轮式装载机工作装置设计

东北师范大学高等教育自学考试国际经济与管理专业（本科）毕业论文论文题目：论文作者：准考证号：身份证号：摘要农业是中国可持续发展的核心和关键，作为人类生存和农业发展基础的农业资源应受到更加广泛的重视。

农业是中国可持续发展的核心和关键，作为人类生存和农业发展基础的农业资源应受到更加广泛的重视。

本文从农业资源角度出发，探讨了中国农业可持续发展的内涵、特征和农业可持续发展面临的农业资源问题，提出了中国农业可持续发展的对策。

关键词：农业循环经济低碳经济农业可持续发展对策1.中国农业循环经济可持续发展的意义1.1 循环型农业循环型农业是循环经济理念在农业经济建设中的体现和应用循环型农业的概念可概括为: 尊重生态系统和经济活动系统的基本规律, 以经济效益为驱动力, 以绿色GDP 核算体系为导向, 按照3R 原则, 通过优化农业产品生产至消费整个产业链的结构, 实现物质的多级循环使用和产业活动对环境的有害因子零排放的一种农业经营模式。

以经济效益为驱动力体现的是经济规律, 市场经济条件下, 只有有了经济效益的活动才能更好地保护生态环境, 3R 原则是循环型农业的精髓, 零排放则是循环型农业具体的可操作目标。

传统的农业发展模式将生态环境保护与农业发展两者对立起来, 而循环型农业将二者有机的结合起来, 使二者相互促进,相互发展, 这是循环型农业的创新。

1.2 《中国21世纪议程》对中国农业可持续发展的进一步明确《中国21世纪议程》对中国农业可持续发展的进一步明确为：保持农业生产率稳定增长，提高食物生产和保障食物安全，发展农村经济，增加农民收入，改变农村贫困落后状况，保护和改善农业生态环境，合理、永续地利用自然资源，特别是生物资源和可再生资源，以满足逐年增长的国民经济发展和人民生活的需要。

从农业资源角度来理解，农业可持续发展就是充分开发、合理利用一切农业资源，合理地协调农业资源承载力和经济发展的关系，提高资源转化率，使农业第3 页共13 页资源在时间和空间上优化配置达到农业资源永续利用，使农产品能够不断满足当代人和后代人的需求。

毕业设计题目ZL15型轮式装载机工作装置设计系别电气工程系专业机电一体化班级0810班姓名学号指导教师日期设计任务及要求课题名称（包括主要技术参数）及要求ZL15型装载机工作装置设计装载机工作装置斗容：0.93m额定载重量：1.5t柴油机功率：50kw整机重量：5.1t最大卸载高度：2500m最小卸载距离：850mm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。

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.电算程序7.译文（机械设计类）摘要我所设计的ZL15装载机既保留了传统装载机的优点，而有具有新的性能和优点。

本次设计主要进行的工作装置的设计。

装载机采掘和卸载货物的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、连杆及液压系统等组成。

铲斗以铲装物料；动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架连接；转斗油缸通过摇臂，连杆使铲斗转动。

动臂的升降和铲斗的转动采用液压操作。

先对装载机的发展概况几设计的指导思想、特点、任务进行概述，然后确定方案，在技术设计部分罗列了ZL15装载机的主要技术性能和参数，进行了牵引特性计算，工作装置设计。

工作装置设计中有工作装置运动分析，对铲斗、动臂、连杆机构进行设计等几部分组成。

在工艺设计中叙述了工艺工程。

应用程序计算了受力分析。

总之，整个设计是有序地完成的。

在整个设计的过程中，在老师及其他老师的指导下顺利完成的，通过这次设计，我学到很多东西，在实践中把大学中所学的知识综合运用复习了一次，同时也学到很多新的东西，受益非浅。

