ZL15型轮式装载机设计
ZL15轮式装载机变速器项目设计方案
ZL15轮式装载机变速器项目设计方案第1章绪论1.1 选题的背景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承结构和连杆，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或缺的装备之一[8]。
装载机可以用以下的方法来分类：（1）按用途分。
分为露天装载机，用于露天作业；地下装载机，用于地下作业。
（2）按发动机功率分。
分为小型的，功率小于73.55kw；中型的，功率为73.55~147.10kw；大型的，功率为147.10~514.85kw；特大型的，功率大于514.85kw。
（3）按行走机构类型分。
分为轮胎行走机构（又分带铰接式车架和带有后轮转向的刚性车架两种）；履带行走机构。
（4）按铲斗卸载方式分。
分为前端式（又分为仅可前卸和既可前卸、又可一侧或两侧卸载两种）；后卸式；既可前卸、又可后卸。
（5）按传动形式分。
分为机械传动；全液压驱动；液压机械传动；电传动。
（6）按发动机类型分。
分为柴油机式（燃式）；汽油机式；电动轮机式。
（7）按动臂在卸载时是否回转动分。
分为不回转的；半回转的（回转90°）；全回转的（赚栋360°）。
目前应用最广泛的是液力机械传动、带有铰接式车架、大型轮胎行走的前卸式装载机。
装载机变速器是装载机的重要部件之一，主要实现装载机在行进过程中变速及倒车功能。
它由几十个零件组成，零件之间的装配关系相当复杂。
因此变速箱的设计需要较长的时间和反复的实验。
1.2 国外研究现状1.2.1 国外轮式装载机发展现状在经历了50～60年的发展后，到20世纪90年代中末期国外轮式装载机技术已到达相当高的水平。
毕业设计：ZL15型轮式装载机工作装置设计
毕业设计题目ZL15型轮式装载机工作装置设计系别电气工程系专业机电一体化班级0810班姓名学号指导教师日期设计任务及要求课题名称（包括主要技术参数）及要求ZL15型装载机工作装置设计装载机工作装置斗容：0.93m额定载重量：1.5t柴油机功率：50kw整机重量：5.1t最大卸载高度：2500m最小卸载距离：850mm要求：保证装载机工作的功能，满足工程机械的各项使用性能。
课题内容几工作量1.总体方案确定2.工作装置结构形式分析3.工作装置运动分析4.工作装置性能分析5.图纸设计6.电算程序7.译文（机械设计类）摘要我所设计的ZL15装载机既保留了传统装载机的优点，而有具有新的性能和优点。
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、连杆及液压系统等组成。
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几设计的指导思想、特点、任务进行概述，然后确定方案，在技术设计部分罗列了ZL15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。
工作装置设计中有工作装置运动分析，对铲斗、动臂、连杆机构进行设计等几部分组成。
在工艺设计中叙述了工艺工程。
应用程序计算了受力分析。
总之，整个设计是有序地完成的。
在整个设计的过程中，在老师及其他老师的指导下顺利完成的，通过这次设计，我学到很多东西，在实践中把大学中所学的知识综合运用复习了一次，同时也学到很多新的东西，受益非浅。
在此，本人表示衷心感谢！并真诚希望各位老师对我提出宝贵的意见。
关键词：装载、液压操作、机构。
毕业设计目录课题内容几工作量 (1)目录 (1)1.装载机的应用与发展状况 (1)1.1 轮式装载机的介绍 (1)1.2 装载机在地下开采中的应用 (2)1.3 我国装载机的发展前景 (3)2.轮式装载机总体参数的确定 (1)2.1 装载机铲掘时的作业阻力 (1)2.1.1插入阻力 (1)2.1.2铲起阻力 (2)2.1.3转斗阻力矩 (3)3.装载机的总体布置 (3)3.1 装载机的总体布置原则 (3)3.1.1总体布置的内容 (3)3.1.2总体布置的原则 (3)3.1.3总体布置的基准选择 (4)3.1.4设计中应考虑的整机性能 (4)3.2 装载机各部件的布置 (5)3.2.1发动机和传动系的布置 (5)3.2.2工作装置布置 (5)3.3 装载机的总体构造和分类 (7)3.3.1装载机的总体构造 (7)3.3.2装载机的分类 (7)3.3.3装载机的作业方式 (8)4.装载机工作装置设计 (9)4.1 工作装置结构分析 (9)4.1.1结构形式的选择 (10)4.2 铲斗设计 (10)4.2.1铲斗结构形式的选择 (10)4.2.2铲斗容积 (12)4.3 工作机构连杆系统的尺寸参数设计 (15)4.3.1工作装置结构设计 (15)4.3.2装载工作对工作机构设计的要求 (16)4.3.3机构分析 (17)4.3.4动臂形状的选择 (22)4.4 工作装置强度计算 (23)4.4.1计算位置 (23)1毕业设计4.4.2外载荷的确定 (23)4.4.3工作装置受力分析 (25)4.4.4动臂强度校核 (29)4.5 装载机工作装置中油缸作用力的确定 (32)4.6 工作装置的限位机构 (32)4.6.1铲斗转角限位装置 (33)2毕业设计1.装载机的应用与发展状况1.1 轮式装载机的介绍金属矿山的开采可划分为露天开采和地下开采两大类。
ZL型装载机工作装置设计
本科生毕业论文
姓 名：学 号：
学 院：
专 业：
论文题目：ZL50轮式装载机工作装置设计
专 题：
指导教师：职 称：
20**年6月徐州
毕业论文任务书
学院专业年级学生姓名
任务下达日期：20**年1月10日
毕业论文日期：20**年3月15日至20**年6月10日
毕业论文题目：ZL50轮式装载机工作装置设计
要求首先要达到最大卸载高度2.5m和最小卸载距离1.5m；其次工作装置运动平稳、无干涉、无死点、无自锁，动臂从最低位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中的物料无撒落，在卸载后，动臂下放至铲掘位置，铲斗能自动放平；同时结构要求简单紧凑，承载元件数量（包括油缸）尽量少，前悬小。
院长签字：指导教师签字：
Keywords：Loader；Mechanization；Work-Equipment
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1.1
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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。
ABSTRACT
Loader 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.
