設(shè)計(jì) ZL120型整體動(dòng)臂裝載機(jī)設(shè)計(jì),學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師:,(課題來源： ),裝載機(jī),裝載機(jī)屬于鏟土運(yùn)輸機(jī)械類，是一種通過安裝在前端一個(gè)完整的鏟斗支承結(jié)構(gòu)和連桿，隨機(jī)器向前運(yùn)動(dòng)進(jìn)行裝載或挖掘，以及提升、運(yùn)輸和卸載的自行式履帶或輪胎機(jī)械。 它是工程機(jī)械中不可缺少的裝備之一。,裝載機(jī)的分類,1) 按行走裝置不同可分為履帶式和輪胎式兩種。右圖是一種履帶式裝載機(jī)。這種裝載機(jī)堅(jiān)固耐用、與地面附著力大、接地比壓力小、越障礙物能力強(qiáng)，但其質(zhì)量大、運(yùn)動(dòng)慣性大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、磨損嚴(yán)重、維修量大、運(yùn)行速度受限制，而且不能起吸收振動(dòng)和緩和沖擊的作用。,,右上圖是一種輪式裝載機(jī)。這種機(jī)型采用雙臂支承鏟斗，鏟斗工作平穩(wěn)性好，受力狀況也較好，但兩臂之間有一定尺寸，這導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸擴(kuò)大，可能與輪胎等發(fā)生干涉，結(jié)構(gòu)不好布置。 右下圖也是一種輪胎式裝載機(jī)。這種機(jī)型采用單臂支承鏟斗，鏟斗工作平穩(wěn)性及受力狀況均不如雙臂支承，但此型式結(jié)構(gòu)緊湊，結(jié)構(gòu)易與布置。,2)按裝載方式不同分類按裝載方式不同可分為前卸式、后卸式、側(cè)卸式和回轉(zhuǎn)式。輪式裝載機(jī)基本上都是采用前卸式。 3)按轉(zhuǎn)向方式不同分類按轉(zhuǎn)向方式不同可分為整體式和鉸接式。 4)按使用場(chǎng)合不同分類按使用場(chǎng)合不同分為露天用裝載機(jī)和井下用裝載機(jī)。 此外，還有一些分類方式。如按傳動(dòng)形式不同可分為機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)等。,主要設(shè)計(jì)參數(shù):,1）斗容量4 m3 ； 2）額定載重量80kN； 3）發(fā)動(dòng)機(jī)功率200kW； 4）最大掘起力210kN； 5）最大卸載高度3500mm；6）動(dòng)臂提升時(shí)間6.5s； 7）三項(xiàng)和時(shí)間12s； 8）最大轉(zhuǎn)向角35°； 9）最小轉(zhuǎn)彎半徑6800mm；10）行駛速度：前進(jìn)第4擋36km/h；后退第3擋 20km/h； 11）后橋擺動(dòng)角10°； 12）外形尺寸8500×3200×3450mm 13）整機(jī)質(zhì)量18500kg。,裝載機(jī)總體設(shè)計(jì),裝載機(jī)的總體布置應(yīng)從保證其主要性能出發(fā)，在總體設(shè)計(jì)和各總成部件設(shè)計(jì)的密切配合下，根據(jù)使用要求和橋荷分配來協(xié)調(diào)各總成的性能 ，并確定和控制它們的位置、尺寸和重量?？傮w布置不僅應(yīng)使裝載機(jī)具有良好的使用性能，而且必須保證操作輕便、拆裝容易和維修方便。,1）車架連接和傳動(dòng)軸的布置① 鉸接車架鉸銷中心布置在前后橋軸線中間偏前位置 。 如右圖所示，采 用這種布置方式， 裝載機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)， 前輪轉(zhuǎn)彎半徑大 于后輪轉(zhuǎn)彎半徑， 作業(yè)阻力增大， 作業(yè)效率低，操 作性能不好。,② 鉸接銷布置在前后橋軸線的中心。如右圖所示，采用 這種布置方式，裝載 機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，前后輪軌 跡相同，這不僅在松 軟地面上可以減小轉(zhuǎn)向阻力矩和行駛阻力， 而且前輪能通過狹小的 場(chǎng)地，后輪也能順利通 過，司機(jī)操作性能好， 但是這種布置方式就整 個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)來說，排列 比較困難。,傳動(dòng)軸布置在裝載機(jī)的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)，并盡可能成水平布置，使中間傳動(dòng)軸的中點(diǎn)和車架的鉸接銷中心線重合，這樣才能保證轉(zhuǎn)向時(shí)，萬(wàn)向節(jié)作等速轉(zhuǎn)動(dòng)。 2）工作裝置的布置工作裝置布置在裝載機(jī)的前部，工作裝置各構(gòu)件的布置主要是確定動(dòng)臂的長(zhǎng)度和各鉸接點(diǎn)的位置。動(dòng)臂和車架連接的鉸接點(diǎn)的位置，應(yīng)不影響駕駛員的視線。鉸接點(diǎn)前后位置選取時(shí)，若鉸接點(diǎn)位置前移，卸載的距離增大，穩(wěn)定性降低。因此，在不影響卸載距離的條件下，盡可能向后布置。,輪式裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì),輪式裝載機(jī)工作裝置 由鏟斗、連桿、搖臂、 動(dòng)臂、轉(zhuǎn)斗油缸、舉升 油缸組成。 如圖，1為搖臂，2為 動(dòng)臂，3為鏟斗， 4為 連桿。,輪式裝載機(jī)工作過程,輪式裝載機(jī)是一種鏟、裝、運(yùn)、卸一體化的自行式設(shè)備，它的工作過程由六種工況組成。 