3t装载机液压系统的设计(转斗油缸设计)

图书分类号：密级：毕业设计(论文)挖掘装载机装载装置液压系统设计Loader hydraulic system design of mining学生姓名学院名称专业名称指导教师20**年5月27日摘要挖掘装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路等部门。

我国挖掘装载机装载部分在设计上存在很多问题，工作装置对于挖掘装载机装载部分来说又是重中之重，所以工作装置的设计好坏直接影响到挖掘装载机装载部分工作装置的使用寿命以及工作效率等。

装载部分工作装置的转斗六连杆机构是由与液压缸，铲斗相关联的两个四连杆机构组合而成。

装载部分在作业时，靠改变液压缸的长度来使铲斗获得所要求的收斗角和卸料角。

机构中各杆件长度及其结构参数确定后，需要对该机构作某些特定计算，以判断机构设计的正确性。

在工作循环中速度与加速度变化合理；油缸活塞行程为最佳值；工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁；动臂从最底位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中物料不洒落；在卸载后，动臂下放至铲掘位置。

关键词工程机械挖掘装载机装载部分工作装置AbstractThe loader is one of the main kind of the engineering machinery, used in every department such as the building , mine , water and electricity , bridge , railway. our country’s backhoe loader has very many problems in design, the working installment regarding the loader also is extremely important, therefore the work installment design is good or bad affects directly the car loader service life as well as the working efficiency and so on . Turning container six connect pole organization for loading part of working installment is consist of hydraulic cylinder, two four-connected pole organizations connected with scoop.Loading part is working by changing the length of hydraulic cylinder to make scoop get the required withdrawing scoop angle and unloading angle.After every pole’s length and its constructive parameter are determined,it is necessary to make some certain calculation for institution,in order to judge whether the design for this institution is right.The speed and accelerated speed change resonably;The traveling route of the oil cylinder is the best value;The working installment works steadily,has no interference,dead points and self-lock. In the process of lefting the moving arm from the most bottom position to the biggest unloading height,guaranteeing the material in scoop do not spread to fall;After unloading,move the arm descend to the digging position.KEY WORDS Construction Machine Backhoe Loader Loading Part Work Equips目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (3)1.1 挖掘装载机简介和分类 (3)1.2挖掘装载机在国内的现状与发展趋势 (3)2挖掘装载机装载部分工作装置设计概述 (6)2.1 工作装置设计概述 (6)2.2 装载部分工作装置结构型式选择 (6)3 铲斗设计 (7)3.1 设计要求 (7)3.2斗型结构分析 (7)3.2.1 切削刃形状 (7)3.2.2 铲斗斗齿 (7)3.2.3斗刃 (8)3.2.4 斗体形状 (8)3.3 铲斗基本参数确定 (8)4 装载部分工作装置结构设计 (11)4.1工作机构连杆系统尺寸参数设计 (11)4.2 机构分析 (11)4.3 设计方法 (12)4.4 尺寸参数设计图解法 (12)4.4.1 动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点B、E、A的确定 (12)4.4.2 连杆与铲斗和摇臂两个铰接点C、D的确定 (13)4.4.3举升油缸与动臂和机架的铰接点H及M点确定 (13)5 工作装置强度计算 (15)5.1 计算位置 (15)5.2 外载荷确定 (15)5.3 工作装置受力分析 (17)5.4 工作装置强度校核 (22)5.4.1动臂 (23)5.4.2 铰销 (26)5.4.3 连杆 (27)5.4.4摇臂 (28)6 挖掘装载机液压系统设计 (32)6.1概述工况 (32)6.2 初选系统工作压力 (32)6.3 液压系统原理图 (32)6.4液压缸设计和计算 (33)6.4.1转斗油缸作用力确定 (33)6.4.2活塞 (35)6.4.3活塞杆 (36)6.4.4缸筒 (37)6.4.5 活塞杆校核 (41)6.4.6卡环连接计算 (42)6.4.7活塞杆导向套 (42)6.4.8 油口 (42)6.4.9密封件、防尘圈 (43)6.4.10转斗油缸与机架铰接处销轴校核 (43)6.5动臂举升油缸设计和计算 (43)6.5.1动臂举升油缸作用力确定 (43)6.5.2活塞 (44)6.5.3活塞杆 (45)6.5.4缸筒 (46)6.5.5活塞杆校核 (48)6.5.6卡环连接计算 (49)6.5.7焊接缸筒计算 (50)6.5.8活塞杆导向套 (50)6.5.9密封件、防尘圈 (50)6.5.10举升油缸与机架铰接处销轴校核 (50)6.6 泵的选用 (51)结论 (52)致谢 (53)参考文献 (54)1 绪论1.1 挖掘装载机简介和分类挖掘装载机俗称“两头忙”。

