装载机设计说明书

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，广泛使用于工厂、矿山、建筑、水电工程、道路、码头、农田乃至家庭，是工程机械中保有量较大的品种之一。

装载总体方案设计是装载机设计的一个重要的环节，它对装载机的设计质量、使用性能和装载机在市场上的竞争力有着决定性的影响。装载机性能的优劣和作业效率的发挥，不仅与相关总成及部件的工作性能有着密切关系，而且在很大程度上取决于各有关总成及部件间的协调和参数匹配，取决于装载机的总体布置。装载机的工作装置和转向机构都采取液压传动，本文通过多工作装置及装载荷分析对液压系统进行设计。主要包括对执行元件、控制元件和辅助元件的选择、设计。

本文的设计，能够使读者对工程机械总体方案设计及液压系统设计进一步加深了解，同时能从中理会一些设计理念，为以后更好从事设计工作提供了帮助。

关键词：装载机 液压传动 液压系统设计

I

Abstract

Loader is primarily utilized to load and unload piles of balk cargo and also do some light excavations. It has good mobility, applied widely in factory, mine construction, water and electricity, road, dock, farmland even house, and it is a most important model of construction machinery.

The design of overall project of wheel loader is a important link in designing of wheel loader itself, which has vital impact on the quality, working property and competition in market. The property is superior or inferior and its affect rate is brought into play, which have relationship with the property of relative components and are determined not only by the matching of parameter, the coordination between switchboard and the relative components, also by the total decoration of wheel loader. Working device and the steering mechanism of the loader all adopt fluid drive system. The article carries though the design of the fluid drive system though the working demand on working device and the load analysis. It mainly includes the selection and design toward the executive component, the control component and the assistant component.

The design the author chosen in this article can make readers know much about the total designing project of engineering mechanism and the systematic design of liquid-perss, at the same time comprehend some designing concept, which will provide helpness to further work later.

Key words: loader hydraulic transmission hydraulic pressure system

II

目 录

摘要.......................................................... ..... I Abstract............................................................ II 绪论.............................................................. 1 0.1 装载机简介.................................................. .. 1 0.2 装载机的发展.................................................... 1 0.3 装载机的主要技术参数............................................ 1 1 装载机工作装置的设计............................................. 3 1.1 装载机概述及结构型式............................................ 3 1.1.1 概述.......................................................... 3 1.1.2 结构型式选择.................................................. 3 1.2 铲斗的设计...................................................... 6 1.2.1 设计要求.......................................................6 1.2.2 铲斗斗型的结构分析.............................................6 1.2.3 铲斗基本参数的确定.............................................8 1.3 工作装置的结构设计............................... ............ ..9 1.3.1 动臂设计......................................................10 1.3.2 确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程........................12 1.3.3 连杆机构设计..................................................17 1.4 工作装置的强度计算........................................... ..20 1.4.1 计算位置......................................................20 1.4.2 外载荷的确定..................................................20 1.4.3 工作装置的受力分析............................................22 1.4.4 工作装置的强度校核............................................27 1.5 装载机工作装置中油缸作用力的确定............................. ..34 1.5.1 转斗油缸的选择................................................36 1.5.2 动臂油缸的选择................................................38 1.5.3 转斗油缸与动臂油缸被动作用力的确定............................39

III

2 工作装置液压系统设计.............................................40 2.1 对液压系统的要求............................................... 40 2.2 系统工作压力................................................... 40 2.3 油缸直径.................................................... ...40 2.4 油泵流量............................................ ...........41 2.5 液压系统原理分析......................................... ......41 结论...............................................................43 致谢...............................................................44 参考文献...........................................................45

IV

绪 论

0.1 装载机简介

装载机是一种广泛应用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方实施机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，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进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。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，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，同时也成为工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。

0.2 装载机的发展

近年来，随着建筑施工和资源开发规模的扩大，对装载机的需求量迅速增加，因而对其可靠性、维修性、安全性和燃油经济性也提出了更高的要求。随着微电子技术向工程机械的渗透，现代装载机日益向智能化和机电一体化发展。自20世纪以来，国外装载机进入了一个新的发展时期，在广泛应用新技术的同时，不断涌现出新结构和新产品。继完成提高整机可靠性任务之后，技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量和智能化程度。努力完善产品的标准化、系列化和通用化，改善驾驶人员的工作条件，向节能、环保方向发展。

0.3 装载机的主要技术参数

装载机整机主要技术性能包括：发动机功率、斗容、载重量、牵引力、铲起力、车速、最大爬坡度、最小转向半径、卸载高度与卸载距离、铲斗倾斜角、动臂上升和下降及铲斗前倾时间。根据设计任务书给定的装载机的平装斗容Vk=0.8m3,最大卸载高度Hmax=2.5m的要求，参考同类样机，我设计的装载机的各技术参数如下：

堆装斗容VH=0.96m3

额定载重量Q=18130N

物料的容积比重?=1.93 (单位为t/m3)

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