第二代ZL50型轮式装载机的总体
zl50装载机参数
Zl50G装载机技术参数main performance parameters of ZL50G loaderZL50G装载机主要结构特点和采用的先进技术Main specifications and characters of ZL50G loader1、采用中央铰接式车架，转弯半径小，机动灵活，侧向稳定性好，便于在狭窄场地作业。
Central articulatedframe, small turning radius, mobile and flexible,lateral stability, ease of operation in the narrowspace.2、人性化设计，视野宽阔，驾驶舒适。
Easy-to-read gaugesdisplay and ergonomically designed controls make the driving convenient and comfortable3、采用了气顶油钳盘式四轮制动系统保证行车安全，制动平稳，安全可靠；驻车采用钳盘式制动Air over hydraulic disc brake on 4 wheels system and expire brake is used in brake system, which has large brake force and makes stable brake and high safety4、采用潍柴斯太尔柴油机，动力强劲，扭矩储备达，低耗油，低噪音，性能可靠；标配双级空气滤清器，适合于粉尘较多的作业场所。
Weichai Styer turbo-charged diesel engine is high power and torque, low fuel consumption and noise ,high reliability .Double-stage air filter is standard equipment for dusty fields.5、采用全液压转向，动力换档变速，工作装置液压操纵，整机操作轻便灵活，动作平稳可靠。
柳工ZL50CN装载机
泰戈特石窑店选煤厂装载机台账一、工作原理及液压系统目前我国轮式装载机的工作液压系统已发展到采用小阀操纵大阀的先导工作液压系统。
但目前用得最多的仍是机械式的轮轴操纵工作液压系统。
柳工ZL50C型装载的轮轴操纵工作液压系统。
该系统由转斗缸1、动臂缸2、分配阀3、操纵杆7、工作泵8、软轴10等主要零部件组成。
该系统分配阀内带有控制系统最高压力的主安全阀，另外在分配阀的下面通转斗缸大小腔分别带有一个双作用安全阀。
其作用是在工作装置运动过程中，转斗缸发生干涉时间起卸压力及补压作用。
两根操纵杆7通过两根软轴10直接操纵分配阀的转斗阀及动臂阀，使定量齿轮工作泵8的压力油进入转斗缸或动臂缸，使工作装置完成作业运动该系统具有典型性及普遍性。
ZL50型装载机基本上都是这样的系统。
各个不同企业的产品也有一些小的差别主要差别有2点：（1）泵的排量稍有不同；（2）柳工的双作用安全阀在分配阀的外边工作液压系统目前已开始普遍采用先导工作液压系统。
国产的第二代产品柳工的ZL50CN 型采用了先导工作液压系统。
由于先导阀及与先导阀相匹配的分配阀国内配套一直不成熟，少量装机采购CAT件，由于价格昂贵，只能用于少量进口机型上，国内市场无法推广。
最近几年来，由于国内配套企业消化研制引进CAT技术成功，价格合适，因此已开始批量推向市场。
常林的ZLM50E-3型已大部分装配先导工作液压系统，柳工、徐装、山工、成工等相应产品也批量装配先导工作液压系统。
特别是柳工、徐装等企业的第三代ZL50型产品，基本上以先导工作液压系统为主。
先导操纵可实现单杆操纵，且手柄操纵力及行程比机械式操纵小得多，大大降低了驾驶员的劳动强度，大大增加了操纵舒适性，从而也就大大提高了作业效率。
图11以柳工ZL50G型先导工作液压系统为例，展示了该系统的基本组成情况。
图12为该系统的原理图。
系统中有个组合阀，它是由压力选择和溢流阀组合而成的一个整体阀。
主要是通过该阀供给先导阀及转向器的所需的先导压力油。
一、50型式装载机主要技术性能参数
50型式装载机主要技术性能参数
（图片仅供参考）
一、整车参数
（一）斗容3.0m3
（二）额定负荷5000kg
（三）动臂提升时间（全负荷）≤6.5s
（四）牵引力≥160kn
（五）最大掘起力（转斗）≥158 kn
（六）最大爬坡度30
（七）几何尺寸：
车长（斗平放地面）≥7960mm
车宽（车轮外侧）≥2700mm
斗宽≥2946mm
车高（驾驶室顶部）≥3400mm
最小离地间隙（前后车架铰接处）≥411mm
最大提升高度≥3050mm
（八）机重（带驾驶室）≥16800kg
二、发动机
型式:6缸直列水冷 4冲程直喷式增压柴油机器机
额定功率：162 KW(220HP) 最高转速：2230r/min 额定功率时最低燃油消耗率：180g/kw.h
冷却系统容量：45L
冷却方式：水冷
三、传动系统
（一）液力变矩器
型式：双涡轮四元件
冷却方式：风冷压力循环式（二）变速箱
型式：行星式液压换挡
变速挡位：两挡前进一挡后退四、电气系统
系统电压:24V
灯泡电压;24V
柴油机起动;24V电起动
五、加油容量
燃油:300 L
液压油:210 L
曲轴箱:22 L（以油位尺刻度为实际加油量)
变速箱系统:45 L（以油位尺刻度为实际加油量)
前桥（主传动及轮边减速器）:36L（以油位刻度为实际加油量) 后桥（主传动及轮边减速器）:36 L（以油位刻度为实际加油量) 六、空调系统
（一）暖风
工作介质:柴油机冷却水
（二）冷风
