輪式裝載機(jī)7噸總體說明書參考

1、沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)I目錄目錄目目錄錄 1第一章第一章 輪輪式裝載機(jī)概述式裝載機(jī)概述11.1 前言11.2 輪式裝載機(jī)的用途11.3 輪式裝載機(jī)的分類11.3.1 按發(fā)動(dòng)機(jī)功率11.3.2 按行走系結(jié)構(gòu)21.3.3 按卸載方式21.3.4 按傳動(dòng)形式31.4 JG962B 輪式裝載機(jī)的技術(shù)參數(shù)31.5 輪式裝載機(jī)的組成系統(tǒng)31.6 輪式裝載機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)41.6.1 輪式裝載機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀41.6.2 輪式裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)5第二章第二章 輪式裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)與布置輪式裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)與布置72.1 方案選取及論證72.2 方案確定82.3 總體參數(shù)的確定102.4 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇142.5

2、發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)152.6 液力變矩器的選擇152.6.1 變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)相配合總要求162.6.2 發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器的匹配方案162.6.3 變矩器選取162.6.4 變速箱選取172.7 鉸接式裝載機(jī)最小轉(zhuǎn)彎半徑的確定17沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)II2.8 輪式裝載機(jī)的總體布置192.8.1 總體布置的內(nèi)容192.8.2 總體布置的原則192.8.3 總體布置的基準(zhǔn)選擇202.8.4 各部件的具體布置20第三章第三章 橋荷分配和穩(wěn)定性計(jì)算橋荷分配和穩(wěn)定性計(jì)算253.1 橋荷分配要求253.2 各部分重心位置的確定、橋荷力、最大掘起力計(jì)算263.2.1 工況 1：263.2.2 最大掘起力：293.

3、2.3 工況 2：鏟斗在運(yùn)輸位置303.2.4 工況 3：鏟斗在最高舉升位置343.2.5 工況 4：鏟斗在最大卸載距離位置383.3 穩(wěn)定性計(jì)算423.3.1 用穩(wěn)定比來評(píng)價(jià)裝載機(jī)的穩(wěn)定性423.3.2 用穩(wěn)定度來評(píng)價(jià)裝載機(jī)的穩(wěn)定性43第四章第四章 車架設(shè)車架設(shè)計(jì)計(jì)504.1 輪式裝載機(jī)車架概述504.2 車架設(shè)計(jì)504.2.1 車架設(shè)計(jì)原理504.2.2 車架的選擇524.2.3 鉸接點(diǎn)的選擇554.2.4 車架的布置584.3 車架受力分析及強(qiáng)度校核604.3.1 車架受力分析604.3.2 鉸銷強(qiáng)度校核624.4 與工作裝置的配合65第五章第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析67沈陽建

4、筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)III第六章第六章 結(jié)論結(jié)論68參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)68謝辭謝辭69附錄一附錄一附錄二附錄二 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)1JG962BJG962B型輪式裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)型輪式裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)第一章第一章 輪式裝載機(jī)概述輪式裝載機(jī)概述1.11.1 前言前言輪式裝載機(jī)，英文名：wheel loader，它是一種廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國(guó)防等工程和城市建設(shè)等場(chǎng)所的鏟土運(yùn)輸機(jī)械。它對(duì)于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，加快工程建設(shè)速度，提高工程質(zhì)量有著重要的作用。其主要功能是對(duì)松散物料進(jìn)行鏟裝、搬運(yùn)、卸載、平整以及短距離運(yùn)輸作業(yè)，除此之外還可以進(jìn)行輕度的鏟掘工作，而且若換裝相應(yīng)的工作裝置，

5、還可以進(jìn)行推土、起重、裝卸木料及鋼管等作業(yè)。鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，它成為工程機(jī)械中發(fā)展最快、產(chǎn)銷量及市場(chǎng)需求最大的機(jī)種之一。鑒于其廣泛的作用性及便利性，其發(fā)展也引人注目，同時(shí)對(duì)它的要求也越來越多。例如希望能在整體尺寸變化不大的情況下，增加卸載距離和卸載高度，并且轉(zhuǎn)彎半徑能盡量小。這意味著對(duì)這行業(yè)的技術(shù)人才的技術(shù)素質(zhì)要求就更高了。1.21.2 輪式裝載機(jī)的用途輪式裝載機(jī)的用途主要用來裝卸成堆散料，也可以對(duì)巖石、硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)。如果換不同的工作裝置，還可以完成推土、起重、裝卸其他物料的工作。在公路施工中主要用于路基工程的填挖，瀝青和水泥混凝土料場(chǎng)的集料、裝料等作業(yè)。由于它適用于建筑、礦山、鐵道、水電

6、等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，因此，不論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，產(chǎn)量與品種的發(fā)展都較快，是工程機(jī)械中的一個(gè)主要機(jī)種。1.31.3 輪式裝載機(jī)的分類輪式裝載機(jī)的分類單斗裝載機(jī)的型式很多，通常按照以下幾種方式進(jìn)行分類：發(fā)動(dòng)機(jī)功率，行走系結(jié)構(gòu)，卸載方式，傳動(dòng)形式。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)21.3.11.3.1 按發(fā)動(dòng)機(jī)功率按發(fā)動(dòng)機(jī)功率(1)小型：功率小于 74 千瓦； (2)中型：功率在 74147 千瓦； (3)大型：功率在 147515 千瓦 ；(4)特大型：功率大于 515 千瓦。本次設(shè)計(jì)的 6 噸裝載機(jī)，其功率小于等于 175 千瓦，屬于大型裝載機(jī)。1.3.21.3.2 按按行走系結(jié)構(gòu)行走系結(jié)構(gòu)(1) 輪胎式：以

7、輪胎式專用底盤為基礎(chǔ)，配置工作裝置及其操縱系統(tǒng)而構(gòu)成。質(zhì)量輕、速度快、機(jī)動(dòng)靈活、效率高、不易損壞路面、接地比壓大、通過性差、但被廣泛應(yīng)用； (2) 履帶式：以專用底盤或工業(yè)拖拉機(jī)為基礎(chǔ)，裝上工作裝置及操縱系統(tǒng)構(gòu)成。接地比壓小，通過性好、重心低、穩(wěn)定性好、附著力強(qiáng)、牽引力大、比切入力大、速度低、靈活性相對(duì)差、成本高、行走時(shí)易損壞路面。 圖 1-1 裝載機(jī)的兩種型式1.3.31.3.3 按卸載方式按卸載方式(1) 前卸式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、視野好，適合于各種作業(yè)場(chǎng)地，應(yīng)用較廣； (2) 回轉(zhuǎn)式：工作裝置安裝在可回轉(zhuǎn) 360 的轉(zhuǎn)臺(tái)上，側(cè)面卸載不需要調(diào)頭、作業(yè)沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)3效率高、但結(jié)構(gòu)復(fù)

8、雜、質(zhì)量大、成本高、側(cè)面穩(wěn)性較差，適用于較俠小的場(chǎng)地。 (3) 后卸式：前端裝、后端卸、作業(yè)效率高、作業(yè)的安全性欠好。1.3.41.3.4 按按傳動(dòng)形式傳動(dòng)形式(1) 液力機(jī)械傳動(dòng)，沖擊振動(dòng)小，傳動(dòng)件壽命長(zhǎng)，操縱方便，車速與外載間可自動(dòng)調(diào)節(jié)，一般在中大型裝載機(jī)多采用； (2) 液力傳動(dòng)：可無級(jí)調(diào)速、操縱間便，但啟動(dòng)性較差，一般僅在小型裝載機(jī)上采用； (3) 電力傳動(dòng)：無級(jí)調(diào)速、工作可靠、維修簡(jiǎn)單、費(fèi)用較高，一般在大型裝載機(jī)上采用。此次采用的是液力機(jī)械傳動(dòng)。1.41.4 JG962BJG962B 輪式裝載機(jī)的技術(shù)參數(shù)輪式裝載機(jī)的技術(shù)參數(shù)額定載重量： 6t ；鏟斗容量： 3.3；3m發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定功率

