畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 實(shí)習(xí)成績(jī) 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告1.實(shí)習(xí)目的通過參觀數(shù)控機(jī)床及其操作，將所學(xué)專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，并根據(jù)實(shí)習(xí)內(nèi)容不斷總結(jié)來豐富自己的經(jīng)驗(yàn)；不斷培養(yǎng)獨(dú)立思考問題、解決問題、自學(xué)能力以及在工作中團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，最終將自己的所學(xué)運(yùn)用于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)出符合要求畢業(yè)設(shè)計(jì)成果，并通過這次實(shí)踐來檢驗(yàn)所學(xué)的理論知識(shí)。2.實(shí)習(xí)內(nèi)容本次實(shí)習(xí)的地點(diǎn):天津大學(xué)；時(shí)間：2013 年 4 月 2 日；內(nèi)容：本次實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容是對(duì)數(shù)控機(jī)床有一個(gè)總體的了解，并對(duì)本次所要設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)控編程和加工程序有一個(gè)詳細(xì)的了解。本次實(shí)習(xí)所要解決的主要問題包括：數(shù)控機(jī)床的工作原理和其先進(jìn)性、設(shè)計(jì)加工零件程序和相關(guān)編程。3.實(shí)習(xí)結(jié)果在老師的講解下，我們對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床了解的最多，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是一種科技含量高、精密度高專門用于加工復(fù)雜曲面的機(jī)床，這種機(jī)床系統(tǒng)對(duì)一個(gè)國(guó)家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設(shè)備等等行業(yè)有著舉足輕重的影響力。目前，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、大型柴油機(jī)曲軸等等加工的唯一手段。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的使用，讓工件的裝夾變得容易。加工時(shí)無需特殊夾具，降低了夾具的成本，避免了多次裝夾，提高模具加工精度。采用五軸技術(shù)加工 模具可以減少夾具的使用數(shù)量。另外，由于五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床可在加工中省去許多特殊刀具，所以降低了刀具成本。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床在加工中能增加刀具的有效切削刃長(zhǎng) 度，減小切削力，提高刀具使用壽命，降低成本。采用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工模具可以很快的完成模具加工，交貨快，更好的保證模具的加工質(zhì)量，使模具加工變得更加 容易，并且使模具修改變得容易。在傳統(tǒng)的模具加工中，一般用立式加工中心來完成工件的銑削加工。隨著模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展，立式加工中心本身的一些弱點(diǎn) 表現(xiàn)得越來越明顯?，F(xiàn)代模具加工普遍使用球頭銑刀來加工，球頭銑刀在模具加工中帶來好處非常明顯，但是如果用立式加工中心的話，其底面的線速度為零，這樣 底面的光潔度就很差，如果使用四、五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工技術(shù)加工模具，可以克服上述不足。五軸聯(lián)動(dòng)加工中心有高效率、高精度的特點(diǎn)，工件一次裝夾就可完成五面體的加工。若配以五軸聯(lián)動(dòng)的高檔數(shù)控系統(tǒng)，還可以對(duì)復(fù)雜的空間曲面進(jìn)行高精度加工，更能夠適應(yīng)像汽車零部件、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等現(xiàn)代模具的加工。立式五軸加工中心的回轉(zhuǎn)軸有兩種方式，一種是工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在床身上的工作臺(tái)可以環(huán)繞 X 軸回轉(zhuǎn)，定義為 A 軸，A 軸一般工作范圍+30 度至-120 度。工作臺(tái)的中間還設(shè)有一個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)，在圖示的位置上環(huán)繞 Z 軸回轉(zhuǎn)，定義為 C 軸，C 軸都是 360 度回轉(zhuǎn)。這樣通過 A 軸與 C 軸的組合，固定在工作臺(tái)上的工件除了底面之外，其余的五個(gè)面都可以由立式主軸進(jìn)行加工。A 軸和 C 軸最小分度值一般為 0.001 度，這樣又可以把工件細(xì)分成任意角度，加工出傾斜面、傾斜孔等。A 軸和 C 軸如與 XYZ 三直線軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，就可加工出復(fù)雜的空間曲面，當(dāng)然這需要高檔的數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)以及軟件的支持。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主軸剛性非常好，制造成本比較低。但一般工作臺(tái)不能設(shè)計(jì)太大，承重也較小，特別是當(dāng) A 軸回轉(zhuǎn)大于等于 90 度時(shí)，工件切削時(shí)會(huì)對(duì)工作臺(tái)帶來很大的承載力矩。 另一種是依靠立式主軸頭的回轉(zhuǎn)。主軸前端是一個(gè)回轉(zhuǎn)頭，能自行環(huán)繞 Z軸 360 度，成為 C 軸，回轉(zhuǎn)頭上還有帶可環(huán)繞 X 軸旋轉(zhuǎn)的 A 軸，一般可達(dá)±90 度以上，實(shí)現(xiàn)上述同樣的功能。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸加工非常靈活，工作臺(tái)也可以設(shè)計(jì)的非常大，客機(jī)龐大的機(jī)身、巨大的發(fā)動(dòng)機(jī)殼都可以在這類加工中心上加工。這種設(shè)計(jì)還有一大優(yōu)點(diǎn)：我們?cè)谑褂们蛎驺姷都庸で鏁r(shí)，當(dāng)?shù)毒咧行木€垂直于加工面時(shí)，由于球面銑刀的頂點(diǎn)線速度為零，頂點(diǎn)切出的工件表面質(zhì)量會(huì)很差，采用主軸回轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)，令主軸相對(duì)工件轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，使球面銑刀避開頂點(diǎn)切削，保證有一定的線速度，可提高表面加工質(zhì)量。這種結(jié)構(gòu)非常受模具高精度曲面加工的歡迎，這是工作臺(tái)回轉(zhuǎn)式加工中心難以做到的。為了達(dá)到回轉(zhuǎn)的高精度，高檔的回轉(zhuǎn)軸還配置了圓光柵尺反饋，分度精度都在幾秒以內(nèi)，當(dāng)然這類主軸的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本也較高。此外，我們還了解到數(shù)控機(jī)床許多優(yōu)點(diǎn)，在將來機(jī)械發(fā)展領(lǐng)域內(nèi)，數(shù)控將是重中之重。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)：1、對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)模具等產(chǎn)品單件生產(chǎn)的特點(diǎn)，為模具的制造提供了合適的加工方法；2、加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量；3、可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)，能加工形狀復(fù)雜的零件；4、加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；5、機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的 3~5 倍）；6、機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；7、有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息，使用了計(jì)算機(jī)控制方法，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造及管理一體化奠定了基礎(chǔ)；8、對(duì)操作人員的素質(zhì)要求較高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求更高；9、可靠性高。與傳統(tǒng)機(jī)床相比，數(shù)控具有以下一些特點(diǎn)。1、具有高度柔性在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造，更換許多模具、夾具，不需要經(jīng)常重新調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于所加工的零件頻繁更換的場(chǎng)合，亦即適合單件，小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，從而縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝裝備的費(fèi)用。2、加工精度高數(shù)控機(jī)床的加工精度一般可達(dá) 0.05—0.1MM，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號(hào)形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一脈沖信號(hào)，則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一具脈沖當(dāng)量（一般為 0.001MM），而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲桿螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行曲補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。3、加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。4、生產(chǎn)率高數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床的主軸聲速 和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削。數(shù)控機(jī)床正進(jìn)入高速加工時(shí)代，數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位及高速切削加工，極大地提高了生產(chǎn)率。另外，與加工中心的刀庫配合使用，可實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行多道工序的連續(xù)加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。5、改善勞動(dòng)條件數(shù)控機(jī)床加工前是經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機(jī)床就能有自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者要做的只是程序的輸入、編輯、零件裝卸、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測(cè)、零件的檢驗(yàn)等工作，勞動(dòng)強(qiáng)度大降低，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是結(jié)合起來，既清潔，又安全。6、利用生產(chǎn)管理現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時(shí)間，對(duì)所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化，現(xiàn)代化管理，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來，是現(xiàn)代化集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。4.實(shí)習(xí)總結(jié)此次實(shí)習(xí)，我不僅學(xué)到了很多數(shù)控方面的知識(shí)，而且也看到了很多先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床和一些先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器，豐富了我們的見識(shí)，開闊了我們的視野，讓我將之前所學(xué)的數(shù)控知識(shí)更好地理解，許多以前學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的疑惑都迎刃而解，對(duì)于此次實(shí)習(xí)看到的不懂的東西，我也通過查找各種圖書資料以及到網(wǎng)上查找相關(guān)資料來了解，這樣使我的知識(shí)得以豐富和完善。