轮式装载机整车布置设计设计
ZL15型轮式装载机工作装置设计(有全套图纸)
东北师范大学高等教育自学考试国际经济与管理专业（本科）毕业论文论文题目：论文作者：准考证号：身份证号：摘要农业是中国可持续发展的核心和关键，作为人类生存和农业发展基础的农业资源应受到更加广泛的重视。
农业是中国可持续发展的核心和关键，作为人类生存和农业发展基础的农业资源应受到更加广泛的重视。
本文从农业资源角度出发，探讨了中国农业可持续发展的内涵、特征和农业可持续发展面临的农业资源问题，提出了中国农业可持续发展的对策。
关键词：农业循环经济低碳经济农业可持续发展对策1.中国农业循环经济可持续发展的意义1.1 循环型农业循环型农业是循环经济理念在农业经济建设中的体现和应用循环型农业的概念可概括为: 尊重生态系统和经济活动系统的基本规律, 以经济效益为驱动力, 以绿色GDP 核算体系为导向, 按照3R 原则, 通过优化农业产品生产至消费整个产业链的结构, 实现物质的多级循环使用和产业活动对环境的有害因子零排放的一种农业经营模式。
以经济效益为驱动力体现的是经济规律, 市场经济条件下, 只有有了经济效益的活动才能更好地保护生态环境, 3R 原则是循环型农业的精髓, 零排放则是循环型农业具体的可操作目标。
传统的农业发展模式将生态环境保护与农业发展两者对立起来, 而循环型农业将二者有机的结合起来, 使二者相互促进,相互发展, 这是循环型农业的创新。
1.2 《中国21世纪议程》对中国农业可持续发展的进一步明确《中国21世纪议程》对中国农业可持续发展的进一步明确为：保持农业生产率稳定增长，提高食物生产和保障食物安全，发展农村经济，增加农民收入，改变农村贫困落后状况，保护和改善农业生态环境，合理、永续地利用自然资源，特别是生物资源和可再生资源，以满足逐年增长的国民经济发展和人民生活的需要。
从农业资源角度来理解，农业可持续发展就是充分开发、合理利用一切农业资源，合理地协调农业资源承载力和经济发展的关系，提高资源转化率，使农业第3 页共13 页资源在时间和空间上优化配置达到农业资源永续利用，使农产品能够不断满足当代人和后代人的需求。
轮式装载机驱动桥的部件设计(1)
轮式装载机归运土运输机械类，普遍用来矿山、修筑、铁道、海港、水电和公路等建筑工事的一种工程机器；轮式装载机是当代机器化工程运输中不可或缺的车辆之一，该设备的优点是效率高、作业速度快、机动性强、操作简便等优点，能够加速工程建设的进度，削弱工作的强度，提升施工质量，减低低施工的成本都施展着十分重要的作用；因此，最近几年来，无论是境内或者海外，装载机质量得到了迅速地提升，已为施工车辆的核心产物；随着重型工业发展的需求，海外已经不停出现创新大输出、载重大的轮式装载机发展趋向。
轮式装载机的传动系统是将发动机的动能和转速传递给装载机的的驱动轴和驱动轮。
发动机输出的牵引力经过车辆的离合器、变速器、传动轴等部件输出给装载机的车轴，再通过车辆的驱动桥来带动正常行驶。
因此，一般情况下轮式装载机传动系统的好坏往往决定了它的性能。
实验证明当输入到驱动轴车轮上的牵引力能够克服装载机外部阻力的时候，轮式装载机才能正常地启动、驾驶和作业，通过查询资料可知，就算装载机以均匀地低速行驶在平直的路面上时，也要克服大约相当于装载机自身总重量百分之一点五的滚动阻力。
当我们假设将驱动车轮与自身的发动机直接相连接时，此时装载机的速度将达到每小时数百公里，但是这么高的速度既不实际也很不安全，所以这是不可能真正实现的，反之若果装载机受到的牵引力无法克服外部作用于其上的阻力时候，装载机根本无法正常启动。
所以我们为了解决上述问题，须使装载机车辆具备增加扭矩并降低其运行的速度功能，即将车辆的驱动轮得到的转速减低为发动机转速的好多分之一，而相应地装载机车轮将得到的扭矩会增加到发动机扭矩的若干倍。
这就是驱动桥所需要来实现的作用。
