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附件5
開(kāi)題報(bào)告
課題名稱
ZL60輪式反轉(zhuǎn)六連桿裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
學(xué)生
學(xué)號(hào)
一、 課題的來(lái)源及意義
本文課題來(lái)源于生產(chǎn)生活，面向于裝載機(jī)的工作裝置設(shè)計(jì)。
本次課題的意義是通過(guò)設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)專業(yè)的基本知識(shí)，掌握Z(yǔ)L50D型輪式反轉(zhuǎn)六連桿裝載機(jī)工作裝置及主要構(gòu)件強(qiáng)度設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法。使學(xué)生得到現(xiàn)代工程師技術(shù)能力的基本訓(xùn)練，進(jìn)一步提高專業(yè)設(shè)計(jì)能力。
二、 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及研究背景
1、國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)裝載機(jī)行業(yè)起步較晚，其制造技術(shù)是陸續(xù)從美國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)家引進(jìn)的。目前，我國(guó)裝載機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)水平只相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)80年代的生產(chǎn)制造水平。雖然目前國(guó)內(nèi)裝載機(jī)的生產(chǎn)廠家群雄并立，并且有增無(wú)減，但國(guó)內(nèi)的企業(yè)自主開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力較弱，產(chǎn)品更新?lián)Q代以適應(yīng)市場(chǎng)需求的能力差，不能及時(shí)適應(yīng)市場(chǎng)的需求。在生產(chǎn)制造上，工藝裝備水平和生產(chǎn)能力低，造成關(guān)鍵零部件技術(shù)不過(guò)關(guān)，整機(jī)的可靠性，故障率，使用壽命，機(jī)、電、液一體化水平，外觀質(zhì)量，操縱靈活性和舒適性方面與先進(jìn)國(guó)家產(chǎn)品相比差距較大。目前，我國(guó)裝載機(jī)的發(fā)展有如下一些特點(diǎn)：
（1） 缺乏高科技含量，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，檔次低
我國(guó)生產(chǎn)的裝載機(jī)的技術(shù)水平普遍較低，高科技附加值少，產(chǎn)品檔次低，屬于中等偏下水平。產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，國(guó)產(chǎn)裝載機(jī)大故障的部位主要集中在傳動(dòng)系統(tǒng)，小毛病主要出現(xiàn)在液壓系統(tǒng)。
（2） 設(shè)備的靈活性、舒適性較差
靈活性是反映裝載機(jī)工作效率的一個(gè)重要指標(biāo)。由于設(shè)計(jì)或制造等原因，各個(gè)部件不能自如運(yùn)作，工作起來(lái)笨拙不堪，現(xiàn)場(chǎng)講是出工不出力、出力不出活?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，其環(huán)境千差萬(wàn)別，特別是洞室、狹窄惡劣地段工作更需要靈活性，在這方面國(guó)外的大噸位設(shè)備也遠(yuǎn)比國(guó)內(nèi)小噸位設(shè)備靈活的多。
設(shè)備的舒適性是指駕駛員在操作設(shè)備作業(yè)時(shí)所感受到的舒適程度，也包括環(huán)保方面的排放標(biāo)準(zhǔn)和噪聲大小等。國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品駕駛室的噪聲控制、密封問(wèn)題都沒(méi)有得到很好的解決。一些廠家試圖在駕駛室里安裝收錄機(jī)等音響系統(tǒng)，其實(shí)在沒(méi)解決設(shè)備噪聲之前，這些都是徒勞的；同理，在沒(méi)有解決駕駛室密封問(wèn)題之前，一切空調(diào)等通風(fēng)換氣裝置都是沒(méi)有任何意義的。
（3） 用途單一，產(chǎn)品規(guī)格中間大兩頭小
我國(guó)生產(chǎn)的裝載機(jī)所配有的附屬作業(yè)裝置有限，造成裝載機(jī)使用功能少、用途單一。盡管已能產(chǎn)生出0.4~10t 的裝載機(jī)產(chǎn)品，但產(chǎn)量主要集中在1~5t 范圍內(nèi)，無(wú)力生產(chǎn)微型級(jí)、大型級(jí)產(chǎn)品，造成了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中間大、兩頭小的格局。
2、國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r
（1） 產(chǎn)品形成系列，更新速度加快并朝大型化和小型化發(fā)展
產(chǎn)品的系列化、成套化、多品種化成為主流。為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，各廠商加快了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，如以卡特彼勒為代表的美國(guó)，以小松公司為代表的日本和裝載機(jī)生產(chǎn)第三大集團(tuán)西歐各廠家都加快推出多功能，全面兼顧動(dòng)力性、機(jī)動(dòng)性與靈活性的新產(chǎn)品，以滿足不同用途用戶的需求。此外，裝載機(jī)的大小規(guī)格向兩頭延伸，以適應(yīng)大型露天煤礦或金屬礦和狹窄施工場(chǎng)所，如倉(cāng)庫(kù)、貨棧、農(nóng)舍、地下等場(chǎng)所的裝載作業(yè)。這些產(chǎn)品如美國(guó)克拉克公司生產(chǎn)的675型，功率達(dá)1000 kW ， 而日本東洋遠(yuǎn)般株式會(huì)社生產(chǎn)的310型，斗容量?jī)H為0.11m3 ，功率為9.8kW。此外，裝載機(jī)還向高卸位、遠(yuǎn)距離方向發(fā)展。如JCB公司開(kāi)發(fā)了收縮臂式裝載機(jī)，小松公司開(kāi)發(fā)了能擴(kuò)大作業(yè)范圍帶伸縮機(jī)構(gòu)的裝載機(jī)。
（2） 采用新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)，產(chǎn)品性能日趨完善
