滑移装载机毕业设计.doc

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1、滑移式装载机机械结构设计滑移式装载机机械结构设计摘要本次设计是以滑移式装载机为研究对象，主要是对滑移式装载机的机械结构部分进行详细设计。滑移式装载机的机械结构设计可以分为两个部分来详细阐述。第一部分：根据滑移式装载机设计的原始数据进行详细分析，收集资料设计出滑移装载机的铲斗，并且初步定出滑移装载机的总体尺寸。根据铲斗形状和尺寸，设计出滑移装载机铲斗的快换装置。再通过铲斗和负载要求，完成滑移装载机举升和卸载液压缸的选型。第一部分设计的重点在工作臂的设计计算，和快换装置结构的详细设计，这要求我们对一些机械结构有一定的了解。第二部分：第二部分的设计主要是针对滑移装载机行走装置的设计。这部分的设计包括

2、轮胎，行走液压马达的选择等一些标准零件的选型。在第二部分的设计中，还需要计算并确定滑移装载机的一些工作指标，例如爬坡角，最大行驶速度等。第二部分的重点在于滑移装载机底盘结构的设计。底盘结构的设计包括许多的内容，其中有底盘上各铰点分布的设计，轮子分布的设计计算。滑移装载机大部分的设计都要围绕底盘来设计，因此为了协调，底盘的结构需要时常改动。关键词 滑移装载机；机械结构设计；底盘设计Skid Loaders Mechanical Structure DesignAbstractThe design is based on sliding type loader for research objec

3、t, is mainly to the sliding type mechanical structure of the loader part detailed design. Sliding type of the loader mechanical structure design can be divided into two parts to detail. The first part: First of all ,conduct a detailed analysis by the design of sliding loaders original data,collect m

4、aterial and design the sliding of the loader bucket,and set the overall preliminary sliding loader size. Then, according to the bucket shapes and sizes design the sliding bucket loader quick change device. Finally, complete slip lifting and unloading loader hydraulic cylinder of selection by the buc

5、ket and load requirements. The first part of the design is focal on the arms of the work design calculation and quick change device structure of the detailed design. It requires us have some knowledge for some mechanical structure. The second part: The second part is mainly aimed at slip loader walk

6、 device in the design. This part of the design including the tyres, walking hydraulic motor choose of some of the selection of the standard parts. In the second part of the design, need to calculate and determine the slip of the loader some work index.,such as climbing Angle, maximum speed, etc. The

7、 second part is focal on the structural design of the sliding loader chassis. Chassis structure design includ many content, including the hinge point distribution chassis design, design and calculation of the distribution of the wheels, etc . Most of the design of sliding loader around chassis to de

8、sign, therfore, in order to coordinate, the structure of the chassis has to change often.Key words Sliding loaders; The mechanical structure design; Chassis design目录第一章 绪论11.1滑移式装载机的作用11.2滑移式装载机的发展概况11.3滑移式装载机的设计要求11.4滑移式装载机的设计内容11.5滑移式装载机的设计方案2第二章 工作装置的设计32.1铲斗设计32.1.1铲斗材料的选择32.1.2额定斗容量vr32.2铲斗快换装置

9、设计32.2.1快换装置工作原理32.2.2斜楔块和弹簧的设计42.2.3快换液压缸的选型52.3工作臂的设计计算62.3.1滑移式装载机工作臂的材料及结构62.3.2滑移式装载机工作臂的尺寸计算72.3.4工作臂的强度校核92.3.5工作臂的刚度校核112.4举升及卸载液压缸的选型112.4.1举升液压缸的长度112.4.2卸载液压缸的长度122.4.3举升液压缸的行程确定122.4.4卸载液压缸的行程确定132.4.5举升液压缸的缸径确定142.4.6卸载液压缸的内径确定14第三章 行走装置的设计163.1滑移装载机作业阻力的计算163.1.1插入阻力FX163.1.2铲起阻力FZ163.

10、1.3转斗力矩M173.2滑移装载机自重G0173.2.1滑移装载机平路行驶时173.2.2上坡行驶时183.2.3下坡行驶183.3轴距B和轮距L的选择193.4最小转弯半径Rmin的确定193.5滑移装载机重心位置的确定193.5.1空载时滑移装载机的重心193.5.2满载时重心位置的确定203.6滑移装载机载荷的分布223.6.1空载时的载荷分布223.6.2满载时的载荷分布223.7滑移装载机的行驶速度v233.8滑移装载机最大爬坡角的校验243.9滑移装载机轮边减速器的选型253.9.1确定作业的最大驱动力Fmax253.9.2确定减速机的输出扭矩253.9.3减速机输出转速263.

