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1、欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321辽宁工程技术大学毕业设计（论文）前言41轮式装载机概述51.1 结构与功能51.2 转向系统的特点和使用要求51.3装载机的分类及相关参数61.3.2 传动形式61.3.4 装卸方式71.4 工作过程71.5 发展趋势72 轮式装载机转向系统的确定92.1典型的转向系统92.1.1 机械转向系92.1.2 液压动力转向系102.1.3 电动式动力转向系122.2转向系统的确定122.2.1 装载机转向系统的设计要求122.2.2 液压转向系统方案设计133.1 铰接式转向系统173.1.1 铰接式转向系统173.
2、1.2 铰接式转向的工作原理183.2 铰接转向运动学193.3.1 转向运动203.3.2 转向过程的阻力203.3.3原地转向阻力矩213.4 小结224 液压元件设计及选用234.1 转向动力缸234.1.1 液压缸的基本参数234.1.2液压缸工作能力的计算234.1.3液压缸的运动计算244.1.4强度及稳定性校核24 4.2. 液压泵的选用275. 辅助装置的选择295.1 油箱295.1.1 油箱的设计295.1.2油箱容量的计算305.1.3 液压油箱的外形尺寸315.2 油管315.2.1 管路设计的要求315.2.2 油管类型的选择315.3 液压阀355.3.1液压阀选用
3、原则355.3.2 恒流阀355.4 滤油器366.1 压力损失的验算386.2 系统温升的验算38第6章 验算液压系统的性能406.1 压力损失的验算40前言轮式装载机是工程机械中重要的机种之一，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，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。作为世界装载机生产的主要制造基地，中国装载机行业的发展现状可以说能
4、够较为全面的反映全球装载机行业的走势。作为中国工程机械行业最具代表性的产品之一，装载机受到人们的广泛关注。国民经济的发展与国家基建规模及资金投入的增大，促进了我国装载机行业的迅速发展。生产企业由1980年的20家增至现在的100余家，初步形成了规格为0.8-18t约28个型号的系列产品，并已成为工程机械主力机种，因此对装载机行业进行研究有着十分重要的意义。装载机转向系是用来控制行驶方向的。按转向能源分类，可分为机械转向系合动力转向系两大类。机械转向系是一种传统形式，也是以人力作为转向能源，通过机械传动机构实现转向的。中型以上的工程机械，使用这种类型的转向系是十分费力的。为了提高转向操纵的灵活性
5、和轻便型，必须采用动力转向系。目前，国内外用得最多的是液压助力式的转向系。系统中与转向器相连的是液压转向系统，利用液压缸伸缩来偏转车轮或铰接车架，以达到转向的目的。这种系统大大降低了劳动强度，结构简单、工作平稳，而且液压元件标准化程度高，便于维修并降低维修成本。液压转向系是以液体作为工作介质来传递力和运动的，工作压力远远高于机械传动和气压传动，工作灵敏度高，液压传动能使动力更直接、迅速地传递到所需要的位置。液压系统压力高，结构紧凑，重量轻，尺寸小，可吸收外来的冲击，又起减震作用，对冲击载荷具有良好的适应性。因此，在工程机械中获得广泛的应用。1轮式装载机概述 装载机是一种有较高作业效率的铲运机械
6、，作业范围广，功能多，主要用于对松散的堆积物进行铲、装、运、挖等作业，还可以用来推土、整理、刮平场地以及进行牵引作业等，通过换装不同的工作机具后，还可以进行挖土、起重以及装载物料等作业。因此，装载机被广泛用于城建、矿山。铁路、公路、水电、油田、国防以及机场建设等工程施工中，对加速工程进度，保证工程质量，改善劳动条件，提高工作效率以及降低施工成本等都具有极为重要的作用。1.1 结构与功能轮式装载机主要由柴油机系统、防滚翻及落物保护装置、驾驶室、空调系统、转向系统、液压系统、工作装置、制动系统、电气仪表系统、车架、覆盖件、操纵系统等13个部分与系统组成。轮式装载机的行走系统一般采用机械传动，铰接式
7、车架，液压转向，钳盘式制动器，为改善牵引性能，一般在发动机与变速箱之间设置液力变矩器，以减少变速箱档位数，增强自动适应性。此次毕业设计就将重点是围绕转向系统展开的设计。结构特点：1.按照大型装载机的设置进行加工制造，采用铰接式车架，全液压操作，具有转弯半径小，机动灵活，便于狭窄场地工作。2.工作装置采用z型反转六连机构实现铲斗自动放平。 3.在前后车架中心有一个摆动机构，使车架围绕中心上下摆动，因此有良好的通过性，适应在崎岖不平的路面行驶和作业。4.适用于砂石厂，砖厂，水泥厂，耐火厂，冶矿厂，煤矿厂等散松料的装卸，一机可代替12-15个劳动力工作，是一款经济实用的小型装载机。1.2 转向系统的
8、特点和使用要求 轮式装载机按照大型装载机等设置进行加工制造，采用铰接式车架，全液压操作，具有转弯半径小，机动灵活。装载机的车架并不是单一的整体，而是由前后两个车架组成，中间用垂直销轴连接起来，故称铰接转向。铰接转向是通过两转向油缸推动前后车架绕销轴转过一定角度而实现的，因此也叫做“折腰”转向。铰接式装载机的车架因由前后车架组成，所以，一般轴距较大，尽管如此，由于车身曲折角度较大，所以仍可获得较小的转向半径。完整转向系统用于改变车辆的行驶方向和车辆保持稳定的直线行驶。转向系统的好坏直接影响车辆行驶的安全性和操纵性，因此对转向系统有如下要求：1.来自路面不平度所引起的震动应尽可能被衰减而不致传到方