装载机旳构造原理-工作液压系统目前我国轮式装载机旳工作液压系统已发展到采用小阀操纵大阀旳先导工作液压系统。

但目前用得最多旳仍是机械式旳轮轴操纵工作液压系统。

图9所示为柳工ZL50C型装载旳轮轴操纵工作液压系统。

该系统由转斗缸1、动臂缸2、分派阀3、操纵杆7、工作泵8、软轴10等重要零部件构成。

该系统分派阀内带有控制系统最高压力旳主安全阀，此外在分派阀旳下面通转斗缸大小腔分别带有一种双作用安全阀（图中未画出）。

其作用是在工作装置运动过程中，转斗缸发生干涉时间起卸压力及补压作用。

两根操纵杆7通过两根软轴10直接操纵分派阀旳转斗阀及动臂阀，使定量齿轮工作泵8旳压力油进入转斗缸或动臂缸，使工作装置完毕作业运动。

图10a为该系统旳工作原理图。

2.1 设计环节液压系统旳设计环节并无严格旳次序，各环节间往往要互相穿插进行。

一般来说，在明确设计规定之后，大体按如下环节进行。

1）确定液压执行元件旳形式；2）进行工况分析，确定系统旳重要参数；3）制定基本方案，确定液压系统原理图；4）选择液压元件5）液压系统旳性能验算；6）绘制工作图，编制技术文献。

2.2 明确设计规定设计规定是进行每项工程设计旳根据。

在制定基本方案并深入着手液压系统各部分设计之前，必须把设计规定以及与该设计内容有关旳其他方面理解清晰。

1）主机旳概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；2）液压系统要完毕哪些动作，动作次序及彼此联锁关系怎样；3）液压驱动机构旳运动形式，运动速度；4）各动作机构旳载荷大小及其性质；5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面旳规定；6）自动化程序、操作控制方式旳规定；7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性旳规定；8）对效率、成本等方面旳规定。

设计计算环节1. 初选系统工作压力由机械设计手册表23.4-3 多种机械常用旳系统工作压力（小型工程机械工作压力为10-18ＭPa2. 液压缸尺寸旳选定采用差动连接时,按速比规定确定d/D,由表23.4-6得 d =0.71D由表23.4-7 常用内径D （mm ）选用D=63 d=45 活塞杆受压时2211A p A p mFw F -==η Fw-为实际受力，由载荷计算旳三个液压缸共受力109288.3N ；m η-液压缸旳效率，由机械设计手册查旳等于0.95241D A π=-无杆腔活塞有效作用面积; ()2242d D A -=π-有杆腔活塞有效作用面积; P1-液压缸工作腔压力（Pa ）；P2-液压缸回油腔压力（Pa ），初算时可参照表23.4-4取值为1MPa ；D-活塞直径；d-活塞杆直径。