11、9.4计算制动力矩263.10确定减速机型号283.11底盘的设计283.11.1材料的选择283.11.2底盘结构28总结29致谢30参考文献3131第一章 绪论1.1滑移式装载机的作用滑移式装载机随着其不断运用在各种施工场合，由于有着外形尺寸小，可原地转向等优点，令滑移式装载机越来越受欢迎。滑移式装载机最大的特点是整机外形尺寸小，且可实现原地转向，可在作业现场随机快速更换或挂接各种工作装置。其用途主要有以下几个方面：1、由于其最小转向半径尚不足同等级铰接装载机的一半，特别适用于如城市基础设施、道路或建筑工地、厂房车间、仓库、码头、轮船甲板甚至船舱内等狭窄场地的作业。2、采用全轮驱动，不设轮

12、间差速器有利于在起伏不平的场地上进行作业。3、于作业现场瞬息间即可更换或挂接不同的工作装置，一般仅需数分钟。从而可分别进行铲运、堆垛、起重、挖掘、钻孔、破碎、抓取、推扒，松土、开沟、道路清扫和路面压实等作业。1.2滑移式装载机的发展概况滑移式装载机是现代制造加工技术及运输的重要组成部分。我国生产滑移式装载机的厂家众多，到70年代末、80年代初我国装载机制造企业已增加至20多家。其中比较知名的有龙工、三一重工、柳工、厦工、成工和宜工等一些知名厂家。滑移式装载机发展至今，其种类也多种多样。比较典型的代表有厦工的XG3090滑移式装载机。XG3090滑移式装载机整机结构紧凑，全液压驱动实现原地转向，

13、采用前翻驾驶室与后开机罩，使装载机的维修更为方便。还有如徐工的XT760滑移装载机，采用轮式行走机构，全轮驱动，滑移转向。虽然目前我国滑移式装载机产品众多，但由于滑移式装载机使用广泛，国内生产根本无法满足国内市场对滑移式装载机的需求。滑移式装载机在我国还是有很大的发展空间的。1.3滑移式装载机的设计要求本次主要是对滑移式装载机的机械结构进行设计计算。通过对滑移式装载机机械结构的设计计算，使本次设计的滑移式装载机能够达到指定的技术要求，1、要求前翻驾驶室，后开机罩2、具有良好的减震装置，符合人机工程设计3、维修点布置合理，维修方便4、能满足用户多用途作业需求。1.4滑移式装载机的设计内容滑移式装

14、载机属于小型多功能机械，其机构比较紧凑，因此要对其结构布局进行详细设计。滑移式装载机的总体构造主要由动力系统、传动系统、制动系统、行走装置、工作装置、工作液压系统、电气系统和操纵系统等组成。本次设计的主要内容包括：1、工作装置的设计计算包括：动臂、铲斗、铲斗快换装置的设计计算以及举升和卸载液压缸的选型。2、行走装置包括：底盘和驾驶室的设计计算以及行走马达和轮胎的选型。首先要对机械结构的总体方案进行设计，完成部分主要零件初步结构设计。接着进行液压系统的初步计算，确定举升和卸载液压缸的基本参数，并对各零件进行详细设计。最后进行各部件的布置，定位和装配设计。1.5滑移式装载机的设计方案本次滑移式装载

15、机的机械结构设计方主要是 1、滑移式装载机的行走装置采用全轮驱动式，全轮驱动式的动力来源于轮子上的四个液压马达。2、车架采用前翻驾驶室，后开机罩。3、装载方式为前卸式。4、滑移式装载机的工作臂可设计成三角机架的形式，当需要举升时，位于工作臂的下方的液压缸将工作臂往上推，当需要卸载时，液压缸收缩。在举升和卸载的过程中，都始终都要与地面保持水平，此时可以通过工作臂上的另一个液压缸来控制斗的位置。第二章 工作装置的设计2.1铲斗设计2.1.1铲斗材料的选择滑移式装载机的铲斗不同于装载机的铲斗，滑移式装载机的铲斗斗容比较小，其工作条件和装载机也有所不同，因而铲斗的形状也有所不同。如图2-1所示。 图2