ZL15装载机变速箱设计及零件结构分析
２ 针对轴 １ 进行结构 分析
传统的静力学分析方法受计算方法的限制 ， 它不能很好地反应物体 内部真实的变形的相互作用 ， 因 而精度不高． 有限元分析 （ Ｅ Ｆ ｉ ｌ ｅｔ ｎｌ ｉ 可 以解决上述问题 ， Ｆ Ａ，ｉ ｔ Ｅｅ ｎ Ａ ａ ｓ ） ｎｅ ｍ ｙｓ 因而成为工程领域进行科学
硬度 ＝ ７ ２７ Ｂ ， 曲疲 劳极限 ６ ＝ ７ Ｍ ａ 抗拉强度 ＝ ０ Ｍ ａ 许 用疲劳应力 ＝１０— １０ １Ｈ Ｓ 弯 一 ２０ Ｐ ， ６０ Ｐ ， ６
１ ４ＭＰ ． ８ ａ
分析过程 ： （） １ 将在 ＰｏＥ ＧＮ Ｅ ｒ Ｎ ＩＥ Ｒ软件中建立的离合器轴 Ｉ ／ 打开 ， 并把它链接人 Ｓ ｕｔ ｅ ｔ ｃ ｒ 模块 ， ｒ ｕ 在系统的主
个零件实体． ） 义草绘平 面 ， ２定 绘制 二维截
面． ） ３ 以旋转 的方式建立 阶梯轴． ） ４ 绘制完 毕， 保存 ， 得到的三维实体如图 ２ 所示．
２２ 轴 Ｉ的静 力分 析 ．
前提条件 ： 约束在两端轴承处， 位移为零 ；、 向完全约束 ， 向有轴向转动 ； ｙＺ Ｘ
收稿 日期 ：０ ６—１ ２０ ０—０ ３ 作者 简介 ： ，９ １ 女 １８ 年生 ， 硕士研究 生 ， 张家 口市 ，７０ ４ ０ ５ ２
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ４ １２ ． Ｄｅ ｅ ｅ ２ ｏ ｅ ｍｂ ｒ ｏ ６
Ｚ １ 载 机 变 速 箱 设计 及 零 件 结构 分 析 Ｌ５装
颜景 润 马轶群 朱春 华
河北建筑工程学院机械系
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。
毕业设计-轮式装载机机械结构设计
前言装载机是一种用途较广的施工机械，对加快工程建设速度，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。
因此，近几年来，无论在国内还是在国外，装载机品种和产量都得到了迅速发展，已成为工程机械的主导产品之一。
工作装置是完成铲，运，装，卸等作业并带液压缸的空间多杆机构。
工作装置设计水平的高低直接影响其作业性能的好坏，进而影响整机工作效率。
因此，它的设计在整机设计中占有十分重要的地位。
目前，常用的装载机工作装置由铲斗、动臂、连杆、摇臂、转斗油缸、动臂油缸等组成。
一般对装载机工作装置的设计要求有：1) 动臂举升过程中，铲斗上翻角(或称收斗角)的变化尽量小，保持物料不撒落；2) 动臂举升时刃切削轨迹符合工况要求，且铲掘时掘起力变化规律符合工作要求；3) 连杆系统在整个运动过程中，不得出现“死点”和“撕裂”现象，工作机构各构件之间，不允许发生“干涉”；4) 传动角的变化范围有一定的限制，以保证工作装置的传力性能良好；5) 机构传动应省力，作业时所消耗的功率要尽量小；6) 转斗油缸活塞杆伸长不变，当动臂油缸从最高位置到最低位置时，铲斗应能自动呈插入料堆状态，以简化司机操作；7) 保证在动臂举升的任意位置上都能卸载，即铲斗卸料角大于45°；8) 工作装置的极限工作空间、最大卸料高度及最大卸料距离等应满足整机性能要求。
由此可见，要设计出完全满足上述要求的工作装置相当困难。
目前，国内设计工作装置的方法有三种，即类比作图试凑法、优化设计法和解析法。
由于条件限制,本次设计依然采用传统的设计方法——类比作图试凑法,以ZL50装载机为样机,对装载机工作装置的设计进行了初探性探讨，并在解决上述问题上做了一定的文章。
限于设计水平，设计中有不妥之处还请大家批评指正。
第一章装载机总体设计1．1装载机的分类和总体构造1．1．1装载机分类根据行走装置不同可分为：轮胎式与履带式两种；根据卸载方式可分为：前卸式、后卸式和回转式；按载重量又可分为：小型（<1t）轻型（1～3t）、中型（4～8t）、重型（>10t）按使用场合的不同可分为：露天用装载机和井下用装载机。
ZL15小型装载机介绍
单位名称：中运智能机械集团 Nhomakorabea ZL15小型装载机概述
• ZL15小型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工机械，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。
• ZL15小型装载机用途
• ZL15小型装载机主要用来铲、装、卸、运土和石料一类散状物料，也可以对 岩石、硬土进行轻度铲掘作业。如果换不同的工作装置，还可以完成推土、 起重、装卸其他物料的工作。
谢谢
单位名称：中运智能机械集团
• 在公路施工中主要用于路基工程的填挖，沥青和水泥混凝土料场的集 料、装料等作业。由于它具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优 点，因而发展很快，成为土石方施工中的主要机械。
• ZL15小型装载机主要技术参数 • 额定装载质量（kg）：1500 • 制动形式：四轮油刹 • 整机质量（kg）：2800 • 驱动方式：机械传动 • 额定斗容量（m3）：0.4 • 动臂提升时间（s）：7 • 卸料时间（s）：3.0-5.0 • 额定功率（kw）：24 • 动臂下降时间（s）：3 • 卸载高度（mm）：2900 • 爬坡能力（max）：20 • 卸载距离（mm）：900 • 轮胎型号：825-16 • 外形尺寸： 4590x1650x2560 • 行驶速度（max）：28
lz15轮式装载机整车布置设计--毕业设计
ZL15轮式装载机整车布置设计摘要随着基建的迅猛发展，装载机已成了工程建设中重要的组成部分。
本次设计主要针对ZL15轮式装载机的基本参数进行整车布置设计，要求既满足了基本的性能特点，又有具有其优点。
通过查阅相关资料期刊，在了解了装载机基本结构后，进行总体结构的选择，包括传动形式，变矩器，变速箱，离合器，驱动桥，转向系统系统，制动系统。
然后通过实测和参考同类车型，确定一些基本参数，如轴距，轮距，最小离地间隙等。
最后根据已知参数进行总体布置设计和对整体性能的校核验算。
设计过程先用CAD画总体装配图，并用solidworks三维软件进行虚拟装配，画出了整机三维立体图。
