装载机

null毕业答辩：轮式装载机的设计毕业答辩：轮式装载机的设计姓名： 指导老师论文提纲论文提纲1. 论文研究背景1. 论文研究背景轮式装载机的综述 轮式装载机是一种高效率的工程机械，具有结构先进，性能可靠，机动性强，操纵方便等优点。广泛应用于矿山，建筑工地，道路修建，水利工程，港口，货场，电站以及其他工业部门，进行装载，推土，铲挖，起重，牵引等多种作业。对加快工程建设速度减轻劳动强度提高工程质量降低工程成本都发挥着重要作用，因此近几年来无论在国内还是国外装载机品种和产量都得到迅速发展，成为工程机械的主导产品之一。为适应装载机多功能作业的要求，轮式装载机已经向一机功能方向发展。这主要靠主机控制适合多种作业的组合工作装置完成。80年代国外装载机和液压挖掘机除了不断完善装挖功能外，正向一机多能方向发展。许多公司竞相生产各式各样的辅助机构。这种机型使用范围很广，其产品受到用户的普遍关注。1. 论文研究背景1. 论文研究背景国内轮式装载机的发展 2001年我国装载机全行业总销售量已突破3万台，居世界装载机市场的前列。目前我国已经成了世界上装载机产销大国，但是我国的装载机设计水平还处于经验设计时期，大部分是通过技术引进实现的，现代设计技术还处于应用入门或水平较低的普及阶段。 2.工作装置结构方案2.工作装置结构方案转斗油缸后置式反转六杆机构简介转斗油缸后置式反转六杆机构简介 通过对上面所说的几种工作机构的连杆类型进行分析，发现转斗油缸后置式反转六杆机构具有以下几个优点： （1）转斗油缸大腔进油时转斗，并且连杆系统的倍力系数能设计成较大值，所以获得较大的掘起力； （2）恰当地选择各构件尺寸，不仅能得到良好的铲斗平动性能，而且可以实现铲斗的自动放平； （3）结构紧凑，前悬小，司机视野好。 综合分析可知反转工作机构有点多，能比较的满足铲、装、卸作业要求，它在露天装载机和地下铲运机上都得到了广泛的应用，所以在本次设计中采用该机构类型。它的主要组成部分包括：铲斗、连杆、摇臂、动臂等3.装载机工作机构的尺寸设计3.装载机工作机构的尺寸设计 轮式装载机工作装置连杆机构的设计任务是确定各连杆的尺寸和相互的位置关系，以满足设计任务中的规定的使用性能及经济技术指标。由于连杆机构尺寸以及销轴位置的相互影响，连杆机构可变性很大，同时又要受结构限制，可变参数很多，因而无法单纯采用理论计算的方法来确定，目前大多数采用图解法并配合统计或类比法加以确定，本次设计采用图解法和类比法对工作装置加以确定。 图解法比较直观，易于掌握，是目前工程设计时常用的一种方法。 图解法是在初步确定了最大卸载高度、最小卸载距离、卸载角、轮胎尺寸和铲斗几何尺寸等整机主要参数后进行的，通过在坐标图上确定工况Ⅱ时工作机构的9个铰接点的位置来实现。4.1利用Pro/E对工作装置进行建模4.1利用Pro/E对工作装置进行建模PRO／E是美国PTC公司最新推出的一套从设计到制造的机械自动化软件．产品设计师可以利用该软件轻松的完成部件、整机模型的装配．并对设计的产品预先进行静态分析、装配干涉检验等操作。 通过Pro/ENGINEER软件，根据计算所得的机构参数再结合轮式装载机的工作装置测量结果进行三维设计，最终得到摇臂、动臂、连杆、摇臂液压缸、动臂液压缸、铲斗的三维图形 。4.2工作机构的组装4.2工作机构的组装通过Pro/ENGINEER软件，将上面建立的三维零件设置连接类型、进行组装，最终得到整个工作装置的三维图形 。 Pro/E提供了十种连接定义。主要有刚性连接，销钉连接，滑动杆连接，圆柱连接，平面连接，球连接 焊接，轴承，一般。 