履带式推土机总体方案及传动系统设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

题 目：履带式推土机总体方案及传动系统设计

专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 学 号 班 号 指导教师 日 期

1．课题背景及研究的目的和意义

1.1课题背景

我国生产推土机，是新中国成立以后才开始的。最初是在农用拖拉机上加装推土装置。随着国民经济的发展，大型矿山、水利、电站和交通等部门对中大型履带式推土机的需求不断增加，我国中大型履带式推土机制造业虽有较大发展，但已不能满足国民经济发展的需要。从20世纪60年代至今，国内推土机行业的生产企业一直稳定在4家左右，原因是推土机产品的加工要求高、难度大，批量生产需要较大的投入，因此一般企业不敢轻易涉足。在此背景之下，我们研究履带式推土机就有了很大的意义。

1.2研究的目的和意义

研究的目的和意义：设计一种可靠性，耐久性，维修性，操作性，安全性高的履

带式推土机，其中，推土机前方装有大型的金属推土刀，使用时放下推土刀，向前铲削并推送泥、沙及石块等，能单独完成挖土、运土和卸土工作。履带式推土机附着牵引力大，接地比压小，爬坡能力强，但行驶速度低。

2．国内外在该方向的研究现状及分析

2.1国外现状及分析

50年代履带式推土机功率只有74kW, 品种规格不全, 发展不快, 70年代初出现了301. 5kW的推机。随着资源开发和大型建筑工程提高生产率的需要, 围绕高效率、低成本为核心开发了大型化、液压化和机电一体化的履带式推土机。 1美国卡特彼勒公司

1977年末该公司推出522kW的D10型推土机后相继又推出574kW的D11N 型推土机, 使该公司在当时国际工程机械行业居主导地位。 2 日本小松公司

1975年推出456kW的D455A型推土机; 1981年在美国世界工程机械博览会上展出755kW的D555A型推土机; 1986年推出552kW的D475A-1型推土机, 相继又推出574kW的D475- 2型推土机。后者采用半刚性履带行走装置, 装有大容量推土铲和大型松土器, 同时装有电子监测系统, 从而减少履带打滑, 增大牵引力, 提高了生产能力, 增加了可靠性 3德国利勃海尔公司

该公司主要生产静液压履带推土机。其特点: 结构简单、简化维修; 通过对柴油

发动机转速传感器而进行的行走液压泵电子控制, 可最优利用发动机功率, 防止发动机过载, 每条履带都由电子控制变量柱塞马达单独驱动, 提高了机动性; 行走台架减震悬挂, 安在枢轴上的弹性结构和平衡梁有效地吸收震动, 运转平稳; 重心低, 行驶稳定性好; 工作装置外形合理, 结构坚固; Lit ronic电子智能装置对整个系统和液压装置进行自动控制。

2.2国内现状及分析

目前国内履带式推土机已初步形成一定生产规模, 研制水平有了长足进步, 不仅

基本上满足了国内市场的需要, 而且已打入国际市场。但与世界先进水平相比还有较大差距, 产品技术水平低、可靠性较差、规格偏小, 多数在200kW以下。 为了推广国外新型高效推土机技术, 我国不仅引进先进的机型或与国外有关制造商合作生产, 而且瞄准国外先进技术, 组织力量进行攻关, 均取得了明显效果。如1982年黑龙江省引进两台D9L型高架链轮推土机; 1986年云南省引进了D10型推土机; 1988年引进了D10N和D355A- 3型推土机山东推土机总厂二分厂引进美国卡特彼勒公司的履带行走装置制造技术; 鞍山工程机械股份有限公司和德国利勃海尔公司合作开发全液压推土机; 1989年洛阳第一拖拉机集团与卡特彼勒公司签订了N系列推土机合作生产合同。

1996年上海彭浦机器厂和天津工程机械研究所联合完成“八五” 攻关的新产品—— 上海410型履带式推土机,是我国目前自行开发的最大推土机。其特点是发动机功率306kW、整机重量47t; 采用重发K TA19- C型柴油机; 燃料供给系统装有美国康明斯PT泵, 可提供最佳供油状态; 行走机构引导轮、支重轮、托轮用浮动油封密封, 履带液压张紧,整体密封, 噪声小, 寿命高; 直角倾斜推土铲、刀角由低合金钢制造, 强度高、耐磨损, 用液压伺服助力机构, 操纵省力; 外形美观大方, 驾驶室有防滚翻装置, 安全可靠, 舒适性好。

