挖掘装载机工作装置结构设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：挖掘装载机工作装置结构设计含论文，CAD图纸

挖掘装载机工作装置结构设计[毕业论文+CAD图纸]

目 录

第一部分：系统开发建议书•••••••••••••••••••••••••．共5页
第二部分：WZ45．40装载工作装置设计••••••••••••••共40页
摘要：
第一章：整机概述••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
第一节：绪论••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
第二节：国内外发展现状•••••••••••••••••••••••••••••••••••2
第三节：挖掘装载机发展特点•••••••••••••••••••••••••••••••5
第二章：铲斗设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••．7
第三章：挖掘装载机工作装置结构设计•••••••••••••••••••••．10
一、确定动臂长度、形状与车架的铰接位置••••••••••••••••11
二、连杆机构设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••．15
三、转斗油缸与摇臂的铰接点以及下拉杆与机架铰接点的确定”••••••16
四、举升油缸与动臂和机架的铰接点•••••••••••••••••••••••17
五、铲斗举升平动分析及最大卸载高度、最小卸载距离的确定••••l8
第四章：工作装置的受力分析•••••••••••••••••••••••••••．21
第五章：工作装置的运动仿真••••••••••••••••••••••••••••32
第六章：工艺分析•••••••••••••••••••••••••••••••••••••．33
第七章：工作装置的限位机构•••••••••••••••••••••••••••••．35
第八章：设计心得及实习体会••••••••••••••••••••••••••••．37
第九章：附录•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••．38
第三部分：翻译材料••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
系统开发建议书

1．产品用途及使用范围：

轮式装载机是一种用途广泛的施工机械，广泛应用于建筑公路铁路水电港口矿山及国防工程中，对加快工程建设速度减轻劳动强度提高工程质量降低工程成本都发挥这重要作用。因此近几年来无论在国内还是国外装载机品种和产量都得到了迅猛发展。已成为工程机械的主导产品之一。

在通用拖拉机前端加装载装置，后部加挖掘装置可改装变形成前装后挖拖拉机，亦称挖掘装载机，俗称“两头忙”。挖掘装载机作为一种小型多功能工程和建筑机械，是挖掘、装载两用的工程机械。广泛应用于农田水利建设、工业和民用建筑、市政建设及电力建设等，主要用于建筑工程、农田水利的基槽、基坑、管沟等小型土方工程的开挖以及城市建设和工厂企业的装载作业，是一种适应性较强的现场施工机械。

2．关于主要功能设置与系统组成的建议：

装载及工作装置是完成铲装运卸等作业并带液压缸的空间多杆机构工作装置是组成装载机的关键部位之一，其设计水平的高低直接影响到工作装置性能的好坏。进而影响到整机的工作效率与经济性指标。

3．关于总体布局的建议与主要子系统概述：

装载机主要是装载散装物料并将物料卸入自卸卡车或将物料直接运往卸料地点但装载机也承担轻度铲掘工作推土和修整场地等。为完成上述任务现代装载机的总体一般布置是将铲斗及工作装置安放在最前端。但本机械兼顾挖掘和装载双重任务，从总体布局考虑，将发动机置与前端，在后端布置单斗挖掘工作装置。这样就构成了前装载后挖掘的装载挖掘机。发动机的输出端接液力变矩器变速器再通过万向节和传动轴与前后驱动桥相连。驾驶员的作为布置在装载机中部，但一般将驾驶室的位置尽量向前布置这样可是前方视野开阔有利于作业的准确。

现代装载机日趋向火斗容量发展为使铲斗能够强有力的插入料堆就要求装载机有足够的牵引力因此除采用较大马力的发动机之外还需要增加车轮的附着重量，以便达到提高牵引力的目的，所以现代绝大多数装载机都采用四轮驱动，这样可以有效的利用车种使全车重量均为附着重量。

现将本机主要子系统概述如下：

(1)当动臂在最低位置时动臂与铲斗的铰接点应尽量靠近轮胎，当铲斗处丁上翻位置时使其与轮胎有一定间隙而确定动臂与铰接点的位置。

(2)连杆机构应能保证装满物料的铲斗无泄漏地从地面提升到最大卸载高度，选择连杆机构中的构件尺寸时应尽量使力的作用方向与铰接点的运动方向的夹角一压力角不应太大。根据机构设计的经验对于铰接连杆机构压力角应小于60度。

(3)摇臂做成弯曲形状起夹角大小主要考虑到空间位置不受干涉而定，一般取30度左右，长短臂之比1。5左石。

4．主要技术指标或重要技术参数：

(1)轮式装载机的最大行驶速度为30~40公里／小时。

(2)装载机动臂提升下降及铲斗前倾时间一般为：

动臂提升时间为6～9秒。

动臂下降时间为3～6秒。

铲斗前倾时间为1～2秒。

(3)一般装载机最小离地间隙不小于350毫米。

5．主要工作原理建议：

随着我国改革开放的不断深入，经济建设的不断加强，建筑、水利工程日益增多。目前我国又在计划进行西部大开发，挖掘装载机作为工程机械的一种主要类型，挖掘与运移土石方的主要机械设备，它的需求量迅速增长，对它的质量以及性能也提出了更高的要求。虽然，我国的工程机械行业，如装载机制造业等在不长的时间内有了较快的发展，但是由于我国的工业基础相对薄弱以及工作中的缺点等原因行业的发展尚存在一系列的问题有待解决。其中一个严重问题是：大部分产品性能较为落后。解决了这一问题，才能满足未来我国国民经济建设迅猛发展的需要。本次设计就是通过对挖掘装载机装载工作装置进行计算机辅助设计以及性能分析，来改善产品的性能•

工作装置的性能分析过去多采用作图分析和手工计算法，．工作量繁重，精度较低。当分析工况较多时，问题更为突出。为克服作图分析和手工计算法的缺点，本次设计采用计算机辅助分析。性能分析即设计合理性分析。本次设计前面所进行的工作装置CAD设计是通过看资料、样本，通过初步分析、计算而确定的初始方案。接着应考察各工作液压缸作用力矩的均衡性，整机的稳定性，整机与地面的附着性、满足结构和布置的可能性等，以综合比较初选方案，从而确定机构参数(一般来说，从计算机辅助分析中发现不合理的现象都可究其原因，采取改进措施，使设计合理化。对以拟的各种初步方案可通过计算机辅助分析作进一步取舍及修正，以便确定较合理的方案)。同时，通过性能分析能够很清楚地了解到这个装载装置在各个位置或各种工况时的力和其它工作参数，有利于更有效地使用这种挖掘装载机和使这种挖掘装载机的工作效率得到最大限度地发挥。

现将装载机工作原理介绍如下：

装载机铲掘和装卸物料的作业是通过：工作装置的运动实现的。

装载机的工作装置是由铲斗动臂摇臂连杆托架及液压系统等组成。铲斗用以铲装物料动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架相连；转斗油缸通过摇臂――连杆或托架使铲斗转动。动臂的升降和铲斗的转动采用液压操纵。

由动臂，动臂油缸，铲斗，转斗油缸，摇臂一连杆或托架及车架相互铰接所构成的连杆机构在装载及工作时要保证：当动臂处于某种作业位置不动时，在装斗油缸的作用下通过连杆机构使铲斗绕其铰接点转动；当转斗油缸闭锁使动臂在动臂油缸