9、向盘上。然而这种衰减又不可达到驾驶员丧失路感的程度。2.转向时，左右转向轮轴线的延长线和后轴的延长线应相交于一点。3.转向系应有合适的刚度，使车辆对微小的转向修正也有快捷的反应。4.当放松转向盘时，车轮应能自动回到直行位置，并能稳定在这个位置上。 1.3装载机的分类及相关参数装载机按照不同的方式有不同的分法，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。 1.3.1 发动机功率：（1）功率小于74kw（100.677马力）为小型装载机。（2）功率在74147kw（100200马力）为中型装载机（3）功率在147515kw（200700马力）为大型装载机（4）功率大于515kw为特
10、大型装载机1.3.2 传动形式（1）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；（2）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；（3）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。1.3.3 行走结构（1）轮胎式，质量轻、速度快、机动灵活，不易损坏路面接地比压大，通过性差，但应用广泛； （2）履带式，接地压力小，通过性好，重心低、稳定性好、附着力强、牵引力大、速度低、灵活性相对差，成本高，行走时易损坏路面。1.3.4 装卸方式（1）前卸式：结构简单、工作可靠、视野好，适合于各种作业
11、场地，应用较广；（2）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。（3）后卸式：前端装、后端卸、作业效率高、作业的安全性欠好。类比不同类型的装载机以后，选用出设计数据 整机质量：3500kg，额定载荷：800kg，发动机额定功率：29kw，最大卸载高度：2350mm，最小卸载高度：960mm，轴距：1830mm，轮距：1300mm，最高速度：21km/h；斗容：0.4m。1.4 工作过程 单斗装载机的工作过程有铲装、转运、卸料、返回洗个过程组成一个工作循环。 铲装过程：斗口朝前平放地面，机械前行使斗
12、插入料堆，若与较硬土壤，则机械前行同时边收斗边升动臂到斗满时斗口朝上为止。 转运调整过程：若向自卸车卸料，则在转运过程中调整卸料高度和对准性。 返回过程：返回途中调整铲斗位置至铲装开始处重复上述过程。1.5 发展趋势 为了提高装载机的作业生产率，自90年代以来，各生产厂商在广泛采用新技术、新结构的同时，经过不懈地努力，相继研制出许多超强功能的系统。现列举如下：1）行驶平稳性控制系统在动臂举升油缸液压回路中增加一个蓄能器，以衰减工作装置在机器行驶过程中产生的振动，减少装载机的颠簸。2）附着力控制系统在每个车轮上安装一个速度传感器，自动将所需的制动力施加到车轮上，并将扭矩传给与之紧密相连的车轮，便
13、于装载机直线行驶及转向。3）动力电子控制管理系统根据传动装置及液压系统的工作状态，自动调节发动机输出功率，以满足不同作业工况的需要，提高燃料的经济性。4）发动机自动控制系统当装载机处于非作业工况时，自动降低发动机转速，减少燃料消耗及发动机噪音。5）关键信息显示管理系统采用网络通讯技术，在办公室的控制中心实时监控装载机的作业状态，据此向司机提供基于文字提示的精确的故障诊断信息。6）转向变速集成控制系统取消传统的方向盘和变速杆，将转向与变速操纵装置集成为一个操纵手柄，并采用简单的触发式方向控制开发和选挡用的分装式加速按钮。利用肘节的自然动作左右扳动操纵杆，实现转向；利用大拇指选择按钮，实现前进与后
14、退、加速与减速行驶。7）销轴润滑系统能为工作装置上的所有销轴提供为期200h的润滑服务，并使销轴的润滑作业易于完成。8）舒适驱动控制系统其目的是提高司机的舒适性，帮助长时间进行作业的司机减轻劳累，保持作业效率。9）负载感应变速系统根据负载状态，自动调节车速及发动机飞轮扭矩，实现高速、小扭矩或低速、大扭矩的动力输出。2 轮式装载机转向系统的确定 用来改变或保持行驶或倒退方向的一系列装置称为转向系统(steering system)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。转向系统对行驶安全至关重要，因此汽转向系统的零件都称为保安件。转向系统和制动系统都是安全必须要重视的两个系统
15、。2.1典型的转向系统 转向系结构形式多种多样，但所有的转向系都有三部分组成：转向传动机构，转向器和转向操纵机构。 1.转向传动机构的功用是将转向器输出轴的运动传递给转向臂，转向臂偏转车轮而改变车辆的行驶方向。 2.转向器的功用是将方向盘的回转运动转换为转向传动机构的往复运动。 3.转向操纵机构的功用是产生转动转向器所必需的操纵力。转向系按使用的能源不同可分为机械转向系和动力转向系2.1.1 机械转向系机械转向系由转向操纵机构、转向器、转向传动机构组成。其中转向器是将操纵机构的旋转运动转变为传动机构的直线运动的机构，是转向系统的核心部件。 机械转向系的工作原理：车辆转向时，驾驶员通过转向盘、安全转向柱带动转向器中的齿条横向移动，转向齿条通过左右转向横拉杆、转向节臂，使转向节连同车轮偏转一定的角度，实现机车的转向。转向结束后，转向盘回位，带动转向轮恢复直线行驶位置。 2.1.2 液压动力转向系 图2
