滑移装载机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 Design The design is based on sliding type loader for research object, 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 loader's original data,collect material 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 bucket 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 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 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 design, 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 (1)
1.1滑移式装载机的作用 (1)
1.2滑移式装载机的发展概况 (1)
1.3滑移式装载机的设计要求 (1)
1.4滑移式装载机的设计内容 (1)
1.5滑移式装载机的设计方案 (1)
第二章工作装置的设计 (2)
2.1铲斗设计 (2)
2.1.1铲斗材料的选择 (2)
2.1.2额定斗容量vr (3)
2.2铲斗快换装置设计 (3)
2.2.1快换装置工作原理 (3)
2.2.2斜楔块和弹簧的设计 (4)
2.2.3快换液压缸的选型 (5)
2.3工作臂的设计计算 (6)
2.3.1滑移式装载机工作臂的材料及结构 (6)
2.3.2滑移式装载机工作臂的尺寸计算 (6)
2.3.4工作臂的强度校核 (8)
2.3.5工作臂的刚度校核 (10)
2.4举升及卸载液压缸的选型 (10)
2.4.1举升液压缸的长度 (10)
2.4.2卸载液压缸的长度 (10)
2.4.3举升液压缸的行程确定 (10)
2.4.4卸载液压缸的行程确定 (11)
2.4.5举升液压缸的缸径确定 (12)
2.4.6卸载液压缸的内径确定 (12)
第三章行走装置的设计 (14)
3.1滑移装载机作业阻力的计算 (14)
3.1.1插入阻力F X (14)
3.1.2铲起阻力F Z (14)
3.1.3转斗力矩M (15)
3.2滑移装载机自重G0 (15)
3.2.1滑移装载机平路行驶时 (15)
3.2.2上坡行驶时 (16)
3.2.3下坡行驶 (16)
3.3轴距B和轮距L的选择 (16)
3.4最小转弯半径R min的确定 (17)
3.5滑移装载机重心位置的确定 (17)
3.5.1空载时滑移装载机的重心 (17)
3.5.2满载时重心位置的确定 (18)
3.6滑移装载机载荷的分布 (19)
3.6.1空载时的载荷分布 (19)
3.6.2满载时的载荷分布 (20)
3.7滑移装载机的行驶速度v (21)
3.8滑移装载机最大爬坡角的校验 (22)
3.9滑移装载机轮边减速器的选型 (23)
3.9.1确定作业的最大驱动力F max (23)
3.9.2确定减速机的输出扭矩 (23)
3.9.3减速机输出转速 (23)
3.9.4计算制动力矩 (24)
3.10确定减速机型号 (26)
3.11底盘的设计 (26)
3.11.1材料的选择 (26)
3.11.2底盘结构 (26)
总结 (26)
致谢.................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

参考文献 (27)
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。

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。

、柳工、厦工、成工和宜工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，采用前翻驾驶室与后开机罩XT760滑移装载机轮式行走机构，全轮驱动，滑移转向。

虽然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、1.5滑移式装载机的设计方案
本次滑移式装载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2-1
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v r =1750kg/m 3。

则参考
式（3）有
33600
0.3430.351750
r G r
v m m r ==≈（2-1）
式中：v r ————额定斗容量，m 3； 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
[]462P
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[]1P396式16-4为
()10.615
444230.615 1.2525
206
K C C C K =-+
-=+=（2-2）
弹簧的最小线径参考[]1P398式16-10为
0.29d mm
≥==（2-3）
式中F max ————弹簧所受最大压缩力
C ————弹簧旋绕比
[]τ————65Mn 许用切应力
由以上的设计计算可知弹簧长度H 0
≥140mm ，由D
H b 0
=,b<2.6选取b=2.5,H 0
=150,弹簧中
径mm b H D 605
.21500=== 参考[]1表16-2,可知65Mn 的切变模量为8000E/Mpa 。