由以上所述我们知道装载机驱动桥既要有一定的传动比，又要能够承受车轮和车身所传递的各种作用力，同时因为车桥位于两个轮胎之间，离地间隙有一定的限制，所以为了保证装载机能够适应恶劣的工作环境，具有较好得地面通过性能，车桥的结构不能过大。
ZLl装载机工作装置液压研究设计
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1 ZL50轮式装载机总体参数的确定21.1轮式装载机的基本组成21.2轮式装载机的工作原理31.3轮式装载机总体参数的确定31.3.1装载机动臂提升、下降、及铲斗前倾时间确定91.4ZL50轮式装载机的总体布置101.5各部件布置的具体要求[6]101.6控制桥荷力分配111.7ZL50轮式装载机的稳定性计算错误！未定义书签。
2 液压系统的初步介绍错误！未定义书签。
2.1液压系统的工作原理错误！未定义书签。
2.2液压系统的组成部分错误！未定义书签。
2.3液压传动的优点错误！未定义书签。
2.4液压传动的缺点错误！未定义书签。
2.5技术要求错误！未定义书签。
2.6ZL50轮式装载机液压系统设计已明确的参数错误！未定义书签。
3 液压系统设计错误！未定义书签。
3.1制定液压系统方案错误！未定义书签。
3.1.1油路循环方式的分析与选择[9]错误！未定义书签。
3.1.2确定液压执行元件的形式错误！未定义书签。
3.1.3各机构液压回路的确定错误！未定义书签。
3.2绘制液压系统原理图错误！未定义书签。
3.2.1铲斗收起与前倾错误！未定义书签。
3.2.2动臂升降错误！未定义书签。
3.3确定液压系统的主要参数错误！未定义书签。
3.3.1液压缸载荷组成[10]错误！未定义书签。
3.3.2初选系统工作压力错误！未定义书签。
3.3.3计算液压缸的主要结构尺寸错误！未定义书签。
3.3.4计算液压缸所需流量[12]错误！未定义书签。
3.3.5计算液压执行元件的实际工作压力错误！未定义书签。
3.4液压元件的选择与专用件设计错误！未定义书签。
3.4.1液压泵的选择错误！未定义书签。
3.4.2液压阀的选择错误！未定义书签。
3.4.3辅元件的选择错误！未定义书签。
3.5液压系统的性能验算错误！未定义书签。
3.5.1液压系统压力损失[14]错误！未定义书签。
轮式装载机的组成
轮式装载机的组成轮式装载机的组成轮式装载机主要由动力装置（发动机）、底盘、工作装置、液压系统、电气系统五大部分组成。
图1-3所示为我国目前最具代表性的ZL50C型轮式装载机的总体结构。
它由柴油机系统、传动系统、防滚翻及落物保护装置、驾驶室、空调系统、转向系统、液压系统、车架、工作装置、制动系统、电气仪表系统、覆盖件和操纵系统等组成。
（1）动力装置轮式装载机采用的动力装置主要是柴油发动机。
它布置在后部，驾驶室的中间，这样整机的重心位置比较合理，驾驶员视野较好，有利于提高作业质量和生产率。
动力从柴油发动机传递到液力变矩器，再经过万向联轴器，传递搭配变速箱。
通过变速箱，动力分别传递到前、后桥驱动车轮行走。
©装载机之家（2）底盘轮式装载机底盘包括传动系统、行走系统、转向系统和制动系统四大部分。
①传动系统装子啊及的传动系统有机械式、液力机械式、液压式和电传动四种，小型装载机多为机械式，由于作业工况适应性太差，已淘汰；大、中型装载机广泛采用液力机械式；中型装载机多采用液压式；大型装载机多采用电传动式。
②行走系统是轮式装载机底盘的重要组成部分之一，主要有车架、车桥和车轮等组成，它使装载机各总成、部件连接成一个整体；支承全部重量，吸收振动，缓和冲击，并传递各种力和力矩。
车架有整体式与折腰式之分。
轮式装载机多为铰接式（也称折腰式）车架。
③转向系统轮式装载机的转向系统有机械式转向、液压助力式转向和全液压式转向等多种。
目前轮式装载机大都采用液压助力式和全液压式，实现形式和作业中经常改变其行驶方向或保持直线行驶。
