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1、
沈陽工業(yè)大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
課題
ZL50 裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
名稱
學(xué) 院: 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí):
學(xué)生姓名:
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)教師:
課題來源 導(dǎo)師課題 課題類別 工程設(shè)計(jì)
一、論文資料的準(zhǔn)備
裝
2、載機(jī)是一種用途非常廣泛得工程機(jī)械,它廣泛應(yīng)用于鏟裝、搬運(yùn)、卸載、平整散裝物料,也可以對(duì)巖石硬土等進(jìn)行輕度得鏟掘工作。因此,它被廣泛應(yīng)用于建筑、公路、鐵路、水電、港口、礦山及國防等工程中。裝載機(jī)對(duì)加快工程建設(shè)速度、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工程質(zhì)量、降低工程成本具有重要作用。所以裝載機(jī)在國內(nèi)外不論是品種還是產(chǎn)量,都有飛速發(fā)展,并且成為工程機(jī)械的主要品種之一。
我國的輪式裝載機(jī)是從 20 世紀(jì) 70 年代初期發(fā)展起來的,與其他機(jī)種工程機(jī)械相比, 輪式裝載機(jī)的橋、 箱、泵、閥及缸等零部件產(chǎn)品配套相對(duì)成熟,已經(jīng)形成了比較完整的配套體系。而且自 90 年代以來,國內(nèi)外工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。工
3、程機(jī)械產(chǎn)品以信息技術(shù)為先導(dǎo),在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒與電控、液壓控制系統(tǒng)、自動(dòng)操縱、可視化駕駛、精確定位與作業(yè)、故障診斷與監(jiān)控、節(jié)能與環(huán)保等方面,有了長足的進(jìn)步。設(shè)計(jì)人員開發(fā)出了許多新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。就國內(nèi)而言, ZL50 裝載機(jī)主要生產(chǎn)廠家有成工、常林、徐工、宣工、山工等該系列產(chǎn)品部件配置較凌亂,生產(chǎn)廠家具有自己的橋箱,風(fēng)格各具特色,質(zhì)量及性能上相對(duì)穩(wěn)定,技術(shù)先進(jìn)性一般。徐工近年開發(fā)的ZL30F裝載機(jī),采用電換擋變速箱,使 3t 級(jí)裝載機(jī)技術(shù)上有了新的突破。
從國外發(fā)展趨勢(shì)來看,在經(jīng)歷了五六十年的發(fā)展后 , 到 20 世紀(jì) 90 年
代中末期國外輪式裝載機(jī)技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)高的水平。信
4、息技術(shù)的飛速發(fā)展又
給裝載機(jī)技術(shù)的發(fā)展插上了飛躍的翅膀 , 基于微電子技術(shù)和信息技術(shù)的計(jì)
算機(jī)管理系統(tǒng)、司機(jī)輔助操作系統(tǒng)、柴油機(jī)電腦控制裝置、電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控
系統(tǒng)、電子自動(dòng)換擋變速控制系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于裝
載機(jī)的設(shè)計(jì)、計(jì)算操作控制、檢測(cè)監(jiān)控、生產(chǎn)經(jīng)營和維修服務(wù)等各個(gè)方面 , 使
國外裝載機(jī)在原來的基礎(chǔ)上更加“精制” ; 其自動(dòng)化程度也得以提高 , 從而
進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率 ; 改善了司機(jī)的作業(yè)環(huán)境 , 提高了作業(yè)舒適性 ; 降
低了噪聲、振動(dòng)和排污量 , 保護(hù)自然環(huán)境 ; 最大限
5、度地簡化維修、降低作業(yè)
成本 , 使其性能、安全性、可靠性、使用壽命和操作性能都更上了一層樓。
90 年代末國外裝載機(jī)采用新技術(shù)、 新結(jié)構(gòu)及其發(fā)展可概括如下: 1 微電子技術(shù)、信息技術(shù)的普及和應(yīng)用。 2 動(dòng)臂及工作裝置結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。 3 強(qiáng)化輔助操作 。90 年代中末期 , 部分裝載機(jī)上安裝有轉(zhuǎn)速變速集成控制系統(tǒng) (STIC) , 它取消了傳統(tǒng)的方向盤和變速操作桿 , 將轉(zhuǎn)向和變速操縱集成在一個(gè)操作手柄上 , 并采用簡單的觸發(fā)方式控制開關(guān)和換擋用的分裝式加速
按鈕。利用肘節(jié)的自然動(dòng)作左右搬動(dòng)操縱手柄來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向 , 利用大拇指選擇
換擋銨鈕以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)與后退、
6、加速與減速行駛 , 極大地簡化了操作??ㄌ乇?