9、：175kw；卸載高度： 3200mm；卸載距離： 1350mm；鏟斗提升時(shí)間： 6.7 s；總和時(shí)間： 12s；最大轉(zhuǎn)向角： 35； 行駛速度： 035km/h1.51.5 輪式裝載機(jī)的輪式裝載機(jī)的組成系統(tǒng)組成系統(tǒng)裝載機(jī)可分為：動(dòng)力系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)41.動(dòng)力系統(tǒng)：裝載機(jī)原動(dòng)力一般由柴油機(jī)提供，柴油機(jī)具有工作可靠、功率特性曲線硬、燃油經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，符合裝載機(jī)工作條件惡劣，負(fù)載多變的要求。2.機(jī)械系統(tǒng)：主要包括行走裝置、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和工作裝置。3.液壓系統(tǒng)：該系統(tǒng)的功能是把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能以燃油為介質(zhì)，利用油泵轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗埽賯魉徒o油缸、油馬達(dá)等轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。4.

10、控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵、多路換向閥和執(zhí)行元件進(jìn)行控制的系統(tǒng)。液壓控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是在液壓控制系統(tǒng)中，將微小功率的電能或機(jī)械能轉(zhuǎn)換為強(qiáng)大功率的液壓能和機(jī)械能的裝置。它由液壓功率放大元件、液壓執(zhí)行元件和負(fù)載組成，是液壓系統(tǒng)中進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析的核心。1.61.6 輪式裝載機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)輪式裝載機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.6.11.6.1 輪式裝載機(jī)的發(fā)展輪式裝載機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)狀我國(guó)輪式裝載機(jī)行業(yè)起步較晚，其制造技術(shù)是從美國(guó)、德國(guó)和日本引進(jìn)的。我國(guó)現(xiàn)代輪式裝載機(jī)起始于 20 世紀(jì) 60 年代中期的 Z435 型。該機(jī)為整體機(jī)架、后橋轉(zhuǎn)向。經(jīng)過幾年的努力，在吸收當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)的輪式裝載機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)

11、上，開發(fā)成功了功率為 162KW 的鏟接式輪式裝載機(jī)，定型為 ZL50，并于 1971 年 12 月 18 日正式通過專家鑒定。就這樣誕生了我國(guó)第一臺(tái)鉸接式輪式裝載機(jī)，從而開創(chuàng)了我國(guó)裝載機(jī)行業(yè)形成與發(fā)展的歷史。到 70 年代末、80 年代初我國(guó)裝載機(jī)制造企業(yè)已增加至 20 多家，初步形成了我國(guó)裝載機(jī)行業(yè)。到目前為止，我國(guó)輪式裝載機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了第三代，但最基本的結(jié)構(gòu)仍然是由 ZL50 演變而來。第二代變化不很大，第三代變化稍大一些。2001年我國(guó)裝載機(jī)全行業(yè)總銷售量已突破 3 萬臺(tái)，居世界裝載機(jī)市場(chǎng)的前列。因此，目前我國(guó)已經(jīng)成了世界上裝載機(jī)產(chǎn)銷大國(guó)。 中國(guó)裝載機(jī)工業(yè)在發(fā)展的同時(shí)，一些問題也日益顯

12、露出來。雖然目前國(guó)內(nèi)輪式裝載機(jī)生產(chǎn)廠家群雄并立，但國(guó)內(nèi)的企業(yè)自主開發(fā)創(chuàng)新能力較弱，產(chǎn)品更新?lián)Q代以適應(yīng)市場(chǎng)需求的能力較差，不能及時(shí)適應(yīng)市場(chǎng)需求。在生產(chǎn)制造上，工藝裝備水平和生產(chǎn)能力低，造成關(guān)鍵零部件技術(shù)不過關(guān)，整機(jī)的可靠性，故障率，使用壽命，機(jī)、電、液一體化水平，外觀質(zhì)量，操作的靈活性和舒適性方面與先進(jìn)國(guó)家產(chǎn)品相比差距較大。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)5特別是行業(yè)進(jìn)入門檻極低，價(jià)格惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致企業(yè)盈利能力低下，營(yíng)銷理念缺失，市場(chǎng)難以拓展，產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性差，此外，產(chǎn)品及組織結(jié)構(gòu)老化以及服務(wù)升級(jí)增加的成本難以消化等因素嚴(yán)重等制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。 因此，中國(guó)裝載機(jī)企業(yè)必須抓住新的發(fā)展形勢(shì)，在

13、產(chǎn)品研發(fā)上體現(xiàn)差異化戰(zhàn)略和成本領(lǐng)先戰(zhàn)略，繼續(xù)加強(qiáng)行業(yè)以企業(yè)國(guó)家級(jí)技術(shù)中心和高校及科研院所為主體的科研開發(fā)體系建設(shè)，打造價(jià)值鏈營(yíng)銷，加強(qiáng)品牌建設(shè)，提升品牌價(jià)值，只有這樣才能在新形勢(shì)下立于不敗之地。 中國(guó)最大輪式裝載機(jī)是徐工 LW1200K。2010 年 11 月 23 日，在 baumachina2010 展會(huì)隆重舉辦之際，徐工科技震撼推出國(guó)內(nèi)最大噸位裝載機(jī)LW1200K，并當(dāng)場(chǎng)銷售，在二十一世紀(jì)第二個(gè)十年到來之際，引領(lǐng)中國(guó)裝載機(jī)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展進(jìn)入新時(shí)代。 LW1200K 裝載機(jī)是徐工立足市場(chǎng)需求，瞄準(zhǔn)國(guó)際高端技術(shù)主流，自主研制開發(fā)的新產(chǎn)品，是我國(guó)目前最大噸位的輪式裝載機(jī)，擁有國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，裝備國(guó)

14、際一流部件，體現(xiàn)質(zhì)量、安全和環(huán)保的價(jià)值觀念。并順利通過了由吉林大學(xué)、北京理工大學(xué)、東南大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等多名行業(yè)專家的鑒定。鑒定委員會(huì)給予了高度評(píng)價(jià)，并一致認(rèn)為“是國(guó)內(nèi)裝載機(jī)行業(yè)的一次重大技術(shù)提升和突破，對(duì)打破國(guó)外大型裝載機(jī)的絕對(duì)壟斷局面，推動(dòng)我國(guó)裝載機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，引領(lǐng)裝載機(jī)行業(yè)朝著高可靠性、高技術(shù)含量、高性能、大噸位的方向發(fā)展具有劃時(shí)代的意義”。1.6.21.6.2 輪式裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)輪式裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)國(guó)產(chǎn)輪式裝載機(jī)正在逐步提高，從仿制仿造向自主開發(fā)過渡，各主要廠家不斷進(jìn)行技術(shù)投入，采用不同的技術(shù)路線，在關(guān)鍵部件及系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新，擺脫目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)雷同，無自己特色、優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)狀，從低水

