履帶式推土機的設計,履帶式推土機的設計,履帶式,推土機,設計 2010屆 本科畢業(yè)設計（論文）資料 第二部分 過程管理資料 過程管理資料目錄 一、2010屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 (1) 二、湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 (3) 三、本科畢業(yè)設計（論文）中期報告 (8) 四、畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 (9) 五、畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 (10) 六、畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 (11) 2010屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 學院（部）：機械工程學院 專業(yè)：機械工程及自動化 指導教師 李睿 學生姓名 周勇 課題名稱 履帶式推土機的設計 內 容 及 任 務 設計的主要參數 作業(yè)重量G=173.85kN，行駛速度v=3.8-13.6km/h，提升高度H=1.095m，鏟入深度（地面下）h=0.545m。 內容 1. 履帶式推土機的綜合評述，包括結構、特點、機構布置和國內外研究現狀及發(fā)展趨勢； 2. 推土機總體方案確定，包括結構的確定和執(zhí)行機構和傳動系統的確定； 3. 推土機的總體布置； 4. 工作裝置的設計，包括結構分析，鏟斗設計，連桿系統參數設計和強度設計； 5. 完成推土機工作裝置圖和受力圖； 6. 按照有關要求，完成開題報告并編寫說明書。 擬 達 到 的 要 求 或 技 術 指 標 在設計推土機時，必須力求滿足以下幾個方面的要求： 1、機構要緊湊，重量要輕； 2、工作機構、傳動及控制方案合理可行； 3、設計計算正確，標準件及設備選型合理； 4、圖紙繪制要符合國家標準，布圖合理，圖面整潔、美觀； 進 度 安 排 起止日期 工作內容 2009.12.16~2010.1.15 完成開題報告 2010.2 畢業(yè)實習 2010.3 查閱相關資料，完成方案設計 2010.4~5 完成設計說明書及施工圖設計 2010.6 完成畢業(yè)論文，進行畢業(yè)答辯 主 要 參 考 資 料 [1]張茂生.工程機械設計[M].武漢:武漢大學出版社,2006.4:61-70. [2].諸文農.履帶推土機結構與設計[M].1986.12 [3].劉鴻文.材料力學（第四版）[M].高等教育出版社,2004.1. [4]徐希民.鏟土運輸機械設計[M].1989.5. [5]周自祥,李強.筑路機械構造與修理[M].北京:人民交通出版社,2001.5:252-257. [6]趙昱東.履帶式推土機發(fā)展現狀和趨勢[J],建筑機械化,1999No5:12-14. [7]丁興華.推土機工作裝置的選擇[J],建筑機械化,2005No5:49-50. [8]楊士敏.推土機作業(yè)過程中推土阻力的測量[J].工程機械,1995(3):20-35. [9]王建明,劉才心,馬軍海.裝載機前車架有限元參數化建模[J].工程機械,1997(7):20-21. [10]張洪，賈志絢.工程機械概論[J].冶金工業(yè)出版社.2006.9:1-17. [11]成大先.機械設計手冊[S].北京化學工業(yè)出版社.2004. [12]王魏主編.機械制圖.北京高等教育出版社.2003. [13] 鄭文緯,吳克堅主編.機械原理（第七版）.北京高等教育出版社.2004. 系（教研室） 意見 簽名： 年 月 日 學院（部）主管領導意見 簽名： 年 月 日 湖 南 工 業(yè) 大 學 本科畢業(yè)設計（論文）開題報告 （2010屆） 學 院（部）： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 學 生 姓 名： 周勇 班 級： 機設064 學號06410200213 指導教師姓名： 李睿 職稱 講師 2009年 12 月 16 日 題目：履帶式推土機設計 1. 結合課題任務情況，查閱文獻資料，撰寫1500～2000字左右的文獻綜述。 1.履帶式推土機介紹 （1）。