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1、 本科毕业论文装载机的液压系统设计BACHELORS DEGREE THESIS OF LANZHOU CITY UNIVERSITYThe Loader Hydraulic System DesignCollege ： School of Bailie Engineering & TechnologySubject ： Mechanical Design Manufacturing and Automation Name ： Zhang HaitaoDirected by ： Shui QingjiaoApirl 2015郑 重 声 明本人呈交的学位论文，是在老师的指导下，独立进行研究工作所
2、取得的成果，所有数据资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于兰州城市学院。本人签名： 日期： 摘 要本次设计主要包括两个部分：装载机工作装置的设计，液压系统的设计。在本设计中将液压系统的设计作为主要的内容进行设计。通常，按使用场合的不同，分成露天用装载机和井下用装载机；按行走系统的不同，分成轮式装载机于履带式装载机。由于装载机的品种较多，不能各个介绍，本次毕业设计主要完成的是轮式装载机工作液压机构的设计。关键词：轮式装载机；工作装置
3、结构；液压系统 ABSTRACTThis dissertation is composed of two procedures: design of loading device and hydraulic system. And in this design, the hydraulic system design is the main content. Actually, in accordance with different operating occasions, the loader could be divided into open-air loaders and under
4、ground ones; and with discriminated walking environment, it could also separate into wheel loader and crawler ones; and other varieties of the loader is not introduced due to the huge population. The graduation project is completed the design of the hydraulic mechanism of wheel loader.Key words: Whe
5、el loader; Equipment structure of the; Hydraulic system 目 录第 1 章 绪论_Toc2956338751.1 研究的意义 .11.2 装载机的发展状况 .21.3 研究的内容 .2第 2 章 装载机的总体方案设计及结构设计 2.1 工作装置的总体设计 32.1.1 工作装置的总体结构 .32.1.2 工作装置连杆机构的结构形式与特点 .32.1.3 工作装置设计方案的确定 .42.2 工作装置主要结构设计 .42.2.1 铲斗设计 .42.2.2 铲斗的结构形式 .42.2.3 铲斗断面形状和基本参数的确定 .62.2.4 铲斗容量的计
6、算 .82.3 工作装置连杆系统设计 .92.3.1 机构分析 .92.3.2 尺寸参数设计 .102.4 工作装置静力学分析及强度校核 .142.4.1 静力学分析 .142.4.2 强度校核 .17第 3 章 液压系统的设计和计算3.1 初选系统的工作压力 .193.2 液压系统的确定 .203.3 液压缸元件设计和计算 .203.3.1 液压缸的计算 .20 3.4 泵的选用 .31_Toc2956338953.5 油箱的设计 .313.6 过滤器的选用 .323.7 管道及管接头的选择 .32_Toc2956338953.8 联轴器的选用计算 .33_Toc295633895总结 .3
7、4致谢 .35参考文献 .36 1第 1 章 绪论1.1 研究的意义装载机是一种广泛用于公路、铁路、矿山、建筑、水电、港口等工程的土石方工程机械，他的作业对象主要是各种土壤、砂石料、灰料及其他筑路用散状物料等，主要完成铲、装、卸、运等作业，也可以对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。如果换不同的工作装置，还可以完成推土、起重、装卸其他物料的工作。在公路施工中主要用于路基工程的填挖，沥青和水泥混凝土料场的集料、装料等作业。由于它具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点，因而发展很快，成为土石方施工中的主要机械之一。由于实际工作过程中负载的变化很频繁，且变化的范围较大，因此液压装载 机存在严重的功率损失。
8、分析得到其主要原因在于液压系统的功率损失和发动机和液压系统之间的功率匹配问题。因此现在的液压节能控制系统大多是对由发动机和液压系统组成的系统进行控制。 长期以来装载机液压系统发热问题一直以来是人们难以解决好的问题，较多的能量损失转化为热能。尤其对于大型装载机，转向工装装置及工作装置占有很大的功率比例。因此，控制液压系统能量损失是至关重要的，液压系统的节能问题也就成了提高装载机性能主题。装载机目前年产量超过 20 万台，600,6 以上是5T 装载机，因此 ZL50 装载机的液压系统节能技术与应用研究有重要意义。 1.2 装载机的发展状况 国内的装载机发展状况我国目前装载机行业主导产品然停留在国
9、际 60 年代的级数水平，基本上都是由 70 年代初柳工开发的 ZL50 发展起来的。80 年代通过对美国卡特彼勒和日本小松的先进技术的学习，我国装载机行业逐步开发研制了第二代产品，然而第二代产品与国外的先进技术相比还是有较大差距，主要体现在机电一体化控制、操纵舒适程度、作业效率、产品可靠性等方面，其中产品可靠性的差距最为严重，国产多功能装载机整机可靠性差(平均无故障工作时间不足 400 小时)，缺乏核心技术、主要关键部件都依赖进口、产品单一，产品档次低。虽然国内装载机及相 2关技术研究工作起步较晚，但是发展速度很快，如多功能装载机的销售量已经占据了世界装载机市场的半壁江山，我国已成为世界多功
10、能装载机第一产销大国。经过多年的发展，质量水平不断提高，已经形成独立的产品系列和行业门类。 目前我国行业已经出现了第三代产品。通过整体可靠性的提高，我国装载机行业的第三代产品的主要性能指标已经基本能够与国际水平接轨，但是在舒适度、制造水平、作业效率等发面和国外先进水平还有很大差距。在第三代产品的基础上第四代产品逐步提高了装载机整体的性能及配置，应用了湿式制动器、电控箱等技术，各制造企业也形成了各自的专有技术并申请专利，产品向高品质、舒适化、智能化方向发展，最终使得我国的装载机市场充满了生机与活力。过多年的发展，质量水平不断提高，已经形成独立的产品系列和行业门类。 国外的装载机发展状况目前，国外
11、装载机生产厂家在其产品的设计过程中广泛采用了现代设计方法，并高度应用了计算机技术和现代电子信息技术。传统的设计方法是以经验总结为基础，运用力学和数学而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。现代设计方法是以电子计算机为手段，运用工程设计的新理论新方法，使计算机结果达到最优化，使设计过程实现高效化和自动化，主要包括以下内容：计算机辅助设计，优化设计。可靠性设计，有限元分析，动态设计，动态仿真，并行设计，模块化设计，机、电、液一体化设计，反求工程设计，绿色设计，工业艺术造型设计，人机工程学设计，价值分析，机械系统设计等。应用现代设计方法可以适应市场激烈的竞争，提高设计质量并大大缩短设计周期，提高企业竞争力。1.3 研究内容轮式装载机液压系统具有三个独立的液压系统，液压转向系统、工作装置液压系统、和动力换档变速器液压系统。液压系统节能对于装载机节能有现实而深远的意义。 就所
