ZL型装载机工作装置设计

ZL50装载机反转六连杆工作装置铲斗设计摘要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、公路、港口、码头等国民经济各部门。

本文中参阅了大量的土方机械的设计参考书，其中大多数是有关装载机方面的，有的是工作装置单一构件的设计，有的则是整个工作装置的设计，并且有许多有关工作装置优化设计方面，各参考所涉及到的装载机虽然型号不同，研究的方法也有差异，但综合起来基本上也概述了现行的设计方法。

国外装载机发展迅速，而我国装载机在设计上存在很多问题，其中主要集中在可靠性、结构设计强度等方面。

而工作装置对于装载机来说又是重中之重，所以工作装置的设计好坏直接影响到装载机的使用寿命以及工作效率等。

虽然现在市场上的装载机已经日趋成熟，但对其进行改进设计仍有非常重要的意义，尤其是装载机的工作装置。

铲斗是工作装置的重要部件，直接用来切削、铲掘、运输和卸出物料。

铲斗的结构形状、尺寸参数对插入阻力、掘起阻力及作业效率影响很大，所以铲斗的设计根据装载机的主要用途和作业条件从减小插入阻力、掘起阻力和提高效率出发，合理选择铲斗的结构形状，正确确定铲斗的尺寸参数。

关键词工程机械，装载机，铲斗ZL50 loader reverse six connecting rod workingdevice design of bucketAbstractLoaders is one of the main machine the engineering machinery, widely used in construction, mine, water and electricity, Bridges, railways, highways, ports, docks and national economic sectors. In this article refer to a large number of earthwork the design of mechanical reference books, most of which is about the loader, have a plenty of a single component design work device, some is the whole work device design, and there are many relevant work device optimization design, the reference involved loader although different model, the method also has difference, but comprehensive up basically is reviewed the current design method. Foreign loader development is rapid, and our country loader in the design has a lot of problems, which mainly focus on reliability, structural design intensity, etc. And work device is also the most for loader, so the design of the device has a direct influence on the service life of the loader and work efficiency, etc. Although now in the market of the loader has increasingly mature, but for the design improvement there are still very important sense, especially of the loader working device. The bucket is an important part of the work unit, directly used to cutting, shovel dug, transportation and discharged materials. The bucket structure shape, size parameters on the resistance, resistance to dig up into the working efficiency and impact, so the bucket loader design according to the main application and operation conditions from reduce resistance, and insert the rise and improve the efficiency of resistance and rational selection of the bucket structure shape, correctly determine the size of the bucket parametersKEY WORDS Construction Machine, Wheel Loaders ,Work Equips目录中文摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1 英文摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2 目录┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3 1. 装载机工作装置铲斗设计概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 51.1装载机工作装置铲斗设计概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈51.2铲斗的结构型式┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈52.铲斗的设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 52.1铲斗设计要求┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 52.2铲斗斗型的结构分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 62.2.1切削刃的形状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈62.2.2铲斗的斗齿┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈62.2.3铲斗的侧刃┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈72.2.4斗体形状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈72.3铲斗基本参数的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈72.4斗容的计量┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈102.4.1几何斗容(平装斗容)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈102.4.2额定斗容(堆装斗容)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈103. 工作装置铲斗结构设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 113.1工作机构连杆系统的尺寸参数设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 123.2机构分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈123.3设计方法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈123.4尺寸参数设计的图解法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈123.4.1 动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点G、B、A的确定┈┈┈ 133.4.2连杆与铲斗和摇臂的两个铰接点C、D的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 153.4.3举升油缸与动臂和机架的铰接点H及M点的确定┈┈┈┈┈┈173.5确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈183.5.1动臂油缸的铰接位置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈18l 的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 183.5.2动臂油缸行程H3.6最大卸载高度和最小卸载距离┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 204.强度计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 204.1计算位置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈204.2外载荷的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈214.3工作装置的受力分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 224.4工作装置铲斗强度校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 284.4.1铲斗上铰销强度校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈285.设计总结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈30参考文献┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 311. 装载机工作装置设计概述1.1 装载机工作装置设计概述装载机铲掘和装卸物料的作业是通过工作装置的运动实现的。

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ABSTRACT错误！未定义书签。

绪论错误！未定义书签。

1 ZL50轮式装载机总体参数的确定21.1轮式装载机的基本组成21.2轮式装载机的工作原理31.3轮式装载机总体参数的确定31.3.1装载机动臂提升、下降、及铲斗前倾时间确定91.4ZL50轮式装载机的总体布置101.5各部件布置的具体要求[6]101.6控制桥荷力分配111.7ZL50轮式装载机的稳定性计算错误！未定义书签。

