3927 裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計

3927 裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計,裝載,機(jī)工,裝置,結(jié)構(gòu)設(shè)計 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表指導(dǎo)教師： 張海 職稱： 副教授 所在院（系）： 機(jī)械與動力工程學(xué)院 教研室（研究室）： 機(jī)械設(shè)計教研室 題 目 裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生姓名 張娜 專業(yè)班級 08 機(jī)設(shè) 2 班 學(xué)號 0828080114一、選題質(zhì)量：（主要從以下四個方面填寫：1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能否體現(xiàn)綜合訓(xùn)練要求；2、題目難易程度；3、題目工作量；4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟(jì)、社會、文化及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度）本題目為裝載機(jī)工作裝置設(shè)計，主要涉及對零件結(jié)構(gòu)的工藝分析，選材，裝載機(jī)的選擇，利用 PROE 建模等，本設(shè)計與我本科階段所學(xué)專業(yè)知識緊密相連，符合專業(yè)培訓(xùn)目標(biāo)，題目的難度與工作量都比較適中，本題目與日常生產(chǎn)，科研等實(shí)際結(jié)合程度非常大，在做本設(shè)計時，需要查閱各種資料，完成很多難題。通過這次設(shè)計的的鍛煉能夠很大程度運(yùn)用綜合的鍛煉我的知識的能力，為以后在這方面的創(chuàng)新打下結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。二、開題報告完成情況：我認(rèn)真分析了選題，通過調(diào)查和親自去工廠里實(shí)習(xí)，非常明確自己的課題設(shè)計方向與內(nèi)容，在實(shí)習(xí)中通過對裝載機(jī)工作過程認(rèn)真分析，認(rèn)為開題報告完成的比較順利。三、階段性成果：1.通過查閱有關(guān)資料和文獻(xiàn)對設(shè)計的主要內(nèi)容有了一個系統(tǒng)的了解。2.對裝載機(jī)工裝裝置原理有了一個清醒的認(rèn)識。3.對涉及的整體思路有個初步方案。4.各子控制系統(tǒng)正在設(shè)計中。5.順利完成開題報告設(shè)計日志緊隨設(shè)計進(jìn)度進(jìn)行。6.系統(tǒng)控制大體框架基本完成。7.圖形正在繪制過程中。4、存在主要問題：1.對各工作原理還不是很熟悉，需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)。2.對系統(tǒng)中各元件的選型還沒確定；對各元件參數(shù)的整體還不確定。3.整體設(shè)計方案漏洞瑕疵比較多，需要進(jìn)一步改進(jìn)。4.繪圖軟件應(yīng)用不是很熟練，需要加強(qiáng)練習(xí)。5.對論文格式排版還不能完全符合要求，需要進(jìn)一步細(xì)化。五、指導(dǎo)教師對學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)中，勞動、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)展等方面的評語指導(dǎo)教師： （簽名）年 月 日1河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目名稱 裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生姓名 張娜 專業(yè)班級 機(jī)設(shè) 2 班 學(xué)號 0828080114一、 選題的目的和意義：自 90 年代以來，國內(nèi)外工程機(jī)械進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期，工程機(jī)械產(chǎn)品以信息技術(shù)為先導(dǎo)，在發(fā)動機(jī)燃料燃燒與電控、液壓控制系統(tǒng)、自動操縱、可視化駕駛、精確定位與作業(yè)、故障診斷與監(jiān)控、節(jié)能與環(huán)保等方面，進(jìn)行了大量的研究，開發(fā)出許多新結(jié)構(gòu)（或系統(tǒng)）和新產(chǎn)品，提高了工程機(jī)械的高科技含量，促進(jìn)了工程機(jī)械的發(fā)展。裝載機(jī)是一種用途十分廣泛得工程機(jī)械，它可以用來鏟裝、搬運(yùn)、卸載、平整散裝物料，也可以對巖石硬土等進(jìn)行輕度得鏟掘工作，因此，它被廣泛應(yīng)用于建筑、公路、鐵路、水電、港口、礦山及國防等工程中，對加快工程建設(shè)速度、減輕勞動強(qiáng)度、提高工程質(zhì)量、降低工程成本具有重要作用，所以裝載機(jī)在國內(nèi)外不論是品種或是在產(chǎn)量方面都得到迅速發(fā)展，成為工程機(jī)械得主要品種之一。而合理的工作裝置結(jié)構(gòu)更能起到事半功倍之成效。二、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況：[1] 王國彪·楊力夫·編著·工作裝置優(yōu)化設(shè)計：機(jī)械工業(yè)出版社， 1996[2] 吉林工業(yè)大學(xué)工程機(jī)械教研室. 輪式裝載機(jī)設(shè)計（M） . 北京：中國建筑工業(yè)出版社. 1982. 11：63－85[3] 井下鏟斗式裝載機(jī)·機(jī)械工業(yè)出版社[4] 周復(fù)光. 鏟土運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計與計算(M). 北京：水利水電出版社 . 1988. 6：99－143[5] 張瑞肖. ZL50 輪式裝載機(jī)工作裝置的改進(jìn)（J）. 機(jī)械產(chǎn)品與科技 . 2005,1(1)：29－30[6] 王玉良. 挖掘裝載機(jī)五合一鏟斗設(shè)計剖析. 建筑機(jī)械化 .2005,26(3)：18－20[7] 曹旭陽, 張衛(wèi)虎, 王國彪. ZL30C 裝載機(jī)工作裝置的改進(jìn)設(shè)計. 建筑機(jī)械. 2005, 1(1) ：93－94,103[8] 寧濤·王飛·岳榮剛·中文版 Pro／E4.0 基礎(chǔ)教程，清華大學(xué)出版社[9] 岳榮剛·徐小榮·朱敬， Pro／E3.0 機(jī)械設(shè)計 100 例，電子工業(yè)出版社[10] 王國標(biāo). 裝載機(jī)工作裝置優(yōu)化設(shè)計（M）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . 1998. 5[11] 成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊（單行本）[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004.5[13] 楊占敏 王智明 張春秋 等. 輪式裝載機(jī). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2005.82[14] 機(jī)械設(shè)計手冊軟件版 R2.0 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.[15] 李健成. 礦山裝載機(jī)械設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1989.5[16] 其它網(wǎng)絡(luò)檢索到的相關(guān)資料畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度安排（按周說明）1．調(diào)研、收集資料 4.2~4.12 2．熟悉軟件、擬訂研究方案 4.4~4.25 3．研究方案具體實(shí)施 4.18~5.18 4．撰寫計算說明書、完成圖紙繪制 5.18~5.28 5．準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 5.28~6.2 6．畢業(yè)答辯 6.2三、 指導(dǎo)教師審批意見：指導(dǎo)教師： （簽名）年 月 日 3裝載機(jī)裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施工機(jī)械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。換裝不同的輔助工作裝配還可進(jìn)行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。在道路、特別是在高等級公路施工中，裝載機(jī)用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。此外還可進(jìn)行推運(yùn)土壤、刮平地面和牽引其他機(jī)械等作業(yè)。由于裝載機(jī)具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，因此它成為工程建設(shè)中土石方施工的主要機(jī)種之一。 中 國 裝 載 機(jī) 行 業(yè) 的 發(fā) 展中國現(xiàn)代輪式裝載機(jī)起始于 20 世紀(jì) 60 年代中期的 Z435 型。 柳 工 Z435該機(jī)為整體機(jī)架、后橋轉(zhuǎn)向。經(jīng)過幾年的努力，在吸收當(dāng)時世界最先進(jìn)的輪式裝載機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)成功了功 率 為 162KW 的鏟接式輪式裝載機(jī)，定型為 Z450(即后來的 ZL50)，并于 1971 年 12月 18 日正式通過專家鑒定。就這樣誕生了中國第一臺鉸接式輪式裝載機(jī)，從而開創(chuàng)了中國裝載機(jī)行業(yè)形成與發(fā)展的歷史。Z450 型裝載機(jī)具有液力機(jī)械傳動、動 力 換擋、雙橋驅(qū)動、液壓操縱、鉸接式動力轉(zhuǎn)向、氣推油加力制動等現(xiàn)代輪式裝載機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，為當(dāng)時世界先進(jìn)水平。也基本上代表了中國第一代輪式裝載的基本結(jié)構(gòu)。該機(jī)在總體性能方面具有動力性好，插入力有掘起力大、機(jī)動靈活、操縱輕便、作業(yè)效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)。1978 年，天工所根據(jù)機(jī)械部的要求，制訂出以柳 工 Z450 為基型的中國輪式裝載機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)。