在此，本人表示衷心感谢！并真诚希望各位老师对我提出宝贵的意见。

关键词：装载、液压操作、机构。

毕业设计目录课题内容几工作量 (1)目录 (1)1.装载机的应用与发展状况 (1)1.1 轮式装载机的介绍 (1)1.2 装载机在地下开采中的应用 (2)1.3 我国装载机的发展前景 (3)2.轮式装载机总体参数的确定 (1)2.1 装载机铲掘时的作业阻力 (1)2.1.1插入阻力 (1)2.1.2铲起阻力 (2)2.1.3转斗阻力矩 (3)3.装载机的总体布置 (3)3.1 装载机的总体布置原则 (3)3.1.1总体布置的内容 (3)3.1.2总体布置的原则 (3)3.1.3总体布置的基准选择 (4)3.1.4设计中应考虑的整机性能 (4)3.2 装载机各部件的布置 (5)3.2.1发动机和传动系的布置 (5)3.2.2工作装置布置 (5)3.3 装载机的总体构造和分类 (7)3.3.1装载机的总体构造 (7)3.3.2装载机的分类 (7)3.3.3装载机的作业方式 (8)4.装载机工作装置设计 (9)4.1 工作装置结构分析 (9)4.1.1结构形式的选择 (10)4.2 铲斗设计 (10)4.2.1铲斗结构形式的选择 (10)4.2.2铲斗容积 (12)4.3 工作机构连杆系统的尺寸参数设计 (15)4.3.1工作装置结构设计 (15)4.3.2装载工作对工作机构设计的要求 (16)4.3.3机构分析 (17)4.3.4动臂形状的选择 (22)4.4 工作装置强度计算 (23)4.4.1计算位置 (23)1毕业设计4.4.2外载荷的确定 (23)4.4.3工作装置受力分析 (25)4.4.4动臂强度校核 (29)4.5 装载机工作装置中油缸作用力的确定 (32)4.6 工作装置的限位机构 (32)4.6.1铲斗转角限位装置 (33)2毕业设计1.装载机的应用与发展状况1.1 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。

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。

前言随着现代社会的不断发展，作为现代化基础建设主要工具和手段的工程机械扮演┊着重要的角色。

工程机械设备是集机、电、液一体化和信息、激光等高新技术以及审┊┊美艺术于一身的现代机电产品，并且正在向着自动化、远距离控制和智能化等方向发┊展。

装载机作为现代工程机械很重要的一种设备也是如此。

装载机主要用于铲装土壤、┊沙石、煤炭、石灰等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业，换装不同的辅┊┊助工作装置还可以进行推土、起重、、破碎等作业。

由于装载机具有作业速度快、效┊率高、机动性好、操作轻便等优点，因此广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、┊┊矿山等建筑工程。

┊在我国，装载机经历了50～60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装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”，其自动化程度也得以提┊┊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┊订其性能、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线┊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定位与质量自动称量装置；开发“机器人式”装载机等。

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。

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。

关键词工程机械，装载机，工作装置Title: The Turn Withershins 6-link Work Equipment Design of ZL50 Wheel LoadersAbstractThe loader is one of the main kind of the engineering machinery, used in every department of national economy such as the building , mine , water and electricity , bridge , railway , highway , port , quay extensively. In this article has referred the massive folk recipes machinery design reference book, majority is the related car loader aspect, some are works the equipment sole component design, some then is the entire work installment design, and has many related work installments optimization design aspect, each reference involves to the car loader although the model is different, the research method also has the difference, but synthesized basically has also outlined the present design method. The overseas loader development is rapid, but our country car loader has very many problems in the design, mainly concentrates in aspect and so on reliable, structural design intensity. But works the installment regarding the loader to say also is extremely important, therefore the work installment design is good and bad affects directly the car loader service life as well as the working efficiency and so on .Keywords:Engineering Machine；Wheel Loaders ；Work Equips毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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。

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 确定动臂与铲斗的铰接点B┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 174.4.5 确定动臂与机架的铰接点A┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 174.4.6确定动臂与摇臂的铰接点E┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 184.4.7 确定连杆与铲斗和摇臂的两个铰接点C、D┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 184.4.8 确定举升油缸与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┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈214.5.2动臂油缸行程l 的确定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈22H4.5.3 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转斗油缸与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 不足与展望┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 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。

4.3.5 工作装置连杆机构系统运动分析反转六杆机构工作装置连杆机构的运动学和动力学参数都是与铰接点的坐标有关的参数。

当连杆机构的各铰接点的坐标值一旦确定，这些参数都可以通过计算求得。

主要参数有铲斗位置角、卸载角、卸载高度、卸载距离和倍力系数等。

通过对它们的分析，可定量的评估连杆机构的设计质量，并为进一步修改提供可靠依据。

1.铲斗对地位置角由前面画图所知，G 点和F 点同为一个铲斗上的两个点，所以铲斗在直角坐标系中的平面运动可用GF 杆的平面运动来描述，而在铲斗举升过程中的各瞬时对地面的倾角，即铲斗对地位置角,可用GF 与地面的夹角来表示。

