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ZL15轮式装载机变速器项目设计方案第1章绪论1.1 选题的背景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承结构和连杆，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。
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或缺的装备之一[8]。
装载机可以用以下的方法来分类：（1）按用途分。
分为露天装载机，用于露天作业；地下装载机，用于地下作业。
（2）按发动机功率分。
分为小型的，功率小于73.55kw；中型的，功率为73.55~147.10kw；大型的，功率为147.10~514.85kw；特大型的，功率大于514.85kw。
（3）按行走机构类型分。
分为轮胎行走机构（又分带铰接式车架和带有后轮转向的刚性车架两种）；履带行走机构。
（4）按铲斗卸载方式分。
分为前端式（又分为仅可前卸和既可前卸、又可一侧或两侧卸载两种）；后卸式；既可前卸、又可后卸。
（5）按传动形式分。
分为机械传动；全液压驱动；液压机械传动；电传动。
（6）按发动机类型分。
分为柴油机式（燃式）；汽油机式；电动轮机式。
（7）按动臂在卸载时是否回转动分。
分为不回转的；半回转的（回转90°）；全回转的（赚栋360°）。
目前应用最广泛的是液力机械传动、带有铰接式车架、大型轮胎行走的前卸式装载机。
装载机变速器是装载机的重要部件之一，主要实现装载机在行进过程中变速及倒车功能。
它由几十个零件组成，零件之间的装配关系相当复杂。
因此变速箱的设计需要较长的时间和反复的实验。
1.2 国外研究现状1.2.1 国外轮式装载机发展现状在经历了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到达相当高的水平。
产·结品!构Ｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ４使用效果使用中发现，经加热装置加热后的路面，其路表温度比改进前提高了７０℃左右，路表以下４ｃｍ处的温度较以往也提升了２５℃左右。
铣刨层表面呈现“黑亮”状态的路段有所增加，一定程度上提高了整个再生层与铣刨层之间的热黏接性。
再生混合料的最高摊铺温度也达到了１３０℃。
但是，由于施工路段的不同，摊铺温度波动性较大，受原路面油石比、湿度以及铣刨深度影响颇多。
另外，施工结束后，对不同路段进行钻芯取样，发现再生层与铣刨层黏接较为牢固，且芯样断层现象较以往有所减少。
５结束语金属纤维加热技术，在就地热再生设备上的应用尚属首例，解决了就地热再生施工的三方面问题：再生混合料温度、再生层和铣刨层的热黏接性、纵向热接缝的质量。
这种加热技术所产生的红外线辐射效率高，穿透力强，不易将路表烤焦，抗风能力可达５～６级，比国内其它类型的红外线发生器性能更为优越。
另外，在我国高速公路小型养护工程中，应用这种加热技术于路面的灌缝修补和坑槽修补也是比较适宜的。
参考文献［１］ＳＩＨＲ－１０００金属纤维毡加热装置使用说明书［Ｒ］．广州市新力金属有限公司，２００５．［２］ＨＯＴ－ＩＮ－ＰＬＡＣＥＲＥＣＹＣＬＩＮＧＰＲＯＣＥＤＵＲＥ［Ｒ］．ＫＡＬＯＴＴＩＫＯＮＥＯＹ，２００２．通信地址：江苏淮安江苏高速公路工程养护有限公司（２２３００１）（收稿日期：２００５－１２－３０）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!"摘要：列出几种典型的装载机用定轴式变速器的齿轮传动形式，介绍各种变速器的组成及特点，说明了换挡元件结合方式及相应挡位的动力传递过程。
关键词：装载机定轴式变速器齿轮传动定轴式变速器由于其结构简单、可靠性高、容易制造和维修的优势，在近年来已获得了越来越多装载机生产厂家的认可。
ZL15轮式装载机整车布置设计摘要随着基建的迅猛发展，装载机已成了工程建设中重要的组成部分。
本次设计主要针对ZL15轮式装载机的基本参数进行整车布置设计，要求既满足了基本的性能特点，又有具有其优点。
通过查阅相关资料期刊，在了解了装载机基本结构后，进行总体结构的选择，包括传动形式，变矩器，变速箱，离合器，驱动桥，转向系统系统，制动系统。
然后通过实测和参考同类车型，确定一些基本参数，如轴距，轮距，最小离地间隙等。
最后根据已知参数进行总体布置设计和对整体性能的校核验算。
设计过程先用CAD画总体装配图，并用solidworks三维软件进行虚拟装配，画出了整机三维立体图。
最后利用Matlab软件对总体性能分析，从而得出所设计的总体设计性能参数曲线，并进行优化设计，从而达到最终目的。
关键词：Zl15轮式装载机，整车布置,性能分析，Solidworks。
ZL15 WHEEL LOADER LAYOUT DESIGNAbstractWith the rapid development of infrastructure, loader has become an important part in engineering construction.The mission of this time is design of overall layout of ZL15 wheel loader.And,it meets the basic performance characteristics,also,has its avantages.This design first refer to the books and journals that about the loader design.To have a comprehensive understanding of loader.Second,on the choice of the general structure, including transmission form, torque converter, gearbox, clutch, axles, steeringSystems, braking system.Through the measured and reference similar models, establish some basic parameters, such as the wheelbase, between, the minimum