制訂標(biāo)準(zhǔn)時，保留用 Z 代表裝載機(jī)，用 L 取代“4”代表輪式，改Z450 為 ZL50，就這樣制訂出了以柳工 ZL50 型為基型的中國 ZL 輪式裝載機(jī)系列標(biāo)準(zhǔn)，這是中國裝載機(jī)發(fā)展史上的重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)。該標(biāo)準(zhǔn)制訂出來后按當(dāng)時的行業(yè)分工，柳工、廈工制造 ZL40 以上的大中型輪式裝載機(jī)，成工、宜工制造 ZL30 以下的中小型輪式裝載機(jī)，逐步形成了柳工、廈工、成工和宜工當(dāng)時的裝載機(jī)四大骨干企業(yè)。到 70 年代末、80 年代初中國裝載機(jī)制造企業(yè)已增加至 20 多家，初步形成了中國裝載機(jī)行業(yè)。到目前為止，中國輪式裝載機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了第三代，但最基本的結(jié)構(gòu)仍然是由 Z450(ZL50)演變而來。第二代變化不很大，第三代變化稍大一些。2001 年中國裝載機(jī)全行業(yè)總銷售量已突破 3 萬臺，居世界裝載機(jī)市場的前列。因此，目前中國已經(jīng)成了世界上裝載機(jī)產(chǎn)銷大國。2006 年中國裝載機(jī)行業(yè)全行業(yè)總銷售量為 129，793 臺，比 2005 年的 112，527 臺，增長了 15.3%，凈增了 17266 臺，其凈增量超過了中國裝載機(jī)行業(yè)“八五” 以前任何一年的總銷售量，可以說 2006 年中國裝載機(jī)行業(yè)又是一個紅紅火火的豐收年。2007 年 1-11 月，裝載機(jī) 26 家主要企業(yè)累計銷量為143794 臺，同比（ 109397 臺）增加 34397 臺，增幅為 31.4%；累計出口為 8606 臺，占累計銷量的 6.0%，同比（ 3234 臺）增加5372 臺，增幅達(dá) 166.1%。2008 年，中國裝載機(jī)行業(yè)增速不減，1-7月，全國裝載機(jī)累計銷量為 12.0449 萬臺，同比增幅達(dá) 30.5%。中國裝載機(jī)工業(yè)在發(fā)展的同時，一些問題也日益顯露出來。特別是行業(yè)進(jìn)入門檻極低，價格惡性競爭導(dǎo)致企業(yè)盈利能力低下，營銷理念缺失，市場難以拓展，產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性差，此外，產(chǎn)品及組織結(jié)構(gòu)老化以及服務(wù)升級增加的成本難以消化等因素嚴(yán)重等制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。因此，中國裝載機(jī)企業(yè)必須抓住新的發(fā)展形勢，在產(chǎn)品研發(fā)上體現(xiàn)差異化戰(zhàn)略和成 本 領(lǐng) 先 戰(zhàn) 略 ，繼續(xù)加強(qiáng)行業(yè)以企業(yè)國家級技術(shù)中心和高校及科研院所為主體的科研開發(fā)體系建設(shè)，打造價值鏈營銷，加強(qiáng)品牌建設(shè)，提升品牌價值，只有這樣才能在新形勢下立 于 不 敗 之 地 。中國最大輪式裝載機(jī)是徐工LW1200K。 2010 年 11 月 23 日，在 baumachina2010 展會隆重舉辦之際，徐工科技震撼推出國內(nèi)最大噸位裝載機(jī)——LW1200K，并當(dāng)場銷售，在二十一世紀(jì)第二個十年到來之際，引領(lǐng)中國裝載機(jī)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展進(jìn)入新時代。LW1200K 的問世，使徐工和歐、美企業(yè)并列，成為全球有能力開發(fā)該級別產(chǎn)品的四大巨頭之一。LW1200K 裝載機(jī)是徐工立足市場需求，瞄準(zhǔn)國際高端技術(shù)主流，自主研制開發(fā)的新產(chǎn)品，是中國目前最大噸位的輪式裝載機(jī)，擁有國際先進(jìn)技術(shù)，裝備國際一流部件，體現(xiàn)質(zhì)量、安全和環(huán)保的價值觀念。并順利通過了由吉林 大 學(xué) 、北 京 理 工 大 學(xué) 、東 南 大 學(xué) 、中 國 礦 業(yè) 大 學(xué) 等多名行業(yè)專家的鑒定。鑒定委員會給予了高度評價，并一致認(rèn)為“是國內(nèi)裝載機(jī)行業(yè)的一次重大技術(shù)提升和突破，對打破國外大型裝載機(jī)的絕對壟斷局面，推動中國裝載機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，引領(lǐng)裝載機(jī)行業(yè)朝著高可靠性、高技術(shù)含量、高性能、大噸位的方向發(fā)展具有劃時代的意義” 。 用 途　　裝載機(jī)主要用來鏟、裝、卸、運(yùn)土和石料一類散狀物料，也可以對巖石、硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)。如果換不同的工作裝置，還可以完成推土、起重、裝卸其他物料的工作。在公路施工中主要用于路基工程的填挖，瀝青和水泥混凝土料場的集料、裝料等作業(yè)。由于它具有作業(yè)速度快，機(jī)動性好，操作輕便等優(yōu)點(diǎn)，因而發(fā)展很快，成為土石方施工中的主要機(jī)械。 分 類常用的單斗裝載機(jī)，按發(fā) 動 機(jī) 功 率 ，傳動形式，行走系結(jié)構(gòu)，裝載方式的不同進(jìn)行分類。1、發(fā)動機(jī)功率：①功率小于 74kw 為小型裝載機(jī)。②功率在 74～147kw 為中型裝載機(jī) 　　③功率在147～515kw 為大型裝載機(jī)；④功率大于 515kw 為特大型裝載機(jī)。2、傳動形式：①液力—機(jī)械傳動，沖擊振動小，傳動件壽命長，操縱方便，車速與外載間可自動調(diào)節(jié)，一般在中大型裝載機(jī)多采用；②液力傳動：可無級調(diào)速、操縱間便，但啟動性較差，一般僅在小型裝載機(jī)上采用；③電力傳動：無級調(diào)速、工作可靠、維修簡單、費(fèi)用較高，一般在大型裝載機(jī)上采用。3、行走結(jié)構(gòu)：①輪 胎 式：質(zhì)量輕、速度快、機(jī)動靈活、效率高、不易損壞路面、接地比壓大、通過性差、但被廣泛應(yīng)用；②履帶式：接地比壓小，通過性好、重心低、穩(wěn)定性好、附著力強(qiáng)、牽引力大、比切入力大、速度低、靈活性相對差、成本高、行走時易損壞路面。4、裝卸方式：①前卸式：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、視野好，適合于各種作業(yè)場地，應(yīng)用較廣；② 回轉(zhuǎn)式：工作裝置安裝在可回轉(zhuǎn) 360O 的轉(zhuǎn)臺上，側(cè)面卸 載不需要調(diào)頭、作業(yè)效率高、但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、成本高、側(cè)面穩(wěn)性較差，適用于較俠小的場地。③后卸式：前端裝、后端卸、作業(yè)效率高、作業(yè)的安全性欠好。 選 用 原 則1、機(jī)型的選擇：主要依據(jù)作業(yè)場合和用途進(jìn)行選擇和確定。一般在采石場和軟基地進(jìn)行作業(yè)，多選用履帶式裝載機(jī)；2、動力的選擇：一般多采用工程機(jī)械用柴 油 發(fā) 動 機(jī) ，在特殊地域作業(yè)，如海拔高于 3000m 的地方，應(yīng)采用特殊的高原型柴油發(fā)動機(jī)；3、傳動型式的選擇：一般選用液力— 機(jī)械傳動。其中關(guān) 鍵 部 件 是變矩器形式的選擇。目前中國生產(chǎn)的裝載機(jī)多選用雙渦 輪 、單級兩相液力度矩器。4、在選用裝載機(jī)時，還要充分考慮裝載機(jī)的制動性能，包括多個在制動、停車制動和緊急制動三種。制動器有蹄式、鉗盤式和濕式多片式三種。制動器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般采用加力裝置，其動力源有壓縮空氣，氣頂油和液壓式三種。目前常用的是氣頂油制動系統(tǒng)，一般采用雙回路制動系統(tǒng)，以提高行駛的安全性。 主 要 部 件包括發(fā) 動 機(jī) ，變 矩 器 ，變速箱，前、后驅(qū)動橋，簡稱四大件 。1. 發(fā)動機(jī)。2. 變矩器上有三個泵，工作泵（供應(yīng)舉升，翻斗壓力油）轉(zhuǎn)向泵（供應(yīng)轉(zhuǎn)向壓力油）變速泵也稱行走泵（供 應(yīng)變矩器，變速箱壓力油） ，有些機(jī)型轉(zhuǎn)向泵上還裝有先導(dǎo)泵（供應(yīng)操縱閥先導(dǎo)壓力油） 。3..工作液壓油路，液壓油箱，工作泵，多路閥，舉升油 缸和翻斗油缸。4. 行走油路：變速箱油底殼油，行走泵，一路進(jìn)變矩器一路進(jìn)檔位閥，變速箱離 合 器 。 5. 驅(qū)動：傳動軸，主差速器，輪邊減速器。6. 轉(zhuǎn)向油路：油箱，轉(zhuǎn)向泵，穩(wěn)流閥（或者優(yōu) 先 閥 ）轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向油缸。7. 變速箱有一體的（行星式）和分體的（定軸式）兩種。 工 作 裝 置裝載機(jī)的鏟掘和裝卸物料作業(yè)是通過其工作裝置的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)的。裝載機(jī)工作裝置由鏟斗 1、動臂 2、連桿 3、搖臂 4 和轉(zhuǎn)斗油缸5、動臂油缸 6 等組成。整個工作裝置鉸接在車架 7 上。鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸接，用以裝卸物料。動臂與車架、動臂油缸鉸接，用以升降鏟斗。鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動臂的升降采用液壓操縱。裝載機(jī)作業(yè)時工作裝置應(yīng)能保證：當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖、動臂油缸舉升或降落時，連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗上下平動或接近平動，以免鏟斗傾斜而撒落物料；當(dāng)動臂處于任何位置、鏟斗繞動臂鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動進(jìn)行卸料時，鏟斗傾斜角不小于 45°，卸料后動臂下降時又能使鏟斗自動放平。綜合國內(nèi)外裝載機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)型式，主要有七種類型，即按連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)不同，分為三桿式、四桿式、五桿式、六桿式和八桿式等；按輸入和輸出桿的轉(zhuǎn)向是否相同又分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)等。土方工程用裝載機(jī)鏟斗結(jié)構(gòu)，其斗體常用低碳、耐磨、高強(qiáng)度鋼板焊接制成，切削刃采用耐磨的中錳合金鋼材料，側(cè)切削刃和加強(qiáng)角板都用高強(qiáng)度耐磨鋼材料制成。