15、平的無序競(jìng)爭(zhēng)的怪圈中脫穎而出，成為裝載機(jī)行業(yè)的領(lǐng)先者。大型和小型輪式裝載機(jī)，在近幾年的發(fā)展過程中，受到客觀條件及市場(chǎng)總需求量的限制。競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的中型裝載機(jī)更新速度將越來越快。各生產(chǎn)廠家根據(jù)實(shí)際情況，重新進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，優(yōu)化各項(xiàng)性能指標(biāo)，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度及剛度，使整機(jī)可靠性得到大步提高。細(xì)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。利用電子技術(shù)及負(fù)荷傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)變速箱的自動(dòng)換擋及液壓變量系統(tǒng)的應(yīng)用，提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機(jī)作業(yè)成本。提高安全性、沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)6舒適性。駕駛室逐步功能增強(qiáng)，駕駛室內(nèi)環(huán)境將向汽車方向靠攏，方向盤、座椅、各操縱手柄都能調(diào)節(jié)，使操作者處于最佳位置工作。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，降低裝載機(jī)噪聲

16、和排放的工作已迫在眉捷，現(xiàn)在許多大城市已經(jīng)制定機(jī)動(dòng)車的噪聲和排放標(biāo)準(zhǔn)，工程建設(shè)機(jī)械若不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，將要限制在該地區(qū)的銷售。廣泛利用新材料、新工藝、新技術(shù)，特別是機(jī)、電、液一體化技術(shù)，提高產(chǎn)品的壽命和可靠性。最大限度地簡(jiǎn)化維修盡量減少保養(yǎng)次數(shù)和維修時(shí)間，增大維修空間，普遍采用電子監(jiān)視及監(jiān)控技術(shù)，進(jìn)一步改善故障診斷系統(tǒng)，提供司機(jī)排除問題的方法。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)7第二章第二章 輪式裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)輪式裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)與布置與布置2.12.1 方案選取及論證方案選取及論證輪式裝載機(jī)輪式裝載機(jī)目前，國(guó)內(nèi)同類型的輪式裝載機(jī)主要有：徐工 LW640G、廈工 XG962、柳工CLG862、龍工 LG86

17、0 等型號(hào)。輪式裝載機(jī)的自重輕，行走速度快，操作方便，機(jī)動(dòng)性好，靈活穩(wěn)定，作業(yè)循環(huán)時(shí)間段，作業(yè)效率高，能擔(dān)負(fù)中等距離（1000 米）的運(yùn)輸，成本低于履帶式裝載機(jī)，轉(zhuǎn)移工地時(shí)靠自身運(yùn)行，不損傷路面，轉(zhuǎn)移迅速，其修理費(fèi)用低，并且修理（更換輪胎）迅速，使機(jī)器停工時(shí)間短，履帶式裝載機(jī)在上述各方面均不如輪胎式裝載機(jī)，它的運(yùn)行距離如果超過 30 米，作業(yè)成本將明顯增加，轉(zhuǎn)移場(chǎng)地時(shí)須平板車施運(yùn)，行走裝置修理時(shí)，費(fèi)用也高。輪式裝載機(jī)在障石，硬路面作業(yè)時(shí)，因輪胎有緩沖作用，對(duì)機(jī)器沖擊振動(dòng)較小，可延長(zhǎng)機(jī)器壽命，減輕駕駛員疲勞。但接地比壓和整機(jī)重心比履帶式高，通過性和穩(wěn)定性較差，不適宜在松軟土質(zhì)和坡道地區(qū)作業(yè)。輪胎

18、磨損較大，壽命不長(zhǎng)，隨著輪胎性能的改善，有可能進(jìn)一步向大型化發(fā)展。履帶式裝載機(jī)履帶式裝載機(jī)履帶式裝載機(jī)對(duì)地摩擦力大，附著性能好，通過性好，重心低、穩(wěn)定性好，適合在潮濕、松軟地面工作。履帶式裝載機(jī)行走機(jī)構(gòu)比輪式裝載機(jī)復(fù)雜，它由驅(qū)動(dòng)輪、引導(dǎo)輪、支重輪、鏈軌和臺(tái)車架所組成。所有鏈輪于鏈軌在嚙合傳動(dòng)過程中，無論負(fù)荷多么大，鏈輪于鏈軌是不可能打滑的。履帶式裝載機(jī)不能在路面上行駛，機(jī)動(dòng)能力不如輪式裝載機(jī)，不過沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)8履帶式裝載機(jī)行走機(jī)構(gòu)的接地面積大，在松軟的作業(yè)場(chǎng)所有較強(qiáng)的行動(dòng)能力，同時(shí)滾動(dòng)阻力也比較大。特別是在同等功率條件下，履帶式行走裝置比輪式行走裝置能發(fā)揮出較大的牽引力。翻越障礙能力不

19、如輪式裝載機(jī)，而且履帶式裝載機(jī)履帶式裝載機(jī)的維修成本較高，運(yùn)輸成本也高于輪式裝載機(jī)。駕駛員易于疲勞。綜上所述，在一般作業(yè)條件下，輪胎式裝載機(jī)具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，因而得到較廣泛的應(yīng)用，它在裝載機(jī)中占的比重較大。表 2-1 柳工 CLG862 性能參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)單位鏟斗容量3.5m3額定載重量6.0t機(jī)重21.1t卸載高度3150mm卸載距離1200mm提升時(shí)間6.5S三項(xiàng)和時(shí)間12S軸距3350mm輪距2200mm表 2-2 廈工 XG962 性能參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)單位鏟斗容量3.5m3額定載重量6.0t機(jī)重20t卸載高度3330mm卸載距離1383mm提升時(shí)間6.5S三項(xiàng)和時(shí)間10.5S軸距3300mm

20、輪距2060mm沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)92.22.2 方案確定方案確定通過以上的對(duì)比，考慮到滿足設(shè)計(jì)的要求，裝載機(jī)作業(yè)條件與對(duì)象，作業(yè)效率與成本，裝載機(jī)選用下列機(jī)構(gòu)：（1）動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)：發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置淮柴 WD615G.240 發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)為直列、六缸、水冷、四沖程、直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，標(biāo)定功率為 175 千瓦，轉(zhuǎn)速為 2200r/min，同時(shí)可選配雙變采用杭齒前進(jìn) TY320 變速箱、山推 YJ435 變矩器。（2）工作裝置操縱桿系為減輕工作裝置操縱桿系的操縱力，操縱機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)支撐部分由軸套改為滾動(dòng)軸承，使操縱力更小，能夠使操縱更加輕便，減輕司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高效率。（3）液壓系統(tǒng)廈工的工作液壓

21、系統(tǒng)擁有獨(dú)有的節(jié)能專利技術(shù)，采用雙泵合流，轉(zhuǎn)向優(yōu)于液壓系統(tǒng)，高效節(jié)能，動(dòng)力性更佳，油耗更低。（4）制動(dòng)系統(tǒng)行車制動(dòng)時(shí)，四個(gè)車輪上采用多片濕式制動(dòng)器，制動(dòng)效果好，并且不受環(huán)境影響。停車制動(dòng)時(shí)，閘瓦式制動(dòng)器，裝在變速箱前輸出軸上可由司機(jī)手動(dòng)電控操作。（5）電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)在柳工 862 的基礎(chǔ)上將前大燈由金屬燈盒、圓形大燈更換為 D 系列形式的威利組合大燈形式.（6）機(jī)罩及覆蓋件機(jī)罩整體優(yōu)化外觀造型，側(cè)門開啟，采用氣彈簧控制的向外開啟方式，提高維修方便性，左右爬梯及電瓶箱爬梯最后一節(jié)采用柔性聯(lián)結(jié)，避免磕碰變形。（7）駕駛室及操作臺(tái)架駕駛室內(nèi)置防滾翻，有效防止意外對(duì)司機(jī)造成的危害。全視野駕駛室，保證

