务书所给数据将本次课题中有关装载机的设计参数如下所示： 1）斗容量4m3； 2）额定载重量80kN；3）发动机功率200kW；4）最大掘起力210kN；5）最大卸载高度3500mm；6）动臂提升时间6.5s；7）三项和时间12s；8）最大转向角35；9）最小转弯半径6800mm；10）行驶速度：前进第4挡36km/h；后退第3挡20km/h；11）后桥摆动角10；12）外形尺寸850032003450mm13）整机质量18500kg。2.2轮式装载机总体布置2.2.1总体布置内容

9、装载机总体布置的内容应包括以下几个方面。1） 确定各部件在整机上的位置及占据的空间；2） 完成零件、组件之间的连接方式以及确定和主机的连接方式；3） 需要通过简单的计算完成整体机构的质量大小以及估计出重心位置，并且通过对同类型装载机完成各组成部件的质量大小的估算；4） 对装载机以附属机构如驾驶仓、操作机构等完成位置布置；5） 当对各部件完成设计需要完成运动仿真防止存在干涉现象；6） 完成已损坏零件、标准件的零件明细表保证后期的维修工作；图2.1 装载机总体布置2.2.2 总体布置的原则当零件的部件设计完成时，需要将零件装配成子部件然后进行装配以达到使用要求，在完成整机组装时需要按照以下原则进行：1） 确保组装出来的整机工作时稳定可靠；2） 要做到结构紧凑且不能失去功能，同时还需要具备较高的工作性能和效率；3） 外观应该符合大众的审美观以及易损零件应该布置在容易修理的位置；2.2.3总体布置的基准选择在完成装载机零部件布置安装时，应该选择合适的基准作为参考，对于本次装载机的基准可按照如下进行选择：1） 将通过后桥中心线的水平面，即此面平行地面且横截后桥中心点作为Z轴方向；2） 将通过装载机后桥中心线的垂直平面作为X方向的参考面；3） 适应两侧车轮的对称面作为Y方向的基准面；2.2.4具体布置1）车架连接和传动轴的布置 如下图2.2所示，将铰接车架铰销中心位置安置在前后桥轴线中间偏前位置 。这样安置的有一定的缺陷就是当装载机工作时需要转弯时，后轮转弯半径要比前轮转弯半径要小，这样将会增加工作的

《毕业设计（论文）-ZL120装载机工作装置设计 (2)》由会员m****分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-ZL120装载机工作装置设计 (2)》请在金锄头文库上搜索。