2 液压系统的初步介绍错误！未定义书签。

2.1液压系统的工作原理错误！未定义书签。

2.2液压系统的组成部分错误！未定义书签。

2.3液压传动的优点错误！未定义书签。

2.4液压传动的缺点错误！未定义书签。

2.5技术要求错误！未定义书签。

2.6ZL50轮式装载机液压系统设计已明确的参数错误！未定义书签。

3 液压系统设计错误！未定义书签。

3.1制定液压系统方案错误！未定义书签。

3.1.1油路循环方式的分析与选择[9]错误！未定义书签。

3.1.2确定液压执行元件的形式错误！未定义书签。

3.1.3各机构液压回路的确定错误！未定义书签。

3.2绘制液压系统原理图错误！未定义书签。

3.2.1铲斗收起与前倾错误！未定义书签。

3.2.2动臂升降错误！未定义书签。

3.3确定液压系统的主要参数错误！未定义书签。

3.3.1液压缸载荷组成[10]错误！未定义书签。

3.3.2初选系统工作压力错误！未定义书签。

3.3.3计算液压缸的主要结构尺寸错误！未定义书签。

3.3.4计算液压缸所需流量[12]错误！未定义书签。

3.3.5计算液压执行元件的实际工作压力错误！未定义书签。

3.4液压元件的选择与专用件设计错误！未定义书签。

3.4.1液压泵的选择错误！未定义书签。

3.4.2液压阀的选择错误！未定义书签。

3.4.3辅元件的选择错误！未定义书签。

3.5液压系统的性能验算错误！未定义书签。

3.5.1液压系统压力损失[14]错误！未定义书签。

设计题目：ZL40装载机反转连杆机构工作装置的设计设计者：学校名称：班级：指导老师：目录一、课程设计题目------------------------------------------------1二、铲斗设计------------------------------------------------------21、铲斗的构造-----------------------------------------------32、铲斗的断面形状和基本参数--------------------------43、斗容计算--------------------------------------------------7三、动臂设计------------------------------------------------------81、动臂长度-----------------------------------------------------82、动臂铰点的确定--------------------------------------------9四、反转斗四连杆机构设计---------------------------------------101、斗四连杆设计---------------------------------------------112、运动学和动力学分析------------------------------------122、程序代码---------------------------------------------------163、程序运行结果---------------------------------------------175、ZL40装载机参数-----------------------------------------206、转斗缸四连杆设计---------------------------------20五、心得体会-------------------------------------------------21六、参考文献-------------------------------------------------21ZL40装载机反转连杆机构工作装置的设计1 装载机工作装置介绍装载机的工作装置是由铲斗、升降动臂的液压缸、连杆机构组成，用以完成铲掘、装载作业。