最后利用Matlab软件对总体性能分析，从而得出所设计的总体设计性能参数曲线，并进行优化设计，从而达到最终目的。
关键词：Zl15轮式装载机，整车布置,性能分析，Solidworks。
ZL15 WHEEL LOADER LAYOUT DESIGNAbstractWith the rapid development of infrastructure, loader has become an important part in engineering construction.The mission of this time is design of overall layout of ZL15 wheel loader.And,it meets the basic performance characteristics,also,has its avantages.This design first refer to the books and journals that about the loader design.To have a comprehensive understanding of loader.Second,on the choice of the general structure, including transmission form, torque converter, gearbox, clutch, axles, steeringSystems, braking system.Through the measured and reference similar models, establish some basic parameters, such as the wheelbase, between, the minimum ground clearance is achieved, etc.According to the parameters that have known to design the general layout.On the overall performance of checking checking.In design process,first use the CAD to draw the overall picture,then,use Solidwords software for the 3d virtual assembly,final,finish the 3d st,use the Matlab to analysis the performance of loader,and final to achieve purpose.KEY WORDS: Wheel Loader ,Performance annlysis,Solidworks.目录第1章概述 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 轮式装载机发展概况 (1)1.3 轮式装载机未来发展趋势 (1)1.4 课题研究的主要内容及意义 (2)1.4.1 课题研究的主要内容 (2)1.4.2 课题研究的意义 (2)第2章装载机总成结构的选择 (3)2.1 传动形式的选择 (3)2.2 变矩器类型的选择 (3)2.3 变速箱类型的选择 (4)2.4 换挡摩擦元件类型的选择 (4)2.5 驱动桥的选择 (4)2.6 转向系统的设计选择 (6)2.7 制动系统的设计选择 (6)2.8 轮胎的选择 (7)第3章装载机主要参数及其确定 (8)3.1 原始数据 (8)3.2 最小离地间隙 (9)3.3 轴距 (9)3.4 轮距 (9)3.5 装载机轴荷分配 (9)第4章轮式装载机的整体布置 (10)4.1 总布置草图的基准选择 (10)4.2 发动机和传动系的布置 (10)4.3 铰接点和传动轴的布置 (11)4.4 摆动桥的布置 (11)4.5 工作装置的布置 (12)4.6 驾驶室的布置 (12)4.7 操纵系、油箱及平衡重的布置 (13)4.8 装载机整体布置图 (13)第5章轮式装载机整体性能的校核验算 (15)5.1 轴荷分配验算 (15)5.2 轮胎验算 (16)5.3 装载机的稳定校核 (17)5.4 装载机动力性分析 (18)5.4.1 驱动力-行驶阻力平衡图 (18)5.4.2 动力特性图 (21)5.5 轮式装载机转向操纵系统的分析 (23)5.6 轮式装载机制动系统的校核 (23)5.7 轮式装载机最小转向半径分析 (26)第6章装载机整机三维建模 (28)6.1 Solidworks介绍 (28)6.2 Solidworks建模的步骤 (28)6.3 ZL15轮式装载机三维装配图 (30)总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)ZL15轮式装载机整车布置设计第1章概述1.1 课题研究的背景及意义近年来，随着科技的发展，装载机的应用越来越广泛。
ZL50装载机总体及工作装置设计(铲斗)论文
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。
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.工作装置的设计为重点，采用相似设计，以ZL20轮式装载机的铲斗为参考斗进行新的铲斗参数设计及选型；采用图解设计法对动臂,斗四连杆机构,斗油缸四连杆机构尺寸进行了优化设计，并着重对铲斗进行设计，其中包括铲斗外形尺寸,确定在装载机上的位置,强度验算。
