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1、一、选题目的与意义装载机是一种兼有推土机和挖掘机两者工作能力，可以进行挖掘、推运、平整、装卸和牵引等多项作业的一种土方工程机械。装载机可用于装载松散物料、清理爆破后的碎石以及对土壤作轻度的铲掘工作，同时还能用于清理或刮平场地、短距离装运物料等作业。其优点是适应性强，作业效率高，是一种发展较快的循环式作业机械1。全套图纸，加153893706 装载机按行走机构可分为轮胎式和履带式两种。轮胎式装载机的优点是：质量轻，行走速度快，机动灵活，作业循环时间短，作业效率高，维修方便迅速，机器停工时间短，作业及维修费用低，行走时不破坏路面。装载机不但是一种装卸机械，还可以在较短距离内作为运输设备使用。在工程
2、量不大，作业地点较为分散，转移频繁的情况下，它的生产率大大超过履带式装载机。其缺点是：轮胎接地比压较大，通过性差；重心较高，稳定性差；不适宜在松软土质和坡道上作业，对场地和物料块度要求较高，尤其是在矿山作业轮胎磨损很大5。基于上述各种因素，轮式装载机的作业对象主要是：各种土壤、砂石料、灰料以及其他筑路用的散状物料等2。轮式装载机用途非常广泛，而作为其核心部分的工作装置就显得格外的重要，工作装置能否满足整机的工作性能要求，这关系到轮式装载机能不能再规定的时间和场合下完成其规定的任务内容。所以在此对轮式装载机的工作装置进行设计，使其达能到规定的基本要求，对工作装置的基本要求主要为：工作机构的各杆件
3、受力状态良好，结构设计合理，强度寿命合理。二、国内外研究现状2.1国外研究现状在经历了5060年的发展后，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广泛应用于装载机的设计、计算操作控制、检测监控、生产经营和维修服务等各个方面，使国外轮式转载机在原来的基础上更加“精致”，其自动化程度也得到极大的提高，从而进一步提高了生产效率，改善了司机的作业环境，提高了作业舒适性，降低了噪声、振动和排污量，保护了自然环境，最大限度地简化维修、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。为了满足铲掘能力和快速装
4、卸两方面的要求，装载机工作装置采用多级液压系统，工作装置已不再采用单一的Z形连杆机构，不断研制出集液压、微电子及信息技术于一体的智能系统，并广泛应用于轮式装载机的产品设计之中。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、噪声抑制方法等消除或降低机器噪声；通过不断改进电喷装置，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与灵敏性，提高整机的机电信一体化水平；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GPRS
5、定位与质量自动称量装置；开发“机器人式”装载机等。向系列化，特大型化；多用途，微型化；进一步普及应用液压技术，广泛应用微电子、信息技术；更加重视安全性、舒适性和可靠性；向节能与环保方向发展。2.2国内发展现状我国轮式装载机行业起步较晚，很多制造技术是陆续从美国、德国和日本等国家引进的。目前国产轮式装载机正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。从仿制仿造向自主开发过渡，各主要厂家也不断的进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件及系统上技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，我国的装载机行业正在从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，逐渐成
6、为装载机行业的领先者。这主要表现在以下几个方面：（1）大型和小型轮式装载机，在近几年的发展过程中，受到客观条件及市场总需求量的限制。竞争最为激烈的中型装载机更新速度将越来越快。（2）根据各生产厂家的实际情况，重新进行总体设计，优化各项性能指标，强化结构件的强度及刚度，使整机可靠性得到大步提高。（3）细化系统结构。如动力系统的减振、散热系统的结构优化、工作装置的性能指标优化及各铰接点的防尘、工业造型设计等。（4）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、降低装载机作业成本。（5）提高安全性、舒适性。驾驶室逐步具备FOPS和ROPS功能，驾驶室内环境