ZL40装载机工作装置设计目录引言.......................................................................................................................................................- 1 - 1装载机工作装置基本参数的概述..........................................................................................................- 3 - 1.1装载机工作装置的结构类型和性能分析 ..........................................................................................- 3 - 1.1.1装载机工作装置设计概述..............................................................................................................- 3 - 1.1.2结构型式选择..................................................................................................................................- 3 - 1.2装载机工作装置的结构参数..............................................................................................................- 5 - 2铲斗,动臂以及连杆机构的设计............................................................................................................- 7 - 2.1.1铲斗设计要求..................................................................................................................................- 7 - 2.1.2铲斗斗型的结构分析......................................................................................................................- 7 - 2.1.2.1切削刃的形状..............................................................................................................................- 7 - 2.1.2.2铲斗的斗齿..................................................................................................................................- 8 - 2.1.2.3铲斗的侧刃..................................................................................................................................- 8 - 2.1.2.4斗体形状......................................................................................................................................- 8 - 2.1.3铲斗基本参数的确定......................................................................................................................- 9 - 2.1.4斗容的计量....................................................................................................................................- 10 -V .......................................................................................................... - 11 - 2.1.4.1几何斗容(平装斗容)pV.......................................................................................................... - 11 - 2.1.4.2额定斗容(堆装斗容)H2.2动臂设计.............................................................................................................................................- 13 - 2.2.1动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点B、E、A的确定 ........................................................- 13 - 2.2.1.1确定坐标系................................................................................................................................- 13 - 2.2.1.2画铲斗图....................................................................................................................................- 13 - 2.2.1.3确定动臂与铲斗的铰接点B.....................................................................................................- 13 - 2.2.1.4确定动臂与机架的铰接点A.....................................................................................................- 15 -l的确定.......................................................................................................................- 15 - 2.2.2动臂长度D2.3连杆机构的设计：............................................................................................................................- 16 - 2.3.1 杆机构的设计要求：...................................................................................................................- 16 - 2.3.2连杆尺寸及铰点位置的确定........................................................................................................- 16 - 3装载机工作装置的强度计算，受力分析及其强度校核 ....................................................................- 19 - 3.1.1计算位置........................................................................................................................................- 19 - 3.1.2外载荷的确定................................................................................................................................- 19 - 3.1.2.1对称水平受力工况【2】(图3.1.2a)..........................................................................................- 20 - 3.1.2.2对称垂直力的作用工况【2】(图3.1.2b)..................................................................................- 21 - 3.1.2.3对称水平力与垂直力同时作用的工况【2】(图3.1.2c)..........................................................- 21 - 3.1.2.4受水平偏载的作用工况【2】(图3.1.2d)：..............................................................................- 21 - 3.1.2.5受垂直偏载的作用工况【2】(图3.1.2e)：..............................................................................- 22 -3.1.2.6受水平偏载与垂直偏载同时作用的工况【2】(图3.1.2f)：................................................ - 22 -1 3.2工作装置的受力分析....................................................................................................................... 2- 23 - 3.2.1计算外载荷：3...............................................................................................................................- 24 - 3.2.2铲斗受力分析：............................................................................................................................- 24 - 3.2.3连杆受力分析：............................................................................................................................- 25 - 3.2.4摇臂受力分析：............................................................................................................................- 25 - 3.2.5动臂受力分析：............................................................................................................................- 25 - 3.3工作装置的强度校核.........................................................................................................................- 27 - 3.3.1动臂强度校核：............................................................................................................................- 27 - 3.3.2连杆强度校核：............................................................................................................................- 29 - 3.3.2.1连杆强度校核：........................................................................................................................- 29 - 3.3.2.2连杆稳定性校核【8】：................................................................................................................- 30 - 3.3.3摇臂强度校核................................................................................................................................- 30 - 3.3.4铰销强度校核................................................................................................................................- 32 - 4装载机工作装置油缸作用力的确定....................................................................................................- 34 -4.1转斗油缸主动力的确定....................................................................................................................- 34 - 4.2动臂油缸主动力的确定....................................................................................................................- 36 - 4.3转斗油缸和动臂油缸被动力的确定................................................................................................- 37 - 5装载机工作装置限位机构....................................................................................................................- 38 -5.1铲斗前、后倾角限位装置................................................................................................................- 38 - 5.2动臂升降自动限位机构....................................................................................................................- 39 - 5.3铲斗自动放平机构............................................................................................................................- 40 - 结束语.......................................................................................................................................................- 42 - 参考文献.............................................................................................................................................- 43 - 致谢.......................................................................................................................................................- 44 -第I页共II页23第II页共II页ZL40装载机工作装置设计摘要：在装载机工作设计的过程中，首先，涉及到了铲斗、动臂、连杆机构的设计，在铲斗的设计中需要考虑斗容以及形状的设计，在动臂的设计中要考虑各个铰点的相互位置关系，而连杆机构则要注意是否会发生干涉现象；然后，要对装载机的所受外载荷要一一考虑，其次，再对工作装置进行受力分析，最后，还要对装载机所受到的载荷进行强度校核，以确定其能够满足设计要求。

摘要轮式装载机是以轮胎式拖拉机为基础车，安装上铲斗作为工作装置的一种土方工程机械。

装载机的工作装置由铲斗、连杆、摇臂、动臂、转斗油缸、举升油缸组成，装载机的工作装置的合理性直接影响装载机的生产效率、工作负荷、动力与运动特性等。

本文参阅了大量的装载机设计的参考书，选择反转六连杆机构这种结构形式作为所设计的装载机的工作装置的结构。

本文根据任务书中的要求，利用经验公式来计算确定铲斗的结构参数，装载机结构参数设计上，利用图解法确定动臂与铲斗、摇臂、机架，连杆与铲斗和摇臂等各个铰接点的位置，并对工作装置的各个部件的强度进行校核。

