轮胎式装载机总体方案毕业设计及变速箱结构设计(5吨)

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。

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。

前言装载机是一种用途较广的施工机械，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的作用。

因此，近几年来，无论在国内还是在国外，装载机品种和产量都得到了迅速发展，已成为工程机械的主导产品之一。

工作装置是完成铲，运，装，卸等作业并带液压缸的空间多杆机构。

工作装置设计水平的高低直接影响其作业性能的好坏，进而影响整机工作效率。

因此，它的设计在整机设计中占有十分重要的地位。

目前，常用的装载机工作装置由铲斗、动臂、连杆、摇臂、转斗油缸、动臂油缸等组成。

一般对装载机工作装置的设计要求有：1) 动臂举升过程中，铲斗上翻角(或称收斗角)的变化尽量小，保持物料不撒落；2) 动臂举升时刃切削轨迹符合工况要求，且铲掘时掘起力变化规律符合工作要求；3) 连杆系统在整个运动过程中，不得出现“死点”和“撕裂”现象，工作机构各构件之间，不允许发生“干涉”；4) 传动角的变化范围有一定的限制，以保证工作装置的传力性能良好；5) 机构传动应省力，作业时所消耗的功率要尽量小；6) 转斗油缸活塞杆伸长不变，当动臂油缸从最高位置到最低位置时，铲斗应能自动呈插入料堆状态，以简化司机操作；7) 保证在动臂举升的任意位置上都能卸载，即铲斗卸料角大于45°；8) 工作装置的极限工作空间、最大卸料高度及最大卸料距离等应满足整机性能要求。

由此可见，要设计出完全满足上述要求的工作装置相当困难。

目前，国内设计工作装置的方法有三种，即类比作图试凑法、优化设计法和解析法。

由于条件限制,本次设计依然采用传统的设计方法——类比作图试凑法,以ZL50装载机为样机,对装载机工作装置的设计进行了初探性探讨，并在解决上述问题上做了一定的文章。

限于设计水平，设计中有不妥之处还请大家批评指正。

第一章装载机总体设计1．1装载机的分类和总体构造1．1．1装载机分类根据行走装置不同可分为：轮胎式与履带式两种；根据卸载方式可分为：前卸式、后卸式和回转式；按载重量又可分为：小型（<1t）轻型（1～3t）、中型（4～8t）、重型（>10t）按使用场合的不同可分为：露天用装载机和井下用装载机。

5t轮胎式起重机起升机构设计说明书1. 引言本文档旨在对5t轮胎式起重机起升机构进行详细的设计说明，以确保设计过程的透明性和工程质量。

2. 设计目标起升机构是5t轮胎式起重机的核心组成部分，负责实现物体的起升和放下功能。

本设计的目标如下：•承载能力：起升机构应能够承受5t的重物，并能够稳定地进行起升操作。

•安全性：起升机构应采用安全可靠的设计，确保人员和设备的安全。

•稳定性：起升机构在起升过程中应保持稳定，避免倾斜和晃动。

•操作性：起升机构应易于操作，具有直观的控制界面和灵活的操作方式。

3. 设计方案3.1 结构设计起升机构的结构设计应考虑到承载能力和安全性。

主要包括以下部分：•主梁：主梁承担起升物体的重量，应采用高强度钢材制造，以确保足够的承载能力。

•起升机构：起升机构应包括定位装置、驱动机构和传动机构，确保起升过程平稳可控。

•支撑结构：支撑结构应稳定可靠，以避免起升机构在使用过程中出现倾斜和晃动现象。

•限位装置：限位装置应设置在起升机构的上下行程极限位置，以避免超载和超限运行。

3.2 控制系统设计起升机构的控制系统设计应保证操作性和安全性。

主要包括以下部分：•控制器：控制器用于对起升机构进行控制和监测，应具备稳定可靠的性能。

•控制界面：控制界面应设计直观、易操作，以方便用户控制起升机构。

•传感器：传感器用于实时监测起升机构的状态和重量，以保证操作的准确性和安全性。

•报警系统：报警系统应设置在起升机构的关键部位，一旦发生异常情况，能及时发出警报。

3.3 驱动机构设计驱动机构的设计应考虑到动力传递的效率和可靠性。

主要包括以下部分：•电动机：电动机是驱动起升机构的核心部件，应具备起动和制动能力，并能提供足够的功率。

•齿轮传动：齿轮传动是常用的起升机构传动方式，应根据承载能力和传动效率选择合适的齿轮组合。

•制动装置：制动装置应能够快速制动起升机构，并具备足够的制动力，以确保安全性。

4. 设计验证设计验证是确保设计结果符合设计目标的重要环节。