关键词:轮式装载机,工作装置设计,铲斗设计AbstractThe loader ZL50 iswheel type and it is much bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine,capital conduction,road builing ,port,field,coalfield and carries loading ,pushing dust ,diging rising weight.The 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 security.Being 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 shi ft transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speeds.KEY WORDS: the round type load machine, design of the work part, shovel design.目录第一章、前言 (1)第二章、总体设计 (3)2.1概述 (3)2.2选择确定总体参数 (3)2.3装载机底盘部件形式选择 (14)第三章、牵引计算 (24)3.1柴油机与编剧企联合工作特性 (24)3.2确定各档位和各档传动比 (32)3.3运输工况的牵引特性曲线 (36)3.4求出格挡最高车速分析该车的牵引特性 (40)第四章、工作装置设计 (42)4.1设计要求 (42)4.2铲斗的设计 (42)4.3动臂设计 (45)4.4连杆机构设计 (46)4.5动臂油缸铰点位置的确定 (51)4.6动臂强度验算 (51)第五章、工作装置液压系统设计 (62)5.1设计要求 (62)5.2液压系统选择 (62)5.3液压泵系统的选择 (63)5.4液压系统压力 (63)5.5控制元件的形式和操纵 (64)5.7油泵的选择 (70)第六章、总体布置 (74)6.1概述 (74)6.2估计各部件的重量，确定各部件位置 (74)6.3求出平衡重 (78)6.4进行桥荷的分配 (79)6.5验算轮胎载荷 (81)第七章、毕业设计小结 (82)参考文献 (83)附：英文翻译原文英文翻译毕业实习报告。
ZL15装载机的使用说明书_(1) (修复的)
ZL15型装载机说明书系别：工程机械系班级：13筑机323姓名：余浩学号：33目录第一章用途、性能及注意事项 (3)第二章技术性能和参数一、整机主要性能及参数 (4)二、工作装置液压系统 (5)第三章装载机检查与调整一、发动机（详见柴油机说明书） (6)二、离合器 (11)三、传动轴 (13)四、驱动桥 (14)五、制动系 (15)六、工作装置液压系统 (16)第四章电器设备一、蓄电池 (17)二、发电机与调节器 (18)三、起动机 (19)四、其他 (20)第五章驾驶操作一、新车走合 (21)二、空车试运转 (22)三、作业试运转 (22)四、装载机的使用 (23)第六章技术保养第七章一般故障及原因分析 (23)第一章用途、性能及注意事项ZL12型装载机是单斗、前卸、铰接、轮胎式装载机，是本公司根据用户要求，参考和吸收国内外同类机型的结构特点和先进技术，与专业院校结合，开发设计的小型工程机械。
ZL12 loader is fixed shovel turns, the front discharge, hinged, wheeled loaders, is the company in accordance with user requirements, reference and absorbing advanced technology and structure of similar models at home and abroad, combined with the professional institutions, development and design of small construction machinery.ZL12型装载机具有以下结构特点：1、单摇臂Z型反转机构，实现特大掘起力；One z-shaped rocker arm mechanism, super large breakout force2、名牌发动机，前、后桥驱动-双桥驱动，动力强劲；Famous engine, front and rear axle drive-dual drive, powerful3、改进型液压过滤系统，确保油路运行可靠；improved hydraulic filtering system to ensure reliable operation of oil;4、柴油机后置，液压转向，操作简单灵活；Rear-mounted engine, hydraulic steering, operation is simple and flexible5、铰接式车架，转弯半径小。
ZL15装载机总体参数
ZL15装载机总体参数ZL15装载机总体参数1、发动机型号：R4105G13 功率：59kW/2400 rpm2、斗容量3、额定载重量 t4、整机使用重量5、最大牵引力6、最大掘起力 50 kN7、最大卸载高度 2365mm对应卸载距离 860mm8、卸载角45°9、收斗角最低位置：40°运输位置：45°最高位置：55°10、挖掘深度 85mm11、三项和时间举升：5s 下降：3s 翻斗：12、动力半径：48613、最小转弯半径：斗外侧：4562 后轮外侧：4418，后车架外侧：445014、转向角：38°15、轮距：149016、轴距：225018、最小离地间隙：29019、后桥摆动角：12°20、倾翻载荷：直线行驶：最大转向时：21、驶入角：16°22：离去角：30°23：牵引钩高度：80024、最大爬坡角度：30°25、液压系统压力：180bar26、制动系统油压：70 bar27、转向系统压力：14 bar28、轮胎规格：16/70-2029、轮辋规格：30、提升缸：2只缸径90 行程51531、翻斗缸：1只缸径110 行程40832、转向缸：2只缸径63 行程28233、转向器型号：BZZ5-31534、工作泵型号：CBY205035、多路阀型号：ZL2036、车速：F1： F2： F3：R1： R2： R3：37、驱动桥传动比：主传动：轮边传动：38、变速箱传动比：F1： F2： F3：R1： R2： R3：39、外形尺寸：全长：斗放平：5470 运输位置：5445全宽：轮外侧：1900 斗宽：2000全高：驾驶室顶高：2850 斗举升最高：4225。
ZL15轮式装载机变速器设计-任务书
六、备注
指导教师签字：
年 月 日
