大同装载机变速箱

山东东上智能装备有限公司

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装载机的工作装置的合理性直接影响装载机的生产效率、工作负荷、动力与运动特性、不同工况下的作业效果、工作循环时间、外形尺寸和发动机功率等。 
作为一种复杂的工程机械，轮式装载机的零部件多，运动方式多，须从系统层面评价其性能的优劣。随着技术的发展，人们认识到即使传统的技术手段使得装载机中的每个零部件都是优的，并不能整个装载机工作装置的性能是的，即系统整机的优化不是所有部件优化的简单叠加。装载机的工作装置设计还存在许多有别于其它机械行业的特点，其中重要的一点是它涉及的学科很多，包括机械运动学与动力学、流体传动、机电控制、热力学、人机工程学和美学等[7]。 
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传统的装载机工作装置的设计, 是利用经验公式进行计算校核，从而确定工作装置的各零部件的重要的结构参数，并利用软件进行建模与仿真完成的。现代工程作业对要求装载机具有较高的工作效率和较好的动力性、经济性、安全性，而这些在很大的程度上取决于装载机的工作装置的结构性能，因此对装载机的工作装置进行结构的优化设计尤为重要。

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变化较陡峭，在铲装物料转斗时掘起力大，易于进行掘起作业，适用于一次铲掘法铲装，但是不适于进行往上耙料的作业，铲斗卸载时前倾后阶段速度降低，卸载平稳、冲击小，但难于抖落砂土；由于连杆数目少，传动比小，为了增大摇臂传动比，需增大尺寸，这不仅使卸载时连杆易碰自卸卡车货槽侧壁，而且还造成驾驶员视野不好；铲斗在卸载位置卸载后，下降动臂铲斗易于自动放平。 
反转单连杆的工作装置，由于结构简单、掘起力大、运输状态铲斗后倾角大、不易撒落物料、铲斗能自动放平等优点，因此，在近代装载机上得到了广泛的采用。我国ZL系列转载机的工作装置都是采用反转单连杆型式。至于反转双连杆机构，由于结构复杂，难于布置，所以目前装载机上较少采用。
综上所述,本次设计采用无托架反转连杆工作装置。结构如图2.1所示。 
2.3装载机工作装置设计参数的确定 
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轮式装载机总工作装置体参数是指它的主要性能参数和基本尺寸参数。性能参数包括装额定装载量、额定斗容、发动机功率、插入阻力、卸载高度和卸载距离等。基本尺寸参数包括轴距、轮距、轮胎尺寸、外形尺寸等。 (1) 
额定装载量 
  额定装载量是指装载机本身具有标准备重量,在硬而光滑的水平面上,以不**
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轮式装载机是以轮胎式拖拉机为基础车，安装上铲斗作为工作装置的一种土方工程机械。装载机的工作装置由铲斗、连杆、摇臂、动臂、转斗油缸、举升油缸组成，装载机的工作装置的合理性直接影响装载机的生产效率、工作负荷、动力与运动特性等。 
本文参阅了大量的装载机设计的参考书，选择反转六连杆机构这种结构形式作为所设计的装载机的工作装置的结构。本文根据任务书中的要求，利用经验公式来计算确定铲斗的结构参数，装载机结构参数设计上，利用图解法确定动臂与铲斗、摇臂、机架，连杆与铲斗和摇臂等各个铰接点的位置，并对工作装置的各个部件的强度进行校核。后文中对装载机的工作装置的限位机构进行了简要的介绍，后利用AutoCAD对装载机工作装置的各零部件的结构参数进行详细的结构设计。
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装载机是一种用途十分广泛的工程机械，它不仅适用于农田水利、基本建设等土方工程，而且也广泛的用于矿场。本设计是进行ZL50轮式装载机总体设计、变速箱及其液压系统设计。 
装载机总体参数的选择就是对装载机主要性能提出总体的要求，作为整机和总体设计的依据。本设计主要是对装载机发动机功率、车速、牵引力、铲起力、轴距、轮距等总体参数进行选择。  
本设计采用行星式动力换档变速箱，它有两个相同的行星排。这两个行星排的太阳轮、齿圈、行星架和行星轮的尺寸均相同。行星式动力换档变速箱具有结构紧凑、传动效率高等优点。 
ZL50装载机采用双涡轮液力变矩器、动力换档变速箱、四轮驱动、液压转向、钳盘式制动器、铰接式车架的先进结构，具有牵引力大、操作方便、转弯半径小、作业效率高等优点。 
关键词：轮式装载机  变速箱  总体设计
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转斗油缸后置式反转六杆机构 
    这机构有两大优点： 
（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。所以可以获得相当大的铲取力； 
（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，而且可以实现铲斗自动放平。   
此外，结构十分紧凑、前悬小，司机视野好也是此种机构的**优点。 缺点是摇臂和连杆布置在铲斗与前桥之间的狭窄部位，*发生构件相互干扰。 
 
工作机构的基本给构如图所示。铲斗1、动臂2、连杆3、摇臂4、转斗油缸5，举升油缸6等组成。 
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图3.5 装载机工作装置图 
 
