畢業(yè)論文終稿-礦用挖掘式裝載機(jī)的工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[下載送CAD圖紙 全套打包資料]

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需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯號(hào) 學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目 礦用挖掘式裝載機(jī)的工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)系 部專 業(yè)班 級(jí)指導(dǎo)教師二〇一五年六月需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請(qǐng)見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信承諾書本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （題目：礦用挖掘式裝載機(jī)的工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ）是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。盡本人所知，除了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。作者簽名： 年 月 日 （學(xué)號(hào)）：需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763I礦用挖掘式裝載機(jī)的工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要挖掘式裝載機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的多功能的建設(shè)施工機(jī)械，作為工程機(jī)械的主力機(jī)種。挖掘式裝載機(jī)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、工作機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)裝置、行走裝置和、電氣裝置和液壓系統(tǒng)等部分組成。本次設(shè)計(jì)主要是關(guān)于挖掘式裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，工作機(jī)構(gòu)是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)的全面的通用性設(shè)計(jì)研究對(duì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)挖掘式裝載機(jī)發(fā)展具有十分重要的意義。本文首先，通過挖掘式裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行分析，在此分析基礎(chǔ)上提出總體結(jié)構(gòu)方案；接著，通過運(yùn)動(dòng)分析對(duì)各構(gòu)件主要尺寸進(jìn)行了計(jì)算；然后，對(duì)各主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核并設(shè)計(jì)了液壓系統(tǒng)；最后，通過 AutoCAD 制圖軟件繪制了工作機(jī)構(gòu)裝配圖及主要零部件圖、液壓系統(tǒng)原理圖。通過本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練使用AutoCAD 制圖軟件，對(duì)今后的工作與生活具有極大意義。關(guān)鍵字：挖掘式裝載機(jī)；工作機(jī)構(gòu)；動(dòng)臂；斗桿；鏟斗需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763IIMine mining loaders working body designAbstractExcavator is a widely versatile construction construction machinery, engineering machinery as the main aircraft. Excavators composed mainly by the engine, equipment, rotary, part running gear and electrical equipment and hydraulic systems.The design is mainly about excavator working device design, equipment is done directly mining task means comprehensive universal design research work means having great significance in promoting the development of domestic excavator.Firstly, through the excavator working device structure and principle analysis, in this analysis, based on the overall structure of the proposed scheme; then, by motion analysis of the main dimensions of each component was calculated; then, for each of the main components were designed and school nuclear and hydraulic system design; and finally, through the AutoCAD drawing software to draw a working device assembly drawing and main parts diagram, hydraulic system schematics.Through this design, the consolidation of the university is the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerances and interchangeability theory, mechanical drawing and the like; mastered the design of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD mapping software on the future of work and life of great significance.Keywords: Wheel excavator; Work equipment; Boom; Arm; Bucket需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763III目 錄摘 要 .....................................................................IAbstract .................................................................II第一章 緒論 ...............................................................11.1 研究背景及意義 .....................................................11.2 國(guó)內(nèi)外挖掘式裝載機(jī)研究現(xiàn)狀 .........................................11.3 設(shè)計(jì)要求 ...........................................................21.3.1 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) ..................................................2第二章 工作機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì) ...................................................42.1 工作機(jī)構(gòu)構(gòu)成及原理分析 .............................................42.2 確定動(dòng)臂、斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式 .....................................52.2.1 確定動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)形式 ............................................52.2.2　 確定斗桿的結(jié)構(gòu)形式 ..........................................62.2.3 鏟斗的結(jié)構(gòu)選擇 ................................................62.3 確定動(dòng)臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點(diǎn)布置 .................................62.3.1 動(dòng)臂油缸的布置 ................................................62.3.2 斗桿油缸的布置 ................................................82.3.3 鏟斗油缸的布置 ................................................8第三章 工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及基本尺寸計(jì)算 ....................................103.1 動(dòng)臂部分 ..........................................................103.1.1 動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)分析 .................................................103.1.2 動(dòng)臂基本尺寸計(jì)算 .............................................113.2 斗桿部分 ..........................................................153.2.1 斗桿的運(yùn)動(dòng)分析 ...............................................153.2.2 斗桿基本尺寸計(jì)算 .............................................163.3 鏟斗部分 ..........................................................173. 3.1 鏟斗的運(yùn)動(dòng)分析 .............................................173.3.2 鏟斗基本尺寸計(jì)算 .............................................21需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763IV3.4 連桿、搖臂部分 ....................................................213.5 銷軸與襯套 ........................................................22第四章 工作機(jī)構(gòu)校核計(jì)算 ..................................................244.1 斗桿校核計(jì)算 ......................................................244.2 動(dòng)臂校核計(jì)算 ......................................................31第五章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................335. 1 設(shè)計(jì)要求 .........................................................335. 2 動(dòng)力元件的選擇 ...................................................335. 3 執(zhí)行元件的選擇 ...................................................345. 4 液壓控制元件選擇 .................................................355. 5 液壓系統(tǒng)輔助元件選擇 .............................................365.6 液壓系統(tǒng)原理圖 ....................................................36總 結(jié) ....................................................................38參考文獻(xiàn) .................................................................39致 謝 ....................................................................40需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763V需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763VI需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763VII需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763VIII需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763IX需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763X需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763XI需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763XII需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631第一章 緒論1.1 研究背景及意義我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，在遼闊的國(guó)土上正在進(jìn)行大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，這就需要大量的土石方施工機(jī)械為其服務(wù)，而挖掘式裝載機(jī)是最重要的一類土石方施工機(jī)械。因此，可以肯定挖掘式裝載機(jī)的發(fā)展空間很大?？