ground clearance is achieved, etc.According to the parameters that have known to design the general layout.On the overall performance of checking checking.In design process,first use the CAD to draw the overall picture,then,use Solidwords software for the 3d virtual assembly,final,finish the 3d st,use the Matlab to analysis the performance of loader,and final to achieve purpose.KEY WORDS: Wheel Loader ,Performance annlysis,Solidworks.目录第1章概述 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 轮式装载机发展概况 (1)1.3 轮式装载机未来发展趋势 (1)1.4 课题研究的主要内容及意义 (2)1.4.1 课题研究的主要内容 (2)1.4.2 课题研究的意义 (2)第2章装载机总成结构的选择 (3)2.1 传动形式的选择 (3)2.2 变矩器类型的选择 (3)2.3 变速箱类型的选择 (4)2.4 换挡摩擦元件类型的选择 (4)2.5 驱动桥的选择 (4)2.6 转向系统的设计选择 (6)2.7 制动系统的设计选择 (6)2.8 轮胎的选择 (7)第3章装载机主要参数及其确定 (8)3.1 原始数据 (8)3.2 最小离地间隙 (9)3.3 轴距 (9)3.4 轮距 (9)3.5 装载机轴荷分配 (9)第4章轮式装载机的整体布置 (10)4.1 总布置草图的基准选择 (10)4.2 发动机和传动系的布置 (10)4.3 铰接点和传动轴的布置 (11)4.4 摆动桥的布置 (11)4.5 工作装置的布置 (12)4.6 驾驶室的布置 (12)4.7 操纵系、油箱及平衡重的布置 (13)4.8 装载机整体布置图 (13)第5章轮式装载机整体性能的校核验算 (15)5.1 轴荷分配验算 (15)5.2 轮胎验算 (16)5.3 装载机的稳定校核 (17)5.4 装载机动力性分析 (18)5.4.1 驱动力-行驶阻力平衡图 (18)5.4.2 动力特性图 (21)5.5 轮式装载机转向操纵系统的分析 (23)5.6 轮式装载机制动系统的校核 (23)5.7 轮式装载机最小转向半径分析 (26)第6章装载机整机三维建模 (28)6.1 Solidworks介绍 (28)6.2 Solidworks建模的步骤 (28)6.3 ZL15轮式装载机三维装配图 (30)总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)ZL15轮式装载机整车布置设计第1章概述1.1 课题研究的背景及意义近年来，随着科技的发展，装载机的应用越来越广泛。
摘要Zl50装载机是我国轮式装载机系列中的中型产品，该机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械，广泛应用于矿山,基建,道路修筑,港口,货场,煤场等地进行装载,推土,铲挖,起重,牵引等作业。
Zl50装载机属于ZL系列，采用轮式行走系，液力机械传动系，交接时车架，工作装置采用液压操纵，所以该机具有机动性好,转向灵活,生产率高,操纵轻便等优点，另外，该机后桥布置为摆动桥，增加了整机的稳定性，所以该机安全性好。
Zl50装载机采用液力变矩器,动力换挡变速箱,四轮驱动,液压转向,嵌盘式制动器,铰接式车架的先进机构，具有牵引力大,操作方便,转弯半径小,作业效率高等优点。
设计步骤简单如下：1.对装载机的总体进行分析，确定总体参数；2.牵引计算，确定出各档及各档传动比；3.对装载机进行整体布置，并绘出总体布置图；4.工作装置的设计为重点，采用相似设计，以ZL20轮式装载机的铲斗为参考斗进行新的铲斗参数设计及选型；采用图解设计法对动臂,斗四连杆机构,斗油缸四连杆机构尺寸进行了优化设计，并着重对铲斗进行设计，其中包括铲斗外形尺寸,确定在装载机上的位置,强度验算。
关键词:轮式装载机,工作装置设计,铲斗设计AbstractThe loader ZL50 iswheel type and it is much bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine,capital conduction,road builing ,port,field,coalfield and carries loading ,pushing dust ,diging rising weight.The loader ZL50 is ZL series.It adopts whell type system, liquid engine driving system,ream meet vehcle type, working set of hydraulic pressure contolling.So it has good flexibility, turn agility high productivity,controlling handiness ets. Its back bridge ,so increases the stability of whole machine,and it has a good security.Being quipped with advanced devices such as hydraulic torque conventer power shift gearbox four wheel driving,hydraulic chuck disk break and artallated frame .So the loader model ZL50 is featured with high pulling capacity,small turning radius.all of which make it possible for easy operation.thus resulting in the high efficiency of our product .In my design,I adopt counter shaft power shi ft transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speeds.KEY WORDS: the round type load machine, design of the work part, shovel design.