④制动系统是轮式装载机的重要部件，通常设有行车制动系统、紧急和停车制动系统，用来使行驶的装载机减速或停车，以提高装载机的作业速度和作业生产率。
（3）工作装置轮式装载机工作装置由油泵、动臂、铲斗、杠杆系统、动臂油缸和转斗油缸等构成。
油泵的动力来自发动机。
动臂铰接在前车架上，动臂的升降和铲斗的反转，都是通过相应液压油缸的运动来实现的。
轮式装载机及其运动模拟设计-文献综述
轮式装载机及其运动模拟设计研究现状、发展趋势：轮式装载机在不断引入新技术，新生产线，在关键部位不断的技术创新，使得从满足功能型向经济实用型过渡。
以前生产出来的产品设计都差不多，没有自己的特色和优势，经过改革后，在装载机行业中脱颖而出。
大小型的轮式装载机，受到市场的客观限制，只有中型的装载机更新换代的速度比较快。
技术创新使得装载机的各个细节的设计有了大步的提高，比如动力系统的减震、散热系统的结构优化、防尘等。
利用电子技术和负荷传感技术使变速箱可以实现自动换挡和液压变量系统的应用，提高了装载机的工作效率。
驾驶室具备FOPS&ROPS功能，室内的环境和各个装置都可以调节，提高了安全性和舒适性。
降低噪声和排放，强化环保指标。
利用新材料，新工艺，新技术，提高产品的寿命和耐用性。
设计装载机便得简单，使得最大限度的减少维修和保养的次数和维修时间。
我国装载机的生产在近几年有了比较快的发展，目前已成批生产的露天工程用装载机有：斗容为0.75米3的ZL15，斗容为1.5米3的ZL30，斗容为2米3的ZL40，还有斗容为3米3的ZL50。
此外，国内好几个工程与矿山机械厂，已经设计制造出斗容为5米3和8米3的大型轮式装载机，并且正在设计试制特大型轮式装载机。
3t以下装载机产品主要以ZL10、ZL15、ZL16为代表，利用拖拉机地盘和农用运输配套使用。
ZL30装载机采用电换挡变速箱，使3t级装载机技术上有新的突破。
ZL10/ZL50装载机，主要的生产厂家都拥有，第一代产品大部分都是用同一套图纸，第二代产品主要对工作装置进行了优化技术，改变外型。
第三代更进一步的优化了它的性能和配置，各个厂家各自拥有不同的专利，是产品在市场中更新换代的步伐加快。
ZL60及6t以上的装载机在国内有很大的发展潜力。
装载机的设计过程，大体可分为：明确任务、调查研究、制定设计任务书，进行整车布置、确定整机的主要性能参数，进行各部件的方案设计与强度计算，技术设计与工艺设计等阶段。
ZL50E轮式装载机制动系统设计论述
ZL50E轮式装载机制动系统设计论述ZL50E轮式装载机制动系统主要包含了液压脚刹、液压手刹、液压行车刹车以及停车驻车制动器等几个部分。
其中，液压脚刹是最常用的制动系统，它通过脚踏板控制刹车阀，推动刹车机构工作，达到制动效果。
液压手刹是用于停车时的制动装置，通过手动操作拉动手刹操纵杆，使刹车压力增大，制动力增大，达到停车、驻车的目的。
而液压行车刹车则是用于驾驶员控制机动行车阻力，确保行车过程中的安全性。
停车驻车制动器则是在车辆停放时起到防止车辆滑移、滚动的作用。
在具体的设计过程中，需要考虑到制动器的类型和布置。
一般来说，液压脚刹和液压手刹采用盘式制动器的设计，并采用液压动力传递制动力的方式，从而使制动力更加稳定。
液压行车刹车则采用齿轮齿条传动的方式，通过行车操纵杆控制刹车片的移动，实现刹车的效果。
停车驻车制动器则采用牙轮与齿条的配合，通过拉动制动杆实现制动。
ZL50C轮式装载机制动系统设计
ZL50C轮式装载机制动系统设计【摘要】介绍ZL50C轮式装载机制动系统的工作原理，分析了钳盘式制动器的制动力矩与整机制动所需制动力矩和由地面附着条件所决定的制动力矩之间的关系，确定了在最佳制动工况下选择制动系统参数和结构的方法,本文着重叙述了行车制动系统的设计。
【关键词】装载机；制动系统；设计1.ZL50C轮式装载机制动系统工作原理制动系统是装载机的一个重要组成部分，它不仅关系到行车作业的安全性，而且，良好可靠的制动系统，可以使装载机具有较高的平均行驶速度，提高其运输效率。