梢灶A(yù)見，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，挖掘式裝載機(jī)的需求量將逐年大幅度增長(zhǎng)。今后幾年我國(guó)挖掘式裝載機(jī)行業(yè)將會(huì)有一個(gè)很大的發(fā)展，挖掘式裝載機(jī)的年產(chǎn)量將會(huì)以高于 20％的速度增長(zhǎng)。中國(guó)挖掘式裝載機(jī)市場(chǎng)自 1997 年開始已進(jìn)入了一個(gè)較快的發(fā)展時(shí)期， 2001 年與2000 年比較，全國(guó)挖掘式裝載機(jī)的產(chǎn)、銷量分別增長(zhǎng) 55％和 56％。截止到 2002 年 8月底全國(guó)挖掘式裝載機(jī)的銷量已超過 13000 臺(tái)，超過了 2001 年全年的銷售數(shù)。2003 年全國(guó)挖掘式裝載機(jī)的銷售量超過 18000 臺(tái)。顯然，挖掘式裝載機(jī)在整個(gè)工程機(jī)械行業(yè)中是產(chǎn)、銷量增長(zhǎng)最快的機(jī)種之一。而在挖掘式裝載機(jī)中最為重要的就是關(guān)于工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，因?yàn)橥诰蚴窖b載機(jī)的工作機(jī)構(gòu)能夠最為明顯的體現(xiàn)機(jī)器的工作能力和工作壽命，所以設(shè)計(jì)工作可靠，性能好，成本低，效率高，維護(hù)使用方便的工作機(jī)構(gòu)就顯得格外重要。1.2 國(guó)內(nèi)外挖掘式裝載機(jī)研究現(xiàn)狀（1）國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外挖掘式裝載機(jī)生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)，液壓挖技術(shù)的不斷成熟使挖掘式裝載機(jī)得到全面的發(fā)展。德國(guó)是世界上較早開發(fā)研制挖掘式裝載機(jī)的國(guó)家，1954 年和 1955 年德國(guó)的德馬克和利渤海爾公司分別開發(fā)了全挖掘式裝載機(jī)；美國(guó)是繼德國(guó)以后生產(chǎn)挖掘式裝載機(jī)歷史最長(zhǎng)、數(shù)量最大、品種最多和技術(shù)水平處于領(lǐng)先地位的國(guó)家；日本挖掘式裝載機(jī)制造業(yè)是在二次大戰(zhàn)后發(fā)展上起來的，其主要特點(diǎn)是在引進(jìn)、消化先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過大膽創(chuàng)新發(fā)展起來的；韓國(guó)是挖掘式裝載機(jī)生產(chǎn)的后起之秀，20 世紀(jì) 70 年代開始引進(jìn)技術(shù)，由于產(chǎn)業(yè)政策進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，并已擠入國(guó)際挖掘式裝載機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)之一。20 世紀(jì) 60 年代，挖掘式裝載機(jī)進(jìn)入成熟期，各國(guó)挖掘式裝載機(jī)制造商紛紛采用液壓技術(shù)并與其它技術(shù)相結(jié)合，使產(chǎn)品適應(yīng)性得到了較快的發(fā)展，產(chǎn)品壽命和質(zhì)量不斷得到提高，操縱更加舒適，產(chǎn)品更加節(jié)能。例如美國(guó)卡特彼勒公司 1955 年以后推出的需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632300B 系列挖掘式裝載機(jī)，采用一種命名為 maestro 的系統(tǒng)，通過載荷傳感液壓裝置，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)與液壓泵的嚴(yán)格匹配。Maestro 控制面板在機(jī)型上安裝兩種功率模式和四種工況狀態(tài)，允許用戶自行決定功率工況模式。再如韓國(guó)現(xiàn)代公司生產(chǎn)的 ROBEX450-3 型挖掘式裝載機(jī)，有四種功率模式，通過集成化的電子控制系統(tǒng)自動(dòng)確定最佳的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的輸出參數(shù)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵的速度及液壓用液壓系統(tǒng)壓力與實(shí)際工況相適應(yīng)，從而獲得最高的生產(chǎn)率和最佳的燃油消耗。此種技術(shù)在日本松、日立建機(jī)、神鋼、韓國(guó)大宇重工、德國(guó)的利渤海爾、英國(guó)的 JCB 等到公司均得到普遍應(yīng)用，代表了當(dāng)代挖掘式裝載機(jī)的最高水平。（2）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀早在 1958 年國(guó)內(nèi)便開始了挖掘式裝載機(jī)的研制開發(fā)工作，隨后開發(fā)出一系列比較成熟的產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)出于受配件如發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓件及企業(yè)自身?xiàng)l件的影響，其質(zhì)量和產(chǎn)量遠(yuǎn)未達(dá)到應(yīng)有的水平，與國(guó)外同類產(chǎn)品相比也存在較大差距。到了 80 年代末和 90 年代初，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家挖掘式裝載機(jī)技術(shù)水平得到了迅速的提高，突出表現(xiàn)在追求高效率(同一機(jī)重的挖掘式裝載機(jī)功率普遍提高，液壓系統(tǒng)流量增大作業(yè)循環(huán)時(shí)間減小，作業(yè)效率大大提高)；高可靠性和追求司機(jī)操作的舒適性。國(guó)內(nèi)原有的數(shù)家挖掘式裝載機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠為了生存和發(fā)展，利用自身的實(shí)力和豐富的挖掘式裝載機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，紛紛在工廠的技術(shù)改造、試驗(yàn)研究、新產(chǎn)品開發(fā)方面下大功夫。有的新開發(fā)的產(chǎn)品(也包括某些已生產(chǎn)多年的老產(chǎn)品)為了提高作業(yè)的可靠性，干脆采用了進(jìn)口的液壓件和發(fā)動(dòng)機(jī)，甚至于整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)都按照采用國(guó)外元件來設(shè)計(jì)，這種經(jīng)過改型或新設(shè)計(jì)開發(fā)的挖掘式裝載機(jī)其工作可靠性和作業(yè)效率得到很大的提高。這樣，引進(jìn)和消化國(guó)外的不少技術(shù)，在技術(shù)方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。國(guó)內(nèi)挖掘式裝載機(jī)行業(yè)近年來雖有很大發(fā)展，但與國(guó)外挖掘式裝載機(jī)行業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在許多不足，其原因除了國(guó)內(nèi)挖掘式裝載機(jī)加工水平落后之外，挖掘式裝載機(jī)設(shè)計(jì)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比也有較大的差距，尤其是一些先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的掌握和應(yīng)用。