勒公司 950G上配用的轉(zhuǎn)向變速集成系統(tǒng)稱為命令控制系統(tǒng) (CCS) , 由液壓
回路與機(jī)械反饋系統(tǒng)構(gòu)成。轉(zhuǎn)向時(shí) , 方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度直接與車身鉸接角度
連接起來 , 其特點(diǎn)是方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)半圈即可轉(zhuǎn)向 , 可提供更快和更精確的控
制。據(jù)稱 , 該系統(tǒng)在一個(gè)臺(tái) (8h) 工作時(shí)間內(nèi)可使轉(zhuǎn)向圈數(shù)從 1 萬轉(zhuǎn)減少到 1 千轉(zhuǎn) , 極大地減輕司機(jī)的操作疲勞 , 增加舒適性。
所以在整機(jī)的設(shè)計(jì)中變速箱占據(jù)比較重要的位置,也是我國目前技術(shù)領(lǐng)
域較為薄弱的還節(jié)因此在設(shè)計(jì)中盡量汲取國外的先進(jìn)技術(shù),與中國的實(shí)
7、際技
術(shù)水平相結(jié)合,盡量做到融入機(jī)電液一體化和微電子控制技術(shù)的變速機(jī)構(gòu)。
我國裝載機(jī)在設(shè)計(jì)上存在很多問題,主要集中在可靠性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度
等方面。而變速箱對(duì)于裝載機(jī)來說又是重中之重,所以變速箱的設(shè)計(jì)好壞直
接影響到裝載機(jī)的使用壽命以及工作效率。雖然現(xiàn)在市場(chǎng)上的裝載機(jī)已經(jīng)日
趨成熟,但對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),尤其是對(duì)裝載機(jī)的變速箱進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),仍
有非常重要的意義。
基于上述內(nèi)容,此設(shè)計(jì)主要是改進(jìn)變速箱,設(shè)計(jì)過程:變速箱行星機(jī)構(gòu)
進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,行星變速箱傳動(dòng)方案簡圖設(shè)計(jì),齒輪傳動(dòng)部分設(shè)
8、
計(jì),換擋制動(dòng)器和閉鎖離合器設(shè)計(jì),行星變速箱結(jié)構(gòu)分析。跟緊裝載機(jī)行業(yè)
向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢(shì),開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)
權(quán)、適合我國國情的重型車用變速器。
二、本課題的目的(重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問題)
ZL50 裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì),是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)的
一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。通過設(shè)計(jì)提高我們對(duì)機(jī)構(gòu)的分析能力,機(jī)械構(gòu)造設(shè)計(jì)的能
力,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力,掌握實(shí)踐生產(chǎn)過程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)方法,并鍛
煉機(jī)械類學(xué)生的綜合素質(zhì)。通過設(shè)計(jì),我們將有關(guān)課程(如機(jī)械原理,機(jī)械
設(shè)計(jì),理論力學(xué),材料力學(xué),
9、液壓與氣壓傳動(dòng),工程材料,材料成型,自動(dòng)
控制理論,電氣控制,測(cè)試技術(shù),數(shù)控技術(shù),微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用等)中
所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際中綜合地加以運(yùn)用,并使這些知識(shí)得到鞏固和發(fā)
展,并使理論知識(shí)和生產(chǎn)密切的結(jié)合起來。
關(guān)鍵問題:了解裝載機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和結(jié)構(gòu)類型,確定裝載機(jī)總體參數(shù)、
總體布置;分析行星機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué), 其中包括運(yùn)動(dòng)分析、 力矩分析、
功率分析;分析行星齒輪變速箱,其包括行星變速箱組成、自由度和檔位數(shù)
分析,行星變速箱轉(zhuǎn)速分析,行星變速箱力矩分析;設(shè)計(jì)行星變速箱傳動(dòng)方
案簡圖;設(shè)
10、計(jì)齒輪傳動(dòng)部分,包括基本參數(shù)的確定、配齒計(jì)算、齒輪的幾何計(jì)算;分析行星變速箱結(jié)構(gòu),包括行星變速箱中不轉(zhuǎn)動(dòng)部分的支撐和定位、旋轉(zhuǎn)零件的支撐和定位。編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書,并正確繪制機(jī)械與液壓工程圖紙,獨(dú)立撰寫一分畢業(yè)論文,并繪制有關(guān)圖表。三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
主要內(nèi)容:完成任務(wù)書中給出的設(shè)計(jì)任務(wù),編輯計(jì)算書,畫出相關(guān)圖紙。設(shè)計(jì)任務(wù)主要有: ①總體設(shè)計(jì): A. 總體方案及總體參數(shù)的確定; B.