鏟斗切削刀的形狀分為四種。齒形的選擇應(yīng)考慮插入阻力、耐磨性和易于更換等因素。齒形分尖齒和鈍齒，輪胎式裝載機(jī)多采用尖形齒，而履帶式裝開機(jī)多采用鈍形齒。斗齒數(shù)目視斗寬而定，斗齒距一般為 150-300mm。斗齒結(jié)構(gòu)分整體式和分體式兩種，中小型裝載機(jī)多采用整體式，而大型裝載機(jī)由于作業(yè)條件差、斗齒磨損嚴(yán)重，常采用分體式。分體式斗齒分為基本齒 2 和齒尖 1 兩部分，磨損后只需要更換齒尖。 裝 載 機(jī) 技 術(shù) 的 認(rèn) 可1.裝載機(jī)駕駛技術(shù)操作證由各地安監(jiān)局發(fā)證。2.裝載機(jī)維修技術(shù)由技術(shù)監(jiān)督局發(fā)證。 變 頻 器 在 裝 載 機(jī) 上 的 節(jié) 能 改 造 應(yīng) 用裝載機(jī)在啟動時，電機(jī)的電流會比額定高 5-6 倍的，不但會影響電機(jī)的使用壽命而且消耗較多的電量.系統(tǒng)在設(shè)計時在電機(jī)選型上會留有一定的余量，電機(jī)的速度是固定不變，但在實(shí)際使用過程中，有時要以較低或者較高的速度運(yùn)行，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動、通過改變設(shè)備輸入電壓頻率達(dá)到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設(shè)備提供過流、過壓、過載等保護(hù)功能。國內(nèi)比較有名氣變頻器廠家有三晶、英威騰等。 國 內(nèi) 輪 式 裝 載 機(jī) 發(fā) 展 趨 勢國產(chǎn)輪式裝載機(jī)正在從低水平、低質(zhì)量、低價位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價位、經(jīng)濟(jì)實(shí)用型過渡。從仿制仿造向自主開發(fā)過渡，各主要廠家不斷進(jìn)行技術(shù)投入，采用不同的技術(shù)路線，在關(guān)鍵部件及系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新，擺脫目前產(chǎn)品設(shè)計雷同，無自己特色和優(yōu)勢的現(xiàn)狀，從低水平的無序競爭的怪圈中脫穎而出，成為裝載機(jī)行業(yè)的領(lǐng)先者。 （1）大型和小型輪式裝載機(jī)，在近幾年的發(fā)展過程中，受到客觀條件及市場總需求量的限制。競爭最為激烈的中型裝載機(jī)更新速度將越來越快。 （2）根據(jù)各生產(chǎn)廠家的實(shí)際情況，重新進(jìn)行總體設(shè)計，優(yōu)化各項性能指標(biāo)，強(qiáng)化結(jié) 構(gòu) 件 的強(qiáng)度及剛度，使整機(jī)可靠性得到大步提高。 （3）細(xì)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如動力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作裝置的性能指標(biāo)優(yōu)化及各鉸點(diǎn)的防塵、工 業(yè) 造 型 設(shè) 計 等。 （4）利用電子技術(shù)及負(fù)荷傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)變速箱的自動換擋及液壓變量系統(tǒng)的應(yīng)用，提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機(jī)作業(yè)成本。 （5）提高安全性、舒適性。駕駛室逐步具備FOPS&ROPS 功能，駕駛室內(nèi)環(huán)境將向汽車方向靠攏，方向盤、座椅、各操縱手柄都能調(diào)節(jié)，使操作者處于最佳位置工作。 （6）降低噪聲和排放，強(qiáng)化環(huán)保指標(biāo)。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，降低裝載機(jī)噪聲和排放的工作已迫在眉捷，現(xiàn)在許多大城市已經(jīng)制定機(jī)動車的噪聲和排放標(biāo)準(zhǔn)，工程建設(shè)機(jī)械若不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，將要限制在該地區(qū)的銷售。 （7）廣泛利用新材料、新工藝、新技術(shù)，特別是機(jī)、電、液一體化技術(shù)，提高產(chǎn)品的壽命和可靠性。 （8）最大限度地簡化維修盡量減少保養(yǎng)次數(shù)和維修時間，增大維修空間，普遍采用電子 監(jiān) 視 及監(jiān)控技術(shù)，進(jìn)一步改善故障診斷系統(tǒng)，提供司機(jī)排除問題的方法。 1、 一 般 安 全 注 意 事 項①駕駛員及有關(guān)人員在使用裝載機(jī)之前，必須認(rèn)真仔細(xì)地閱讀制造企業(yè)隨機(jī)提供的使用維護(hù)說明書或操作維護(hù)保養(yǎng)手冊，按資料規(guī)定的事項去做。否則會帶來嚴(yán)重重果和不必要的損失。②駕駛員穿戴應(yīng)符合安全要求，并穿載必要的防護(hù)設(shè)施。③在作業(yè)區(qū)域范圍較小或危險區(qū)域，則必須在其范圍內(nèi)或危險點(diǎn)顯示出警告標(biāo)志。④絕對嚴(yán)禁駕駛員酒后或過度疲勞駕駛作業(yè)。⑤在中心鉸接區(qū)內(nèi)進(jìn)行維修或檢查作業(yè)時，要裝上“防轉(zhuǎn)動桿” 以防止前、后車架相對轉(zhuǎn)動。⑥要在裝載機(jī)停穩(wěn)之后，在有蹬梯扶手的地方上下裝載機(jī)。切勿在裝載機(jī)作業(yè)或行走時跳上跳下。⑦維修裝載機(jī)需要舉臂時，必須把舉起的動臂墊牢，保證在任何維修情況下，動臂絕對不會落下。 　2、 發(fā) 動 機(jī) 啟 動 前 的 安 全 注 意 事 項①檢查并確保所有燈具的照明及各顯示燈能正常顯示。特別要檢查轉(zhuǎn)向燈及制動顯示燈的正常顯示。②檢查并確保在啟動發(fā)動機(jī)時，不得有人在車底下或靠近裝載機(jī)的地方工作，以確保出現(xiàn)意外時不會 　 　危及自己或他人的安全。 ③啟動前裝載機(jī)的變速操縱手柄應(yīng)扳到空擋位置。④不帶緊急制動的制動系統(tǒng)，應(yīng)將手制動手柄板到停車位置。 　?、葜荒茉诳諝饬鲃雍玫膱鏊鶈踊蜻\(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。如在室內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)時，要把發(fā)動機(jī)的排氣口接到或朝向室外。 　　3、 發(fā) 動 機(jī) 啟 動 后 及 作 業(yè) 時 安 全 注 意 事 項 　?、?發(fā)動機(jī)啟動后，等制動氣壓達(dá)到安全氣壓時再準(zhǔn)備起步，以確保行車時的制動安全性。有緊急制動的把緊急及停車制動閥的按鈕按下（只有當(dāng)氣壓達(dá)到允許起步氣壓時，按鈕才能按下，否則按下去會自動跳起來） ，使緊急及停車制動釋放下，才能掛 I 擋起步。無緊急制動的只需將停車制動手柄放下，釋入停車制動即可起步。②清除裝載機(jī)在行走道路上的故障物，特別要注意鐵塊、溝渠之類的障礙物，以免割破輪胎。③將后視鏡調(diào)整好，使駕駛員入座后能有最好的視野效果。④確保裝載機(jī)的喇叭、后退信號燈，以及所有的保 險 裝 置 能正常工作。⑤在即將起步或在檢查轉(zhuǎn)向左右靈活到位時，應(yīng)先按喇叭，以警告周圍人員注意安全。⑥在起步行走前，應(yīng)對所有的操縱手柄、踏板、方向盤先試一次，確定已處于正常狀態(tài)才能開始進(jìn)入作業(yè)。要特別注意檢查轉(zhuǎn)向、制動是否完好。確定轉(zhuǎn)向、制動完全正常，方可起步運(yùn)行。⑦行進(jìn)時，將鏟斗置于離地400mm 左右高度。在山區(qū)坡道作業(yè)或跨越溝渠等障礙時，應(yīng)減速、小轉(zhuǎn)角，要注意避免傾翻。當(dāng)裝載面在陡坡上開始滑向一邊時，必須立即卸載，防止繼續(xù)滑下 　?、嘧鳂I(yè)時盡量避免輪胎過多、過分打滑；盡量避免兩輪懸空，不允許只有兩輪著地而繼續(xù)作業(yè)。⑨作牽引車時，只允許與牽引裝置掛接，被牽引物與裝載機(jī)之間不允許站人，且要保持一定的安全距離，防止出現(xiàn)安全事故。 　　4.停 機(jī) 時 的 安 全 注 意 事 項 　　①裝載機(jī)應(yīng)停入在平地上，并將鏟斗平放地面。當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火后，需反復(fù)多次扳動工作裝置操縱手柄，確保各液壓缸處于無壓休息狀態(tài)。當(dāng)裝載機(jī)只能停在坡道上時，要將輪胎墊牢。②將各種手柄置于空擋或中間位置。③先取走電鎖鑰匙，然后關(guān)閉電源總開關(guān)，最后關(guān)閉門窗。④不準(zhǔn)停在有明火或高溫地區(qū)，以防輪胎受熱爆炸，引起事故。⑤利用組合閥或儲氣罐對輪胎進(jìn)行充氣時，人不得站在輪胎的正面，以防爆炸傷人。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計1摘 要裝載機(jī)是工程機(jī)械的主要機(jī)種之一，廣泛用于建筑、礦山、水電、橋梁、鐵路、公路、港口、碼頭等國民經(jīng)濟(jì)各部門。本文中參閱了大量的土方機(jī)械的設(shè)計參考書，其中大多數(shù)是有關(guān)裝載機(jī)方面的，有的是工作裝置單一構(gòu)件的設(shè)計，有的則是整個工作裝置的設(shè)計，并且有許多有關(guān)工作裝置優(yōu)化設(shè)計方面，各參考所涉及到的裝載機(jī)雖然型號不同，研究的方法也有差異，但綜合起來基本上也概述了現(xiàn)行的設(shè)計方法。國外裝載機(jī)發(fā)展迅速，而我國裝載機(jī)在設(shè)計上存在很多問題，其中主要集中在可靠性、結(jié)構(gòu)設(shè)計強(qiáng)度等方面。而工作裝置對于裝載機(jī)來說又是重中之重，所以工作裝置的設(shè)計好壞直接影響到裝載機(jī)的使用壽命以及工作效率等。雖然現(xiàn)在市場上的裝載機(jī)已經(jīng)日趨成熟，但對其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計仍有非常重要的意義，尤其是裝載機(jī)的工作裝置。裝載機(jī)工作裝置的轉(zhuǎn)斗六連桿機(jī)構(gòu)是由與液壓缸，鏟斗相關(guān)聯(lián)的兩個四連桿機(jī)構(gòu)組合而成。輪式裝載機(jī)在作業(yè)時，靠改變液壓缸的長度來使鏟斗獲得所要求的收斗角和卸料角。機(jī)構(gòu)中各桿件長度及其結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，需要對該機(jī)構(gòu)作某些特定計算，以判斷機(jī)構(gòu)設(shè)計的正確性。在工作循環(huán)中速度與加速度變化合理；油缸活塞行程為最佳值；工作裝置運(yùn)動平穩(wěn)、無干涉、無死河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計2點(diǎn)、無自鎖；動臂從最底位置到最大卸載高度的舉升過程中，保證鏟斗中物料不灑落；在卸載后，動臂下放至鏟掘位置鏟斗能自動放平。