则参考[]1P398式16-11可知弹簧的工作圈数
max 33
max 80000*1*401688*200*5
Gd N F C λ===（2-4） 式中G ————65Mn 切变模量 F max ————弹簧所受最大压缩力
max λ————弹簧压缩长度
2.2.3快换液压缸的选型
1、确定快换装置液压缸内径
液压系统采用定量齿轮泵供油，设系统工作压力为16Mpa 。

根据载荷力的大小F max =200N,选定的液压系统工作压力计算液压缸内径。

则内径D 为
2
3.5710
3.571010004D mm --=X =X =（2-5） 式中D ————液压缸内径mm
F max ————液压缸所受推kN P ————系统压力
液压缸行程为活动销的行程，则液压缸的行程为L=40mm 。

由于液压缸的内径最小为25mm ，因而可以选择活塞直径AL=25mm 的力士乐CDL1型双杆，双动液压缸。

2、液压缸的固定
液压缸的固定方式如图2-4所示
图2-4
由于液压缸为双杆双作用型液压缸，因而采用一对固定块来固定液压缸，由于铲斗条件的局限，不能采用螺栓固定，因而采用M6的内六角圆柱头螺钉来固定液压缸。

2.3工作臂的设计计算
滑移装载机的工作臂承担着滑移式装载机的所有工作，因而对于滑移装载机工作臂的强度，刚度和稳定性要有一定的要求。

滑移式装载机的工作臂有单臂和双臂两种形式，双臂相对于单臂，工作状态比较稳定，强度、刚度和稳定性都有所提高，因而本次滑移式装载机采用双臂的形式。

2.3.1滑移式装载机工作臂的材料及结构
2.3.2滑移式装载机工作臂的尺寸计算
表2-2为设计的原始数据，根据表格中的数据我们可以初步定出工作臂的长度，和各液压缸的行程和最短长度。

根据表格中的数据，我们初步画出工作臂在最高和最低时的机构简图。

此时，工作臂的尺寸相对于实际尺寸有所偏差，需要我们初步设计出整架装载机的尺寸时才能进一步调整工作臂的尺寸。

如图2-6所示，滑移式装载机的铰点1和2可以参考厦工生产的XG3090型滑移式装载机的铰点分布。

初步将铰点1距地面距离为1563mm，铰点2距地面距离为863mm，两铰点的水平距离为250mm。

图2-6
如图2-6中绿色的线和数据为已给的原始数据，依照原始数据，我们可以画出最高时的机构简图。

画出简图之后，我们便能够测量出红色的线条及其数据。

则根据图中的红色数据，由勾股定理可以求出
2515BC mm = 由余弦定理有
2500AC AC mm
=
==
根据AC 两铰点的分布就可以初步地布置工作臂上各铰点的位置，最后初步定出工作臂的大致外形，如图2-5所示。

2.3.3截面的确定
先对工作臂进行受力分析，如图2-7所示为工作臂的受力简图。

图2-7
原始数据给出滑移装载机的装载量为600Kg.。

则因此可得出F A =30002
6000
=N 。

则设定工作臂的安全系数为1.2，则对于工作臂的面积A 有
[]
521.2 1.23 1.5310235A
F KN A m MPa
σ-⨯≥
==⨯（2-6） 式中F A ————滑移装载机最大负载力
[]σ————Q235钢板的屈服强度
参照现有的一些滑移装载机的工作臂截面形状，及尺寸大小，本次设计工作臂的截面形状如图2-8所示
图2-8
由图2-8，我们可以求出滑移装载机工作臂的截面积为
3260102130102 3.810A m -=⨯⨯+⨯⨯=⨯
图2-8的面积A>5
23.0610
m -⨯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机的装载量为600Kg.。

