WZ45-40輪式挖掘裝載機(jī)工作裝置設(shè)計含8張CAD圖,wz45,40,輪式,挖掘,發(fā)掘,裝載,機(jī)工,裝置,設(shè)計,cad 系統(tǒng)開發(fā)建議書 1．產(chǎn)品用途及使用范圍： 輪式裝載機(jī)是一種用途廣泛的施工機(jī)械，廣泛應(yīng)用于建筑公路鐵路水電港口礦山及國防工程中，對加快工程建設(shè)速度減輕勞動強(qiáng)度提高工程質(zhì)量降低工程成本都發(fā)揮這重要作用。因此近幾年來無論在國內(nèi)還是國外裝載機(jī)品種和產(chǎn)量都得到了迅猛發(fā)展。已成為工程機(jī)械的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。 在通用拖拉機(jī)前端加裝載裝置，后部加挖掘裝置可改裝變形成前裝后挖拖拉機(jī)，亦稱挖掘裝載機(jī)，俗稱“兩頭忙”。挖掘裝載機(jī)作為一種小型多功能工程和建筑機(jī)械，是挖掘、裝載兩用的工程機(jī)械。廣泛應(yīng)用于農(nóng)田水利建設(shè)、工業(yè)和民用建筑、市政建設(shè)及電力建設(shè)等，主要用于建筑工程、農(nóng)田水利的基槽、基坑、管溝等小型土方工程的開挖以及城市建設(shè)和工廠企業(yè)的裝載作業(yè)，是一種適應(yīng)性較強(qiáng)的現(xiàn)場施工機(jī)械。 2．關(guān)于主要功能設(shè)置與系統(tǒng)組成的建議： 裝載及工作裝置是完成鏟裝運(yùn)卸等作業(yè)并帶液壓缸的空間多桿機(jī)構(gòu)工作裝置是組成裝載機(jī)的關(guān)鍵部位之一，其設(shè)計水平的高低直接影響到工作裝置性能的好壞。進(jìn)而影響到整機(jī)的工作效率與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 3．關(guān)于總體布局的建議與主要子系統(tǒng)概述： 裝載機(jī)主要是裝載散裝物料并將物料卸入自卸卡車或?qū)⑽锪现苯舆\(yùn)往卸料地點(diǎn)但裝載機(jī)也承擔(dān)輕度鏟掘工作推土和修整場地等。為完成上述任務(wù)現(xiàn)代裝載機(jī)的總體一般布置是將鏟斗及工作裝置安放在最前端。但本機(jī)械兼顧挖掘和裝載雙重任務(wù)，從總體布局考慮，將發(fā)動機(jī)置與前端，在后端布置單斗挖掘工作裝置。這樣就構(gòu)成了前裝載后挖掘的裝載挖掘機(jī)。發(fā)動機(jī)的輸出端接液力變矩器變速器再通過萬向節(jié)和傳動軸與前后驅(qū)動橋相連。駕駛員的作為布置在裝載機(jī)中部，但一般將駕駛室的位置盡量向前布置這樣可是前方視野開闊有利于作業(yè)的準(zhǔn)確。 現(xiàn)代裝載機(jī)日趨向火斗容量發(fā)展為使鏟斗能夠強(qiáng)有力的插入料堆就要求裝載機(jī)有足夠的牽引力因此除采用較大馬力的發(fā)動機(jī)之外還需要增加車輪的附著重量，以便達(dá)到提高牽引力的目的，所以現(xiàn)代絕大多數(shù)裝載機(jī)都采用四輪驅(qū)動，這樣可以有效的利用車種使全車重量均為附著重量。 現(xiàn)將本機(jī)主要子系統(tǒng)概述如下： (1)當(dāng)動臂在最低位置時動臂與鏟斗的鉸接點(diǎn)應(yīng)盡量靠近輪胎，當(dāng)鏟斗處丁上翻位置時使其與輪胎有一定間隙而確定動臂與鉸接點(diǎn)的位置。 (2)連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)能保證裝滿物料的鏟斗無泄漏地從地面提升到最大卸載高度，選擇連桿機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件尺寸時應(yīng)盡量使力的作用方向與鉸接點(diǎn)的運(yùn)動方向的夾角一壓力角不應(yīng)太大。根據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)對于鉸接連桿機(jī)構(gòu)壓力角應(yīng)小于60度。 (3)搖臂做成彎曲形狀起夾角大小主要考慮到空間位置不受干涉而定，一般取30度左右，長短臂之比1。5左石。 4．主要技術(shù)指標(biāo)或重要技術(shù)參數(shù)： (1)輪式裝載機(jī)的最大行駛速度為30~40公里／小時。 (2)裝載機(jī)動臂提升下降及鏟斗前傾時間一般為： 動臂提升時間為6～9秒。 動臂下降時間為3～6秒。 鏟斗前傾時間為1～2秒。 (3)一般裝載機(jī)最小離地間隙不小于350毫米。 5．