平地机整机及工作装置设计(精品)☆

摘  要
平地机的主要用途是大面积平整场地、筑路养路及其多种辅助性工作。在这些应用场合，它是一种高效率机械。随着我国经济建设的飞速发展，交通运输任务日益繁重，要求兴建更多的现代化机场和铁路公路网，尤其是高速公路的建设，必将在我国的交通运输中发挥更大的作用。机场和高速公路对路面的平整精度有很高的要求，这种高精度的大面积平整作业，通常必须使用具有较高生产率和平整精度的平地机。虽然推土机也有平整场地的作业功能，但是其效率和平整精度却远不如平地机，因此它可称作是平整作业的专用机器。
    铲刀是平地机的主要工作装置，铲刀安装在弓形梁架下方牵引架的回转圈上。回转圈是一个带内齿的大齿圈，它支承在牵引架上，可在回转驱动装置的驱动下绕牵引架转动，从而带动铲刀回转。平地机的铲刀在空间的运动形式比较复杂，可以完成六个自由度的运动。
    本文主要介绍了平地机的工作装置的设计方法，并对蜗杆减速机构和铲刀进行了设计和校核。
关键词：平地机 ；工作装置 ；铲刀

Abstract
Grader are mainly used for large-scale land leveling, road maintenance and various ancillary road construction work. In these applications, it is an efficient machine. With the rapid development of China's economic construction, the increasing volume of traffic transportation task, for the construction of more modern airports and railways, highways network, You Qi is an expressway in the building, it will Zai Zhong of China's transport Fahuigengda role. Airport and highway pavement in the formation of the high accuracy requirements, this high-precision large area of flat work, usually have to use the formation of high productivity and precision of motor graders. Although there are bulldozers leveling the ground and operating functions, but its efficiency and accuracy of Queyuanburu ground leveling machines, so it can be called a smooth operation of the dedicated machine.
    Grader blade is the main working device, installed in the arched beams blade below the turning circle on the traction frame. Turning circle is a large ring gear with internal teeth, which supports the shelves in traction, may be driven by rotary drive rotating around the tractor to drive the blade rotation. Grader blade movement in the form of more complex space, six degrees of freedom of movement can be completed.
    This paper describes the work grader device design method, and worm gear box and blade were designed and checked.
Key words:  motor graderr ； working device ； blade
 
总体方案设计
土的切削理论
铲土运输机械与土的关系
铲土运输机械是指利用刀型或斗型切削装置在行走中切削或铲掘土，并能把所铲削的土运送到一定距离自行卸掉的机械。它也包括专门用于越野运输的自卸运输车辆。
铲土运输机械的作业对象，通常是地表层的砂、粘土、土砂杂草碎石的堆积物、各种建筑垃圾以及可以铲装的各种石料等，除了大块岩石之外，统称为“土”。
铲土运输机械与土的关系极为密切。一方面是它们的行走机构（车轮或履带）与土的相互作用；另一方面是它们的工作装置（铲刀或铲斗）与土的相互作用。例如图 2-1所示推土机的作业情况说明了这种关系：土是推土机的作业对象；土又是推土机的支承物，推土机依靠土给它的反作用力（牵引力）来加工土自己本身。这种密切关系是设计铲土运输机械时所必须考虑的：
1）    土要能够支持住机器，使它在作业过程中不下陷——有良好的通过性；
2）    车辆的行走机构在相应的路面上能够充分发挥出牵引力；
3）    合理确定工作装置的结构及参数，以便尽可能降低土的切削阻力，以获得良好的作业效率，降低能源的消耗。

本设计的任务是完成平地机的总体设计，具体是完成平地机工作装置的设计。查阅相关关资料后，确定了平地机的总体设计方案及工作装置减速器的类型，随后进行了传动部分具体结构及零部件的设计和校核。
本文主要进行了减速器及其内部构件的设计校核以及平地机铲刀设计校核。其中，减速器采用蜗杆-齿轮减速的方案，减速器承载能力强，传动力矩大，传动平稳性好，体积小，易拆卸。
通过本次设计，对平地机的总体结构有了具体而深入的了解。通过杨老师的悉心指导与帮助，同时参考了一系列的相关资料，对工程机械的设计方法、设计步骤有了进一步的了解；综合运用了已学课程的有关理论和知识；熟悉了与机械设计有关的标准、规范、资料、手册。