關(guān)鍵詞 工程機(jī)械，裝載機(jī)，工作裝置河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計3AbstractThe wheel loader is one kind of the engineering machinery, used in many departments of national economy such as the building , mine , water and electricity , bridge , railway , highway , port , quay extensively. In this article has referred the massive folk recipes machinery design reference book, majority is the related car loader aspect, some are works the equipment sole component design, some then is the entire work installment design, and has many related work installments optimization design aspect, each reference involves to the car loader although the model is different, the research method also has the difference, but synthesized basically has also outlined the present design method. The overseas loader development is rapid, but our country car loader has very many problems in the design, mainly concentrates in aspect and so on reliable, structural design intensity. But works the installment regarding the loader to say also is extremely important, therefore the work installment design is good and bad affects directly the car loader service life as well as the working efficiency and so on . Although in the present market car loader already day by day was mature, but carried on the improvement design 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計4to it still to have the extremely vital significance, in particular loader work installment. Loading the machine work equips of turn the container six connect pole organization is from press with liquid an urn of, the container mutually connection of two four connect the pole organization combine.A type loads the machine at homework, is pressed by the liquid of changes an urn lengths to makes the container acquired requests of accept the Cape of the container with unload to anticipate the Cape.Each pole in inside in organization a length and its construction parameter certain empress, need to make the some and particular calculation to that organization, the accuracy that to judge the organization the design.In worked circulation the speed changes with acceleration the reasonable;The oil a piston route of travel is the best value;The work equips the sport steady, have no to interfere with, have no the dead center and have no from the lock;Move the arm from most the bottom position arrives the biggest unloading to raise to rise the process inside highly, guaranteeing the container the inside the material do not spread to fall;After unloading, move the arm descend to put to the container to dig the position container can put automatically even.KEY WORDS Construction Machine, Wheel Loaders ,Work Equips河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計5目錄前言 ....................................................................................................................11. 裝載機(jī)工作裝置概述 ...................................................................................31.1 裝載機(jī)工作裝置設(shè)計概述 .................................................................31.2 結(jié)構(gòu)型式選擇 .....................................................................................41.3 裝載機(jī)設(shè)計任務(wù) .................................................................................72 鏟斗結(jié)構(gòu)設(shè)計 ........................................................................................92.1 鏟斗斗型的結(jié)構(gòu)分析 .......................................................................102.1.1 切削刃的形狀 ........................................................................102.1.2 鏟斗的斗齒 ..........................................................................102.1.3 鏟斗的側(cè)刃 ..........................................................................112.1.4 斗體形狀 ..............................................................................122.2 鏟斗基本參數(shù)的確定 ......................................................................122.3 斗容的計量 ......................................................................................153.1 幾何斗容(平裝斗容) ..........................................................16KV2.3.2 額定斗容(堆裝斗容) ........................................................16H3.工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................................................193.1 工作機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)設(shè)計 ...............................................203.2 機(jī)構(gòu)分析 ...........................................................................................203.3 設(shè)計方法 ...........................................................................................203.4 尺寸參數(shù)設(shè)計的圖解法 ...................................................................213.4.1 動臂與鏟斗、搖臂、機(jī)架的三個鉸接點(diǎn) B、E、A 的確定..........................................................................................................223.4.1.1 確定坐標(biāo)系 .........................................................................223.4.1.2 畫鏟斗圖 .............................................................................22河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計63.4.1.3 