4.3用Pro/E做机械动态分析的一般流程4.3用Pro/E做机械动态分析的一般流程设置运动环境应用伺服电动机 应用弹簧 应用阻尼器 应用执行电动机 定义力/力矩负荷 定义重力 4.4动态分析结果4.4动态分析结果 在对机构设置好连接，质量，伺服电机等后就可以运行一个动态分析，在Pro/ENGINEER软件中，运动仿真和动态分析功能集成于机构模块中，包括机械设计和动态分析两方面的分析功能。动态分析是使用机械动态功能在机构上定义重力、力和力矩、弹簧、阻尼等特征。可以对机构设置材料、密度等基本属性特征，使其更加接近现实中的机构，达到真实模拟现实的目的。 做完一个机构动态分析后就可以进行结果回放，检测干涉，捕捉机构运动仿真动画，所需数据的测量对机构的合理性进行检验，是否满足设计要求。1铲斗斗尖位置分析2工作装置铰点处运动分析3铲斗运动分析根据设计任务书的要求，需要对工作装置做如下几方面的分析： 4.5 工作装置干涉检测4.5 工作装置干涉检测 在回放中进行碰撞干涉检测，如果杆件在运动中出现干涉，“Proe/E” 就会提示，并将干涉区加亮显示， 以便设计者检查修改。通过“ Proe/E” 环境中的全局干涉检查判断ZL50装载机工作装置干涉问题，经过检查，ZL50 装载机工作装置在铲斗收斗时由于收斗角过大造成后挡板与摇臂产生轻微的干涉，通过调整翻斗油缸的伸长长度后，工作装置不存在干涉情况。最后可以通过扑捉动态模拟过程，制作成一个动画影片。 null4.6装载机工作机构运动仿真视频4. 7铲斗运动分析4. 7铲斗运动分析铲斗举升平动:为了使铲斗在举升运动过程中不会由于转动而将物料洒落，所以要求铲斗进入举升阶段，铲斗几乎保持平动，转角变化不大于15°。铲斗自动放平:铲斗从高位卸载状态下落到插入状态保持转斗油缸长度不变 铲斗与地面的夹角变化，要求不大于10°，可以快速的进入下一轮的工况作业中。根据测量所得数据可以得出：铲斗举升平动、自动放平、最大卸载角，均满足设计要求5.轮式装载机的工作装置强度计算及校核 5.轮式装载机的工作装置强度计算及校核 工作装置的强度计算包括： (1)确定计算位置。 (2)选取工作装置受力最大的典型工况，确定外载荷。 (3)对工作装置进行受力分析。 (4)主要零件的强度校核。6.终结和展望6.终结和展望终结： 本次设计是在对轮式装载机样机的实际考察的基础上进行设计的，设计过程多数参数是通过类比方法确定然后再进行校核计算的。 本文通过对轮式装载机工作装置的力学和运动分析设计了斗容为3m3的装载机的工作部件，设计过程中运用PRO-E进行运动的仿真，并运用安全系数法校核各部件强度。设计的内容主要包括： 1. 工作装置总体方案、各参数的初度选择； 2. 各铰接点的确定； 3. 连杆、动臂、摇臂等结构尺寸确定； 4. 工作装置强度的校核。 经验算，设计满足要求。6.终结和展望6.终结和展望展望：希望轮式装载机工作装置的设计能再有以下方面进行发展： (1) 应用参数化建模，现在的商品化的CAD/CAE/CAM软件都提供了三维参数化设计模型，通过三维软件的二次开法使得装载机的工作装置设计快捷、高效、精确，缩短产品的设计周期，提高设计质量增强产品的市场竞争力； (2) 对动臂等部件的强度计算可以针对工作的实际受力情况，对工作装置进行边界条件设置，使模型与实际的状态更加的接近，然后使用有限元法做应力分析，使设计者科学的对尺寸进行优化，减少材料用量，降低生产成本； (3) 使用ADMAS等软件对装载机工作装置的机构进行优化，短时间内即可完成工作装置上千万工位的运动及受力分析，很容易实现理想的设计。 null谢谢观看 希望老师批评指正！