16、-1由滑移式装载机的工作条件可知，铲斗主要是承受物料的磨损，而使铲斗失效。因而，铲斗的前端部分应该使用耐磨性强的钢材制造。可以选用65Mn，作为铲斗的前端部分。铲斗后端所受的磨损相比前端要小的多，因而使用普通碳素结构钢，可以选用厚度为3mm的热轧钢。2.1.2额定斗容量vr 根据作业范围，可以选择物料密度vr=1750kg/m3。则参考 式（3）有 （2-1）式中：vr额定斗容量，m3； r 物料密度，2.2铲斗快换装置设计2.2.1快换装置工作原理滑移式装载机是小型多功能机械，可以在多种场合下使用。因而要求其工作装置能够进行快换，以便在工作是节省时间，提高工作效率。如图2-2所示为本次设计的

17、快换装置图2-2如图所示，铲斗快换装置由弹簧、斜楔块1、斜楔块2、活动销、双杆液压缸组成。图中弹簧始终处于压缩状态，以保证两个斜楔块能够处于工作位置，而不因工作时的震动而跑位。当滑移式装载机需要跟换工作装置时，双杆液压缸伸长，将斜楔块2往上顶，使斜楔块2推动斜楔块1向右滑动，从而使活动销往回缩。这样铲斗便能进行快换，节省时间。2.2.2斜楔块和弹簧的设计1、斜楔块的设计。设定活动销的截面大小为50X50，活动销的行程为40mm。根据铲斗后壁的宽度限制则可设计两斜楔块的尺寸为如图所示2-3. 图2-3斜楔块没有频繁得相对运动，只有在跟换时才动，因而可以选择牌号为Q215的普通碳素结构钢2、弹簧的

18、选择。设定活的销运动时，斜楔块所受的最大摩擦力为200N，选定弹簧的材料为65Mn。则弹簧的曲线系数参考P396式16-4为 （2-2）弹簧的最小线径参考P398式16-10为 （2-3）式中Fmax弹簧所受最大压缩力 C弹簧旋绕比 65Mn许用切应力由以上的设计计算可知弹簧长度H0140mm，由,b 符合要求2.3.4工作臂的强度校核滑移装载机的工作臂有工作条件可知，工作臂只受弯曲应力，并没有受到扭曲应力，因此我们只需要校核滑移装载机工作臂的强度即可由图2-7我们可知，工作臂是绕C点做旋转运动的，因此工作臂水平时其受力也是最大的，我们只要运算工作臂水平时的受力情况就行了。原始数据给出滑移装载

19、机的装载量为600Kg.。则因此可得出FA=6000N。根据受力图有 （2-7）将AB=638，BC=2118带人上式得FB=2100N，FC=900N由此我们可以画出工作臂的弯矩图如图2-8所示图2-8由弯矩图可知，工作臂在B点收到的弯矩最大，且最大弯矩为工作臂的弯曲强度条件应该为 （2-8）式中：弯曲切应力，MPaB点所受的弯矩，N/mWT工作臂的截面系数，m2工作臂的截面系数为 （2-9）式中：b截面的宽度 h截面的长度 b空心截面的宽度 h空心截面的长度将b=60mm，h=150mm，b=40mm，h=130mm.带入式2-8有将WT=0.112m2,MB=3828N/m带入式2-7有

20、 （2-10）通过计算滑移装载机工作臂的强度符合要求，因此所设计的工作臂符合要求。2.3.5工作臂的刚度校核 箱型组合梁通常刚度很大,若梁的高宽之比,则梁的整体稳定性不需验算。所以则不需要整体稳定性不需验算。从以上对上臂的验算可得上臂尺寸的选择符合要求。2.4举升及卸载液压缸的选型2.4.1举升液压缸的长度举升液压缸的行程和滑移装载机的工作行程有关，可以通过滑移装载机的初始位置，和最高位置来确定举升液压缸的长度和行程。如图2-9为滑移装载机初始的机构简图，根据图中的铰点布置和各构件的长度我们可以计算出举升液压缸的行程和长度。图2-9液压缸的基本长度可以通过余弦定理求得，由图2-9机构简图可得举

