开题报告-ZL50D装载机工作装置设计.docx

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1、附件5开题报告（学生用表）课题名称Z150D装载机工作装置设计指导教师II学生II学用一一.课题的来源及研究意义：装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度,提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。装载机根据不同的使用要求，发展形成了不同的结构类型。通常，按

2、使用场合的不同，分成露天用装载机和井下用装载机；按行走系统结构不同，分成轮式装载机与履带式装载机；按卸料方式不同，分为前卸式（前端式）、后卸式与回转式装载机。此次设计针对的是Z160装载机铲斗的设计，根据铲斗的铲斗设计要求和铲斗斗型的结构的分析来确定切削刃的形状，铲斗的斗齿，铲斗的侧刃，斗体形状，铲斗的具体参数数据，铲斗容量等。二.国内外发展状况及研究背景：在经历了5060年的发展后，到20世纪90年代中末期国外装载机技术已达到相当高的水平。基于液压技术、微电子技术和信息技术的各种智能系统已广泛应用于装载机的设计、计算操作控制、检测监控、生产经营和维修服务等各个方面，使国外装载机在原来的基础之

3、上更加“精致”，其自动化程度也得以提高，从而进一步提高了生产效率，改善了司机的作业环境，提高了作业舒适性，降低了噪音、振动和排污量，保护了自然环境，最大程度的简化维修、降低作业成本，使其性能、安全性、可靠性、使用寿命和操作性能都达到了很高的水平。1 .国内装载机发展现状：我国装载机行业起步较晚，其制造技术是陆续从美国、德国和日本等国家引进的。目前，我国装载机的生产技术水平只相当于发达国家20世纪80年代的生产制造水平。虽然目前国内装载机的生产厂家群雄并立，并且有增无减，但国内的企业自主开发创新能力较弱，产品更新换代以适应市场需求的能力差，不能及时适应市场的需求。在生产制造上，工艺装备水平和生产

4、能力低，造成关键零部件技术不过关，整机的可靠性，故障率，使用寿命，机、电、液一体化水平，外观质量，操纵灵活性和舒适性方面与先进国家产品相比差距较大。目前，我国装载机的发展有如下一些特点：(1)缺乏高科技含量，产品质量不稳定，档次低我国生产的装载机的技术水平普遍较低，高科技附加值少，产品档次低，属于中等偏下水平。产品质量不稳定，国产装载机大故障的部位主要集中在传动系统，小毛病主要出现在液压系统。(2)设备的灵活性、舒适性较差灵活性是反映装载机工作效率的一个重要指标。由于设计或制造等原因，各个部件不能自如运作，工作起来笨拙不堪，现场讲是出工不出力、出力不出活。现场作业，其环境千差万别，特别是洞室、

5、狭窄恶劣地段工作更需要灵活性，在这方面国外的大吨位设备也远比国内小吨位设备灵活的多。设备的舒适性是指驾驶员在操作设备作业时所感受到的舒适程度，也包括环保方面的排放标准和噪声大小等。国产产品驾驶室的噪声控制、密封问题都没有得到很好的解决。一些厂家试图在驾驶室里安装收录机等音响系统，其实在没解决设备噪声之前，这些都是徒劳的；同理，在没有解决驾驶室密封问题之前，一切空调等通风换气装置都是没有任何意义的。(3)用途单一，产品规格中间大两头小我国生产的装载机所配有的附属作业装置有限，造成装载机使用功能少、用途单一。尽管已能产生出0.410t的装载机产品，但产量主要集中在5t范围内，无力生产微型级、大型级