开题报告摘要装载机主要用来装卸散状物料，也能进行轻度的铲掘工作，并且具有良好的机动性能，是工程机械中保有量较大的品种之一。

装载机液压系统设计是装载机设计的一个重要环节，它对装载机的使用性能和装载机在市场上的竞争力有着很大的影响。

装载机性能的优劣和作业效率的发挥，离不开液压系统的设计，而且在很大程度上取决于液压系统的工作效率。

装载机的工作装置和转向机构都采取液压传动，本文通过对工作装置及转向机构工作要求和载荷分析对液压系统进行设计。

主要包括对执行元件，控制元件辅助元件的选择、设计。

本文的设计，能够使读者对液压系统设计进一步加深了解，同时从中可以体会到一些设计理念，为以后从事此类工作得到一些帮助。

关键词：装载机液压传动液压系统设计ABSTRACTThe loader is mainly used for loading and unloading bulk materials, but also for light excavation work, and has good maneuverability, is the construction machinery to maintain a larger variety of one.The hydraulic system design of the loader is an important part of the loader design. It has a decisive influence on the performance of the loader and the competitiveness of the loader in the market. The performance of the loader and the operational efficiency of the play, can not be separated from the hydraulic system design, and to a large extent depends on the hydraulic system efficiency.The working device of the loader and the steering mechanism are taken hydraulic drive, this paper through the work device and steering mechanism requirements and load analysis of the hydraulic system design. Mainly include the implementation of components, control components of the selection of components, design.The design of this paper can make the reader to further deepen the understanding of the hydraulic system design, at the same time from which you can experience some of the design concept for the future to engage in such work to get some help.Key words: loader hydraulic transmission hydraulic pressure system目录摘要 (1)ABSTRACT (6)目录 (7)前言 (1)第1章装载机液压系统总体介绍 (2)1.1液压系统的工作原理 (2)1.2液压系统的组成部分 (2)1.3液压传动的优缺点 (2)1.3.1液压传动的优点 (2)1.3.2液压传动的缺点 (3)1.4国内外的发展状况 (3)1.4.1应用现状 (3)1.4.2发展动向 (4)1.5本章小结 (5)第2章装载机液压系统设计 (6)2.1装载机液压系统的设计要求 (6)2.1.1概述 (6)2.1.2轮式装载机液压系统基本要求 (6)2.2轮式装载机液压系统设计已知参数 (6)2.3制订液压系统方案 (7)2.3.1油路循环方式的分析与选择 (7)2.3.2确定液压执行元件的形式 (7)2.3.3各机构液压回路的确定 (7)2.3.4绘制液压系统原理图 (10)2.4确定液压系统的主要参数 (11)2.4.1液压缸载荷组成 (12)2.4.2初选系统工作压力 (13)2.4.3计算液压缸的主要结构尺寸 (13)2.4.4计算液压缸所需流量 (15)2.4.5计算液压执行元件的实际工作压力 (16)2.5液压元件 (16)2.5.1液压泵的选择 (16)2.5.2液压阀的选择 (17)2.5.3辅元件的选择 (17)2.6液压系统的性能验算 (19)2.6.1液压系统压力损失 (19)2.6.2液压系统的发热温升计算 (20)2.6.3计算液压系统的散热功率 (21)2.6.4根据散热要求计算油箱容量 (22)2.7液压系统冲击压力 (22)2.7.1压力冲击的原因 (23)2.7.2消除或减少压力冲击的措施 (23)2.8本章小结 (23)第3章动臂液压缸的设计 (24)3.1液压缸的结构参数计算 (24)3.1.1缸筒壁厚计算 (24)3.1.2缸筒外径 (25)3.1.3缸底厚度的计算 (25)3.2液压缸的连接计算 (25)3.2.1缸盖连接计算 (25)3.2.2销轴与耳环连接计算 (26)3.3活塞杆活塞杆强度及稳定性验算 (27)3.3.1活塞杆强度验算 (27)3.3.2活塞杆稳定性验算 (27)3.4本章小结 (28)参考文献 (29)致谢语 (30)前言装载机是一种常用的铲土运输机械，广泛应用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山及国防工程中。

工业大学本科毕业设计（论文）装载机工作装置及其液压系统设计摘要装载机属于铲土运输类机械，是一种通过在支座前端安装一个完整的铲斗支撑结构和连杆，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机械。

它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程领域。

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的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一，对国民经济发展起着十分重要的作用。