1）插入工況 動(dòng)臂下放，鏟斗放置于地面，斗尖觸地，斗底板與地面呈3°～5°傾角，開動(dòng)裝載機(jī)，鏟斗借助機(jī)器的牽引力插入料堆。 2）鏟裝工況 鏟斗插入料堆后，轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗鏟取物料，待鏟斗口翻至近似水平為止。,3）重載運(yùn)輸工況 鏟斗鏟裝滿物料后舉升動(dòng)臂，將鏟斗舉升至運(yùn)輸位置，然后驅(qū)動(dòng)機(jī)器駛向卸載點(diǎn)。 4）舉升工況 保持轉(zhuǎn)斗缸長(zhǎng)度不變，操縱舉升缸，將動(dòng)臂舉升至上限位置，準(zhǔn)備卸載。 5）卸載工況 在卸載點(diǎn)，在舉升工況下操縱轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗翻轉(zhuǎn)，向運(yùn)輸車輛中卸載，鏟斗物料卸凈后下放動(dòng)臂，使鏟斗恢復(fù)至運(yùn)輸位置。 6）空載運(yùn)輸工況 卸載結(jié)束后，裝載機(jī)由卸載點(diǎn)空載返回裝載點(diǎn)。,工作裝置設(shè)計(jì)要求:要具有較強(qiáng)的工作能力，鏟斗插入料堆的阻力要小，在料堆中鏟掘的能力大，能耗低。工作機(jī)構(gòu)的各桿件受力狀態(tài)良好，強(qiáng)度壽命合理。要保證必要的卸載角、卸載高度。輪式裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)屬于連桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)中要特別注意防止各個(gè)工況出現(xiàn)構(gòu)件相互干擾、“死點(diǎn)”、“自鎖”和“機(jī)構(gòu)撕裂”等現(xiàn)象 。,連桿系統(tǒng)設(shè)計(jì),連桿系統(tǒng)有以下幾種類型：1）正轉(zhuǎn)八桿機(jī)構(gòu) 2）轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu) 3）轉(zhuǎn)斗油缸后置式正轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)4）正轉(zhuǎn)四桿機(jī)構(gòu) 5）轉(zhuǎn)斗油缸前置式正轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu) 6）正轉(zhuǎn)五桿機(jī)構(gòu) 綜合考慮各種機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)選用轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)。,機(jī)構(gòu)分析,右圖所示裝載機(jī)采用反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)。反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)和動(dòng)臂舉升機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分組成。轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)斗油缸、搖臂、連桿、鏟斗、動(dòng)臂和機(jī)架六個(gè)構(gòu)件組成。舉升機(jī)構(gòu)主要由動(dòng)臂舉升油缸和動(dòng)臂組成。,根據(jù)要求，采用 圖解法作圖，得到 反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)如圖。在此數(shù)據(jù)的基礎(chǔ) 上，可設(shè)計(jì)出各構(gòu) 件。 各構(gòu)件如圖所示,搖臂,連桿,動(dòng)臂,鏟斗,動(dòng)臂實(shí)體網(wǎng)格圖,,動(dòng)臂應(yīng)力分析圖,,動(dòng)臂靜態(tài)位移圖,,,工作裝置設(shè)計(jì)完之后，則可畫出底座，完成 裝載機(jī)總圖，如下。,,,,,,,,,,,,,,,,,,結(jié)論,經(jīng)過三個(gè)月的忙碌，畢業(yè)設(shè)計(jì)至今已基本完成。在這段時(shí)間里，主要完成了以下工作。查閱各種資料，詳細(xì)了解了裝載機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、用途、分類、基本組成等相關(guān)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，完成了裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)及工作裝置設(shè)計(jì)，工作裝置結(jié)構(gòu)分析與校核以及整機(jī)穩(wěn)定性驗(yàn)算。繪出圖紙折合0號(hào)圖5張，設(shè)計(jì)計(jì)算書40余頁(yè)， 外文資料翻譯5000余字。,,所設(shè)計(jì)裝載機(jī)的特點(diǎn)：1、國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的輪式裝載機(jī)大部分都是采用雙臂結(jié)構(gòu)，而此次設(shè)計(jì)的裝載機(jī)則是采用整體動(dòng)臂結(jié)構(gòu)。2、工作裝置選用反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)。,,謝謝各位老師參加我的答辯，敬請(qǐng)老師提出寶貴意見，謝謝！,