近年開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品普遍采用了高性能發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)換擋變速器、大流量負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)、前后防滑差速器、多片濕式盤(pán)式制動(dòng)器、行走顛簸減振先進(jìn)技術(shù)，并綜合液壓、微電子和信息技術(shù)制造，并應(yīng)用了很多智能系統(tǒng)。工作裝置連桿機(jī)構(gòu)推陳出新，各種自動(dòng)功能更趨于成熟、完善。
（3） 發(fā)展多種工作裝置，不斷滿足市場(chǎng)需求
所有廠家的產(chǎn)品都強(qiáng)調(diào)一機(jī)多用，配用快換裝置及多種附件，可以換裝幾種到幾十種甚至上百種不同的作業(yè)裝置，如VME集團(tuán)生產(chǎn)的VolvoBM裝載機(jī)可更換多達(dá)100余種的工作裝置，如各種用途的鏟斗、裝卸叉、吊具、清掃裝置、集草叉、除雪鏟、路面銑刨器具、壓實(shí)器具、破碎器具、地表鉆等，以便進(jìn)行裝載、鏟平、搬運(yùn)、挖掘、清理等作業(yè)。各種工作裝置的更換非常簡(jiǎn)便，司機(jī)在駕駛室內(nèi)只需1~2min就可以輕而易舉的完成。
（4） 易于維修、保養(yǎng)，注重環(huán)保
所以產(chǎn)品都充分考慮到可維護(hù)、維修性，各關(guān)鍵零部件和維護(hù)點(diǎn)都預(yù)留了足夠的通路，保養(yǎng)點(diǎn)集中并可以在地面上進(jìn)行，普遍采用了自動(dòng)集中潤(rùn)滑。大量機(jī)罩都采用可展開(kāi)結(jié)構(gòu)，可整體翻轉(zhuǎn)，有些機(jī)型的駕駛室還可以整體傾翻。許多產(chǎn)品發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇采用液壓驅(qū)動(dòng)。大部分產(chǎn)品設(shè)有微機(jī)操作信息中心供維修查詢。各個(gè)廠家也都十分注意產(chǎn)品的環(huán)保，主要從降噪降污和節(jié)約能源入手。普遍采用了降噪、將污染、滿足現(xiàn)有排放法的清潔型發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)對(duì)機(jī)器主要噪聲源都采取了各種防護(hù)措施。
三、 本課題的研究目標(biāo)和內(nèi)容
斗容：3.3 m3 額定載重量：6t 最大鏟取力：180kN 最大牽引力：165KN
最小卸載距離：1250mm 最大卸載高度：3100mm
（1）ZL60輪式裝載機(jī)工作裝置的機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要構(gòu)件的強(qiáng)度校核計(jì)算；
（2）編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（40頁(yè)左右不少于1.2 萬(wàn)字）；
（3）繪制ZL60輪式裝載機(jī)工作裝置裝配圖一張（A0）；
（4）繪制動(dòng)臂部件圖一張（A1）；
（5）繪制鏟斗部件圖一張（A1）。
四、 本課題研究方法及進(jìn)度安排
1、研究方法
（1） 在圖書(shū)館和網(wǎng)上查閱有關(guān)裝載機(jī)的資料，整理選取相關(guān)的資料；
（2） 查看主要生產(chǎn)廠家的裝載機(jī)視頻案例；?
（3） 與同學(xué)配合，向老師請(qǐng)教，做出改進(jìn)后的裝載機(jī)；
（4） 運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)采用計(jì)算法和類比法綜合運(yùn)用的方法；
（5） 根據(jù)自己最后的設(shè)計(jì)，確定最終方案。
2、進(jìn)度安排：
（1） 第一~二周：查閱相關(guān)資料；
（2） 第三~四周：進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)計(jì)算；
（3） 第五~八周：進(jìn)行機(jī)械制圖的繪制；
（4） 第九~十周：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
（5） 第十一~十二周：整理資料，進(jìn)行答辯。
五、 實(shí)驗(yàn)方案的可行性分析和已具備的實(shí)驗(yàn)條件
輪式裝載機(jī)屬于鏟土運(yùn)輸機(jī)械類，是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口和礦山等建設(shè)工程的土石方施工機(jī)械。具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動(dòng)性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于加快工程建設(shè)速度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工程質(zhì)量，降低工程成本都發(fā)揮著重要的作用，是現(xiàn)代機(jī)械化施工中不可缺少的裝備之一。
隨著我國(guó)加入WTO組織和西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)程，及水電、港口、公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的增多，國(guó)外先進(jìn)工程機(jī)械先后涌入中國(guó)市場(chǎng)，我國(guó)工程機(jī)械設(shè)施同時(shí)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。這也意味著我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)對(duì)技術(shù)人才的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求。
六、 具體參考文獻(xiàn)
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[2] 李健成.礦山裝載機(jī)械設(shè)計(jì)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1989
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[8] 周嶺、張有強(qiáng)．機(jī)械工程專業(yè)英語(yǔ)[M]．北京：北京航天航空大學(xué)出版社．2014.8
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
注：1、本表可根據(jù)內(nèi)容續(xù)頁(yè)；2、指導(dǎo)教師意見(jiàn)及簽名手寫(xiě)，其他內(nèi)容電子版填寫(xiě)。