22、良好視野，并配有減震效果的座椅。（8）工作裝置采用雙搖臂六連桿機(jī)構(gòu)。本方案有如下優(yōu)點(diǎn)： 柴油機(jī)變矩器變速箱匹配合理，聯(lián)合工況牽引力大。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)10 單級(jí)四元件雙渦輪變矩器，起動(dòng)平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)便，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。 動(dòng)力換檔變速，液壓操縱工作裝置，操作輕便靈活。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，操縱靈活，性能可靠。 后置儲(chǔ)氣罐、四輪雙管路氣頂油鉗盤式制動(dòng)系統(tǒng)，工作更加安全可靠。 新型駕駛室可選配冷暖空調(diào)，視野開闊，隔音減振，操作環(huán)境好。 整體式可拆裝機(jī)罩，開關(guān)方便，便于發(fā)動(dòng)機(jī)維修保養(yǎng)。綜上所述，在一般作業(yè)條件下，輪胎式裝載機(jī)具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，因而得到較廣泛的應(yīng)用，它在裝載機(jī)中占的比重較大。該設(shè)計(jì)題目結(jié)合了專業(yè)

23、特色，囊括了所學(xué)的很多知識(shí)，使我們靈活運(yùn)用知識(shí)，自主設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了創(chuàng)新，并考驗(yàn)了我們的細(xì)致和耐心，設(shè)計(jì)中需要不斷修改，不斷試驗(yàn)，才能達(dá)到預(yù)想要求。2.32.3 總體參數(shù)的確定總體參數(shù)的確定(1) 額定載重量確定額定載重量為 6 噸(2) 裝載機(jī)鏟斗容量斗容的定義：裝載機(jī)的斗容一般可分為幾何斗容和額定斗容。幾何斗容是指鏟斗平裝時(shí)，由斗刃刃口與擋板（當(dāng)鏟斗裝有擋板時(shí))或斗背(當(dāng)鏟斗不裝擋板時(shí))最上部的連線，與鏟斗外廓部分之間的橫斷面面積，乘以鏟斗內(nèi)壁寬所決定的容積。幾何斗容也稱為平裝斗容，以符號(hào)表示。sV額定斗容是指鏟斗的四周，以二分之一的坡度堆積物料時(shí)，由料堆坡面線與鏟斗外廓部分之間所形成的容積。

24、額定斗容又稱為名義堆積斗容，以符號(hào)表示。一般在rV未注明是幾何斗容或額定斗容時(shí)，都是指的額定斗容。額定容量與額定載重量有如下關(guān)系，即1沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)11 2-1 360003.51700rrmVm式中鏟斗額定容量，;rV3m額定載重量，kg;rm裝載物料密度，通常取=17003mkg(3) 裝載機(jī)的整機(jī)質(zhì)量 2-2 6000206900.29sQmkgK式中裝載機(jī)整機(jī)質(zhì)量sm重量利用系數(shù)，輪式裝載機(jī)??；此處取K30. 025. 0K0.29K 整機(jī)自重力 2-3 20690 9.8202762202.8ssGm gNKN(4) 參考書及各同類產(chǎn)品對(duì)整機(jī)的參數(shù)進(jìn)行初選根據(jù)裝載機(jī)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公

25、式確定主要參數(shù)；采用上述公式計(jì)算中型以上輪式裝載機(jī)參數(shù)值具有一定準(zhǔn)確性，與實(shí)際誤差約為312%。因此在計(jì)算本輪式裝載機(jī)時(shí)，有些需要一些改變。發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪功率：（經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)大噸位比較可靠） 2-428.61463.6228.614 663.62235.3PQKW 最大卸載高度：鏟斗卸載高度是表示裝載機(jī)把物料卸載到運(yùn)輸工具上時(shí)，在鏟斗傾卸角為 45 時(shí)，鏟斗斗尖離地的高度。在裝載機(jī)的技術(shù)規(guī)格里，一般標(biāo)出下列兩個(gè)卸載高度值:最大卸沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)12載高度，在最大卸載距離時(shí)，或某一規(guī)定的卸載距離時(shí)的卸載高度。裝載機(jī)的最大卸載高度，是指動(dòng)臂在最大舉升高度和鏟斗傾卸角為 45時(shí)的卸載高度，它一般隨P

26、H著載重量和裝載機(jī)自重的增加而增加。 0.1352.370.135 62.373180()HQmm 2-5最小轉(zhuǎn)彎半徑： 2-60.2266.330.226 66.337686()RQmm 裝載機(jī)長(zhǎng)： 2-L0.5024.530.502 64.537542()Qmm 7裝載機(jī)寬度： 2-8B0.2181.370.218 6 1.372678()Qmm 裝載機(jī)高度： 2-H0.2182.690.218 62.693458()Qmm 9插入阻力：插入力是裝載機(jī)鏟掘物料時(shí)，在鏟斗斗刃(斗尖)上產(chǎn)生的插入料堆的作用力。對(duì)于用裝載機(jī)行走來進(jìn)行插入的裝載機(jī)，其插入力取決于牽引力，牽引力越大，則插入力也越大

27、。當(dāng)裝載機(jī)在平地上勻速運(yùn)動(dòng)并不考慮空氣阻力時(shí)，插入力等于裝載機(jī)的牽引力減去滾動(dòng)阻力。對(duì)于在裝載機(jī)停止前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，用液壓油缸進(jìn)行插入的裝載機(jī)，其插入力取決于完成插入作用的油缸的推力。單位斗刃插入力是指裝載機(jī)鏟斗，在一厘米斗刃長(zhǎng)度上，所產(chǎn)生的插入料堆的作用力。參考同類產(chǎn)品得比插力為：500 牛/厘米由： 2-10soGP 輪式裝載機(jī)自重sG 輪胎附著系數(shù)，取 0.75初選鏟斗寬度為 3000 厘米，則插入阻力為：0B3沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)13 2-11max202.8 0.75198soPGKN掘起力：掘起力是指在一定的條件下，當(dāng)鏟斗繞著某個(gè)規(guī)定的鉸接點(diǎn)回轉(zhuǎn)時(shí)，作用在距鏟斗斗刃刃部(斗尖)一定距離處

28、的垂直向上的力。它決定了鏟斗繞著這個(gè)規(guī)定的鉸接點(diǎn)回轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)臂舉升當(dāng)鏟斗繞著動(dòng)臂與支架的鉸接點(diǎn)回轉(zhuǎn)時(shí))或和鏟斗翻轉(zhuǎn)(當(dāng)鏟斗繞著鏟平與動(dòng)臂的鉸接點(diǎn)回轉(zhuǎn)時(shí))能力。掘起力是由轉(zhuǎn)斗或動(dòng)臂油缸提供的，根據(jù)裝載機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算，初步計(jì)算時(shí)，根據(jù)額定載重量按下式近似確定。動(dòng)臂有支撐橛時(shí) 掘起力： 2-122.0 3.03.0 6 9.8176.4zrFm gKN 根據(jù)輪式裝載機(jī)基本參數(shù)（鉸接轉(zhuǎn)向式）JBT 3688.1-96 規(guī)定 崛起力175KN最大牽引力：牽引力是裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)輪輪緣上，由裝載機(jī)行走機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)的作用力。它的最大值被裝載機(jī)的粘著重量粘著重量指驅(qū)動(dòng)車輪所承受的那部分機(jī)器的重量，當(dāng)四輪驅(qū)

29、動(dòng)時(shí)即為裝載機(jī)自重)所限制。裝載機(jī)的粘著重量越大，則可能達(dá)到的最大牽引力也越大。輪式裝載機(jī)的最大牽引力與機(jī)器自重的比值一般均在 0.750.90 之間，對(duì)比相關(guān)的同類產(chǎn)品取系數(shù)為 0.76,則: 2-130.760.76 202.8154HFWKN軸距和輪距裝載機(jī)軸距是指前后橋中心線的距離。軸距的大小影響裝載機(jī)的縱向穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)彎半徑和整機(jī)質(zhì)量，此外，軸距的改變還會(huì)影響車架受力和整機(jī)的通過性。通過參考同類型機(jī)器初選為.3300mm輪距是指兩側(cè)輪胎中線之間的距離，大部分裝載機(jī)前后橋采用相同的輪距及同類輪胎。輪距影響裝載機(jī)的橫向穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)彎半徑和單位長(zhǎng)度斗刃上的插入能力。參考同類型初選輪距為2380