装载机的制动系统，通常包括以下三个部分：双管路行车制动系统，停车制动和紧急制动。
每个部分主要由制动器和制动驱动机构两大部分组成。
本文所论述的是行车制动系统设计，即脚制动系统设计。
本机采用双管路安全制动系统，钳盘式制动器实现四轮制动，主制动器（停车制动）采用双蹄内涨式气动操纵。
系统包括气泵，储气罐制动阀及加力器，制动器以气推油方式制动。
1、发动机2、空压机3、油水分离器4、单向阀5、储气筒6、调压阀7后桥钳盘制动器8、后桥加力器9、脚制动阀10、前桥加力器11、选择筒12、双向换通阀13、变速箱切断阀14、前桥钳盘制动器15、气压表图1 ZL50C轮式装载机制动系统工作原理图该系统的原理是发动机驱动空压机，压缩空气从空压机2进入油水分离器3，空气中的水分及部分杂质被油水分离器的过滤网滤出去后，压缩空气经单向阀4进入储气筒5，而且压缩空气经调压阀6调整后，保持系统压力为0.68Mpa～0.7MPa,踩下脚制动阀9时，储气筒中的空气分两路分别进入前后驱动桥的制动钳14和7推动活塞、摩擦片，压向制动盘，当放开制动踏板时，加力器中的压缩气体从制动阀处排入大气，制动状态解除。
而ZL50C手制动是手控气制动，当弹簧气缸处于进气状态时，手制动器处于解除制动状态，当手制动阀向上拉时，弹簧气缸中的空气从手制动阀处排入大气，此时，气罐中的活塞杆在弹簧力的作用下带动手动制动器手柄向上运动，使制动器处于制动状态，实现无气制动，提高了驾驶安全性；同时空气通过手动制动阀进入双向换通阀，再进入变速操纵阀的切断阀，切断变速器的动力。
装载机设计
装载机设计•变矩器与发动机的匹配•装载机的总体参数•装载机的稳定性•装载机工作装置的设计•装载机的使用太原科技大学连晋毅装载机的分类1.按使用场合，分为露天和井下两种。
2.按发动机的功率，分为小型、中型、大型和特大型；3.按传动形式，分为机械式、液力式、液压式和电动式；4.按车架形式，分为铰接式和整体式；5.按卸货方式，分为前卸式、回转式和后卸式。
6.按行走方式，分轮胎式和履带式7.按转向方式，分铰接转向式、后轮转向式、前轮转向式、全轮转向式、滑移转向式。
变矩器的选用1、装载机对变矩器的要求•能传递发动机的全部有效功率•变换性能要好B= K 0 i ηmax •效率要高、高效区要宽•对可透性有要求：在低、中传动比范围内可透性应小些，在高传动比时(尤其是接近l 时)，可透性大些。
•变矩系数应大些：λ大则可传递较大的转矩。
2、常用变矩器•双涡轮变矩器•综合式变矩器：变矩系数大(4.7)，且高效范围宽，用于装载机铲装作业时，具有低速、大牵引力，而在运输工况时，具有较高的车速。
另外，由于变矩器有两个涡轮，其变矩系数的曲线由两段不同斜率的曲线组成，因此，变矩器本身就相当于两档速度，可减少变速箱的档数，大大简化了变速箱的结构和操纵。
发动机与变矩器的匹配•匹配要求：（1）由发动机与变矩器共同工作输出的最大扭矩所决定的牵引力应大于由地面附着条件决定的附着力，即：（2）与变矩器最大输出功率对应的牵引力与行走机构额定滑转率决定的牵引力应相等，即：（3）平均最大作业阻力应等于装载机的额定牵引力，即：保护发动机不超载获得最大生产率提高功率利用率匹配方案的选择部分功率匹配全功率匹配全功率匹配•变速泵与变矩器工作，转向泵与工作装置泵空转；•力矩平衡：M ez=M e-Mg -M’Z-MC•目的：满足作业时插入力的要求；M’g=(0.03~0.05)M H(n e/n H)部分功率匹配•变速泵与变矩器与工作装置泵工作，转向泵空转；•力矩平衡：M’ez=M e-Mg-M’Z-MC•目的：预留一定功率以满足工作装置油泵的需要；Mg=103PQT/(2πn bηb)功率匹配的比较选择•采用全功率匹配，可得到较大的牵引力与插入力；•采用部分功率匹配，可在插入的同时转斗或提升，得到较快的速度与较高的生产率；•对于小型装载机，宜用全功率匹配；•对于大中型装载机，宜用部分功率匹配。
