履帶式推土機的設(shè)計

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2010屆 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）資料 第二部分 過程管理資料 過程管理資料目錄 一、2010屆畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書 (1) 二、湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 (3) 三、本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告 (8) 四、畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表 (9) 五、畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表 (10) 六、畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及最終成績評定表 (11) 2010屆畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書 學(xué)院（部）：機械工程學(xué)院 專業(yè)：機械工程及自動化 指導(dǎo)教師 李睿 學(xué)生姓名 周勇 課題名稱 履帶式推土機的設(shè)計 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 設(shè)計的主要參數(shù) 作業(yè)重量G=173.85kN，行駛速度v=3.8-13.6km/h，提升高度H=1.095m，鏟入深度（地面下）h=0.545m。 內(nèi)容 1. 履帶式推土機的綜合評述，包括結(jié)構(gòu)、特點、機構(gòu)布置和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢； 2. 推土機總體方案確定，包括結(jié)構(gòu)的確定和執(zhí)行機構(gòu)和傳動系統(tǒng)的確定； 3. 推土機的總體布置； 4. 工作裝置的設(shè)計，包括結(jié)構(gòu)分析，鏟斗設(shè)計，連桿系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計和強度設(shè)計； 5. 完成推土機工作裝置圖和受力圖； 6. 按照有關(guān)要求，完成開題報告并編寫說明書。 擬 達(dá) 到 的 要 求 或 技 術(shù) 指 標(biāo) 在設(shè)計推土機時，必須力求滿足以下幾個方面的要求： 1、機構(gòu)要緊湊，重量要輕； 2、工作機構(gòu)、傳動及控制方案合理可行； 3、設(shè)計計算正確，標(biāo)準(zhǔn)件及設(shè)備選型合理； 4、圖紙繪制要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，布圖合理，圖面整潔、美觀； 進(jìn) 度 安 排 起止日期 工作內(nèi)容 2009.12.16~2010.1.15 完成開題報告 2010.2 畢業(yè)實習(xí) 2010.3 查閱相關(guān)資料，完成方案設(shè)計 2010.4~5 完成設(shè)計說明書及施工圖設(shè)計 2010.6 完成畢業(yè)論文，進(jìn)行畢業(yè)答辯 主 要 參 考 資 料 [1]張茂生.工程機械設(shè)計[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2006.4:61-70. [2].諸文農(nóng).履帶推土機結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].1986.12 [3].劉鴻文.材料力學(xué)（第四版）[M].高等教育出版社,2004.1. [4]徐希民.鏟土運輸機械設(shè)計[M].1989.5. [5]周自祥,李強.筑路機械構(gòu)造與修理[M].北京:人民交通出版社,2001.5:252-257. [6]趙昱東.履帶式推土機發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J],建筑機械化,1999No5:12-14. [7]丁興華.推土機工作裝置的選擇[J],建筑機械化,2005No5:49-50. [8]楊士敏.推土機作業(yè)過程中推土阻力的測量[J].工程機械,1995(3):20-35. [9]王建明,劉才心,馬軍海.裝載機前車架有限元參數(shù)化建模[J].工程機械,1997(7):20-21. [10]張洪，賈志絢.工程機械概論[J].