3.2.2动臂设计 
（1）动臂与铲斗的铰接点G的确定 确定动臂油缸与动臂及车架的铰接点H、M的位置，通常参考同类样机，同时考虑动臂油缸的提升力臂与行程的大小选定。H点一般选在约为动臂长度的三分之一处，且在动臂两铰接点的连线之上，，以便留出铰接位置。动臂油缸与车架有两种连接方式：油缸下端与车架铰接；油缸中部或上部与车架铰接。本设计选油缸下端与车架铰接，且油缸的下端到地面的距离hm取为498mm，避免发生干涉。如图3.9所示：
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（５）各种润滑油必须纯净，并经过一段时间的沉淀，符合规定的质量要求。 
  加油工具、容器及各注油口应擦洗干净，防止水份和污物进入油中。 
  检查油量时必须使车辆在纵向和横向均处于水平状态。 
  加油、换油后务必检查有无漏油现象。 
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  所以，在日常使用过程中加强对变速箱的故障预防和日常性保养是非常必要的，这样不仅可以减少因为停机检修而造成的工作效率低下，延误工时，同时也可以预防并避免更大后续故障的发生，降低维修成本，提高机器的安全性**
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.2液力传动变速箱在国外的应用 
液力传动得研究与应用出现于20世纪初，在军事工业、民用工业得广泛运用，如拖拉机、汽车、工程机械、建筑机械等制造行业，美国自20世纪70年代起，每年在轿车上液力传动变速箱得装备达90%以上，而在市区公交车上几乎达到**。在各种工程机械中，液力传动已经占得优势地位。液力传动变速箱不仅广泛应用于各种车辆中，而且也被广泛应用于诸如石油钻探机械、冶金机械、化工机械、矿山机械、食品机械等各种工业机械中。 
在汽车工业中，美国的通用汽车公司、福特汽车公司，日本得丰田、日产公司，德国得奔驰、ZF公司，意大利得菲亚特公司等都生产了有液力传动变速箱配二挡、三挡或四挡的汽车。 
在工程机械方面，日本生产得KLD100转载机、美国卡特皮勒公司生产得950B和966D转载机，日本小松公司生产得D85-12A型推土机，美国卡特皮勒公司生产得T25D、日本丰田公司生产的42-4FG14型、日产公司生产得135DL和长河MFL-460型、意大
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本课题是设计一个液力传动变速箱，液力传动变速箱是汽车中的驱动设备，广泛的应用于叉车、牵引车、挖掘车等工业车辆中。本论文设计一个驱动60吨的液力传动变速箱。液力传动变速箱主要由变速箱、液力变矩器、油泵总成与主调压阀和溢流阀组件、操纵阀组件、离合器和液压控制等部分组成。由液力变矩器提供转矩和具有前进二档、后退二档共四个档位的动力换档变速箱，液力传动变速箱采用单级二相三工作轮综合式液力变矩器。液力变矩器使该液力传动变速箱具有液力传动输出的自动适应性，能随着外负载的变化而相应改变其输出扭矩和转速，而且要求能够吸收和消除来自发动机和外负载对传动系统的冲击振动。所采用的换档方式要求操纵简单、方便，起动平稳，较大地减轻操作者劳动强度。
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已达到了约25%。这样，本土装载机市场占有率从99%以上退至2007年的约75%，这是装载机市场竞争格局的巨大变化。 
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从竞争势态上看，外企阵营已在目前的基础上，准备用2008—2012年5年时间大规模进入装载机市场。卡特彼勒山工到2012年产能及年产销量达3万台以上；沃尔沃临工2009年计划产销量为2.5万台。据非消息，2012年沃尔沃临工年产能及年产销量计划达4万~5万台；神钢成工正在成都龙泉释经济技术开发区建百亿元产业基地，2010年建成后装载机的年产销量将达2万台，2012年肯定在2万台以上；2012年韩国斗山在的牟平基地计划年产能及年产销装载机达2.5万台以上；韩国现代初步计划到2010年在山东泰安装载机生产基地的年产能及产销量达1万台。这5家外资企业到2012年产能及年产销量将达到12万台以上。行业许多*预测，2012年装载机市场将达到**峰，这个**峰可能是22万~23万台。如果这5家外资企业到2012年的计划能如期实现，将占到装载机50%以上的市场份额，大大动摇了国内装载机企业的主导地位。
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）有利于大批量生产，降造成本。 
近年来，膜片弹簧离合器不仅在轿车上大量采用，而且在轻、中、重型货车上也被广泛采用。 
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图4—1 膜片弹簧离合器  
故选用膜片弹簧离合器 
（4）分离时离合器受力形式选择 
拉式膜片弹簧需专门的分离轴承，结构较复杂，安装和拆卸较困难，且分离行程略比推式大些：推式摸片弹簧结构简单，安装拆卸较简单。   故结合本设计的特点，选用推式膜片弹簧 （5）膜片弹簧支承形式的选择 
推式膜片弹簧支承结构按支承环数目不同分为三种： （1）双支承环形式。如下图。 
图a用台肩式铆钉将膜片弹簧、两个支承环与离合器盖定位铆合在一起，结构简单，是早已采用的传统形式； 
图b在铆钉上装硬化衬套和刚性挡环，可提高耐磨性和使用寿命，但结构较复杂； 图c取消了铆钉，在离合器盖内边缘上伸出许多舌片，将膜片弹簧、两个支承环与离合器盖弯合在一起，使结构紧凑、简化、耐久性良好，因此其应用日益广泛。