主要工作原理建議： 隨著我國改革開放的不斷深入，經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷加強(qiáng)，建筑、水利工程日益增多。目前我國又在計劃進(jìn)行西部大開發(fā)，挖掘裝載機(jī)作為工程機(jī)械的一種主要類型，挖掘與運(yùn)移土石方的主要機(jī)械設(shè)備，它的需求量迅速增長，對它的質(zhì)量以及性能也提出了更高的要求。雖然，我國的工程機(jī)械行業(yè)，如裝載機(jī)制造業(yè)等在不長的時間內(nèi)有了較快的發(fā)展，但是由于我國的工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱以及工作中的缺點(diǎn)等原因行業(yè)的發(fā)展尚存在一系列的問題有待解決。其中一個嚴(yán)重問題是：大部分產(chǎn)品性能較為落后。解決了這一問題，才能滿足未來我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展的需要。本次設(shè)計就是通過對挖掘裝載機(jī)裝載工作裝置進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計以及性能分析，來改善產(chǎn)品的性能· 工作裝置的性能分析過去多采用作圖分析和手工計算法，．工作量繁重，精度較低。當(dāng)分析工況較多時，問題更為突出。為克服作圖分析和手工計算法的缺點(diǎn)，本次設(shè)計采用計算機(jī)輔助分析。性能分析即設(shè)計合理性分析。本次設(shè)計前面所進(jìn)行的工作裝置CAD設(shè)計是通過看資料、樣本，通過初步分析、計算而確定的初始方案。接著應(yīng)考察各工作液壓缸作用力矩的均衡性，整機(jī)的穩(wěn)定性，整機(jī)與地面的附著性、滿足結(jié)構(gòu)和布置的可能性等，以綜合比較初選方案，從而確定機(jī)構(gòu)參數(shù)(一般來說，從計算機(jī)輔助分析中發(fā)現(xiàn)不合理的現(xiàn)象都可究其原因，采取改進(jìn)措施，使設(shè)計合理化。對以擬的各種初步方案可通過計算機(jī)輔助分析作進(jìn)一步取舍及修正，以便確定較合理的方案)。同時，通過性能分析能夠很清楚地了解到這個裝載裝置在各個位置或各種工況時的力和其它工作參數(shù)，有利于更有效地使用這種挖掘裝載機(jī)和使這種挖掘裝載機(jī)的工作效率得到最大限度地發(fā)揮。 現(xiàn)將裝載機(jī)工作原理介紹如下： 裝載機(jī)鏟掘和裝卸物料的作業(yè)是通過：工作裝置的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的。 裝載機(jī)的工作裝置是由鏟斗動臂搖臂連桿托架及液壓系統(tǒng)等組成。鏟斗用以鏟裝物料動臂和動臂油缸的作用是提升鏟斗并使之與車架相連；轉(zhuǎn)斗油缸通過搖臂――連桿或托架使鏟斗轉(zhuǎn)動。動臂的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動采用液壓操縱。 由動臂，動臂油缸，鏟斗，轉(zhuǎn)斗油缸，搖臂一連桿或托架及車架相互鉸接所構(gòu)成的連桿機(jī)構(gòu)在裝載及工作時要保證：當(dāng)動臂處于某種作業(yè)位置不動時，在裝斗油缸的作用下通過連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗繞其鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動；當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖使動臂在動臂油缸作用下提升或下降鏟斗過程中連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)能使鏟斗在提升時保持平移或斗底平面與地面的夾角變化控制在很小的范圍以免裝滿物料的鏟斗由于鏟斗傾斜而使物料灑落；而在動臂下降時又自動將鏟斗放平以減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度提高勞動生產(chǎn)率。 裝載機(jī)根據(jù)搖臂一連桿數(shù)目及鉸接位置的不同，可組成不同形式的連桿機(jī)構(gòu)。不同形式的連桿機(jī)構(gòu)鏟斗的鏟起力隨鏟斗轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系，傾斜時的角速度大小及工作裝置的運(yùn)動特性也不同。因此裝載機(jī)工作裝置形式的選擇，既要考慮結(jié)構(gòu)簡單又要考慮結(jié)構(gòu)性質(zhì)與鏟掘方式來確定。 　　正轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)的工作裝置當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動時鏟斗與搖臂的轉(zhuǎn)動方向相同其運(yùn)動特點(diǎn)是發(fā)出最大鏟起力時的鏟斗轉(zhuǎn)角是負(fù)的，有利于地面的挖掘，鏟斗傾斜時的角速度大易于抖落砂石，但沖擊較火。正轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)又分為正轉(zhuǎn)單連桿和正轉(zhuǎn)雙連桿兩種形式。單連桿機(jī)構(gòu)的連桿數(shù)目少結(jié)構(gòu)簡單，易于布置。缺點(diǎn)是鏟起力變化曲線陡峭；搖臂――連桿的傳動比比較小，為提高傳動比，需要加長搖臂――連桿的長度，給結(jié)構(gòu)布置帶來困難，并影響駕駛員的視野．雙連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，轉(zhuǎn)斗油缸也難 于布置在動臂下方．但搖臂。連桿傳動比大，因此搖臂――連桿尺寸可以減少，駕駛員的視野較好，鏟起力變化曲線平緩，適于利用鏟斗及動臂復(fù)合鏟掘的作業(yè)。缺點(diǎn)是提升動臂鏟斗便后傾，易造成物料灑落。 　反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)的工作裝置，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動時鏟斗與搖臂的轉(zhuǎn)動方向相反。其運(yùn)動特點(diǎn)時發(fā)出最大鏟其歷史的鏟斗轉(zhuǎn)角是正的且鏟起力變化曲線陡峭，因此提升鏟斗時鏟起力較大適于裝載礦石，不利于地面挖掘；鏟斗傾斜時角速度小，卸料平緩，但難于抖落砂石。易于實(shí)現(xiàn)鏟斗白動放平。搖臂――連桿的傳動比較小。 　 反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)多采用單連桿，雙連桿機(jī)構(gòu)布置較困難。反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)當(dāng)鏟斗位于運(yùn)輸位置時連桿與動臂軸線相交，因此難于布置在同一平面內(nèi)。但由于這種形式結(jié)構(gòu)簡單鏟起力較大所以中小型裝載機(jī)采用較多。 6．國內(nèi)外同類產(chǎn)品的水平對比： 作為裝載機(jī)多種作業(yè)化品種之一，挖掘裝載機(jī)在我國起步較晚，但發(fā)展較快，已有十余家企業(yè)生產(chǎn)這種裝載機(jī)。尤其近年來，由于應(yīng)用領(lǐng)域日漸擴(kuò)火，挖掘裝載機(jī)得到了不斷發(fā)展。此產(chǎn)品在國外應(yīng)用廣泛，1990年世界上挖掘裝載機(jī)銷售量達(dá)48000～50000臺，可見挖掘裝載機(jī)占有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。 我國已開發(fā)、試制或生產(chǎn)挖掘裝載機(jī)的廠家及其型號有：(1)北京建筑機(jī)械廠及福建機(jī)器廠開發(fā)出WZ2A、WZ2B，北京建筑機(jī)械廠1969年生產(chǎn)WZ2型挖掘裝載機(jī)(又稱DY4—55型)，1980年改進(jìn)設(shè)計，試制了WZ2A型挖掘裝載機(jī)，1981年10月通過鑒定。之后，在此基礎(chǔ)上又推出了WZ2B型挖掘裝載機(jī)，將WZ2A型又改進(jìn)為現(xiàn)在生產(chǎn)的WZ．2C型挖掘裝載機(jī)，反鏟鏟斗標(biāo)準(zhǔn)斗容量0．2 m3。(2)福州建筑機(jī)械廠WZ25型，反鏟鏟斗標(biāo)準(zhǔn)斗容量0．25 m3，裝載額定提升能力19．6kN，發(fā)動機(jī)功率44．1KW整機(jī)質(zhì)量6580Kg，1985年通過部級鑒定。(3)煙臺工程機(jī)械廠ZLl5WJ型，反鏟鏟斗標(biāo)準(zhǔn)斗容量0．14 m3 ，整機(jī)質(zhì)量6400Kg，1988年通過省級鑒定。該廠近年還開發(fā)出WZl6．15E型挖掘裝載機(jī)，以zLl5裝載機(jī)為基礎(chǔ)，額定裝載質(zhì)量1500Kg，反鏟額定斗容0．14m3，整機(jī)操作質(zhì)量6250Kg o(4)柳州挖掘裝載機(jī)廠(中外合資)的、WZ30．25型和WZ30．