更看到了數(shù)控行業(yè)在國(guó)家發(fā)展中的重要作用，這更堅(jiān)定了我學(xué)習(xí)數(shù)控研究數(shù)控的決心。此次實(shí)習(xí)，雖然時(shí)間不長(zhǎng)，但是我卻收獲良多，在這里看到了先進(jìn)的各式各樣的數(shù)控加工設(shè)備，增加了我對(duì)數(shù)控領(lǐng)域知識(shí)的理解，拓寬了我的視野。同時(shí)通過這次實(shí)習(xí)，我認(rèn)識(shí)到了實(shí)踐的重要性。實(shí)踐中蘊(yùn)含了無窮無盡的知識(shí)，這些知識(shí)需要我們?cè)趯?shí)踐中取發(fā)現(xiàn)、去總結(jié)。這些在學(xué)校無法學(xué)到的知識(shí)以及寶貴的人生經(jīng)歷將激勵(lì)我在以后的人生路上勇于實(shí)踐，開拓創(chuàng)新。同時(shí)，我們應(yīng)好好珍惜每一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓自己變的充實(shí)而有內(nèi)涵?？偠灾舜翁旖蛑?，在王老師的指導(dǎo)下，受益匪淺，為我人生的下一次輝煌奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，成為我受益終生的寶貴財(cái)富。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱ZL50 裝載機(jī)總體及變速箱設(shè)計(jì)（第二行星排）系 別 ： 機(jī)械工程系 專 業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) ： 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 起 迄 日 期 ： 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 地 點(diǎn) : 指 導(dǎo) 教 師 ： 輔 導(dǎo) 教 師 ： 發(fā)任務(wù)書日期： 年 3 月 25 日 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目的：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握裝載機(jī)的總體參數(shù)的確定，變速箱設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容，將課程中所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去。 為今后步入社會(huì)、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1） 設(shè)計(jì)任務(wù)：① 裝載機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和結(jié)構(gòu)類別② 裝載機(jī)總體參數(shù)的確定③ 裝載機(jī)的總體布置④ 裝載機(jī)變速箱傳動(dòng)特性分析（2） 裝載機(jī)變速箱的設(shè)計(jì)和計(jì)算① 變速箱結(jié)構(gòu)形式的選擇② 變速箱行星排運(yùn)動(dòng)和受力分析（3） 裝載機(jī)變速箱設(shè)計(jì)中的要求① 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書，并正確繪制機(jī)械與液壓工程圖紙，獨(dú)立撰寫一分畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。② 知識(shí)要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能，分析與解決工程問題。通過學(xué)習(xí)、鉆研與實(shí)踐，深化理論認(rèn)識(shí)、擴(kuò)展知識(shí)領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。③ 能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測(cè)試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問題的能力。④ 綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計(jì)思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。⑤ 設(shè)計(jì)成果要求：凡給定的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括說明書、計(jì)算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。1） 對(duì)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械構(gòu)造、工作原理、整機(jī)布置等，均有清晰的了解。對(duì)設(shè)計(jì)過程、計(jì)算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識(shí)圖紙能力。對(duì)運(yùn)輸、安裝、使用等也有一定了解。2） 說明書、計(jì)算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設(shè)計(jì)計(jì)算步驟正確，數(shù)學(xué)計(jì)算準(zhǔn)確，各項(xiàng)說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機(jī)械機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，且清潔整齊。3） 對(duì)國(guó)內(nèi)裝載機(jī)情況有一般的了解，對(duì)各種裝載機(jī)有一定的分析、比較能力。其他各項(xiàng)應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。3、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果要求（包括圖表、實(shí)物等硬件要求）：① 計(jì)算說明書一份內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)要求的選型、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟(jì)性論證） ，字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)） 、 ，字?jǐn)?shù)要求不少于 2 萬字；撰寫中英文摘要；提倡學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖。② 圖紙一套1） 總圖一張（0 號(hào)）2） 工作裝置裝配圖一張（0 號(hào)）3） 零件圖 4-8 張（1，2，3 號(hào)）4、主要參考文獻(xiàn)：[1] 吳永平等.工程機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2007. [2] 楊占敏.輪式裝載機(jī).北京,化學(xué)工業(yè)出版社,2007.[3] 吳慶鳴 何小新 工程機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢 武漢大學(xué)出版社 2006.[4] 楊國(guó)平 現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.[5] 楊晉升 輪式裝載機(jī)設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 19865、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容2013.3.29-2013.4.112013.4.12-2013.4.252013.4.26-2013.5.92013.5.10-2013.5.232013.5.24-2013.6.132013.6.14-2013.6.222013.6.23-2013.6.27熟悉整理資料方案選擇及總體設(shè)計(jì)繪制總圖變速箱傳統(tǒng)系統(tǒng)分析行星排設(shè)計(jì)及受力分析計(jì)算繪制零件圖紙準(zhǔn)備論文及答辯教研室審查意見：教 研 室 主 任 簽 字 ：年 月 日系審查意見：系主任簽字：年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱ZL50 裝載機(jī)總體及變速箱設(shè)計(jì)（第二行星排）系 別 ： 機(jī)械工程系 專 業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) ： 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 起 迄 日 期 ： 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 地 點(diǎn) : 指 導(dǎo) 教 師 ： 輔 導(dǎo) 教 師 ： 發(fā)任務(wù)書日期： 年 3 月 25 日 1、 資料準(zhǔn)備：(要按照統(tǒng)一的格式來寫，每部分標(biāo)題不能自己隨意定)（開題報(bào)告的論文資料準(zhǔn)備部分是你對(duì)自己讀過的文獻(xiàn)資料的歸納總結(jié)，也就是我給你們開會(huì)時(shí)講的內(nèi)容，并且應(yīng)該重點(diǎn)落在你的題目上，即變速箱的設(shè)計(jì)上）(要認(rèn)真寫，不要企圖應(yīng)付)我們（開題報(bào)告是科技文，不能出現(xiàn)敘述性語氣）即將要設(shè)計(jì)的裝載機(jī)是一種用途非常廣泛得工程機(jī)械，它廣泛應(yīng)用于鏟裝、搬運(yùn)、卸載、平整散裝物料，也可以對(duì)巖石硬土等進(jìn)行輕度得鏟掘工作。因此，它被廣泛應(yīng)用于建筑、公路、鐵路、水電、港口、礦山及國(guó)防等工程中。裝載機(jī)對(duì)加快工程建設(shè)速度、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工程質(zhì)量、降低工程成本具有重要作用。所以裝載機(jī)在國(guó)內(nèi)外不論是品種還是產(chǎn)量，都有飛速發(fā)展，并且成為工程機(jī)械的主要品種之一。我國(guó)的輪式裝載機(jī)是從 20 世紀(jì) 70 年代初期發(fā)展起來的，與其他機(jī)種工程機(jī)械相比，輪式裝載機(jī)的橋、箱、泵、閥及缸等零部件產(chǎn)品配套相對(duì)成熟，已經(jīng)形成了比較完整的配套體系。而且自 90 年代以來，國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。工程機(jī)械產(chǎn)品以信息技術(shù)為先導(dǎo)，在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒與電控、液壓控制系統(tǒng)、自動(dòng)操縱、可視化駕駛、精確定位與作業(yè)、故障診斷與監(jiān)控、節(jié)能與環(huán)保等方面，有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。設(shè)計(jì)人員開發(fā)出了許多新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。ZL50 型裝載機(jī)作為主導(dǎo)產(chǎn)品，經(jīng)過多年的發(fā)展，質(zhì)量水平得到不斷提高，已經(jīng)形成獨(dú)立的產(chǎn)品系列和行業(yè)門類。近年來，國(guó)內(nèi)外裝載機(jī)的發(fā)展趨向于采用新結(jié)構(gòu)新技術(shù)，并向機(jī)電一體化、電子化方向發(fā)展。然而，我國(guó)裝載機(jī)在設(shè)計(jì)上存在很多問題，主要集中在可靠性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等方面。而變速箱對(duì)于裝載機(jī)來說又是重中之重，所以變速箱的設(shè)計(jì)好壞直接影響到裝載機(jī)的使用壽命以及工作效率。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上的裝載機(jī)已經(jīng)日趨成熟，但對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)裝載機(jī)的變速箱進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，仍有非常重要的意義。近年來，裝載機(jī)變速箱得到了很大的發(fā)展，德國(guó) ZF 公司有中心距80、95、105、115、120、143、154mm 七種變速器，適應(yīng)輸入扭矩為 130-1900Nm，檔位數(shù)從 3-17 個(gè)，有各種操縱方式的變速器適應(yīng)不同要求的車輛。日本豐田汽車公司的愛信精機(jī)公司有各種中心距的機(jī)型組合，286 種變速器供用戶選擇。而我國(guó)眾多的變速器生產(chǎn)企業(yè)尚沒有形成本企業(yè)的變速器系列化產(chǎn)品。德國(guó) ZF 公司聲場(chǎng)的9S109 同步器型倍檔 9 檔組合式變速器，主變速器有 5 個(gè)前進(jìn)檔，副變速器為行星齒輪系傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)副變速器中的同步器接合套與固定外齒圈接合時(shí)，行星齒輪內(nèi)齒圈被固定而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則副變速器掛入抵檔，此時(shí)將變速器分別掛入 5 個(gè)不同檔位可得到組合式變速器 5 個(gè)較大的傳動(dòng)比。美國(guó)伊頓公司生產(chǎn)的 BT-11509C 雙中間軸倍檔 9 檔組合式機(jī)械變速器，主副變速器接采用雙中間軸結(jié)構(gòu)。