目录第一章、前言 (1)第二章、总体设计 (3)2.1概述 (3)2.2选择确定总体参数 (3)2.3装载机底盘部件形式选择 (14)第三章、牵引计算 (24)3.1柴油机与编剧企联合工作特性 (24)3.2确定各档位和各档传动比 (32)3.3运输工况的牵引特性曲线 (36)3.4求出格挡最高车速分析该车的牵引特性 (40)第四章、工作装置设计 (42)4.1设计要求 (42)4.2铲斗的设计 (42)4.3动臂设计 (45)4.4连杆机构设计 (46)4.5动臂油缸铰点位置的确定 (51)4.6动臂强度验算 (51)第五章、工作装置液压系统设计 (62)5.1设计要求 (62)5.2液压系统选择 (62)5.3液压泵系统的选择 (63)5.4液压系统压力 (63)5.5控制元件的形式和操纵 (64)5.7油泵的选择 (70)第六章、总体布置 (74)6.1概述 (74)6.2估计各部件的重量，确定各部件位置 (74)6.3求出平衡重 (78)6.4进行桥荷的分配 (79)6.5验算轮胎载荷 (81)第七章、毕业设计小结 (82)参考文献 (83)附：英文翻译原文英文翻译毕业实习报告。
ZL15型装载机说明书系别：工程机械系班级：13筑机323姓名：余浩学号：33目录第一章用途、性能及注意事项 (3)第二章技术性能和参数一、整机主要性能及参数 (4)二、工作装置液压系统 (5)第三章装载机检查与调整一、发动机（详见柴油机说明书） (6)二、离合器 (11)三、传动轴 (13)四、驱动桥 (14)五、制动系 (15)六、工作装置液压系统 (16)第四章电器设备一、蓄电池 (17)二、发电机与调节器 (18)三、起动机 (19)四、其他 (20)第五章驾驶操作一、新车走合 (21)二、空车试运转 (22)三、作业试运转 (22)四、装载机的使用 (23)第六章技术保养第七章一般故障及原因分析 (23)第一章用途、性能及注意事项ZL12型装载机是单斗、前卸、铰接、轮胎式装载机，是本公司根据用户要求，参考和吸收国内外同类机型的结构特点和先进技术，与专业院校结合，开发设计的小型工程机械。
ZL12 loader is fixed shovel turns, the front discharge, hinged, wheeled loaders, is the company in accordance with user requirements, reference and absorbing advanced technology and structure of similar models at home and abroad, combined with the professional institutions, development and design of small construction machinery.ZL12型装载机具有以下结构特点：1、单摇臂Z型反转机构，实现特大掘起力；One z-shaped rocker arm mechanism, super large breakout force2、名牌发动机，前、后桥驱动-双桥驱动，动力强劲；Famous engine, front and rear axle drive-dual drive, powerful3、改进型液压过滤系统，确保油路运行可靠；improved hydraulic filtering system to ensure reliable operation of oil;4、柴油机后置，液压转向，操作简单灵活；Rear-mounted engine, hydraulic steering, operation is simple and flexible5、铰接式车架，转弯半径小。
毕业设计论文ZL15型轮式装载机工作装置设计前言装载机主要用来装卸成堆散料，也能进行轻度的铲掘工作。
由于它适用于建筑、矿山、铁道、公路、水电等国民经济各个部门，因此，在国内外产量与品种的发展都较快，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；按卸料装载机的设计。
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。
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。
ZL15装载机总体参数ZL15装载机总体参数1、发动机型号：R4105G13 功率：59kW/2400 rpm2、斗容量3、额定载重量 t4、整机使用重量5、最大牵引力6、最大掘起力 50 kN7、最大卸载高度 2365mm对应卸载距离 860mm8、卸载角45°9、收斗角最低位置：40°运输位置：45°最高位置：55°10、挖掘深度 85mm11、三项和时间举升：5s 下降：3s 翻斗：12、动力半径：48613、最小转弯半径：斗外侧：4562 后轮外侧：4418，后车架外侧：445014、转向角：38°15、轮距：149016、轴距：225018、最小离地间隙：29019、后桥摆动角：12°20、倾翻载荷：直线行驶：最大转向时：21、驶入角：16°22：离去角：30°23：牵引钩高度：80024、最大爬坡角度：30°25、液压系统压力：180bar26、制动系统油压：70 bar27、转向系统压力：14 bar28、轮胎规格：16/70-2029、轮辋规格：30、提升缸：2只缸径90 行程51531、翻斗缸：1只缸径110 行程40832、转向缸：2只缸径63 行程28233、转向器型号：BZZ5-31534、工作泵型号：CBY205035、多路阀型号：ZL2036、车速：F1： F2： F3：R1： R2： R3：37、驱动桥传动比：主传动：轮边传动：38、变速箱传动比：F1： F2： F3：R1： R2： R3：39、外形尺寸：全长：斗放平：5470 运输位置：5445全宽：轮外侧：1900 斗宽：2000全高：驾驶室顶高：2850 斗举升最高：4225。