冶金工業(yè)出版社.2006.9:1-17. [11]成大先.機械設(shè)計手冊[S].北京化學(xué)工業(yè)出版社.2004. [12]王魏主編.機械制圖.北京高等教育出版社.2003. [13] 鄭文緯,吳克堅主編.機械原理（第七版）.北京高等教育出版社.2004. 系（教研室） 意見 簽名： 年 月 日 學(xué)院（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見 簽名： 年 月 日 湖 南 工 業(yè) 大 學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 （2010屆） 學(xué) 院（部）： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 學(xué) 生 姓 名： 周勇 班 級： 機設(shè)064 學(xué)號06410200213 指導(dǎo)教師姓名： 李睿 職稱 講師 2009年 12 月 16 日 題目：履帶式推土機設(shè)計 1. 結(jié)合課題任務(wù)情況，查閱文獻(xiàn)資料，撰寫1500～2000字左右的文獻(xiàn)綜述。 1.履帶式推土機介紹 （1）。歷史介紹 履帶式推土機是由美國人Benjamin Holt在1904 年研制成功的，它是在履帶式拖拉機前面安裝人力提升的推土裝置而形成，當(dāng)時的動力是蒸汽機，之后又先后研制成功由天然氣動力驅(qū)動和汽油機驅(qū)動的履帶式推土機，推土鏟刀也由人力提升發(fā)展為鋼絲繩提升。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前推土機動力已經(jīng)全部采用柴油機，推土鏟刀和松土器全部由液壓缸提升。推土機除履帶式推土機外，還有輪胎式推土機，它的出現(xiàn)要比履帶式推土機晚十年左右。我國生產(chǎn)推土機，是新中國成立以后才開始的。 （2）。推土機分類 按行走方式，推土機可分為履帶式和輪胎式兩種。履帶式推土機附著牽引力大，接地比壓小(0.04一0.13MPa)，爬坡能力強，但行駛速度低。輪胎式推土機行駛速度高，機動靈活，作業(yè)循環(huán)時間短，運輸轉(zhuǎn)移方便，但牽引力小，適用于需經(jīng)常變換工地和野外工作的情況。 　按用途可分為通用型及專用型兩種。通用型是按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)的機型，廣泛用于土石方工程中。專用型用于特定的工況下，有采用三角形寬履帶板以降低接地比壓的濕地推土機和沼澤地推土機、水陸兩用推土機、水下推土機、船艙推土機、無人駕駛推土機、高原型和高濕工況下作業(yè)的推土機等。 　　我國目前生產(chǎn)的主要是通用型推土機、濕地型推土機以及適應(yīng)西部大開發(fā)達(dá)高原型推土機。經(jīng)歷了20多年的穩(wěn)步發(fā)展，目前我國推土機行業(yè)已形成從59kW(80馬力，山推的SD08推土機，在5.12汶川地震中，由俄羅斯米-26直升機吊起到施工現(xiàn)場)到309kW(420馬力，為山推近年來開發(fā)的SD42推土機，主要出口到俄羅斯，另據(jù)山推內(nèi)部消息，2009年山推將開發(fā)520馬力的推土機納入科研計劃)規(guī)格齊全的產(chǎn)品系列。而且還出現(xiàn)了根據(jù)不同作業(yè)工況的需要，采用不同配置模塊的變型產(chǎn)品，基本上滿足了國內(nèi)土石方工程對推土機產(chǎn)品的需求。 （3）。結(jié)構(gòu)和原理 履帶式推土機主要由發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、電氣部分、駕駛室和機罩等組成。其中，機械及液壓傳動系統(tǒng)又包括液力變矩器、聯(lián)軸器總成、行星齒輪式動力換擋變速器、中央傳動、轉(zhuǎn)向離合器和轉(zhuǎn)向制動器、終傳動和行走系統(tǒng)等。 動力輸出機構(gòu)以齒輪傳動和花鍵連接的方式帶動工作裝置液壓系統(tǒng)中工作泵、變速變矩液壓系統(tǒng)變速泵、轉(zhuǎn)向制動液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)向泵；鏈輪代表二級直齒齒輪傳動的終傳動機構(gòu)（包括左和右終傳動總成）；履帶板包括履帶總成、臺車架和懸掛裝置總成在內(nèi)的行走系統(tǒng)。 2.推土機的應(yīng)用 推土機采用機械傳動或帶液力變矩器的液力機械傳動系統(tǒng)，也有少數(shù)采用液壓傳動系統(tǒng)。推土機是填埋場應(yīng)用最為廣泛的機械。 主要功能是將垃圾從卸車地點推到填埋位置，配合壓實機作業(yè)并兼有壓實效果，特別是在雨季由于垃圾含水量大承載能力下降壓實機作業(yè)往往非常困難，就更需要推土機來作業(yè)協(xié)助垃圾壓實。