牽引計(jì)算 C. 變速箱檔位、速比的確定,動(dòng)力換檔變速箱型式的選定、論證②變速箱設(shè)計(jì)(行星變速箱): A. 方案設(shè)計(jì)確定傳動(dòng)件圖; B. 技術(shù)設(shè)計(jì); C. 強(qiáng)度剛度計(jì)算; ③
11、變速箱操縱液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)。
研究方法: 通過上網(wǎng)查閱和參考相關(guān)書籍,通過實(shí)習(xí)參照已設(shè)計(jì)出的同類型產(chǎn)品參數(shù)尺寸和所學(xué)的課本原理,結(jié)合我們要求設(shè)計(jì)機(jī)型的具體要求,采用計(jì)算法和類比法綜合應(yīng)用的方法,盡量綜合各不同生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
研究思路: 參照《設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》和相關(guān)參考書,首先進(jìn)行總體設(shè)計(jì),
選擇確定總體參數(shù), 確定底盤各部件型式; 其次進(jìn)行總體布置 (包括發(fā)動(dòng)機(jī)、
傳動(dòng)系、工作裝置、擺動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向系、駕駛室及橋荷分配等) ,計(jì)算牽引力;
再次是變速箱行星變速箱的設(shè)計(jì),包括行星架行星齒輪等的設(shè)計(jì);最后是工
作裝置的液壓系統(tǒng)設(shè)
12、計(jì)。
四、總體安排和進(jìn)度(包括階段性工作內(nèi)容及完成日期)
2016.3.4-2016.3.5
英文論文翻譯
2016.3.6-2016.3.20
熟悉整理資料并寫開題報(bào)告
2016.3.21-2016.4.9
總體方案選擇及總體設(shè)計(jì)
2016.4.10-2016.4.16
牽引計(jì)算
2016.4.17-2016.5.1
進(jìn)行總體布置并繪制總體布置圖
2016.5.2-2016.5.11
變速箱設(shè)計(jì)
2016.5.12-2016.5.19
繪制傳動(dòng)簡圖、
2016.5.20-2016.5.26
繪制變速箱裝
13、配圖
2016.5.27-2016.6.2
典型零件設(shè)計(jì)
2016.6.3-2016.6.16
完善計(jì)算書、圖紙
準(zhǔn)備和進(jìn)行答辯
2016.6.17-2016.6.27
修改設(shè)計(jì)圖、計(jì)算書
完善設(shè)計(jì)成果
五、主要參考文獻(xiàn)
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成大光主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二卷). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社 , 2003
年 9 月
成大光主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三卷). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社 , 2003
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成大光主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第四卷). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社 , 2003
年 9 月
成大光主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第五卷). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社 , 2003
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【14】International Joumal of Pressure Vessels and piping 82
(2005)
825-832
【 15】 Editor-in-Chief:D.R.H. Jone Materials Structures Components Reliability Design.Free TOC, 1995
指導(dǎo)教師意見:
指導(dǎo)教師簽名: 日期:
教研室意見:
教研室主任簽名: 日期:
學(xué)院意見: 學(xué)院蓋章
院領(lǐng)導(dǎo)簽名: 日
期: