輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含6張CAD圖紙+帶開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】-jxsj61

輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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摘  要

裝載機(jī)主要用來裝卸散狀物料，也能進(jìn)行輕度的鏟掘工作，并且具有良好的機(jī)動(dòng)性能，是工程機(jī)械中保有量較大的品種之一。

裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是裝載機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)裝載機(jī)的使用性能和裝載機(jī)在市場上的競爭力有著很大的影響。裝載機(jī)性能的優(yōu)劣和作業(yè)效率的發(fā)揮，離不開液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而且在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)的工作效率。

裝載機(jī)的工作裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)都采取液壓傳動(dòng)，本文通過對(duì)工作裝置及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工作要求和載荷分析對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要包括對(duì)執(zhí)行元件，控制元件輔助元件的選擇、設(shè)計(jì)。

    本文的設(shè)計(jì)，能夠使讀者對(duì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)一步加深了解，同時(shí)從中可以體會(huì)到一些設(shè)計(jì)理念，為以后從事此類工作得到一些幫助。

關(guān)鍵詞：裝載機(jī) 液壓傳動(dòng) 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

ABSTRACT

    The loader is mainly used for loading and unloading bulk materials, but also for light excavation work, and has good maneuverability, is the construction machinery to maintain a larger variety of one.

The hydraulic system design of the loader is an important part of the loader design. It has a decisive influence on the performance of the loader and the competitiveness of the loader in the market. The performance of the loader and the operational efficiency of the play, can not be separated from the hydraulic system design, and to a large extent depends on the hydraulic system efficiency.

The working device of the loader and the steering mechanism are taken hydraulic drive, this paper through the work device and steering mechanism requirements and load analysis of the hydraulic system design. Mainly include the implementation of components, control components of the selection of components, design.

The design of this paper can make the reader to further deepen the understanding of the hydraulic system design, at the same time from which you can experience some of the design concept for the future to engage in such work to get some help.