確定動臂與鏟斗的鉸接點(diǎn) B .............................................223.4.1.4 確定動臂與機(jī)架的鉸接點(diǎn) A .............................................243.4.1.5 確定動臂與搖臂的鉸接點(diǎn) E..............................................253.4.2 連桿與鏟斗和搖臂的兩個鉸接點(diǎn) C、D 的確定 ................253.4.3 舉升油缸與動臂和機(jī)架的鉸接點(diǎn) H 及 M 點(diǎn)的確定 ..........283.5 確定動臂油缸的鉸接位置及動臂油缸的行程 ...............................313.5.1 動臂油缸的鉸接位置 .............................................................313.5.2 動臂油缸行程 的確定 .....................................................32Hl?3.6.2 最大卸載高度和最小卸載距離 ............................................344 工作裝置的強(qiáng)度計算 ..................................................................................354.1 計算位置 ...........................................................................................354.2 外載荷的確定 ...................................................................................354.3 工作裝置的受力分析 .......................................................................384.4 工作裝置的強(qiáng)度校核 .......................................................................474.4.1 動臂 .........................................................................................484.4.2 鉸銷 ........................................................................................524.4.3 連桿 ........................................................................................544.4.4 搖臂 ........................................................................................565 裝載機(jī)工作裝置中油缸作用力的確定 ......................................................625.1 轉(zhuǎn)斗油缸的選擇 ...............................................................................645.2 動臂油缸的選擇 ...............................................................................675.3 轉(zhuǎn)斗油缸與動臂油缸被動作用力的確定 .......................................696. 工作裝置的限位機(jī)構(gòu) .................................................................................706.1 鏟斗轉(zhuǎn)角限位裝置 ...........................................................................706.2 動臂升降的自動限位機(jī)構(gòu) ...............................................................717 裝載機(jī)工作裝置三維實(shí)體建模 ...................................................................737.1 Pro/E 軟件介紹 ..................................................................................73河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計77.2 工作裝置零件建模 ...........................................................................747.2.1 動臂的生成 ............................................................................757.2.2 鏟斗的生成 ............................................................................777.2.3 底座的生成 ............................................................................787.2.4 連桿的生成 ............................................................................787.2.5 搖臂的生成 .............................................................................797.2.6 液壓缸筒的生成 ....................................................................797.2.7 液壓缸活塞的生成 ................................................................808. 工作裝置裝配模型建模 .............................................................................828.1 底座模型裝配 ...................................................................................848.2 動臂模型裝配 ...................................................................................858.3 鏟斗模型裝配 ...................................................................................868.4 液壓缸體模型裝配 ...........................................................................868.5 搖桿模型的裝配連接 ......................................................................888.6 連桿模型與鏟斗模型和搖桿模型的裝配連接 ..............................888.7 銷釘模型的連接 ...............................................................................888.8 本章小結(jié) ..........................................................................................929 裝載機(jī)工作裝置運(yùn)動仿真 ..........................................................................949.1 概述 ..................................................................................................949.2 創(chuàng)建裝載機(jī)工作裝置的機(jī)械運(yùn)動仿真 ...........................................949.2.1 連接軸設(shè)置 ............................................................................949.2.2 創(chuàng)建快照 ..............................................................................969.2.3 定義伺服電動機(jī) ....................................................................979.2.4 運(yùn)行運(yùn)動 ............................................................................1029.2.5 結(jié)果回放動態(tài)干涉檢查與制作播放文件 ..........................10310 總結(jié) ..........................................................................................................107致 謝 ..........................................................................................................108河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計8參 考 文 獻(xiàn) ..................................................................................................109河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計1前 言裝載機(jī)是以輪胎式或履帶式拖拉機(jī)為基礎(chǔ)車，安裝上鏟斗作為工作裝置的一種土方工程機(jī)械。