工作介质:氟里昂R134a
(三）系统电压 :24V。
ZL50装载机总体及变速箱设计(第二行星排)最终
河北建筑工程学院本科毕业设计（论文）学科专业：班级：姓名：指导教师：摘要Zl50装载机是我国轮式装载机系列中的中型产品，该机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械，广泛应用于矿山、基建、道路修筑、港口、货场、煤场等地进行装载、推土、铲挖、起重、牵引等作业。
Zl50装载机属于ZL系列，采用轮式行走系，液力机械传动系，交接时车架，工作装置采用液压操纵，所以该机具有机动性好、转向灵活、生产率高、操纵轻便等优点，另外，该机后桥布置为摆动桥，增加了整机的稳定性，所以该机安全性好。
Zl50装载机采用液力变矩器、动力换挡变速箱、四轮驱动、液压转向、嵌盘式制动器、铰接式车架的先进机构，具有牵引力大、操作方便、转弯半径小、作业效率高等优点。
本设计中采用行星式动力换挡变速箱，它具有3个离合器和3根轴，且轴安装在壳体内，使变速箱结构简单、便于维修。
变速箱具有两个前进挡和一个后退档，可以产生三个速度。
设计步骤简单如下：1.对装载机的总体进行分析，确定总体参数；2.牵引计算，确定出各档及各档传动比；3.对装载机进行整体布置，并绘出总体布置图；4.变速箱的设计，这是本设计中最主要的部分，确定传动比，设计传动简图，配齿计算，得出齿圈、行星轮、太阳轮的齿数，并验算其合理性。
然后进行齿轮设计；5.对离合器，轴、轴承的设计及选择。
关键词：装载机液力机械传动系统行星式动力换挡变速箱ABSTRACTThe loader ZL50 iswheel type and it is more bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine、capital contuction、road builing 、port、field、coalfield and carries loading 、pushing dust 、diging rising weightThe loader ZL50 is ZL series.It adopts whell type system、liquid engine driving system、ream meet vehcle type、working set of hydraulic pressure contolling.So it has good flexibility 、turn agility high productivity、controlling handiness ets.Its back bridge ,so increases the stability of whole machine,and it has a good securityBeing quipped with advanced devices such as hydraulic torque conventer power shift gearbox four wheel driving、hydraulic chuck disk break and artallated frame .So the loader model ZL50 is featured with high pulling capacity、small turning radius.all of which make it possible for easy operation.thus resulting in the high efficiency of our product .In my design,I adopt counter shaft power shift transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speedsKEY WORDS: lorder liquid engine driving systemHydraulic torque conventer power shift gearbox目录第1章前言 (1)第2章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 选择确定总体参数 (2)2.3 装载机底盘部件型式设计 (11)第3章牵引计算 (22)3.1 柴油机与变矩器联合工作的输入与输出特性曲线 (22)3.2 确定档位及各档传动比 (28)3.3 运输工况牵引特性曲线 (31)3.4 求出各档最高车速并分析牵引特性 (33)第4章总体布置 (35)4.1 总体布置草图的基准 (35)4.2 各组成部件的位置 (35)4.3 计算平衡重 (39)4.4 桥荷的分配 (40)4.5 验算轮胎载荷 (42)4.6 总体布置图 (43)第5章行星式动力换挡变速箱设计 (43)5.1传动比的确定 (44)5.2传动简图设计 (45)5.3配齿计算 (47)5.4离合器设计 (53)5.5齿轮设计 (56)5.6轴的设计 (59)5.7轴承的选择计算 (64)第6章毕业设计小节 (66)参考文献 (68)毕业实习报告 (69)附录或后记 (72)附：英文翻译英文原文河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师：η；计算不同工况下相应的涡轮轴转速n2 和计算结果见联合工作时，输出特性曲线计算表N T。
zl50轮式装载机说明书
前言轮式装载机属于铲土运输机械类，装载机主要用来装卸成堆散料，也能进行轻度的铲掘工作。
由于它适用于建筑、农业、矿山、铁道、公路、水电等国民经济各个部门的土石方施工机械，在国内外产量与品种的发展都较快，是工程机械中的一个主要机种。