歷史介紹 履帶式推土機是由美國人Benjamin Holt在1904 年研制成功的，它是在履帶式拖拉機前面安裝人力提升的推土裝置而形成，當時的動力是蒸汽機，之后又先后研制成功由天然氣動力驅動和汽油機驅動的履帶式推土機，推土鏟刀也由人力提升發(fā)展為鋼絲繩提升。隨著技術的不斷進步，目前推土機動力已經全部采用柴油機，推土鏟刀和松土器全部由液壓缸提升。推土機除履帶式推土機外，還有輪胎式推土機，它的出現要比履帶式推土機晚十年左右。我國生產推土機，是新中國成立以后才開始的。 （2）。推土機分類 按行走方式，推土機可分為履帶式和輪胎式兩種。履帶式推土機附著牽引力大，接地比壓小(0.04一0.13MPa)，爬坡能力強，但行駛速度低。輪胎式推土機行駛速度高，機動靈活，作業(yè)循環(huán)時間短，運輸轉移方便，但牽引力小，適用于需經常變換工地和野外工作的情況。 　按用途可分為通用型及專用型兩種。通用型是按標準進行生產的機型，廣泛用于土石方工程中。專用型用于特定的工況下，有采用三角形寬履帶板以降低接地比壓的濕地推土機和沼澤地推土機、水陸兩用推土機、水下推土機、船艙推土機、無人駕駛推土機、高原型和高濕工況下作業(yè)的推土機等。 　　我國目前生產的主要是通用型推土機、濕地型推土機以及適應西部大開發(fā)達高原型推土機。經歷了20多年的穩(wěn)步發(fā)展，目前我國推土機行業(yè)已形成從59kW(80馬力，山推的SD08推土機，在5.12汶川地震中，由俄羅斯米-26直升機吊起到施工現場)到309kW(420馬力，為山推近年來開發(fā)的SD42推土機，主要出口到俄羅斯，另據山推內部消息，2009年山推將開發(fā)520馬力的推土機納入科研計劃)規(guī)格齊全的產品系列。而且還出現了根據不同作業(yè)工況的需要，采用不同配置模塊的變型產品，基本上滿足了國內土石方工程對推土機產品的需求。 （3）。結構和原理 履帶式推土機主要由發(fā)動機、傳動系統、工作裝置、電氣部分、駕駛室和機罩等組成。其中，機械及液壓傳動系統又包括液力變矩器、聯軸器總成、行星齒輪式動力換擋變速器、中央傳動、轉向離合器和轉向制動器、終傳動和行走系統等。 動力輸出機構以齒輪傳動和花鍵連接的方式帶動工作裝置液壓系統中工作泵、變速變矩液壓系統變速泵、轉向制動液壓系統轉向泵；鏈輪代表二級直齒齒輪傳動的終傳動機構（包括左和右終傳動總成）；履帶板包括履帶總成、臺車架和懸掛裝置總成在內的行走系統。 2.推土機的應用 推土機采用機械傳動或帶液力變矩器的液力機械傳動系統，也有少數采用液壓傳動系統。推土機是填埋場應用最為廣泛的機械。 主要功能是將垃圾從卸車地點推到填埋位置，配合壓實機作業(yè)并兼有壓實效果，特別是在雨季由于垃圾含水量大承載能力下降壓實機作業(yè)往往非常困難，就更需要推土機來作業(yè)協助垃圾壓實。為保證雨季填埋場的作業(yè)可持續(xù)進行推土機的機械性能，必須要考慮所選用的推土機要能夠保證在較濕的垃圾上行走，并進行作業(yè)選擇履帶較寬的濕地型。 推土機是必要的，國內現有多家機械制造廠可生產濕地型推土機，所有廠家的技術資料應不難得到下面只以山推工程機械股份有限公司產品為例作一介紹：其中的一些性能特點在選購任何廠家的產品時可參考比較衛(wèi)型推土機，飛輪功率額定轉速操作質量山推環(huán)衛(wèi)型推土機系列產品是山推工程機械股份有限公司，根據中國國情和我國城市生活垃圾散碎雜等具體情況，研制開發(fā)的是按照市場需求并經多次改進反復試驗生產的技術成熟，性能優(yōu)異的經濟型推土機。變型機種按適用范圍可分為環(huán)衛(wèi)型推土機環(huán)衛(wèi)型推土機環(huán)衛(wèi)型推土機主要適用于垃圾場的填埋平整壓實堆積等工作也可用于牽引。 3.我國推土機產品的發(fā)展前景 一、開發(fā)小型推土機 　　除高速公路建設需要大、中馬力推土機外，高等級公路建設和縣鄉(xiāng)級公路網的建設和水利工程、環(huán)保工程建設，勢必造就大批量的個體施工者。這樣，對小型推土機（100馬力以下）的需求量必然要增加。同時，我國已建成的高速公路和高等級公路已逐漸進入維修期，隨著東部沿海地區(qū)經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，小型推土機將逐步成為人們替代體力勞動的工具。這正是小型推土機的市場所在。 　　與北美、西歐和日本市場相比，中國小型推土機市場無論是銷量，還是小型推土機與重型推土機銷售總量中所占的比重，都有相當大的差距。推土機行業(yè)必須借這次機遇，努力滿足這一新市場的需求。據有關雜志介紹，目前小型機市場已進入成長期，2008-2012年前后進入成長期后期和成熟期前期，2020年前后進入成熟期。 