主變速器有 5 個(gè)前進(jìn)檔，副變速器由 2 檔齒輪傳動(dòng)，由于有兩個(gè)傳動(dòng)比數(shù)值很接近，故省掉一個(gè)傳動(dòng)比，組成 9 檔變速器。變速器最大輸入扭矩 1250Nm，總質(zhì)量 310kg，與發(fā)動(dòng)機(jī)直接連接或獨(dú)立安裝，左臥式或右臥式。變速器的操縱系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)距離操縱或直接操縱，雙 XH 型換檔排列，副變速器由壓縮空氣自動(dòng)換檔，爬行檔和倒檔用嚙合套換檔，其他檔用同步器換檔。美國(guó)伊頓公司富勒系列雙副軸變速器結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 美國(guó)伊頓公司生產(chǎn)的 BT-11509C 雙中間軸倍檔 9 檔組合式機(jī)械變速器，主副變速器皆采用雙中間軸結(jié)構(gòu)。主變速器有 5 個(gè)前進(jìn)檔。副變速器為 2 檔(高檔和低檔)齒輪傳動(dòng)，由于有 2 個(gè)傳動(dòng)比很接近，故省掉一個(gè)，組成 9 檔變速器。國(guó)內(nèi)變速器產(chǎn)品及時(shí)多來源于美國(guó)、德國(guó)、日本幾個(gè)國(guó)家，引進(jìn)技術(shù)多為上世紀(jì) 80-90 年代的產(chǎn)品。在國(guó)內(nèi)漫長(zhǎng)的引進(jìn)消化過程中，如今已有長(zhǎng)足的進(jìn)步，能夠在原有的技術(shù)引進(jìn)技術(shù)上，通過改型自行開發(fā)符合配套要求的新產(chǎn)品，當(dāng)從當(dāng)今變速器的法杖情況來看，在新產(chǎn)品開發(fā)上國(guó)內(nèi)變速器仍然走的事實(shí)已般型的開發(fā)過程們沒有真正的核心技術(shù)產(chǎn)品。從國(guó)內(nèi)重型汽車變速器市場(chǎng)容量來看，有三分之一的產(chǎn)品來自進(jìn)口，而另外三分之二的產(chǎn)品中有 80%以上源自國(guó)外技術(shù)，國(guó)內(nèi)自主開發(fā) 的重型汽車變速器產(chǎn)品銷量很小，從而說明國(guó)內(nèi)重型汽車變速器廠家的自主開發(fā)能力仍然很薄弱，應(yīng)對(duì)整車新車型配套產(chǎn)品的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我國(guó)城市車輛將重點(diǎn)發(fā)展的 13.8m 客車上使用的變速器，目前只有 ZF 一家能向國(guó)內(nèi)企業(yè)供應(yīng)，就足以說明國(guó)內(nèi)的重型車變速器企業(yè)仍然很渺小，在技術(shù)方面仍然有很長(zhǎng)的路要走?；谏鲜鰞?nèi)容，此設(shè)計(jì)主要是改進(jìn)變速箱，跟緊裝載機(jī)行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢(shì)，走向客車低地板化、綠色環(huán)保化、城市公交大型化，開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)情的重型車用變速器。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目的：（標(biāo)題不對(duì)，要和其他同學(xué)一樣）本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握裝載機(jī)的總體參數(shù)的確定，變速箱設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容，將課程中所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去。 為今后步入社會(huì)、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，輪式裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)，也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的一次比較完整的整機(jī)設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)，我們可以培養(yǎng)獨(dú)立的機(jī)械整機(jī)設(shè)計(jì)的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。通過設(shè)計(jì)，我們還能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料，計(jì)算圖表，手冊(cè)，圖冊(cè)和規(guī)范；熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以完成一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械整體設(shè)計(jì)方面所必須具備的基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練。2、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1） 設(shè)計(jì)任務(wù)：① 裝載機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和結(jié)構(gòu)類別② 裝載機(jī)總體參數(shù)的確定③ 裝載機(jī)的總體布置④ 裝載機(jī)變速箱傳動(dòng)特性分析（2） 裝載機(jī)變速箱的設(shè)計(jì)和計(jì)算① 變速箱結(jié)構(gòu)形式的選擇② 變速箱行星排運(yùn)動(dòng)和受力分析（3） 裝載機(jī)變速箱設(shè)計(jì)中的要求① 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書，并正確繪制機(jī)械與液壓工程圖紙，獨(dú)立撰寫一分畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。② 知識(shí)要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能，分析與解決工程問題。通過學(xué)習(xí)、鉆研與實(shí)踐，深化理論認(rèn)識(shí)、擴(kuò)展知識(shí)領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。③ 能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測(cè)試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問題的能力。④ 綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計(jì)思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。⑤ 設(shè)計(jì)成果要求：凡給定的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括說明書、計(jì)算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。1） 對(duì)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械構(gòu)造、工作原理、整機(jī)布置等，均有清晰的了解。對(duì)設(shè)計(jì)過程、計(jì)算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識(shí)圖紙能力。對(duì)運(yùn)輸、安裝、使用等也有一定了解。2） 說明書、計(jì)算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設(shè)計(jì)計(jì)算步驟正確，數(shù)學(xué)計(jì)算準(zhǔn)確，各項(xiàng)說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機(jī)械機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，且清潔整齊。3） 對(duì)國(guó)內(nèi)裝載機(jī)情況有一般的了解，對(duì)各種裝載機(jī)有一定的分析、比較能力。其他各項(xiàng)應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。4、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果要求（包括圖表、實(shí)物等硬件要求）：① 計(jì)算說明書一份內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)要求的選型、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟(jì)性論證） ，字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)） 、 ，字?jǐn)?shù)要求不少于 2 萬字；撰寫中英文摘要；提倡學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖。② 圖紙一套1） 總圖一張（0 號(hào)）2） 工作裝置裝配圖一張（0 號(hào)）3） 零件圖 4-8 張（1，2，3 號(hào)）5、主要參考文獻(xiàn)：[1] 吳永平等.工程機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2007. [2] 楊占敏.輪式裝載機(jī).北京,化學(xué)工業(yè)出版社,2007.[3] 吳慶鳴 何小新 工程機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢 武漢大學(xué)出版社 2006.[4] 楊國(guó)平 現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.[5] 楊晉升 輪式裝載機(jī)設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 19865、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容2013.3.29-2013.4.112013.4.12-2013.4.252013.4.26-2013.5.92013.5.10-2013.5.232013.5.24-2013.6.132013.6.14-2013.6.222013.6.23-2013.6.27熟悉整理資料方案選擇及總體設(shè)計(jì)繪制總圖變速箱傳統(tǒng)系統(tǒng)分析行星排設(shè)計(jì)及受力分析計(jì)算繪制零件圖紙準(zhǔn)備論文及答辯教研室審查意見：教 研 室 主 任 簽 字 ：年 月 日系審查意見：系主任簽字：年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱ZL50 裝載機(jī)總體及變速箱設(shè)計(jì)（第二行星排）系 別 ： 機(jī)械工程系 專 業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) ： 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 起 迄 日 期 ： 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 地 點(diǎn) : 指 導(dǎo) 教 師 ： 輔 導(dǎo) 教 師 ： 發(fā)任務(wù)書日期： 年 3 月 25 日 一、 資料準(zhǔn)備：裝載機(jī)是一種用途非常廣泛得工程機(jī)械，它廣泛應(yīng)用于鏟裝、搬運(yùn)、卸載、平整散裝物料，也可以對(duì)巖石硬土等進(jìn)行輕度得鏟掘工作。因此，它被廣泛應(yīng)用于建筑、公路、鐵路、水電、港口、礦山及國(guó)防等工程中。裝載機(jī)對(duì)加快工程建設(shè)速度、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工程質(zhì)量、降低工程成本具有重要作用。所以裝載機(jī)在國(guó)內(nèi)外不論是品種還是產(chǎn)量，都有飛速發(fā)展，并且成為工程機(jī)械的主要品種之一。然而，我國(guó)裝載機(jī)在設(shè)計(jì)上存在很多問題，主要集中在可靠性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等方面。而變速箱對(duì)于裝載機(jī)來說又是重中之重，所以變速箱的設(shè)計(jì)好壞直接影響到裝載機(jī)的使用壽命以及工作效率。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上的裝載機(jī)已經(jīng)日趨成熟，但對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)裝載機(jī)的變速箱進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，仍有非常重要的意義?；谏鲜鰞?nèi)容，此設(shè)計(jì)主要是改進(jìn)變速箱，跟緊裝載機(jī)行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢(shì)，走向客車低地板化、綠色環(huán)?；⒊鞘泄淮笮突?，開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)情的重型車用變速器。二、本課題的目的（重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問題）本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握裝載機(jī)的總體參數(shù)的確定，變速箱設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容，將課程中所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去。 