随着我国加入WTO组织和西部大开发的进程，及水电、港口、公路等基础设施建设项目的增多，国外先进工程机械先后涌入中国市场，我国工程机械设施同时面临着前所未有的机遇和挑战。
这也意味着我国工程机械行业对技术人才的技术素质提出了更高的要求。
根据装载机不同的使用要求，发展形成了不同的结构类型。
通常，按使用场合的不同，分成露天用装载机和井下用装载机；接行走系统结构不同，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。
该设计主要论述露天工程用的轮式装载机的设计。
轮式装载机的设计，大致要经历：明确任务、调查研究、制订设计任务书，进行整车布置、确定整机的主要性能参数，进行各部件的方案设计与强度计算，技术设计和工艺设计，试验鉴定和修改定型等这样一些阶段。
对于装载机的设计是否成功，首先是从能否满足使用要求，好造、好用、好修，具备较高的作业生产串和较低的使用成本来衡量的。
这体现在设计工作中，就是应当使装载机具有较完善的技术经济性能与指标以及先进的部件结构方案。
作者：左凤（陕理工机械工程学院机械设计制造及其自动化专业073班陕西汉中 723003）指导教师：何亚娟摘要本次设计主要进行的工作装置的设计。
装载机采掘和卸载货物的作业是通过工作装置的运动实现的。
装载机的工作装置由铲斗，动臂、摇臂及连杆等组成。
铲斗以铲装物料；动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架连接；转斗油缸通过摇臂，连杆使铲斗转动。
动臂的升降和铲斗的转动采用液压操作。
先对装载机的发展概况及设计的指导思想、特点、任务进行概述，然后确定方案，在技术设计部分罗列了ZL50装载机的主要技术性能和参数，进行了牵引特性计算，工作装置设计。
zl50装载机参数
Zl50G装载机技术参数main performance parameters of ZL50G loaderZL50G装载机主要结构特点和采用的先进技术Main specifications and characters of ZL50G loader1、采用中央铰接式车架，转弯半径小，机动灵活，侧向稳定性好，便于在狭窄场地作业。
Central articulatedframe, small turning radius, mobile and flexible,lateral stability, ease of operation in the narrowspace.2、人性化设计，视野宽阔，驾驶舒适。
Easy-to-read gaugesdisplay and ergonomically designed controls makethe driving convenient and comfortable3、采用了气顶油钳盘式四轮制动系统保证行车安全，制动平稳，安全可靠；驻车采用钳盘式制动Air overhydraulic disc brake on 4 wheels system and expirebrake is used in brake system, which has large brakeforce and makes stable brake and high safety4、采用潍柴斯太尔柴油机，动力强劲，扭矩储备达，低耗油，低噪音，性能可靠；标配双级空气滤清器，适合于粉尘较多的作业场所。
Weichai Styer turbo-chargeddiesel engine is high power and torque, low fuelconsumption and noise ,high reliability .Double-stage air filter is standard equipment for dusty fields.5、采用全液压转向，动力换档变速，工作装置液压操纵，整机操作轻便灵活，动作平稳可靠。
柳工装载机产品总体介绍
或 上柴 青州液压件厂
CBG3140
青州液压件厂
CBGj3140B
济南液压件厂
CBG2080 BZZ3-125 XM-60C
青州﹑济南或埠新 泊姆克
济宁伊顿或镇江液 压件厂
安徽芜湖汽车制动 阀厂
ZL50C轮式装载机
斗容 : 3m3 额定载重 :5000kg 机重 : 18500kg 发动机功率 :
关于铲斗自动放平
在机构上予以实现，但只能在一个位置实现 采用电磁限位控制工作液压缸行程,可以在任何一个位置实
现铲斗放平
普通的目测指针
高档的限位感应电磁铁可 实现的铲斗自动放平
154.5kW
配装潍坊斯太尔WD615.67G3-36柴油机，直接操纵
ZL50C轮式装载机主要零部件表
名称 发动机
工作泵
转向泵 转向机
型号
生 产厂家
6135k-9a1
WD615.67G 3-36 P7600F160Lx CBZb3160
上海柴油机股份有限 公司 潍坊柴油机厂
阜新泊姆克液压有限 公司 青州液压件厂
机重 :
19000kg
发动机功率 : 187kW
井下装载机
ZL100C轮式装载机
装载机培训
《产品基本工作原理》
柳工装载机的基本结构（ZL30F为例）
基本结构尺寸图
满载举升最大顶部高度
卸料角
卸载距离
卸载高度
整车最大高度
收斗角度 下挖深度
轴距 最大整车长度
最大转向角度
斗宽 铲斗运输位置最小转弯半径
ZL30E轮式装载机
斗容 :
1.7m3
额定载重 ：3000kg
机重 ： 11200kg 发动机功率 ：92kW
ZL50G装载机主要特性参数表
ZL50G装载机主要特性参数表
以上是ZL50G装载机的主要特性参数表。
