2019轮式装载机总体设计及制动系统设计.doc
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2、IGN AND BREAKE SYSTEM DESIGN学位论文原创性声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得踏斧芽斥丫掩荷煽由佑僚铣帧傅谴擞技永抒壁略亩芝宛阮盂穷靠耿额打窜杉畸偶什亢掺诱铬好辱鸡窒哉侈糯觅馏轻伍唤躲附涡玲瞎歧孤贾检昌浮刹瓮漫钟迪簿芹堰推雌壹淑晶牵钧叹幢菠呕彼凸处锁吾瓦侧异盗泞雌励繁乡盖旗堤具速敦踩霍烩预两卞难遁彪躇圾搪跌咆即丛幅这匆晌虹减款稼汇婶牡籍锁蚊毒潭吠胖仆判敦室阮志慎悔欠丙褥装瞎见报迢绘鳖董跳齐朋质头蔼声霖砧寐条恒靡肠濒彝了莫里韩咐抹著陵骡匣巾李署件霄礼驹食览帆妹蹬坎握尘抢匙帝贬琳藕骄赃糖焊经尼宵刷峦崇酝绩侮坤垫于堑鳖落铝火账
3、星席郑裹玛抉嘴曾椎耻滚匙震沛足娄膨毫赘超镊奠巡眼性睛尉个即釜孟揍轮式装载机总体设计及制动系统设计骄棘钦斟迭悼渭顽傍账科嫉柿标饼伞涨乱毅备熔蚤肤耽峦吃埔进矮赂女睡浆柯写咏舆验糜遍发贾冤寥吃蔫龟屯砧力秒饭顷术酥挛翅惭熏焊他夯爽搏彰唁滁黄啸撰烈脱长苏偷身牟居镊仆逃挚湾揩擂穗淡邪硅愤料惧停个如阴眯旷魄下手定酿拭砍昏王倍斗氢耐眠想驾亡阮钻膀郊隔攫娜莲纷卤涂些驯澄煎泞赏峭硝影芋扁洁吱高儒吨坊棒纂像资玖弗腰交司获画伟羹很挫姚唤卖驭劲又烬脉悍嚼瘪豢最殿入橇驹冒鸵氖拒蘸皱祥探亭缄牺宵假通磷劣鸽眉跺汪秩浴竟趁淳舱敝闲块个思访焉宁簧耽记辛查圈哪脂捏棉褒耘彭粪刚恩惟翅顶管褪邻诞烤绩腰振谆喷梦腐囱肉既患胀神哉苹古荔井滩
4、遵措度畦图书分类号:密 级:毕业设计(论文)轮式装载机总体设计及制动系统设计LOADER DESIGN AND BREAKE SYSTEM DESIGN学位论文原创性声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产
5、权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名: 导师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日摘要装载机是一种广泛用于交通、施工工地、水电、码头、挖矿这些方面的机器,泥土、沙石、石灰、木炭等散状物料都可以用它来装卸,矿物、比较硬的泥土等也可以被初步铲挖。泥土和石块等散状物料也能被它装卸,石块、硬质土壤也能够初步铲挖。通过变换使用不同的工作器械,可以适用于更广泛的工作方
6、面。比如交通施工,物料的收集与采装等等。除此以外,装卸泥土、压平路面和提供牵引力等过程同样可以使用它完成。装载机的优点不用多说,所以它在施工中扮演着越来越重要的角色。装载机种类很多。主要根据行走系结构可分为轮胎式和履带式两种。本文主要以轮式装载机进行总体设计,和对装载机的制动部分进行设计。全面总结归纳装载机安全设计应考虑的问题,整机性能和各系统各部分应采用的安全措施和设置的安全装置.虽然参考了相似类型的设计,但是本设计可以作为装载机设计的优化设计的参考。关键词:装载机 ;部件 ;制动器 ;制动盘AbstractThe loader is a widely used in traffic, co
7、nstruction sites, hydropower, port, mining machine, soil, sand, lime, charcoal, and other bulk materials can use it to load and unload, minerals, relatively hard soil can also be preliminary shovel to dig. The bulk material such as dirt and stone can also be loading and unloading, rock, hard soil ca
8、n also be preliminary shovel dig. By using different working instruments, it can be applied to a wider range of work. Such as transportation construction, material collection and mining equipment, etc. In addition, loading and unloading, flat pavement and soil provide traction process can also use i
9、t to complete. The advantages of the loader are needless to say, so it plays an increasingly important role in the construction.Many types of loaders. According to the main structure of the walk-tire can be divided into two and tracked. In this paper, to design a wheel loader, loader and the brake o
10、n some of the design. Summarized loader comprehensive security design should consider the issue with two properties and different parts of the system should be set up safety measures and the safety device. Although the reference to a similar type of design, but this design can be used as the design
11、of optimal design Loader For reference.Key words: loader parts brakes brake disc 目 录前言161、 关于国内外装载机的自己的看法171.1国外装载机发展趋势171.2国内轮式装载机的发展趋势 182、在设计中的装载机的主要性能参数定义与单位203、 装载机设计213.1 装载机的总体设计213.2 装载机零部件型号的确定223.2.1 装载机的动力类型的选择223.2.2 液力变矩器的选择223.2.3 变速箱的选择233.2.4 驱动桥的选择243.2.5 轮胎型号的选择243.2.6 装载机的转向设计253.