為今后步入社會(huì)、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，輪式裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)，也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的一次比較完整的整機(jī)設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)，我們可以培養(yǎng)獨(dú)立的機(jī)械整機(jī)設(shè)計(jì)的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。通過設(shè)計(jì)，我們還能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料，計(jì)算圖表，手冊(cè)，圖冊(cè)和規(guī)范；熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以完成一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械整體設(shè)計(jì)方面所必須具備的基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練。二、 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1） 設(shè)計(jì)任務(wù)：① 裝載機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和結(jié)構(gòu)類別② 裝載機(jī)總體參數(shù)的確定③ 裝載機(jī)的總體布置④ 裝載機(jī)變速箱傳動(dòng)特性分析（2） 裝載機(jī)變速箱的設(shè)計(jì)和計(jì)算① 變速箱結(jié)構(gòu)形式的選擇② 變速箱行星排運(yùn)動(dòng)和受力分析（3） 裝載機(jī)變速箱設(shè)計(jì)中的要求① 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書，并正確繪制機(jī)械與液壓工程圖紙，獨(dú)立撰寫一分畢業(yè)論文，并繪制有關(guān)圖表。② 知識(shí)要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能，分析與解決工程問題。通過學(xué)習(xí)、鉆研與實(shí)踐，深化理論認(rèn)識(shí)、擴(kuò)展知識(shí)領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。③ 能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測(cè)試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問題的能力。④ 綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計(jì)思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。⑤ 設(shè)計(jì)成果要求：凡給定的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括說明書、計(jì)算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。1） 對(duì)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械構(gòu)造、工作原理、整機(jī)布置等，均有清晰的了解。對(duì)設(shè)計(jì)過程、計(jì)算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識(shí)圖紙能力。對(duì)運(yùn)輸、安裝、使用等也有一定了解。2） 說明書、計(jì)算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設(shè)計(jì)計(jì)算步驟正確，數(shù)學(xué)計(jì)算準(zhǔn)確，各項(xiàng)說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機(jī)械機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，且清潔整齊。3） 對(duì)國(guó)內(nèi)裝載機(jī)情況有一般的了解，對(duì)各種裝載機(jī)有一定的分析、比較能力。其他各項(xiàng)應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果要求（包括圖表、實(shí)物等硬件要求）：① 計(jì)算說明書一份內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)要求的選型、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟(jì)性論證） ，字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)） 、 ，字?jǐn)?shù)要求不少于 2 萬字；撰寫中英文摘要；提倡學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖。② 圖紙一套1） 總圖一張（0 號(hào)）2） 工作裝置裝配圖一張（0 號(hào)）3） 零件圖 4-8 張（1，2，3 號(hào)）五、主要參考文獻(xiàn)：[1] 吳永平等.工程機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2007. [2] 楊占敏.輪式裝載機(jī).北京,化學(xué)工業(yè)出版社,2007.[3] 吳慶鳴 何小新 工程機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢 武漢大學(xué)出版社 2006.[4] 楊國(guó)平 現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.[5] 楊晉升 輪式裝載機(jī)設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1986六、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容2013.3.29-2013.4.112013.4.12-2013.4.252013.4.26-2013.5.92013.5.10-2013.5.232013.5.24-2013.6.132013.6.14-2013.6.222013.6.23-2013.6.27熟悉整理資料方案選擇及總體設(shè)計(jì)繪制總圖變速箱傳統(tǒng)系統(tǒng)分析行星排設(shè)計(jì)及受力分析計(jì)算繪制零件圖紙準(zhǔn)備論文及答辯教研室審查意見：教 研 室 主 任 簽 字 ：年 月 日系審查意見：系主任簽字：年 月 日 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）題目ZL50 裝載機(jī)總體及行星變速箱設(shè)計(jì)（第二排行星架）學(xué) 科 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 摘要Zl50 裝載機(jī)是我國(guó)輪式裝載機(jī)系列中的中型產(chǎn)品，該機(jī)是一種較大型的以裝卸散狀物料為主的工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于礦山、基建、道路修筑、港口、貨場(chǎng)、煤場(chǎng)等地進(jìn)行裝載、推土、鏟挖、起重、牽引等作業(yè)。本設(shè)計(jì)的步驟簡(jiǎn)單如下：1.對(duì)裝載機(jī)的總體進(jìn)行分析，確定總體參數(shù)；2.牽引計(jì)算，確定出各檔及各檔傳動(dòng)比；3.對(duì)裝載機(jī)進(jìn)行整體布置，并繪出總體布置圖；4.變速箱的設(shè)計(jì)，這是本設(shè)計(jì)中最主要的部分，確定傳動(dòng)比，設(shè)計(jì)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，配齒計(jì)算，得出齒圈、行星輪、太陽輪的齒數(shù)，并驗(yàn)算其合理性。然后進(jìn)行齒輪設(shè)計(jì)；5.對(duì)離合器，軸、軸承的設(shè)計(jì)及選擇。此設(shè)計(jì)中，主要任務(wù)是設(shè)計(jì)變速箱及第二行星排，設(shè)計(jì)中采用了行星式動(dòng)力換擋變速箱，它具有 3 個(gè)離合器和 3 根軸，且軸安裝在殼體內(nèi)，使變速箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維修。變速箱具有兩個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)后退檔，可以產(chǎn)生三個(gè)速度。關(guān)鍵詞： 裝載機(jī) 液力機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 行星式動(dòng)力換擋變速箱TABSTRACTThe loader ZL50 iswheel type and it is more bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine、capital contuction、road builing 、port、field、coalfield and carries loading 、pushing dust 、diging rising weightThe design of the simple steps are as follows: 1.the overall loader analysis , to determine the overall parameters; 2. traction calculation, determine the gear and the gear ratio; 3 .to loader for the overall layout, and draw the overall layout; 4.design of gearbox ,and it is the design of the main parts determination of design, transmission ratio, transmission diagram, gear tooth number calculation, the ring gear, a planet wheel, sun wheel, and check the rationality. Then the design of the clutch gear; 5. design and selection of shaft, bearing.In my design, I adopt counter shaft power shift transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speedsKEY WORDS: lorder liquid engine driving system Hydraulic torque conventer power shift gearbox目錄第 1 章 前言········································································· 1第 2 章 總體設(shè)計(jì)·································································· 22.1 概述··········································································· 22.2 選擇確定總體參數(shù)··························································· 22.3 裝載機(jī)底盤部件型式設(shè)計(jì)·················································· 11第 3 章 牽引計(jì)算································································ 223.1 柴油機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸入與輸出特性曲線······················· 223.2 確定檔位及各檔傳動(dòng)比···················································· 283.3 運(yùn)輸工況牽引特性曲線···················································· 313.4 求出各檔最高車速并分析牽引特性······································· 33第 4 章 總體布置································································ 354.1 總體布置草圖的基準(zhǔn)······················································· 354.2 各組成部件的位置························································· 354.3 計(jì)算平衡重·································································· 394.4 橋荷的分配································································· 404.5 驗(yàn)算輪胎載荷······························································· 424.6 總體布置圖·································································· 43第 5 章 