(1)铲斗举升平动分析根据前述铲斗举升时应近似平动的要求，应有下列不等式成立，即 210i αα︒-≤ (4-16)式中 —工况Ⅱ时铲斗对地位置角；—各工况时铲斗对地位置角。

经画图得知，在任选的几个位置中均满足式4-16，因此满足其运动要求。

可得如下结论：由于反转六连杆机构在动臂举升时，铲斗的相对运动方向与其牵连运动的转动方向相反，因此，只要合理确定各交接点位置，举升平动的要求是完全有可能达到的。

这正是反转六连杆工作机构的优势所在。

(2)铲斗自动放平前述铲斗自动放平性能与下面的描述是等效的，即铲斗由工况Ⅰ开始举升，在举升过程中保持铲斗油缸长度不变，当动臂转角=时，铲斗恰成工况，即卸载状态。

工况Ⅰ和工况Ⅱ时的连杆机构参数只在转斗油缸的长度不同。

若有4140ααϕα-=- (4-17) 成立，则说明铲斗自动放平。

式中 —铲斗最高位置时卸载角。

设计中所给为50°。

—工况Ⅰ时的铲斗前臂与x 轴的夹角，设计中所给为5°。

则-=-=45°。

因此，铲斗能够自动放平。

2.最大卸载高度和最小卸载距离铲斗高位卸载时的卸载高度和卸载距离，必须分别不小于设计任务给定的最大卸载高度和最小卸载距离，否则将影响卸载效率，甚至不能进行高位卸载。

太大时，将增加卸载冲击，损坏运输车辆；过大，虽然有利于装车，但加大了工作机构前悬，降低了整机稳定性。

轮式装载机⼯作装置设计轮式装载机⼯作装置设计学⽣：指导⽼师：(中国矿业⼤学成⼈教育学院，徐州 221000)摘要：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。

关键词：装载机；机械化；⼯作装置The Design of the Wheel Loader Working DeviceStudent:Tutor：Han(Adult Education college of CUMT ,XuZhou 221000)Abstract：Loader of soil belonging to the transport machinery，Through the installation of a front-end in a bucket full support structure and linkage, Random forward movement for loading or excavation, And the upgrading, transportation and unloading of self-propelled machinery. It widely used in highway, railway, construction, utilities, ports and mines, and other construction projects. Loader is operating speed, high efficiency, good mobility, the advantages of operating the Light, So as the construction of earth and stone in the construction of one of the main machine, speed up the construction speed and reduce labor intensity and improve quality, lower costs of the project has played an important role in the construction of a modern mechanized equipment indispensable one.Keywords：Loader；Mechanization；Work-Equipment1 绪论1.1 轮式装载机概述1.1.1 装载机简介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履带或轮胎机械。

工程机械课程设计装载机工作装置的设计第一章小型装载机设计概述由于现代社会建设的飞速发展，也引起各行各业的快速发展，特别是基础工程的建设，又推动了机械行业的发展，这也就增加了对轮式装载机的需求。

轮式装载机近几年来新技术、新结构不断推陈出新，产品智能化程度越来越高。

由于近几年世界大型基础建设项目的减少，以及小型装载机在维修方便、功能多样和租赁等方面优势，使许多装载机制造公司把注意力转向了小型装载机，从而使小型机在90年代末期得以快速发展。

本次设计任务是小型装载机的设计。

由于我国生产装载机的厂家现在的目标还是中、大型装载机的设计，许多工程建设对小型装载机的需求不大，也就使得很少有厂家生产。

但是小型轮式装载机在功能多样，机动灵活，特别是城市街道的小型工程上有其特长，因此，我们还是要设计小型轮式装载机，相信在不久的将来，小型轮式装载机一定会得到广泛的应用。

１、几家公司开发小型装载机的动态CAT902和906是卡特皮勒公司90年代中末期开发的结构紧凑的小型轮式装载机，这两种小型机的几何结构保证了装载机的平行提升，并使之获得更长、更精的卸载距离。

沃尔沃新近推出的小型轮式装载机为L30、L32、L35、L40、L45型，取代了原来的蔡德曼C系列小型机，这些采用高新技术设计，满足现代建设的需求，除他在稳定性和倾翻载荷等方面有较大改进，而且在控制部分也作了改进。