1.3 設(shè)計(jì)要求1.3.1 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)本次設(shè)計(jì)的挖掘式裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)，選定的參數(shù)如下表：需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397633標(biāo)配斗容量： 0.2m3 主泵最大流量： 119L/min整車重量： 6000KG 主油路系統(tǒng)工作壓力： 24.5Mpa發(fā)動(dòng)機(jī)功率： 33.2KW 行駛 (走) 速度(高/低)： 28km/h發(fā)動(dòng)機(jī)品牌： YANMAR 回轉(zhuǎn)速度： 10r/min發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)： 4TNV94L 爬坡能力： 40%最大挖掘高度： 5326mm 尾部回轉(zhuǎn)半徑： 1602mm最大卸載高度： 3592mm 最小離地間隙： 269mm最大挖掘深度： 3411mm 配重離地間隙： 982mm最大挖掘半徑： 6087mm 上車平臺(tái)寬度： 1785mm斗桿長(zhǎng)度： 1600mm 下車平臺(tái)寬度： 2014mm斗桿挖掘力(ISO) ： 29.2kN 駕駛室總高度： 2887mm鏟斗挖掘力(ISO) ： 40.4kN 整機(jī)全長(zhǎng)： 6130mm推土板寬度： 1944mm 整機(jī)全寬： 2014mm推土板高度： 398mm 整機(jī)全高： 2557mm軸距： 2100mm需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397634第二章 工作機(jī)構(gòu)總體設(shè)計(jì)2.1 工作機(jī)構(gòu)構(gòu)成及原理分析1-斗桿油缸；2- 動(dòng)臂； 3-油管； 4-動(dòng)臂油缸； 5-鏟斗； 6-斗齒；7-側(cè)板； 8-連桿； 9-曲柄： 10-鏟斗油缸； 11-斗桿.圖 2-1 工作機(jī)構(gòu)組成圖圖 2-1 為挖掘式裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)基本組成及傳動(dòng)示意圖，如圖所示反鏟工作機(jī)構(gòu)由鏟斗 5、連桿 9、斗桿 11、動(dòng)臂 2、相應(yīng)的三組液壓缸 1, 4,10 等組成。動(dòng)臂下鉸點(diǎn)鉸接在轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過動(dòng)臂缸的伸縮，使動(dòng)臂連同整個(gè)工作機(jī)構(gòu)繞動(dòng)臂下鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。依靠斗桿缸使斗桿繞動(dòng)臂的上鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而鏟斗鉸接于斗桿前端，通過鏟斗缸和連桿則使鏟斗繞斗桿前鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。挖掘作業(yè)時(shí)，接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到挖掘位置，同時(shí)操縱動(dòng)臂缸小腔進(jìn)油使液壓缸回縮，動(dòng)臂下降至鏟斗觸地后再操縱斗桿缸或鏟斗缸，液壓缸大腔進(jìn)油而伸長(zhǎng)，使鏟斗進(jìn)行挖掘和裝載工作。鏟斗裝滿后，鏟斗缸和斗桿缸停動(dòng)并操縱動(dòng)臂缸大腔進(jìn)油，使動(dòng)臂抬起，隨即接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)，使工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到卸載位置，再操縱鏟斗缸或斗桿缸回縮，使鏟斗翻轉(zhuǎn)進(jìn)行卸土。卸完后，工作機(jī)構(gòu)再轉(zhuǎn)至挖掘位需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397635置進(jìn)行第二次挖掘循環(huán)[2]。在實(shí)際挖掘作業(yè)中，由于土質(zhì)情況、挖掘面條件以及挖掘式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的不同，反鏟裝置三種液壓缸在挖掘循環(huán)中的動(dòng)作配合可以是多樣的、隨機(jī)的。上述過程僅為一般的理想過程。2.2 確定動(dòng)臂、斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式2.2.1 確定動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)形式動(dòng)臂是工作機(jī)構(gòu)中的主要構(gòu)件，斗桿的結(jié)構(gòu)形式往往決定于動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)形式。反鏟動(dòng)臂分為整體式和組合式兩類。整體動(dòng)臂構(gòu)造簡(jiǎn)單、輕巧、布置緊湊，主要用于懸掛式挖掘式裝載機(jī)，如圖 2-2所示。圖 2-2 整體動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖采用整體式彎動(dòng)臂有利于得到較大的挖掘深度，它是專用反鏟裝置的常見形式。整體式彎動(dòng)臂在彎曲處的結(jié)構(gòu)形狀和強(qiáng)度值得注意，有時(shí)采用三節(jié)變動(dòng)臂有利于降低彎曲處的應(yīng)力集中。整體式變動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉，風(fēng)度相同時(shí)結(jié)構(gòu)重量較組合式動(dòng)臂輕。它的缺點(diǎn)是替換工作機(jī)構(gòu)少，通用性較差。為了擴(kuò)大機(jī)械通用性，提高其利用率。往往需要配備幾套完全　不通用的工作機(jī)構(gòu)。一般說，長(zhǎng)期用于作業(yè)相似的反鏟采用整體式動(dòng)臂結(jié)構(gòu)比較合適。組合式動(dòng)臂一般都為彎臂形式。其組合方式有兩類，一類用輔助連桿（或液壓缸）連接，另一類用螺栓連接。組合式動(dòng)臂與整體式動(dòng)臂相比各有優(yōu)缺點(diǎn)，它們分別適用于不同的作業(yè)條件。組合式動(dòng)臂的主要優(yōu)點(diǎn)是：圖 3－ 1　 整 體 式 直 動(dòng) 臂需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397636（1）工作尺寸和挖掘力可以根據(jù)作業(yè)條件的變化進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)采用螺栓或連桿連接時(shí)調(diào)整時(shí)間只需十幾分鐘，采用液壓缸連接時(shí)可以進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)。（2）較合理地滿足各種類型作業(yè)裝置的參數(shù)和結(jié)構(gòu)要求，從而較簡(jiǎn)單地解決主要構(gòu)件的統(tǒng)一化問題。因此其替換工作機(jī)構(gòu)較多，替換也方便。一般情況下，下動(dòng)臂可以適應(yīng)各種作業(yè)裝置要求，不需拆換。（3）裝車運(yùn)輸比較方便。由于上述優(yōu)點(diǎn)，組合式動(dòng)臂結(jié)構(gòu)雖比整體式動(dòng)臂復(fù)雜，但得到了較廣泛的應(yīng)用。尤以中小型通用挖掘式裝載機(jī)作業(yè)條件多時(shí)采用組合式動(dòng)臂較為合適。本次設(shè)計(jì)作業(yè)條件比較單一，所以選用整體式彎動(dòng)臂。2.2.2　確定斗桿的結(jié)構(gòu)形式斗桿也有整體式和合式兩種，大多數(shù)挖掘式裝載機(jī)都采用整體式斗桿，當(dāng)需要調(diào)節(jié)斗桿長(zhǎng)度或杠桿時(shí)采用更換斗桿的辦法，或者在斗桿上設(shè)置 2～4 個(gè)可供調(diào)節(jié)時(shí)選擇的與動(dòng)臂端部鉸接的孔。