河北建筑工程學院 畢業設計（論文）開題報告 課題 名稱 ZL50 裝載機總體及 工作裝置設計（鏟斗） 系 別： 機械工程系 專 業： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 課題來源 導師課題 課題類別 畢業論文 一 、論文資料的準備 我們即將要設計的裝載機是一種用途非常廣泛得工程機械，它廣泛應用于鏟裝、搬運、卸載、平整散裝物料，也可以對巖石硬土等進行輕度得鏟掘工作。因此，它被廣泛應用于建筑、公路、鐵路、水電、港口、礦山及國防等工程中。裝載機對加快工程建設速度、減輕勞動強度、提高工程質量、降低工程成本具有重要作用。所以裝載機在國內外不論是品種還是產量，都有飛速發展，并且成為工程機械的主要品種之一。 我國的輪式裝載機是從 20 世紀 70 年代初期發展起來的，與其他機種工程機械相比，輪式裝載機的橋、箱、泵、閥及缸等零部件產品配套相 對成熟，已經形成了比較完整的配套體系。而且自 90 年代以來，國內外工程機械進入了一個新的發展時期。工程機械產品以信息技術為先導，在發動機燃料燃燒與電控、液壓控制系統、自動操縱、可視化駕駛、精確定位與作業、故障診斷與監控、節能與環保等方面，有了長足的進步。設計人員開發出了許多新結構和新產品。 ZL50 型裝載機作為主導產品，經過多年的發展，質量水平得到不斷提高，已經形成獨立的產品系列和行業門類。近年來，國內外裝載機的發展趨向于采用新結構新技術，并向機電一體化、電子化方向發展。 然而，我國裝載機在設計上存在很多問題， 主要集中在可靠性、結構設計強度等方面。而工作機構對于裝載機來說又是重中之重，所以工作機構的設計好壞直接影響到裝載機的使用壽命以及工作效率。雖然現在市場上的裝載機已經日趨成熟，但對其進行改進設計，尤其是對裝載機的工作機構進行改進設計，仍有非常重要的意義。 國外的輪式裝載機的發展，具有如下的趨勢： 1向著系列化、特大型化發展。系列化是工程機械發展的重要趨勢。國外著名大公司逐步實現其產品系列化，形成了從微型到特大型不同規格的系列產品。以裝載機為例，目前僅有馬拉松勒圖爾勒、卡特彼勒和小松 德雷塞這三家公司能夠生產 特大型的裝載機。 2朝著多用途、微型化進步。為了全方位地滿足不同用戶的需求，國外工程機械在朝著系列化、特大型化方向發展的同時，已進入多用途、微型化發展階段。推動這一發展的因素首先源于液壓技術的發展 通過對液壓系統的合理設計，使得工作裝置能夠精細地完成多種作業功能。 3越來越多的創新的結構設計。裝載機的工作裝置已不再采用單一的“ Z 型”連桿機構，繼出現了八桿平行結構和 TP 連桿機構之后，卡特彼勒公司于 1996 年首次在礦用大型裝載機上采用了單動臂鑄鋼結構的特殊工作裝置，即所謂的“ VersaLink 機構 ”。 二、本課題的目的（重點及擬解決的關鍵問題） 輪式裝載機總體設計，是機械設計制造及其自動化專業學習的一個重要的環節。通過設計提高我們對機構的分析能力，機械構造設計的能力，機電一體化系統設計能力，掌握實踐生產過程自動化的設計方法，并鍛煉機械類學生的綜合素質。通過設計，我們將有關課程（如機械原理，機械設計，理論力學，材料力學，液壓與氣壓傳動，工程材料，材料成型，自動控制理論，電氣控制，測試技術，數控技術，微型計算機原理及應用等）中所獲得的理論知識在實際中綜合地加以運用，并使這些知識得到鞏固和發展，并使理 論知識和生產密切的結合起來。 同時，輪式裝載機總體設計，也是機械設計制造及其自動化專業學生的一次比較完整的整機設計。通過設計，我們可以培養獨立的機械整機設計的能力，樹立正確的設計思想，掌握機械產品設計的基本方法和步驟。通過設計，我們還能熟練地應用有關參考資料，計算圖表，手冊，圖冊和規范；熟悉有關的國家標準，以完成一個工程技術人員在機械整體設計方面所必須具備的基礎技能的訓練。 