凯斯公司也推出了操作质量为3.6-7.0吨的小型装载机——121B和221B型。

它增加了机械的稳定性和操作质量，前驱动桥上安装有一个停车制动器，以改进装载机的制动性能，驾驶室还增设了空气流通装置，以增加驾驶员作业的舒适性。

日本小松公司开发的WA120-3型小型装载机，在作业循环时间、挖掘深度和燃油效率等方面有较大提高，从而使机器的生产效率提高。

它配备了电控变速箱，在操作手柄上安装有KD开关，使变速箱自动换档。

2、小型装载机市场需求不同地区对小型装载机的需求不尽相同。

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XXXX大学本科毕业设计(论文)学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名班级学号指导教师二零年月XXXX大学本科毕业论文ZL50G式轮式装载机工作装置的虚拟设计和三维仿真The type of ZL50G wheel loader working device virtual design and three-dimensional simulation完整的毕业设计过程ProE 三维建模，包括零件，装配图以及运动仿真这里贴上转载机CAD图该毕业设计成果经过严格而完整的毕业答辩过程，并取得优秀。

如有需要可以联系球球3（理工类）：X X X X大学毕业论文（设计）任务书学院：专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：职称：20 年月日注：1、如页面不够可加附页2、以上一～五项由指导教师填写摘要装载机是铲土运输机械类中的一种，常见的装载机有自行式履带装载机和轮胎式装载机，装载机主要由工作装置、动力系统、传动系统、制动系统、行走系统、液压系统、电气系统等组成。

本篇论文主要讨论装载机工作装置系统的三维设计和运动仿真。

装载机工作装置主要包括铲斗、工作装置连杆系统、机架等部分，其中铲斗的设计与参数计算、工作装置连杆系统的设计与参数计算是本次设计与计算的重点，工作装置连杆系统的三维建模与运动仿真主要在Pro/E软件中设计完成。

装载机是工程机械中的重要机种，主要用于公路建设、铁路修建、建筑工程、港口与矿山建设等工程建设中，而轮式装载机是目前应用最为广泛的机种，轮式装载机具有作业速度快、效率高、维修方便、机动性好、操作轻便等优点，因此其应用广泛。

在轮式装载机工作装置的设计中，目前应用最为广泛的工程设计软件是美国参数技术公司推出的Pro/E软件，在本次设计中也将应用Pro/E软件来进行工作装置的三维建模和运动仿真。

关键字：轮式装载机工作装置三维建模运动仿真AbstractLoaders belong to shovel transport machinery, is a front-mounted bucket supporting structure and linkage, loading or excavating when it goes forward, as well as upgrading, transportting and unloading machinery self-propelled crawler or tire .It is widely used in highway, railway, construction, electrical and mechanical, port and mining and other projects.Loader has many advantages such as fast operating speed, high efficiency, good mobility, easy operation, etc. so it becomes the main machinery in the engineering construction of earthwork construction.Loaders plays an important role in the construction of speeding up construction speed, reducing labor intensity, improving project quality, reducing project costs and also become a indispensable modern machinery.Loader is widely used construction machinery.But the traditional development model exists lots of problems such as longer development cycle ,complex process, high development costs,difficult performance testing.This article will introduce the simulation technology in the loaders development field,complete the following tasks.Keywords: Loader; Working device; Three-dimensional modeling; Motion Simulation目录第一章绪论----------------------------------------------------------11.1 装载机总体概况------------------------------------------------------11.2 装载机的简介--------------------------------------------------------11.2.1 我国装载机发展历史--------------------------------------------11.3 Pro/ENGINEER软件在工程设计中的应用----------------------------------4第二章轮式装载机工作装置的设计--------------------------------62.1 工作装置的组成------------------------------------------------------62.2 铲斗设计------------------------------------------------------------62.2.1 铲斗斗型的结构分析--------------------------------------------72.2.2 铲斗基本参数的确定--------------------------------------------82.2.3 斗容的计量---------------------------------------------------102.3 工作装置的设计和图解法的应用---------------------------------------122.3．1 动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点B、E、A的确定---------------132.3．2 连杆与铲斗和摇臂的两个铰接点C、D的确定----------------------152.3．3 举升油缸与动臂和机架的铰接点H及M点的确定--------------152. 4 确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程--------------------------162. 4．1 动臂油缸的铰接位置-----------------------------------------16l 的确定--------------------------------------172. 4．2 动臂油缸行程H第三章装载机工作装置三维实体建模----------------------------183.1 工作装置零件建模-----------------------------------------------183.1．1 动臂的生成------------------------------------------------223.1．2 铲斗的生成--------------------------------------------------233.1．3 机架的生成 -------------------------------------------------233.1．4 连杆的生成--------------------------------------------------233.1．5 摇臂的生成---------------------------------------------------243.1．6 液压缸筒和活塞的生成-----------------------------------------243.1．7 连接销轴的生成-----------------------------------------------25 3.2工作装置的装配模型-------------------------------------------------27 第四章装载机工作装置运动仿真--————-----------------324.1 概述---------------------------------------------------------------32 4.2 创建机械运动仿真环境-----------------------------------------------324.2.1 创建快照-----------------------------------------------------32 4.2.2 定义伺服电机-------------------------------------------------32 4.2.3 运动运动-----------------------------------------------------35 4.2.4 测量---------------------------------------------------------39 致谢------------------------------------------------------------------43 参考文献-------------------------------------------------------------44第一章绪论1.1 装载机总体概况装载机是现代工程机械的重要机种之一，它在公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设中发挥极其重要的作用，常用在铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料的施工中，同时能对矿石、硬土等进行轻度铲挖工作。