有些反鏟采用組合式斗桿。2.2.3 鏟斗的結(jié)構(gòu)選擇鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對(duì)挖掘式裝載機(jī)的作業(yè)效果影響很大，其應(yīng)滿足以下的要求[1] ：有利于物料的自由流動(dòng)。鏟斗內(nèi)壁不宜設(shè)置橫向凸緣、棱角等。斗底的縱向剖面形狀要適合于各種物料的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。要使物料易于卸盡。為使裝進(jìn)鏟斗的物料不易于卸出，鏟斗的寬度與物料的粒徑之比應(yīng)大于 4，大于50 時(shí)，顆粒尺寸不考慮，視物料為均質(zhì)。綜上考慮，選用中型挖掘式裝載機(jī)常用的鏟斗結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)如圖 2-3 所示。圖 2-3 鏟斗需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976372.3 確定動(dòng)臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點(diǎn)布置2.3.1 動(dòng)臂油缸的布置動(dòng)臂油缸一般布置在動(dòng)臂前下方，下端與回轉(zhuǎn)平臺(tái)鉸接，常見的有兩種具體布置方式。①油缸前傾布置方案，如圖 2-4 所示，動(dòng)臂油缸與動(dòng)臂鉸接于 E 點(diǎn)。當(dāng)動(dòng)臂油缸全伸出，將動(dòng)臂舉升至上極限位置，動(dòng)臂油缸軸線向轉(zhuǎn)臺(tái)前方傾斜。②油缸后傾布置方案，如圖 2-5 所示，當(dāng)動(dòng)臂油缸全伸出，將動(dòng)臂舉升到上極限位置時(shí)，動(dòng)臂油缸軸線向后方傾斜。當(dāng)兩方案的動(dòng)臂油缸安裝尺寸 DE′、鏟斗最大挖掘高度 H 和地面最大挖掘半徑 R相等時(shí)，后傾方案的最大挖掘深度比前傾方案小，即 ＜ 。此外，在后傾方案中，2h1動(dòng)臂 EF 部分往往比前傾方案的長(zhǎng)，因此動(dòng)臂所受彎矩也比較大。以上為動(dòng)臂油缸后傾方案的缺點(diǎn)。然而，后傾方案動(dòng)臂下鉸點(diǎn) C 與動(dòng)臂油缸下鉸點(diǎn) D 的距離 CD 雙前傾方案的大，則動(dòng)臂在上下兩極位置時(shí)，動(dòng)臂油缸的作用力臂 Cp 也較大。因此，在動(dòng)臂油缸作用國(guó)相同時(shí)，后傾方案得到較大的動(dòng)臂作用力矩，這量其優(yōu)點(diǎn)。圖 2-4 動(dòng)臂油缸前傾布置需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397638圖 2-5 動(dòng)臂油缸后傾布置在布置油缸時(shí)，應(yīng)綜合考慮動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)的作業(yè)尺寸及動(dòng)臂舉升力的挖掘力等因素。本設(shè)計(jì)選用動(dòng)臂油缸前傾布置方案。2.3.2 斗桿油缸的布置確定斗桿油缸鉸點(diǎn)、行程及斗桿力臂比時(shí)應(yīng)該考慮下列因素。①保證斗桿油缸產(chǎn)生足夠的斗齒挖掘力。即油缸從最短長(zhǎng)度開始推伸時(shí)和油缸最大伸出時(shí)產(chǎn)生的斗齒挖掘力應(yīng)該大于正常挖掘阻力。油缸全伸時(shí)的偷稅漏稅力矩應(yīng)該足以支承滿載鏟斗和斗桿靜止不動(dòng)。油缸力臂最大時(shí)產(chǎn)生的最大斗齒挖掘力應(yīng)大于要求克服的最大挖掘范圍可以取得越小一些。②保證斗桿的擺角范圍。斗桿擺角范圍一般取 100°～130°。在斗桿油缸和轉(zhuǎn)斗油缸同時(shí)伸出最長(zhǎng)時(shí)，鏟斗前壁和動(dòng)臂之間的距離應(yīng)大于 10cm。鉸點(diǎn)位置的確定需要反復(fù)進(jìn)行。在計(jì)算中初定鉸點(diǎn)位置，如不夠合理，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)修改。2.3.3 鏟斗油缸的布置確定鏟斗油缸鉸點(diǎn)應(yīng)考慮以下因素。①保證轉(zhuǎn)斗挖掘時(shí)產(chǎn)生足夠大的斗齒挖掘力，即在鏟斗油缸全行程中產(chǎn)生的斗齒挖掘力應(yīng)大于正常工作情況下的挖掘阻力。當(dāng)鏟斗油缸作用力臂最大時(shí)，所產(chǎn)生的最大斗齒挖掘應(yīng)能使?jié)M載鏟斗靜止不動(dòng)需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397639②保證鏟斗的擺角范圍。鏟斗的擺角范圍一般取 140°～160°，在特殊作業(yè)時(shí)可以大于 180°，擺角位置可以按圖 3-7 布置。當(dāng)鏟斗油缸全縮時(shí)，鏟斗與斗桿軸線夾角（在軸線上方）應(yīng)大于 10°,常取 15°～25°，鏟斗油缸全伸、鏟斗滿載回轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)使土壤不從斗中撒落。③鏟斗從位置Ⅰ到位置Ⅱ 時(shí)（圖 2-6） ，鏟斗油缸作用力臂最大，這里能得到斗齒最大切削角度的 1/2 左右，即當(dāng)鏟斗挖掘深度最大時(shí)，正好斗齒挖掘力也最大。實(shí)際上鏟斗的切削轉(zhuǎn)角是可變的。在許多情況下，特別是進(jìn)行復(fù)合動(dòng)作挖掘時(shí)，鏟斗的切削轉(zhuǎn)角一般都小于 100°，而且鏟斗也不一定都在初始位置 I 開始挖掘。因此，目前一般取位置 I 至位置 II 的轉(zhuǎn)角為 30°～50°，在這個(gè)角度范圍內(nèi)可以照顧到鏟斗在挖掘過程中能較好地適應(yīng)挖掘阻力的變化，又可以使鏟斗在開始挖掘時(shí)就有一定的挖掘力。圖 2-6 鏟斗擺角范圍需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976310第三章 工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及基本尺寸計(jì)算3.1 動(dòng)臂部分3.1.1 動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)分析動(dòng)臂油缸的最短長(zhǎng)度； 動(dòng)臂油缸的伸出的最大長(zhǎng)度；:min1L:max1LA：動(dòng)臂油缸的下鉸點(diǎn)；B ：動(dòng)臂油缸的上鉸點(diǎn)； C：動(dòng)臂的下鉸點(diǎn).圖 3-1 動(dòng)臂擺角范圍計(jì)算簡(jiǎn)圖φ1 是 L1 的函數(shù)。動(dòng)臂上任意一點(diǎn)在任一時(shí)刻也都是 L1 的函數(shù)。如圖 3-1 所示，圖中 動(dòng)臂油缸的最短長(zhǎng)度； 動(dòng)臂油缸的伸出的最大長(zhǎng)度； 動(dòng)臂油缸:minL:max1L:min1?兩鉸點(diǎn)分別與動(dòng)臂下鉸點(diǎn)連線夾角的最小值； 動(dòng)臂油缸兩鉸點(diǎn)分別與動(dòng)臂下鉸點(diǎn):max1?連線夾角的最大值；A：動(dòng)臂油缸的下鉸點(diǎn)；B：動(dòng)臂油缸的上鉸點(diǎn)； C：動(dòng)臂的下鉸點(diǎn)。則有：在三角形 ABC 中：L12 = l72+l52-2×COSθ1×l7×l5θ1 = COS-1[（l72+l52- L12）/2×l7×l5]在三角形 BCF 中：l222 = l72+l12-2×COSα20×l7×l1α20 = COS-1[（l72+ l12- l222）/2×l7×l1]需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976311由圖 3-3 所示的幾何關(guān)系，可得到 α21 的表達(dá)式：α21 =α20+α11-θ1當(dāng) F 點(diǎn)在水平線 CU 之下時(shí) α21 為負(fù)，否則為正。