它是一種作業(yè)效率高、操作輕便、用途廣泛的施工機(jī)械，它不僅用來對松散的堆積物料進(jìn)行裝、運(yùn)、卸等作業(yè)，還可以鏟裝爆破后的礦石以及對硬土進(jìn)行輕度挖掘，并能用來進(jìn)行清理、刮平場地及牽引等作業(yè)。裝載機(jī)的鏟掘和裝卸物料是通過工作裝置的運(yùn)動而得以實(shí)現(xiàn)的，裝載機(jī)工作裝置由鏟斗、動臂、連桿、搖臂和轉(zhuǎn)斗油缸、動臂油缸等組成。整個工作裝置鉸接在車架上。鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸接，用以裝卸物料。動臂與車架、動臂油缸鉸接，用以升降鏟斗。鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動臂的升降采用液壓操縱。裝載機(jī)作業(yè)時工作裝置應(yīng)能保證：當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖、動臂油缸舉升或降落時，連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗上下平動或接近平動，以免鏟斗傾斜而撒落物料；當(dāng)動臂處于任何位置、鏟斗繞動臂鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動進(jìn)行卸料時，鏟斗傾斜角不小于 45°，卸料后動臂下降時又能使鏟斗自動放平。綜合國內(nèi)外裝載機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)型式，主要有七種類型，即按連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)不同，分為三桿式、四桿式、五桿式、六桿式和八桿式等；按輸入和輸出桿的轉(zhuǎn)向是否相同又分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)等。工作裝置直接影響到裝載機(jī)的性能參數(shù)和其作業(yè)效率。ZL40／ZL50 裝載機(jī)，主要裝載機(jī)生產(chǎn)廠家均擁有該產(chǎn)品。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計2第一代產(chǎn)品幾十年來沿續(xù)至今，全國幾乎使用同一套圖紙，有些技術(shù)力量薄弱的廠家，仍把其當(dāng)作主導(dǎo)產(chǎn)品推向市場。第二三代產(chǎn)品主要是對工作裝置進(jìn)行優(yōu)化，改變外觀造型。所以，合理的設(shè)計工作裝置的結(jié)構(gòu)是非常重要的。常見的有關(guān)輪式裝載機(jī)的工作裝置設(shè)計中，廣泛采用反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行設(shè)計以及放平性、工作強(qiáng)度的校核，本次設(shè)計中在沒有同類正轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計資料的前提下，反復(fù)琢磨工作裝置的工作原理，并使用機(jī)械設(shè)計軟件 AUTOCAD 進(jìn)行工作裝置的各鉸接點(diǎn)的設(shè)計，所以在進(jìn)行有關(guān)校核時直接應(yīng)用繪圖尺寸，可以保證精度要求，此設(shè)計資料也可以作為今后正轉(zhuǎn)工作裝置的設(shè)計參考。當(dāng)然，在設(shè)計中難免有疏忽以及錯誤的地方，望批評指正。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計31. 裝載機(jī)工作裝置概述1.1 裝載機(jī)工作裝置設(shè)計概述裝載機(jī)鏟掘和裝卸物料的作業(yè)是通過工作裝置的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的。裝載機(jī)的工作裝置由鏟斗、動臂、搖臂——連桿(或托架) 及液壓系統(tǒng)等組成(圖 1—1)。鏟斗用以鏟裝物料；動臂和動臂油缸的作用是提升鏟斗并使之與車架連接；轉(zhuǎn)斗油缸通過搖臂——連桿(或托架)使鏟斗轉(zhuǎn)動。動臂的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動采用液壓操縱。由動臂、動臂油缸、鏟斗、轉(zhuǎn)斗油缸、搖臂——連桿(或托架)及車架相互鉸接所構(gòu)成的連桿機(jī)構(gòu)，在裝載機(jī)工作時要保證：當(dāng)動臂處于某種作業(yè)位置不動時，在轉(zhuǎn)斗油缸作用下，通過連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗繞其鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動；當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖時，動臂在動臂河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計4油缸作用下提升或下降鏟斗過程中，連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)能使鏟斗在提升時保持平移或斗底平面與地面的夾角變化控制在很小的范圍，以免裝滿物料的鏟斗由于鏟斗傾斜而使物料撒落；而在動臂下降時，又自動將鏟斗放平，以減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率。1.2 結(jié)構(gòu)型式選擇裝載機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)型式分為有鏟斗托架和無鏟斗托架兩種。有鏟斗托架的工作裝置如圖 1—1a 所示。其動臂和連桿的后端與車架支座鉸接，動臂和連桿的前端與鏟斗托架鉸接，托架上部鉸接轉(zhuǎn)斗油缸體，其活塞桿及托架下部與鏟斗鉸接。當(dāng)托架、動臂、連桿及車架支座構(gòu)成的是平行四連桿機(jī)構(gòu)，則在動留提升、轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖時，鏟斗始終保持平移，斗內(nèi)物科不會撤落。有鏟斗托架的工作裝置易十更換鏟斗及安裝附件，例如將鏟斗卸下，在托架上裝上起重叉便可進(jìn)行起重及叉車作業(yè)。有鏟斗托架的工作裝置，結(jié)構(gòu)比較簡單，同時，由于轉(zhuǎn)斗油缸及鏟斗都是直接鉸接在托架上，所以鏟斗的轉(zhuǎn)動角較大。但由于在動管前端裝有較重的托架，所以減少了鏟斗的載重量。國產(chǎn) ZL35、Z1 —160 裝載機(jī)均采用有鏟斗托架的工作裝置。無鏟斗托架的工作裝置如圖 1—1b 所示。其動臂的前端和鏟斗鉸接，河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計5動管的后端和車架上部支座鉸接，動管油缸兩端分別和動管及車架底部支座鉸接，轉(zhuǎn)斗油缸一端和車架鉸接，另一端和搖臂鉸按，搖臂則鉸接在動臂上，連桿一端和搖臂鉸接，另一端和鏟斗鉸接。根據(jù)搖臂——連桿數(shù)目及鉸接位置的不同，可組成不同型式的連桿機(jī)構(gòu)。不同型式的連桿機(jī)構(gòu)，鏟斗的鏟起力 P 隨鏟斗轉(zhuǎn)角 α 的變化關(guān)系，傾斜時的角速度大小以及工作裝置的運(yùn)動特性也不同。因此，裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)型式的選擇，既要考慮結(jié)構(gòu)簡單，又要考慮作業(yè)性質(zhì)與鏟掘方式來確定(圖 1—2)。正轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)的工作裝置，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動時，鏟斗與搖臂的轉(zhuǎn)動方向相同(圖 1—3a、b、c 、d)。其運(yùn)動特點(diǎn)是：發(fā)出最大鏟起力 P 時的鏟斗轉(zhuǎn)角 α 是負(fù)的(圖 1—2a 曲線①) ，有利于地面的挖掘(圖 1—2b)，鏟斗傾斜時的角速度大，易于抖落砂土，但沖擊較大。正轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)又可分為正轉(zhuǎn)單連桿(圖 1—2a、 b)和正轉(zhuǎn)雙連桿(圖1—2c、d)兩種形式。單連桿機(jī)構(gòu)的連桿數(shù)目少，結(jié)構(gòu)簡單，易于布置，一般也能較好地滿足作業(yè)要求。缺點(diǎn)是鏟起力變化曲線陡峭(圖 1—2 曲線①)；搖臂 ——連桿的傳動比較小，為提高傳動比，需加長搖臂——連桿的長度，給結(jié)構(gòu)布置帶來困難，并影響駕駛員的視野。雙連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，轉(zhuǎn)斗油缸也難于布置在動臂下方， 但搖臂——連桿的傳河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計6動比較大，因此搖臂——連桿尺寸可以減小，駕駛員的視野較好，鏟起力變化曲線平緩(圖 1—2a 曲線②) ，適于利用鏟斗及動臂復(fù)合鏟掘的作業(yè)(圖 1—2c)。缺點(diǎn)是提升動臂鏟斗便后傾，因此，如保證動臂在最大卸載高度時，鏟斗的后傾角適當(dāng)，則動管在運(yùn)輸位置時，鏟斗的后傾角較小，易造成鏟斗內(nèi)物料的撒落。圖 1—2 常見工作裝置結(jié)構(gòu)形式正轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)，因總體結(jié)構(gòu)布置及動臂形狀的不同．而將轉(zhuǎn)斗油缸布置在不同的位置上。如將轉(zhuǎn)斗油缸布置在動臂上方(圖 3—3b、d)，則在動臂提升時，轉(zhuǎn)斗油缸軸線與動臂軸線不會交叉，因而這種布置便于實(shí)現(xiàn)動臂、搖臂——連桿與轉(zhuǎn)斗油缸的中心線布置在同一平面內(nèi)，工作裝置受力較好。缺點(diǎn)是當(dāng)鏟斗鏟裝物科時油缸的小腔工作，因而使鏟斗油缸的缸徑與重量增大。國產(chǎn) zK4—10 裝載機(jī)的工作裝置就是采用這種河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計7正轉(zhuǎn)雙連桿機(jī)構(gòu)。反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)的工作裝置，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動時，鏟斗與搖臂的轉(zhuǎn)動方向相反(圖 1--3e)。其運(yùn)動特點(diǎn)是，發(fā)出最大鏟起力 P 時的鏟斗轉(zhuǎn)角 α 是正的，且鏟起力變化曲線陡峭(圖 1—2a 曲線③) ，因此，在提升鏟斗肘的鏟起力較大，適于裝載礦石(圖 1—2d)，不利于地面的挖掘；鏟斗傾斜時的角速度小，卸料平緩，但難于抖落砂土；升降動臂時能基本保持鏟斗平移，因此物料撒落少，易于實(shí)現(xiàn)鏟斗自動放平(圖 1—2e)；搖臂——連桿的傳動比較小。