则因此可得出F A =6000N 。

根据受力图有
`A B C
A C F F F F A
B F BC
=+⎧⎨
=⎩（2-7） 将AB=638，BC=2118带人上式得 F B =2100N ，F C =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
0.638*30001914/B A M ABF N m ===
工作臂的弯曲强度条件应该为
[]B
T
M W σσ=≤（2-8）
式中：σ————弯曲切应力，MPa
B M ————B 点所受的弯矩，N/m W T ————工作臂的截面系数，m 2
工作臂的截面系数为
22
``66
T bh b h W =-（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
22
260*15040*1300.11266
T W m =-=
将W T =0.112m 2,M B =3828N/m 带入式2-7有
3
1914*17.12350.112B T M N m
MPa MPa W m
σ===〈（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
2.4举升及卸载液压缸的选型
2.4.1举升液压缸的长度
12L =2-11）
121280L ==mm2.4.2卸载液压
缸的长度
图
2-10
12L =2-12）
= =425mm
2.4.3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。

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
12
L=2-13）
122119
L==mm
则举升液压缸的行程L=2119-1280=839mm
2.4.4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所示为卸载液压缸卸载状态的结构简图。

图2-12
23
L=2-14）
==694mm
则卸载液压缸的行程L=694-425=269mm
2.4.5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F B `=2100N 。

液压缸主要承受其线性方向上的力，根据力的合成有：
` 2.140cos87cos87
B B O O
F KN
F KN ===（2-15）
则内径D 为
2
23.5710
1000 3.5710100056D mm --=⨯=X ⨯=（2-16） 式中D ————液压缸内径，mm
F B ————液压缸所受推，kN P ————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=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
`37.7cos 67cos 67
B B O O
F KN
F KN =
== 则内径D 为
23.57101000 3.5710100017D mm --=⨯=X =（2-16） 式中D ————液压缸内径，mm
F B ————液压缸所受推，kN P ————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F X
插入阻力就是铲斗插入料堆过程中,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：
1.25123410X P C F K K L B K K =(3-1)
式中：K 1————物料块度及松散程度影响系数 K 2————物料种类影响系数 B C ————铲斗宽度，cm K 3————料堆高度的影响系数 K 4————铲斗形状影响系数 L P ————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：
K 1=1.0，K 2=0.1，K 3=0.7，K 4=1.1.。

铲斗宽度BC 根据铲斗的设计计算可知BC=160cm ，铲斗插入料堆的深度LP=0.6*铲底宽度=0.6*725=435mm=43.5cm 。

将这些数据代入式3-1有
1.2510*1.0*0.1*43.5160*0.7*1.113763X F N ==
3.1.2铲起阻力F Z
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：
2.2Z P C r F L B K =（3-2）
式中：F Z ————铲起阻力,M
K r ————物料单位面积上的剪切应力，取30000N/m 2 将B C =1.6m,LP=0.435m 代入式3-2中有 F Z =2.2*0.435*1.6*30000=45936N
3.1.3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
1.10.43P
X L M F x y ⎡⎤⎛⎫
=-
+ ⎪⎢⎥⎝
⎭⎣⎦
（3-3） 式中：x ————物料中心至铰点的水平距离 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
0.4351.1*137630.4*0.50.2636086M M N m
⎡⎤⎛
⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦
=∙
3.2滑移装载机自重G 0
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
0Fx
G G f
ϕμ==
-（3-4）
式中：ϕG ————装载机的附着重力，N Fx ————滑移装载机插入阻力，N
μ————滑移装载机附着系数 f ————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μ=0.83，f =0.18，代入式3-4有：
013763
211740.830.18
G G N ϕ===-
由此可以计算出滑移装载机的自重M=
kg g G 211710
21174
0==
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：
0()
Fx
G G f i ϕμ==
-+（3-5） 式中：i ————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i =0.02 代入式3-5有
013763
218460.830.180.02
G G N ϕ===--
所以上坡行驶时滑移装载机的自重M=
kg g G 218510
21846
0== 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
0()
Fx
G G f i ϕμ==
--（3-6） 将各数据代入式3-6有
013763
205420.830.180.02
G G N ϕ===-+
所以上坡行驶时滑移装载机的自重M=kg g G 205410
20542
0==
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[]3可知滑移转向机器正常行驶时转向应满足的几何条件25.1≥L
B
，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
68.1=L B ，有L=mm B 95068
.1=。