最后文中对装载机的工作装置的限位机构进行了简要的介绍，最后利用AutoCAD对装载机工作装置的各零部件的结构参数进行详细的结构设计。

关键词：轮式装载机，工作装置，结构参数, 铰接点，校核AbstractWheel loaders are based on car tires tractor, installation on a bucket as a working device earthmoving machinery. By a bucket loader working device, connecting rods, rocker, boom, the bucket cylinder, lifting cylinder components, Devices loader loader directly affect the rationality of production efficiency, workload, dynamic and kinematic characteristics.This paper reviews a number of loader design reference books, select Reverse six linkage form such a structure designed as a loader working device structures. This book, based on the requirements of the task, Empirical formula to calculate the structural parameters of the bucket, Loader design of structural parameters, a graphical method to determine the boom and bucket, arm, chassis, connecting rod and rocker arm and bucket pivot point in various positions, then the text of the bucket by the force of a typical way of a detailed analysis, the working device and the strength of the various components to be checked. Finally the text of the loader working device limiting mechanism are briefly introduced, and finally the use of AutoCAD loader working device on the structural parameters of the various components detailed structural design.Keywords: Wheel loaders, work equipment, architecture, design目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................. I I 1 绪论 (5)1.1国内外研究情况及其发展 (5)1.2装载机工作装置设计的趋势 (7)1.3 本课题的研究目的及意义 (8)2 装载机工作装置总体方案确定 (9)2.1装载机工作装置设计要求 (9)2.2装载机工作装置形式选择 (11)2.3装载机工作装置设计参数的确定 (12)2.5 本章小结 (14)3装载机工作装置结构设计 (15)3.1铲斗设计 (15)3.2工作机构连杆系统的尺寸参数设计 (19)3.3 动臂举升油缸的设计 (23)3.4连杆机构的设计 (24)3.5工作装置的强度校核 (27)3.6工作装置连接设计 (35)3.7本章小结 (38)4 装载机工作装置液压系统设计 (39)4.1转斗油缸及举臂油缸的设计计算 (39)4.2油缸结构设计 (40)4.3稳定性校核 (40)4.4本章小结 (41)5 总结与展望 (42)5.1 结论 (42)5.2 不足与展望 (43)参考文献 (44)附录 ................................................................... 错误！未定义书签。

目录摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ⅠA b s t a c t┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈Ⅱ第一章前言┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈11.1 选题来源及目的意义┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11.2 国内外研究现状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11.3 本文的主要工作┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3第二章装载机工作装置设计概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈42.1装载机工作装置设计概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 42.2结构型式选择┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 42.3 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6第三章铲斗的设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈73.1铲斗设计要求┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈73.2铲斗斗型的结构分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈73.2.1切削刃的形状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 73.2.2铲斗的斗齿┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 83.2.3铲斗的侧刃┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 83.2.4斗体形状┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 83.3 铲斗基本参数的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 83.4 斗容的计量┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 113.4.1几何斗容(平装斗容)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈113.4.2额定斗容(堆装斗容)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈123.5 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 13第四章工作装置的结构设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈144.1工作机构连杆系统的尺寸参数设计┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈144.2机构分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈144.3设计方法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈154.4尺寸参数设计的图解法┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈154.4.1 确定坐标系┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 154.4.2 画铲斗图┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 154.4.3 确定动臂的长度┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 164.4.4 确定动臂和铲斗的铰接点B┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 174.4.5 确定动臂和机架的铰接点A┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 174.4.6确定动臂和摇臂的铰接点E┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 184.4.7 确定连杆和铲斗和摇臂的两个铰接点C、D┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 184.4.8 确定举升油缸和动臂和机架的铰接点H及M点┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 204.5确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈214.5.1动臂油缸的铰接位置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈21l 的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈224.5.2动臂油缸行程H4.5.3 最大卸载高度和最小卸载距离┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈234.7 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 23第五章工作装置的强度计算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈255.1计算位置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈255.2外载荷的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈255.3工作装置的受力分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈275.4工作装置的强度校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈295.4.1水平偏载┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈295.4.2垂直偏载┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈315.5 工作装置的强度校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 335.5.1 动臂┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 335.5.2 铰销┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 365.5.3 连杆┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 375.5.4 摇臂┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 385.6 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 41第六章装载机工作装置中油缸作用力的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈426.1装载机油缸作用力分类┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈426.2转斗油缸的选择┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈436.3动臂油缸的选择┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈466.4转斗油缸和动臂油缸被动作用力的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈476.5 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 47第七章工作装置的限位机构┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈487.1铲斗转角限位装置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈487.2动臂升降的自动限位机构┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈497.3 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 49第八章工作装置的液压系统┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 508.1 液压系统概述┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 508.2 液压系统的工作原理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 508.2.1 动臂液压缸工作回路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 508.2.2 转斗液压缸工作回路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 508.2.3 自动限位装置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 508.2.4 转向液压缸工作回路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 518.2.5 铲斗液压基本回路┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 518.3 液压元件及油路分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 518.3.1 液压系统的组成┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 518.3.2油路分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 528.4 本章小结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 53第九章全文总结┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 549.1 结论┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 549.2 不足和展望┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 54参考文献┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈56 致谢┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈57ZL50轮式装载机工作装置设计摘要轮式装载机是以轮胎式拖拉机为基础车，安装上铲斗作为工作装置的一种土方工程机械。