30、mm沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)14輪胎的選擇由上面計(jì)算可知：裝載機(jī)的自重為 20.69 噸，查得：3空載時(shí)：前橋負(fù)荷占總重的 3556，后橋負(fù)荷占裝載機(jī)總重的 4465；滿載時(shí)：前橋負(fù)荷占總重的 7080，后橋負(fù)荷占裝載機(jī)總重的 2030。選出輪胎的規(guī)格 ：23.5R25輪胎充氣后的主要尺寸： 外直徑：1695mm；斷面寬: 595mm；輪輞直徑：635mm.最小離地間隙裝載機(jī)最小離地間隙是通過性的一個(gè)指標(biāo)，它表示裝載機(jī)無碰撞地越過石頭、樹樁等障礙的能力。在設(shè)計(jì)中離地間隙盡可能大些，一般不小于 350mm。本設(shè)計(jì)因布置需要在布置后的最小離地間隙為 582 mm。2.42.4 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇發(fā)動(dòng)機(jī)型

31、號(hào)的選擇裝載機(jī)作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率消耗于兩部分：牽引功率和驅(qū)動(dòng)液壓泵功率。(1) 牽引功率是由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)行駛的功率。由公式計(jì)算： 2-1413600KTF vN式中額定輪緣切線牽引力(N)。KF， 1115403650115190KHfFFFN2-15其中額定牽引力，HF沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15； 2- 202.8 0.55111.54111540HsHFGKNN16額定附著重量利用系數(shù)，輪式裝載機(jī)取 0.45-0.55,此處取 0.55；H滾動(dòng)阻力，fF； 2- 0.018 202.83.653650fsFfGKNN17滾動(dòng)阻力系數(shù)查書（1）表可得為,取 0.018;f16P1

32、202. 0018. 0裝載機(jī)插入料堆的理論作業(yè)速度，輪式為 3-4km/h，取 3km/h;Tv傳動(dòng)系總效率，液力機(jī)械傳動(dòng)取 0.6-0.75,取 0.75。1115190 312836003600 0.75KTF vNKW(2) 驅(qū)動(dòng)液壓泵功率2N裝載機(jī)上所有的油泵有：作業(yè)泵、轉(zhuǎn)向泵、變速泵等。 2-182110%128 10%12.8NNKW發(fā)動(dòng)機(jī)的凈功率應(yīng)為 2-191212.8 128140.8NNNKW發(fā)動(dòng)機(jī)總功率 2-20121.10 140.8155eNK NNKW式中考慮發(fā)動(dòng)機(jī)附件所需功率，取 1.0.K10. 105. 1K2.52.5 發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)裝載機(jī)用

33、的柴油機(jī)工作條件惡劣，負(fù)荷大，應(yīng)選用按一小時(shí)功率標(biāo)定的工程機(jī)械用柴油機(jī)。由計(jì)算得知：發(fā)動(dòng)機(jī)所需功率。綜合各方面考慮，選發(fā)動(dòng)機(jī)2155eNKW型號(hào)為淮柴 WD615G.240。表 2-3 發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)1發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)淮柴 WD615G.240沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)162額定功率 kw1753額定轉(zhuǎn)速 r/min22004最大扭矩 N.m9205最低燃油消耗率 g/kw.h1986汽缸排列形式立式、直列、水冷、四沖程、直噴2.62.6 液力變矩器的選擇液力變矩器的選擇對(duì)于液力機(jī)械傳動(dòng)形式的裝載機(jī)，變矩器是一個(gè)很重要的部件，液力變矩器選擇正確后，再根據(jù)裝載機(jī)性能要求，與發(fā)動(dòng)機(jī)正確的匹配，那么，發(fā)動(dòng)機(jī)的功

34、率就會(huì)得到充分利用，裝載機(jī)的牽引性能就會(huì)滿足要求，同時(shí)也可以減少變速箱的檔數(shù)，簡(jiǎn)化了變速箱的結(jié)構(gòu)，減輕司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高裝載機(jī)的生產(chǎn)率。從另一方面來說，如果變矩器選擇的不得當(dāng)，或與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配不合適，則液力機(jī)械傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)就得不到發(fā)揮，甚至燃料消耗高，生產(chǎn)率低。2.6.12.6.1 變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)相配合總要求變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)相配合總要求（1）使裝載機(jī)具有較高的生產(chǎn)率；（2）在保證上述情況下，要經(jīng)濟(jì)性好。2.6.22.6.2 發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器的匹配方案發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器的匹配方案 發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器的匹配，一般來說有兩種方案，即所謂的全功率匹配和部分功率匹配。（1）全功率匹配：在選擇變矩器直徑時(shí)，是以裝載機(jī)

35、在作業(yè)時(shí)所能獲得的最大插入力（牽引力）為考慮因素，這也就是說，只有變速操作泵與變矩器正常共同工作，而轉(zhuǎn)向油泵和工作裝置油泵空轉(zhuǎn)，變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的全部有效功率進(jìn)行匹配。（2）部分功率匹配：考慮工作裝置與牽引（插入）同時(shí)工作，因此工作油泵必須先消耗一部分功率，剩余的功率才能傳給變矩器，這也就是說這時(shí)工作裝置油泵、變速操縱油泵與變矩器同時(shí)工作，而轉(zhuǎn)向油泵空轉(zhuǎn)，變矩器不是與發(fā)動(dòng)機(jī)所輸出的全部有效功率進(jìn)行匹配，而是與其部分功率匹配。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)17對(duì)以上兩種匹配方案分析，可以看出，對(duì)于大型裝載機(jī)，考慮到同時(shí)工作的要求，用部分功率匹配為宜，所以本設(shè)計(jì)采用部分功率匹配。2.6.32.6.3 變矩

36、器選取變矩器選取本設(shè)計(jì)選取山推 YJ435 變矩器，其技術(shù)參數(shù)如表 2-4 所示表 2-4 液力變矩器的性能參數(shù)1型號(hào)YJ4352循環(huán)圓直徑 mm3803額定輸入轉(zhuǎn)速 r/min18504額定功率 kw2355零速工況變矩系數(shù)2.586最高效率%887重量 kg2562.6.42.6.4 變速箱選取變速箱選取本設(shè)計(jì)選取的變速箱為杭齒前進(jìn) TY320 型變速箱，詳細(xì)參數(shù)如下：表 2-5 變速箱的性能參數(shù)1型號(hào)TY3202檔位前 3 后 33速比前進(jìn) 0.83-2.86后退 0.68-2.364最大輸入扭矩248N.m5最大輸入功率235kw沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)182.72.7 鉸接式裝載機(jī)最小轉(zhuǎn)

37、彎半徑的確定鉸接式裝載機(jī)最小轉(zhuǎn)彎半徑的確定鉸接式裝載機(jī)前、后輪的轉(zhuǎn)彎半徑一般是不同的，并且隨著鉸接點(diǎn)位置不同而變化。由于鉸接式裝載機(jī)的最小轉(zhuǎn)彎半徑是按照前、后輪轉(zhuǎn)彎半徑中的較大值確定的，因此在研究轉(zhuǎn)彎半徑時(shí)，只需研究前、后輪中外輪的轉(zhuǎn)彎半徑便可。鉸接式裝載機(jī)其前、后外輪轉(zhuǎn)彎半徑可根據(jù)圖 2-1 來確定。圖中 O 為前、后車架鉸接點(diǎn)，為轉(zhuǎn)向角，L 為裝載機(jī)軸距，B 為裝載機(jī)輪距，F(xiàn) 為前、后輪的轉(zhuǎn)彎中心。設(shè)鉸接點(diǎn)距前輪軸距離為 a,則當(dāng)前車架相對(duì)于后車架轉(zhuǎn)向角為時(shí)，裝載機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑如下：圖 2-1 轉(zhuǎn)彎半徑的確定前輪轉(zhuǎn)彎半徑1R1RKFKAAF而2BKA sincos)(sinaaLACAF所以

38、 2-21sin)(21aosaLBR已知： 3600Lmm2380Bmm38a1700mm沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)191cos2380(3600 1700) 1700cos3864522sin2sin38LaaBRmm后輪轉(zhuǎn)彎半徑： 2RGFGDDF而 2BGD ()cossinsinEDaLaDF 所以： 2-172()cos2sinBaLaR2cos17003600 1700 cos3823806383()2sin2sin38aLaBRmm確定最小轉(zhuǎn)彎半徑為 6383mm，與其他同類型的裝載機(jī)相比，本設(shè)計(jì)有更小的轉(zhuǎn)彎半徑，轉(zhuǎn)向更方便，縮短了工作時(shí)間，提高了工作效率。從上式可以看出，鉸接點(diǎn)位置

39、對(duì)裝載機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑影響很大，當(dāng)鉸接點(diǎn)越往前移，即當(dāng) a 值越小，前輪的轉(zhuǎn)彎半徑越大，后輪的轉(zhuǎn)彎半徑越小。反之，當(dāng)鉸接點(diǎn)越往后移，則前輪的轉(zhuǎn)彎半徑越小，后輪的轉(zhuǎn)彎半徑越大。當(dāng)鉸接點(diǎn)在中間位置時(shí)，前、后輪的轉(zhuǎn)彎半徑相等。這時(shí)，裝載機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑最小。此處的計(jì)算對(duì)之后的車架設(shè)計(jì)部分有用，屆時(shí)將不再單獨(dú)說明。2.82.8 輪式裝載機(jī)的總體布置輪式裝載機(jī)的總體布置總體布置工作即是將各部分合理地安排，使各部件相互關(guān)系協(xié)調(diào)，重量分布合理，保持穩(wěn)定，方便維修，以獲得良好的整車性能。2.8.12.8.1 總體布置的內(nèi)容總體布置的內(nèi)容裝載機(jī)總體布置的內(nèi)容包括：（1）確定各部件在整機(jī)上的位置及占據(jù)的空間；（2）確定部件

40、之間、部件與整機(jī)之間的連接方式；（3）估算整機(jī)自重力及重心位置，并對(duì)各部件質(zhì)量提出要求；沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)20（4）布置各操縱機(jī)構(gòu)、機(jī)器覆蓋件、駕駛室等；（5）審查各運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)空間，排除可能發(fā)生的干涉；（6）定出標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的零部件明細(xì)表。2.8.2 總體布置的原則總體布置的原則總體布置時(shí)要考慮以下原則：（1）保證整機(jī)穩(wěn)定性；（2）結(jié)構(gòu)緊湊，并有較高的傳動(dòng)效率；（3）便于操作維修，工作安全可靠；（4）外形美觀、協(xié)調(diào)。2.8.3 總體布置的基準(zhǔn)選擇總體布置的基準(zhǔn)選擇總體布置時(shí)應(yīng)正確選擇三個(gè)方向的布置基準(zhǔn)：（1）以通過后橋中心線的水平面為上下位置的基準(zhǔn)；（2）以通過后橋中心線的垂直面

41、為前后位置的基準(zhǔn)；（3）以兩側(cè)車輪的對(duì)稱面為左右位置的基準(zhǔn)。2.8.42.8.4 各部件的具體布置各部件的具體布置（1）發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的布置輪式裝載機(jī)除了用農(nóng)用拖拉機(jī)改裝為裝載機(jī)者外，發(fā)動(dòng)機(jī)一般均布置在整機(jī)后部，以起配重作用，其上、下位置應(yīng)盡量放低，使重心降低，有利于整機(jī)穩(wěn)定性，但它受副車架和驅(qū)動(dòng)橋殼位置的限制。發(fā)動(dòng)機(jī)位置確定以后，傳動(dòng)系統(tǒng)的布置是接著發(fā)動(dòng)機(jī)依次向前排列。發(fā)動(dòng)機(jī)、變矩器和變速箱的連接方式主要有三種方案：圖 2-2a)所示是發(fā)動(dòng)機(jī)、變矩器和變速箱三者組合成一體的方案。它的優(yōu)點(diǎn)是：軸向尺寸短，便于軸距短的機(jī)器總體布置；三部件可組裝成一個(gè)總成一次安裝，使總裝工序簡(jiǎn)化；可減少部件間的油

42、路管道，增加可靠性。但是，這種布置方式箱體加工同心度要求較高，當(dāng)其中由一部件損壞時(shí)，需整體調(diào)出車體，修理費(fèi)時(shí)；由于各部件箱體剛性連接，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)會(huì)影響其他部件的正常工作。這種布置方式適于中小型裝沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)21載機(jī)。圖 2-2b) 所示是發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立布置，變速箱與變矩器連接成一體的方案。圖 2-2c) 所示是變速箱獨(dú)立，發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器組成一體的方案。上述兩種布置方案的共同特點(diǎn)是：各總成獨(dú)立支承，因而在某一部件發(fā)生故障時(shí)，可以在不影響其他部件的前提下拆卸，便于修理；發(fā)動(dòng)機(jī)前后位置不受變速箱位置的影響，可向后移動(dòng)，減少配重，有利于整車重量的合理分配；另外，可根據(jù)不同機(jī)種配置不同的變速箱與變

43、矩器，零部件通用性強(qiáng)，有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)。 132 a） 123 b) 123 c)沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)221發(fā)動(dòng)機(jī) 2變矩器 3變速箱圖 2-1 發(fā)動(dòng)機(jī)、變矩器和變速箱的連接方式（2） 車架連接與傳動(dòng)軸的布置 連接裝載機(jī)前后車架的鉸接銷的位置有兩種設(shè)計(jì)方案：鉸接銷布置在軸距的 1/2 處，此種布置轉(zhuǎn)彎半徑??；前后軌跡相同，減少了行駛阻力和轉(zhuǎn)彎阻力。鉸接銷布置在軸距中點(diǎn)偏前，此種布置，前后輪轉(zhuǎn)彎半徑不同，車輪軌跡不重合，阻力較大。本設(shè)計(jì)采用第二種布置，其優(yōu)點(diǎn)是：a) 便于傳動(dòng)系的布置；b) 鉸接點(diǎn)位置靠近前軸，裝載機(jī)前后部最外端的轉(zhuǎn)向半徑接近相等，可得較小轉(zhuǎn)向半徑；c) 裝載機(jī)折腰時(shí)，前車架

44、轉(zhuǎn)角大于后車架轉(zhuǎn)角，鏟斗擺動(dòng)比車尾擺動(dòng)多，12因此，便于使鏟斗對(duì)車或均勻地把物料卸至貨車箱內(nèi)，縮短了工作循環(huán)時(shí)間；d) 鉸接點(diǎn)愈靠近前橋，則折腰時(shí)前橋偏轉(zhuǎn)角愈大，并且愈易于繞前橋中點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，可減少轉(zhuǎn)向阻力矩。連接前后車架的鉸接銷有上下兩個(gè)，兩者之間的距離應(yīng)盡可能大些，以改善軸的受力。但位于下邊的那個(gè)鉸接銷的位置不應(yīng)過低，以保證裝載機(jī)最小離地間隙。車架的外部寬度受輪距的限制，內(nèi)部寬度要求考慮安裝發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)向油缸的位置，車架高度是根據(jù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求和支撐件尺寸要求而定。前后車架相對(duì)轉(zhuǎn)角一般取 7090，每個(gè)車架繞鉸接銷相對(duì)轉(zhuǎn)角可達(dá) 3545，否則將影響其他件的布置，并且會(huì)使傳動(dòng)軸的萬向節(jié)發(fā)生干涉。傳