行星式動(dòng)力換擋變速箱設(shè)計(jì)········································ 435.1 傳動(dòng)比的確定 ······························································ 445.2 傳動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì) ······························································ 455.3 配齒計(jì)算 ··································································· 475.4 離合器設(shè)計(jì)·································································· 535.5 齒輪設(shè)計(jì)····································································· 565.6 軸的設(shè)計(jì)····································································· 595.7 軸承的選擇計(jì)算····························································· 64第 6 章 畢業(yè)設(shè)計(jì)小節(jié)··························································· 66參考文獻(xiàn)············································································68畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告····································································· 69附：英文翻譯英文原文0設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果第 1 章前言第 1 章前言ZL50 輪式裝載機(jī)是一種較大型的以裝卸散狀物料為主的工程機(jī)械，因其具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動(dòng)性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，所以對(duì)于加快工程建設(shè)速度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工程質(zhì)量，降低工程成本都發(fā)揮著重要的作用，是現(xiàn)代機(jī)械化施工中不可缺少的裝備之一。ZL50 輪式裝載機(jī)是高效率、用途廣泛的工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于建筑、礦山、道路、水電和國(guó)防建設(shè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，不僅對(duì)松散的堆積物料可以進(jìn)行裝、運(yùn)、卸等作業(yè)，還可以對(duì)巖石、硬土進(jìn)行輕度挖掘工作。ZL50 輪式裝載機(jī)屬于 ZL 系列，采用輪式行走系，液力機(jī)械傳動(dòng)系，鉸接式車架工作裝置采用液壓操縱。此類裝載機(jī)具有機(jī)動(dòng)性好、轉(zhuǎn)向靈活、生產(chǎn)率高、操縱輕便等特點(diǎn)，一般后橋布置為擺動(dòng)橋，增加了整機(jī)的穩(wěn)定性，所以該機(jī)的安全性好。ZL50 輪式裝載機(jī)為四輪驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)，作業(yè)時(shí)以全輪驅(qū)動(dòng)，空車運(yùn)輸時(shí)，為防止寄生功率，僅用前輪驅(qū)動(dòng)，因此后橋的傳動(dòng)可以用嚙合套脫開。ZL50裝載機(jī)采用液壓與液力機(jī)械傳動(dòng)，具有變速平穩(wěn)、傳動(dòng)比大、作業(yè)效率高和無級(jí)變速等特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。其變速器采用行星齒輪變速器，換檔操縱為液壓式。ZL50 裝載機(jī)的主要特點(diǎn)：采用雙渦輪變矩器、具有兩個(gè)前進(jìn)檔一個(gè)倒退檔的雙行星傳動(dòng)動(dòng)力換檔變速器，以及能實(shí)現(xiàn)脫起動(dòng)，內(nèi)燃機(jī)熄火轉(zhuǎn)向，排氣制動(dòng)的“三合一”機(jī)構(gòu)。畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：1設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果第 2 章總體設(shè)計(jì)2.1 概述2.2 選擇確定總體參數(shù)第 2 章 總體設(shè)計(jì)2.1 概述總體設(shè)計(jì)是極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)械的總設(shè)想。總體設(shè)計(jì)的成敗關(guān)系到整部機(jī)械的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，直接決定了機(jī)械設(shè)計(jì)的成敗?？傮w設(shè)計(jì)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和部件設(shè)計(jì)的進(jìn)行，在接受設(shè)計(jì)任務(wù)以后，應(yīng)進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究。收集國(guó)內(nèi)外同類機(jī)械的有關(guān)資料。了解當(dāng)前國(guó)內(nèi)外裝載機(jī)的使用、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和科研情況，并進(jìn)行分析比較，制定總的設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)保證保證所設(shè)計(jì)機(jī)型符合的方針、政策。在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，力求結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性好，壽命長(zhǎng)。制定總則之后，便可以編制設(shè)計(jì)任務(wù)書，在調(diào)研的基礎(chǔ)上，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，從優(yōu)選擇總體方案，以確保設(shè)計(jì)的成功。裝載機(jī)總體參數(shù)的選擇就是對(duì)裝載機(jī)主要性能提出總體的要求，作為整機(jī)和總體設(shè)計(jì)的依據(jù)?？偟脑O(shè)計(jì)原則：1．遵守“三化”：零件標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品系列化、部件2．采用“四新”：新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝。3．滿足“三好”：好制造、好使用、好維修。裝載機(jī)總體參數(shù)主要包括：發(fā)動(dòng)機(jī)功率，載重量，裝載機(jī)自重，車速，牽引力，鏟起力，軸距，輪距，最大卸載高度，最小轉(zhuǎn)向半徑，輪胎尺寸，整機(jī)外形尺寸。2.2 選擇確定總體參數(shù)目前，裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)中有計(jì)算法、類比法及綜合運(yùn)用計(jì)算等三種設(shè)計(jì)方法，限于我們的條件，我們的設(shè)計(jì)采用計(jì)算法和類比法綜合運(yùn)用的方法，比較法就是參考國(guó)內(nèi)外已有的同類型機(jī)種的參考尺寸，結(jié)合我們要設(shè)計(jì)的機(jī)型的具體要求，參照確定畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：2設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果其參數(shù)尺寸?？傮w參數(shù)的確定包括以下內(nèi)容：2.2.1 確定軸距和輪距1．軸距是裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)中的主要尺寸，一般是用比較法初步選取，然后通過繪制總布置，才能準(zhǔn)確地選定軸距。軸距 L 的主要影響以下三個(gè)方面的性能：（1）軸距增大，有利于提高整車的縱向穩(wěn)定性。軸距增加還可以減少裝載機(jī)在行駛中之前后顛覆，提高行駛平穩(wěn)性，減少司機(jī)疲勞。（2）軸距增長(zhǎng)如其它條件不變時(shí)，最小轉(zhuǎn)彎半徑增加。（3）軸距增長(zhǎng)，相應(yīng)的車架、傳動(dòng)軸等都要增長(zhǎng)，所以裝載機(jī)自重增加。此外，軸距的改變，還會(huì)影響車架受力和整機(jī)的通過性。2．大部分裝載機(jī)前后輪距相同，且前后輪用相同的輪胎。（1）輪距增加，可提高整機(jī)橫向穩(wěn)定性，但最小轉(zhuǎn)彎半徑將增加，影響機(jī)動(dòng)性。（2）輪距增加會(huì)造成鏟斗斗寬的增加。因?yàn)樵谧鳂I(yè)中要保護(hù)輪胎不被碰傷，一般鏟斗要比輪胎寬50――100mm（單側(cè)） ，所以輪距增加，鏟斗寬度相應(yīng)加寬，這樣就降低單位斗刃長(zhǎng)度上的插入力。綜上所述，參考同類產(chǎn)品初選：軸距 3300mm 輪距 2200mm2.2.2 初選輪胎:裝載機(jī)多在松軟、潮濕或干硬不平的地面上工作，為了降低接地比壓，增加輪胎支承面積，改善附著性能和緩沖性能，多采用低壓寬基輪胎。在國(guó)外，寬基輪胎多采用無內(nèi)胎輪胎，它工作安全，散熱性好，壽命較長(zhǎng)。必要時(shí)其內(nèi)部還可注入氯化鈣軸 距3300mm輪 距2200mm畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：3設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果溶液，以增加裝載機(jī)作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性和附著性能。輪式裝載機(jī)的輪胎費(fèi)用占整機(jī)費(fèi)的 10%—15%，占裝載機(jī)使用費(fèi)用的 25%—50%，因此，正確的選擇輪胎，延長(zhǎng)輪胎的使用壽命，對(duì)降低生產(chǎn)成本，具有重要的意義。裝載機(jī)的輪胎應(yīng)根據(jù)輪胎所受負(fù)荷，作業(yè)場(chǎng)地情況和運(yùn)輸距離來選擇。它除了滿足一定的承載能力外，還需要有很好的耐磨、抗穿刺性、牽引性、散熱性和緩沖性能。對(duì)于常在松軟地面上作業(yè)的裝載機(jī)，為了發(fā)揮其牽引力，要求輪胎有較好附著性能，應(yīng)采用牽引型輪胎，其特點(diǎn)是輪胎表面溝槽寬度大于凸起花紋的寬度（二倍以上） ，能使花紋壓入軟土中，產(chǎn)生比較大的抓土能力。花紋呈“八”字形或“人”字型，具有較好的自動(dòng)排除溝槽中泥土的能力，它的橡膠層薄，散熱快，因此可在較高的速度下運(yùn)轉(zhuǎn)。輪式裝載機(jī)在礦山、碎石廠作業(yè)時(shí)，輪胎外側(cè)最易受損傷，為了保護(hù)輪胎，或?qū)⑼獠刻ゼ绮糠旨雍?，或?qū)⑼鈧?cè)半個(gè)胎面作成光胎面，采用耐切割的膠料，以提高抗切割性能。對(duì)于用在礦山碎石硬路面作業(yè)的裝載機(jī)，要求輪胎具有耐磨和抗穿刺的能力，應(yīng)采用巖石型輪胎，其特點(diǎn)是凸起花紋的寬度大于槽寬，橡膠層厚，花紋深，不易被尖刀刺穿或切割，使其在巖石等硬地面作業(yè)時(shí)使用壽命長(zhǎng)。但其散熱差，不宜作長(zhǎng)距離或高速行使。綜上所述，參照同類產(chǎn)品，初選輪胎規(guī)格為23.5—25 越野寬基輪胎輪胎最大寬度為:615mm 輪胎最大外直徑為:1627mm充氣壓力:前輪 0.28—0.32MPa 后輪 0.27—0.29MPa2.2.3 初定斗寬和斗型:鏟斗的設(shè)計(jì)要求是：輪胎規(guī)格為23.5—25畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：4設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果1．鏟斗是直接用來切削，收集，運(yùn)輸和卸出物料，裝載機(jī)工作時(shí)的插入能力及鏟掘能力是通過鏟斗直接發(fā)揮出來的，鏟斗的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸直接影響裝載機(jī)的作業(yè)效率和工作可靠性，所以減少切削阻力和提高作業(yè)銷率是鏟斗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要要求。2．鏟斗是在惡劣的條件下工作，承受很大的沖擊載荷和劇烈的磨削，所以要求鏟斗具有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)要耐磨。3．根據(jù)載重物料的容重，鏟斗有多種形式。鏟斗可做成帶齒和不帶齒的兩種，斗齒的作用是在鏟斗插入料堆時(shí)，減少鏟斗與料堆的作用面積，使插入力作用在斗齒上，破壞物料結(jié)構(gòu)，因而帶齒的斗尖有較大的插入堆料的能力，適宜于鏟裝礦石和堅(jiān)實(shí)物料。齒型的選擇應(yīng)考慮插入阻力和耐磨兩個(gè)因素，并且要便于更換。尖齒（長(zhǎng)而窄）插入力較強(qiáng)，但不耐磨；鈍齒（寬而寬）則較耐磨，然而插入阻力大，一般輪式裝載機(jī)多用前者，履帶式多用后者。斗齒的數(shù)目視斗寬而定，一般平均齒距在 150—350mm 間較合適，實(shí)驗(yàn)證明，斗齒過密，齒間易嵌料，插入阻力反而增大。