21、升液压缸的基本长度L12有 （2-11）mm2.4.2卸载液压缸的长度卸载液压缸主要承担着滑移装载机的装载和卸载工作，其行程相对于举升液压缸而言比较小。卸载液压缸与举升液压缸一样，也可以通过初始位置时的机构简图来求得其基本长度。卸载液压缸初始位置的机构简图如图2-10所示图2-10如图2-10所示，卸载液压缸的基本长度可以根据余弦定理求得，根据余弦定理有： （2-12） =425mm2.4.3举升液压缸的行程确定举升液压缸也滑移装载机的技术要求有关，举升液压缸的行程决定着装载机的最高位置，因此我们可以根据滑移装载机在最高位置时的状态，计算出举升液压缸的行程。滑移装载机在最高位置的原始数据如下。

22、最大操作高度：3640；最大高度时的卸载角度：42o;卸载距离：465mm；卸载高度：2200mm。举升液压缸最长时的位置如图2-11所示。图2-11如图2-11所示，举升液压缸的行程可以根据余弦定理求得，根据余弦定理有： （2-13）mm则举升液压缸的行程L=2119-1280=839mm2.4.4卸载液压缸的行程确定卸载液压缸承担着滑移装载机的装载和卸载工作，其行程相对于举升液压缸的行程要小。卸载液压缸的行程大小可以根据最大高度时的卸载角度，和工作臂的铰点分布与工作臂的长度可以计算出卸载液压缸的行程大小。卸载液压缸的行程根据卸载液压缸在最高位置时的卸载状态工作简图求出，如图2-12所示为卸

23、载液压缸卸载状态的结构简图。图2-12如图2-11所示，卸载液压缸的行程可以根据余弦定理求得，根据余弦定理有： （2-14） =694mm则卸载液压缸的行程L=694-425=269mm2.4.5举升液压缸的缸径确定如图2-13可知，滑移装载机的工作臂是绕C点转动的。因此，B点的竖直方向所受的力只决定于装载机负载的重力大小。由此我们可以知道装载机处于初始位置时液压缸所受的力最大。图2-13由式2-7可知FB=2100N。液压缸主要承受其线性方向上的力，根据力的合成有： （2-15）则内径D为 （2-16）式中D液压缸内径，mmFB液压缸所受推，kNP系统压力，N参考现有的一些滑移装载机的液压缸

24、径大小，本次选取内径大小为AL=80mm型号为CDL1型的力士乐单杠双作用液压缸。2.4.6卸载液压缸的内径确定根据滑移装载机铲斗的工作情况，我们可知卸载液压缸受力最大的时候为卸载完成时，如图2-14为铲斗卸载完成时，卸载液压缸的机构简图。根据图2-14我们可以得出卸载液压缸的受力情况。图2-14根据力的合成有则内径D为 （2-16）式中D液压缸内径，mmFB液压缸所受推，kNP系统压力，N参考现有的一些滑移装载机的液压缸径大小，本次选取内径大小为AL=50mm型号为CDL1型的力士乐单杠双作用液压缸。第三章 行走装置的设计3.1滑移装载机作业阻力的计算3.1.1插入阻力FX插入阻力就是铲斗插

25、入料堆过程中,料堆对铲斗的反作用力.滑移装载机的插入阻力对于滑移装载机的设计计算极为重要，他关系到滑移装载机的总体设计，结构设计，和受力计算。在后续的设计计算过程中，很多地方都要用到插入阻力计算。滑移装载机的插入阻力可以通过经验公式求得，其经验公式如下： (3-1)式中：K1物料块度及松散程度影响系数 K2物料种类影响系数 BC铲斗宽度，cm K3料堆高度的影响系数 K4铲斗形状影响系数 LP铲斗插入料堆的深度，cm通常根据滑移装载机的工况，选择各影响系数。本次选择影响系数如下：K1=1.0，K2=0.1，K3=0.7，K4=1.1.。铲斗宽度BC根据铲斗的设计计算可知BC=160cm，铲斗插

26、入料堆的深度LP=0.6*铲底宽度=0.6*725=435mm=43.5cm。将这些数据代入式3-1有3.1.2铲起阻力FZ铲取阻力是指铲斗插入料堆一定深度后,用动臂油缸举升动臂时,料堆对铲斗的反作用力。这个力主要表现为滑移装载机铲斗对物料的剪切作用力，其铲起阻力可以根据经验公式： （3-2） 式中：FZ铲起阻力,M Kr物料单位面积上的剪切应力，取30000N/m2将BC=1.6m,LP=0.435m代入式3-2中有FZ=2.2*0.435*1.6*30000=45936N3.1.3转斗力矩M转斗力矩也可以通过经验公式来计算其铲斗力矩，其经验公式为 （3-3）式中：x物料中心至铰点的水平距离