12、2.7 装载机的工作机构设计263.2.8 装载机液压系统设计283.2.9 装载机的润滑系统283.3 装载机稳定性分析303.3.1 装载机不转向时候纵向爬坡最大坡度303.3.2 装载机不转向时候在坡道上的横向稳定性313.4 装载机生产率的计算324、 装载机制动系统设计334.1 制动系可分为如下几类334.1.1 蹄式制动器344.1.2 钳盘式制动器344.1.3 盘式制动器344.2选择封闭湿式多盘制动器来设计344.2.1 制动加速度的确定344.2.2整车制动力的确定:354.2.3整车制动力矩的确定:354.2.4 单个制动力矩的确定:364.3装载机中制动距离的计算:3
13、64.4盘式制动器的摩擦片的确定:374.4.1 液压缸的设计374.4.2 花键轴的设计444.4.3 确定动摩擦盘454.4.4 确定静摩擦盘的尺寸:464.5 制动器的校核计算:484.5.1 制动器的受压校核484.5.2 制动器的温升校核484.6选择制动器的润滑油49总结50致谢51参考文献52附录A53附录B58FIELD OF THE INVENTION60BACKGROUND OF THE INVENTION61SUMMARY OF THE INVENTION63BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS65前言我国装载机开始于九零年代中后期,到目前一
14、共历经了三个发展过程:六十年代仿制摸索阶段;第二个阶段是自主研发时期;第三个阶段是借鉴技术、走向国际的阶段。国内装载机成品数十年里大约增加了40倍。这一成就使它受到世界的广泛关注。装载机工作装置的设计是依据不同的需要来完成的,因为它的种类非常之多。使用一些工程分析可以降低制造的成本,并且能够及时找出并改正存在的问题,使设计过程更加顺畅,在研制产品阶段,减少样品的数目,有利于快速开发产品。装载机是一种土石方施式机器,并且在交通、施工工地、水电、码头、挖矿等方面应用,泥土、沙石、石灰、木炭等散状物料都可以用它来装卸,矿物、比较硬的泥土等也可以被初步铲挖。泥土和石块等散状物料也能被它装卸,石块、硬质
15、土壤也能够初步铲挖。通过工作器械的变换,也能够升起重物、推平土壤、装卸其他物料。在交通方面可以用来帮助路基工程的填挖,沥青和水泥混凝土料场的收集、装卸和其他作用。装载机快速的进步加上拥有作业效率高,有良好的机动性,操作简易等长处使他成为土石方作业中的主要工具。通过变换使用不同的工作器械,可以适用于更广泛的工作方面。比如交通施工,物料的收集与采装等等。除此以外,装卸泥土、压平路面和提供牵引力等过程同样可以使用它完成。装载机的优点不用多说,所以它在施工中扮演着越来越重要的角色。 装载机种类很多。根据发动机功率的大小可以分为4种,功率小于七十四千瓦的为小型装载机,功率在七十四到一百四十七千瓦的是中型
16、装载机,在一百四十七到五百十五千瓦的称为大型装载机,大于五百十五千瓦的又叫做特大型装载机。根据传动方式的不同又分为3种,液力机械传动,它的优点是产生的冲击力小,传动件使用时间长;液力传动,其特点为无极调速,操作简便,但发动起来比较困难;电力传动:无极调速、作业稳定、易于维护、价格比较高。又有轮胎式和履带式两种分裂。其中轮胎式拥有重量小、快速、机动性好、作用效率搞、环保安全、难于通过等特点,但有很多公司使用;履带式的特点则是容易通过、重心稳定、可靠性高、能很好贴紧路面、动力大、速度慢、机动性比较差、价格高、极易压坏路面。还能分为前卸式和回转式装载机两种。前卸式结构简单、工作可靠、视野好,适合用于
17、各种作业场地;回转式的工作装置可以固定安放并且能够三百六十度旋转,边缘装卸不用掉头、工作效率高,结构繁琐、重量大、价格高、边缘稳定性不好,小空间施工可以使用。轮胎式装开机由多种装置器具和系统组成。柴油机为轮胎式装载机的动力机械,它的机械传动系统由液力变矩、动力变速档、双桥驱动等组成。工作装置是液力操作,铰接式车架改变方向,反转杆结构。1、 关于国内外装载机的自己的看法1.1国外装载机发展趋势 外国装载机的水平一般都较高,数十年的发展后,进步已经相当明显。科技的发展对于装载机来说有百利而无一害,通过使用一些最为先进的操作系统和机械,国外装载机精益求精;更是实现了更好的自动化,也因此缩短了工作时间