经过分析计算可以选择B=1600mm ，L=950mm
3.4最小转弯半径R min 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：
min
R = (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 B C ————铲斗宽度,mm
已知条件L=950mm ，B C =1600mm ，e=226mm ，代入式3-7有
min
1064R mm ==
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R min =1064mm
3.5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
r r G G G G 212111+=+ （3-8）
式中：
11G ————左前轮载荷，kN
r G 1————右前轮载荷，kN 21G ————左后轮载荷，kN
r G 2————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G 0=2500kg 。

在此我们预先设定滑移装载机前轴载荷为G 1=900kg ，滑移装载机后轴的载荷为G 2=1600。

滑移装载机的重心计算公式如下
21600*950160802500G L L mm G ===（3-9）
()()1121120
02r r G G G G e G +-+⎡⎤⎣⎦=
=(3-10)
式中：L 1————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=0mm
3.5.2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
()101r L G L L G =-(3-10)
将G 0=25000N,G r =6000N ，L=1440mm 代入上式可以得出 L 1=
mm L 27931
6
=，由此可以求出满载工况1的重心位置距前轴为L 1`=608-279=329mm 2、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G 0=25000N,G r =6000N ，L=1874mm 代入式3-10可以得出 L 1=
mm L 36331
6
=，由此可以求出满载工况1的重心位置距前轴为L 1`=608-,363=245mm 3、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，其计算方法和工况1的计算方法相同。

将G 0=25000N,G r =6000N ，L=1022mm 代入式3-10可以得出 L 1=
mm L 19831
6
=，由此可以求出满载工况1的重心位置距前轴为L 1`=608-198=410mm 3.6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G 1=900kg ，后轴载荷为G 2=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G 1/G 0*100%=36%，后轴载
荷占滑移装载机自重的百分比为G 2/G 0*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G 0`=G 0+G r =3100kg ，此时滑移装载机重心距离前轴为L 1`=329mm 。

由此我们可以得出：
前轴载荷G 1`=（950-329）/950*3100=2026kg ，后轴载荷G 2`=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
10G `2026100%100%65.4%G `3100
⨯=⨯=（3-11） 后轴占滑移装载机总重的百分比为
20G `1074100%100%34.6%G `3100
⨯=⨯=（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G 0`=G 0+G r =3100kg ，此时滑移装载机重心距离前轴为L 1`=329mm 。

由此我们可以得出：
前轴载荷G 1`=（950-245）/950*3100=2300kg ，后轴载荷G 2`=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
10G `2300
100%100%74.2%G `3100
⨯=⨯= 后轴占滑移装载机总重的百分比为
20G `800100%100%25.8%G `3100
⨯=⨯= 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G 0`=G 0+G r =3100kg ，此时滑移装载机重心距离前轴为L 1`=329mm 。

由此我们可以得出：
前轴载荷G 1`=（950-410）/950*3100=1762kg ，后轴载荷G 2`=410/950*3100=1338kg 。

由以上的计算有：
前轴占滑移装载机总重百分比为
10G `1762
100%100%56.8%G `3100
⨯=⨯= 后轴占滑移装载机总重的百分比为
20G `1338100%100%43.2%G `3100
⨯=⨯= 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[]2当滑移装载机沿坡道角为α的坡道加速（减速）行驶时，其功率平衡的方程式为
Ne Nr Nf Nw Ni Nj =++±±（3-13）
式中：N e ————发动机的有效功率，kW
N r ————消耗于传动系统摩擦上的功率，kW N f ————消耗于滚动摩擦系统上的功率，kW N i ————消耗于爬坡的功率，kW N j ————消耗于克服惯性的功率，kW N w ————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α=0O 。

根据N i 、N j 的定义可以知道，滑移装载机在水平路面上行驶时，N i 、N j =0。

选定的最大行驶速度设定为12km/h ，此时可以忽略风阻力的影响，即N w =0。

这样我们就可以把式3-13简化成
e r
f N N N =+（3-14）
由功率的定义我们又可以得出
e r
e
N N N η-=
(3-15)。