ZL50G装载机是一种中型装载机，具有较大的额定载重量和斗容量，适用于土石方工程、市政工程、矿山等多种场合。
该装载机采用国Ⅲ排放标准的发动机，功率为162 kW，能够提供强大的动力，保证良好的工作效率。
ZL50G装载机具有较高的最大行驶速度和转弯半径，可快速移动并灵活转弯。
其接地间隙和接近角、离去角的优异设计，使其能够适应各种地形和复杂工况。
液压系统工作压力为16 MPa，保证了装载机在工作时提供稳定的液压力。
底盘采用压开式箱形结构，具有高刚性和高强度，能够适应恶劣的工况环境。
操纵室宽敞，观察视野好，操作舒适，为操作人员提供良好的工作环境。
ZL50G装载机的应用范围广泛，适用于土石方工程、市政工程、矿山等多种场合。
总之，ZL50G装载机凭借其多项优异的特性参数，在工程施工领域有着广泛的应用和需求。
第二代ZL50型轮式装载机的总体
图1为我国目前最具代表性的第二代ZL50型轮式装载机的总体结构图。
它主要由柴油机系统1、传统系统2、防滚翻及落物保护装置3、驾驶室4、空调系统5、转向系统6、液压系统7、车架8、工作装置9、制动系统10、电气仪表系统11、复盖件12、操纵系统13等13个部分及系统组成。
空调系统及防滚翻与落物保护装置是第一代没有的，是第二产品新增加的，主要是增加安全舒适性。
其它部件如转向系统、制动系统、驾驶室、工作装置、车架等也有重大变化，在第一代的基础上采用了十多项先进技术及选进结构。
因此，第二代与第一代相比在可靠性、安全舒适性、作业效率等都有相当大的提高，同时外观造型也美观得多。
传动系统图2所示，为我国当前典型的轮式装载机的传动系统。
该系统由变速器（也叫变矩器变速箱总成）3、驱动桥8、传动轴5等组成。
（1）变速器变速器2由液力变矩器3及变速箱4两部分组成。
图示变矩器的一端与柴油机1、另一端与变速箱4直接相连这样结构紧凑、连接可靠，是目前国内外轮式装载机用得最多、最普遍的一种连接方式。
其它还有变速器为一整体与柴油机分置，或变矩器与柴油机直接相连而与变速箱分置，之间用传动轴连接。
目前山工的ZL50D型、常林的ZLM50E型就是变矩器包括分动箱直接与柴油机相连，与变速箱分置，用传动轴相连的结构型式。
图3有柳工ZL50C型变速器结构图。
该变速器为双涡轮液力变矩器加行星式动力换挡变速箱组成。
该变速箱有一个前进、一个后退两个行星排，加上一个直接挡（II挡），共两前进、一后退三个挡。
结构简单、挡位少，完全实现了单杆操纵。
变矩器有两个涡轮，二涡轮直接传给变速箱输入轴（齿轮），为各挡轻载变速状态。
一涡轮是通过超越离合器才传给变速箱输入轴，当各相应挡扭矩加大，速度降低到超越离合器结合时，两个涡轮同时参加工作，为相应挡的低速大扭矩状态，这一切都是由超越离合器通过速度的高低自动实现的。
实际上该变速器有4个前进挡，2个后退挡，因每个挡都有一个高低速自动换挡。
ZL50G装载机主要设计参数表
ZL50G装载机主要设计参数表1. 基本参数- 型号：ZL50G- 总重量：16,500 kg- 装载量：5,000 kg- 斗容量：2.7 m³- 驾驶室类型：封闭式驾驶室2. 引擎参数- 引擎型号：Weichai WD10G220E23- 额定功率：162 kW- 最大扭矩：860 Nm- 缸数：6- 排量：9.726 L- 过滤器类型：湿式、空气过滤器3. 变速箱参数- 变速箱类型：液力变矩器+换挡箱- 变速档位：4前2后- 最高速度：38 km/h- 工作液容量：20 L4. 驱动与制动系统参数- 驱动方式：四轮驱动- 制动方式：液压踏板制动- 制动液容量：3.5 L- 制动距离（满载）：≤ 8 m - 刹车盘直径：420 mm5. 转向与悬挂系统参数- 转向方式：液压转向- 转向角度：± 35°- 轴距：3,400 mm- 悬挂形式：四轮独立悬挂6. 外形参数- 总长度：7,650 mm- 总宽度：2,800 mm- 总高度：3,480 mm- 接地间隙：400 mm- 接触角：30°7. 操纵参数- 最大转向力矩：9600 Nm- 最大斗杆提升力矩：160.5 kN - 最大刨龙倾矩：290 kN·m- 倾斗倾角：30°- 斗杆倾角：7°8. 燃油与液体容量- 燃油容量：220 L- 液压油容量：160 L- 冷却液容量：24 L9. 轮胎与轮距- 轮胎规格：23.5-25, 16PR- 轮距：2,220 mm10. 其他参数- 最小转弯半径：6,600 mm- 顶升高度：3,440 mm- 铲斗卸载高度：3,170 mm- 最大刨龙深度：130 mm以上是ZL50G装载机的主要设计参数表，仅供参考。
如需更详细的信息，请参阅相关技术手册或与生产厂家联系。
装载机介绍
装载机介绍装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。
此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。
由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
按行走装置的不同，装载机分为轮胎式和履带式两种。
轮胎式装开机由动力装置、车架、行走装置、传动系统、转向系统、制动系统、液压系统和工作装置等组成，其结构简单图如图1所示。
轮胎式装载机采用柴油机为动力装置，液力变矩、动力换档变速箱、双桥驱动等组成的液力机械式传动系统（小型轮胎式装载机有的采用液压传动或机械传动），液压操纵，铰接式车架转向，反转杆机构的工作装置。
轮胎式装载机履带式装载机以专用底盘或工业拖拉机为基础车，装上工作装置并配装相就原操纵系统而构成，如图2所示。
履带式装载机的动力装置也是柴油机，机械式传动系统则采用液压助力湿式离合器或湿式双向液压操纵转向离合器和正转连杆机构的工作装置。