27、 y物料中心至铰点的竖直距离根据滑移装载机工作装置的设计计算可知，铲斗在地面时，x=0.5m,y=0.26m代入式3-3有3.2滑移装载机自重G0滑移装载机工作时需要承受负载的反作用力，此时滑移装载机需要依靠自自重来抵消滑移装载机负载的反作用力。滑移装载机根据最大负载力对滑移装载机的自重有一定的要求。滑移装载机的自重需计算滑移装载机三种工况下的自重。3.2.1滑移装载机平路行驶时滑移装载机平路行驶时自重的计算经验公式为 （3-4）式中：装载机的附着重力，N Fx滑移装载机插入阻力，N 滑移装载机附着系数 滑移装载机滚动阻力系数根据滑移装载机的工况，通常选取=0.83，=0.18，代入式3-4有

28、：由此可以计算出滑移装载机的自重M=3.2.2上坡行驶时滑移装载机上坡行驶时，由于有道路坡度的影响，其附着重力也将发生改变。滑移装载机上坡行驶时自重的计算经验公式为： （3-5）式中：道路坡度本次设计将滑移装载机的最大爬坡角设计为20O，所以道路坡度=0.02代入式3-5有所以上坡行驶时滑移装载机的自重M=3.2.3下坡行驶滑移装载机在下坡行驶时同样也有道路坡度的影响，此时滑移装载机计算自重的经验公式为 （3-6）将各数据代入式3-6有所以上坡行驶时滑移装载机的自重M=通过以上的计算分析可知，滑移装载机的自重可设计为2500kg,就能完全满足滑移装载机的使用性及稳定性要求，而且不会因为自重的过

29、分增大而增加运行的阻力而使滑移装载机的动力性下降。3.3轴距B和轮距L的选择参考可知滑移转向机器正常行驶时转向应满足的几何条件，选取型号为10-16.5的Brawler滑移装载机标准轮胎，其端面轮胎宽度为b=229mm，则B=1600mm，取，有L=。经过分析计算可以选择B=1600mm，L=950mm3.4最小转弯半径Rmin的确定确定滑移装载机的最小转弯半径，就可以确定滑移装载机在各种条件下的转弯半径。就可以确保滑移装载机在各种情况下完成转向。滑移装载机的最小转弯半径的计算公式如下： (3-7)式中：L前后轮之间的距离，mm e前轮前端距铲斗前端的距离，mm BC铲斗宽度,mm已知条件L=

30、950mm，BC=1600mm，e=226mm，代入式3-7有有以上计算可知本次设计的滑移装载机的最小转弯半径为Rmin=1064mm3.5滑移装载机重心位置的确定滑移装载机重心位置在不同的工况下其重心位置各不相同。计算滑移装载机的重心，我们可以将其分为两种情况来计算滑移装载机的重心位置3.5.1空载时滑移装载机的重心由于滑移装载机大体上是对称的，因此滑移装载机的重心必定落在滑移装载机的对称平面上。即滑移装载机的载荷平均分布在两边的轮胎上，所以有 （3-8）式中： 左前轮载荷，kN右前轮载荷，kN左后轮载荷，kN右后轮载荷，kN由以上所计算的滑移装载机的自重可知，滑移装载机的自重G0=2500

31、kg。在此我们预先设定滑移装载机前轴载荷为G1=900kg，滑移装载机后轴的载荷为G2=1600。滑移装载机的重心计算公式如下 （3-9） (3-10)式中：L1重心到前轴重心的距离，mm e重心到滑移装载机纵向对称面的距离，mm所以滑移装载机水平位置的重心为：L1=608mm，e=0mm3.5.2满载时重心位置的确定满载时，滑移装载机的重心位置计算通常可以分为3种情况来计算重心位置。1、在水平面，铲斗后倾角接近15O的运输状态如图3-1为满载重心位置和空载重心位置的分布图3-1根据图3-1可以计算出满载时工况1的重心位置，为 (3-10)将G0=25000N,Gr=6000N，L=1440m