教研室主任签字：
年 月 日
（5）建立变速器的零件图及装配模型第9～11周（4月26日～5月16日）（5）书写设计说明书第12～13周（5月17日～5月30日）
（6）设计审核、修改设计说明书 第14～16周（6月1日～6月26月21日～6月27日）
五、主要参考资料
[1]蒋崇贤，何明辉《专用汽车设计》 武汉工业大学出版社
（二）图纸部分
变速器装配图零件图若干张，共计折合4张A0图纸。
四、设计（论文）进度安排
（1）调研、查阅相关资料、完成开题报告第1～2周（3月1日～3月14日）（2）确定总体方案第3～4周（3月15日～3月28日）（3）对变速器结构进行设计第5～6周（3月29日～4月11日）（4）对变速器尺寸进行设计第7～8周（4月12日～4月25日）
毕业设计（论文）任务书
学生姓名
院系
汽车与交通工程学院
专业、班级
指导教师姓名
职称
讲师
从事
专业
车辆工程
是否外聘
□是■否
题目名称
ZL15轮式装载机变速器的设计
一、设计（论文）目的、意义
ZL15轮式装载机在我国应用十分广泛，而变速器是整车的关键总成之一。其功用是在不同的使用条件下,改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,使汽车得到不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作。通过ZL15轮式装载机变速器的设计，使其变速器性能更好具有一定的实际意义。
（二）研究方法
1、参考相关资料，对比各种变速器优缺点，初步确定设计方案。
2、实地考察相关类型的车，为最终设计方案提供依据。
ZL15装载机总体及定轴变速箱设计(3轴及齿轮)
本毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于：（1）巩固和扩大学生在校期间所学的基础知识和专业知识；（2）训练学生综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题的能力；（3）培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神(注：因为毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创造的分析、解决技术问题。)；（4）使学生学会用CAD绘制相关图纸，并掌握相关方法与技巧；（5）培养学生查阅常用设计资料的能力；（6）使学生掌握装载机的总体设计、变速箱设计、牵引计算等技术工作的实现方法，为今后步入工作岗位打下良好的基础。
国内外装载机的发展现状及发展前景
随着我国国民经济建设的调整发展，大型轮式装载机的需求量会有大幅度上升，特别是西部大开发及许多大型工程建设，大型轮式装载机大有用武之地。另外世界上生产大型轮式装载机的国家、企业也不多，出口前景也非常好，苦于我们还拿不出产品。1999年我国全行业ZL60型共销28台，ZL80型及ZL100型一台也未销售。因此我国大型 轮式装载机可以说是基本上未推向市场。影响推出市场的主要原因是除开发水平较低外主 要是配套件跟不上。大型轮式装载机的配套件国内基本上没有，有少量的也是水平低、可靠性差、不太适用进口配套件、价格又太贵。因此大型轮式装载机的国内市场基本上被国外大公司所占领。我国装载机行业特别是主要装载机制造企业应抓住我国加入WTO后进口件价格 降低的机遇进口一部分重要的关键部件同时为尽量降低成本加大力度开发一些目前已经有能力开发的零部件如传动系统中的驱动桥、液压件中的缸、阀等经过精心设计开发出 具有中国特色的大型轮式装载机。只要我们的产品能占领国内市场也一定能打进国际市场。国产挖掘装载机及小型多功能装载机数量很少。在我国ZL20型以下属小型装载机。据1999年全行业主要企业统计共销售小型装载机有1546台，能占全行业的8.2。
ZL50G-G高原型轮式装载机总体设计的开题报告
ZL50G-G高原型轮式装载机总体设计的开题报告一、项目背景高原型轮式装载机是一款针对高原工况设计的专用设备。
作为建筑、铁路、水利等领域的重要工具，装载机必须在不同的地形、气候和环境条件下进行工作，要适应特殊地形和高海拔环境，开展特殊工况作业时，需要采用高原型车辆来满足作业要求。
二、项目目的和意义本项目旨在设计一款高原型轮式装载机，满足高海拔、低氧的工作环境需求，提高高原施工、物流等领域级工作效率，减少人力、物力成本，保证安全以及提供更好的工作条件。
三、项目范围本项目的主要任务是：开展高原型轮式装载机的总体设计。
本项目的重点在于轮式装载机的整体结构、工作条件、动力系统、控制系统等。
目标是满足高原环境下的工作需求，并保证质量，功能，安全和可靠性。
四、项目内容1.确定高原型轮式装载机的主要使用环境和作业任务；2.选择高原型轮式装载机的结构方案，包括型号、特性和参数；3.设计高原型轮式装载机的控制系统，包括数字电气控制系统和液压传动控制系统；4.研究高原型轮式装载机的动力系统配置和匹配，包括发动机、液压系统、变速器等；5.研究高原型轮式装载机的安全保障体系，包括紧急刹车、主动安全防护系统等；6.模拟高原型轮式装载机在不同工况下的工作性能，预测其性能、燃油消耗和运行成本等。
五、项目进度和计划第一阶段：方案设计与确定（1周）1.收集高原型轮式装载机设计需求；2.确定轮式装载机的使用环境和作业任务；3.分析现有高原型轮式装载机的特点和参数；4.制定高原型轮式装载机的主要技术参数和性能指标；5.确定高原型轮式装载机的控制系统结构、动力系统配置和安全保障体系。
第二阶段：总体设计方案（4周）1.基于第一阶段的分析结果，设计高原型轮式装载机的整体结构、外观、主要构件和部件。
2.对轮式装载机的动力系统，传动系统和控制系统进行深入研究，确定轮式装载机的整体性能和质量要求。
3.建立高原型轮式装载机的动态模型，模拟不同工作环境下的工作性能、能耗和运行成本。
ZL15轮式装载机变速器项目设计方案
ZL15轮式装载机变速器项目设计方案第1章绪论1.1 选题的背景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承结构和连杆，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或缺的装备之一[8]。