Key words: loader  hydraulic transmission  hydraulic pressure system

目  錄    

摘  要 1

ABSTRACT 2

目  錄 3

前言 1

第1章　裝載機(jī)液壓系統(tǒng)總體介紹 2

1.1　液壓系統(tǒng)的工作原理 2

1.2　液壓系統(tǒng)的組成部分 2

1.3　液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 2

1.3.1　液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 2

1.3.2　液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) 3

1.4　國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 3

1.4.1　應(yīng)用現(xiàn)狀 3

1.4.2　發(fā)展動(dòng)向 4

1.5　本章小結(jié) 5

第2章　裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6

2.1　裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 6

2.1.1　概述 6

2.1.2　輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)基本要求 6

2.2　輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)已知參數(shù) 6

2.3　制訂液壓系統(tǒng)方案 7

2.3.1　油路循環(huán)方式的分析與選擇 7

2.3.2　確定液壓執(zhí)行元件的形式 7

2.3.3　各機(jī)構(gòu)液壓回路的確定 7

2.3.4　繪制液壓系統(tǒng)原理圖 10

2.4　確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 11

2.4.1　液壓缸載荷組成 12

2.4.2　初選系統(tǒng)工作壓力 13

2.4.3　計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 13

2.4.4　計(jì)算液壓缸所需流量 15

2.4.5　計(jì)算液壓執(zhí)行元件的實(shí)際工作壓力 16

2.5　液壓元件 16

2.5.1　液壓泵的選擇 16

2.5.2　液壓閥的選擇 17

2.5.3　輔元件的選擇 17

2.6　液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 19

2.6.1　液壓系統(tǒng)壓力損失 19

2.6.2　液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 20

2.6.3　計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率 21

2.6.4　根據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量 22

2.7　液壓系統(tǒng)沖擊壓力 22

2.7.1　壓力沖擊的原因 23

2.7.2　消除或減少壓力沖擊的措施 23

2.8　本章小結(jié) 23

第3章　動(dòng)臂液壓缸的設(shè)計(jì) 24

3.1　液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 24

3.1.1　缸筒壁厚計(jì)算 24

3.1.2　缸筒外徑 25

3.1.3　缸底厚度的計(jì)算 25

3.2　液壓缸的連接計(jì)算 25

3.2.1　缸蓋連接計(jì)算 25

3.2.2　銷軸與耳環(huán)連接計(jì)算 26

3.3　活塞桿活塞桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 27

3.3.1　活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算 27

3.3.2　活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 27

3.4　本章小結(jié) 28

參考文獻(xiàn) 29

致謝語 30

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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )文獻(xiàn)綜述 設(shè)計(jì) (論文 )題目 裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作者所在系 別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級(jí) 者 姓 名 馬杰 作 者 學(xué) 號(hào) 201322321 指導(dǎo)教師姓名 何濤 指導(dǎo)教師職稱 教授 完 成 時(shí) 間 2017 年 4 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說 明 1． 根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 文獻(xiàn)綜述 應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻(xiàn)綜述各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學(xué)生撰寫文獻(xiàn)綜述， 閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在 10 篇以上（ 土建類 專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 5．文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在 2000 字左右。文獻(xiàn)綜述應(yīng)與開題報(bào)告同時(shí)提交。 第 1 頁 共 4 頁 基于裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)綜述 摘 要 ： 隨 裝載機(jī)主要用來裝卸散狀物料，也能進(jìn)行輕度的鏟掘工作，并且具有良好的機(jī)動(dòng)性能，廣泛使用于工廠、礦山、建筑、水電上程、道路、碼頭、農(nóng)田乃至家庭，是工程機(jī)械中保有量較大的品種之一。 裝載總體方案設(shè)計(jì)是裝載機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)裝載機(jī)的 設(shè)計(jì)質(zhì)量、使用性能和裝載機(jī)在市場上的競爭力有著決定性的影響。裝載機(jī)性能的優(yōu)劣和作業(yè)效率的發(fā)揮，不僅與相關(guān)總成及部件的工作性能有著密切關(guān)系，而且在很大程度上取決于各有關(guān)總成及部件間的協(xié)調(diào)和參數(shù)匹配，取決于裝載機(jī)的總體布置。 裝載機(jī)的工作裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)都采取液壓傳動(dòng)，本文通過對(duì)工作裝置及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工作要求和載荷分析對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要包括對(duì)執(zhí)行元件，控制元件輔助元件的選擇、設(shè)計(jì)。 本文的設(shè)計(jì)，能夠使讀者對(duì)工程機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)一步加深了解，同 時(shí)能從中理會(huì)一些設(shè)計(jì)理念，為以后更好 從事設(shè)計(jì)工作提供了幫助。 關(guān)鍵字 ： 裝載機(jī) 液壓裝置 液壓系統(tǒng) 第 2 頁 共 4 頁 is to of do It in it is a of of of is a in of on in or is of by of by of of of on It in of of at to 第 3 頁 共 4 頁 文 獻(xiàn) 綜 述 1 引言 裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建筑工程的土石方施工機(jī)械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對(duì)礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。換裝不同的輔助工作裝置還可進(jìn)行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。在道路、特別是在高等級(jí)公路施工中，裝載機(jī)用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。此外還可進(jìn)行推運(yùn)土壤、刮平地面和牽引其他機(jī)械等作業(yè)。由于裝載機(jī)具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動(dòng)性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，因此它成為工程建設(shè) 中土石方施工的主要機(jī)種之一。 液壓控制系統(tǒng)是裝載機(jī)械的核心部分。裝載機(jī)中主動(dòng)力的輸出、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)、裝載執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作及相互配合，都是由控制系統(tǒng)指令操作的。其控制方法有機(jī)械、電、氣動(dòng)、電子、光電或射流等，都各具特色，一般根據(jù)裝載機(jī)械的自動(dòng)化水平的生產(chǎn)要求選擇。