25A型，裝載部分提升力、反鏟標(biāo)準(zhǔn)斗容分別為25KN、1．0 m3；WZ45．30型，裝載部分提升力、反鏟標(biāo)準(zhǔn)斗容分別為30KN、1．25 m3。(5)山東臨沂裝載機(jī)廠的ZWlO型履帶式挖掘裝載機(jī)。(6)洛陽拖拉機(jī)工程機(jī)械公司的DFII．904WZ。(7)山東廣饒液壓機(jī)械廠的755Z／W。(8)柳州工程機(jī)械廠開發(fā)出WZ25—20。(9)山西機(jī)床廠也與意大利合作組裝生產(chǎn)“兩頭忙”產(chǎn)品。(10)徐州裝載機(jī)廠開發(fā)研制出WZ25．16型挖掘裝載機(jī)，發(fā)動機(jī)功率為50Kw，裝載斗容量0．8m3，反鏟斗容量0．25m3，裝載裝置最大掘起力≥25．6KN。 與國外水平比較，我國的工程機(jī)械行業(yè)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，無論從產(chǎn)品質(zhì)量還是年生產(chǎn)總量比較，我國都落后于發(fā)達(dá)國家。 7．應(yīng)貫徹的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范： 本機(jī)在設(shè)計和制造中應(yīng)貫徹的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有： 1、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)。 2、國家有關(guān)部委標(biāo)準(zhǔn)。 3、國家工程機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)。 8．設(shè)計和制造的標(biāo)準(zhǔn)化要求： 現(xiàn)行設(shè)計要求盡量提高零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化程度。設(shè)計所用零部件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、外構(gòu)件，從而減少設(shè)計和制造的：工作量、縮短設(shè)計和制造周期，提高系統(tǒng)可維護(hù)程度，有利于降低成本和加快產(chǎn)品改進(jìn)更新步伐。 9．關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)建議： 　 本機(jī)采用八連桿機(jī)構(gòu)，故結(jié)構(gòu)復(fù)雜，須采用合理的布置方案才可行。但八桿機(jī)構(gòu)提高了該裝置的靈敏度，更易于實(shí)現(xiàn)裝載作業(yè)。 10．采用新原理、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝、新技術(shù)的建議： 　本機(jī)采用前裝載后挖掘的雙重作業(yè)系統(tǒng)大大加大了機(jī)器的應(yīng)用范圍，同時采用了新型液壓系統(tǒng)，精簡了結(jié)構(gòu)，減小了整機(jī)尺寸。 11．為與外部系統(tǒng)協(xié)調(diào)所需的約束條件： 由于工程機(jī)械工作環(huán)境惡劣，故要求工作裝置的安全系數(shù)較高，同時對輪胎的要求也較高。為適應(yīng)用戶的多機(jī)種要求，本機(jī)采用前裝載后挖掘的機(jī)構(gòu)，合理的布置使本機(jī)應(yīng)用范圍人火拓寬。 12．關(guān)于用戶的需求和本企業(yè)發(fā)展計劃的介紹： 本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、便于維修、實(shí)現(xiàn)自動化可靠性高、使用方便經(jīng)濟(jì)。 目前，國內(nèi)本產(chǎn)品年產(chǎn)300臺左右，市場亟待開發(fā)。 13．關(guān)于成熟的技術(shù)結(jié)構(gòu)工藝等繼承的決定和建議： 與原來的技術(shù)資料相比繼承了以前的鏟斗形狀、大小、空間布置，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外形等。整機(jī)尺寸較以前稍有改進(jìn)，增加了挖掘功能實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。 14。關(guān)于產(chǎn)品成本的要求： 本機(jī)成本大約100萬人民幣。 15。開發(fā)周期與開發(fā)費(fèi)用要求： 本機(jī)開發(fā)周期在6個月以內(nèi)。