45、動(dòng)軸布置在裝載機(jī)的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)，成水平布置。這樣保證了在轉(zhuǎn)向時(shí)，萬向節(jié)作等速轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）擺動(dòng)橋的布置輪式裝載機(jī)作業(yè)時(shí)載荷變化甚大，為保證作業(yè)穩(wěn)定性，均不設(shè)彈性懸掛裝置。但為使裝載機(jī)在不平路面行駛時(shí)，四個(gè)輪胎都能著地，以提高機(jī)器的穩(wěn)定性和牽引力，允許有一車橋能隨路面不平作相對(duì)擺動(dòng)。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)23圖 2-2 擺動(dòng)橋的布置1-擺動(dòng)橋；2-銷軸；3-橋殼；4-擋塊 現(xiàn)代輪式裝載機(jī)大多把后橋作為擺動(dòng)橋，它固定在副車架上，副車架用縱向鉸銷與車架相連，因而后橋可繞縱向鉸銷擺動(dòng)。其最大擺角一般為1014，由限位塊限位。后橋擺動(dòng)的裝載機(jī)作業(yè)時(shí)，駕駛員是隨前車架一起擺動(dòng)，因而易于體會(huì)鏟斗刃口與水平面的

46、傾角，可以正確的進(jìn)行水平鏟掘工作。本設(shè)計(jì)把后橋作為擺動(dòng)橋，取最大擺角 14，見圖 2-2。方案的確定：為了獲得較大的牽引力，輪式裝載機(jī)幾乎全部都采用四輪驅(qū)動(dòng)。裝載機(jī)在作業(yè)時(shí)前后輪負(fù)荷變化不大，為使機(jī)體不因此而造成較大的縱向擺動(dòng)，以使裝載機(jī)有較好的作業(yè)穩(wěn)定性，前后橋都采用剛性懸掛，因此來自地面的沖擊只能靠采用低壓輪胎來起緩沖作用。裝載機(jī)的前橋剛性的固結(jié)在車架上，后橋則通過副車架鉸接在車架上，當(dāng)在不平路面上行駛時(shí)，后橋繞裝載機(jī)縱軸可以擺動(dòng)一定的角度，通過以上的對(duì)比，考慮到滿足設(shè)計(jì)的要求，裝載機(jī)作業(yè)條件與對(duì)象，作業(yè)效率與成本，以及架駛員的工作條件。擺動(dòng)橋銷軸選定直接布置在驅(qū)動(dòng)橋殼上。（4）工作裝置的

47、布置輪式裝載機(jī)的工作裝置一般均布置在整機(jī)前端，結(jié)合工作裝置連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)確定動(dòng)臂與車架的鉸點(diǎn)位置。在滿足動(dòng)臂在最高位置時(shí)的卸載要求和動(dòng)臂在最低位置時(shí)鏟斗不受干涉的前提下，動(dòng)臂支點(diǎn)愈向后布置，則動(dòng)臂舉升時(shí)的外伸距離愈小，穩(wěn)定性愈好，動(dòng)臂所需轉(zhuǎn)角也小，便于機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和提臂液壓缸的布置。在滿足卸載要求的沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)24條件下，如動(dòng)臂與與車架的鉸點(diǎn)位置偏高，則可減少鏟斗刀刃離前軸距離，增加掘起力；反之，則斗刃離前軸距離增加，掘起力減小。這一部分需要同做工作裝置的同學(xué)相互配合。（5）駕駛室的布置駕駛室的布置應(yīng)使操縱用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作省力、方便，以保證駕駛員具有良好的視野和舒適、安全的工作環(huán)境。

48、在整體車架上，駕駛室一般布置在車架前端，是駕駛員前方有良好的視野。在鉸接式的車架上，駕駛室的布置有三種方案。 駕駛室布置在前車架的后部。駕駛員的視野較好，并與鏟斗的相對(duì)視角保持不變，鏟斗的對(duì)準(zhǔn)性容易控制，但駕駛員受到工作機(jī)構(gòu)傳來的沖擊較大，容易疲勞。 駕駛室布置在后車架的前部。駕駛員視野不好，駕駛員與鏟斗的相對(duì)視角有變化，鏟斗的對(duì)準(zhǔn)性不易控制，但駕駛員受工作機(jī)構(gòu)傳來的沖擊較小，不易疲勞。 駕駛室布置在后車架上的向前懸臂處。這種布置綜合了前兩種布置形式的優(yōu)點(diǎn)，并克服其缺點(diǎn)。但轉(zhuǎn)向時(shí)鏟斗對(duì)準(zhǔn)性差，由于鏟取作業(yè)和卸載作業(yè)一般不在轉(zhuǎn)向時(shí)進(jìn)行，因此影響不大。目前大多數(shù)裝載機(jī)都采用這種布置形式。從安全角度

49、和操縱系統(tǒng)簡(jiǎn)單方面綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用第三種布置。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)25第三章第三章 橋荷分配橋荷分配和穩(wěn)定性計(jì)算和穩(wěn)定性計(jì)算3.13.1 橋荷分配要求橋荷分配要求在初步布置各總成、部件在車上的位置后，必須進(jìn)行前、后橋軸荷的估算，以校驗(yàn)軸荷的分配是否合理。橋荷力分配是否合理直接影響裝載機(jī)的很多性能，如牽引性、通過性和穩(wěn)定性等，另外還會(huì)影響零部件尺寸選擇和強(qiáng)度計(jì)算。也只有知道了橋荷分配的數(shù)據(jù)，才能正確的選擇輪胎規(guī)格。對(duì)橋荷力的分配要求：(1).應(yīng)保證驅(qū)動(dòng)橋上有足夠的附著重量，以獲得所需的牽引力；(2).應(yīng)保證整機(jī)的穩(wěn)定性。橋荷力分配要兼顧到裝載機(jī)在空載和滿載時(shí)的縱向及橫向穩(wěn)定性；(3).應(yīng)保證

50、轉(zhuǎn)向輕便。對(duì)鉸接式裝載機(jī)橋荷力分配將影響車輛轉(zhuǎn)向的運(yùn)動(dòng)軌跡；(4).應(yīng)使每個(gè)輪胎的負(fù)載能力充分得到利用，并使各輪胎的使用壽命大體接近；輪式裝載機(jī)的前橋如果軸荷過大，則縱向穩(wěn)定性差，輪胎超載過大會(huì)影響輪胎壽命；后橋軸荷過大，雖有利于縱向穩(wěn)定性，但往往增加了機(jī)重，并使橫向穩(wěn)定性下降。綜合考慮上述要求，整體車架輪式裝載機(jī)的橋荷力分配大體是：空載時(shí)，前橋橋荷力占裝載機(jī)自重力的 3556，后橋橋荷力占裝載機(jī)自重力的 4465；滿載時(shí)，前橋橋荷力占裝載機(jī)自重力的 7080，后橋橋荷力占裝載機(jī)自重力的 2030。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)263.23.2 各部分重心位置的確定各部分重心位置的確定、橋荷力、最大掘起