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轮式装载机整车布置设计设计 ZL15轮式装载机整车布置设计_毕业设计论文 ZL15轮式装载机整车布置设计 摘要 随着基建的迅猛发展，装载机已成了工程建设中重要的组成部分。本次设计主要针对ZL15轮式装载机的基本参数进行整车布置设计，要求既满足了基本的性能特点，又有具有其优点。通过查阅相关资料期刊，在了解了装载机基本结构后，进行总体结构的选择，包括传动形式，变矩器，变速箱，离合器，驱动桥，转向系统系统，制动系统。然后通过实测和参考同类车型，确定一些基本参数，如轴距，轮距，最小离地间隙等。最后根据已知参数进行总体布置设计和对整体性能的校核验算。 设计过程先用CAD画总体装配图，并用solidworks三维软件进行虚拟装配，画出了整机三维立体图。最后利用Matlab软件对总体性能分析，从而得出所设计的总体设计性能参数曲线，并进行优化设计，从而达到最终目的。
关键词：Zl15轮式装载机，整车布置,性能分析，Solidworks。 ZL15轮式装载机整车布置设计_毕业设计论文 ZL15 WHEEL LOADER LAYOUT DESIGN Abstract With the rapid development of infrastructure, loader has become an important part in engineering construction.The mission of this time is design of overall layout of ZL15 wheel loader.And,it meets the basic performance characteristics,also,has its avantages.This design first refer to the books and journals that about the loader design.To have a comprehensive understanding of loader.Second,on the choice of the general structure, including transmission form, torque converter, gearbox, clutch, axles, steeringSystems, braking system. Through the measured and reference similar models, establish some basic parameters, such as the wheelbase, between, the minimum ground clearance is achieved, etc.According to the parameters that have known to design the general layout.On the overall performance of checking checking. In design process,first use the CAD to draw the overall picture,then,use Solidwords software for the 3d virtual assembly,final,finish the 3d drawing.Last,use the Matlab to analysis the performance of loader,and final to achieve purpose.