F 點(diǎn)的坐標(biāo)為XF = l30+l1×cosα21YF = l30+l1×Sinα21 C 點(diǎn)的坐標(biāo)為XC = XA+l5×COSα11 = l30YC = YA+l5×Sinα11動(dòng)臂油缸的力臂 e1e1 = l5×Sin∠CAB顯然動(dòng)臂油缸的最大作用力臂 e1max= l5，又令 ρ = l1min/ l5,δ = l7/ l5。這時(shí)L1 = Sqr（l72-l52 ）= l5 × Sqr（δ2-1）θ1 = cos-11/δ3.1.2 動(dòng)臂基本尺寸計(jì)算由于鏟斗容量 ＝0.2m3，根據(jù)國(guó)內(nèi)外挖掘式裝載機(jī)有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過類比法，q選出參數(shù)機(jī)重 ＝6 噸。G又根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法，參考表 1-3 機(jī)體尺寸和工作尺寸經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表①，線尺寸參數(shù): = mLiik3得出:最大挖掘半徑— =3.35× =5.728m；R135最大挖掘深度— =2.05× =3.505m；Hmax最大卸載高度— ＝1.55× =2.65m；33據(jù)統(tǒng)計(jì)，最大挖掘半徑 值一般與 + + 的和值很接近。因此由要求 ，R1l12l3 R1已定的 和 可按下列經(jīng)驗(yàn)公式初選 、 ：3l1K＝ 　l213KL??=K1?需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976312其中： =5.728m； ＝ 1.8；R11K經(jīng)計(jì)算得出： =1.759m；l2= =1.8×1.759=3.166m1l在三角形 CZF 中， 、 和 都可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初選出：?13K其中： —?jiǎng)颖鄣膹澖牵捎脧澖悄茉黾油诰蛏疃?，但降低了卸載高度，1但太小對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不利，一般取 120°～140° ，取 ＝140° ；1?—前面已算出為 3.166m；l1—?jiǎng)颖坜D(zhuǎn)折處的長(zhǎng)度比 ，一般根據(jù)結(jié)構(gòu)和液壓缸鉸點(diǎn) B 的位置來考慮，3KZCF初步設(shè)計(jì)取 ＝1.1～1.3 ，取 ＝1.2；3K因此根據(jù)公式：可以算出 、 、41l239?圖 3-2 動(dòng)臂實(shí)際尺寸l ＝ 　　　　　　　　41 1321cos?Kl??l ＝K l 　　　　　　　　　　　　　　　　　　2341α =∠ ZCF＝arccos( )39 142ll?經(jīng)計(jì)算得出：ZC= =1.529m；1lZF= =1.834m； 42=17.9°39?如圖 3-3 所示。動(dòng)臂液壓缸全伸與全縮時(shí)的力臂比 K4 按不同情況選取，專用反鏟可取 ＜0.8；4K需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976313以反鏟為主的通用機(jī)， ＝0.8～1.1；斗容量 1m3 左右的通用機(jī)，則可取 ＝1。4K 4K本設(shè)計(jì)中取 ＝1。的取值對(duì)特性參數(shù) 、最大挖掘深度 和最大挖高 有影響。1?4Hmax1Hmax2加大 會(huì)使減小或使 增大，這下符合反鏟作業(yè)要求，因此基本用作反鏟的Hmax1小型機(jī)取 ＞60° 。1本設(shè)計(jì)中取 ＝70° 。1?斗桿液壓缸全縮時(shí) = 最大（圖 3-3） ，常選 （ ） =CFQ?832?－ 832?－ max160°～180°.本設(shè)計(jì)中?。?） ＝170°。－ max取決于液壓缸布置形式，動(dòng)臂液壓缸結(jié)構(gòu)中這一夾角較BCZ圖 3-3 最大卸載高度時(shí)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖小，可能為零。動(dòng)臂單液壓缸在動(dòng)臂上的鉸點(diǎn)一般置于動(dòng)臂下翼加耳座上，B 在Z 的下面。初定∠BCZ＝5°，根據(jù)已知∠CZF ＝22.1° ，解得∠BCF＝17.1°。由圖 3-3 得最大卸載高度的表達(dá)式為）＋＋＝ 21max15Amax3 sin(siYH????ll 328max12 )80sin( ll ????由圖 3-4 得最大挖掘深度絕對(duì)值的表達(dá)式為 AYlll ???152min1123max1 si)si(??需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976314將這兩式相加，消去 ，5l并令 ＝ ＋ ， ＝ + - ，得到：A1?2BA8?max32＋ － ［ - -A)］+ ［ -1］=0Hmax1ax3l1)sin(ax1???sin(i12l)Bsin(max1??又特性參數(shù)：＝4Kmin1axs??圖 3-4 最大挖掘深度時(shí)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖因此　　　　　　 ＝?sinmi114axs?K= )coin1214maxi(??將上式代入式（3-6）則得到一元函數(shù) f( )=0。式中 和 已根據(jù)經(jīng)驗(yàn)axHmax1ax3公式計(jì)算法求出，經(jīng)計(jì)算得出： ＝29.6°； ＝73.5°，最后由求 為：min1?m1?5l＝5l 1axi123s)in(?HYAlA??＝ ＝0.638m?70i50.36).29.(6..需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976315（其中： =3.166m； ＝1.759m； ＝97.1° ；1l2lA由于履帶總高＝0.32· ＝0.547，近似取 =0.65m） ，35Y然后，解下面的聯(lián)立方程，可求 σ 和 ρ：=arcos( )=arc( )min1?572min12lLl????21??=arcos( )=arc( )ax1572ax12ll ?2于是：　　　 =min1L?5l=λx axin1=σ·1mi經(jīng)計(jì)算得出： ＝1.63； ＝0.67； =0.952m；??min1L＝ 1.52m； =1.61mmax1L7l得到的結(jié)果符合下列幾何條件： + =2.36≥ ；| - ︳=0.96≤1????3.2 斗桿部分3.2.1 斗桿的運(yùn)動(dòng)分析如下圖 3-5 所示，D 點(diǎn)為斗桿油缸與動(dòng)臂的鉸點(diǎn)點(diǎn)，F(xiàn) 點(diǎn)為動(dòng)臂與斗桿的鉸點(diǎn)，E點(diǎn)為斗桿油缸與斗桿的鉸點(diǎn)。斗桿的位置參數(shù)是 l2，這里只討論斗桿相對(duì)于動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)，即只考慮 L2 的影響。D-斗桿油缸與動(dòng)臂的鉸點(diǎn)點(diǎn)； F-動(dòng)臂與斗桿的鉸點(diǎn)；E-斗桿油缸與斗桿的鉸點(diǎn)； θ 斗桿擺角.圖 3-5 斗桿機(jī)構(gòu)擺角計(jì)算簡(jiǎn)圖需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976316在三角形 DEF 中L22 = l82+ l92-2×COSθ2×l8×l9θ2 = COS-1[（ L22- l82-l92）/2×l8×l9]由上圖的幾何關(guān)系知φ2max =θ2 max-θ2min則斗桿的作用力臂e2 =l9Sin∠DEF 顯然斗桿的最大作用力臂 e2max = l9，此時(shí) θ2 = COS-1（l9/l8） ，L2=sqr （l82-l92）3.2.2 斗桿基本尺寸計(jì)算第一步計(jì)算斗桿挖掘阻力：斗桿挖掘過程中，切削行程較長(zhǎng)，切土厚度在挖掘過程中視為常數(shù)，一般取斗桿在挖掘過程中總轉(zhuǎn)角 =50°～80°,取 ＝65° ，在這轉(zhuǎn)角過程中，鏟斗被裝滿，這時(shí)半g?g?