ZL120型整体动臂装载机设计【毕业设计装载机设计】答辩稿

设计 ZL120型整体动臂装载机设计,学生姓名: 指导教师:,(课题来源： ),装载机,装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支承结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。 它是工程机械中不可缺少的装备之一。,装载机的分类,1) 按行走装置不同可分为履带式和轮胎式两种。右图是一种履带式装载机。这种装载机坚固耐用、与地面附着力大、接地比压力小、越障碍物能力强，但其质量大、运动惯性大、结构复杂、磨损严重、维修量大、运行速度受限制，而且不能起吸收振动和缓和冲击的作用。,右上图是一种轮式装载机。这种机型采用双臂支承铲斗，铲斗工作平稳性好，受力状况也较好，但两臂之间有一定尺寸，这导致结构尺寸扩大，可能与轮胎等发生干涉，结构不好布置。 右下图也是一种轮胎式装载机。这种机型采用单臂支承铲斗，铲斗工作平稳性及受力状况均不如双臂支承，但此型式结构紧凑，结构易与布置。,2)按装载方式不同分类按装载方式不同可分为前卸式、后卸式、侧卸式和回转式。轮式装载机基本上都是采用前卸式。 3)按转向方式不同分类按转向方式不同可分为整体式和铰接式。 4)按使用场合不同分类按使用场合不同分为露天用装载机和井下用装载机。 此外，还有一些分类方式。如按传动形式不同可分为机械传动、液压传动、电传动等。,主要设计参数:,1）斗容量4 m3 ； 2）额定载重量80kN； 3）发动机功率200kW； 4）最大掘起力210kN； 5）最大卸载高度3500mm；6）动臂提升时间6.5s； 7）三项和时间12s； 8）最大转向角35； 9）最小转弯半径6800mm；10）行驶速度：前进第4挡36km/h；后退第3挡 20km/h； 11）后桥摆动角10； 12）外形尺寸850032003450mm 13）整机质量18500kg。,装载机总体设计,装载机的总体布置应从保证其主要性能出发，在总体设计和各总成部件设计的密切配合下，根据使用要求和桥荷分配来协调各总成的性能 ，并确定和控制它们的位置、尺寸和重量。总体布置不仅应使装载机具有良好的使用性能，而且必须保证操作轻便、拆装容易和维修方便。,1）车架连接和传动轴的布置 铰接车架铰销中心布置在前后桥轴线中间偏前位置 。 如右图所示，采 用这种布置方式， 装载机转弯时， 前轮转弯半径大 于后轮转弯半径， 作业阻力增大， 作业效率低，操 作性能不好。, 铰接销布置在前后桥轴线的中心。如右图所示，采用 这种布置方式，装载 机转弯时，前后轮轨 迹相同，这不仅在松 软地面上可以减小转向阻力矩和行驶阻力， 而且前轮能通过狭小的 场地，后轮也能顺利通 过，司机操作性能好， 但是这种布置方式就整 个传动系统来说，排列 比较困难。,传动轴布置在装载机的纵向对称平面内，并尽可能成水平布置，使中间传动轴的中点和车架的铰接销中心线重合，这样才能保证转向时，万向节作等速转动。 2）工作装置的布置工作装置布置在装载机的前部，工作装置各构件的布置主要是确定动臂的长度和各铰接点的位置。动臂和车架连接的铰接点的位置，应不影响驾驶员的视线。铰接点前后位置选取时，若铰接点位置前移，卸载的距离增大，稳定性降低。因此，在不影响卸载距离的条件下，尽可能向后布置。,轮式装载机工作装置设计,轮式装载机工作装置 由铲斗、连杆、摇臂、 动臂、转斗油缸、举升 油缸组成。 如图，1为摇臂，2为 动臂，3为铲斗， 4为 连杆。,轮式装载机工作过程,轮式装载机是一种铲、装、运、卸一体化的自行式设备，它的工作过程由六种工况组成。 1）插入工况 动臂下放，铲斗放置于地面，斗尖触地，斗底板与地面呈35倾角，开动装载机，铲斗借助机器的牵引力插入料堆。 2）铲装工况 铲斗插入料堆后，转动铲斗铲取物料，待铲斗口翻至近似水平为止。,3）重载运输工况 铲斗铲装满物料后举升动臂，将铲斗举升至运输位置，然后驱动机器驶向卸载点。 4）举升工况 保持转斗缸长度不变，操纵举升缸，将动臂举升至上限位置，准备卸载。 5）卸载工况 在卸载点，在举升工况下操纵转斗油缸使铲斗翻转，向运输车辆中卸载，铲斗物料卸净后下放动臂，使铲斗恢复至运输位置。 6）空载运输工况 卸载结束后，装载机由卸载点空载返回装载点。,工作装置设计要求:要具有较强的工作能力，铲斗插入料堆的阻力要小，在料堆中铲掘的能力大，能耗低。工作机构的各杆件受力状态良好，强度寿命合理。要保证必要的卸载角、卸载高度。轮式装载机工作机构属于连杆机构，设计中要特别注意防止各个工况出现构件相互干扰、“死点”、“自锁”和“机构撕裂”等现象 。,连杆系统设计,连杆系统有以下几种类型：1）正转八杆机构 2）转斗油缸后置式反转六杆机构 3）转斗油缸后置式正转六杆机构4）正转四杆机构 5）转斗油缸前置式正转六杆机构 6）正转五杆机构 综合考虑各种机构的优缺点，本次设计选用转斗油缸后置式反转六杆机构。,机构分析,右图所示装载机采用反转六杆机构。反转六杆机构由转斗机构和动臂举升机构两个部分组成。转斗机构由转斗油缸、摇臂、连杆、铲斗、动臂和机架六个构件组成。举升机构主要由动臂举升油缸和动臂组成。,根据要求，采用 图解法作图，得到 反转六杆机构如图。在此数据的基础 上，可设计出各构 件。 各构件如图所示,摇臂,连杆,动臂,铲斗,动臂实体网格图,动臂应力分析图,动臂静态位移图,工作装置设计完之后，则可画出底座，完成 装载机总图，如下。,结论,经过三个月的忙碌，毕业设计至今已基本完成。在这段时间里，主要完成了以下工作。查阅各种资料，详细了解了装载机的现状及发展趋势、用途、分类、基本组成等相关知识。在此基础上，完成了装载机的总体设计及工作装置设计，工作装置结构分析与校核以及整机稳定性验算。绘出图纸折合0号图5张，设计计算书40余页， 外文资料翻译5000余字。,所设计装载机的特点：1、国内现有的轮式装载机大部分都是采用双臂结构，而此次设计的装载机则是采用整体动臂结构。2、工作装置选用反转六杆机构。,谢谢各位老师参加我的答辩，敬请老师提出宝贵意见，谢谢！,