KEY WORDS: Wheel Loader ,Performance annlysis,Solidworks. ZL15轮式装载机整车布置设计_毕业设计论文 目 录 第1章 概述 ................................... 1 1.1 课题研究的背景及意义 ................ 1 1.2 轮式装载机发展概况 .................. 1 1.3 轮式装载机未来发展趋势 .............. 1 1.4 课题研究的主要内容及意义 ............ 2 1.4.1 课题研究的主要内容 ............ 2 1.4.2 课题研究的意义 ................ 2 第2章 装载机总成结构的选择 ........................ 3 2.1 传动形式的选择 ...................... 3 2.2 变矩器类型的选择 .................... 3 2.3 变速箱类型的选择 .................... 4 2.4 换挡摩擦元件类型的选择 .............. 4 2.5 驱动桥的选择 ........................ 4 2.6 转向系统的设计选择 .................. 6 2.7 制动系统的设计选择 .................. 6 2.8 轮胎的选择 .......................... 7 第3章 装载机主要参数及其确定 ...................... 8 ZL15轮式装载机整车布置设计_毕业设计论文 3.1 原始数据 ............................ 8 3.2 最小离地间隙 ........................ 9 3.3 轴距 ................................ 9 3.4 轮距 ................................ 9 3.5 装载机轴荷分配 ...................... 9 第4章 轮式装载机的整体布置 ....................... 10 4.1 总布置草图的基准选择 ............... 10 4.2 发动机和传动系的布置 ............... 10 4.3 铰接点和传动轴的布置 ............... 11 4.4 摆动桥的布置 ....................... 11 4.5 工作装置的布置 ..................... 12 4.6 驾驶室的布置 ....................... 12 4.7 操纵系、油箱及平衡重的布置 ......... 13 4.8 装载机整体布置图 ................... 13 第5章 轮式装载机整体性能的校核验算 ................. 15 5.1 轴荷分配验算 ....................... 15 5.2 轮胎验算 ........................... 16 5.3 装载机的稳定校核 ................... 17 5.4 装载机动力性分析 ................... 18 5.4.1 驱动力-行驶阻力平衡图 ........ 18 5.4.2 动力特性图 ................... 21 5.5 轮式装载机转向操纵系统的分析 ....... 23 ZL15轮式装载机整车布置设计_毕业设计论文 5.6 轮式装载机制动系统的校核 ........... 23 5.7 轮式装载机最小转向半径分析 ......... 26 第6章 装载机整机三维建模 ........................ 28 6.1 Solidworks介绍 .................... 28 6.2 Solidworks建模的步骤 .............. 28 6.3 ZL15轮式装载机三维装配图 ........... 30 总结 ........................................ 31 致谢 ........................................ 32 参考文献 ..................................... 33 附录 ........................................ 34 ZL15轮式装载机整车布置设计
1 第1章 概述
1.1 课题研究的背景及意义
近年来，随着科技的发展，装载机的应用越来越广泛。装载机主要用于铁路、公
路、建筑工地、矿山工地、水利电场、港口等部门[1]。 装载机的设计过程主要有：任务的确定，调查与研究，然后制定设计任务方案，进行总体布置，确定整体参数，进行各个部件的强度计算，工艺设计，试验并且修改等一系列阶段。
1.2轮式装载机发展概况
装载机诞生于20世纪20年代，此后不断发展创新。它的传动系从机械式传动到液力机械传动、全液压传动和电传动，目前广泛采用液力机械传动。20世纪40年代开始出现全轮驱动的装载机，20世纪60年代中开始出现铰接式转向装载机，如今这些结构被广泛采用。随着技术的不断发展，到20世纪80年代，装载机进入了机-电-液一体化的阶段。到21世纪装载机在整机性能、作业的能力、安全性、可靠性以及操作性，舒适性等各个方面都有很大的改善和提升[2]。 从20世纪60年代初中国从开始试生产单斗装载机到如今已形成了烟台工程机械厂、厦门工程机械厂、三一工程机械厂、徐州工程机械厂等上百个厂家。装载机的年产量已达到13000多台，其中轮胎式装载机占98％。装载机的规格型号已有120多个，斗容从0.3t到15t，其中大型机占45.7％，小型机占18.8％，超小型机仅占1％[3]。 经过40多年的发展和创新，我国装载机性能有了很大的发展。
1.3轮式装载机未来发展趋势
未来，国内外装载机的发展概况可归结如下几个方面。 1）装载机的大型化与小型化。 2）新材料、新技术的采用。 3）机电液一体化、数控化。 4）装载机的轮胎化。 5) 装载机多功能化,智能化。