目錄TOC\o"1—3”\h\z\uHYPERLINK\l”_Toc326223280"摘要 IHYPERLINK\l”_Toc326223282”Abstract II_Toc326223284”1ZL50輪式裝載機總體參數的確定 21.1輪式裝載機的基本組成 2_Toc326223287"1。3輪式裝載機總體參數的確定 21。4ZL50輪式裝載機的總體布置 71.6控制橋荷力分配 8_Toc326223293”2液壓系統的初步介紹 12HYPERLINK\l”_Toc326223294"2.1液壓系統的工作原理 12HYPERLINK\l”_Toc326223295”2.2液壓系統的組成部分 12HYPERLINK\l”_Toc326223296”2.3液壓傳動的優點 12_Toc326223298"2.5技術要求 13HYPERLINK\l”_Toc326223299”2。6ZL50輪式裝載機液壓系統設計已明確的參數 143液壓系統設計 16_Toc326223304”3.1。3各機構液壓回路的確定 16HYPERLINK\l”_Toc326223305"3.2繪制液壓系統原理圖 18HYPERLINK\l”_Toc326223306”3.2。1鏟斗收起與前傾 19_Toc326223309"3。3.1液壓缸載荷組成[10］ 20HYPERLINK\l”_Toc326223310"3。3。2初選系統工作壓力 21HYPERLINK\l”_Toc326223311”3。3.3計算液壓缸的主要結構尺寸 223.3.4計算液壓缸所需流量[12］ 233。3.5計算液壓執行元件的實際工作壓力 24HYPERLINK\l”_Toc326223314"3.4液壓元件的選擇與專用件設計 24HYPERLINK\l”_Toc326223315"3。4.1液壓泵的選擇 24HYPERLINK\l”_Toc326223316"3.4。2液壓閥的選擇 253。4.3輔元件的選擇 25HYPERLINK\l”_Toc326223318”3.5液壓系統的性能驗算 26_Toc326223320"3.5。2液壓系統的發熱溫升計算 27_Toc326223322”3.5.4根據散熱要求計算油箱容量 29_Toc326223324"3.6.1壓力沖擊的原因 30HYPERLINK\l”_Toc326223325”3。6。2消除或減少壓力沖擊的措施 304動臂液壓缸的設計 314.1液壓缸的結構參數計算 31HYPERLINK\l”_Toc326223328"4。1。1缸筒壁厚計算 314。1.3缸底厚度的計算 32HYPERLINK\l”_Toc326223331"4。2液壓缸的連接計算 32HYPERLINK\l”_Toc326223332"4.2。1銷軸與耳環連接計算 324.3活塞桿活塞桿強度及穩定性驗算 334。3.2活塞桿穩定性驗算 34參考文獻 37HYPERLINK\l”_Toc326223338"致謝 381ZL50輪式裝載機總體參數的確定1.1輪式裝載機的基本組成輪式裝載機根據使用場合不同可分為兩類，即在露天裝載作業時使用的前端輪式裝載機和主要用于地下礦物開采的井下鏟運機。國產ZL系列前端式輪式裝載機的底盤采用的是由柴油機驅動的液力機械傳動系統，鉸接轉向，氣頂油式的盤式制動。工作裝置系統多采用反轉六連桿式，采用液壓操縱。基本結構如下圖：1—鏟斗;2—搖臂；3-動臂;4-轉斗油缸；5-前車架;6—動臂油缸；7-駕駛室;8—變矩器；9—發動機;10-水箱；11—配重；12-后橋；13-后車架；14—變速箱;15—前橋；16-連桿圖1—1國產ZL系列前端輪式裝載機的基本組成1.2輪式裝載機的工作原理輪式裝載機是以柴油發動機為動力源，以輪胎行走機構產生推力(或牽引力），由工作裝置來完成土石方工程的鏟挖、裝載、卸載及運輸作業的一種工程施工機械。以常用的輪式裝載機為例(見圖1—1所示)，其工作過程是發動機9的動力經變矩器傳給傳給變速器14，再由變速箱14經過前后傳動軸分別傳給前后橋15、12以驅動車輪轉動,使裝載機工作裝置接近并插入料堆.