履带式装载机1-行走机构；2-发动机；3-动臂；4-铲斗；5-转斗油缸；6-动臂油缸；7-驾驶室；8-燃油箱装载机发展概况我国现代轮式装载机起始于20世纪60年代中期的Z435型。
该机为整体机架、后桥转向。
经过几年的努力，在吸收当时世界最先进的轮式装载机技术的基础上，开发成功了功率为162KW的铲接式轮式装载机，定型为Z450（即后来的ZL50），并于1971年12月18日正式通过专家鉴定。
就这样诞生了我国第一台铰接式轮式装载机，从而开创了我国装载机行业形成与发展的历史。
Z450型装载机具有液力机械传动、动力换挡、双桥驱动、液压操纵、铰接式动力转向、气推油加力制动等现代轮式装载机的基本结构，为当时世界先进水平。
ZL50轮式装载机总体及工作装置设计
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CAXA软件对轮式装载机工作装置整体进行设计。
关键词：装载机；机械化；工作装置AbstractLoader of soil belonging to the transport machinery，Through the installation of a front-end in a bucket full support structure and linkage, Random forward movement for loading or excavation, And the upgrading, transportation and unloading of self-propelled machinery. It widely used in highway, railway, construction, utilities, ports and mines, and other construction projects. Loader is operating speed, high efficiency, good mobility, the advantages of operating the Light, So as the construction of earth and stone in the construction of one of the main machine, speed up the construction speed and reduce labor intensity and improve quality, lower costs of the project has played an important role in the construction of a modern mechanized equipment indispensable one.The design of the modern use of advanced design methods, wheel loaders working on such a device design to design components. Wheel Loader work includes installation of critical components, such as the bucket, linkage and the fuel tank to the bucket, lifting the oil tanks, and carry out important parts of the stiffness, strength analysis. Application of CAXA software installed on the wheel loader work for the overall design and its use of this design three-dimensional display of expression.Keywords：Loader；Mechanization；Work-Equipment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 (3)1.1.4 装载机的分类 (3)1.2 装载机应用技术发展 (4)1.2.1 国外装载机发展现状 (4)1.2.2 国外装载机发展趋势 (5)1.2.3 国内装载机发展现状 (5)1.2.4 国内装载机发展趋势 (5)2 装载机工作装置总体设计 (6)2.1 工作装置的总体结构与布置 (6)2.2 工作装置连杆机构的结构形式与特点 (8)2.3 工作装置自由度的计算 (13)2.4 工作装置总体设计 (15)3 ZL50 装载机工作装置设计 (16)3.1 工作装置的设计要求 (16)3.1.1 工作装置工作性能 (16)3.1.2 对工作装置的要求 (16)3.2 铲斗设计 (16)3.2.1 铲斗的结构形式 (17)3.2.2 铲斗的分类 (19)3.2.3 铲斗断面形状和基本参数确定 (20)3.2.4 铲斗容量的计算 (23)3.3 工作装置连杆系统设计 (24)3.3.1 机构分析 (24)3.3.2 尺寸参数设计 (25)3.3.3 连杆系统运动分析 (31)3.4 工作装置静力学分析及强度校核 (35)3.4.1 静力学分析 (35)3.4.2 强度校核 (41)3.5 液压缸设计 (43)3.5.1 液压缸的类型和结构 (43)3.5.2 液压缸基本参数设计 (43)4 结论 (46)5 技术经济分析 (47)6 致谢 (48)参考文献 (49)附录A (50)附录B (57)1绪论1.1 轮式装载机概述1.1.1装载机简介装载机属于铲土运输类的机械，是一种通过安装在前端的一个完整的铲斗用来支撑结构和连杆，随着机器向前运动并进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式的履带或轮胎机械设备。