本次设计采用先进的现代设计方法和理念，对装载机工作装置进行了总体设计和零部件设计。

主要包括装载机工作装置的关键零部件，如铲斗、动臂，连杆机构以及转斗油缸、举升油缸等，并对重要零件进行了受力分析以及强度校核。

液压系统在装载机工十分重要，本次设计只是分析了工作装置的液压系统，并得出该液压系统的工作油路运行图。

关键词: 装载机，铲斗, 工作装置，液压系统ABSTRACTLoader as part of the shoveling transport machinery, is a kind of through the pedestal front installation of a full bucket support structure and the connecting rod, along with the machine for loading or digging, moving forward and enhance self-propelled machinery, transportation and unloading.It is widely used in highway, railway, building, water and electricity, ports, and mining and other engineering fields. Loader has a operation speed, high efficiency, good maneuverability, the advantages of convenient operation, thus become the conditions in the construction of engineering construction of one of the main models.To speed up the construction speed, reduce labor intensity, improve project quality, reduce engineering cost are play an important role, is one of the indispensable equipment in modern mechanical construction, plays an important role in national economic development.This design USES the modern advanced design methods and ideas, the loader working device has carried on the overall design and parts design. Mainly including the key components of loader working device, such as bucket, movable arm, linkage and turning cylinder, lifting oil cylinder, etc., and has carried on the stress analysis and strength check to important parts.Hydraulic systems are important in load mechanic, this design only working device hydraulic system are analyzed, and concluded that the hydraulic system oil running.Key words: loader, Bucket,Working device,The hydraulic system目录第1章装载机的发展及应用 (1)1.1 装载机的概论 (1)1.2 装载机的发展与前景 (1)1.2.1 国外装载机发展趋势 (1)1.2.2 国内装载机发展趋势 (2)第2章装载机工作装置设计 (3)2.1装载机工作装置设计概述 (3)2.1.1 装载机工作装置设计概论 (3)2.1.2 结构形式的选择 (3)2.2 铲斗基本参数的确定 (4)2.3工作机构连杆系统的尺寸参数设计 (6)2.3.1转斗油缸后置式反转六杆机构 (6)2.3.2工作装置的机构设计 (6)2.3.3动臂设计 (7)2.3.4连杆机构的设计 (8)第3章装载机工作装置的受力分析与强度校核 (11)3.1铲斗重量计算 (11)3.2 工作装置的受力分析 (12)3.2.1工况水平偏载计算 (12)3.2.2工况垂直偏载计算 (14)3.3 动臂的强度校核 (16)3.4 铰销的强度校核 (19)3.5连杆的强度校核 (21)3.6 摇臂的强度校核 (22)第4章工作装置液压系统设计 (26)4.1 转斗油缸的选择及其作用力的确定 (26)4.2 动臂油缸的选择及其作用力的确定 (28)4.3工作装置液压系统的设计 (29)4.3.1 工作油路分析 (29)4.3.2 工作装置油路设计 (31)结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第1章装载机的发展及应用1.1装载机的概论装载机主要用来铲、装载、卸载、运送土块和石材,也可以对岩石、硬土进行机械铲掘作业的一种机械。

3吨叉车的液压系统设计摘要：随着工业的发展，叉车的使用越来越普遍。

叉车的使用不仅可实现装卸搬运作业的机械化，减轻劳动强度，节约大量劳力，提高劳动生产力，而且能够缩短装卸、搬运、堆码的作业时间，加速汽车和铁路车辆的周转，提高仓库容积的利用率，减少货物破损，提高作业的安全程度。

本课题主要是介绍叉车液压系统设计。

本章以叉车工作装置液压系统设计为例，介绍叉车工作装置液压系统的设计方法及步骤，包括叉车工作装置液压系统主要参数的确定、原理图的拟定、液压元件的选择以及液压系统性能验算等。

关键词：叉车；电液控制；液压元件3 Ton Forklift Truck Hydraulic System DesignAbstract：With he development of industry, forklift is used more and more widely. The use of forklift trucks can be realized not only the mechanization of loading and unloading operations, reduce labor intensity, save a lot of labor, improve labor productivity, and can shorten the operating time of loading and unloading, handling, stacking, and accelerate the turnover of the automotive and railway vehicles, improve the utilization of warehouse volumerate and reduce the damaged goods, improve the degree of job security.The main subject is to introduce the forklift hydraulic system design. This chapter, for example, describes the forklift hydraulic system design methods and procedures, including the forklift hydraulic system to determine the parameters forklift hydraulic system design, the formulation of the schematic, select hydraulic components and hydraulic system performance checkingKey words: Forklift; Electro-hydraulic control; Hydraulic components1 前言1.1 课题背景叉车最先出现在上世纪20年代，由工作装置完成垂直方向作业，由车轮行驶系统完成水平方向作业，是室内搬运的首选工具。

1绪论液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，被广泛应用于建筑、电力水利、铁路公路、采矿以及军事等建设工程。

它对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用。

由于液压挖掘机具有多功能，高质量、高效率等特点，因此其具有一定的发展前景和广阔的市场。

所以，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。

挖掘机是一种万能型工程机械，目前已经无可争议地成为工程机械的第一主力机种，在世界工程机械市场上己占据首位，并且仍在发展扩大。

挖掘机的发展主要以液压技术的应用为基础，其液压系统已成为工程机械液压系统的主流形式。

随着科学技术的发展和建筑施工现代化生产的需要，液压挖掘机需要大幅度的技术进步，技术创新是液压挖掘机行业所面临的新挑战。

在技术方面，挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计，所以对其液压系统的分析研究具有十分重要的现实意义。

1.1挖掘机简介挖掘机械的最早雏形，主要用于河道、港口的疏浚工作，第一台有确切记载的挖掘机械是1796年英国人发明的蒸汽“挖掘机”。

而能够模拟人的掘土工作，在陆地上使用的蒸气机驱动的“动力铲”于1835年在美国诞生，主要用于修筑铁路的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有170多年的历史。