7、将向汽车方向靠拢，方向盘、座椅、各操纵手柄都能调节，使操作者处于最佳位置工作。（6）降低噪声和排放，强化环保指标。随着人们环保意识的增强，降低装载机噪声和排放的工作已迫在眉捷，现在许多大城市已经制定机动车的噪声和排放标准，工程建设机械若不符合排放标准，将要被限制在该地区的销售。（7）广泛利用新材料、新工艺、新技术，特别是机、电、液一体化技术，提高产品的寿命和可靠性。（8）最大限度地简化维修，尽量减少保养次数和维修时间，增大维修空间，普遍采用电子监视及监控技术，进一步改善故障诊断系统，提供司机排除问题的方法4。三、主要研究内容对于轮式装载机而言，它是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山
8、等建设工程的土石方机械。具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点。对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着极其重要的作用。本课题主要是从轮式装载机的工作原理出发，通过对工作装置的传动方案、铲斗结构及功能作用等方面的分析论证，正确进行并完成轮式装载机工作装置的系统设计，使工作装置在作业中平稳、可靠、实现自动控制。从而提高其结构的合理性、稳定性，控制的自动性，操纵的灵活性，外观的美丽性等。四、研究方法与实施方案在开题过程中首先要明白轮式装载机是属于土石方机械，对其国内外的发展历史、现状和趋势有充分的了解；其次是对轮式装载机的结构和工作原理进行系统的论述和分析，
9、对各个系统和装置的构成和功用进行进一步的说明；再次是对工作装置铲斗进行系统分析和论述，并且对其进行设计：如对铲斗的形状、铲斗的材料、铲斗的宽度和高度、铲斗相对于连杆和前轮的尺寸位置等；最后是对控制系统的液压系统进行设计和分析，通过对液压系统的设计来实现工作装置的自动控制，并且在保证工作装置能实现自动控制的同时还应力求运行的平稳、迅速、可靠、环保和经济。本设计从装载机的工作原理出发，根据总体技术指标，通过对工作装置的传动方案、铲斗结构及功能作用等方面的分析论证，完成ZL40装载机工作装置的结构设计，使工作装置在作业中达到规定的要求。主要按照以下步骤来完成设计任务的：（1）国内外装载机的现状、发展
10、趋势和发展方向综述；（2）ZL40型装载机的基本结构和工作原理分析；（3）ZL40型装载机工作装置总成结构的系统分析、论证；（4）ZL40型装载机工作装置总成结构的设计。五、主要参考文献1 郭小宏，曹源文，李红镝.公路工程机械化施工与管理M.北京：人民交通出版社，2005.62 何挺继，郭小宏，李自光.公路施工机械M.北京：人民交通出版社，2008.13 吴永平，姚怀新.工程机械设计M.北京：人民交通出版社，2005.84 高晔.建筑机械J.中国学术期刊电子出版社，2000.15 李芳民.工程机械液压及液力传动M.北京：人民交通出版社，20006 吉林工业大学工程机械教研室.轮式装载机设计M.
11、北京：中国建筑工业出版社， 1982.117 马文星，邓洪超.筑路与养护路机械原理、结构与设计M.北京：化学工业出版社，20058 何挺继.公路施工机械M.北京：人民交通出版社，20009 张利平.液压传动系统及设计M.北京：化学工业出版社，200510 装载机术语Z.北京：机械工业部机械标准化研究所出版社，199811 宋永刚.工程机械专业英语M.北京：人民交通出版社，200612 何挺继.筑路机械手册M.北京：化学工业出版社，199813 吴庆鸣，何小新.工程机械设计M.武汉：武汉大学出版社，200614 李自光，颜容庆，贺尚红.现代工程机械液压与液力系统M.北京：人民交通出版社，2008
12、15 秦四成.工程机械设计M.北京：科学出版社，200316 高秀华.装载机工作装置机构动力分析N.中国农业工程学报，199817 杨占敏.轮式装载机M.北京：化学工业出版社，200618 朱学敏.简明建筑机械使用手册M.北京：中国建筑工业出版社，199219 何挺继.工程机械手册M.北京：人民交通出版社，199720 PNOVAK，Developments in Hydraulic Engineering M.New York：APPLIED SCIENCE PUBLISHERS，198321 JOSEPH VOGELE AG， Neckarauer StraBe 168 228 D 681
13、16 Mannheim Bedienungsanleifung Operating Instructions de Service .200022 James E，Industrial Hydraulics Troubleshooting M.McGraw-HILL BOOK COMPARNY，198323 DOMAG，Grundlagen der Boden-und Asphaltverdichtung .1997六、指导教师意见该生选题正确，研究目的明确，思路清晰，方案合理，达到本科毕业水平要求，同意开题。指导教师：曹源文时 间：2010.4.30七、学院毕业设计（论文）指导小组意见负责人：时 间：
