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ZL50型裝載機工作裝置設計（共9張）

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更新時間：2014-10-24
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ZL50型裝載機工作裝置設計（共9張）

摘要

裝載機屬于鏟土運輸機械類，是一種通過安裝在前端一個完整的鏟斗支撐結構和連桿，隨機器向前運動進行裝載或挖掘，以及提升、運輸和卸載的自行式機械。它廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口和礦山等工程建設。裝載機具有作業速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優點，因此成為工程建設中土石方施工的主要機種之一，對于加快工程建設速度，減輕勞動強度，提高工程質量，降低工程成本都發揮著重要的作用，是現代機械化施工中不可缺少的裝備之一。
這次設計采用先進的現代設計方法，對這種輪式裝載機工作裝置進行了總體設計到零部件設計。主要包括輪式裝載機工作裝置的關鍵零部件，如鏟斗、連桿機構以及轉斗油缸、舉升油缸等，并對重要零件進行了剛度、強度分析。應用CATIA軟件對輪式裝載機工作裝置整體進行設計，并用它對本次設計進行立體展示表達。

關鍵詞：裝載機；機械化；工作裝置
目錄

1 緒論 1
1.1 輪式裝載機概述 1
1.1.1 裝載機簡介 1
1.1.2 裝載機的主要技術性能參數 1
1.1.3 裝載機的用途 2
1.1.4 裝載機的分類 3
1.2 輪式裝載機應用技術發展 5
1.2.1 國外輪式裝載機發展現狀 6
1.2.2 國外輪式裝載機發展趨勢 12
1.2.3 國內輪式裝載機發展現狀 13
1.2.4 國內輪式裝載機發展趨勢 14
1.3 本章小結 15
2 裝載機工作裝置總體設計 16
2.1 工作裝置的總體結構與布置 16
2.2 工作裝置連桿機構的結構形式與特點 18
2.3 工作裝置自由度的計算 24
2.4 工作裝置總體設計 26
3 ZL50 裝載機工作裝置設計 27
3.1 工作裝置的設計要求 27
3.1.1 工作裝置工作性能 27
3.1.2 對工作裝置的要求 27
3.2 鏟斗設計 27
3.2.1 鏟斗的結構形式 28
3.2.2 鏟斗的分類 30
3.2.3 鏟斗斷面形狀和基本參數確定 31
3.2.4 鏟斗容量的計算 34
3.3 工作裝置連桿系統設計 35
3.3.1 機構分析 35
3.3.2 尺寸參數設計 37
3.3.3 連桿系統運動分析 46
3.4 工作裝置靜力學分析及強度校核 50
3.4.1 靜力學分析 50
3.4.2 強度校核 55
3.5 液壓缸設計 58
3.5.1 液壓缸的類型和結構 58
3.5.2 液壓缸基本參數設計 59
4 CATIA軟件的應用 62
4.1 CATIA軟件的介紹 62
4.2 CATIA軟件的應用 64
4.2.1 零件設計 64
4.2.2 產品設計 67
結論 69
參考文獻 70
附錄 71
翻譯部分 72
英文原文： 72
中文譯文： 82
致謝 88
由裝載機工作裝置的自由度分析可知，工作裝置的連桿機構均為封閉運動鏈的單自由度的平面低副運動機構，其桿件數目應為4、6、8、10、……等。對裝載機工作裝置而言，盡管桿件數目越多越能實現復雜的運動，但同時鉸接點的數目也隨之增加，結構越復雜，就越難在動臂上進行布置。因此，實際上裝載機工作裝置的連桿機構多為八桿以下機構。這樣，按組成工作裝置連桿機構構件數不同，裝載機工作裝置可分為三桿、四桿、五桿、六桿和八桿機構；按輸入與輸出桿轉向不同，又可分為正轉和反轉機構。正轉機構是指輸入與輸出桿的轉向相同；反轉機構是指輸入與輸出桿的轉向相反。綜合國內外裝載機工作裝置可知，其連桿機構典型結構主要有下列幾種。
1、正轉八桿機構機構在轉斗缸大腔進油時轉斗鏟取，所以鏟取力較大；各構件設計合理時，鏟斗能獲得較好的舉升平動性能；連桿機構的傳動比較大，鏟斗能獲得較大的卸載角和卸載速度，因此卸載干凈，速度快；因傳動比大，還可以適當減小連桿機構的尺寸，因而可以改善司機的視野。機構結構較復雜，鏟斗自動放平性較差。
組成一個自由度的平面八桿機構共有16種基本結構形式。由于連桿機構要布置在動臂上，所以有可能作為裝載機工作裝置的僅有兩種方案：其一，是由2個四鉸構件和6個兩鉸構件組成（圖2-5a）；其二，是由1個四鉸構件、2個三鉸構件和5個兩鉸構件組成（圖2-5b~f）。可見，八桿機構的結構形式很多，需進行選擇使用。目前，裝載機工作裝置八桿機構有以下兩種結構形式： ...

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