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机电学院毕业设计指导书 课 题 名 称 WZ25-20挖掘装载机挖掘工作装置的设计 教学系、部、室 车辆工程系 专 业 工程机械应用与维护 指 导 教 师 崔国华 一、设计题目 WZ25-20挖掘装载机挖掘工作装置的设计 图1 挖掘装载机三维结构简图 二、设计参数 1.挖掘装载机基本结构 挖掘装载机具有装载、挖掘两种功能，俗称“两头忙”。根据GB10186-88(挖掘装载机术语),挖掘装载机(backhoe loader)定义为：一种机体前部装有装载装置，机体后部装有反铲挖掘装置的自行式机械。作为反铲挖掘使用时，是通过铲斗机械方向运动进行地平面以下的挖掘。作为装载机使用时，通过机体向前运动，装载斗进行装载或挖掘，并可提升、运料和卸料。 目前挖掘装载机的基本配置结构如下： （1）车架：车架有整体式和铰接式两种，其中主流产品都是采用整体式车架，铰接式车架是在小型装载机的基础上改装的，仅有少数几家公司采用这一结构。铰接式车架最大缺陷是在挖掘作业时的刚性差。 （2）传动系统：主要采用液力机械传动。变速箱有同步换档变速箱和动力换档变速箱，档位一般是前四后四。液力变矩器带有动力换向装置，可在行进过程中改变行驶方向，装载时提高了作业的效率。驱动方式目前一般都有两种模式，即两轮驱动和四轮驱动，在公路上行驶采用两轮驱动，越野和装载作业时采用四轮驱动。 （3）液压系统：有两种主流配置：定量液压系统和变量液压系统。CASE 和 JCB 等多数公司均采用定量液压系统，而 CATERPILLAR 和 VOLVO 则采用负荷敏感变量液压系统。变量系统可根据负载的大小调整泵的排量，因此降低了油耗，液压系统的发热量减小，但价格较高，对系统的清洁度要求很高；定量系统功率利用率较低，系统发热量大，但是价格便宜。 （4）工作装置：挖掘装载机的挖掘装置实质上是一组平面连杆机构，其结构特点是各部件均采用铰销连接，通过液压缸的伸缩运动来完成挖掘过程的各种作业动作。如图2所示，动臂下铰点与车架铰接，由动臂液压缸支撑并改变动臂倾角，使动臂绕下铰点转动，达到动臂的升或降。斗杆铰接在动臂上端点，斗杆与动臂间的相对位置由斗杆缸控制。铲斗铰接在斗杆前端点，铲斗缸活塞杆伸缩即可使铲斗绕斗杆端部伸缩。 2.主要工作性能参数： （1）发动机额定功率：65KW/2500rpm （2）轮距：1700mm；轴距2500mm；最小离地间隙325mm （3）装载装置： 斗容：1.0m；最大卸载高度/卸载距离：2650mm/910mm （4）挖掘装置： 斗容：0.25m；最大挖掘半径：4570mm；最大挖掘深度：3600mm； 最大挖掘深度：3600mm；回转角度：180度 （5）长×宽×高：7250×2300×3380mm （6）液压系统的额定压力：16Mpa （7）整机重量:9t 根据设计任务书中提供挖掘装载机的机型及其主要性能参数与结构尺寸，确定总体设计方案，进行设计计算。 七、已学过的相关理论知识提要以及与设计题目有关的新知识 本设计题目主要应用工程机械构造、工程机械底盘构造与设计、铲土运输机械、挖掘机设计、轮式装载机设计、机械设计、机械原理、机械制造工艺、机械制图、互换性与技术测量、理论力学等课程知识，与设计题目有关的新知识主要有挖掘装载机等方面相关知识。 八、指导方式和大致的进度安排 设计时间大致为15周，进度安排如下，以供参考。 第一阶段（3周）：熟悉课题内容，毕业实习，调研，查阅资料，确定总体方案； 第二阶段（5周）：总体设计，反铲装置理论研究分析及设计计算； 第三阶段（4周）：绘制整机总装图及部件图，编写计算说明书； 第四阶段（2周）：技术总结，整理图纸和计算说明书； 第五阶段（1周）：毕业答辩。 九、本题目的重点和难点 重点：挖掘装载机挖掘工作装置的分析及计算 难点：挖掘装载机在典型工况下工作装置的分析与计算，极限工况下反铲挖掘装置的受力分析。 十、任务书中开列的参考资料的使用方法及所指有关法规的说明 任务书中开列的参考资料，在设计中被引用的，应该在引用处的右上角注明。在设计过程中，要严格遵守国家标准的有关规定，对行业标准和企业标准可以参考执行。所应用的字母应遵守国家的有关规定，所用单位以国家法定单位为准。 十一、设计说明书撰写要领 1.毕业设计说明书。应阐述整个设计内容，要突出重点和特色，图文并茂，文字通畅。说明书的正文字数不少于2万字。 2.所列参考文献15篇以上。 3.翻译与课题有关的1万印刷字符的外文资料（约2500汉字），并将原文和译文附在设计说明书后面（译文页数不计入正文页数）。 4.说明书中应有中、英文内容摘要并附在说明书的前面。 5.毕业设计（论文）应有技术经济分析内容。如设计方案的技术经济分析、比较和论证等内容。