所以，推土機行業(yè)的有關企業(yè)，應從戰(zhàn)略角度著眼，決不能忽視小型產品的未來市場。但，在中國這樣的發(fā)展中國家開發(fā)小型工程機械產品，其定位一定要準。應該用不同的技術、針對不同用戶群來解決定位準的問題。應首先開發(fā)滿足發(fā)達地區(qū)廣大農村市場的低端產品。而高端產品更多應考慮未來用戶的需求。 二、盡快完善和解決適應西部高原地區(qū)作業(yè)的關鍵技術 　　1、采用功率恢復型的增壓技術。由于以一般的自然吸氣發(fā)動機而言，當海拔高度每升高1000m時，其輸出功率就會降低8~12%。若整機作業(yè)海拔高度達4000m時，則其輸出功率，只有在平原地區(qū)的55%左右。所以西部高原地區(qū)施工使用的推土機必須采用這種功率恢復型增壓技術，以使柴油機在高原地區(qū)使用時，其輸出功率和經濟指標及其熱負荷指標等恢復到原東部低海拔地區(qū)時的標定水平。目前，全國推土機的柴油機配套廠家，如上海柴油機廠、濰坊柴油機廠、重慶康明斯柴油機公司等都做了不少工作，已基本滿足市場的需求。 　　2、熱平衡技術。工程機械在西部高壓地區(qū)施工，要解決液力系統的冷卻問題。既要解決柴油機因增壓產生的熱負荷升高問題，又要解決傳動散熱系統因高原散熱能力下降所引起的比東部低海拔地區(qū)的較高的溫升。在進行熱平衡計算時，要把冷卻風量、空氣重度、環(huán)境溫差、散熱器的散熱能力等等因素考慮到。 　　3、防風沙技術的應用。由于西部地區(qū)風沙比較大，若采用一般的空氣濾清器，極易造成空氣濾清器堵塞或濾清不充分，損壞柴油機的零部件。目前，各柴油機廠家一般采用三級濾清器或四級濾清器來解決這一問題。 　　4、自救防護設備及機具的配置。由于西部高原地區(qū)交通不便，人煙稀少。因此，機械應安裝液壓絞盤，以便在其陷入沙坑或沼澤地時，可被拖拽出來。同時，由于西部地區(qū)溫差大、風沙大，駕駛室應提高密封性能，并配備冷暖空調，防紫外線玻璃。駕駛室內應配備必要的生活設施以及食用水與食品儲藏柜。甚至應配備全球定位系統和小型的制氧設備。 　 　5、低溫預熱系統的采用。為提高機械的冷起動性能。除采用高性能的免維護電瓶外，采用柴油機冷卻系統預熱或油底殼預熱技術也是兩種很有效的方法。這兩種技術尤其適用于氣溫低于-35℃的高寒地區(qū)。 　　6、多自由度推土裝置的開發(fā)應用。隨著城建設施建設的增多和農田水利建設的需要，應逐漸完善多自由度推土裝置的開發(fā)和應用。 2.選題依據、主要設計內容、設計思路及方案。 （1） 選題依據： 履帶式推土機是一種在各種建筑工地、土地開發(fā)等方面用于推土填埋的重要機械，尤其在濕地環(huán)境中需要使用履帶式推土機而非其它類型，可大大提高勞動效率，快速完成填埋任務。履帶式推土機具有很好的發(fā)展前景，對它的研究具有很好的實際意義。 （2） 主要研究內容 履帶式推土機總體方案的設計，包括工作裝置，傳動裝置，這次設計重點對工作裝置，傳動裝置進行結構研究，以滿足設計要求。 （3）研究思路及方案 （1）先查閱履帶式推土機設計相關資料，了解其發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢 （2）履帶式推土機總體方案設計 （3）工作裝置方案確定 （4）傳動和控制方案確定 （5）對方案的設計計算 （6）進行強度校核 參考文獻 [1]張茂生.工程機械設計[M].武漢:武漢大學出版社,2006.4:61-70. [2].諸文農.履帶推土機結構與設計[M].1986.12 [3].劉鴻文.材料力學（第四版）[M].高等教育出版社,2004.1. [4]徐希民.鏟土運輸機械設計[M].1989.5. [5]周自祥,李強.筑路機械構造與修理[M].北京:人民交通出版社,2001.5:252-257. [6]趙昱東.履帶式推土機發(fā)展現狀和趨勢[J],建筑機械化,1999No5:12-14. [7]丁興華.推土機工作裝置的選擇[J],建筑機械化,2005No5:49-50. [8]楊士敏.推土機作業(yè)過程中推土阻力的測量[J].工程機械,1995(3):20-35. [9]王建明,劉才心,馬軍海.裝載機前車架有限元參數化建模[J].工程機械,1997(7):20-21. [10]張洪，賈志絢.工程機械概論[J].冶金工業(yè)出版社.2006.9:1-17. [11]成大先.機械設計手冊[S].北京化學工業(yè)出版社.2004. [12]王魏主編.機械制圖.