斗齒有整體式和分體式兩種，中小型裝載機(jī)多用前者，大型裝載機(jī)由于作用條件惡劣，斗齒磨損厲害，則常用分體式?；君X與鏟斗刃一般均以螺栓或鉚釘連接，齒尖則以水平銷固定在基本齒上，這種連接方式，水平受力小，且不易脫落，并易于更換。鏟斗是裝鏟物料的工具，它的斗型和結(jié)構(gòu)是否合理，直接影響裝載機(jī)的生產(chǎn)率。在設(shè)計(jì)工作裝置連桿機(jī)構(gòu)之前，首先要確定鏟斗的幾何形狀和尺寸，因?yàn)樗c連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有密切聯(lián)系。畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：5設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果圖 2-1 鏟斗圖 2-1 所示是一個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的鏟斗，底板上的主切削刃和側(cè)板上側(cè)刀刃 2 均由耐磨材料制成；在鏟斗的上方有擋板 3 把斗后壁加高，以防止斗舉高以保護(hù)斗底，并加強(qiáng)斗的剛度。直線型刀刃適宜用于裝載輕質(zhì)和松散小顆粒物料，并可利用刀刃作刮平、清理場(chǎng)地工作；V 型刀刃便于插入堆料，有利于改善作業(yè)裝置的偏載，適宜于鏟裝較密實(shí)的物料。由于它的斗刃突出，影響卸載高度。綜合以上分析，并參考同類機(jī)型本設(shè)計(jì)選用直線型切削刃，帶斗齒。鏟斗底壁長(zhǎng) L=707mm。斗寬 B=輪距 +輪胎寬+2a=2240+615+2×（50~100）=2955~3055mma——鏟斗外側(cè)突出輪胎的尺寸，通常取 50~100mm2.2.4 計(jì)算作業(yè)阻力：裝載機(jī)在進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)的作業(yè)阻力主要有：鏟斗插入料堆的插入阻力、提升動(dòng)臂時(shí)的掘起阻力、翻起轉(zhuǎn)斗時(shí)的轉(zhuǎn)斗阻力矩。1.掘起阻力掘起阻力是當(dāng)鏟斗插入料堆一定深度后，利用動(dòng)臂舉升或轉(zhuǎn)斗時(shí)，料堆對(duì)鏟斗的垂直反作用力。作用在斗齒后 100mm 處.鏟起阻力同樣受到物料的塊度、松散性、容積比重、溫度、濕度、物料之間及物料與斗壁之間的摩擦影響。最大的鏟起阻力發(fā)生在鏟斗剛剛開始提升的時(shí)刻，隨著動(dòng)臂的提高，鏟起阻力逐漸減小。鏟斗底壁長(zhǎng)L=707mm畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：6設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果鏟起阻力可用下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：N=2.2 BKτ cosψ zaL式中 ψ——?jiǎng)颖坶_始提升時(shí)，鏟斗忍運(yùn)動(dòng)方向與地面垂直線之間的夾角，初算時(shí)可取為 30°—40°。Kτ ——鏟斗開始提升物料時(shí)的剪切阻力（KN/m 3）剪切阻力需通過實(shí)驗(yàn)確定，如對(duì)于塊度 100—300mm的已松散巖石（花崗巖） ，如參考書[Ⅰ]表 2—4 所示；已松散巖石的平均剪切阻力可定為 35KN/m2。考慮本機(jī)工作情況及鏟斗形狀、尺寸等因素，各值選取如下：lZa=707mm=0.707m B=2940mm=2.94mKτ =35KN/m ψ=30°2代入上式計(jì)算掘起阻力 N：N=2.2×0.707 ×2.94×3500×cos30o25.1=12.969KN裝載機(jī)作業(yè)時(shí)的工作阻力受作業(yè)對(duì)象（物料性質(zhì)、粒度大小、料堆高度等） 、地面條件、鏟斗結(jié)構(gòu)和司機(jī)操作水平等因素的影響，其變化很大，因而采用公式計(jì)算的方法很難得到確切的工作阻力值，往往誤差較大，一般僅用于設(shè)計(jì)專用裝載機(jī)，在已知各系數(shù)值的前提下用作設(shè)計(jì)依據(jù)，或作為通用裝載機(jī)的設(shè)計(jì)參考。2.插入阻力插入阻力是裝載機(jī)鏟斗插入料堆時(shí)，料堆對(duì)鏟斗的水平反作用力。它是由下列各項(xiàng)阻力組成，鏟斗前端的水平切削刃和兩側(cè)壁切削刃上的阻力；鏟斗底側(cè)壁內(nèi)表面與物料的摩擦阻力；鏟斗底外表與料堆之間的摩擦阻力；這些阻力與物料性質(zhì)、料堆高度、鏟斗插入料堆深度和鏟斗結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究得到的下列公式，可用來計(jì)算確定總的插入阻力。（N） 參考書[I]P 314325.1KBLPzaT?畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：7設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果式中： ）鏟 斗 插 入 阻 力 （ NPT?對(duì)于松散程度較好的物料：塊度＜300mm 時(shí)， 0.1?K塊度＜400mm 時(shí)， 塊度＜500mm 時(shí)， 3.1如物料松散程度較差，上述各值增大 20～40%；對(duì)于細(xì)粒料（如礫石等） ；K1=0.45～0.5；對(duì)于小塊細(xì)料：K1=0.75 ； B-鏟斗寬度（cm） ；cmlLza7.07);??鏟 斗 插 入 料 堆 深 度 （由任務(wù)書知 K1=1.1K2——物料種類（容積比重）的影響系數(shù)：由[Ⅰ]表 1-2，取 K2=0.12K3——散狀物料堆高度影響系數(shù)。由[Ⅱ]表 1-3，取 K3=1.0K4——考慮鏟斗形狀的系數(shù)，一般在 1.1-1.8 之間,取 K4=1.25對(duì)于前刃不帶齒的斗，K4 取最大值，本機(jī)取K4=1.25 由此得 4325.1KBLPzaT?=1.1×1.12×70.71.25×299×1.0×1.25=10148（公斤）≈99.45KN2.2.5 裝載機(jī)的使用重量:裝載機(jī)作業(yè)時(shí)要發(fā)揮大的插入力,必須要求機(jī)器有足夠的自重,增加附著性能.但機(jī)器自重的增加,將會(huì)導(dǎo)致裝載機(jī)運(yùn)行阻力增大動(dòng)力性能變差,材料和燃料消耗增加,輪胎壽命縮短,以及造價(jià)提高.對(duì)于一般土壤,如附著重量過大,當(dāng)其比壓超過某一極限而破壞土壤結(jié)構(gòu)時(shí)甚至使附著性能反而變壞.因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在保證一定附著牽引力的前提下盡量使機(jī)器的自重降低,具有同極作業(yè)能力和壽命的機(jī)器,其自重越小,往往說明其總體布置,材料利用和部件設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：8設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果合理性,一般可用單位自重功率或單位斗容自重來反映,它是機(jī)械技術(shù)性能的重要比較指標(biāo)之一。裝載機(jī)是在行進(jìn)中插入料堆的,如不計(jì)慣性影響裝載機(jī)在水平地面欲克服插入阻力 PT 所需要的牽引力為 = 牽引力 Pkp 的最大值受地面附著條kpPt件限制,可列出下式: ≤kp?式中: —附著力 = ·Φ?G—裝載機(jī)附著重量 Φ—附著系數(shù)(查表) G由上兩式可求得裝載機(jī)為克服最大插入阻力PTmax 所必需之附著重量： ??maxTP?對(duì)于全輪驅(qū)動(dòng),附著重量 為裝載機(jī)自重 PTmax= 即 =99.28/0.75=133KNt?maxTP?參考同類機(jī)型選取 176.4KN(自重為 18 噸）2.2.6 確定發(fā)動(dòng)機(jī)功率:裝載機(jī)作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率（飛輪功率）消耗兩部分：牽引功率和驅(qū)動(dòng)液壓泵功率。1.牽引功率是由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)行駛的功率?？砂聪率接?jì)算：N1=PkVT/270η(馬力)式中： Pk——額定輪緣切線牽引力VT——裝載機(jī)插入料堆的理論作業(yè)速度；取 3—4km/h，這里取 3.5km/h。η——傳動(dòng)系總效率，機(jī)械傳動(dòng) 0.85-0.88，液力機(jī)械傳動(dòng) 0.6—0.75，這里取 0.7Pk=PH+Pf PH= ψ H Pf= f?G?式中： ——裝載機(jī)空載附著重量，取 176.4KN?Gψ H——額定附著重量利用系數(shù)，它是相應(yīng)于額定滑轉(zhuǎn)率時(shí)的附著重量利用系數(shù)輪式裝載機(jī)取 ψ H0.45—0.55 之間，取 0.5。f——滾動(dòng)阻力系數(shù)，依參考書[Ⅰ]表 1—2 取 f=0.04畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：9設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果則：P k=176.4×0.5+176.4×0.04=95.256KN=9.72(噸)N1=（9525.6×3） /（270×0.7）=151.2 （馬力）2.驅(qū)動(dòng)液壓泵功率：裝載機(jī)用的柴油機(jī)工作條件惡劣，負(fù)載大，應(yīng)選用按一小時(shí)功率標(biāo)定的工程機(jī)械用柴油機(jī)，如選用車用柴油機(jī)，因它是按 15 分鐘標(biāo)定功率的，建議將其功率降低 10~20%使用。裝載機(jī)上所用的油泵有：作業(yè)泵（供工作裝置液壓缸用） 、轉(zhuǎn)向泵（供轉(zhuǎn)向液壓缸用） 、變速泵（供動(dòng)力換檔速箱和變矩器冷卻用）等。裝載機(jī)不同工況，驅(qū)動(dòng)液壓泵所需功率是不同的。當(dāng)裝載機(jī)作直線行駛、工作裝置不動(dòng)作時(shí)，作業(yè)泵，轉(zhuǎn)向泵處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，計(jì)算時(shí)作業(yè)泵和轉(zhuǎn)向泵的空載壓力（一般取 500KPa） 、變速泵取工作壓力計(jì)算，此時(shí)驅(qū)動(dòng)液壓泵所需功率很小。當(dāng)裝載機(jī)邊走邊操縱斗動(dòng)作時(shí)，作業(yè)泵工作壓力高，流量大，驅(qū)動(dòng)油泵所需功率大。作業(yè)泵的計(jì)算壓力應(yīng)取多大需視不同機(jī)型而異。驅(qū)動(dòng)油泵功率，一般 N2=0.2Ne,Ne=N1+N2,即Ne=N1/0.8=151.2/0.8=189(馬力)。選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)：6135Q-1 柴油機(jī)額定功率 ：220 馬力2.2.7 最大卸載高度和相應(yīng)的卸載距離：最大卸載高度是根據(jù)裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和它相配合作業(yè)的運(yùn)輸車輛來確定。根據(jù)上述要求，所需最大卸載高度 Hmax 可由下式確定：H max=H1+△H=H 1+0.193B=H1+0.2B [Ⅰ] P 42式中： H1——運(yùn)輸車輛車箱離地面高度（mm） ；電動(dòng)機(jī)型號(hào)：6135Q-1 柴油機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：10設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果2.3 裝載機(jī)底盤部件型式選擇B——車箱寬度（mm）為了保證裝于運(yùn)輸車輛中的物料在運(yùn)輸過程中不撒落地面，要求物料在車箱中堆高的自然傾角α≤30o；為了使鏟斗能把物料均勻地卸在車箱里，要求鏟斗卸料時(shí)， （其卸載角 α 3≥45o）其斗刃離車箱壁不小于 B/3。必須的卸載距離 S 由下式計(jì)算：S=B/3+△b式中： △b——根據(jù)安全作業(yè)，卸載時(shí)裝載機(jī)前端與運(yùn)輸車輛之間所保持的必要距離，取△b≥200~400mm參考同類機(jī)型及輪胎式裝載機(jī)基本參數(shù)，取Hmax=3090mm，S=1130mm2.2.8 檔位和車速的確定:輪式裝載機(jī)各檔速度推薦取下列數(shù)值：前進(jìn)Ⅰ檔速度取 3~4km/h，對(duì)于液力機(jī)械傳動(dòng)，它是相應(yīng)于變矩器最高效率 η max工況時(shí)的理論作業(yè)速度。超過以上速度駕駛員來不及操縱，反而延長(zhǎng)鏟斗裝滿時(shí)間，增加駕駛員疲勞，降低生產(chǎn)效率。前進(jìn)Ⅱ檔即運(yùn)輸檔——由于裝載機(jī)車架一般均非彈性懸掛，車速不宜過高，最高車速小于40km/h。倒檔——為縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間，一般要求作業(yè)時(shí)的回程速度比前進(jìn)速度高 25~40%， 。本機(jī)為 ZL50 裝載機(jī)，為較大型裝載機(jī)，故參考河北宣化工程機(jī)械廠同類產(chǎn)品取二后一：前進(jìn)Ⅰ檔 0—11.5km/h前進(jìn)Ⅱ檔 0—35km/h倒檔 0—16.5km/h2.3 裝載機(jī)底盤部件型式選擇2.3.1 傳動(dòng)形式選擇:Hmax=3090mm S=1130mm取二后一畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：11設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果裝載機(jī)所采用的傳動(dòng)系統(tǒng)基本上有四種形式：機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)、靜壓傳動(dòng)和電動(dòng)輪裝載機(jī)。本機(jī)為 ZL 系列產(chǎn)品，故參照同類產(chǎn)品，選用液力機(jī)械傳動(dòng)系。