ZL50型装载机工作装置设计（共9张）
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摘 要
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。
这次设计采用先进的现代设计方法，对这种轮式装载机工作装置进行了总体设计到零部件设计。主要包括轮式装载机工作装置的关键零部件，如铲斗、连杆机构以及转斗油缸、举升油缸等，并对重要零件进行了刚度、强度分析。应用CATIA软件对轮式装载机工作装置整体进行设计，并用它对本次设计进行立体展示表达。
关键词： 装载机； 机械化； 工作装置
目 录
1 绪论 1
1.1 轮式装载机概述 1
1.1.1 装载机简介 1
1.1.2 装载机的主要技术性能参数 1
1.1.3 装载机的用途 2
1.1.4 装载机的分类 3
1.2 轮式装载机应用技术发展 5
1.2.1 国外轮式装载机发展现状 6
1.2.2 国外轮式装载机发展趋势 12
1.2.3 国内轮式装载机发展现状 13
1.2.4 国内轮式装载机发展趋势 14
1.3 本章小结 15
2 装载机工作装置总体设计 16
2.1 工作装置的总体结构与布置 16
2.2 工作装置连杆机构的结构形式与特点 18
2.3 工作装置自由度的计算 24
2.4 工作装置总体设计 26
3 ZL50 装载机工作装置设计 27
3.1 工作装置的设计要求 27
3.1.1 工作装置工作性能 27
3.1.2 对工作装置的要求 27
3.2 铲斗设计 27
3.2.1 铲斗的结构形式 28
3.2.2 铲斗的分类 30
3.2.3 铲斗断面形状和基本参数确定 31
3.2.4 铲斗容量的计算 34
3.3 工作装置连杆系统设计 35
3.3.1 机构分析 35
3.3.2 尺寸参数设计 37
3.3.3 连杆系统运动分析 46
3.4 工作装置静力学分析及强度校核 50
3.4.1 静力学分析 50
3.4.2 强度校核 55
3.5 液压缸设计 58
3.5.1 液压缸的类型和结构 58
3.5.2 液压缸基本参数设计 59
4 CATIA软件的应用 62
4.1 CATIA软件的介绍 62
4.2 CATIA软件的应用 64
4.2.1 零件设计 64
4.2.2 产品设计 67
结论 69
参考文献 70
附录 71
翻译部分 72
英文原文： 72
中文译文： 82
致谢 88
由装载机工作装置的自由度分析可知，工作装置的连杆机构均为封闭运动链的单自由度的平面低副运动机构，其杆件数目应为4、6、8、10、……等。对装载机工作装置而言，尽管杆件数目越多越能实现复杂的运动，但同时铰接点的数目也随之增加，结构越复杂，就越难在动臂上进行布置。因此，实际上装载机工作装置的连杆机构多为八杆以下机构。这样，按组成工作装置连杆机构构件数不同，装载机工作装置可分为三杆、四杆、五杆、六杆和八杆机构；按输入与输出杆转向不同，又可分为正转和反转机构。正转机构是指输入与输出杆的转向相同；反转机构是指输入与输出杆的转向相反。综合国内外装载机工作装置可知，其连杆机构典型结构主要有下列几种。
1、 正转八杆机构 机构在转斗缸大腔进油时转斗铲取，所以铲取力较大；各构件设计合理时，铲斗能获得较好的举升平动性能；连杆机构的传动比较大，铲斗能获得较大的卸载角和卸载速度，因此卸载干净，速度快；因传动比大，还可以适当减小连杆机构的尺寸，因而可以改善司机的视野。机构结构较复杂，铲斗自动放平性较差。
组成一个自由度的平面八杆机构共有16种基本结构形式。由于连杆机构要布置在动臂上，所以有可能作为装载机工作装置的仅有两种方案：其一，是由2个四铰构件和6个两铰构件组成（图2-5a）；其二，是由1个四铰构件、2个三铰构件和5个两铰构件组成（图2-5b~f）。可见，八杆机构的结构形式很多，需进行选择使用。目前，装载机工作装置八杆机构有以下两种结构形式： ...
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