ZL05装载机总体及其工作装置设计
装载机是工程机械的主要机种之一，作业效率高，本次设计的题目是ZL05装载机总体及其工作装置设计，此设计的主要内容如下：装载机总体计算及分析，包括发动机参数选择，整机性能参数确定，总体参数评价，装载机铲装阻力的计算，整机的自重及桥荷分配，最大牵引力计算，最大爬坡度计算。

装载机总体中工作装置设计，包括铲斗斗型的选择，铰点位置确定，动臂、摇臂、拉杆长度和截面形状确定，工作装置受力分析及校核强度，各铰销强度校核，拉杆稳定性计算。

液压系统的分析与计算，包括工作液压系统设计参数及压力计算，油缸所需流量计算，油泵的选择，液压件的选择，转向液压系统的最小转弯半径，转向阻力及工作压力计算。

前后车架的铰接力式及工艺要求。

此外，还在ADAMS中建立了此装载机工作装置的模型并进行了运动仿真，并且测出了其最大卸载高度和斗尖的位移﹑速度﹑加速度曲线。

第一章引言
1.1 设计任务和基本要求
为适应工程施工，市政建设及农用水利工地的砂石灰土等各种散装物料的装运需要，提出设计小型轮式装载机的任务。

基本要求：
⑴以“GB3688.1—84”轮式装载机的基本系数的要求为设计依据。

⑵整机主要参数达到或超过我国同级别装载机水平。

⑶贯彻“三化”，方便生产，方便用户。

⑷力争降低制造成本。

1.2 主要部件结构形式
⑴变速箱：小四轮拖拉机变速箱。

⑵驱动桥：后桥驱动，小四轮拖拉机驱动桥。

⑶离合器：小四轮拖拉机主离合器。

⑷制动器：小四轮拖拉机制动器。

⑸工作装置：单板Z型反转四连杆机构，单摇臂、卧式动臂油缸。

⑹车架：铰接式车架，全部钢板式焊接。

⑺转向器：摆线转子式全液压转向器。

⑻轮胎：T.50—16。

1.3 主要技术参数
型号：ZL05
额定装载质量(kg)：500
额定斗容量(m3)：0.25
最大卸载高度(mm)：大于1900
相应卸载距离(mm)：大于800
轴距(mm)：1540
轮距(mm)：1150
最小离地间隙(mm)：245
车速(km／h)：前进：V1=1.9, V2=4.4
V3=5.97, V4=7.1
V5=13.9, V6=22.2
后退：V R1=4.58
掘起力（KN）：1100 最大牵引力（N）：9000 发动机额定功率(kW)：15 机重（kg）：1800
第二章总体设计
第二章总体设计
2.1 基本结构原理图
图2-1基本结构原理图
2.2 基本参数选取与确定
⒈额定斗容：0.25m3，根据物料比重范围可加大，一般取0.25～0.29 m3之间。

⒉额定载重：500㎏。

⒊最大卸载高度：1900mm，此高度满足CA141以下车辆满载要求。

⒋卸载距离：800mm，能满足CA141卡车要求。

⒌最大卸载角：地面与最高卸载位置均应达到45°，以满足小型装载机的多用途要求。

⒍动臂举开时间：根据JB标准，参照相近规格样机，考虑到我国装载机液压系统的压力范围及元件（泵，阀，接头等）的制造质量确定。

动臂举开：不大于5秒
动臂下落：不大于2.7秒
卸料时间：不大于1.6秒
⒎行使速度
因采用小四轮拖拉机的传动系统，所以速度范围相同，即：
车速(km／h)：前进：V1=1.9, V2=4.4
V3=5.97, V4=7.1
V5=13.9, V6=22.2
后退：V R1=4.58
⒏越野性
最小离地间隙：0.245m，较高，通过性好
最大爬坡度：22°
最小转弯半径：3200mm
最大外形尺寸：3734×1350×2363mm。

（为获得较好的通过性及紧凑的结构外形，采用对比、差值方法，选取上述参数）
⒐主要尺寸及重量分布
ⅰ）轴距：1540mm
ⅱ）轮距：1150mm
从整机静态及动态稳定性计算及通过性来确定上述参数。

ⅲ）由结构布置及最小转弯半径来确定前后车架的铰接位置，取中点偏前的方案。

ⅳ）整车重量：考虑到发动机功率储备不大，机重取Q=1800㎏
空载时前桥：后桥=35％：65％
满载时前桥：后桥=60％：40％
⒑方向机采用摆线式液压转向器，可靠性好，适应小型装载机使用。

⒒驱动方式：后桥驱动。

考虑到直接采用小四轮的传动系，结构简单，降低制造成本，采用单桥驱动。

不足之处：影响牵引力的发挥，但对额
第二章总体设计
定载重量为500㎏的装载机，发动机仅为15HP，基本可以满足装载散装物料的要求。

⒓变速箱：人力换档变速箱。

这种变速箱是靠操纵杆件及拨叉夹拨动齿轮，使不同齿轮啮合，对啮合换挡，换挡时，必须切断动力，并且有冲击。

但其结构简单，制造容易，适用于小型机械传动装载。

2.3 发动机
型号：SD1100ND型
ⅰ）卧式、单缸、四冲程
ⅱ）缸径×引程：100×115mm
ⅲ）额定转速及功率：2200r/min，11KW
ⅳ）最大扭矩及转速：450N•m，1600～1700r/min
ⅴ）燃油消耗率：250.2KW/h
ⅵ）净重：185㎏
ⅶ）冷却及启动方式：冷凝，电启动
2.4 液压系统
⒈考虑到小型装载机，柴油机功率不大，采用工作装置和转向系统共泵的方案。

选用齿轮泵：CB—G1025
q=25.4ml/r，η额=200rpm，n max=3000rpm，P=16Mpa
⒉多路换向阀
额定压力：P=16Mpa
额定流量：Q=63L/min
型号：DL —b15L—Tw—GL—GC
⒊油缸
动臂缸：HSGL01—50/28E—1101
铲斗缸：HSGL01—63/35E—130r 转向缸：HSGL01—40/22E—2801 系统压力：P=12.5MPa
第三章
工作装置设计
第三章 工作装置设计
3.1 概述
装载机的铲掘和装卸物料作业是通过工作装置的运动实现的，装载机的工作装置是由铲斗、动臂、摇臂、连杆及转斗油缸和动臂油缸组成。

铲斗与动臂及通过连杆或托架与转斗油缸铰接，用以装卸物料；动臂与车架及与动臂油缸铰接，用以升降铲斗。

铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。

3.2 铲斗基本参数的确定
3.2.1 Bg 的确定
Bg 要大于装载机每边轮胎宽度5～10cm ，则
Bg=1374mm
3.2.2 回转半径R 0
0R =
2
01
1
{0.5(cos )sin [0.5(1)]}
2
180
p
g
g
z
k
ctg b B πν
ννλλλννλ+---
图3-1 铲斗基本参数简图。