装载机可以用以下的方法来分类：（1）按用途分。
分为露天装载机，用于露天作业；地下装载机，用于地下作业。
（2）按发动机功率分。
分为小型的，功率小于73.55kw；中型的，功率为73.55~147.10kw；大型的，功率为147.10~514.85kw；特大型的，功率大于514.85kw。
（3）按行走机构类型分。
分为轮胎行走机构（又分带铰接式车架和带有后轮转向的刚性车架两种）；履带行走机构。
（4）按铲斗卸载方式分。
分为前端式（又分为仅可前卸和既可前卸、又可一侧或两侧卸载两种）；后卸式；既可前卸、又可后卸。
（5）按传动形式分。
分为机械传动；全液压驱动；液压机械传动；电传动。
（6）按发动机类型分。
分为柴油机式（内燃式）；汽油机式；电动轮机式。
（7）按动臂在卸载时是否回转动分。
分为不回转的；半回转的（回转90°）；全回转的（赚栋360°）。
目前应用最广泛的是液力机械传动、带有铰接式车架、大型轮胎行走的前卸式装载机。
装载机变速器是装载机的重要部件之一，主要实现装载机在行进过程中变速及倒车功能。
它由几十个零件组成，零件之间的装配关系相当复杂。
因此变速箱的设计需要较长的时间和反复的实验。
1.2 国内外研究现状1.2.1 国外轮式装载机发展现状在经历了50～60年的发展后，到20世纪90年代中末期国外轮式装载机技术已到达相当高的水平。
ZL15装载机总体及变速箱设计(3轴及齿轮)
设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：摘要我所设计的ZL15装载机既保留了传统装载机的优点，而且具有新的性能和优点。
本次设计主要进行的是变速箱的设计。
ZL15装载机属于小型土方机械，广泛应用于城市建设工地及货场、煤场、仓库等装载及堆放松散货料的场所，并且可以用来完成轻度的挖掘及平整场地作业。
ZL15型装载机属于ZL系列，采用轮式行走系，液力机械传动系，铰接式车架,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，所以该机的安全性好。
ZL15型装载机采用定轴式变速箱，结构简单，制造成本较低，维修方便，特别是采用离合器外置式时，变速箱体尺寸小，便于总体布置。
本机在设计中，参考同类机型，选用最佳传动方案，使机构简单，操作方便，并满足作业要求。
定轴式变速箱采用动力换挡，使驾驶室操作便捷，减少劳动强度。
变速箱设计包括：变速箱型式的选择、传动比最终的确定、传动简图设计（前三后三档位）、所有齿轮的配齿计算、Ⅰ轴和Ⅱ轴离合器设计、结构设计（包括轴、轴承以及齿轮的选择校核计算）。
【关键词】轮式装载机定轴式变速箱换挡离合器变速箱设计设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：ABSTRACTThis type of ZL15 loader that I have designed has the common virtues of the traditional loaders.And it has some new-improved virtues and function.In my design progress,I put emphasis on the gearbox design. The ZL15 loader belongs to pint-size earthmoving machine.It is suitable for the construction site, the freight yard and so on, where the bulk materials are placed. Other more, it can dig and level lightly.ZL15 loader belongs to ZL series, using wheeled walking system, hydro mechanical drive, articulated car frame, so the loader has many advantages, such as good maneuverability、turning agility、high productivity、operate portability, and so on. In addition, setting the latter bridge as Swing Bridge increases the overall stability and the safety of the machine.The ZL15 loader is adopted fixed-axis gear-box, which can simplifies the structure of the whole machine, lowers production costs and make it easier for general service. In the design, after referring to the same type machine, the best transmission scheme is adopted finally, which can minimize the number of the parts and makes the machine has reasonable transmission ratio, so as to satisfy the demand of operation. The fixed-axis gear-box adopts dynamic gear-shifting, which makes the operation of the cab handier, and reduces the intensity of labor.Gearbox design, including: the choice of transmission type, to determine the final drive ratio, transmission schematic design (three after three stalls), all gears with teeth, Ⅰaxis and Ⅱaxis clutch design, structural design (including the axis , the choice of bearings and gears check prices).