工作裝置動臂的一端鉸接在車架上，一端鉸接著鏟斗,利用轉斗油缸4通過搖臂2和連桿16可使鏟斗翻轉,利用動臂油缸可使動臂繞上鉸接點旋轉，以舉升、放下鏟斗,完成裝載作業[1］。1.3輪式裝載機總體參數的確定輪式裝載機的總體參數，是指它的主要性能參數和基本尺寸參數。性能參數包括裝載機自重力，額定載重量，鏟斗容量，發動機功率,最大插入力，掘起力，最大卸載高度和卸載距離等。基本尺寸參數包括軸距，輪距,輪胎尺寸，外形尺寸等。（1）裝載機自重力裝載機的自重力通常指由裝載機本身的制造裝配質量以及發動機的冷卻水、燃料油、潤滑油、液壓系統油、隨車必備工具、駕駛員體重等因素引起的重力.裝載機靠行走將鏟斗插入料堆，鏟斗插入料堆的能力取決于裝載機的牽引力QUOTEFd，牽引力QUOTEFd受裝載機附著力的限制，故裝載機的自重力應能使其驅動系統產生足夠的附著力，以滿足鏟斗插入料堆的需求。在插入料堆時,牽引力主要用來克服插入阻力和運行阻力，即QUOTEFd≥Fin+msgμ式中QUOTEFd—QUOTEFd裝載機行走牽引力，N；QUOTEFin—鏟斗插入阻力，N；QUOTEms—QUOTEms裝載機整機質量,kg；QUOTEμ—滾動阻力系數。QUOTEFd≤msgφ（1式中QUOTEφ——附著系數裝載機牽引力受地面附著條件限制，所以牽引力的最大值應不大于附著力,由于裝載機多為四輪驅動，從而將式（1—1）代入（1—2)式中，可求得裝載機自重力為QUOTEGs=msg≥Finφ-μ其中的的系數通過查表圖可取:.經多方參考本設計=18000N。綜合以上數據可得45000N。根據多方考慮可取自重=165000N。(2）裝載機額定載重量裝載機額定載重量是在保證裝載機必要的穩定性能的前提下，它的最大載重能力.額定載重量。裝載機的重量確定符合國家產品標準。因為本設計為ZL50，根據國家標準為5000kg,容量3.(3)裝載機鏟斗容量裝載機鏟斗容量分兩種:一種稱為額定容量，是指鏟斗四周均以1/2坡度堆積物料時，由物料坡面與鏟斗內廓所形成的容積；另一種稱為平裝容量,指鏟斗的平裝容積。通常所說的鏟斗容量是指其額定容量［2]。平裝容量與額定容量有如下關系，即QUOTEVs=Vr1.2（1—額定容量與額定載重量有如下關系，即QUOTEVr=mr/ρ（1—-裝載物料密度，—額定載重量本設計應該為5000kg,-鏟斗額定容量，kg。因為通常去1500～2000kg/,所以計算得3m3為國家標準數字。(4)最大插入力最大插入力是裝載機插入料堆時在鏟斗斗刃上產生的作用力，其值取決于牽引力，牽引力越大，插入力也越大。在平地勻速運動下不考慮空氣阻力時，插入力大小等于牽引力減去滾動阻力。QUOTEFimax=PmaxγVin-Gs式中QUOTEFimax——最大插入力,N;QUOTEPmax——發動機最大有效功率，W；QUOTEVin——插入速度，m/s；QUOTEγ——傳動系統效率；QUOTEGs——裝載機自重力,N；—QUOTEμ—滾動阻力系數。裝載機的最大插入阻力QUOTEFimax受附著力限制,所以要保證QUOTEFimax≤Gs(φ-μ)(1-7即，QUOTEFimax≤66800N。.對于鏟裝時停止運動,用推壓油缸使鏟斗插入料堆的裝載機，插入力取決于推壓油缸的推力，但最大不超過裝載機與地面的靜摩擦力。鏟斗插入料堆時，單位長度斗刃上所產生的最大作用力，叫做單位斗刃插入力，也稱比切力.比切力是表示裝載機鏟斗插入料堆能力的指標,比切力越大，鏟斗插入料堆的能力越強.（5）掘起力裝載機掘起力是指在下述條件下，鏟斗繞著某一規定鉸接點回轉時，作用在鏟斗切削刃后面100mm處的最大垂直向上的力(對于非直線型斗刃的鏟斗，指其斗刃最前面一點后100mm處的位置）［3]。eq\o\ac（○，1)裝載機停在堅實的水平地面上；eq\o\ac(○，2）裝載機具有標準的使用質量；eq\o\ac(○,3）鏟斗斗刃底部平行于地面，且與地平面距離的上下誤差不超過25mm。裝載機掘起力標志著裝載機鏟斗繞規定點回轉時動臂舉升或鏟斗翻轉的能力。如果在舉升或轉斗過程中，引起裝載機后輪離開地面，則垂直作用在鏟斗上使裝載機后輪離開地面的力就是裝載機的掘起力.掘起力是由轉斗或動臂油缸提供的,根據裝載機的穩定性計算，初步計算時，根據額定載重量按下式近似確定［4]。