51、力計(jì)算、橋荷力、最大掘起力計(jì)算1-發(fā)動(dòng)機(jī)罩；2-發(fā)動(dòng)機(jī)；3-液力變矩器；4-變速箱；5-駕駛室；6-變速操作系統(tǒng)；7-車架；8-工作液壓系統(tǒng)；9-工作裝置；10-前驅(qū)動(dòng)橋；11-前傳動(dòng)軸；12-后傳動(dòng)軸；13-后驅(qū)動(dòng)橋；14-車輪；15-電瓶；16-配重圖 3-1 裝載機(jī)示意圖3.2.1 工況工況 1：表 3-1：鏟斗在鏟掘位置，重心坐標(biāo)估算表序號(hào)部件名稱部件重量Kgmi部件重心距前橋距離mmli部件重心高度ihmm沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)271234567891011121314151617181920發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)罩后驅(qū)動(dòng)橋液力變矩器變速箱駕駛室前驅(qū)動(dòng)橋前車架后車架轉(zhuǎn)向油缸水箱電瓶箱油箱+液

52、壓油箱配重動(dòng)臂動(dòng)臂油缸翻斗油缸搖臂連桿鏟斗87526517002216293481350102823275210690600474394423020125754175322242485190015471064571-1700-86727603003164296029603688-2227-1053-1699-2460-2763-3691191620698481731138722638481346100280020741148114812321361127021021361963430（1）計(jì)算空載工況下的重心位置：如下圖所示，沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)28 圖 3-2：鏟斗鏟掘位置空載橋荷力分配則水

53、平方向： 3-1 gSnnlmlmlmlm.221118860638i imlKg mm1886063891220690i igSmllmmm 垂直方向： 3-2gSnnhmhmhmhm.221120666520iimhKg mm20666520998.8720690iigSmhhmmm（2）計(jì)算空載工況下的橋荷分配：如圖所示，參考楊占敏，輪式裝載機(jī).化學(xué)工業(yè)出版社，2006第 23 頁，裝載機(jī)橋荷力 7計(jì)算公式： 3-3LlGFSA11 3-4LlGFSB1 式中：空載時(shí)前橋負(fù)荷；AF 空載時(shí)后橋負(fù)荷；BF沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)29前后橋軸距；L3600Lmm 裝載機(jī)重心距前橋中心距離；1l1

54、912+17002612lmm 裝載機(jī)重心距后橋中心距離；2l21900912988lmm則： 12612120690 9.81556473600ASlFGNL 1261220690 9.81471153600BSlFGNL前、后橋荷重占整機(jī)重量的百分比為： 3-555647100%100%28%20690 9.8ASFiG前 3-6147115100%100%72%20690 9.8BSFiG后式中：空載時(shí)前橋負(fù)荷占整機(jī)重量的百分比；前i 空載時(shí)后橋負(fù)荷占整機(jī)重量的百分比；后i3.2.23.2.2 最大掘起力：最大掘起力： 利用工況 1，可計(jì)算出裝載機(jī)的最大掘起力, 裝載機(jī)掘起力是指在下述條

55、件下，鏟斗繞著某一規(guī)定鉸接點(diǎn)回轉(zhuǎn)時(shí)，作用在鏟斗切削刃后面 100mm 處的最大垂直向上的力。 裝載機(jī)停在堅(jiān)實(shí)的水平路面上； 裝載機(jī)具有標(biāo)準(zhǔn)的使用重量； 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(jī)掘起力標(biāo)志著裝載機(jī)鏟斗繞規(guī)定鉸點(diǎn)回轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)臂舉升或鏟斗翻轉(zhuǎn)的能力。如果在舉升或轉(zhuǎn)斗的過程中，引起裝載機(jī)后輪離開地面，則垂直作用在鏟斗上使裝載機(jī)后輪離開地面的力就是裝載機(jī)掘起力。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)30圖 3-3：最大掘起力時(shí)裝載機(jī)的工作狀態(tài)圖 3-4：最大掘起力在鏟斗上的計(jì)算位置則，最大掘起力計(jì)算公式： 3-7掘lGPSnlg式中： - 最大掘起力；nP - 鏟斗斗刃后 1

56、00mm 距前輪中心的距離，掘l3010lmm掘20690 9.8912gnGlPKNl掘滿足JB/T 3688.1-96; 輪胎式裝載機(jī) 基本參數(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（6-8 噸取中為 6 噸）的要求。3.2.33.2.3 工況工況 2 2：鏟斗在運(yùn)輸位置：鏟斗在運(yùn)輸位置沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)31表 3-3：鏟斗在運(yùn)輸位置，變化的重心位置表序號(hào)部件名稱部件重量（kg）im部件重心距前橋距離（）ilmm部件重心高度（）ihmm1234翻斗油缸搖臂連桿鏟斗201257541731-1960-2464-2221-3448200017471190636（1）計(jì)算此工況下的重心位置： 空載

57、：水平方向： 3-gSnnlmlmlmlm.22118 19262218i imlKg mm21926221893120690i igSmllmmm垂直方向： 3-9gSnnhmhmhmhm.221121118596iimhKg mm21118596102120690iigSmhhmmm 滿載：1116000,1748,636;GGGmKg lmm hmm 水平方向：1111192622186000 3448-53.4206906000i iGgSGmlG lllmmmm 垂直方向：111934.2iiGGgSGmhmhhmmmm沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)32（2）計(jì)算此工況下的橋荷分配： 空載：如

58、下圖所示： 圖 4-5：空載橋荷力分配參考楊占敏，輪式裝載機(jī).化學(xué)工業(yè)出版社，2006第 23 頁，裝載機(jī)橋荷力 7計(jì)算公式： 3-10LlGFSA11 3-11LlGFSB1 式中：空載時(shí)前橋負(fù)荷；AF 空載時(shí)后橋負(fù)荷；BF前后橋軸距；L3600Lmm 裝載機(jī)重心距前橋中心距離；1l1931 17002631lmm 裝載機(jī)重心距后橋中心距離；2l23600931969lmm則： 12631120690 9.8154576.83600ASlFGNL 1263120690 9.81481853600BSlFGNL沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)33前、后橋荷重占整機(jī)重量的百分比為： 3-12100%26.9

59、%ASFiG前 3-13100%73.1%BSFiG后式中：空載時(shí)前橋負(fù)荷占整機(jī)重量的百分比；前i 空載時(shí)后橋負(fù)荷占整機(jī)重量的百分比；后i 滿載：載重額定載荷 6 噸時(shí)，如下圖所示：圖 4-6：重載橋荷力分配此時(shí)所有參數(shù)值均不變，僅鏟斗中有了負(fù)載，將變化的值代換至空載的方程中，參考楊占敏，輪式裝載機(jī).化學(xué)工業(yè)出版社，2006第 24 頁，裝載機(jī)橋荷力計(jì)算 7公式： 3-13LlGLlGFSA1111 3-14LlGLlGFSB11式中：滿載時(shí)前橋負(fù)荷；AF 滿載時(shí)后橋負(fù)荷；BF 額定載重量；1G沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)34前后橋軸距；L3600Lmm載重物料重心距前橋中心距離；l3448 1700

60、1748lmm 裝載機(jī)重心距前橋中心距離；1l1931 17002631lmm 裝載機(jī)重心距后橋中心距離；2l21900931969lmm則： 11263117481120690 9.816000 9.81141927.7736003600ASllFGGNLL 126311748120690 9.86000 9.8119634.5636003600BSllFGGNLL 前、后橋荷重占整機(jī)重量的百分比為： 3-15141927.77100%100%54.3%26690 9.8ASFiG前 3-16100%=45.7%BSFiG后式中：滿載時(shí)前橋負(fù)荷占整機(jī)重量的百分比；前i 滿載時(shí)后橋負(fù)荷占整機(jī)重