為保證雨季填埋場的作業(yè)可持續(xù)進(jìn)行推土機的機械性能，必須要考慮所選用的推土機要能夠保證在較濕的垃圾上行走，并進(jìn)行作業(yè)選擇履帶較寬的濕地型。 推土機是必要的，國內(nèi)現(xiàn)有多家機械制造廠可生產(chǎn)濕地型推土機，所有廠家的技術(shù)資料應(yīng)不難得到下面只以山推工程機械股份有限公司產(chǎn)品為例作一介紹：其中的一些性能特點在選購任何廠家的產(chǎn)品時可參考比較衛(wèi)型推土機，飛輪功率額定轉(zhuǎn)速操作質(zhì)量山推環(huán)衛(wèi)型推土機系列產(chǎn)品是山推工程機械股份有限公司，根據(jù)中國國情和我國城市生活垃圾散碎雜等具體情況，研制開發(fā)的是按照市場需求并經(jīng)多次改進(jìn)反復(fù)試驗生產(chǎn)的技術(shù)成熟，性能優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)型推土機。變型機種按適用范圍可分為環(huán)衛(wèi)型推土機環(huán)衛(wèi)型推土機環(huán)衛(wèi)型推土機主要適用于垃圾場的填埋平整壓實堆積等工作也可用于牽引。 3.我國推土機產(chǎn)品的發(fā)展前景 一、開發(fā)小型推土機 　　除高速公路建設(shè)需要大、中馬力推土機外，高等級公路建設(shè)和縣鄉(xiāng)級公路網(wǎng)的建設(shè)和水利工程、環(huán)保工程建設(shè)，勢必造就大批量的個體施工者。這樣，對小型推土機（100馬力以下）的需求量必然要增加。同時，我國已建成的高速公路和高等級公路已逐漸進(jìn)入維修期，隨著東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，小型推土機將逐步成為人們替代體力勞動的工具。這正是小型推土機的市場所在。 　　與北美、西歐和日本市場相比，中國小型推土機市場無論是銷量，還是小型推土機與重型推土機銷售總量中所占的比重，都有相當(dāng)大的差距。推土機行業(yè)必須借這次機遇，努力滿足這一新市場的需求。據(jù)有關(guān)雜志介紹，目前小型機市場已進(jìn)入成長期，2008-2012年前后進(jìn)入成長期后期和成熟期前期，2020年前后進(jìn)入成熟期。 所以，推土機行業(yè)的有關(guān)企業(yè)，應(yīng)從戰(zhàn)略角度著眼，決不能忽視小型產(chǎn)品的未來市場。但，在中國這樣的發(fā)展中國家開發(fā)小型工程機械產(chǎn)品，其定位一定要準(zhǔn)。應(yīng)該用不同的技術(shù)、針對不同用戶群來解決定位準(zhǔn)的問題。應(yīng)首先開發(fā)滿足發(fā)達(dá)地區(qū)廣大農(nóng)村市場的低端產(chǎn)品。而高端產(chǎn)品更多應(yīng)考慮未來用戶的需求。 二、盡快完善和解決適應(yīng)西部高原地區(qū)作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù) 　　1、采用功率恢復(fù)型的增壓技術(shù)。由于以一般的自然吸氣發(fā)動機而言，當(dāng)海拔高度每升高1000m時，其輸出功率就會降低8~12%。若整機作業(yè)海拔高度達(dá)4000m時，則其輸出功率，只有在平原地區(qū)的55%左右。所以西部高原地區(qū)施工使用的推土機必須采用這種功率恢復(fù)型增壓技術(shù)，以使柴油機在高原地區(qū)使用時，其輸出功率和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其熱負(fù)荷指標(biāo)等恢復(fù)到原東部低海拔地區(qū)時的標(biāo)定水平。目前，全國推土機的柴油機配套廠家，如上海柴油機廠、濰坊柴油機廠、重慶康明斯柴油機公司等都做了不少工作，已基本滿足市場的需求。 　　2、熱平衡技術(shù)。工程機械在西部高壓地區(qū)施工，要解決液力系統(tǒng)的冷卻問題。既要解決柴油機因增壓產(chǎn)生的熱負(fù)荷升高問題，又要解決傳動散熱系統(tǒng)因高原散熱能力下降所引起的比東部低海拔地區(qū)的較高的溫升。在進(jìn)行熱平衡計算時，要把冷卻風(fēng)量、空氣重度、環(huán)境溫差、散熱器的散熱能力等等因素考慮到。 　　3、防風(fēng)沙技術(shù)的應(yīng)用。由于西部地區(qū)風(fēng)沙比較大，若采用一般的空氣濾清器，極易造成空氣濾清器堵塞或濾清不充分，損壞柴油機的零部件。目前，各柴油機廠家一般采用三級濾清器或四級濾清器來解決這一問題。 　　4、自救防護(hù)設(shè)備及機具的配置。由于西部高原地區(qū)交通不便，人煙稀少。