齒的實(shí)際行程為： grs?601745.?其中： —斗桿挖掘時(shí)的切削半徑， ；6r 6FV取 ＝ ＝1.759＋0.803＝2.562mmaxFV32l?斗桿挖掘時(shí)的切土厚度 可按下式計(jì)算：gh＝SgBKq?SgBKrq?601745.斗桿挖掘阻力為： sgggrqhW?60011745.式中 —挖掘比阻力，由表 0－10① 查得， ＝20（III 級(jí)土壤以下）0K0K—土壤松散系數(shù)近似值取 1.25。s斗桿 與鏟斗 和 之間，為了滿足開挖和最后卸載及運(yùn)輸狀態(tài)的要求，2l3lminFV鏟斗的總轉(zhuǎn)角往往要達(dá)到 150°～180° ，需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631732min30coslFVl????＝0.866＝ 80.759.1. 2in計(jì)算得： ＝ ＝1.137mmin6rinFV把 、 、 、 、 代入式 3-12 得0Kqmin6rg?sK＝2.48KN3ax1 1025.6137.045.2???gW第二步確定斗桿液壓缸的最大作用力臂。＝ m23max9max2)(PlleG?45.096.1388.＝）＋（其中：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法得出 ＝13.96KN斗桿液壓缸初始力臂 與最大力臂 之比是斗桿擺角 的余弦函數(shù)。設(shè)20emax2emax2?,則ze20?＝9max2max20cosle??2csmax由圖 2－7，取 ，求得z0＝ ＝1.203m12sinmax9min2????lL16.5.2sin40－ ??（其中斗桿擺角范圍大致在 105°～125° ，取 ＝105°）max2?)cos(2a9min92min8 ?????lLlLl= =1.588m）＋ 2105(45.0.03.122 ??3.3 鏟斗部分3. 3.1 鏟斗的運(yùn)動(dòng)分析需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976318鏟斗相對(duì)于 XOY 坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)是 L1、L2、L3 的函數(shù)，現(xiàn)討論鏟斗相對(duì)于斗桿的運(yùn)動(dòng)，如圖 3-5 所示，G 點(diǎn)為鏟斗油缸與斗桿的鉸點(diǎn)，F(xiàn) 點(diǎn)為斗桿與動(dòng)臂的鉸點(diǎn) Q 點(diǎn)為鏟斗與斗桿的鉸點(diǎn)，v 點(diǎn)為鏟斗的斗齒尖點(diǎn)，K 點(diǎn)為連桿與鏟斗的餃點(diǎn)，N 點(diǎn)為曲柄與斗桿的鉸點(diǎn)，M 點(diǎn)為鏟斗油缸與曲柄的鉸點(diǎn)，H 點(diǎn)為曲柄與連桿的鉸點(diǎn)[1]。鏟斗連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 i利用圖 3-3，可以知道求得以下的參數(shù)：在三角形 HGN 中α22 = ∠HNG = COS-1[（l152+l142-L32 ）/2×l15×l14]α30 = ∠HGN = COS-1[（L32+ l152- l142）/2×L3×l14]α32 = ∠GMN = π - ∠MNG - ∠MGN =π -α22-α30在三角形 HNQ 中l(wèi) 272 = l142 + l212 + 2×COSα23×l14×l21∠HNQ = COS-1[（l212+l142- l272）/2×l21×l14]在三角形 QHK 中α27 = ∠QHK= COS-1[（l292+l272-L242）/2×l29×l27]在四邊形 KHQN 中∠NHK=∠NHQ+∠QHK鏟斗油缸對(duì) N 點(diǎn)的作用力臂 r1r1 = l13×Sinα32連桿 HK 對(duì) N 點(diǎn)的作用力臂 r2r2 = l13×Sin ∠NHK而由 r3 = l24，r4 = l3 有[3]連桿機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比i =（ r1×r3）/（r2×r4）顯然 3-17 式中可知，i 是鏟斗油缸長(zhǎng)度 L3 的函數(shù)，用 L3min 代入可得初傳動(dòng)比i0，L3max 代入可得終傳動(dòng)比 iz。鏟斗相對(duì)于斗桿的擺角 φ3鏟斗的瞬時(shí)位置轉(zhuǎn)角為φ3 =α7+α24+α26+α10其中，在三角形 NFQ 中需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976319α7 = ∠NQF= COS-1[（l212+l22- l162）/2×l21×l2]α10 暫時(shí)未定，其在后面的設(shè)計(jì)中可以得到。當(dāng)鏟斗油缸長(zhǎng)度 L3 分別取 L3max 和 L3min 時(shí)，可分別求得鏟斗的最大和最小轉(zhuǎn)角 θ3max 和 θ3min，于是得鏟斗的瞬間轉(zhuǎn)角:φ3 = θ3-θ3min鏟斗的擺角范圍: φ3 = θ3max-θ3min圖 3-6 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖 3-7 所示，斗齒尖 V 點(diǎn)的坐標(biāo)值 XV 和 YV，是 L1 、L2、L3 的函數(shù)只要推導(dǎo)出 XV 和 YV 的函數(shù)表達(dá)式，那么整機(jī)作業(yè)范圍就可以確定，現(xiàn)推導(dǎo)如下:由 F 點(diǎn)知：α32= ∠CFQ= π –α3-α4-α6-θ2在三角形 CDF 中：∠DCF 由后面的設(shè)計(jì)確定，在∠DCF 確定后則有：l82 = l62 + l12 - 2×COS∠DCF×l1×l6l62 = l82 + l12 - 2×COSα3×l1×l8 α3 = COS-1（l82+l12 –l62）/2×l1×l8在三角形 DEF 中L22 = l82 + l92 - 2×COSθ2×l8×l9 需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976320圖 3-7 齒尖坐標(biāo)方程推導(dǎo)簡(jiǎn)圖 1則可以得斗桿瞬間轉(zhuǎn)角 θ2θ2 = COS-1[（ l82+l92- L22）/2×l8×l9]α4、α6 在設(shè)計(jì)中確定。由三角形 CFN 知：l28 = Sqr（l162 + l12 - 2×COSα32×l16×l1）由三角形 CFQ 知：l23 = Sqr（l22 + l12 - 2×COSα32×l2×l1）由 Q 點(diǎn)知：α35= ∠CQV= 2π–α33-α24-α10在三角形 CFQ 中：l12 = l232 + l32 - 2×COSα33×l23×l3α33 = COS-1[（l232+l32- l12）/2×l23×l3]在三角形 NHQ 中：l132 = l272 + l212 - 2×COSα24×l27×l21α24 =∠NQH=COS-1[l272+l212 -l132）/2×l27×l21]在三角形 HKQ 中：l292 = l272 + l242 - 2×COSα26×l27×l24α26 =∠HQK=COS-1[l272+l242–l292）/2×l27×l24]在四邊形 HNQK：∠NQH =α24 +α26需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976321α20 = ∠KQV，其在后面的設(shè)計(jì)中確定。在列出以上的各線段的長(zhǎng)度和角度之間的關(guān)系后，利用矢量坐標(biāo)我們就可以得到各坐標(biāo)點(diǎn)的值。3.3.2 鏟斗基本尺寸計(jì)算本次設(shè)計(jì)鏟斗容量初步選擇為 q=0.2m3 由經(jīng)驗(yàn)公式 M=2179+25147q 可以得到整體質(zhì)量大約是 6 噸左右，再由 P=7.7+0.0046M 可以推斷出發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 P=7.1KW 當(dāng)我們得知了鏟斗的斗容量，其他的一系列數(shù)據(jù)的也可以隨之而的出來了 。