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1、 绪论一、设计目的 毕业设计是学生理论联系实际的重要课题，是学生综合运用，巩固基础理论，专业设计和专业知识的机会。通过毕业设计，能够检查学生对所学知识掌握的程度，能够提高学生解决实际问题的能力和独立工作的能力，并掌握机械设计的一般方法，步骤。所以毕业设计是学生获得知识的重要环节。 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撑结构和连杆，随机械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。它广泛应用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工
2、程建设速度，减轻劳动程度，提高工程质量，降低成本发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少id装备之一。 因此，要求设计者在设计过程中必须端正态度，严格认真，尽可能多的参看有关书籍，资料，刻苦钻研，对比分析，取长补短，大胆创新，以便做出高质量、高水平的设计成果。二、设计步骤及方法 本次设计说明书分为四部分，是对整个设计过程的描述和总结。第一部分：设计概述；第二部分：装载机总体设计，它为变速箱设计提供条件参数；第三部分：变速箱设计，此部分为变速箱设计的重要部分；第四部分：参考文献。 这次设计主要采用传统的以人工计算为主的设计方法，类比国内外现有成熟机型，从中选优，以便能更好地设计要求，本次设计
3、的重点为ZL50行星变速箱设计，由于本人知识水平有限，设计中必定存在不少错误，请老师和同学指正。三、设计背景 在经历了5060年的发展，到20世纪90年代中末期国外轮式装载机技术已达到相当高的技术水平。基于液压技术、微电子技术和信息技术的各种智能系统已经广泛应用于装载机的设计、计算操作控制、生产经营和维修服务等各个方面，是国外轮式装载机在原来的基础上更加精致，其自动化程度也得以提高，从而进一步提高了生产率，改善了司机的工作环境，提高了作业舒适性，降低了噪声、震动，保护了环境，最大的简化维修、降低作业成本，使其性能、安全性、可靠性、使用寿命和操作性能都达到了很高的水平。 主要有以下几点现状：产产
4、品形成系列，更新速度加快并朝大型化和小型化发展；采用新结构、新技术，产品性能日趋完善；发展多种工作装置，不断满足市场需求；易于维修保养，注重环保。 综合上述现状和未来市场需求，国外轮式装载机在其未来技术发展中将广泛应用微电子技术与信息技术，完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统；采用单一吸声材料、噪声抑制方法降低机器噪音；通过不断改进电喷装置u，进一步降低柴油发动机的尾气排放量；研制无污染、经济型、环保型的动力装置；提高液压元件、传感元件和控制元件的可靠性和灵敏性，提高整机机电信一体化水平；在控制系统方面，将广泛采用电子监控和自动报警系统、自动换挡变速装置；普遍安装GPS定位于质量
5、自动称量装置。 而我国轮式装载机起步较晚，其制造技术是陆续从德国、美国和日本等国家引进的。目前，我国国内轮式装载机生产厂家群雄并立，并且有增无减，但国内的企业自主开发创新能力较弱，工艺装备水平和生产能力低，机械的可靠性，故障率，使用寿命，机、电、液一体化水平，外观质量，操作的灵活性和舒适性方面与先进国家产品相差较大。目前我国轮式装载机正在从低水平、低质量、低价位满足功能型向高水品、高质量、中价位、经济实用过度，各主要厂家也不断进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件及技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，正在从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，成为装载机行业的领先者。其发
6、展体现出以下趋势：大型化和小型化装载机，在几年的发展过程中，受到客观条件及市场总需求量的限制；各生产厂家根据实际情况，重新进行总体设计，优化各项性能指标，强化结构的强度和刚度，以使整机可靠性得到提高；优化系统结构，提高系统性能；利用电子技术及负荷传感技术来实现变速箱的自动换挡及液压变量系统的应用，提高效率、节约能源、降低装载机的作业成本；提高安全性、舒适性；降低噪声和排放，强化环保指标。我想随着我国的科技力量的不断进步，我国的装载机发展将在不久的将来赶上甚至超过国际先进水平。第一章 设计任务及要求1.1 课题名称（包括主要技术参数）及要求ZL50型装载机工作装置设计装载机工作装置斗容：3额定载
7、重量：5t柴油机功率：150最大卸载高度：2900最小卸载距离：1000要求：保证装载机工作的功能，满足工程机械的各项使用性能。1.2 课题内容几工作量1. 总体方案确定2. 工作装置结构形式分析3. 工作装置运动分析4. 工作装置性能分析5. 图纸设计6. 译文（机械设计类） 第二章 装载机的应用与发展状况2.1 轮式装载机的介绍 金属矿山的开采可划分为露天开采和地下开采两大类。我国露天矿采以矿石的比重约占70，但从事地下开采的人员比露天开采的人员多。这是因为地下开采的条件复杂，使用的设备种类繁多，在产量相同的条件下，对地下矿投资的人力和物力远大于露天矿的缘故。 保护自然环境和合理地利用矿藏
8、资源，是发展社会主义经济的必要条件。随着浅埋矿床的耗尽而愈来愈向深部开采，或当露天升采的深度很大而使地表遭受大面积的破坏时，就必须采用地下开采。可以预料今后地下开采仍将逐渐增加。不论是露天矿开采还是地下矿开采，对矿体较硬的金属矿山，都是经凿岩爆破将崩落松散矿石或岩石，经装运作业运至下步工序的作业地点。装载作业是矿山整个生产过程小既繁重又费时的作业。所以努力提高装载机械的作业能力，对实现矿山生产的高效率低消耗想着重要的作用。 ZL系列轮式装载机是一种高效率的工程机械，具有结构先进，性能可靠，机动性强，操纵方便等优点。广泛应用于矿山，建筑工地，道路修建，水利工程，港口，货场，电站以及其他工业部门，