32、m代入上式可以得出L1=，由此可以求出满载工况1的重心位置距前轴为L1=608-279=329mm2、满载状态下在水平地面，工作臂最大外伸状态。如图3-2为工况2和空载状态的重心分布图图3-2根据图3-2可以计算出工况2时滑移装载机的重心位置，其计算方法和工况1的计算方法相同。将G0=25000N,Gr=6000N，L=1874mm代入式3-10可以得出L1=，由此可以求出满载工况1的重心位置距前轴为L1=608-,363=245mm3、工况3为举升液压缸处于最大举升高度时，装载机的工作状态如图3-3为工况3和空载状态的重心分布图图3-3根据图3-3可以计算出工况2时滑移装载机的重心位置，其计

33、算方法和工况1的计算方法相同。将G0=25000N,Gr=6000N，L=1022mm代入式3-10可以得出L1=，由此可以求出满载工况1的重心位置距前轴为L1=608-198=410mm3.6滑移装载机载荷的分布3.6.1空载时的载荷分布空载时根据前面初始的载荷分布为：前轴载荷为G1=900kg，后轴载荷为G2=1600kg。则由此我们可以计算出前轴载荷占滑移装载机自重的百分比为G1/G0*100%=36%，后轴载荷占滑移装载机自重的百分比为G2/G0*100%=64%3.6.2满载时的载荷分布满载时的载荷分布需和重心分布一样分为3种工况来计算载荷分布，计算载荷分布的3种工况和计算重心的3种

34、工况一样。1、工况1计算工况1的载荷分布可以根据工况1时的重心分布来计算载荷分布。根据工况1时的重心分布可以得出，滑移装载机的自重G0=G0+Gr=3100kg，此时滑移装载机重心距离前轴为L1=329mm。由此我们可以得出：前轴载荷G1=（950-329）/950*3100=2026kg，后轴载荷G2=329/950*3100=1074kg。由以上的计算有：前轴占滑移装载机总重百分比为 （3-11）后轴占滑移装载机总重的百分比为 （3-12）2、工况2计算工况1的载荷分布可以根据工况1时的重心分布来计算载荷分布。根据工况1时的重心分布可以得出，滑移装载机的自重G0=G0+Gr=3100kg，

35、此时滑移装载机重心距离前轴为L1=329mm。由此我们可以得出：前轴载荷G1=（950-245）/950*3100=2300kg，后轴载荷G2=245/950*3100=800kg。由以上的计算有：前轴占滑移装载机总重百分比为后轴占滑移装载机总重的百分比为3、工况3计算工况1的载荷分布可以根据工况1时的重心分布来计算载荷分布。根据工况1时的重心分布可以得出，滑移装载机的自重G0=G0+Gr=3100kg，此时滑移装载机重心距离前轴为L1=329mm。由此我们可以得出：前轴载荷G1=（950-410）/950*3100=1762kg，后轴载荷G2=410/950*3100=1338kg。由以上的

36、计算有：前轴占滑移装载机总重百分比为后轴占滑移装载机总重的百分比为3.7滑移装载机的行驶速度v本次设计将滑移装载机的最大行驶速度设定为12km/h。参考当滑移装载机沿坡道角为的坡道加速（减速）行驶时，其功率平衡的方程式为 （3-13）式中：Ne发动机的有效功率，kW Nr消耗于传动系统摩擦上的功率，kW Nf消耗于滚动摩擦系统上的功率，kW Ni消耗于爬坡的功率，kW Nj消耗于克服惯性的功率，kW Nw消耗于风阻力的功率，kW滑移装载机以最大的速度行驶时，必然是在水平路面上行驶，此时=0O。根据Ni、Nj的定义可以知道，滑移装载机在水平路面上行驶时，Ni、Nj=0。选定的最大行驶速度设定为1

37、2km/h，此时可以忽略风阻力的影响，即Nw=0。这样我们就可以把式3-13简化成 （3-14）由功率的定义我们又可以得出 (3-15) （3-16）将式3-15和式3-16代入式3-14，可以将式3-14化简成为： （3-17）由此我们可以得出滑移装载机的行驶速度如下 （3-18）式中：v滑移装载机的行驶速度，km/h 液压系统效率将=0.65，Ne=50kW，f=0.18，G0=3100kg,=0代入式3-17得v,31.5km/h。通过计算可知初始设计的滑移装载机最大行驶速度为12km/h符合设计要求。3.8滑移装载机最大爬坡角的校验本次设计将滑移装载机的最大行驶速度设定为20km/h,