它與機(jī)械傳動(dòng)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）使車輛具有自動(dòng)適應(yīng)性；當(dāng)外載荷突然增大時(shí)，可隨外載荷變化而自動(dòng)調(diào)整車速，而且可減少變速箱檔位，簡(jiǎn)化變速箱結(jié)構(gòu)與操作。車輛自動(dòng)地減速，避免外載荷的繼續(xù)增大。（2）變矩器能吸收作業(yè)時(shí)傳給傳動(dòng)系的沖擊，根據(jù)試驗(yàn)，其應(yīng)力峰值可以機(jī)械降低 4 倍以上，故可延長(zhǎng)零件壽命。（3）裝載機(jī)在作業(yè)時(shí)換檔位次數(shù)較多（V 型作業(yè)，每一循環(huán)至少要換檔四次） ，液力機(jī)械傳動(dòng)因一般均配以動(dòng)力換檔變速箱，可在不停車情況下?lián)Q檔，操作輕便，動(dòng)力換檔時(shí)間短（一次僅 0.5~0.7） ，生產(chǎn)率高。而機(jī)械傳動(dòng)換檔要切斷動(dòng)力，換檔一次1.0~1.5s，操作繁重，駕駛員容易疲勞，而主離合器極易磨損。（4）可以在保持一定插入力的同時(shí)，舉升動(dòng)臂或轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗，以減少鏟掘阻力，縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間；機(jī)械傳動(dòng)的裝載機(jī)在裝載較密實(shí)的土壤物料時(shí)，插入料堆時(shí)?？繎T性力，需要切斷動(dòng)力（脫開離合器，否則往往引起發(fā)電機(jī)熄火） ，因而無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂舉升和轉(zhuǎn)斗，作業(yè)阻力大，使生產(chǎn)率降低。（5）由于裝載機(jī)所用變矩器的可透性小，當(dāng)運(yùn)行阻力變化時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化很小，而且當(dāng)外阻力大迫使車速降低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)仍能保持較高轉(zhuǎn)速，則作業(yè)油泵流量不變，工作裝置作業(yè)速度不受影響。2.3.2 行走裝置的選擇：裝載機(jī)行走裝置應(yīng)根據(jù)它的作業(yè)條件與對(duì)象、畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：12設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果作業(yè)效率與成本，以及駕駛員的工作條件來選型。目前用的行走裝置分輪胎式和履帶式兩大類。本機(jī)為 ZL 系列產(chǎn)品選用輪式行走系,其特點(diǎn)如下：1．輪胎式裝載機(jī)的接地比壓和整機(jī)重心均比履帶式高，通過性和穩(wěn)定性較差，不適宜在松軟土質(zhì)和坡道地區(qū)作業(yè)。履帶式裝載機(jī)則因接地比壓低，在松軟土質(zhì)上附著性能好，單位插入力比輪胎式裝載機(jī)大，重心低、穩(wěn)定性好，特別適宜在潮濕、松軟地面，工作量集中，不需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移和地形復(fù)雜地區(qū)作業(yè)。2．輪胎式裝載機(jī)在碎石、硬路面作業(yè)時(shí)，因輪胎有緩沖作用，對(duì)機(jī)器沖擊振動(dòng)較小，可延長(zhǎng)機(jī)器壽命，減輕駕駛員疲勞，隨著輪胎性能得到進(jìn)一步改善，有可能進(jìn)一步向大型化發(fā)展。履帶式裝載機(jī)在這種作業(yè)條件工作時(shí)，碰到石塊，機(jī)器要產(chǎn)生跳動(dòng)，振動(dòng)大，履帶磨損很快，而且機(jī)器受振動(dòng)后，緊固件易松動(dòng)，駕駛員容易疲勞，因而履帶式裝載機(jī)的斗容量一般不大于 4.5m3，容易再大的履帶式裝載機(jī)因振動(dòng)太大，工作條件惡劣，進(jìn)一步發(fā)展受到限制。3．輪胎式裝載機(jī)，自重輕，行走速度快，機(jī)動(dòng)性好，作業(yè)循環(huán)時(shí)間短，作業(yè)效率高。能擔(dān)負(fù)中等距離（1000m）的運(yùn)輸，成本低于履帶式裝載機(jī)。轉(zhuǎn)移工地時(shí)靠自身進(jìn)行，不損傷地面，轉(zhuǎn)移速度。其修理費(fèi)用低，并且修理（更換輪胎）迅速，使機(jī)器停工時(shí)間短。履帶式裝載機(jī)在上述各方面均不如輪胎式，它的運(yùn)輸距離如超過 30m，作業(yè)成本將明顯增加，轉(zhuǎn)移場(chǎng)地是需平板車托運(yùn)，其行走裝置修理費(fèi)時(shí)，修理費(fèi)用也高。綜上所述，在一般作業(yè)條件，輪胎式裝載機(jī)具有較明顯優(yōu)點(diǎn)，因而得到比較廣泛的應(yīng)用，它在裝載機(jī)中占比重越來大。畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：13設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果2.3.3 傳動(dòng)系部件的選擇:1．選型：裝載機(jī)作業(yè)時(shí)牽引力和車速的變化范圍大，并且變化急劇、頻繁，工作條件苛刻，因而對(duì)變矩器提出以下要求：（1）變矩器的變矩系數(shù) B 應(yīng)盡可能大。B 越大，則變矩器變矩性能越好，即可減少變速箱擋位，簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)和操縱。 B=K0iη ，式中：K 0—最大變矩系數(shù)iη —變矩器最高效率 η max 所對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比（2）希望最高效率 η max 高，即高效范圍要寬，同時(shí)希望變矩器高效率范圍要寬。高效范圍一般以η≥75% 的速比幅度來衡量，即 d=iA／i B，式中：iA〉i B，均為效率 η=75%的速比。由于裝載機(jī)作業(yè)工況變化范圍大，希望 d≥2.4。（3）透過性：要求變矩器在低、中速比范圍內(nèi)可透性要小，則當(dāng)運(yùn)行阻力增大，迫使車速降低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低不多，以保證油泵功率和作業(yè)速度。裝載機(jī)用變速箱要求在低速比區(qū)域有一定的負(fù)透量，使在鏟裝物料接近結(jié)束時(shí)，變矩器吸收功率減少，及時(shí)把部分功率讓給作業(yè)油泵，減少發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的下降，提高發(fā)電機(jī)功率利用。推薦可透性系數(shù)小于1.3。但在高速比，正可透性應(yīng)很大，使泵輪吸收較小功率。則當(dāng)變速箱掛空擋時(shí)，發(fā)電機(jī)功率不會(huì)被變矩器本身無益的損耗掉。（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠和便于制造。上述這些要求往往是相互矛盾的，無法同時(shí)滿足，因而須綜合比較各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行選型。目前較廣泛采用的還是以單極單相向心渦輪變矩器為主。它的主要優(yōu)點(diǎn)有較高的效率（一般可達(dá) 90%以上） ，在中、低速區(qū)有不大的可透性，而在高速區(qū)則單級(jí)四元件（雙渦輪）液力變矩器畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：14設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果正可透性很大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，因而工作壽命較長(zhǎng)。缺點(diǎn)就是 K0 值不大（一般在 3 左右）高效區(qū)不寬。為改善上述不足，可采用單級(jí)多相（雙相、三相）變矩器，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且由于存在自由輪機(jī)構(gòu)，工作可靠性下降。為提高 K0 值，擴(kuò)大高效區(qū)，國(guó)產(chǎn) ZL 系列裝載機(jī)均采用了雙渦輪液力機(jī)械變矩器，它的二個(gè)渦輪可隨著外載荷的變化而自動(dòng)換檔，其變矩系數(shù) K0=4 左右，高效區(qū) d=3.4 以上，因而可簡(jiǎn)化變速箱的結(jié)構(gòu)和操作改善了作業(yè)性能，從而提高整機(jī)的生產(chǎn)率，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，最高效率較上述為低（僅 80%左右） 。綜上所述并參考河北宣化工程機(jī)械股份有限公司同類產(chǎn)品，初選變矩器為單級(jí)四元件（雙渦輪）液力變矩器。2.有效直徑的確定：選擇好液力變矩器和發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)后，即可進(jìn)行變矩器和發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配計(jì)算，用以確定變矩器的有效直徑 D。確定變矩器的有效直徑 D 的原則是，保證變矩器在正常工作范圍內(nèi)，渦輪軸上的平均功率最大，以提高車輛的作業(yè)率和行駛速度。發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器匹配的總要求是：1、使裝載機(jī)具有最高的生產(chǎn)率。2、在保證上述前提下經(jīng)濟(jì)性要好，即每卸載1 立方米物料的油耗要低。根據(jù) ZL 裝載機(jī)的作業(yè)特點(diǎn)，一般認(rèn)為裝載機(jī)應(yīng)以部分功率與變矩器匹配，原因有三： 1 一般認(rèn)為裝載機(jī)扣除 20%~40%的功率與變矩器匹配較合適，它保證了裝載機(jī)在一定插入力前提下，當(dāng)作業(yè)液壓泵在最大工作壓力下工作時(shí)，發(fā)電機(jī)仍能保持叫高轉(zhuǎn)速。而在其余發(fā)電機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速以提供工作裝置足夠的作業(yè)速度，使發(fā)電機(jī)平均輸出功率大，經(jīng)畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：15設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果濟(jì)性好。2 根據(jù)裝載機(jī)的工作特點(diǎn)，一般認(rèn)為裝載機(jī)作業(yè)循環(huán)的大部分時(shí)間是依靠機(jī)器在運(yùn)行過程中配合以工作裝置的動(dòng)作而進(jìn)行的。如在產(chǎn)掘位置工況下，要求裝載機(jī)同時(shí)具有大的插入力和鏟掘力，所需發(fā)電機(jī)功率最大；而在鏟斗裝滿后，裝載機(jī)需再進(jìn)行中把鏟斗提升到所需的卸載高度。也需牽引與鏟斗配合此時(shí)裝載機(jī)換向頻繁運(yùn)距又短往往要求提供較大的牽引功率用于加速和較大的液壓泵功率。3.對(duì)于小型裝載機(jī)其對(duì)象多以裝卸松散物料為主作業(yè)方式主要采用一次鏟裝法，插入和轉(zhuǎn)斗并同時(shí)工作，行駛和鏟斗動(dòng)作配合進(jìn)行所占的作業(yè)時(shí)間較少，作業(yè)地面一般較好，經(jīng)常用做輔助作業(yè)，轉(zhuǎn)移工地機(jī)會(huì)少，因而要求較好的牽引力和動(dòng)力性能，匹配時(shí)變矩器的吸收功率可選取大一些。對(duì)于本機(jī)有時(shí)要進(jìn)行配合鏟裝，故取發(fā)電機(jī)功率 80%與變矩器配合，再扣除其余輔助裝置所消耗的 10%，故變矩器的吸收功率為 70%。變矩器有效直徑 D 的計(jì)算公式如下：參考書 [Ⅰ]P 155241enMr??式中 λ *B——相應(yīng)于變矩器最高效率工況的泵輪力矩系數(shù)；M e——輸入變矩器的發(fā)電機(jī)扭矩值（kgm） ；ne——相應(yīng)于 M e值的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm） ；γ——變矩器液體重度(kg/m 3)。在變矩器選定后，已知其原始特性，確定發(fā)動(dòng)機(jī)在變矩器最高效率工況時(shí)輸入變矩器的力矩和轉(zhuǎn)速，即可確定出 D 值，應(yīng)由基型系列型譜選擇。由參考書圖八所示的柴油機(jī)曲線和變矩器原始特性曲線可得各參數(shù)值：= ×（1-30%）ejM=71×0.7=49.7kg.m變距器的有效直徑為320mm畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：16設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果nB =2200r/minλ *B1γ1=36.5×10 -4λ *B2γ2=32×10 -4則 mnMDBAej9.308201567.4521?????mnMDBAej31720.495522?????取 D=320mm，所以變距器的有效直徑為 320mm。2. 裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式、主傳動(dòng)、輪邊減速和變速箱的選擇：（1）驅(qū)動(dòng)方式：輪式裝載機(jī)的驅(qū)動(dòng)橋作為底盤傳動(dòng)系的主要組成部分，其功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩進(jìn)一步增大，以適應(yīng)車輪為克服阻力所需要的扭矩，同時(shí)改變扭矩的方向以便傳遞給車輪。本機(jī)采用全輪驅(qū)動(dòng)，以利用整機(jī)重量作為附著重量，使?fàn)恳Φ靡猿浞职l(fā)揮，但當(dāng)裝載機(jī)需轉(zhuǎn)移工地，在路面作長(zhǎng)距離行駛時(shí)，傳動(dòng)系內(nèi)部將產(chǎn)生功率循環(huán)，加速了輪胎的磨損，為此，一般均在變速箱內(nèi)裝有脫橋機(jī)構(gòu)，以使裝載機(jī)在好路面行駛時(shí)實(shí)現(xiàn)單橋驅(qū)動(dòng)。