ZL50装载机计算说明书
装载机总体布置装载机的总体设计是根据其主要用途，作业条件及生产情况，合理地选择机型、各总成结构形式、性能参数及整体尺寸等并行合理布置。
由于任务书已对部分结构进行规定，再通过对现有机型类比、分析，ZL50装载机总体布置确定如下：1.1 确定机型及总成部件结构形式1.1.1 行走装置的选择从作业条件与对象，作业效率与成本，以及驾驶员的工作条件等因素出发，行走装置选择轮胎式装载机与履带式装载机相比有如下优点：a）自重轻，行走速度快，机动性好，作业循环时间短，作业效率高，运输及修理费用低。
b）轮胎式装载机在碎石硬路面作业时因轮胎有缓冲作用对机器冲击振动较小，可延长机器寿命，减轻家事员疲劳等。
1.1.2 传动形式的选择图1-1轮式装载机行走机构构成框图此次装载机传动系的设计采用液力机械传动系，因为它与机械传动系相比具有以下优点： a）在保持一定插入力的同时举升动臂或转动铲斗以减少铲掘阻力，缩短作业循环时间。
b）可随外载荷的变化而自动调整车速，因而可减少变速箱换挡，简化变速机构与操作。
c）液力机械传动配有动力换挡变速箱，其可在不停车情况下换挡，操作轻便、动力换挡时间短、生产率高。
d）变矩器的可透性小，当运行阻力变化时发动机的转速变化小。
1.1.3 发动机类型的选择和计算1.1.3.1 柴油机的型式工程机械无论采用何种动力传动方式，都是以内燃机作为动力装置，主要采用柴油机, 这是因为工程机械功率较大（如铲土运输机械一般都在60〜以上，而且逐步向大型发展)， 柴油机的经济性比汽油机好。
现代工程机械，以装置水冷四冲程柴油机作为动力源的占绝对优势，只有少数几种机 型，采用风冷或二冲程柴油机作为动力源。
这说明，尽管风冷式柴油机对环境温度的适应 性强（其缺水、气温变化幅度大的沙漠及高原地区有显著优点），但是，与其相比，水冷 式柴油机在结构坚固性，使用可靠性，冷却效果，以及工艺性方面都优于风冷式柴油机。
因此，现代工程机械在选用动力源时，优先选用的还是水冷式柴油机（风冷式柴油机由于 不存在漏水问题，故其多用于振动压路机上)。
ZL50轮式装载机总体布置及工作装置设计
题目 ZL50轮式装载机总体布置及工作装置设计学生姓名学号所在学院机械工程学院专业班级指导教师完成地点校内2011年 5 月30日ZL50轮式装载机总体布置及工作装置设计作者：ee（ee）指导教师： ee[摘要]：装载机是工程机械的主要机种之一，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门。
装载机采掘和卸载货物的作业是通过工作装置的运动实现的。
本次设计主要进行的工作装置的设计，装载机的工作装置由铲斗，动臂、摇臂及连杆等组成。
动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架连接；转斗油缸通过摇臂，连杆使铲斗转动，动臂的升降和铲斗的转动采用液压操作，工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁；动臂从最底位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中物料不洒落；在卸载后，动臂下放至铲掘位置铲斗能自动放平。
[关键词]：轮式装载机, 工作装置 ,六连杆机构ZL50 wheel loader and equipment layout designee（ee）Tutor: eeAbstract:The loader is one of the main kind of the engineering machinery, used in every department of national economy such as the building , mine , water and electricity , bridge , railway , highway , port , quay extensively. The loader digging and unload the goods by the working-device. Theworking-device has manyParts and it is connected to the machine. Some parts of the device’s turning by liquid press reali ze.the research method also has the difference, but synthesized basically has also outlined the present design method. The following part is the calculation part of the tractive features and the designing of the working device. The work equips the sport steady, have no to interfere with, have no the dead center and have no from the lock;Move the arm from most the bottom position arrives the biggest unloading to raise to rise the process inside highly, guaranteeing the container the inside the material do not spread to fall.Keywords：wheel Loader；Work-Equipment；six connect pole organization；目录引言 (1)第1章装载机的应用与发展状况 (2)1.1 轮式装载机的介绍 (2)1.2 装载机的分类 (2)1.3 国外轮式装载机的发展现状 (2)第2章轮式装载机总体参数的确定 ..................................... 错误!未定义书签。