38、由此我们可以得出空气阻力对于滑移装载机的作用为Fw=0N。滑移装载机的爬坡角可以通过下面的计算公式来计算。 （3-19）将已知数据Fx=13763N，G0=25000N代入式3-19,有同样，我们也可以计算滑移装载机在满载条件下的爬坡角，其计算公式如下 （3-20）将已知数据Fx=13763N，G0=25000N，G0=6000N代入式3-19,有空载和满载条件下，滑移装载机的爬坡角均满足原先设计的20O爬坡角，因此本次设计将滑移装载机的爬坡角设计为20O符合设计。3.9滑移装载机轮边减速器的选型3.9.1确定作业的最大驱动力Fmax设定滑移装载机的滚动摩擦系数为，则滑移装载机正常行驶时所受的

39、滚动摩擦为 （3-21）则滑移装载机的最大驱动力为 （3-22）3.9.2确定减速机的输出扭矩本次设计滑移装载机采用四轮驱动的形式，初始计算时将每个轮子的牵引力都看做相同的则参考式（5），有 （3-23）式中：FX滑移装载机单个轮子的牵引力，N 附着系数 滚动摩擦系数代入数据可以求得牵引力Fx=7828N,由此我们可以通过力矩公式求得轮胎半轴的扭矩为 T= （3-24）式中：T轮胎半轴扭矩， 轮胎半径3.9.3减速机输出转速本次设计将滑移装载机的最大行驶速度设定为12km/h,即v=200m/min。则减速机的输出速度为： （3-25）3.9.4计算制动力矩1、制动力矩的分配由于滑移装载机的载

40、荷前后轮分布不均，实际上滑移装载机前后轮所受的滚动摩擦并不相同，并且由于滑移装载机的前冲及制动时的惯性也会造成前后轮的制动力矩分布不均，因此需要对滑移装载机的前后轮制动力矩进行重新分配。一般滑移装载机满载水平运输状态以最大行驶速度行驶时，各轮子都制动抱死，出现滑移状态时滑移装载机的制动力矩最大。此时滑移装载机前后轮的制动力计算公式为： （3-26） 式中：F1前轮制动力，N F2后轮制动力，N L2重心距后轮距离，L2=621mm H重心高度，H=500mm 附着系数将数据代入式3-26得：F1=28059N； F2=5579N因此制动力分配比为：因此前后轮在不同路面抱死时，前后轮的制动力要有

41、不同的比例。2、制动减速度设定滑移装载机满载状态时，在水平路面上匀速行驶，且风阻力为0。则理论上车轮上的制动力之和应等于总附着力，由此我们可以得到减速度的极限值为 （3-27）3、制动距离设定滑移装载机满载状态时，在水平路面上以V=12km/h匀速行驶，且风阻力为0。某时刻滑移装载机突然刹车，。则理论上最小制动距离为 （3-2）4、制动时间设定滑移装载机满载状态时，在水平路面上以V=12km/h匀速行驶，且风阻力为0。则理论上最小制动时间为： （3-2）5、制动力矩（1）行程制动器最大力矩 行程制动器最大力矩按车辆抱死计算最大力矩，前后轮的最大制动力矩的计算如下： （3-30）本次设计的滑移装

42、载机为四轮驱动，每个减速机独立承担一个轮子的运动因此。前轮单边轮子的制动力矩为：后轮单边轮子的制动力矩为：（2）停车制动器的最大制动力矩停车制动器的最大制动力矩可以按滑移装载机在最大爬坡角的时候来计算，其计算公式为： (3-31)式中：M3停车制动最大力矩， G装载机满载自重，N 爬坡角 i传动比将数据代入式3-31得则单边减速机制动力矩为M=3.10确定减速机型号根据以上的计算，以现有的液压马达供应商中选取规格相近的液压马达的原则。本次设计选取力士乐HYDROTRAC GFT 4 T2型行走减速机。其输出转矩为4000，马达排量为28cm3，输出转速为83.2r/min，工作压力为16Mpa

