zl50装载机开题报告.doc

沈阳工业大学
毕业设计（论文）开题报告

课题
名称
ZL50装载机传动系统设计

学 院： 机械工程学院
专 业： 机械设计制造及其自动化
班 级：
学生姓名：
学 号：
指导教师：

课题来源
导师课题
课题类别
工程设计
一、论文资料的准备
装载机是一种用途非常广泛得工程机械，它广泛应用于铲装、搬运、卸载、平整散装物料，也可以对岩石硬土等进行轻度得铲掘工作。因此，它被广泛应用于建筑、公路、铁路、水电、港口、矿山及国防等工程中。装载机对加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本具有重要作用。所以装载机在国内外不论是品种还是产量，都有飞速发展，并且成为工程机械的主要品种之一。
我国的轮式装载机是从20世纪70年代初期发展起来的，与其他机种工程机械相比，轮式装载机的桥、箱、泵、阀及缸等零部件产品配套相对成熟，已经形成了比较完整的配套体系。而且自90年代以来，国内外工程机械进入了一个新的发展时期。工程机械产品以信息技术为先导，在发动机燃料燃烧与电控、液压控制系统、自动操纵、可视化驾驶、精确定位与作业、故障诊断与监控、节能与环保等方面，有了长足的进步。设计人员开发出了许多新结构和新产品。就国内而言，ZL50装载机主要生产厂家有成工、常林、徐工、宣工、山工等该系列产品部件配置较凌乱，生产厂家具有自己的桥箱，风格各具特色，质量及性能上相对稳定，技术先进性一般。徐工近年开发的ZL30F装载机，采用电换挡变速箱，使3t级装载机技术上有了新的突破。
从国外发展趋势来看，在经历了五六十年的发展后, 到20 世纪90 年代中末期国外轮式装载机技术已达到相当高的水平。信息技术的飞速发展又给装载机技术的发展插上了飞跃的翅膀, 基于微电子技术和信息技术的计算机管理系统、司机辅助操作系统、柴油机电脑控制装置、电子计算机监控系统、电子自动换挡变速控制系统以及网络技术的智能系统已广泛应用于装载机的设计、计算操作控制、检测监控、生产经营和维修服务等各个方面, 使国外装载机在原来的基础上更加“精制”; 其自动化程度也得以提高, 从而进一步提高了生产效率; 改善了司机的作业环境, 提高了作业舒适性; 降低了噪声、振动和排污量, 保护自然环境; 最大限度地简化维修、降低作业成本, 使其性能、安全性、可靠性、使用寿命和操作性能都更上了一层楼。90年代末国外装载机采用新技术、新结构及其发展可概括如下：1 微电子技术、信息技术的普及和应用。 2 动臂及工作装置结构的改进。 3 强化辅助操作 。90年代中末期, 部分装载机上安装有转速变速集成控制系统(STIC) , 它取消了传统的方向盘和变速操作杆, 将转向和变速操纵集成在一个操作手柄上, 并采用简单的触发方式控制开关和换挡用的分装式加速按钮。利用肘节的自然动作左右搬动操纵手柄来实现转向, 利用大拇指选择换挡铵钮以实现前进与后退、加速与减速行驶, 极大地简化了操作。卡特彼勒公司950G上配用的转向变速集成系统称为命令控制系统(CCS) , 由液压回路与机械反馈系统构成。转向时, 方向盘转动的角度直接与车身铰接角度连接起来, 其特点是方向盘转动半圈即可转向, 可提供更快和更精确的控制。据称, 该系统在一个台(8h) 工作时间内可使转向圈数从1万转减少到1 千转, 极大地减轻司机的操作疲劳, 增加舒适性。
所以在整机的设计中变速箱占据比较重要的位置，也是我国目前技术领域较为薄弱的还节因此在设计中尽量汲取国外的先进技术，与中国的实际技术水平相结合，尽量做到融入机电液一体化和微电子控制技术的变速机构。
我国装载机在设计上存在很多问题，主要集中在可靠性、结构设计强度等方面。而变速箱对于装载机来说又是重中之重，所以变速箱的设计好坏直接影响到装载机的使用寿命以及工作效率。虽然现在市场上的装载机已经日趋成熟，但对其进行改进设计，尤其是对装载机的变速箱进行改进设计，仍有非常重要的意义。
基于上述内容，此设计主要是改进变速箱，设计过程：变速箱行星机构进行运动学和动力学分析，行星变速箱传动方案简图设计，齿轮传动部分设计，换挡制动器和闭锁离合器设计，行星变速箱结构分析。跟紧装载机行业向高档、高技术含量和智能化方向发展的趋势，开发和生产具有自主知识产权、适合我国国情的重型车用变速器。
二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题）
ZL50装载机传动系统设计设计，是机械设计制造及其自动化专业学习的一个重要的环节。通过设计提高我们对机构的分析能力，机械构造设计的能力，机电一体化系统设计能力，掌握实践生产过程自动化的设计方法，并锻炼机械类学生的综合素质。通过设计，我们将有关课程（如机械原理，机械设计，理论力学，材料力学，液压与气压传动，工程材料，材料成型，自动控制理论，电气控制，测试技术，数控技术，微型计算机原理及应用等）中所获得的理论知识在实际中综合地加以运用，并使这些知识得到巩固和发展，并使理论知识和生产密切的结合起来。
关键问题：了解装载机的发展状况和结构类型，确定装载机总体参数、总体布置；分析行星机构的运动学和动力学，其中包括运动分析、力矩分析、功率分析；分析行星齿轮变速箱，其包括行星变速箱组成、自由度和档位数分析，行星变速箱转速分析，行星变速箱力矩分析；设计行星变速箱传动方案简图；设计齿轮传动部分，包括基本参数的确定、配齿计算、齿轮的几何计算；分析行星变速箱结构，包括行星变速箱中不转动部分的支撑和定位、旋转零件的支撑和定位。编写符合要求的设计说明书，并正确绘制机械与液压工程图纸，独立撰写一分毕业论文，并绘制有关图表。
三、主要内容、研究方法、研究思路
主要内容：完成任务书中给出的设计任务，编辑计算书，画出相关图纸。
设计任务主要有： ①总体设计： A.总体方案及总体参数的确定； B.牵引计算 C.变速箱档位、速比的确定，动力换档变速箱型式的选定、论证 ②变速箱设计（行星变速箱）： A.方案设计确定传动件图； B.技术设计； C.强度刚度计算； ③变速箱操纵液压系统原理图的设计。
研究方法： 通过上网查阅和参考相关书籍，通过实习参照已设计出的同类型产品参数尺寸和所学的课本原理，结合我们要求设计机型的具体要求，采用计算法和类比法综合应用的方法，尽量综合各不同生产企业产品的优点进行设计。
研究思路： 参照《设计指导书》和相关参考书，首先进行总体设计，选择确定总体参数，确定底盘各部件型式；其次进行总体布置（包括发动机、传动系、工作装置、摆动桥、转向系、驾驶室及桥荷分配等），计算牵引力；再次是变速箱行星变速箱的设计，包括行星架行星齿轮等的设计；最后是工作装置的液压系统设计。