因此，機械應(yīng)安裝液壓絞盤，以便在其陷入沙坑或沼澤地時，可被拖拽出來。同時，由于西部地區(qū)溫差大、風(fēng)沙大，駕駛室應(yīng)提高密封性能，并配備冷暖空調(diào)，防紫外線玻璃。駕駛室內(nèi)應(yīng)配備必要的生活設(shè)施以及食用水與食品儲藏柜。甚至應(yīng)配備全球定位系統(tǒng)和小型的制氧設(shè)備。 　 　5、低溫預(yù)熱系統(tǒng)的采用。為提高機械的冷起動性能。除采用高性能的免維護(hù)電瓶外，采用柴油機冷卻系統(tǒng)預(yù)熱或油底殼預(yù)熱技術(shù)也是兩種很有效的方法。這兩種技術(shù)尤其適用于氣溫低于-35℃的高寒地區(qū)。 　　6、多自由度推土裝置的開發(fā)應(yīng)用。隨著城建設(shè)施建設(shè)的增多和農(nóng)田水利建設(shè)的需要，應(yīng)逐漸完善多自由度推土裝置的開發(fā)和應(yīng)用。 2.選題依據(jù)、主要設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計思路及方案。 （1） 選題依據(jù)： 履帶式推土機是一種在各種建筑工地、土地開發(fā)等方面用于推土填埋的重要機械，尤其在濕地環(huán)境中需要使用履帶式推土機而非其它類型，可大大提高勞動效率，快速完成填埋任務(wù)。履帶式推土機具有很好的發(fā)展前景，對它的研究具有很好的實際意義。 （2） 主要研究內(nèi)容 履帶式推土機總體方案的設(shè)計，包括工作裝置，傳動裝置，這次設(shè)計重點對工作裝置，傳動裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)研究，以滿足設(shè)計要求。 （3）研究思路及方案 （1）先查閱履帶式推土機設(shè)計相關(guān)資料，了解其發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢 （2）履帶式推土機總體方案設(shè)計 （3）工作裝置方案確定 （4）傳動和控制方案確定 （5）對方案的設(shè)計計算 （6）進(jìn)行強度校核 參考文獻(xiàn) [1]張茂生.工程機械設(shè)計[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2006.4:61-70. [2].諸文農(nóng).履帶推土機結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].1986.12 [3].劉鴻文.材料力學(xué)（第四版）[M].高等教育出版社,2004.1. [4]徐希民.鏟土運輸機械設(shè)計[M].1989.5. [5]周自祥,李強.筑路機械構(gòu)造與修理[M].北京:人民交通出版社,2001.5:252-257. [6]趙昱東.履帶式推土機發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢[J],建筑機械化,1999No5:12-14. [7]丁興華.推土機工作裝置的選擇[J],建筑機械化,2005No5:49-50. [8]楊士敏.推土機作業(yè)過程中推土阻力的測量[J].工程機械,1995(3):20-35. [9]王建明,劉才心,馬軍海.裝載機前車架有限元參數(shù)化建模[J].工程機械,1997(7):20-21. [10]張洪，賈志絢.工程機械概論[J].冶金工業(yè)出版社.2006.9:1-17. [11]成大先.機械設(shè)計手冊[S].北京化學(xué)工業(yè)出版社.2004. [12]王魏主編.機械制圖.北京高等教育出版社.2003. [13] 鄭文緯,吳克堅主編.機械原理（第七版）.北京高等教育出版社.2004. 3.工作進(jìn)度及具體安排。 2009.12.16 開題報告 2010.2 畢業(yè)實習(xí) 2010.3 查閱相關(guān)資料，完成方案設(shè)計 2010.4~5 完成設(shè)計說明書及施工圖設(shè)計 2010.6 完成畢業(yè)論文，進(jìn)行畢業(yè)答辯 4.指導(dǎo)教師意見。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 說明：開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應(yīng)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，由學(xué)生填寫，將作為畢業(yè)設(shè)計（論文）成績考查的重要依據(jù)，經(jīng)導(dǎo)師審查后簽署意見生效。 本科畢業(yè)設(shè)計中期報告 填表日期：2010 年5 月 7 日 學(xué)院（部） 機械工程學(xué)院 班 級 機設(shè)064 學(xué)生姓名 周勇 課題名稱： 履帶式推土機設(shè)計 課題主要任務(wù)： 7. 