装载机的工作机构的设计

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1、装载机的工作机构的设计目录第一章绪论11.1课题背景11.2课题学术意义及实用价值21.3本文的主要任务31.4本章小结3第二章装载机工作装置简介42.1装载机工作装置的结构形式与特点42.1.1工作装置的总体结构与布置42.1.2TZ08D型前装载机结构简况及设计参数42.2液压油缸设计计算62.2.1液压缸主要尺寸的计算62.2.2液压缸性能参数的计算82.3工作装置连杆机构的结构形式与特点92.4装载机工作装置的基本概念92.5装载机工作装置的设计要求102.5.1装载机典型作业工况及其描述102.5.2工作装置的设计要求112.6本章小结12第三章

2、装载机工作装置三维模型的建立143.1三维实体几何模型的建立143.1.1Pro/e软件特点153.1.2Pro/e建模方法173.2装载机工作装置三维实体模型的创建193.2.1零件三维模型的建立193.2.2标准件的建立193.2.3工作装置装配模型的建立193.3本章小结20第四章工作装置动臂的强度校核214.1计算载荷工况214.2建立动臂强度分析力学模型（模型的简化）224.2.1支座的简化224.2.2载荷的简化234.3动臂的校核234.3.1弯矩的计算234.3.2弯矩图的绘制254.3.3弯曲应力的计算254.4结论264.5本章小结26

3、结论27参考文献29第一章绪论1.1课题背景TZ08D型前装载机是山东省农业机械科学研究所现代农业装备工程技术公司设计的第四代小型装载机,是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械，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

4、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。过去，工作装置基本上沿用类比法和作图试凑法进行设计，工作繁琐、设计精度低、周期长，且不易获得各项性能指标都比较满意的设计方案。尽管在长期实践中积累有一定的设计经验，但由于缺乏现代设计理论与方法的指导，设计时仍存在较大的盲目性.为了寻求一组满意的方案，常常需要完成大量的手工作图工作。这样，不仅设计效率很低，对物理样机的依赖性也很大，难于创新。近几年来，无论在国内还是在国外，装载机品种和产量都得到了迅猛发展，已成为工程机械的主导产品之一。70年代中期以来，国外一些大型装载机制造公司己将优化设计、

5、有限元分析及CAD等现代设计理论与方法应用于装载机工作装置的实际产品设计之中，取得了较好的经济效益。国内一些单位于80年代初开始了这项研究工作，并初见成效。近20多年来出现并迅速发展起来的即优化设计、可靠行设计、有限元分析、动态设计及CAD等于一体的现代设计方法学，已广泛应用于常规的机械产品设计之中.早在70年代，装载机工作装置的优化设计在国外便不再是独立进行，而是与有限元的结合使用，己使这种理论在实践中日趋完善。美国学者D.L.Bartel和D.C.Swann的前端式装载机动臂总成优化便是巨大的成功范例。另外.卡特彼勒、日本小松制作所和意大利菲亚特一阿里

6、斯等大型装载机制造公司也于70年代中期将优化设计、有限元分析及CAD现代设计理论与方法应用于装载机及其工作装置的实际产品设计之中，并取得了较好的经济效益。我国在“七五”和“八五”期间，我国一些工程机械厂从美国和日本等国家引进其70年代中、后期的产品进行批量生产，以提高我国装载机的设计水平和产品质量。为了提高我国装载机的设计水平和产品市场竞争力，缩小与国外先进水平的差距，从80年代开始，国内一些高等院校和研究单位广泛开展了装载机工作装置的理论研究，并作了大量的基础工作。研究内容设计诸多方面，如“装载机工作装置的优化方法及微机程序设计”、“装载机工作装置摇臂的

7、有限元分析及优化”“装载机工作装置运动特性动态仿真”、“装载机工作装置优化设计”“轮式装载机转斗六连杆机构的优化设计”等等。但国内对装载机工作装置的研究目前还仅局限于单一设计理论方法的使用，过多偏重于理论上的分析与计算，即缺乏系统的现代设计理论作为主导，理论研究有为真正应用于实际产品的设计之中，绝大多数工程机械厂采用传统的作图试凑法设计工作装置。因此，开展装载机工作装置现代设计方法的研究，对推广现代设计理论与方法，提高我国装载机的设计水平与产品质量，都具有十分重要的理论意义与现实意义。装载机工作装置的设计，应保证铲斗在装载过程中平移或接近平移运动。以使物料

8、在提升的过程中，不致由于铲斗的倾斜而掉落。过去在解决这类问题时，常