關鍵問題在于以下幾項： 1、 總體方案選擇及總體設計； 2、牽引計算； 3、確定裝載機總體參數、工作裝置主要參數，了解各零部 件的加工方案； 4、 進行總體布置并繪制總體布置圖； 5、工作裝置設計； 6、繪制工裝裝配圖； 7、進行總體布置并繪制總體布置圖； 8、鏟斗及典型零件設計； 本畢業設計的目的，在于鞏固和擴大學生在校期間所學的基礎知識和專業知識，訓練學生綜合運用所學知識分析和解決問題的能力。它也是培養、鍛煉學生獨立工作能力和創新精神之最佳手段。畢業設計要求每個學生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創造地進行分析，并解決技術問題。通過畢業設計，學生可以掌握裝載機的總體設計、 工作裝置 設計、牽引計算等技術工作的完成方法，為今后 步入工作崗位打下良好的實踐基礎。 相信通過本次畢業設計，我們必將對工程機械有了初步的設計能力，并對工程機械的相關知識有一個耳目一新的認知。這對于畢業之后的工作，學習等都會起到畫龍點睛，和拋磚引玉的作用。 三、主要內容、研究方法、研究思路 設計任務 ： 總體設計： A. 總體方案及總體參數的確定； B. 結構型式選擇及參數的確定； C. 牽引計算； 工作裝置設計（鏟斗）： A. 連桿機構設計及鉸點布置； B. 工作裝置結構設計； C. 結構強度計算； 工作裝置液壓系統原理圖設計 為完成本次設計，我們首先要通過參觀，對裝載機的工 作原理和構造有一定的了解和認識； 接著，查閱國內外裝載機生產企業相關的設計資料，通過調研，了解相關企業的生產工藝和過程，以及施工單位裝載機的使用情況； 借閱機械設計手冊、礦山機械、工程機械等相關資料，加深對裝載機工作機構的設計的了解； 通過比較法，確定 ZL50裝載機工作機構的結構方案，確定其總體參數、工作機構注意參數，了解各零部件的加工方案； 然后對系統中個零部件進行設計計算，確定尺寸； 最后進行強度驗算，并繪制出裝配圖及零件圖，完成設計。 四、總體安排和進度（包括階段性工作內容及完成日期） 2013.2.25-2013.3.4 英文論文翻譯（ 3000 中文字以上） 2013.3.5-2013.3.11 畢業實習及熟悉整理資料并寫開題報告 2013.3.12-2013.4.4 總體方案選擇及總體設計 2013.4.5-2013.4.11 牽引計算 2013.4.12-2013.4.27 進行總體布置并繪制總體布置圖 2013.4.28-2013.5.6 工作裝置設計 2013.5.7-2013.5.14 繪制工裝裝配圖 2013.5.15-2013.5.21 進行總體布置并繪制總體布置圖 2013.5.22-2013.5.27 液壓原理及典型零件設計 2013.5.28-2013.6.18 完善計算書、圖紙，準備進行答辯 2013.6.19-2013.6.28 修改設計圖、計算書，完善設計成果 五、主要參考文獻 I同濟大學主編 . 鏟土運輸機械 . 北京：中國建筑工業出版社， 1987. II吉林工業大學編 . 輪式裝載機設計 . 北京：中國建筑工業出版社， 1989. III楊晉生主編 . 鏟土運輸機械 . 北京：機械工業出版社， 1987. IV同濟大學主編 . 工程機械底盤構造與設計 . 北京：中國建筑工業出版社， 1987. V諸文農編 . 底盤設計（上、下） . 北京：機械工業出版社 . VI許鎮宇、邱宣懷主編 . 機械零件 . 北京：人民教育出版社 . VII機械零件課程設計 .貴州：貴州人民出版社 . 吉林工業大學主編 . 工程機械液壓與液力傳動 . 北京：機械工業出版社 . 液壓傳動設計手 冊 . 上海：上海科技出版社 . 東北工學院編 .機械零件設計手冊 . 北京：冶金工業出版社 . 成大先主編 . 機械設計手冊 . 北京：化學工業出版社， 2004. 機械工程標準手冊編委會編 . 機械工程標準手冊 . 北京：中國標準出版社， 2002. 黃宗益、薛瑞祺、閻以誦編著 . 工程機械 CAD. 上海：同濟大學出版設， 1990. XIV 聞邦椿 .機械設計手冊（第五版）