【KEY WORDS】 wheeled loader fixed-axis gear-box Gear-shifting sleeveGearbox design设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：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选择 (12)第3章牵引计算 (20)3.1 柴油机与变矩器联合工作的输入与输出特性曲线 (20)3.2 确定档位及各档传动比 (24)3.3 运输工况牵引特性曲线 (27)3.4 求出各档最高车速并分析牵引特性 (29)第4章总体布置 (35)4.1 估计各部件重量并确定部件位置坐标 (35)4.2 各部件布置 (35)4.3平衡重计算 (39)4.4 验算轮胎载荷 (40)第5章定轴式动力换档变速箱设计 (42)5.1 传动比的确定 (43)5.2 传动简图设计 (45)5.3 配齿计算 (48)5.4 离合器设计 (50)5.5 结构设计 (53)设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：第6章毕业设计小结 (70)参考文献 (72)附：英文翻译英文原文设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮） 设计人：设计项目计算与说明结果1.轴距L —它的改变会影响以下几个方面的整机性能：A ：影响前后桥轴荷的分配。
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本科毕业设计（论文）通过答辩前言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、矿山、铁道、公路、水电等国民经济各个部门，因此，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。
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。
本书主要论述露天工程用的轮式装载机的设计。
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。
一台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。
本科毕业设计（论文）通过答辩摘要我所设计的ZL15装载机既保留了传统装载机的优点，而有具有新的性能和优点。
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、连杆及液压系统等组成。
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几设计的指导思想、特点、任务进行概述，然后确定方案，在技术设计部分罗列了ZL15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。
工作装置设计中有工作装置运动分析，对铲斗、动臂、连杆机构进行设计等几部分组成。
在工艺设计中叙述了工艺工程。
应用程序计算了受力分析。
总之，整个设计是有序地完成的。
在整个设计的过程中，在老师及其他老师的指导下顺利完成的，通过这次设计，我学到很多东西，在实践中把大学中所学的知识综合运用复习了一次，同时也学到很多新的东西，受益非浅。
在此，本人表示衷心感谢！并真诚希望各位老师对我提出宝贵的意见。
2本科毕业设计（论文）通过答辩AbstractThis type of ZL15 loader that I have designed has the common virtues of the traditional loaders.And it has some new-improved virtues and function.In my design progress,I put emphasis on the working-device.The ZL15 loader also has some traditional virtues like the articulited wheel-type loader.The loader digging and unload the goods by the working-device.The working-device has manyParts and it is connected to the machine.Some parts of the device’s turning by liquid press realize.At first,I introduce the developing trend of the loaders,and explained the main designing idea, designing characteristic and designing task.The second part is the whole designing prgram.In the technical designing part,the main technological parameters and technological features of the ZL15 loader are listed.The following part is the calculation part of the tractive features and the designing of the working device.The necessary computer