装载机车架毕业设计.docx
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沈阳建筑大学建设学院
毕业设计说明书
毕业论文题目LW30D轮式装载机车架及附件设计
系别专业班级
学生姓名性别
指导教师韩泽光职称教授
2012年5月20日
目录
第一章前言
第二章轮式装载机车架概述
2.1轮式装载机的车架
2.2国外轮式装载机发展现状及趋势
2.2.1国外轮式装载机发展现状
2.2.2国外轮式装载机的发展趋势
2.3国内轮式装载机的发展现状及趋势
2.3.1国内轮式装载机的发展现状
2.3.2国内轮式装载机的发展趋势
第三章轮式装载机车架的整体结构设计方案
3.1车架结构形式的选择
3.1.1整体式车架
3.1.2铰接式车架
3.2车架的布置
3.2.1车架选择的论证
3.2.2摆动桥
3.3铰接点的选择
3.3.1铰接点的结构选择
3.3.2铰接式装载机最小转弯半径的确定
3.4前车架干涉分析
第四章轮式装载机车架受力分析及强度校核计算17
4.1铰接式车架的构造17
4.2车架受力分析及铰销的强度校核
第五章装载机轮胎的选择及注意事项
5.1轮胎的类型和选用
5.1.1轮胎的类型和花纹形式
5.1.2轮胎的选用
5.2新轮胎的使用注意事项26
5.3正常使用注意事项26
第六章技术经济性分析28
第七章结论30
参考文献31
致谢32
附录一中文译文
附录二外文资料
摘要
轮式装载机是一种较大型的以装卸散装物料为主的工程机械，适用性很广，是一种效率较高的工程机械。
而车架是整个机械的基础，机械的所有零，部件都直接或间接地安装在车架上，故车架部分的设计很重要。
本论文主要是对LW20D铰接轮式装载机的车架总体设计。
通过查阅资料、毕业实习以及实地考察实习对车架总体设计有了明确的了解。
本设计首先选定车架的整体结构，即铰接式车架，这种形式转向系统简单可靠，而且转弯半径小。
前后车架的构造是由两根纵梁和若干横梁焊接组成，纵梁和横梁之间用铆接或焊接。
然后选择前后车架连接的铰销形式，经论证分析最终选择球铰式，可使铰销受力情况得到好转，同时，由于球铰式具有一定的调心功能，因此，可增大上，下铰销的距离，从而减小铰销的受力。
接着确定车架的最小转弯半径、最大转向角及摆动桥。
最后分别对车架在最大插入力工况和最大崛起力工况时的受力分析以及铰销的强度校核。
设计主要是通过对LW20D轮式装载机车架的整体结构设计。
经分析、设计、校核，本设计完全符合设计要求。
在达到设计要求的同时本设计的最大转向角大于目前某些厂家的同型号产品，从而在作业时有更好的灵活性和经济性。
关键词：
铰销；车架；铰接点
Abstract
Wheelloaderisalargerbulkmaterialsinloadingandunloadingofengineeringmachinery,wideapplicability,isahigherefficiencyofmechanicalengineering.Andthewholemachineframeisbased,machinerypartsareallzero,directlyorindirectly,installedintheframeonthepartoftheframedesignisveryimportant.ThispaperismainlytoLW20Dhingedframeoftheoveralldesignofthewheelloader.Thefoundationofthecaristhewholemachine,thehavingsofthemachinezeroandthepartsesarealldirectlyorindirectlyinstalledonthecar.
Throughthedataaccess,graduationpracticeandinternshipforinvestigationhasclearoveralldesignframe.Thisdesignisfirstselecttheoverallstructureoftheframe,i.e.,theformhasframesystemissimple,reliable,andturningradius.Framestructureisaroundbytwolongitudinalbeamwelding,andseveralbetweenrivettingandbeamswithoffsetorwelding.Thenselectthehingepinframeconnectionbeforethefinalform,demonstrationanalysis,canchooseballjointstogetbetterforcehingepin,andatthesametime,becausetheballjointsofcertaintype,therefore,canincreasecardiacfunctioninthedistance,hingepinhingepin,thusreducestress.Thendeterminetheframeofturningradius,maximumminimumsteeringAngleandswingingbridge.Finally,intheframeofinsertingforceconditionandmaximumforcewhentheriseofstressanalysisandintensityofthehingepin.