反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)多采用單連桿，雙連桿機(jī)構(gòu)布置較困難。反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)當(dāng)鏟斗位于運(yùn)輸位置時，連桿與動臂軸線相交，因此，難于布置在同一平面內(nèi)。但由于這種型式結(jié)構(gòu)簡單，鏟起力較大，所以中小型裝載機(jī)采用較多。國產(chǎn) zL50 裝載機(jī)的工作裝置就是這種反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)(圖 1—1b)。應(yīng)當(dāng)指出，正、反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)都是非平行四邊形機(jī)構(gòu)。因此，在動臂提升過程中，鏟斗或多或少總要向后翻轉(zhuǎn)一些。1.3 裝載機(jī)設(shè)計任務(wù)根據(jù)裝載機(jī)用途、作業(yè)條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等，選定工作裝置設(shè)計河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計8參數(shù)如下。額 定 斗 容： 3 m3額 定 載 重 量： 50 KN整 機(jī) 質(zhì) 量： 16.5 t輪 距： 2150 mm軸 距： 3427 mm輪 胎 規(guī) 格： 23.5—25最大 卸載 高度： 3090mm最小 卸載 距離： 1130mm河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計92 鏟斗結(jié)構(gòu)設(shè)計鏟斗是直接用來切削、收集、運(yùn)輸和卸出物料，裝載機(jī)工作時的插入能力及鏟掘能力是通過鏟斗直接發(fā)揮出來的，鏟斗的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸直接影響裝載機(jī)的作業(yè)效率和上作可靠性，所以減少切削阻力和提高作業(yè)效率是鏟斗結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要要求。鏟斗是在惡劣的條件下工作，承受很大的沖擊載荷和劇烈的磨削，所以要求鏟斗具有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時要耐磨。根據(jù)裝載物料的容重，鏟斗做成三種類型； 正常斗容的鏟斗用來裝載客重 1.4—1.6 噸／米 3 的物料(如砂、碎石、松散泥土等)：增加斗容的鏟斗，斗容一般為正常斗容的 1.4—1.6 倍，用來鏟掘容重 1.0 噸／米 3 左右的物料( 如煤、煤渣等)；減少斗容的鏟斗，斗容為正常斗容的0.6~0.8，用來裝載容重大于 2 噸／米 3 的物料(如鐵礦石、巖石等)。用于土方工程的裝載機(jī)，因作業(yè)對象較廣，因此多采用正常斗容的通用鏟斗，以適應(yīng)鏟裝不同物料的需要。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計102.1 鏟斗斗型的結(jié)構(gòu)分析2.1.1 切削刃的形狀鏟斗切削刃的形狀根據(jù)鏟掘物料的種類不同而不同，一般分為直線型和非直線型兩種（圖 2—1)。直線型切削刃簡單并利于地面刮平作業(yè)，但切削阻力較大。非直線型切削刃有 v 型和弧型等，裝載機(jī)用得較多的是 v 型斗刃。這種切削刃由于中間突出，在插入料堆時，插入力可以集中作用在斗刃中間部分，易于插入料堆，同時對減少“偏裁切入”有一定的效果。但鏟斗的裝滿系數(shù)要小于直線型斗刃的鏟斗。2.1.2 鏟斗的斗齒河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計11裝有斗齒的鏟斗在裝載機(jī)作業(yè)時，插入力由斗齒分擔(dān)，形成較大的比壓，利于插入密實(shí)的料堆或松物料或撬起大的塊狀物料，便于鏟斗的插入，斗齒磨損后容易更換。因此，對主要用于鏟裝巖石或密實(shí)物料的裝載機(jī)，其鏟斗均裝有斗齒。用于插入阻力較小的松散物料或粘性物隊其鏟斗可以不裝斗齒。斗齒的形狀對切削阻力有影響：對稱齒形的切削阻力比不對稱齒形的大；長而狹窄的齒比寬而短的齒的切削阻力要小。2.1.3 鏟斗的側(cè)刃弧線型側(cè)刃的插入阻力比直線型側(cè)刃小，但弧線型側(cè)刃容易從兩側(cè)泄漏物料，不利于鏟斗的裝滿，適于鏟裝巖石。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計122.1.4 斗體形狀對主要用于土方工程的裝載機(jī)，在設(shè)計鏟斗時要考慮斗體內(nèi)的流動性，減少物料在斗內(nèi)的移動或滾動阻力，同時要有利于在鏟裝粘性物料時有良好的倒空性。鏟斗底板的弧度(圓弧半徑 ，見圖 2—2)越大，鏟掘時泥土的流動1R性越好，但對于流動性差的巖石等，則應(yīng)將底邊加長而弧度減小，使鏟斗容積加大，比較容易鏟取。但是，當(dāng)?shù)走呥^長，則鏟斗的鏟起力變小，且鏟斗插入料堆的插入阻力與刃口的插入深度成比例的急劇增加， 如圖 2—3 所示。相反，如底邊短，不但鏟斗的鏟起力大，而且卸載時，斗刃口的降落高度小，也易于將物料卸凈。因此，鏟斗轉(zhuǎn)鉸銷的位置以近于刃口處為好，在極端時也有將轉(zhuǎn)鉸銷布置在鏟斗內(nèi)部，如圖 2—4 所示。2.2 鏟斗基本參數(shù)的確定鏟斗寬度 應(yīng)大于輪胎外側(cè)寬度 100 一 200 毫米，以防止鏟掘物料KB所形成的階梯地面，而損傷輪胎側(cè)面和容易打滑而影響牽引力。鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R 是指鏟斗的轉(zhuǎn)鉸中心 B 與切削刃之間的距離(圖2—4)。由于鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R 不僅影響鏟起力和插入阻力的大小，而且河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計13與整機(jī)的總體參數(shù)有關(guān)。因此鏟斗的其它參數(shù)依據(jù)它來決定。鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R 可按下式計算（2-?????? ???????????????? ?1805.2cotsin)co(5.02.11 ??????rkzgBVR1）使用平裝斗容計算公式：?????? ???????????????? ?1805.2cotsin)co(5.01 ??????rkzgBVR式中 ——幾何斗容量 ( 圖 2—4 中所示陰影斷面 ) KVB?！P斗內(nèi)側(cè)寬度(米)；——鏟斗斗底長度系數(shù)，通常g? 5.1~?g?河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計14一 —后斗壁長度系數(shù)，通常 ；z? 2.1~?z?——擋板高度系數(shù)，通常 ；k 4.0.k——斗底和后斗壁直線間的圓弧半徑系數(shù)，通常R；40.~35.?R?——擋板與后斗壁問的夾角，通常 ；1? 01~5??——斗底和后斗壁間的夾角，通常 ，(有推薦0 0248)。065~（2—10 2).0~1(abBw???2）mm2870597120 ??式中 a1---鏟斗側(cè)壁切削刃的厚度 取 ma10.1?b—-輪距bw---輪胎寬度根據(jù)設(shè)計資料有（2—mbw597210?3）所以有：河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計15（2—?????? ???????????????? ?1805.2cotsin)co(5.010 ??????rkzgBVR4）??m gR124 1805.250cot4.50sinco13.09.5.087. 20? ???????? ????????????????? ?斗底長度 Lg 是指由鏟斗切削刃到斗底與后斗壁交點(diǎn)的距離：（2—RLz14809.??6）擋板高度 ：KL（2—mR1623.0???7）鏟斗圓弧半徑 ：1（2—mRR498.0??8）鏟斗與動臂鉸銷距斗底的高度:河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計16(2-9)mRhb 1502.)1.0~6.(???鏟斗側(cè)壁切削刃相對于斗底的傾角 。在選擇 時，應(yīng)保證6~?1?側(cè)壁切削刃與擋板的夾角為 。因此取 α 0=500，切削角 δ 0=300。092.3 斗容的計量鏟斗的斗容量可以根據(jù)鏟斗的幾何尺寸確定。3.1 幾何斗容(平裝斗容) KV鏟斗平裝的幾何斗容可按下式確定(圖 2—5)。對于裝有擋板的鏟斗：（2—10）3232048.248.16.7.6mbaABVK????根據(jù)有關(guān)計算有（2—mLLNDCbBaZgKgZK428.1 50cos48.10.216.0.cos827.1602220??????河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計1711）式中 A——鏟斗橫斷面面積，如圖 2—5 中所示陰影面積——鏟斗內(nèi)壁寬(m)，0Ba——擋板高度(m)；b——斗刃刃口與擋板最上部之間的距離(m)。2.3.2 額定斗容(堆裝斗容) HV鏟斗堆裝的額定斗容 是指斗內(nèi)堆裝物料的四邊坡度均為 1：2，此時額定斗容可按下式確定(圖 2—5)（2---????3230205. 276.01.648.87.4.1mchbBVKH???????米12）式中 c——物料堆積高度 (米) 。物料堆積高度 c 可由作圖法確定 (圖 2—5)：根據(jù)科堆坡度角可得料堆尖端點(diǎn)肘，再由 d4 點(diǎn)作直線 d4N 與 Go 垂直，將 n4N 垂線向下延長，與斗刃刃口和擋板最下端之間的連線相交，此交點(diǎn)與料堆尖端之間的距離，即為物料堆積高度 G。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計18（2—13）mabc276.0162.048.1542?????鏟斗斗容的誤差率（2—%57.103.?????14）所以鏟斗的設(shè)計合格。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計193.工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作裝置敗結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：1)確定動臂長度、形狀及與車架的鉸接位置。2)確定動臂油缸的鉸接位置及動臂油缸的行程。3)連桿機(jī)構(gòu) (由動臂、鏟斗、轉(zhuǎn)斗油缸、搖臂——連桿或托架等組成)的設(shè)計。工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足以下要求：1)保證滿足設(shè)計任務(wù)書中所規(guī)定的使用性能及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求，如最大卸載高度、最大卸載距離、在任何位置都能卸凈物料并考慮可換工作裝置等。