如 :傳統(tǒng)的裝載機(jī)械控制系統(tǒng)采用凸輪分配軸機(jī)械式控制及采用繼電器、接觸器控制電路，其復(fù)雜程度隨著執(zhí)行機(jī)構(gòu)增多以及調(diào)整部位的增大而加大，使得機(jī)器也越來越復(fù)雜，給制造、調(diào)整、使用和維護(hù)均帶來不便 ;后來出現(xiàn)的電氣控制、液動(dòng)控制、光電控制，可用微機(jī)、傳 感技術(shù)、新型傳動(dòng)技術(shù)取代笨重的機(jī)械控制柜和驅(qū)動(dòng)裝置，使零件數(shù)量劇減，結(jié)構(gòu)大為簡化，體積也隨之減少，同時(shí)改善了生產(chǎn)過程中清潔衛(wèi)生。其中液動(dòng)控制系統(tǒng)在裝載機(jī)械中占有很大比例，近年來，隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，液動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。液動(dòng)控制是先將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，再將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，降低了電力消耗和液壓油消耗，更易于控制，節(jié)省了大量勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化管理。 2 液動(dòng)控制技術(shù)概述 以液體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞的傳動(dòng)方式稱為液體傳動(dòng)。液動(dòng)技術(shù)是以液壓缸為動(dòng)力源，以液壓油為工作 介質(zhì)，進(jìn)行能量傳遞或信號(hào)傳遞的工程技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)控制、自動(dòng)控制的重要手段之一。 液動(dòng)控制技術(shù)的工作原理是利用液壓缸把電機(jī)或其他原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓油的壓力能，然后在控制元件的作用下，通過執(zhí)行元件把壓力能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)械能，從而完成各種動(dòng)作，并對(duì)外做功。在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，氣動(dòng)發(fā)生裝置一般為液壓缸，它將原動(dòng)機(jī)供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體的壓力能 ;氣動(dòng)執(zhí)行元件則將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，完成規(guī)定動(dòng)作 ;在這兩部分之間，根據(jù)機(jī)械或設(shè)備工作循環(huán)運(yùn)動(dòng)的需求、按一定順序?qū)⒏?第 4 頁 共 4 頁 種控制元件 (壓力控制 閥、流量控制閥、方向控制閥和邏輯元件 )、傳感元件和液動(dòng)輔助件連接起來。 液動(dòng)控制系統(tǒng)主要由五個(gè)部分組成 : (1)液壓動(dòng)力元件 :把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能的裝置，一般指液壓泵。 (2)液壓執(zhí)行元件 :執(zhí)行元件是指把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，一般是指做直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸、做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)等。 (3)液壓控制元件 :控制元件是指對(duì)液壓系統(tǒng)中液體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的裝置。例如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等，這些元件的不同組合，能構(gòu)成完成不同功能的液壓系統(tǒng)。 (4)輔助裝置 :輔助裝置是指 除以上三種以外的其他裝置，如過濾器、油霧器、消聲器等。 (5)工作介質(zhì) :工作介質(zhì)是指在氣壓系統(tǒng)中傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力能量的液體，即液壓油。 3 液動(dòng)控制系統(tǒng)特點(diǎn) : (1)單位質(zhì)量的設(shè)備所能輸出的力、功率比較大，及同樣體積、質(zhì)量的裝置，液壓傳動(dòng)裝置可輸出更大的力和力矩。 (2)特別是與機(jī)械裝置相比，操作方便、省力，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間的自由度大，布局安裝靈活，可構(gòu)成復(fù)雜系統(tǒng)，且能在很大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，傳動(dòng)比可達(dá) (100~2000):1 (3)傳動(dòng)平穩(wěn)，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向和自動(dòng)防止過載。 (4)與電 氣控制相配合，可較方便的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的程序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 (5)液壓元件易實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。 4 液動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用 液動(dòng)技術(shù)是生產(chǎn)過程自動(dòng)化和機(jī)械化的有效手段之一，具有高速高效、清潔安全、低成本及易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于輕工機(jī)械領(lǐng)域中，在機(jī)械裝載及生產(chǎn)過程中也正在發(fā)揮越來越重要的作用。其在各類裝載機(jī)械中均有大量應(yīng)用，可以縮短加工輔助時(shí)間，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮設(shè)備的高效性能。如 : 其中包括車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在指定工位夾緊和定位 ，電焊機(jī)焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制電焊等。 例如在半導(dǎo)體芯片、印刷電路等各種電子產(chǎn)品的裝配流水線上許多真空吸盤將一般齊抓很難抓起的顯像管、紙箱等物品輕輕地吸住，運(yùn)送到指定目標(biāo)位置。 其中包括機(jī)械加工生產(chǎn)線上工件的準(zhǔn)確裝夾及搬送，對(duì)加速度限制十分嚴(yán)格的芯片搬運(yùn)系統(tǒng)，采用了平穩(wěn)加速的 缸等。 可以說，用管道輸送介質(zhì)的自動(dòng)化流程絕大多數(shù)采用氣動(dòng)控制。例如石油加工、氣體通過系統(tǒng)加壓輸送到每個(gè)用戶終端、化工的加工和生產(chǎn)等。 第 5 頁 共 4 頁 其中包括各種半自動(dòng)或全自動(dòng)包裝生產(chǎn)線，例如 :粉狀、塊狀物料的自動(dòng)計(jì)量包裝，用于煙草工業(yè)的自動(dòng)卷煙和制動(dòng)包裝等許多工序。 例如裝配機(jī)器人在汽車零部件中的裝配，焊接機(jī)器人在高頻率的點(diǎn)焊、力控的準(zhǔn)確性等。 例如車輛的剎車裝置，車門開閉裝置，顆粒狀物質(zhì)的篩選，魚雷、導(dǎo)彈的自動(dòng)控住裝置等。各種氣動(dòng)工具等也是氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要側(cè)面。 5 結(jié)論 現(xiàn)代裝載機(jī)械是匯集了多種學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)，液動(dòng)控制技術(shù)是裝載機(jī)械的一個(gè)重要組成部分。此次設(shè)計(jì)的裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需借 鑒了其他裝載機(jī)械控制系統(tǒng)的工作理，并在其基礎(chǔ)上加以改善，減少裝載加工過程中的認(rèn)為或機(jī)器差錯(cuò)，確保裝載機(jī)械的可靠運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)裝載過程的連續(xù)化生產(chǎn)。 第 6 頁 共 4 頁 參考文獻(xiàn) [1] 楊占敏 ， 工程機(jī)械設(shè)計(jì)與維修叢書 [M]2006 [2] 藩科第 ， 裝載機(jī)的構(gòu)造、使用與維修 [M]2003 [3] 何正忠 ， 裝載機(jī) [M]2005 [4] 蘇欣平 ， 工程機(jī)械液壓與液力傳動(dòng) [M]2007 [5] 王曉春 ， 液壓挖掘機(jī) 構(gòu)造與維修手冊(cè) [M]2008 [6] 路望龍 ， 液壓系統(tǒng)使用與維修手冊(cè) [M]2008 [7] 黃志堅(jiān) ， 圖解液壓元件使用與維修 [M]2005 [8] 王裕清 , 韓成石 M]煤炭工業(yè)出版社 9] 朱龍根 , 黃雨華 M]機(jī)械工業(yè)出版社 10] 成大先 ， 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本液壓控制 [M]化學(xué)工業(yè)出版社 第 7 頁 共 4 頁 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負(fù)責(zé)人： 年 月 日