QUOTEFz=(1.8～2.3)mrg計算得：轉斗或提升動臂時，單位長度斗刃上產生的最大掘起力叫做單位斗刃掘起力.(6）最大卸載高度和鏟斗最大舉升高度最大卸載高度是指動臂在最大舉升高度、鏟斗斗底與水平面成45°角卸載時，其斗刃最低點距離地面的高度,露天裝載機的卸載高度可以根據配用車輛車廂高度確定，即QUOTEhmax=hv+?h（1—9式中QUOTEhmax——最大卸載高度，；QUOTEhv——配用車輛車廂高度，；QUOTE?h—-考慮到作業時斗刃與車廂側板間保留必要的間隙，取QUOTE?h=300～500mm.查取文獻，QUOTEhv=2500mm，?h=400mmhv=2600，Δh=500計算得:QUOTEhmax=2900mm。QUOTEhmax=2900mmhmax=3100。(7)鏟斗最大卸載高度時的卸載距離[5］鏟斗最大卸載高度時的卸載距離,是指鏟斗在最大卸載高度時，鏟斗斗刃到裝載機本體最前面一點（包括輪胎和車架）之間的水平距離。這個距離小于鏟斗處于非最高位置卸載時的卸載距離，所以稱為最小卸載距離，要保證QUOTEL=b2+?b（1-10)式中QUOTEL——最小卸載距離，;QUOTEb——配用車輛車廂寬度，;QUOTE?b——裝載機本體前緣與運輸車輛間應保留的距離,mm。計算得:L=1150。(8)鏟斗的卸載角與后傾角鏟斗被舉升到最大高度卸載時,鏟斗底板與水平面間的夾角為卸載角。為了保證鏟斗在任何舉升高度都能卸凈物料，這就要保證在任何舉升高度時都滿足。QUOTEα≥45°。裝載機處于運輸工況時，鏟斗底板與水平面間的夾角為后傾角。后傾角過小，不但影響鏟斗的裝滿程度，而且使鏟斗舉升初期物料向前撒落；后傾角太大，使鏟斗舉升后期向后撒落，易造成設備事故.取后傾角α=45°,β=50°.QUOTEβ=46°。（9)最小離地間隙裝載機最小離地間隙是通過性的一個指標，它表示裝載機無碰撞的越過石塊、樹樁等障礙的能力。根據經驗，取最小離地間隙為300mm.（10)軸距和輪距裝載機軸距是指前后橋中心線的距離。軸距的大小影響裝載機的縱向穩定性、轉彎半徑和整機質量。輪距是指兩側輪胎中線的距離,本次所設計的裝載機，前后橋采用相同的輪距及同類輪胎。輪距的大小影響裝載機的橫向穩定性及轉彎半徑和單位長度斗刃上的插入能力。本次設計的裝載機的軸距為2760mm,輪距為2200mm。1。3。1裝載機動臂提升、下降、及鏟斗前傾時間確定動臂提升時間選6s；動臂下降時間選3s；鏟斗前傾時間選2s.裝載機的外形尺寸，可以根據舉升高度、卸載距離、輪距、軸距、算出整機的長、寬、高。表1—1外形尺寸名稱幾何尺寸車長總寬度車高軸距輪距最小離地間隙最大卸載高度7945mm2800mm3450mm3200mm2200mm300mm3100mm1。4ZL50輪式裝載機的總體布置總體布置時應該準確選擇三個方向的布置基準：eq\o\ac（○,1）以通過后橋中心線的水平面為上下位置的基準。eq\o\ac(○，2)以通過后橋中心線的垂直面為前后位置的基準。eq\o\ac（○，3)以兩側車輪的對稱面為左右位置的基準。1.5各部件布置的具體要求［6］（1)車架連接和傳動軸的的布置我所設計的ZL50輪式裝載機采用一般的鉸接式裝載機模型。故作出如下設計：鉸接銷布置在軸距的1/2處，此種布置轉彎半徑小;前后輪軌跡重合，減少了行駛阻力和轉彎阻力.連接前后車架的鉸接銷有上下兩個,車架的外部寬度受輪距限制，，內部寬度要求考慮安裝發動機和轉向油缸的位置，車架高度是根據結構的強度要求和支撐件尺寸要求而定.每個車架繞鉸接銷的相對轉角為35°左右。傳動軸布置在裝載機的縱向對稱平面內，且保證水平布置使中間傳動軸的中點與車架的鉸接銷中心線重合。（2）發動機與傳動系統的布置發動機按縱向布置在裝載機的后部,以保證整機的穩定性。發動機相對后橋的前后距離,可根據橋荷分配力進行調整.（3)擺動橋的布置為了保證裝載機在凹凸不平的路面上行駛時，其左右輪都與地面接觸,而不懸空，采用了擺動橋結構。根據經驗，我選取了后橋擺動。（4)工作裝置的布置工作裝置布置在裝載機的前部.工作裝置的具體布置詳見第四章。(5)駕駛室的布置在鉸接式車架上,駕駛室布置一般有三種方案.eq\