3．研究内容及拟解决的关键问题

3.1研究内容

1) 履带式推土机需求调研；

2) 履带式推土机总体方案设计；包括结构的确定，执行机构,行走机构和传动机构的确定

3) 履带式推土机传动系统设计；包括液力机械变矩器，变速器，中央传动和最终传动机构的设计

4) 履带式推土机传动系统主要零部件设计；液力机械变矩器和变速器的设计,

5) 履带式推土机传动系统的虚拟装配；

3.2拟解决的关键问题

解决推土机液力机械变矩结构复杂的的问题。解决变速器工作效率低的问题

4. 拟采取的研究方法和技术路线、进度安排、预期达到的目标

4.1拟采取的研究方法和技术路线

研究方法

1) 功能原理分析法：通过对推土机功能、原理的分析，分析推土机在使用中存在的问题，提出问题并分析原因，作出合理的解释判断，最终解决问题。

2) 可靠性设计：分析、计算机械零部件的运行寿命,构件必须能保证推土机寿命持久性，保证推土机运行安全可靠，因此必须进行可靠性设计。

3) 比较法：通过同类推土机的对比，明确所涉及推土机性能的优劣，作为设计工装装置构件的参考。.

4) 计算法：根据功能效果，计算设计工作装置结构。 技术路线

对行星式动力换档变速箱的设计研究,是通过对整机行驶档位的确定,发动机和变

矩器及变速箱的匹配,找到合适的变速箱的传动比,使其满足整机的设计要求。并通过对行星变速箱传动方案的设计和综合判别,确定最佳的设计方案和设计简图,再进行配齿计算,然后确定行星变速箱的主要结构和主要参数,并对其中的关键零件进行校核

4.2进度安排

2015春季学期：

第1-4周： 完成履带式推土机总体方案设计和传动系统设计；画出总体方案图。 第5-7周： 完成履带式推土机传动系统装配图； 第 8 周： 撰写中期报告，中期检查；

第9-10周： 完成履带式推土机传动系统主要零件设计，画出零件图； 第11-12周：完成履带式推土机传动系统的虚拟装配； 第13-14周：撰写论文，翻译英文参考文献； 第15周： 准备答辩，答辩。

4.3预期达到的目标

1) 完成履带式推土机的总体方案设计 2) 完成履带式推土机的传动系统的设计

3) 完成履带式推土机传动系统中重要零件液力变矩器的设计

5．课题已具备和所需的条件

已具备的条件：查阅各种资料，已基本掌握了履带式推土机的总体方案和传动系

统。掌握了AUTO CAD等三维设计软件可进行履带式推土机的三维设计。

所需的条件：所需要履带式推土机传动系统中液力变矩器和变速器的具体设计要求和参数

6．研究过程中可能遇到的困难和问题，解决的措施

1) 液力变矩器结构复杂，设计过程中可能遇到设计零件不完全的问题。

2) 履带式推土机零件众多，结构复杂，在总体方案设计中可能存在设计不到位

的问题

解决方案：在设计之前，尽量现查阅资料，掌握液力变矩器和变速器的工作原理。

7．参考文献

[1] 诸文农. 履带推土机结构与设计[ M ].北京: 机械工业出版社 [2] 杨晋生. 铲土运输机械设计[M].北京: 机械工业出版社 [3] [日]浅原达士.超大型推土机的概况[J].建设机械化

[4] 曹国均. 最新Visual BASIC 5.0 中文版手册[M].电子科技大学出版社 ［5］郭 俊．全液压推土机行驶静压驱动系统研究［D］西安：长安大学． ［6］姚怀新．工程车辆液压动力学与控制原理［M］北京：人民交通出版社 ［7］姜友山，邹广德．全液压推土机液压马达选型研究［J］．建筑机械化

［8］马鹏飞，龙水根，杨喜龙，等．全液压推土机行走动系统参数匹配及计算［J］ 建设机械技术与管理

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