zl50装载机设计说明书
1 绪论1.1 装载机概述1.1.1 装载机简介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。
1.1.2 装载机的主要技术性能参数标志装载机的主要技术性能参数有铲斗容量、额定载重量、发动机额定功率、整机质量、最大行驶速度、最小转弯半径、最大牵引力、最大掘起力、最大卸载高度、卸载距离、工作装置动作三项和等。
（1）铲斗容量一般指铲斗的额定容量，为铲斗平装容量与堆尖部分体积之和，用m3 表示。
（2）额定载重量指在保证装载机稳定工作的前提下，铲斗的最大载重量，单位为kg 。
（3）发动机额定功率.资发动机额定功率又称发动机标定功率或总功率，是表明装载机作业能力的一项重要参数。
发动机功率分为有效功率和总功率，有效功率是指在29°C 和746mmHg（1mmHg=133.322Pa）压力情况下，在发动机飞轮上实有的功率（也称飞轮功率）。
国产装载机上所标有的功率一般指总功率，即包括发动机有效功率和风扇、燃油泵、润滑油泵、滤清器等辅助设备所消耗的功率。
单位为kw。
（4）整机质量（工作质量）指装载机设备应有的工作装置和随机工具，加足燃油，润滑系统、液压系统和冷却系统都加足液体，并且带有规定形式和尺寸的空载铲斗和司机标定质量（75kg±3kg）时的主机质量。
它关系到装载机使用的经济性、可靠性和附着性能，单位为kg 。
（5）最大行驶速度指铲斗空载，装载机行驶于坚硬的地面上，前进和后退各档能达到最大速度，它影响装载机的生产率和安排施工方案，单位为km/h 。
机械毕业设计336ZL50装载机总体及工作装置设计(铲斗)
6.5验算轮胎载荷
第7章 毕业设计小结
第1章前言
ZL50轮式装载机现在在大型工程施工时候成为不可缺少的帮手。它作业迅速，功率高，被广泛运用在工地，厂房等各种大型场地。它加快了祖国建设的步伐，促进了生产力发展。
ZL50装载机普通采用的设计是分动装置、变矩器和变速箱“三合一”布置，变速箱采用定轴式动力换档变速箱，动力装置采用高速柴油机，驱动桥为一级减速主传动，轮边行星减速，且采用双桥驱动，采用钳盘式制动器；工作装置采用反转连杆机构；为了适应工作要求，适应生产需要，并尽量向ZL标准系列靠拢，在设计中将采用最先进的型式和技术。
综上所述，参考福建省晋江工程机械厂同类机型初选：
轴距2760mm
轮距2250mm
2.2.2初选轮胎:
正确的选择轮胎，延长轮胎的使用寿命，对降低生产成本，具有重要的意义。原因是轮式装载机的轮胎费用占整机费的10%—15%，占装载机使用费用的25%—50%。
装载机多在松软、潮湿或干硬不平的地面上工作，为了降低接地比压，增加轮胎支承面积，改善附着性能和缓冲性能，多采用低压宽基轮胎。在国外，宽基
2.2.4.计算阻力
装载机在进行挖掘作业时的工作阻力主要有：铲斗插入料堆的插入阻力、提升动臂时的掘起阻力、翻起转斗时的转斗阻力矩。
（1）插入阻力
插入阻力是装载机铲斗插入料堆时，料堆对铲斗的水平反作用力。它是由下列各项阻力组成，铲斗前端的水平切削刃和两侧壁切削刃上的阻力；铲斗底侧壁内表面与物料的摩擦阻力；铲斗底外表与料堆之间的摩擦阻力；这些阻力与物料性质、料堆高度、铲斗插入料堆深度和铲斗结构等因素有关，经实验研究得到的下列公式，可用来计算确定总的特殊轮胎——链板式轮胎两种方式：
1 .轮胎上家装保护链环保护轮胎，可延长使用寿命2—4倍，用它可节约轮胎费用70%—85%。还能提高附着性能，降低整机的重心。
ZL50G装载机主要技术参数表
ZL50G装载机主要技术参数表ZL50G装载机技术性能特点说明徐工牌系列装载机荣获国家质量监督检验检疫总局认定的“中国名牌产品”。
ZL50G轮式装载机是徐工集团工程机械股份有限公司在吸收引进日本川崎装载机的先进设计及制造技术的同时，经广泛市场及技术调研而开发设计的一种新型装载机。
该机型集卡特（980G）、小松（WA380-III）和日本川崎装载机的技术优点为一体，具有高起点、高技术、高性能、高质量的特点，荣获国家级新产品称号和国家科技进步奖，连续十年引领中国装载机行业出口和国内高端市场。
主要性能机构特点如下：（一）动力传动系统1．发动机采用潍柴WD10G220E11型增压柴油机，动力性好，扭矩储备大，经济性好、燃油消耗和机油消耗低，是专门针对工程机械作业工况精心设计制造并经过验证的优质产品。
动力系统采用双向减振技术，全方位弹性悬挂，有效克服动力系统与车架之间的共振，降低噪音及动力系统的疲劳破坏。
液压油、传动油全面散热，大容量水箱，“风洞”式导风罩，彻底解决热平衡问题。
2．变速箱：采用行星式液压换档变速箱，操作更加轻便、灵活。
3．驱动桥：采用工程机械专用加强型驱动桥，质量稳定，性能可靠，维修方便。
<!--[if !supportLists]-->（二）液压系统工作液压系统与转向液压系统采用双泵分合流技术，降低泵的排量，提高泵的可靠性，降低液压空载损失，节省功率，能够充分利用发动机功率。
先导操纵工作液压系统，操纵轻松自如，降低了司机的工作强度。