1950年，德国研制出世界上第一台全液压挖掘机。

由于科学技术的飞速发展，各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用，尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适以及节能、环保等方面有了长足的进步。

目前液压挖掘机已经在全世界范围内得到广泛应用，成为土石方施工不可缺少的重要机械设备。

但因挖掘机作业装置动作复杂，运动范围大，需要采用多自由度机构，古老的机械传动对它不太适合。

而且当时的工程建设主要是国土开发，大规模的筑路和整修场地等，大多是大面积的水平作业，因此对挖掘机的应用相对较少，在一定程度上也限制了挖掘机的研发，导致挖掘机发展缓慢。

液压缸设计指导书温馨推荐您可前往百度文库小程序享受更优阅读体验不去了立即体验一、设计目的油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。

具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。

因此，广泛应用于工业生产各部门。

其主要应用有：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人、火箭的发射装置等。

它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。

所以进一步研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。

通过学生自己独立地完成指定的课程设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。

二、设计要求1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。

2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。

计算公式不必进行推导，但应注明公式中多符号的意义，代入数据得出结果即可。

3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。

说明书的最后要附上草图。

4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。

5、学生在完成说明书、图纸后，准备进行答辩，最后进行成绩评定。

三、设计任务设计任务由指导教师根据学生实际情况及所收集资料情况确定。

四、设计依据和设计步骤油缸是液压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。

不同的机型和工作机构对油缸则有不同的工作要求。

因此在设计油缸之前，首先应了解下列这些作为设计原始依据的主要内容。

主机的用途和工作条件，工作机构的结构特点，负载值，速度，行程大小和动作要求，液压系统所选定的工作压力和流量等。

吨液压挖掘机斗杆铲斗和油缸设计设计7吨液压挖掘机斗杆、铲斗总成及油缸的设计摘要液压挖掘机应用面广，使用量大，在工程机械市场占有很重要的地位，目前已成为工程机械第一主力机种。

液压挖掘机模仿人体构造，有大臂、小臂和手腕，能“扭腰”旋转和行走，具有较长的臂和杆，可做空间六自由度动作，配装上各种工作装置能进行立体作业。

这种带有类似人类“基因”的挖掘机已成为人类工程建设中的主要伙伴之一，也被称为土建机械手，是建设机器人的代表。

正因为液压挖掘机通用性强，作业范围广，所以被认为是多功能的工程机械。

我的毕业设计课题是7吨液压挖掘机斗杆总成及斗杆油缸设计。

该设计主要是通过对广西玉柴生产的YC-60液压挖掘机进行现场测绘，取得了工作装置的大体结构数据。

对YC-60和YC-70液压挖掘机的主要参数进行比较，再结合《液压挖掘机》和《液压与气动传动》，对单斗液压挖掘机的工作装置进行运动学分析和结构参数的计算。

根据运动学分析和结构参数的计算结果得到斗杆的基本尺寸和结构尺寸，同时完成斗杆油缸的计算设计。

最后用CAD 软件进行二维图的绘制。

关键词：液压挖掘机；斗杆；铲斗；铲斗油缸；设计7 Tons of Hydraulic Excavator Arm Bucket Assemblyand Cylinder DesignAbstractHydraulic excavator, a wide range of applications, the use of a large quantity, occupies a very important position in the market engineering machinery, has now become the first main machines of mechanical engineering. Hydraulic excavator mime the human body structure, a big arm, small arm and wrist, to" twist" rotation and walking, with long arms and bar, does six degree of freedom motion space, equipped with a variety of working device for stereo operation. This is similar to the human" gene" of the excavator has become a human engineering construction in the main partners, also known as civil mechanical hand, is representative of construction robot. Because of thehydraulic excavator versatility, wide scope of operation, so it is considered a function of Engineering machinery.My graduation project is seven-ton hydraulic excavator arm and bucket cylinder assembly and design. The design is mainly produced by Guangxi Yuchai YC-60 hydraulic excavators site mapping, made the general working device data. Combining with ‘hydraulic excavator’and ‘hydraulic and pneumatic drive’,respectively, using the mechanical knowledge of hydraulic excavator working device kinematics analysis and mechanical calculations. Kinematic analysis and mechanical calculations based on the results obtained Stick size of the basic size and structure, while the calculation of the completion Stick cylinder design. Finally, two-dimensional CAD software for mapping.KEY WORDS: Hydraulic excavator;Stick;bucket; bucket cylinder; design目录摘要.................................................................................. 错误！未定义书签。