沈阳建筑大学毕业设计（论文）沈阳建筑大学毕业设计说明书毕业设计题目LW40E轮式装载机工作装置设计学院专业班级机械07-1班学生姓名刘作龙性别男指导教师郑夕健职称教授2011年6月15日目录前言 (1)第一章装载机工作装置设计概述 (1)1.1工作装置组成及工作原理 (1)1.2轮式装载机铲掘原理 (1)1.3工作装置发展现状及趋势 (1)第二章工作装置的总体设计 (1)2.1工作装置结构型式 (1)2.2方案论证 (1)2.3铲斗的设计 (2)2.3.1. 切削刃的形状 (2)2.3.2 铲斗的斗齿 (3)2.3.3 铲斗的侧刃 (3)2.3.4 斗体形状 (3)2.4铲斗基本参数的确定 (3)2.5斗容的计量 (6)2.5.1几何斗容(平装斗容)K V (6)V (7)2.5.2额定斗容(堆装斗容)H2.6动臂结构设计 (8)2.6.1动臂长度确定 (8)2.6.2动臂的形状及结构 (8)2.7摇臂结构设计 (8)第三章工作装置的结构设计 (9)3.1动臂及连杆机构结构设计要求 (9)3.1.1工作机构连杆系统的尺寸参数设计 (10)3.1.2机构分析 (11)沈阳建筑大学毕业设计（论文）3.1.3设计方法 (11)3.2各铰点位置确定 (11)3.2.1动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点B、E、A的确定 (11)3.2.2确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程 (14)3.3连杆机构结构设计 (16)3.3.1连杆与铲斗和摇臂的两个铰接点C、D的确定 (16)3.4工作装置连杆系统运动分析 (18)3.4.1最大卸载高度和最小卸载距离 (18)第四章工作装置的限位机构 (19)4.1铲斗转角限位装置 (20)4.2动臂升降的自动限位机构 (20)4.3铲斗自动放平机构 (20)第五章工作装置的强度计算 (20)5.1工作装置计算位置的确定 (20)5.2工作装置典型工况的选取及外载荷的确定 (21)5.3工作装置受力分析 (23)5.4工作装置的强度校核 (29)5.4.1动臂校核 (29)5.4.2 铰销校核 (32)5.4.3 连杆校核 (34)5.4.4摇臂校核 (35)结论 (39)参考文献 (39)谢辞 (40)附录一 (40)附录二 (40)前言第一章装载机工作装置设计概述1.1工作装置组成及工作原理1.2轮式装载机铲掘原理1.3工作装置发展现状及趋势第二章工作装置的总体设计2.1 工作装置结构型式2.2方案论证综合国内外装载机工作装置的结构形式，主要有七种类型，既按连杆机构的构件数的不同分为三杆式、五杆式、六杆式和八杆式等，按输入和输出的转向是否相同又分为正传和反转杆机构等。