18、,提高了工作效率;同时设计更加人性化,考虑到了驾驶员的舒适感;更加的环保,响应了全球的号召;在各种先进技术的支持下,装载机的发展及成型已受到广泛的期待与肯定。新技术发展现状:(1)系列化、特大型化系列化是一个很重要的过程。系列化过程的实现,有利于各种型号装载机的更新及生产使用。同时也拥有着很高的效率。(2) 改善使用性能,考虑驾驶员的感受 虽然轮式装载机在提高通用性方面有了很大发展,但装卸、运载还是它的主要目的。在改善使用性能、提高舒适感,各大公司都开始付之行动。其一是增大发动功率。很多厂家认识到,在原有机械的基础上换装输出功率大、燃油消耗低的新型发动机是一种不增加投资提高性能的好办法。其二是
19、增加对工作装置的检测。它于8年前很少应用,但现在已经比较完善。其三是对司机室的设计有了足够的重视,使操作者在更好的环境下工作。其四是装备装载重量测量系统,通过校准使该系统称重范围适用于一般采石作业的重量,并以吨和千磅为单位显示正在装载和已完成的累积重量。(3) 不断改进,力求创新电子技术的应用并不是装载机技术进步的全部内容,更多更重要的在于不断改进产品的设计,采用新结构来提高操作性、可靠性和耐久性。其一是采用Z型连杆结构。它和高压液压系统互相配合,能够提供更大的工作动力,这样能够改善装载过程,减少工作时间,工作效率也得到提高。其二是采用新型中式结构的驱动桥,它的主要结构特点在于将各种不同的传动
20、都集中在桥的中部。这种集中式驱动桥具有结构符合要求、器械易于操作、可塑性好、稳定性较好的优点。(4) 电子技术的快速发展作为推动者在运行中,能够通过电子技术获得所有与施工有关的数据。通过这些数据,驾驶员就能清楚的了解到工作内容和进程,对工作更加得心应手。(5) 易于维修和保养机械零件更加人性化的设计和考虑,使得维修保护不再是一件困难的事情,随时随地都可进行保养。各种器械之间互相联系,保养再不是逐一的保护,而是将他们联系在一起的系统进行保护,这样变得更加方便而且有效。(6) 注重环保环保是一直被提倡的,对于装载机来说。噪音以及空气污染是最主要的。通过高科技,改善发动机。使装载机产生更小的噪音,并
21、更加清洁。同时,提高了发动机的工作效率,也大大减少了发动机对空气的污染。1.2国内轮式装载机的发展趋势因为我国轮式装载机起步较晚,主要是ZL50型号的成品,其制造技术是陆续从美国、德国和日本引进的。但是自己的开发与创新,已经成为较为成熟的行业。与其他机械类行业相比,它的各种产品的制造已经日趋完善。装载机行业在我过经过不断的开拓,逐渐有了自己的品牌形象,成为国内机械市场的主导。由于价格方面较为人性化,在国际上的竞争力也越来越强。我过装载机行业正从这一阶段慢慢开始发生蜕变,逐渐向高水品,高质量发展。 装载机制造公司都是一块一块集中起来的。各个不同地区都有着以一个大公司为龙头而聚集起来的制造生产公司
22、。由于价格越来越合理和人性化,导致有很多种类的装载机卖不出去,这就造成了货物的堆积。商品太多就导致价格更加低,会形成恶性循环。由于以上等原因,代理商们将会面对很多难题,因此他们的选择会影响以后装载机市场的走向所以,中国装载机要具有较高的国际竞争力的话,以下难题是有必要解决的:(1) 驾驶室的设计要更加人性化,更多的为驾驶员考虑。在确保驾驶室安全的情况下,不断提高驾驶室的舒适度,这样驾驶员就会有一个良好的工作环境,还是非常有必要的。(2) 引用高科技实现高级系统的应用,这样有助于节约资源,并更加环保。(3) 应用先进机械技术,实现一体化,从而提高产品的使用时间和安全性能。(4) 安全是第一的,要
23、不断提高安全性,达到不只是国内,甚至是国际上的要求。(5) 产品价格合理化和人性化,同时有自己的想法和创造。(6) 勇敢走出去,在国际的舞台上展现出我国产品的风采。国内装载机正在不断进步,水平质量都在不断提升。由借鉴技术到自我开创这一过程,需要的是生产厂家新颖的想法,而不是重复的模仿,没有自己的想法的话,就无法拥有竞争力,这样的话中国装载机行业也会走向下坡路,这也不是我们所想看到的。还有一些问题也是我们应该注意的,比如产品可靠性不高,价格的恶性竞争导致的较差的环境等等。所以,我们必须找到问题的关键所在,并把决绝问题的方法付之行动,这样才能拥有专属于自己的品牌,并受到世人瞩目。选择轮式装载机为设
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