ZL15型轮式装载机-工作装置设计

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。

Abstract
This type of ZL15 loader that I have designed has the common virtues of the traditional loaders.And it has some new-improved virtues and function.
  In my design progress,I put emphasis on the working-device.
The ZL15 loader also has some traditional virtues like the articulited wheel-type loader.The loader digging and unload the goods by the working-device.The working-device has many
Parts and it is connected to the machine.Some parts of the device’s turning by liquid press realize.
  At first,I introduce the developing trend of the loaders,and explained the main designing idea, designing characteristic and designing task.The second part is the whole designing prgram.In the technical designing part,the main technological parameters and technological features of the ZL15 loader are listed.The following part is the calculation part of the tractive features and the designing of the working device.
The necessary computer progress is placed in the end of my designing progress,all the computer program was composed with C language .In a word,the whole designing progress is designed carefully and step by step.I wish my design could clearly explained my designing idea.
With the kind help of Mr.LiFeng and other teachers,I finished my design successfully.Through designing this type of  ZL15 loader,I have attained a lot which was new to me.Here,I want to express my heartful gratitude to those teachers.At the same time ,the shortcomings in my design need to be poingted out by the teachers.thank you all.                                              

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；按卸料方式不同，分为前卸式(前端式)、后卸式与回转式装载机。本书主要论述露天工程用的轮式装载机的设计。
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。

装载机的总体布置原则
一． 总体布置的内容
总体布置内容应包括以下几个方面：
1．确定各个部件在整机上的位置，并对外形尺寸提出要求；
2．确定各部件之间、部件与整机之间的连接方式；
3．估算整机重量几重心位置，并对各部件的重量提出要求；
4．布置各个操纵机构、机棚、驾驶室等；
5．审核各运动件的运动空间，排除可能发生的运动干涉；
6．定出标准化、通用化和系列化的零、部件的名细表。
二．总体布置的原则
总体布置时要考虑以下几条原则：
1．保证整机的稳定性；
2．结构紧凑、并有较高的传动的效率；
3．便于操作和维修，工作安全可靠；
4．外形平整美观。
三．总体布置的基准选择
总体布置时，应注意以下几个基准选择：
1．通过后桥中心线的水平面，为上、下位置的基准面；
2．以通过后桥中心线的垂直面，为前、后位置的基准面；
3．以整机的铅垂纵向对称面，为左右位置的基准面。
 四、设计中应考虑的整机性能
 1)牵引性，是装载机在不同工作速度下所能发出的最大牵引力的性能。它影响到机子的工作能力与工作效率。牵引性能的好风是用牵引功率和牵引效率来评价的。它反映了装载机利用发动机功率进行工作的有效程度，是最重要的一个性能指标。
  2)动力性，是反映装载机在行驶中，以不同档位工作时，所具有的加速性能，以及所能达到的最大行驶速度和爬坡能力的一个性能。动力性能的好讯用动力因数来评价。
3)经济性，是反映装载机在工作中燃树消耗是否经济合理的性能。它有两个指标：是依牵引马力小时消耗的燃油克数，这个指标可以用来比较不同装载机的经济性的好坏，另一个是作业中装卸每吨物料消耗的燃料这个指标可以用来核算作业的生产成本。由于后者包含着使用中各种因素的影响，因此不能用作评价不同装载机经济性能好坏的指标。
    4)稳定性，是装载机在坡道上行驶时不失去稳定和不倾翻的性能。它关系到装载机机在坡道行驶的安全性，因此，是一个很重要的性能指标。装载机的稳定性用稳定度这一指标的大小来表示。
  5)机动性，是装载机能否在狭窄场地转向和通过的性能因此，可以用外侧轮胎和铲斗的转向半径来标志。机动性的好坏，影响到装载机的适用程度。
6)作业性，是反映装载机整机使用好坏的性能，通常以功率到生产率的高低为评价指标，它与整机所具有的切削力、掘起力、铲斗容量和容积效率，以及工作装置杠杆系统的工作速度等有关。

ZL15型装载机工作装置设计
装载机工作装置斗容：0.9
额定载重量：1.5
柴油机功率：50
整机重量：5.1
最大卸载高度：2500
最小卸载距离：850
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。
二． 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）









目  录
第一章    设计任务书……………………………………………………1     
第二章 装载机的发展及应用
2.1  装载机在的介绍……………………………………………1
2.2  装载机在地下开采中的应用………………………………2
2.3  我国装载机的发展前景  …………………………………3
第三章    轮式装载机总体参数的确定…………………………………4
第四章    装载机的总体布置
4.1   装载机的总体布置原则……………………………………6
4.2   装载机各部件的布置………………………………………7
4.3   装载机的总体构造和分类…………………………………9
第五章    装载机工作装置的设计
5.1  工作装置结构分析……………………………………… 10
5.2  铲斗设计………………………………………………… 11
(毕业设计)
5.3  工作机构连杆系统的尺寸参数设计…………………… 15
5.4  工作装置强度计算……………………………………… 21
      5.5  装载机工作装置中油缸作用力的确定 ………………… 29
      5.6  工作装置的限位机构 …………………………………… 30
总结…………………………………………………………………… 31
  参考文献……………………………………………………………… 32

主要参考文献
1. 《机械设计课程设计》    寇尊权  主编  吉林科学技术出版社
2． 《机械设计》    杨明忠 主编
3．《轮式装载机设计》    吉林工业大学工程机械教研室编   中国建筑工业出版社    1982年12月第一版
4．《矿山装载机设计》   东北工学院 李建成 主编  机械工业出版社 1989年5月 第一版
5．《机械工程图学》     吉林大学   侯洪生 主编   科学出版社    2001年9月 第一版
6.《露头装载机》   冶金工业部长沙矿山研究所 主编
7.《地下装载机 结构设计与使用》  高梦熊 主编  北京冶金工业出版社
8．《装载机工作装置优化设计》  王国彪，杨力夫 主编 机械工业出版社
9.《装载机械 高湖海主编工程机械构造图册》 刘烯平 主编 
10.《装载机械 》  高湖海  主编
11.《中文版 Auto CAD 2004机械制作轻松入门》 王建平，长会珍 编 科学出版社
12.《机械原理》  机械原理 谢进, 万朝燕, 杜立杰主 编 
13.《机械设计手册》  机械设计手册编委会  主编
14.《C程序设计 第二版》  谭浩强 编   清华大学出版社