2)保證作業(yè)時與其它構(gòu)件無運(yùn)動干涉。3)保證駕駛員有良好的勞動條件，如工作安全、視野開闊、操作簡便等。工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個比較復(fù)雜的問題，因?yàn)榻M成工作裝置的各構(gòu)件的尺寸及位置的相互影響，可變性很大。對于選定的結(jié)構(gòu)形式，在滿足上述要求下，可以有各種各樣的構(gòu)件尺寸及鉸接點(diǎn)位置。因此，只有在綜合考慮各種因素的前提下，對工作裝置進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析，通過多方案比較，才能最后選出最佳構(gòu)件尺寸及鉸接點(diǎn)位置，使所河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計20設(shè)計的工作裝置不僅滿足使用要求，況且具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。3.1 工作機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)設(shè)計由于現(xiàn)今國內(nèi)、外購輪胎式裝載機(jī)廣泛地采用反轉(zhuǎn)六桿工作機(jī)構(gòu)，并且它的設(shè)計難度較大，又有一定的代表性，所以以其為例，闡述工作機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)設(shè)計，以求舉一反三。3.2 機(jī)構(gòu)分析反轉(zhuǎn)六桿工作機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)和動臂舉升機(jī)構(gòu)兩個部分組成。轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)內(nèi)轉(zhuǎn)斗油缸 GF、搖臂 FED、連桿 DC、鏟斗 BC、動臂 AEB 和機(jī)架 AG六個構(gòu)件組成。當(dāng)舉升油缸閉鎖時，啟動轉(zhuǎn)斗油缸，鏟斗將繞 B 點(diǎn)作定軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖，舉升油缸動作時，鏟斗將作復(fù)合運(yùn)動，即一邊隨動臂對 A 點(diǎn)作牽連運(yùn)動，同時又相對動臂繞 B 點(diǎn)作相對轉(zhuǎn)動。這在作機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析時必須注意。3.3 設(shè)計方法因?yàn)楣ぷ鳈C(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)直接與整機(jī)的基本性能和工作參河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計21數(shù)有關(guān)，所以通常是先初步設(shè)計出整機(jī)的主要參數(shù)，然后以其為條件，再進(jìn)行連桿系統(tǒng)的尺寸設(shè)計。不管用什么方法確定各鉸接點(diǎn)的坐標(biāo)值，但最終都必須滿足對工作機(jī)構(gòu)設(shè)計提出的各種要求。在運(yùn)動學(xué)方面，必須滿足鏟斗舉升平動、自動放平、最大卸載高度、最小卸載距離和各個位置的卸載角等要求；在動力學(xué)方面，主要是在滿足挖掘力、舉升力和生產(chǎn)率的要求前提下，使轉(zhuǎn)斗油缸和舉升油缸的所需輸出力及功率盡量減小。3.4 尺寸參數(shù)設(shè)計的圖解法圖解法比較直觀，易于掌握，是目前工程設(shè)計時常用的一種方法。圖解法是在初步確定了最大卸載高、最小卸載距離、卸載角、輪胎尺寸和鏟斗幾何尺寸等參數(shù)后進(jìn)行的，它通過在坐標(biāo)圖上確定工況Ⅱ（見圖 3—1）時工作工作機(jī)構(gòu)的九個鉸接點(diǎn)的位置來實(shí)現(xiàn)。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計22圖 3—1 鉸接點(diǎn) B 的確定3.4.1 動臂與鏟斗、搖臂、機(jī)架的三個鉸接點(diǎn) B、E、A 的確定3.4.1.1 確定坐標(biāo)系如圖 3--2 所示，先在坐標(biāo)紙上選取直角坐標(biāo)系 ，初選定長度比xOy例尺 。1?3.4.1.2 畫鏟斗圖把已設(shè)計好的鏟斗橫截面外輪廓按比例畫在 坐標(biāo)里，斗尖對準(zhǔn)xy坐標(biāo)原點(diǎn) O，斗前臂與 x 軸呈 前傾角。此為鏟斗插入料堆時位置，即?3工況Ⅰ。3.4.1.3 確定動臂與鏟斗的鉸接點(diǎn) B 由于 B 點(diǎn)的 x 坐標(biāo)值越小，轉(zhuǎn)斗鏟取力就越大，所以 B 點(diǎn)靠近 O 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計23點(diǎn)是有利的，但它受斗底和最小離地高度的限制，不能隨意減??；而 B y 坐標(biāo)值增大時，鏟斗在料堆中的鏟取面積增大，裝的物料多，但這樣就縮小了 B 點(diǎn)與連桿鏟斗鉸接點(diǎn) C 的距離，使鏟取力下降。圖 3—2 連桿兩鉸接點(diǎn)的確定圖綜合考慮各種因素的影響，設(shè)計時，一般根據(jù)坐標(biāo)圖上工況 I 時的鏟斗實(shí)際狀況，在保證 B 點(diǎn)與 Y 軸坐標(biāo)值 和 x 軸坐標(biāo)myB350~24?值 盡可能小而且不與斗底干涉的前提下，在坐標(biāo)圖上人為地把 B 點(diǎn)初Bx步確定下來。(1) 以 B 點(diǎn)為圓心，使鏟斗順時針轉(zhuǎn)動 48o，即工況Ⅱ。(2)把已選定的輪胎外廓畫在坐標(biāo)圖上。作圖時，應(yīng)使輪胎前緣與工況Ⅱ時鏟斗后壁的間隙盡量小些，目的使機(jī)構(gòu)緊湊、前懸小，但一般不河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計24小于 50mm ；輪胎中心 Z 的 y 軸坐標(biāo)值應(yīng)等于輪胎的工作半徑 ：KR（3—??????????????????12wwdbHR1）式中 ——輪胎動力半徑， mm；dR———輪轂直徑，mm；w——輪胎寬度， mm；b——輪胎斷面高度與寬度之比。取 0.7；wH/——輪胎變形系數(shù)，普通輪胎為 0.05。?3.4.1.4 確定動臂與機(jī)架的鉸接點(diǎn) A（3—??mbHdRww714.005.1.2352?????????????????2）圓整后取 Rd=715mm。(3)根據(jù)給定的最大卸載高度、最小卸載距離和卸載角，畫出鏟斗在河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計25最高位卸載的位置圖，即工況Ⅱ，此時，B 點(diǎn)位置為 ，如圖 3-2 所示。iB(4)以 點(diǎn)為圓心，順時針旋轉(zhuǎn)鏟斗 48o，即得鏟斗被舉升到最高位i置圖( 工況 Ⅲ)。(5)連接 B 并作其垂直平分線．因?yàn)?B 和 點(diǎn)同在以 A 點(diǎn)為圓心，i i動臂 AB 長為半徑的圓弧上，所以 A 點(diǎn)必在 B 的垂直平分線上。iA 點(diǎn)位置盡可能低一點(diǎn)，以提高整機(jī)工作的穩(wěn)定性，減小機(jī)器高度，改善司機(jī)視野。一般，A 點(diǎn)取在前輪右上方，與前軸心水平距離為軸距的 處。2/1~3A 點(diǎn)位置的變化，可借挪動 點(diǎn)和輪胎中心點(diǎn)的位置來進(jìn)行。iB3.4.1.5 確定動臂與搖臂的鉸接點(diǎn) EE 點(diǎn)位置是一個十分關(guān)鍵的參數(shù)。它對連桿機(jī)構(gòu)的傳動比、倍力系數(shù)、連桿機(jī)構(gòu)的布置以及轉(zhuǎn)斗油缸的長度等都有很大影響。如圖 4—7 所示，根據(jù)分析和經(jīng)驗(yàn)，一般取 E 點(diǎn)在 AB 連線上方，其在 AB 連線上的投影點(diǎn)距 A 點(diǎn) 45%處。相對前輪胎，E 點(diǎn)在其外廓的左上部。3.4.2 連桿與鏟斗和搖臂的兩個鉸接點(diǎn) C、D 的確定因?yàn)?B、E 兩點(diǎn)已被確定，所以再確定 C 和 D 點(diǎn)實(shí)際上是為了是終河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計26確定與鏟斗相聯(lián)的四桿機(jī)構(gòu) BCDE 的尺寸。確定 C 、D 兩點(diǎn)時，既要考慮對機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)的要求，如必須保證鏟斗在各工況時的轉(zhuǎn)角，又要注意動力學(xué)要求，如鏟斗在鏟裝物料時應(yīng)能輸出較大的鏟取力，同時，還要防止前述各機(jī)構(gòu)運(yùn)動被破壞的現(xiàn)象。為此，建議按下述方法進(jìn)行設(shè)計：按單搖桿條件設(shè)計六桿機(jī)構(gòu)，連桿與鏟斗鉸點(diǎn) C 的位置影響連桿的受力和轉(zhuǎn)斗油缸的行程，選擇時主要考慮當(dāng)鏟斗處于地面挖掘位置情況下，轉(zhuǎn)斗油缸作用在連桿 CD 的有效分力較大，以發(fā)揮比較大的掘起力。通常 BC 與鏟斗回轉(zhuǎn)半徑之間的夾角 ψ=100o~120o ；BC=（0.13~0.14）lD（見圖 3——3） 。搖臂和連桿要傳遞比較大的插入和轉(zhuǎn)斗阻力，因此在設(shè)計時不僅考慮運(yùn)動關(guān)系，而且還應(yīng)考慮它們的強(qiáng)度和剛度。搖臂是形狀以及長短臂的比例關(guān)系及鉸點(diǎn) E 的位置的確定，主要考慮連桿的受力情況及它們在空間布置的方便和可能性，同時轉(zhuǎn)斗油缸的行程及連桿的長度也不要過大。搖臂可做成直的也可做成彎曲的形狀。彎曲搖臂的夾角一般不大于30o，否則使構(gòu)件受力不良。搖臂與動臂的鉸點(diǎn) E 布置在動臂兩鉸點(diǎn)的連線 AB 的中部偏上為 m 處。設(shè)計時初步取 m=(0.11~0.18)lD，le=(0.45~0.50)lD，EF=（0.22~0.24）lD，DE=（0.29~0.32）lD。完成上述構(gòu)件尺寸選擇后，就可用下述作圖方法來確定連桿 CD 的河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計27長度、轉(zhuǎn)斗油缸與車架的鉸點(diǎn) G 及行程。根據(jù)已經(jīng)選定的工作裝置連桿機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)，畫出動臂和鏟斗在地面時鏟斗后傾 的位置及搖臂和動臂的鉸點(diǎn) E；將動臂由最低到最高045位置時的轉(zhuǎn)角 分成若干等分，提升動臂到不同的角度，并保持后傾鏟?斗的平移性，依次畫出 BC 的相應(yīng)位置： 、 …… ，并使它1CB2iCB們互相平行；然后畫出鏟斗在最大卸載高度時的卸載位置（取卸載角） ，得 。假設(shè)鏟斗在最大卸載高度卸載時搖臂和連桿05~4??'iCBCD 處在極端位置，即鉸接點(diǎn) C、D、E 位于同一條直線上，則連桿 CD的最小長度 b= 。根據(jù)搖臂的結(jié)