履帶式推土機的綜合評述，包括結(jié)構(gòu)、特點、機構(gòu)布置和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢； 8. 推土機總體方案確定，包括結(jié)構(gòu)的確定和執(zhí)行機構(gòu)和傳動系統(tǒng)的確定； 9. 推土機的總體布置； 10. 工作裝置的設(shè)計，包括結(jié)構(gòu)分析，鏟斗設(shè)計，連桿系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計和強度設(shè)計； 11. 完成推土機工作裝置圖和受力圖； 12. 按照有關(guān)要求，完成開題報告并編寫說明書。 1、簡述開題以來所做的具體工作和取得的進(jìn)展或成果 完成了畢業(yè)設(shè)計開題報告、緒論，履帶式推土機總體設(shè)計，履帶式推土機工作裝置的設(shè)計（包括鏟斗、連桿系統(tǒng)）。 2、下一步的主要研究任務(wù)，具體設(shè)想與安排 完成推土機工作裝置圖和受力圖 ；工作機構(gòu)穩(wěn)定性分析；液壓缸設(shè)計計算。 3、存在的具體問題 4、指導(dǎo)教師對該生前期研究工作的評價 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表 學(xué)院（部）： 機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 周勇 學(xué) 號 06410200213 班 級 機設(shè)064 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 姓 名 李睿 課題名稱 履帶式推土機設(shè)計 評語：（包括以下方面，①學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況；②檢索和利用文獻(xiàn)能力、計算機應(yīng)用能力；③學(xué)術(shù)水平或設(shè)計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力；） 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導(dǎo)教師評定成績 分值： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表 學(xué)院（部）： 機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 周勇 學(xué) 號 06410200213 班 級 機設(shè)064 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 課題名稱 履帶式推土機設(shè)計 評語：（對論文學(xué)術(shù)評語，包括選題意義；文獻(xiàn)利用能力；所用資料可靠性；創(chuàng)新成果及寫作規(guī)范化和邏輯性） 針對課題內(nèi)容給設(shè)計者（作者）提出3個問題，作為答辯時參考。 1. 2. 3. 評 分： 是否同意參加答辯 是□ 否□ 評閱人簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及最終成績評定表 學(xué)院（部）（公章）：機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 周勇 學(xué)號 06410200213 班 級 機設(shè)064 答辯 日期 課題名稱 履帶式推土機設(shè)計 指導(dǎo) 教師 李睿 成 績 評 定 分值 評 定 教師 1 教師 2 教師 3 教師 4 教師 5 小計 課題介紹 思路清晰，語言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計（論文）有應(yīng)用價值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準(zhǔn)確、深入,知識面寬。 70 合 計 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績a： × ％＝ 指導(dǎo)教師評分 分值： 指導(dǎo)教師評定成績b： × ％＝ 評閱教師評分 分值： 評閱教師評定成績c： × ％＝ 最終評定成績： 分?jǐn)?shù)： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 說明：最終評定成績＝a+b+c，三個成績的百分比由各學(xué)院（部）自己確定。