43、3.11底盘的设计滑移装载机底盘的设计在上述的说明中，已经说明了底盘设计的要点，这里我再具体说明下其余的要点。3.11.1材料的选择滑移装载机是工程机械，其对材料的强度和刚度要求比较高，尤其是底盘。滑移装载机的底盘承载着滑移装载机的所以力量，对此本次底盘的材料选择65Mn。3.11.2底盘结构底盘全部采用钣金件焊接而成，因此滑移装载机底盘为箱型结构，滑移装载机各铰点的布置根据上面的设计已经确定了。由于底盘为钣金件焊接而成，因而减速机不能直接安装在底盘上面，需要在底盘轮孔上在焊接一个套筒来固定减速机。总结本文参考了国内外的一些滑移装载机的机械结构，在国内外滑移装载机发展的基础上，对滑移装载机的机

44、械结构部分进行了详细设计。在付出了许多努力之下，终于完成了本次滑移装载机机械结构部分的设计。滑移装载机的机械结构部分主要分为两大部分的设计，一是工作装置的设计，二是行走装置的设计。通过几个月的努力，本次设计完成了一下几个方面的内容：（1）收集了国内外一些滑移装载机的资料，详细分析了这些滑移装载机的机结构部分（2）根据设计滑移装载机的一些原始数据，计算出滑移装载机铲斗容量，进而初步设计出滑移装载机的总体尺寸。参考一些现有的滑移装载机，初步选定一些滑移装载机标准结构，例如轮胎型号，工作臂尺寸的初步选型。（3）根据一些滑移装载机的快换装置的结构，设计出新型的滑移装载机的快换结构。原先的快换装置采用手

45、动的形式，且尺寸较大，结构复杂，本次在其基础上发展了另外一种采用液压缸进行快换的形式。（4）滑移装载机的底盘有许多形式，本次对滑移装载机的底盘也进行了详细设计，设计了一种整体式底盘。使滑移装载机的底盘结构更为简单通过这次毕业设计不但使我巩固和重温了大学四年来我所学的专业理论知识，而且让我从中吸取了很多新的知识，很好地锻炼了我独立思考问题、分析问题、解决问题的能力，尤其是增进了我对机械结构设计这一领域的了解和认识。本次的滑移装载机机械结构的设计需要查阅大量的设计资料，这对于提高大学生收集资料的能力有很大的帮助。滑移装载机机械结构的设计涉及的范围广泛，包括材料选择，各种特殊结构的设计等，因此我们需

46、要时常和老师联系，向老师询问一些资料，这对于设计滑移装载机的机械结构有很大的帮助。致谢经过几个月的艰苦奋斗，本次毕业设计已经接近尾声，也基本完成了本次滑移装载机机械结构的设计。在设计过程中，由于经验的匮乏，难免遇到许多困难。在此要感谢陈老师的积极鼓励和精心指导。陈老师丰富的理论知识、实践经验和严谨的治学态度使我在专业知识方面受益匪浅，在设计过程中老师也给予了我极大的帮助。在此对导师的悉心培养致以最衷心的感谢！在这里首先要感谢我的指导老师。陈老师平日里工作繁多，但每次我做毕业设计有困难时老师总是有问必答，从开始的查阅资料，到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，等整个过程中都给予了我悉心

47、的指导。除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。能够顺利的完成毕业设计，和我同组的同学也是功不可没，当老师没有时间帮助我时，他们也也给了我许多帮助。在此也衷心地感谢他们参考文献1 濮良贵.纪名刚.机械设计.高等教育出版社.2006.52 焦生杰.筑路机械与施工机械化. 长安大学.20083 王得胜.周爱平.矿用装载机阻力的计算方法研究.河南理工大学.20074胡昌云.王旭永.朱武强.滑移式装载机行走转向液压系统的匹配计算.上海交通大学.20115 罗圣国.吴宗泽.机械设计课程设计手册.高等教育出版社.20066 卢和铭.刘

48、良臣.现代铲土运输机械.人民交通出版社.20007 马文星.邓洪超.筑路与养护路机械.化学工业出版社19998 鲁冬林.工程机械使用与维护.国防工业出版社.20089 Zach MF. Poernbacher C (2005) A Model-based method to develop PLC software for machine tools. Ann CIRP 54(1):37137410 Shea Kristina.Smith Ian F CParametric Modeling of DSCMRI Data with Stochastic Filtration and Optimal Input Design Versus Non-Parametric ModelingAnnals of Biomedical Engineering2007，35(3)：453464