6、产品，造成了产品结构中间大、两头小的格局。2 .国外装载机发展现状：(1)产品形成系列，更新速度加快并朝大型化和小型化发展。产品的系列化、成套化、多品种化成为主流。为了适应市场需求，各厂商加快了产品的更新换代，如以卡特彼勒为代表的美国，以小松公司为代表的日本和装载机生产第三大集团西欧各厂家都加快推出多功能，全面兼顾动力性、机动性与灵活性的新产品，以满足不同用途用户的需求。止匕外,装载机的大小规格向两头延伸，以适应大型露天煤矿或金属矿和狭窄施工场所，如仓库、货栈、农舍、地下等场所的装载作业。这些产品如美国克拉克公司生产的675型，功率达IoOOkW,而日本东洋远般株式会社生产的310型，斗容量仅

7、为0.m3,功率为9.8kW0此外，装载机还向高卸位、远距离方向发展。如JCB公司开发了收缩臂式装载机，小松公司开发了能扩大作业范围带伸缩机构的装载机。(2)采用新结构、新技术，产品性能日趋完善近年开发的产品普遍采用了高性能发动机和自动换挡变速器、大流量负荷传感液压系统、前后防滑差速器、多片湿式盘式制动器、行走颠簸减振先进技术，并综合液压、微电子和信息技术制造,并应用了很多智能系统。工作装置连杆机构推陈出新，各种自动功能更趋于成熟、完善。三.本课题的研究目标和内容：3 .设计内容：(1)Z150D型轮式装载机工作装置的机构、结构设计和主要构件的强度校合计算。编制设计计算说明书一份(40页左右不

8、少于1.2万字)。绘制Z150D型轮式装载机工作装置装配图一张(A0+AD0绘制动臂部件图一张(A1)。绘制铲斗部件图一张(A1)。4 .要求：根据所给设计参数，合理设计Z160型轮式装载机工作装置机构并进行相关设计计算。根据设计规范，绘制图纸。图纸全部采用CAD绘制，设计计算说明书电子排版并打印。翻译外文资料不少于1万英文字符。按指导教师指定的设计参数独立完成设计工作，按时交出全部设计资料。四.本课题研究方法及进度安排：为完成本次设计，首先要对装载机的工作原理和构造有一定的了解和认识，接着，查阅国内外装载机生产企业相关的设计资料，通过调研，了解生产企业的生产工艺和过程，施工单位装载机的使用情

9、况；借阅机械设计手册、矿山机械、工程机械等相关资料，加深对装载机工作机构的设计了解，通过比较法，确定Z160装载机工作机构的结构方案，确定其总体参数、工作机构注意参数，了解各零部件的加工方案；然后对系统中个零部件进行设计计算，确定尺寸；最后进行强度验算，并绘制出装配图及零件图，完成设计。进度安排；(1)第12周：准备资料。(2)第34周：进行相关计算。(3)第58周：绘制施工图纸。第910周：编制设计计算说明书，准备答辩。第H-12周:答辩。五.研究方案的可行性分析和已具备的研究条件：硬件设施方面：学校有实验室，相关的设备、设备，提供了很大的便利。在大学期间所学的知识以及所做的课程设计，为今后

10、的设计都有很大的便利，同时通过绘制图,使自己对图纸绘制也有一定的基础。通过老师的指导，更有利于我们的研究设计。六.参考文献：1王海飞，姚树新，孔燕，李兴伟，周忠华，马阳盼，Z150装载机液压机械复合传动节能系统仿真研究J西安建筑科技大学学报2015年01期2张瑞肖.Z150轮式装载机工作装置的改进J.机械产品与科技.2005,1(1)：29-33王胜春，靳同红，工程机械构造与设计阳，北京：化学工业出版社，20094赵耀虹.基于Proe的装载机工作装置仿真研究J.陕西科技大学学报2009年27期5杨卫平等.三维实体造型技术在装载机工作装置设计中的应用J.矿山机械2010年6期6许超等.基于Pro/Engineer二次开发的装载机工作装置参数化设计J.工程机械2012年2指导教师意见:指导教师签名：年月日注：1、本表可根据内容续页；2、指导教师意见及签名手写，其他内容电子版填写。