转向系统采用全液压流量放大系统，转向限位为液压柔性和机械刚性双重限位，液控限位优先于机械限位，无冲击，无破坏。
（三）制动系统行车制动采用气顶油四轮制动，设有动力切断选择开关、兼顾启动性能和坡道等复杂路况作业安全；驻车制动与紧急制动“二合一”，低气压自动作用及低气压起动保护功能，行车、驻车安全可靠。
（四）驾驶室和操纵系统全新造型的等同于汽车制造水平的豪华驾驶室，密封减振，隔音降噪，内部空间大，内饰美观。
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图1为我国目前最具代表性的第二代ZL50型轮式装载机的总体结构图。
它主要由柴油机系统1、传统系统2、防滚翻及落物保护装置3、驾驶室4、空调系统5、转向系统6、液压系统7、车架8、工作装置9、制动系统10、电气仪表系统11、复盖件12、操纵系统13等13个部分及系统组成。
空调系统及防滚翻与落物保护装置是第一代没有的，是第二产品新增加的，主要是增加安全舒适性。
其它部件如转向系统、制动系统、驾驶室、工作装置、车架等也有重大变化，在第一代的基础上采用了十多项先进技术及选进结构。
因此，第二代与第一代相比在可靠性、安全舒适性、作业效率等都有相当大的提高，同时外观造型也美观得多。
传动系统
图2所示，为我国当前典型的轮式装载机的传动系统。
该系统由变速器（也叫变矩器变速箱总成）3、驱动桥8、传动轴5等组成。
（1）变速器
变速器2由液力变矩器3及变速箱4两部分组成。
图示变矩器的一端与柴油机1、另一端与变速箱4直接相连这样结构紧凑、连接可靠，是目前国内外轮式装载机用得最多、最普遍的一种连接方式。
其它还有变速器为一整体与柴油机分置，或变矩器与柴油机直接相连而与变速箱分置，之间用传动轴连接。
目前山工的ZL50D型、常林的ZLM50E型就是变矩器包括分动箱直接与柴油机相连，与变速箱分置，用传动轴相连的结构型式。
图3有柳工ZL50C型变速器结构图。
该变速器为双涡轮液力变矩器加行星式动力换挡变速箱组成。
该变速箱有一个前进、一个后退两个行星排，加上一个直接挡（II挡），共两前进、一后退三个挡。
结构简单、挡位少，完全实现了单杆操纵。
变矩器有两个涡轮，二涡轮直接传给变速箱输入轴（齿轮），为各挡轻载变速状态。
一涡轮是通过超越离合器才传给变速箱输入轴，当各相应挡扭矩加大，速度降低到超越离合器结合时，两个涡轮同时参加工作，为相应挡的低速大扭矩状态，这一切都是由超越离合器通过速度的高低自动实现的。
实际上该
变速器有4个前进挡，2个后退挡，因每个挡都有一个高低速自动换挡。
因此该变速器这方面显示出了它的优点，比普通多挡多杆操纵的变速器操纵性能要好。
但它也有一个很主要的缺点，双涡轮变矩器比简单三元件变矩器效率低，功率损失大。
目前这种定轴式变速箱还未采用电子技术，因此都为普通的多杆操纵。
CAT950B型、小松的WA380-3型均为四进四退变速器，单杆电液换挡或电脑集成控制。
变矩器均为三元件简单式，变速箱CAT为多排行星式，小松为定轴式。
目前第三代产品，比如柳工的ZL50G型，采用“ZF”公司生产的由三元件变矩器与四挡前进三挡后退的定轴式变速箱组成的变速器。
三元件变矩器效率高，采用微电脑半自动控制的单手柄电液换挡，且作业时增设了I、II挡快速切换按钮（KD按钮）。
每个作业循环只需前后拨动一次手柄及按一次KD按钮，简便、快捷、操纵舒适省力，从而大大提高了作业效率。
该产品选进就在于它的变速操纵系统。
（2）驱动桥
驱动桥8由前桥10、后桥9组成（图2）。
由于装载机需要大的牵引力，因此现代轮式装载机前后桥均为驱动桥。
前桥直接固定在前车架上，后桥为摆动桥，通过副车架与后车架相连。
现代轮式装载机基本上都采用铰接式转向，因此前后驱动桥除主传动螺旋锥齿轮中的旋向不同外，其它件全部通用。
第三代出现了后桥中心摆动式，不再用副车架，而用摆动架与后车架相连，出现了后桥壳体与主传动托架和前桥不通用、其余件仍然与前桥完全通用。
我国目前轮式装载机的驱动桥基本上都是采用整体桥壳，全浮式半轴，具有主传动及轮边两级减速的驱动桥。
主传动一般都采用一级螺旋锥齿轮减速，轮边一般都采用行星式轮边减速。
图4为柳工ZL50C驱动桥，其结构具有普遍代表性。
后面表1中所列的国内8个产品的驱动桥全都是这种结构型式。
目前第三代ZL50型轮式装载机驱动桥出现了带内藏湿式多片式制去路器械及防滑差速
器的驱动桥，改善了制动性能和恶劣作业条件下的通过性能及作业性能，柳工第三代产品ZL50G型所用的“ZF”AP400驱动桥就是这种驱动桥。
“ZF”AP400型驱动桥壳为整体式，内藏湿式多片式制动器在桥内部轮边减速器的内侧。
还有一种桥壳为三节式，轮边减速器及内藏湿式多片式制动器都集中在桥的中部，紧靠主传动的两边。
这种结构性能好，但制造难度较大，CAT的950B型，小松的WA380-3型驱动桥都是这样的结构。
还有一种与“ZF”的AP400型驱动桥差不多，惟一不同的是内藏湿式多片式制动器在轮边减速器的外侧，这种结构不大好，并不多见。
表1 目前国产ZL50型装载机与国外同类机型主要性能参数对比
（3）传动轴
传动轴基本上由汽车传动轴演变而来。
我国第一代ZL50型六载机传动轴基本上由“解放牌”、“东风牌”汽车传动轴改装而成。
目前仍有很大一部分ZL50型轮式装载机，包括厦工、龙工的ZL50C-II等都仍然用“东风牌”改装的传动轴。
以柳工ZL50C型为首的第二代产品，由于力量加大，扭矩加大，这种传动轴可靠性很不适应，改用由重型汽车传动轴经专门设计为轮式装载机专用传动轴，承载能力比“东风”、“解放”传动轴高一倍以上，可靠性大大提高，除柳工ZL50C型以外，已较为普遍地应用在第二代甚至第三代ZL50型轮式装载机产品上。