北京高等教育出版社.2003. [13] 鄭文緯,吳克堅主編.機械原理（第七版）.北京高等教育出版社.2004. 3.工作進度及具體安排。 2009.12.16 開題報告 2010.2 畢業(yè)實習 2010.3 查閱相關資料，完成方案設計 2010.4~5 完成設計說明書及施工圖設計 2010.6 完成畢業(yè)論文，進行畢業(yè)答辯 4.指導教師意見。 指導教師： 年 月 日 說明：開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一，此報告應在導師指導下，由學生填寫，將作為畢業(yè)設計（論文）成績考查的重要依據，經導師審查后簽署意見生效。 本科畢業(yè)設計中期報告 填表日期：2010 年5 月 7 日 學院（部） 機械工程學院 班 級 機設064 學生姓名 周勇 課題名稱： 履帶式推土機設計 課題主要任務： 7. 履帶式推土機的綜合評述，包括結構、特點、機構布置和國內外研究現狀及發(fā)展趨勢； 8. 推土機總體方案確定，包括結構的確定和執(zhí)行機構和傳動系統的確定； 9. 推土機的總體布置； 10. 工作裝置的設計，包括結構分析，鏟斗設計，連桿系統參數設計和強度設計； 11. 完成推土機工作裝置圖和受力圖； 12. 按照有關要求，完成開題報告并編寫說明書。 1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果 完成了畢業(yè)設計開題報告、緒論，履帶式推土機總體設計，履帶式推土機工作裝置的設計（包括鏟斗、連桿系統）。 2、下一步的主要研究任務，具體設想與安排 完成推土機工作裝置圖和受力圖 ；工作機構穩(wěn)定性分析；液壓缸設計計算。 3、存在的具體問題 4、指導教師對該生前期研究工作的評價 指導教師簽名： 日 期： 畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 學院（部）： 機械工程學院 學生姓名 周勇 學 號 06410200213 班 級 機設064 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 指導教師 姓 名 李睿 課題名稱 履帶式推土機設計 評語：（包括以下方面，①學習態(tài)度、工作量完成情況；②檢索和利用文獻能力、計算機應用能力；③學術水平或設計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；） 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導教師評定成績 分值： 指導教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱表 學院（部）： 機械工程學院 學生姓名 周勇 學 號 06410200213 班 級 機設064 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 課題名稱 履帶式推土機設計 評語：（對論文學術評語，包括選題意義；文獻利用能力；所用資料可靠性；創(chuàng)新成果及寫作規(guī)范化和邏輯性） 針對課題內容給設計者（作者）提出3個問題，作為答辯時參考。 1. 2. 3. 評 分： 是否同意參加答辯 是□ 否□ 評閱人簽名： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）答辯及最終成績評定表 學院（部）（公章）：機械工程學院 學生姓名 周勇 學號 06410200213 班 級 機設064 答辯 日期 課題名稱 履帶式推土機設計 指導 教師 李睿 成 績 評 定 分值 評 定 教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結論嚴謹，設計（論文）有應用價值。 30 答辯 表現 思維敏捷,回答問題有理論根據，基本概念清楚，主要問題回答準確、深入,知識面寬。 70 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績a： × ％＝ 指導教師評分 分值： 指導教師評定成績b： × ％＝ 評閱教師評分 分值： 評閱教師評定成績c： × ％＝ 最終評定成績： 分數： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 說明：最終評定成績＝a+b+c，三個成績的百分比由各學院（部）自己確定。