前言装载机属于铲土运输机械类，主要用来装卸成堆散料，也能进行轻度的铲掘工作，是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等建设工程的土石方施工机械。

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重要的作用，是现代机械化施工中不可或缺的装备之一，也是工程机械中的一个主要机种。

装载机根据不同的使用要求，发展形成了不同的结构类型。

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；接行走系统结构不同，分成轮式装载机与履带式装载机；按卸料方式不同，分为前卸式(前端式)、后卸式与回转式装载机。

由于轮式装载机具有重量轻、速度快、机动灵活、效率高，行走时不破坏路面及维修方便等优点，所以它不仅能作为一般的装载机械，还可以再较短的距离内作为运输设备，且目前轮式装载机应用范围日益扩展。

鉴于此，近年来国内外都大力发展轮式装载机。

我国生产的装载机主要是ZL50、ZL40、ZL30、ZL20、ZL15，并且ZL系列的装载机零部件通用程度高，易于大批量的进行专业生产，所以该系列装载机目前大都通过了国家鉴定定型，进行批量生产。

一些厂家如柳州工程机械股份有限公司，天津鼎盛工程机械有限公司，厦工集团等都已经具有成套的技术并且具有独立的能力开发新机型，尤其是柳工集团设计制造的装载机已经达到了国际先进水m范围内的。

今后的发展方向平。

目前，我国的ZL系列装载机主要是斗容1-53m的小型装载机和斗容大于53m的超大型装载机。

是研发斗容小于13装载机的设计，大致要经历：明确任务、调查研究、制订设计任务书，进行整车布置、确定整机的主要性能参数，进行各部件的方案设计与强度计算，技术设计和工艺设计，试验鉴定和修改定型等这样一些阶段。

一台装载机的设计是否成功，首先是从能否满足使用要求，好造、好用、好修，具备较高的作业生产串和较低的使用成本来衡量的。

这体现在设计工作中，就是应当使装载机具有较完善的技术经济性能与指标以及先进的部件结构方案。

第1章ZL50轮式装载机的工作装置设计1.1 ZL50轮式装载机的工作装置设计要求1.1.1 概述装载机工作装置主要由铲斗和支持铲斗进行装在作业的连杆系统组成，依靠这套装置装载机可以对汽车，火车进行散料装载作业，也可以对散料进行短途运输作业，还可以进行平地修路等作业。

把铲斗更换成专门的装置，还可以进行其他装载作业。

装载机工作装置的结构和性能直接影响整机的工作尺寸和参数，因此，工作装置的合理性直接影响装载机的生产效率、工作负荷、动力与运动特性，不同工况下的作业效果、工作循环时间、外形尺寸和发动机功率等。