9、进行装载，推土，铲挖，起重，牵引等多种作业。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着重要作用，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迅速发展，成为工程机械的主导产品之一。为适应装载机多功能作业的要求，轮式装载机已经向一机功能方向发展。这主要靠主机控制适合多种作业的组合工作装置完成。80年代国外装载机和液压挖掘机除了不断完善装，挖功能外，正向一机多能方向发展。许多公司竞相生产各式各样的辅助机构。这种机型使用范围很广，其产品受到用户的普遍关注。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”。工作装置的性能分析
10、过去多采用作图分析和手工计算法，工作量繁重，精度较低。当分析工矿较多时问题更为突出，为克服手工画图的误差。本次设计前面所进行的工作装置CAD设计是通过看资料、实物，通过初步分析、计算而确定的方案。其次要考虑各个工作液压缸作用力的均衡性，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，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可究其原因，采取改进措施，是设计合理化。对已经拟订的各种方案可通过计算机辅助分析作进一步的取舍和修改，以便确定较合理的方案）。同时，通过性能分析能够很清楚的了解到这个装载机装置在各个位置或各种工况时的里和其它参数，有利于更有
11、效地使用挖掘装载机和使这种装载机工作效率得到最大限度的发挥。2.2 装载机的分类常用的单斗装载机，按发动机功率，传动形式，行走系结构，装载方式的不同进行分类。 1、发动机功率： 功率小于74kw为小型装载机。 功率在74147kw为中型装载机 功率在147515kw为大型装载机 功率大于515kw为特大型装载机 2、传动形式： 液力机械传动，冲击振动小，传动件寿命长，操纵方便，车速与外载间可自动调节，一般在中大型装载机多采用； 液力传动：可无级调速、操纵间便，但启动性较差，一般仅在小型装载机上采用； 电力传动：无级调速、工作可靠、维修简单、费用较高，一般在大型装载机上采用。 3、 行走结构：
12、轮胎式：质量轻、速度快、机动灵活、效率高、不易损坏路面、接地比压大、通过性差、但被广泛应用； 履带式：接地比压小，通过性好、重心低、稳定性好、附着力强、牵引力大、比切入力大、速度低、灵活性相对差、成本高、行走时易损坏路面。 4、装卸方式： 前卸式：结构简单、工作可靠、视野好，适合于各种作业场地，应用较广； 回转式：工作装置安装在可回转360O的转台上，侧面卸载不需要调头、作业效率高、但结构复杂、质量大、成本高、侧面稳性较差，适用于较侠小的场地。 后卸式：前端装、后端卸、作业效率高、作业的安全性欠好。 2.3 装载机在地下开采中的应用 地下矿的开采，包括开拓、采准、回采三个步骤。开拓是矿山的基建
13、工程，它是用井巷把地表与山地下矿体接通，并建成完整的运输、通风、排水的并巷工程，包括竖井、斜井、盲井、井底车场，如水泵房、变电室、机修站、火药库等，还有石门、阶段运输巷道、溜井等。 采准是指掘进形成采区外形的一些巷道及为了回采工作面的碎岩和爆破而需要的自由空间。前者如采区的运输巷道、通风和人行天井，以及电耙巷道等，如切割槽、拉底空间、放矿漏斗等。回采就是做完采准后，在采区工作面进行的落矿、装运和管理作业。回采中的矿石装运作业是矿山生产的重要环节。装载作业就是把开拓、采准、回采的矿石或岩石装入运输工具或卸入溜井。开拓、采准和回采三者在使用装运机械方面对比起来，采准工程的特点是：它的装运作业工作量
14、，是在阶段水平以上或矿房内部及矿床上下盘中进行的。一般地说，这些巷道断面尺寸小、长度短，分布在阶段水平以上不同的高度上，要求机械设备轻便灵活，便于调入和调出及迁移到不同高度上。在断面只寸很小的空间内工作，由于设备的调入迁移和使用都比较困难，致使采准工作的机械化程度低、工作效率低、成本高。因此采准工作量的多少，便成为衡量采矿方法好坏的重要指标之一。 2.4 国外轮式装载机的发展现状 1） 新产品不断推出 近年来，轮式装载机以围绕提高效率、降低成本为核心，继续向大型化、微型化发展，不断推出新产品，加速更新换代。 卡特彼勒公司90年代初推出Cat966F轮式装载机，时隔1年又推出Cat980F轮式装
15、载机，它增加了斗容和功率。改善了性能、提高了可靠性。不久又推出更大的Cat994轮式装载机，根据物料体积质量不同而选配l8 30m3的铲斗，机重170t；装有涡轮增压后冷的Cat3516型柴油发动机牵引力大、加速性能好；加长的工作动臂增加了卸载高度，能对载重量218t的大型自卸汽车装载。 马拉松勒图尔勒(Marathon Letourneau)公司1990年和1994年在LI100的基础上分别推出LI400和LI800型轮式装载机。l998年9月在美国塔克癣(Tucson)召开的Longding 2000年会上，该公司宣布正在开发的斗容204m3的L1350型轮式装载机将于21世纪初投放市场，供载重量150200t自卸汽车装载。 德雷塞(Dresser)公司90年代初推出4000型轮式装载机，斗容1030m3、机重1518t，采用模块结构的传动系统，大功率、敏感按钮控制的液压系统z型单摇臂工作装置。优化的整体结构和湿式盘式制动器，具有自动调节和自动密封性能。 目前，全世界约有400台(功率大于750kw)大型轮式装载机应用在露天矿山和建筑工程，与大型自卸汽车配套使用。在发展大型轮式装载机的同时，微型轮式装载机以机动灵活、效率高、多功