DesignismainlybasedonthewholeLW20Dheavy-tonnageloaderframestructuredesign.Throughanalysis,design,checking,thisdesigncompletelymeetthedesignrequirements.TomeetthedesignrequirementsinthedesignandthebiggeststeeringAnglethancurrentmodelsofsomemanufacturersproducts,thushasbetterinoperationflexibilityandefficiency.
Keyword:
Hingepin；Car；Jiaopointofcontact
LW30D轮式装载机车架及附件设计
第一章前言
最近几十年来，特别是在城市建设工程和小型土方运输工程中，装载机获得了普遍的应用。
装载机是一种主要用于向另一种机械装载物料的设备，它主要用于向卡车装载物料，以及铺设管道、清理碎石和挖土等工作。
随着我国科学技术的发展，工程机械行业发生了很大变化，发展速度越来越快。
装载机广泛用于公路、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。
装载机按行走机构形式的不同，分为轮胎式和履带式两种。
尽管履带式装载机是普遍的，但与大多数推土机不同，大多数装载机是轮式的而并非履带式。
履带式装载机适用于棱角锐利的建筑材料会破坏橡胶轮胎的场合，或者在松软泥泞道路上的作业。
轮式装载机具有良好的机动性和较高的工作速度，并且不像履带那样破坏铺装路面，但其所能提供的牵引力较小。
装载机主要由发动机，工作装置，和底盘三部分组成。
发动机的作用是提供动力。
工作装置的作用是提供作业。
底盘的作用是承受重量，传力并保证满组车速，牵引力和行驶要求。
底盘是组成整机的主要部分，底盘性能优劣直接影响整机的使用性能，经济性能，因此着力研究装载机的底盘具有十分重要的意义。
车架是整个机械的基础，机械的所有零，部件都直接或间接地安装在车架上。
车架承受着整个机械的大部分重量，还要承受各种总成件传来的力和力矩及动载荷的作用。
此外，在各种载荷的作用下将引起车架变形，若发生大的变形，就会使安装在其上的各部件的相对位置发生变化，从而影响他们的正常使用，因此车架应具有足够的强度和刚度，同时质量要尽量小。
另外，为了使机械具有良好的行驶和工作稳定性，车架结构应在保证必要的离地间隙的前提下，使机械的重心位置尽量低。
目前，轮式工程机械的车架结构形式一般可分为整体式车架和铰接式车架两种：
整体式车架；铰接式车架。
整体式车架一般用于车速较高的工程机械，根据机种不同其结构也不同。
采用偏转车轮转向的装载机具有整体式车架。
整体式车架是由两根位于两边的纵梁与若干横梁用铆接焊接而构成的一个完整的框架，由两根钢板焊成的纵梁和若干根横梁等组成。
两根纵梁是用钢板焊接或用钢板冲压而成，纵梁的乱断面是前后变化的，由于后半部分承受较大部分的载荷，所以断面高度尺寸也是加大的，通常，为了增加其强度采用箱形端面。
前半部分受载荷较小，所以断面高度尺寸要比后半部分小，采用槽型断面。
两纵梁前后均用横梁相连。
为了便于安装，横梁的形状并不同。
在车架后半部分负荷的局部强度设置了K型梁。
铰接式车架被轮式装载机广泛使用。
铰接式车架通常由两段半架组成，两半架之间用铰链连接，故称为铰接式车架。
例如ZL50型装载机铰接式车架，它的前车架和后车架通过垂直铰销连接，可绕铰销相对偏转。
前后车架的构造也是由两根纵梁和若干横梁铆接组成，纵梁和横梁之间用铆接或焊接。
前车架与前桥连接，后车架通过副车架与后驱动桥相连。
后驱动桥可绕水平销轴转动，从而减轻了地形变化对车架和铰销的影响。
这种机械的转向系统简单可靠，而且转弯半径小。
本次设计针对LW30D型轮式装载机车架及附件设计，本次设计通过与同类型号装载机的类比，具有更小的转弯半径，从而转向更方便，缩短了工作时间，增加了生产效率。
第二章轮式装载机车架概述
2.1轮式装载机的车架
车架是整个机械的基础，机械的所有零部件都直接或间接地安装在车架上。
车架承受着整个机械的大部分重量，还要承受各种总成件传来的力和力矩及动载荷的作用。
此外，在各种载荷的作用下将引起车架变形，若发生大的变形，就会使安装在其上的各部件的相对位置发生变化，从而影响他们的正常使用，因此车架应具有足够的强度和刚度，同时质量要尽量小。
另外，为了使机械具有良好的行驶和工作稳定性，车架结构应在保证必要的离
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