轮式装载机工作装置有多种形式，根据杆数和运动特征可分为正转四杆、正转五杆、正转六杆、反转六杆、正转八杆等。

本次设计研究的是反转六连杆机构，这种机构形式简单、尺寸紧凑。

当铲斗铲掘物料时由于是反转机构，转斗油缸大腔进油工作，可以获得较大的铲掘力。

也就是说，铲起同样重量的物料，转斗油缸的尺寸可以设计得较小。

而且转斗油缸后置，使司机有较好的视野。

反转六连杆机构尤其多用于中小型装载机工作装置,我国生产的ZL系列轮式装载机工作装置多采用这种形式。

图1-1 反转六连杆机构轮式装载机的工作装置由铲斗、连杆（或托架）、摇臂、动臂、转斗油缸、动臂油缸组成。

这个机构实质是两个四杆机构。

图1-2 轮式装载机的工作装置1.1.2 轮式装载机工作过程轮式装载机是一种铲、装、运、卸一体化的自行式设备，它的工作过程由六种工况组成。

○1插入工况动臂下放，铲斗放置于地面，斗尖触地，斗底板与地面呈3°~5°倾角，开动装载机，铲斗借助机器的牵引力插入料堆。

○2铲装工况铲斗插入料堆后，转动铲斗铲取物料，待铲斗翻至近似水平为止。

○3重载运输工况铲斗铲装满物料后举升动臂，将铲斗举升至运输位置(即铲斗斗底离地高度不小于机器的最小允许离地间隙)，然后驱动机器驶向卸载点。

○4举升工况保持转斗缸长度不变，操作举升油缸，将动臂升至上限位置，准备卸载。

ZL30装载机工作装置设计一、引言装载机是一种常见的工程机械设备，广泛应用于建筑工地、矿山和港口等场所。

装载机的工作装置是其最核心的部分，主要用于抓取、挖掘和运输物料。

本文将对ZL30装载机的工作装置设计进行详细介绍。

二、设计目标1.提高工作效率，减少工作成本；2.提高装载机的稳定性和安全性；3.方便操作和维护。

三、设计原理1.通过液压系统提供动力；2.使用多功能挂载台架；3.通过机械臂和铲斗组成装载部分。

四、设计方案1.液压系统设计液压系统是ZL30装载机工作装置的核心组成部分，其主要功能是提供动力。

该系统采用双泵并联供油方式，一个泵负责驱动液压油缸，另一个泵负责驱动摆臂和平臂。

设计该液压系统时需要考虑以下因素：-液压系统是否能够承受工作装置的负荷；-液压系统的工作压力和流量是否满足工作装置的要求；-液压系统的散热和冷却方式。

2.挂载台架设计-台架的承重能力和稳定性；-台架的安装和更换方便性；-台架的适应性，可用于不同的工作场景和任务。

3.机械臂设计机械臂是装载机的核心部分，通过机械臂可以控制铲斗的运动和抓取物料。

机械臂的设计应考虑以下因素：-机械臂的刚度和稳定性，以确保装载机的工作稳定性；-机械臂的自重和承载能力，以满足工作装置的要求；-机械臂的运动灵活性和可调性。

4.铲斗设计铲斗是装载机的工作部分，主要用于挖掘和运输物料。

铲斗的设计应考虑以下因素：-铲斗的容积和承载能力，以满足工作需求；-铲斗的材料和强度，以确保其使用寿命和安全性；-铲斗的结构设计，以提高其抓取物料的效率。

五、总结ZL30装载机的工作装置设计是装载机设计中的关键部分，是其实现各种工作功能的基础。

本文介绍了液压系统设计、挂载台架设计、机械臂设计和铲斗设计等重要内容，并提出了相应的设计方案。

这些设计方案旨在提高装载机的工作效率、稳定性和安全性，并方便操作和维护。

实际应用中，应根据具体情况进行调整和改进，以达到更好的工作效果。

ZL50型装载机的工作装置设计第一章1.1 zl50装载机的概述装载机主要用来铲、装、卸、运土和石料一类散状物料，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。

它的用途十分广泛，不仅对散状物料可以进行铲装、搬运、卸载及平整作业，也可以进行轻度掘进工作，而且若换装相应的工作装置，还可以进行推土、起重、装卸木料及钢管等作用，因此，它广泛应用到建筑、铁路、公路、水电、港口、矿山、农田基本建设及国防等工程中，对于减轻劳动强度，加快工程建设速度，提高工程质量起着重要的作用。

ZL50为轮式装载机额定载重量为50KN。

ZL50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，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。

1.2 装载机工作装置设计要求装载机的铲掘和装卸物料作业是通过工作装置的运动实现的。

装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂、连杆及转斗油缸和动臂油缸等组成。

铲斗与动臂通过连杆或托架与转斗油缸铰接，用于装卸物料；动臂、车架与动臂油缸铰接，用于升降铲斗；铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。

基本设计要求：设计时要求由铲斗、摇臂、连杆、转斗油缸、动臂、动臂油缸及车架互相铰接所构成的连杆机构，应保证在装载机作业时满足以下几点。

(1)：铲斗的平移能力，及当转斗油缸闭锁，动臂在动臂在动臂油缸的作用下提升，连杆机构能使铲斗保持平移或使斗底平面与水平面夹角的变化控制在允许的范围，以免装满物料的铲斗由于倾斜而抖落物料。