毕业设计主要内容和要求：
1.    设计参数
发动机功率：132kw
入土深度：500mm
铲刀长度：3965mm
2．设计内容及要求
平地机整机及工作机构传动方案设计
完成工作机构主要零部件设计
按照学院规定完成设计任务书

目    录      30000字
1 绪论    1
1.1铲土运输机械概述    1
1.1.1铲土运输机械的组成、用途及其在国民经济建设中的作用    1
1.1.2铲土运输机械的发展概况与发展趋势    1
1.1.3铲土运输机械的使用性能    2
1.2平地机概述    2
1.2.1平地机简介    2
1.2.2平地机用途    3
1.2.3平地机分类及代号表示方法    3
1.2.4平地机的主要技术参数    4
1.3国内外平地机发展现状    4
1.3.1国外平地机发展现状    4
1.3.2国内平地机发展现状    6
2 总体方案设计    7
2.1土的切削理论    7
2.1.1铲土运输机械与土的关系    7
2.1.2土的主要物理机械特性    8
2.1.3土的切削理论    10
2.2平地机总体设计    10
2.2.1平地机的结构选型    10
2.2.2平地机总体参数的确定    12
3 工作装置蜗轮蜗杆减速机构设计    13
3.1总体设计    13
3.1.1传动方案的确定    13
3.1.2液压马达选择    13
3.1.3总传动比及传动比分配    14
3.1.4传动装置运动参数的计算    15
3.2传动件设计计算    15
3.2.1第一级蜗杆减速机构的设计    15
3.2.2第二级圆柱直齿轮减速机构的设计    19
4 工作装置铲刀的设计    23
4.1平地机基本作业分析    23
4.1.1平地机的基本作业型式    23
4.1.2各种作业方式受力情况    25
4.1.3铲刀铲土面积    25
4.2铲刀基本参数    26
4.3铲刀的结构    26
4.4铲刀阻力计算    26
4.4.1铲刀的切削阻力    27
4.4.2铲刀与地面接触的水平摩擦阻力    27
4.4.3铲刀前土堆沿地面移动时的阻力    28
4.4.4铲刀前面地堆沿铲刀表面纵向移动所造成的阻力    29
4.5铲刀尺寸的确定    29
4.5.1铲刀的长度    29
4.5.2铲刀的高度    30
4.5.3铲刀曲率半径    31
4.6平地机刀片标准设计    31
4.6.1材料选择    31
4.6.2刀片的横截面主要形状和基本尺寸    31
4.6.3刀片长度的确定    32
4.6.4螺栓孔的形状和尺寸    34
4.6.5技术要求    34
5 轴的设计与校核    34
5.1蜗杆轴的设计与校核    34
5.1.1计算作用在蜗杆上的力    34
5.1.2初步估算轴颈    35
5.1.3轴的结构设计    35
5.2蜗轮轴的设计与校核    38
5.2.1计算作用在蜗轮上的力    38
5.2.2初步估算轴颈    38
5.2.3轴的结构设计    39
6 键和轴承的选择与校核    41
6.1键的选择与校核    41
6.1.1蜗杆轴的键    42
6.1.2蜗轮轴的键    42
6.2轴承的选择与校核    42
6.2.1蜗杆轴承的选择与校核    42
6.2.2蜗轮轴承的选择与校核    43
7 平地机常见故障分析及对策    44
7.1离合器常见故障及排除    44
7.2变速器常见故障及排除    45
7.3液压系统常见故障及排除    46
7.4液力变矩器的故障与排除    46
8 平地机的新技术展望    46
8.1大型化、功能多样化、高速度    47
8.2传动系统的高效率及恒速作业    47
8.3提高产品的可靠性和使用寿命    47
8.4智能化和信息技术的应用    47
8.5环境保护和人机工程的应用    48
9 结论    49
参考文献    50
翻译部分    51
英文原文    51
中文译文    56
致  谢    59