斗容量 、平均斗寬 ，還都是有轉(zhuǎn)斗挖掘半徑 和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿轉(zhuǎn)角 （這里qBR?2令 ＝ ）是鏟斗的四個(gè)非常重要的主速度要參數(shù)。 、 及 三者與 之間有以?max Bq下幾何關(guān)經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，可以大概得出的數(shù)據(jù)為=qSKBR)2sin(21??其中： —0.2m 其中： =0.2m3(已知) ，鏟斗斗容量；q—鏟斗挖掘半徑，單位 m；R—鏟斗斗寬，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式反原理鏟斗平均斗寬統(tǒng)計(jì)值和推薦范圍，查表B可以得到，取 ＝0.75m；—鏟斗的挖掘裝滿的通常轉(zhuǎn)角一般都是取 90°~100°，取它的具體值為?295°把各個(gè)數(shù)據(jù)代入到公式里面得到： ＝0.803mR斗齒參數(shù)的選擇根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：齒寬 ＝0.11 =0.11× =0.064m;bq32.0根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：長(zhǎng) ＝0.26 ＝0.26× ＝0.152m;l3.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：斗前臂與切削面的間隙取 =0.7 =0.0448mfb又由于鏟斗寬度 B=0.75m,齒寬與齒距之和為 0.064+0.18=0.244m需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976322= =3.07 因此鏟斗裝有 3 個(gè)齒baB?24.0753.4 連桿、搖臂部分從幾何可容性與結(jié)構(gòu)布置的角度對(duì)鏟斗機(jī)構(gòu)的要求考慮，必須保證鏟斗六連桿機(jī)構(gòu)在 全行程中任一瞬間時(shí)都不會(huì)被破壞，即保證△ 、△ 及四邊形 在3l GFNMHNQK任何瞬間皆成立。根據(jù)鏟斗六連桿機(jī)構(gòu)的要求，借助電子計(jì)算機(jī)選出可行的方案：0.27m； 0.156m； 0.195m； 0.312m； 0.3m?QN?MH?N?HK?3.5 銷軸與襯套（1）銷軸的設(shè)計(jì)由于銷軸與襯套的配合間隙較小，故以剪應(yīng)力強(qiáng)度作為銷軸的基本尺寸的設(shè)計(jì)，抗壓強(qiáng)度與抗彎強(qiáng)度用于校核用。由 有：][2?????dFt][tr在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)以所有工況中銷軸所受到的剪應(yīng)力最大值對(duì)銷軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中，銷軸所選用的材料為 40CrMnMo，其耐磨，在熱處理后有著良好的綜合機(jī)械性能。由于銷軸在重載的較惡劣工況中工作，故選擇 。代入式 6-1 有：MPa10][??動(dòng)臂各銷軸的尺寸： 。， mdmd8904321?斗桿各銷軸的尺寸： 782，（2）銷軸用螺栓的設(shè)計(jì)：螺栓選用的直徑由銷軸的直徑不同分別選擇 兩種系列的螺栓[5]。160M、（3）襯套的設(shè)計(jì)：為使襯套耐磨、減震與潤(rùn)滑性能好，選擇襯套的材料為銅基合金襯套的厚度選擇為 5mm，與銷軸和圓筒分別采用間隙和過盈配合，如圖 3-9。則各銷軸的尺寸為：需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763233-9 襯套動(dòng)臂各襯套的尺寸： 。， mdmd9010432??斗桿各襯套的尺寸： 892，需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976324第四章 工作機(jī)構(gòu)校核計(jì)算4.1 斗桿校核計(jì)算挖掘裝置的斗桿（尤以標(biāo)準(zhǔn)和加長(zhǎng)斗桿）強(qiáng)度主要為彎矩所控制，故其計(jì)算位置可根據(jù)反鏟工作中挖掘阻力對(duì)斗桿可能產(chǎn)生的最大彎矩來確定。根據(jù)斗桿工作情況的手試驗(yàn)說明，斗桿危險(xiǎn)斷面最大應(yīng)力發(fā)生在采用轉(zhuǎn)斗挖掘的工況下。其計(jì)算位置可按以下條件確定：按反鏟裝置作用力分析的電算結(jié)果選定。近似計(jì)算時(shí)，一般取以下兩個(gè)位置：計(jì)算位置 I（圖 4－1） ，條件為：1）動(dòng)臂位于最低（動(dòng)臂液壓缸全縮） ；2）斗桿液壓缸作用力臂最大（斗桿液壓缸與斗桿尾部夾角為 90°） ；3）斗齒尖位于鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)和斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上；4）側(cè)齒遇障礙作用有橫向力 。kW這時(shí)，工作機(jī)構(gòu)上的作用力有工作機(jī)構(gòu)各部分的重量（鏟斗重 ，斗桿重 和dGg動(dòng)臂重 ） ，作用于斗側(cè)齒上的挖掘阻力（包括切向力為 ，法向分力 和側(cè)向力bG1W2） 。kW鏟斗挖掘時(shí)，鏟斗液壓缸工作力 所能克服的切向阻力 可取鏟斗為隔離體，按dP1對(duì)鉸點(diǎn)的 力矩平衡方程 ＝0 求得c?cM需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976325)··(1267rGrPlWdd??式中： —由圖 4－1 畫圖得， ＝0.766m；dl d—由圖 4－1 畫圖得， ＝0.3m；5r5r圖 4-1 斗桿計(jì)算位置 I—由圖 4－1 畫圖得， ＝0.423m；6r6r—由圖 4－1 畫圖得， ＝0.268m；7 7—由圖 4－1 畫圖得， ＝0.142m；2r2r把 、 、 、 代入式 5－1 得：dl56r7 ）－ 0.142860.4237.68(.0???W求得： ＝41.718kN1法向阻力 決定于動(dòng)臂液壓缸的閉鎖力 ，可取工作機(jī)構(gòu)為隔離體，按對(duì)動(dòng)2?BP需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976326臂底部鉸點(diǎn) 的力矩平衡方程 ＝0 求得：A?AM?????????01A12 ·)G·· rWrPWdgbB（＋式中： —?jiǎng)颖垡簤焊椎拈]鎖力， ＝286kN；?BP?—工作機(jī)構(gòu)各部分重量對(duì) 點(diǎn)的力矩之和，相應(yīng)的力臂)G·(dgbAM值由圖 4－1 確定為：—由圖 4－1 畫圖得， ＝1.36m；brbr—由圖 4－1 畫圖得， ＝1.99m；g g—由圖 4－1 畫圖得， ＝1.1m；drdr—由圖 4－1 畫圖得， ＝0.325m；BB—由圖 4－1 畫圖得， ＝3.16m；1r1r—由圖 4－1 畫圖得， ＝2.05m；0 0把 、 、 、 、 、 代入式 5－2 得：brgdBr=4.15kN? ?2.0541.780.8619.7362.0.352861.2 ???? －＋＋＋W取斗桿（帶斗）為隔離體，列出對(duì)鉸點(diǎn) 力矩平衡方程 ＝0，可求得斗桿B?BM液壓缸作用力（被動(dòng)狀態(tài)） 。一般情況下，此力 與其閉鎖力值（按該液壓缸閉鎖壓?gP力決定）相近。 ??3421)(rGlWlPgdbg ???式中： —由 CAD 做圖得， =0.46m；bl—由 CAD 做圖得， =1.56m；2 2l—由 CAD 做圖得， =0.766m；dl d—由 CAD 做圖得， =1.39m；4r4r—由 CAD 做圖得， =0.49m；3 3需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 130413976327把 、