四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）
2016.3.4-2016.3.5 英文论文翻译
2016.3.6-2016.3.20 熟悉整理资料并写开题报告
2016.3.21-2016.4.9 总体方案选择及总体设计
2016.4.10-2016.4.16 牵引计算
2016.4.17-2016.5.1 进行总体布置并绘制总体布置图
2016.5.2-2016.5.11 变速箱设计
2016.5.12-2016.5.19 绘制传动简图、
2016.5.20-2016.5.26 绘制变速箱装配图
2016.5.27-2016.6.2 典型零件设计
2016.6.3-2016.6.16 完善计算书、图纸 准备和进行答辩
2016.6.17-2016.6.27 修改设计图、计算书 完善设计成果
五、主要参考文献
【1】同济大学主编. 铲土运输机械. 北京: 中国建筑工业出版社，1987
【2】吉林工业大学主编. 轮式装载机设计. 北京: 中国建筑工业出版社，1989
【3】杨晋生主编. 铲土运输机械. 北京: 机械工业出版社, 1987
【4】同济大学主编. 工程机械底盘构造与设计. 北京: 中国建筑工业出版社, 1987
【5】诸文农主编. 底盘设计（上、下）. 机械工业出版社，1981年7月
【6】许镇宇，邱宣怀主编.机械零件(修订版)[M] .北京：人民教育出版社，1981
【7】吉林工业大学主编. 工程机械液压与液力传动. 机械工业出版社，1979
【8】东北工学院主编. 机械零件设计手册. 冶金工业出版社，1997
【9】黄谊主编. 液压与气压传动（第一版）. 北京：机械工业出版社, 2000年5月
【10】成大光主编. 机械设计手册（第一卷）. 北京：化学工业出版社, 2003年9月
成大光主编. 机械设计手册（第二卷）. 北京：化学工业出版社, 2003年9月
成大光主编. 机械设计手册（第三卷）. 北京：化学工业出版社, 2003年9月
成大光主编. 机械设计手册（第四卷）. 北京：化学工业出版社, 2003年9月
成大光主编. 机械设计手册（第五卷）. 北京：化学工业出版社, 2003年9月
【11】董刚, 李建功, 潘凤章主编. 机械设计.北京：机械工业出版社, 1998年7月 【12】刘鸿文主编. 材料力学（第四版）. 高等教育出版社, 2004年1月
【13】路凤仪主编. 机械原理课程设计. 北京：机械工业出版社, 2002年6月
【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

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教研室意见：

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