progress is placed in the end of my designing progress,all the computer program was composed with C language .In a word,the whole designing progress is designed carefully and step by step.I wish my design could clearly explained my designing idea.With the kind help of Mr.LiFeng and other teachers,I finished my design successfully.Through designing this type of ZL15 loader,I have attained a lot which was new to me.Here,I want to express my heartful gratitude to those teachers.At the same time ,the shortcomings in my design need to be poingted out by the teachers.thank you all.3本科毕业设计（论文）通过答辩目录第一章设计任务书 (1)第二章装载机的发展及应用2.1 装载机在的介绍 (1)2.2 装载机在地下开采中的应用 (2)2.3 我国装载机的发展前景 (3)第三章轮式装载机总体参数的确定 (4)第四章装载机的总体布置4.1 装载机的总体布置原则 (6)4.2 装载机各部件的布置 (7)4.3 装载机的总体构造和分类 (9)第五章装载机工作装置的设计5.1 工作装置结构分析 (10)5.2 铲斗设计 (11)5.3 工作机构连杆系统的尺寸参数设计 (15)5.4 工作装置强度计算 (21)5.5 装载机工作装置中油缸作用力的确定 (29)5.6 工作装置的限位机构 (30)总结 (31)参考文献 (32)本科毕业设计（论文）通过答辩1第一章 设计任务及要求一． 课题名称（包括主要技术参数）及要求ZL15型装载机工作装置设计装载机工作装置斗容：0.93m额定载重量：1.5t柴油机功率：50kw整机重量：5.1t最大卸载高度：2500m最小卸载距离：850mm要求：保证装载机工作的功能，满足工程机械的各项使用性能。
二． 课题内容几工作量1.总体方案确定 2.工作装置结构形式分析 3.工作装置运动分析 4.工作装置性能分析 5.图纸设计 6.电算程序 7. 译文（机械设计类）第二章 装载机的应用与发展状况2.1 轮式装载机的介绍金属矿山的开采可划分为露天开采和地下开采两大类。
我国露天矿采以矿石的比重约占70％，但从事地下开采的人员比露天开采的人员多。
这是因为地下开采的条件复杂，使用的设备种类繁多，在产量相同的条件下，对地下矿投资的人力和物力远大于露天矿的缘故。
保护自然环境和合理地利用矿藏资源，是发展社会主义经济的必要条件。
随着浅埋矿床的耗尽而愈来愈向深部开采，或当露天升采的深度很大而使地表遭受大面积的破坏时，就必须采用地下开采。
可以预料今后地下开采仍将逐渐增加。
不论是露天矿开采还是地下矿开采，对矿体较硬的金属矿山，都是经凿岩爆破将崩落松散矿石或岩石，经装运作业运至下步工序的作业地点。
装载作业是矿山整个生产过程小既繁重又费时的作业。
所以努力提高装载机械的作业能力，对实现矿山生产的高效率低消耗想着重要的作用。
ZL 系列轮式装载机是一种高效率的工程机械，具有结构先进，性能可靠，机动性本科毕业设计（论文）通过答辩强，操纵方便等优点。
广泛应用于矿山，建筑工地，道路修建，水利工程，港口，货场，电站以及其他工业部门，进行装载，推土，铲挖，起重，牵引等多种作业。
对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作用，因此近几年来无论在国内还是国外装载机品种和产量都得到迅速发展，成为工程机械的主导产品之一。
为适应装载机多功能作业的要求，轮式装载机已经向一机功能方向发展。
这主要靠主机控制适合多种作业的组合工作装置完成。
80年代国外装载机和液压挖掘机除了不断完善装，挖功能外，正向一机多能方向发展。
许多公司竞相生产各式各样的辅助机构。
这种机型使用范围很广，其产品受到用户的普遍关注。
在通用拖拉机前端加装载装置，后部加挖掘装置可改装变形成前装后挖拖拉机，亦称挖掘装载机，俗称“两头忙”。
工作装置的性能分析过去多采用作图分析和手工计算法，工作量繁重，精度较低。
当分析工矿较多时问题更为突出，为克服手工画图的误差。
本次设计前面所进行的工作装置CAD设计是通过看资料、实物，通过初步分析、计算而确定的方案。
其次要考虑各个工作液压缸作用力的均衡性，整机的稳定性，整机与地面的附着性、满足结构和布置的可能性，以综合比较初选方案，从而确定机构参数（一般来说，从计算机辅助分析中发现不合理的现象可究其原因，采取改进措施，是设计合理化。
对已经拟订的各种方案可通过计算机辅助分析作进一步的取舍和修改，以便确定较合理的方案）。
同时，通过性能分析能够很清楚的了解到这个装载机装置在各个位置或各种工况时的里和其它参数，有利于更有效地使用挖掘装载机和使这种装载机工作效率得到最大限度的发挥。
2.2装载机在地下开采中的应用地下矿的开采，包括开拓、采准、回采三个步骤。
开拓是矿山的基建工程，它是用井巷把地表与山地下矿体接通，并建成完整的运输、通风、排水的并巷工程，包括竖井、斜井、盲井、井底车场，如水泵房、变电室、机修站、火药库等，还有石门、阶段运输巷道、溜井等。
采准是指掘进形成采区外形的一些巷道及为了回采工作面的碎岩和爆破而需要的自由空间。
前者如采区的运输巷道、通风和人行天井，以及电耙巷道等，如切割槽、拉底空间、放矿漏斗等。
回采就是做完采准后，在采区工作面进行的落矿、装运和管理作业。
回采中的矿石装运作业是矿山生产的重要环节。
装载作业就是把开拓、采准、回采的矿石或岩石装入运输工具或卸入溜井。
开拓、采准和回采三者在使用装运机械方面对比起来，采准工程的特点是：它的装运作业工作量，是在阶段水平以上或矿房内部及矿床上下盘中进行的。