但這需要增設(shè)操縱機(jī)構(gòu)，使變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，現(xiàn)代不少裝載機(jī)為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)均無脫橋機(jī)構(gòu)。這對(duì)于采用低壓輪胎，經(jīng)常在不好的地面工作，而較少轉(zhuǎn)移工地長(zhǎng)距離行駛的裝載機(jī)是可行的。（2）主傳動(dòng)：輪式裝載機(jī)的主傳動(dòng)一般為單級(jí)傳動(dòng)，畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：17設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果差速器一般為普通錐齒輪減速器。主傳動(dòng)構(gòu)造：一對(duì)螺旋錐齒輪主傳動(dòng)的功用：采用錐齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪小，被動(dòng)輪大，交角為 90%，用來減速增扭和改變傳力方向。主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上注意：Ⅰ、為保證齒輪的正確嚙合，大小錐齒輪各嚙合間隙及軸承間隙應(yīng)能進(jìn)行調(diào)整。Ⅱ、為保證傳動(dòng)有較好的嚙合精度，要求齒輪有較好的剛度，采取小齒輪不懸臂大齒輪加支撐螺栓的措施來保證之。Ⅲ、 由于工作條件差，齒間相對(duì)滑動(dòng)大，需要很好的潤(rùn)滑和冷卻，采用飛濺潤(rùn)滑，油是粘度較大之專用潤(rùn)滑油。（3）輪邊減速：輪式作業(yè)機(jī)械的輪邊減速大多采用單排行星傳動(dòng)，由于載荷有三個(gè)行星齒輪分擔(dān)，每個(gè)齒輪上所受的力較小，故可采用較小的模數(shù)和齒寬以減小尺寸，重量亦較外嚙合圓柱齒輪為輕。太陽輪、齒圈、行星架所受各力除構(gòu)成一扭矩外，相互平衡沒，軸的變形很小，容易實(shí)現(xiàn)全齒嚙合而不致象外嚙合那樣出現(xiàn)局部偏載現(xiàn)象。由于制造和安裝誤差，幾個(gè)行星輪受載不均勻，為改善這一狀況，太陽輪常做成浮動(dòng)式而不加軸承，從而可利用軸的彈性變形，調(diào)節(jié)各行星輪的載荷分配，但此時(shí)，太陽輪軸上實(shí)際受有附加彎矩為改善進(jìn)一狀況，把齒圈也做成浮動(dòng)式，利用齒圈的浮動(dòng)，改善行星輪的載荷分配，這樣幾個(gè)行星輪作用到太陽輪上的徑向載荷可以相互平衡，使太陽輪只受扭不受彎。（4）變速箱：變速箱有人力換檔和動(dòng)力換檔兩種，前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率較高，但由于操縱繁重，換檔時(shí)需切斷動(dòng)力而費(fèi)時(shí)，不適合裝載機(jī)頻繁、快速換檔的畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：18設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果要求。除少數(shù)小型裝載機(jī)或用拖拉機(jī)底盤改型的裝載機(jī)外，目前以很少采用。裝有液力變矩器的裝載機(jī)一般均采用動(dòng)力換檔變速箱，這種變速箱有二種結(jié)構(gòu)型式：定軸式和行星式齒輪變速箱。二者的比較如表 2-1：表 2-1 定軸式和行星式齒輪變速箱的比較比較項(xiàng)目定軸式變速箱 行星式變速箱結(jié)構(gòu)與加工效率簡(jiǎn)單，零件加工精度要求一般嚙合齒數(shù)越多，效率越低復(fù)雜，零件加工精度要求較高、傳動(dòng)效率可以比較高外形尺寸和重量齒輪模數(shù)較大；重量較大；變速箱橫向尺寸較大。受力分散，齒輪模數(shù)可減少；軸基本不受徑向力，齒輪、軸承工作條件好；重量略輕；輸出入軸同軸線，結(jié)構(gòu)緊湊，可用較小尺寸得到較大傳動(dòng)比；但檔位多時(shí)軸向尺寸較大。扭矩容量換檔用摩擦片直徑小，片數(shù)多受結(jié)構(gòu)和通用性限制，扭矩容量要增加很大有困難采用較大直徑的摩擦片作為換檔制動(dòng)器，所需片數(shù)少，扭矩容量容易做得大工作可靠性回轉(zhuǎn)油缸多離合器油壓受離心力影響，操縱油路需經(jīng)旋轉(zhuǎn)密封，易發(fā)生故障采用制動(dòng)器，不產(chǎn)生離心力，也無需旋轉(zhuǎn)密封，作用可靠零件數(shù)和通用程度零件數(shù)多，但通用零件較多齒輪軸類零件多，隨檔位數(shù)增多零件總數(shù)相對(duì)減少維修 方便，便于檢查 拆卸檢查不便成本 價(jià)格較低 造價(jià)較高定軸式變速箱由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，維修方便，特別是采用離合器已外置式時(shí)，變速箱體軸向尺寸小，便于總體布置，在小型裝載機(jī)上采行星式動(dòng)力換檔變速箱畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：19設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果用較多。行星式變速箱由于結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)剛度大，齒輪使用壽命長(zhǎng)，其輸出和輸入軸同軸線等優(yōu)點(diǎn)在中大型工程機(jī)械上得到廣泛應(yīng)用。綜上所述，參考宣工生產(chǎn)的 ZL50B，本機(jī)選用行星式動(dòng)力換檔變速箱。2.3.4 裝載機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)系是用來行駛車輛減速活停車的裝置，它主要由制動(dòng)器及制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩大部分組成。一個(gè)完善的制動(dòng)系應(yīng)包括三部分：主制動(dòng)器、停車制動(dòng)器和緊急制動(dòng)器。主制動(dòng)器是車輛在行駛中用來減速制動(dòng)的制動(dòng)器，它裝載裝載機(jī)四個(gè)車輪上，由腳踏板控制。近年來，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的輪式裝載機(jī)，廣泛采用鉗盤式制動(dòng)器。在大、中型裝載機(jī)上目前廣泛采用氣推油的助力裝置?，F(xiàn)代裝載機(jī)的行車制動(dòng)系多采用雙管路，其前后輪制動(dòng)系獨(dú)立，尚有一制動(dòng)系出故障時(shí)，仍能保證整機(jī)之安全。某些大型裝載機(jī)還裝有行走減速器，用于車輛下長(zhǎng)坡時(shí)的減速。停車制動(dòng)器供裝載機(jī)在坡道上停歇制動(dòng)用，它一般裝置在變速箱輸出軸上，具有手操縱機(jī)械傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以保證停車可靠。緊急制動(dòng)器供停車制動(dòng)系失效緊急制動(dòng)用，有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在中、小型裝載機(jī)上常與停車制動(dòng)器合而為一。并不是所有的裝載機(jī)都裝有緊急制動(dòng)器。輪式裝載機(jī)過去多采用蹄式制動(dòng)器，但由于其制動(dòng)性能受作業(yè)條件影響較大，不夠穩(wěn)定、散熱較差、調(diào)整不便、維修困難，故正逐漸為鉗式制動(dòng)器所替代?，F(xiàn)代中小型輪式裝載機(jī)多采用鉗盤式制動(dòng)器，它與蹄式相比有如下優(yōu)點(diǎn)：1）制動(dòng)性能穩(wěn)定，具有較好的沾水復(fù)原性，即鉗盤式制動(dòng)器畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：20設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果第 3 章 牽引計(jì)算3.1 柴油機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸入與輸出特性曲線不會(huì)因沾有泥水而導(dǎo)致制動(dòng)力矩急劇下降。制動(dòng)圓盤外露于空間，并隨車輪旋轉(zhuǎn)，有自動(dòng)清除泥水的作用，容易干燥。2）耐熱衰見性能好，不會(huì)因摩擦系數(shù)減小而導(dǎo)致制動(dòng)力矩的明顯下降。其散熱條件好，保證了頻繁制動(dòng)時(shí)的可靠性。3）制動(dòng)器無增力作用，制動(dòng)力矩的增長(zhǎng)平穩(wěn)。4）摩擦圓盤的磨損均勻，壽命比蹄式制動(dòng)器長(zhǎng)2~3 倍。5）維修方便，摩擦片磨損后可自動(dòng)調(diào)整間隙。更換摩擦片方便，不需拆卸輪胎和輪邊減速傳動(dòng)裝置，可減少機(jī)器停工時(shí)間。綜合考慮，并參照同類機(jī)型本機(jī)選用鉗盤式制動(dòng)器。2.3.5 裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向方式選擇輪式裝載機(jī)按轉(zhuǎn)向方式可以分為兩類：鉸接式轉(zhuǎn)向和整體式轉(zhuǎn)向。鉸接式轉(zhuǎn)向（鉸接式車架） 。鉸接轉(zhuǎn)向的車架由前后兩部分組成，以鉸銷相連，利用前后車架的相對(duì)偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。它與全輪偏轉(zhuǎn)方式相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：A．車輪無需相對(duì)車身偏轉(zhuǎn)，可采用大尺寸寬基面低壓胎以發(fā)揮更大的牽引力。B.轉(zhuǎn)向半徑小，可得到小于自身長(zhǎng)的轉(zhuǎn)向半徑；機(jī)動(dòng)性好，減少了裝載機(jī)調(diào)車行駛的路程，與同等級(jí)后輪偏轉(zhuǎn)方式裝載機(jī)相比，在一個(gè)作業(yè)循環(huán)內(nèi)，平行行駛路程減少了 51%，生產(chǎn)率可提高近 1/3。C.在保證轉(zhuǎn)向半徑小的前提下，軸矩可做得較長(zhǎng)，在作裝載機(jī)牽引力工作時(shí)，容易保證前后橋上重量的合理分配，保證較好的縱向穩(wěn)定性。行車時(shí)縱向顛簸小，減少駕駛員的疲勞。D.整機(jī)可左右擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)“蠕動(dòng)”式爬行，增強(qiáng)車輛通過沼澤地和泥濘地區(qū)的能力，并能在非常狹窄的地方通過。在機(jī)器停車的情況下，鏟斗能鉸接轉(zhuǎn)向方式，全液壓轉(zhuǎn)向操縱畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)題目：ZL50 裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)及行星變速箱設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人：21設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果隨前車架一起左右擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)原地對(duì)車。E.前后橋零件基本通用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化制造工藝，降低成本。但鉸接式轉(zhuǎn)向的裝載機(jī)的軸矩較長(zhǎng)，使整車縱向通過半徑增大；橫向穩(wěn)定性差；轉(zhuǎn)向時(shí)前后車架需要相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以慣性大，容易振動(dòng)，對(duì)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有較高要求。本機(jī)為 ZL 系列產(chǎn)品，故參照同類產(chǎn)品選用鉸接轉(zhuǎn)向方式，全液壓轉(zhuǎn)向操縱。第 3 章 牽引計(jì)算為了檢查總體設(shè)計(jì)所確定裝載機(jī)的牽引性能，并審核其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，我們需要用牽引計(jì)算來計(jì)算。3.1 柴油機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸入與輸出特性曲線3.1.1 聯(lián)合工作輸入特性曲線1．與發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作的性能與兩者的聯(lián)結(jié)方式有關(guān)，此種聯(lián)結(jié)從原則上分為單流與雙流差速液力機(jī)械傳動(dòng)兩種。雙流式差速液力機(jī)械式變矩器是發(fā)動(dòng)機(jī)傳給驅(qū)動(dòng)輪的功率分別由機(jī)械與液力兩條并聯(lián)的路線傳遞時(shí)稱為液力—機(jī)械并聯(lián)復(fù)合傳動(dòng)。單流式液力機(jī)械式是發(fā)動(dòng)機(jī)傳給驅(qū)動(dòng)輪的功率全部通過液力變矩器；本機(jī)采用液力—機(jī)械并聯(lián)復(fù)合傳動(dòng)。它改變了液力傳動(dòng)的效率低的缺點(diǎn)，因?yàn)殡p流式傳動(dòng)既可通過液力傳動(dòng)路線，又可通過機(jī)械傳動(dòng)路線傳遞功率，故其兼?zhèn)鋵?duì)外載荷具有自動(dòng)適應(yīng)性和較高的傳動(dòng)效率。本機(jī)為液力—機(jī)械并聯(lián)的復(fù)合傳動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)扣除 20~40%與變矩器匹配，扣除的用來驅(qū)動(dòng)機(jī)器的輔助裝置和工作油泵。2．繪制柴油機(jī)與變矩器的聯(lián)合工作輸出特性曲線。