侧铲装载机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路，特别是在高等级公路施工中，装载机还用于路基工程的填挖，沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、 效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。 本次设计报告共包括四个部分，是对整个设计过程的描述和总结。第一部分：前言；第二部分：正文；第三部分：结论；第四部分：参考文献。 关键词 工程机械，装载机，工作装置，行走机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 is a in it is of on as be as in is In of As so it of in of is : I: V: 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 摘 要 . 1 . 2 1 前 言 . 4 设计目的 . 5 选题意义 . 5 通装载机缺点 . 5 卸装载机优缺点 . 6 载机的用途 . 6 装载机的分类 . 6 2 铲斗的设计 . 8 设计要求 . 8 斗斗型的结构分析 . 9 削刃的形状 . 9 斗的斗齿 . 9 斗的侧刃 . 10 斗体形状 . 10 斗基本参数的确定 . 10 容的计量 . 12 平装斗容 ) . 12 额定斗容 (堆装斗容 ) . 13 3 工作装置的结构设计 . 14 构分析 . 15 装载机 执行机构不同种类 . 15 卸装载机的执行机构解析 . 16 计方法 . 18 . 18 臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点 B、 E、 . 19 定坐标系 . 19 铲斗图 . 19 定动臂与铲斗的铰接点 B . 19 定动臂与机架的铰接点 A . 21 定动臂与摇臂的铰接点 E. 21 及 . 23 确 定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程 . 25 . 25 大卸载高度和最小卸载距离 . 27 4 工作装置的强度计算 . 27 算位置 . 27 载荷的确定 . 28 作装置的受力分析 . 29 作装置的强度校核 . 35 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 销 . 38 杆 . 40 5 行走机构设计 . 44 行走参数的选择 . 45 电动机的选择 . 46 进行行走减速器的齿轮设计 . 47 各级传动比的分配 . 47 初步计算第一级传动齿轮的主要参数 . 48 二级齿轮传动 . 51 三级齿轮传动 . 52 齿根弯曲疲劳强度校核计算 . 54 行走减速器轴的设计计算 . 54 轴的弯扭合成强度计算 . 56 参考文献 . 59 致 谢 . 60 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1 前 言 设计目的 毕业设计是学生理论联系实际的重要课题，是学生综合运用，巩固基础理论，专业技术和专业知识的机会。通过毕业设计，能够检查学生对所学知识掌握的程度，能够提高学生解决实际问题的能力和独立工作的能力，并掌握机械设计的一般方法和步骤，是学生获得知识的重要环节。因此，要求设计者在设计过程中必须端正态度，严格认真，尽可能多的查阅有关书籍，搜索资料，刻苦钻研，对比分析，取长补短，大胆创新，以便做出高质量高水平的设计成果。 选题意义 随着我国经济 的持续、健康、高速发展，对工程机械的需求将增长，这些需求对工程机械产品既提出了“量”又提出了“质”的巨大市场要求。我国“十二五”期间土石方、路基路面、基础及建筑施工工作量预计比“十一五”要大一倍以上，工程机械的总需求量亦将为“十一五”期间的二倍，推土机、装载机、轮式起重机、叉车、路面机械、凿岩钻车及挖掘机械等7 类主要工程机械“十一五”末的年需求量可在 15 万台以上。而装载机被大量应用于各行各业，无论是公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山都有它的身影。国外先进的采掘机械设备将有更多的机会进入中国，中国的设备也会有 更多的的机会走向世界。在这种情况下，我国从事地下采掘与工程的管理人员、技术人员和使用维修人员都急需了解这类设备，国内从事该类设备制造业的工程技术人员为了研制出能参与国际竞争的成套设备，也要掌握相关的设计理论和方法，所以对该类机械设备的设计是具有重大意义的。 通装载机缺点 普通铲斗装载机挖力较小，铲斗的有效容积不大，在工作时，车身需要移动的范围较大，特别是在狭窄区域工作时，很容易发生碰撞而导致安全事故。另外，普通装载机的机械程度不高，需要操作人员的实时操控，对造作人员的工作压力较大。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 卸装载机优缺点 侧卸式装载机 (图 2这种装载机是正面铲装物料，运动至下料地点后进行侧卸下料，它和普通的铲斗车相比较，其铲斗挖力较大，斗有效容积大，铲斗运动距离小，车体机动高，工作外围广，铲斗能多用途等优点。另外，它的机械程度高，使得操作人员能更加轻松，生产质量也能得到提高，生产安全也有了跟好的保障 载机的用途 装载机是一种用途十分广泛的工程机械，可以用来铲装、搬运、卸载、平整散装物料，也可以对岩石、硬土等进行轻度的铲掘工作。此外，还可以进行刮平地面和牵引其他机械等作业。换装相 应的工作装置，装载机还可以进行推土、起重、装卸木料或钢管等作业。 装载机的分类 常用的单斗装载机，按发动机功率，传动形式，行走系结构，装载方式的不同进行分类。 （ 1）按行走装置的不同，装载机分为轮胎式和履带式两种。 轮胎式装载机由动力装置，车架，行走装置，传动系统，转向系统，制动系统，液压系统和工作装置等组成，其结构简图如下所示，轮胎式装载机采用柴油机为动力装置，液力变距，动力换挡变速箱，双桥驱动等组成的液力机械式传动系统（小型轮胎式装载机有的采用液压传动或机械传动），液压操纵，铰接式车架转向，反 转杆机构的工作装置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 履 带式 装载 机由 专用 底盘 或工 业拖 拉机 为基 础车 ，装 上工作装置并配装相关的操纵系统而构成，如图 2 所示。履带式装载机 由专用底盘或工业拖拉机为基础车，装上工作装置并配装相关的操纵系统而构成，如图 2 所示。履带式装载机的动力装置也是柴油机，机械式传动系统则釆用液压助力湿式离合器或湿式双向液压操纵转向离合器和正转连杆机构的工作装置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 2）按发动机功率分类： 功率小于 74小型装载机。 功率在 74 147中型装载机 功率在 147 515大型装载机 功率大于 515特大型装载机 （ 3）按传动形式分类： 液力 机械传动，冲击振动小，传动件寿命长，操纵方便，车速与外载间可自动调节，一般在中大型装载机多采用； 液力传动：可无级调速、操纵间便，但启动性较差，一般仅在小型装载机上采用； 电力传动：无级调速、工作可靠、维修简单、费用较高，一般在大型装载机上采用。 （ 4）按装卸方式分类： 前卸式：结构简单、工作可靠、视野好，适合于各种作业场地，应用较广； 后卸式：前端装、后端卸、作业效率高、作业的安全性欠好； 侧卸式 ：与其他的工程机械相比，装载机实用性很强。它主要用于煤巷、全岩巷中煤及其他物料的装载。除完成 装载作业以外，还可以充当支护时的工作平台。在井下作业时，主要是用完成工作面短距离运输、卧底、清帮、和支护等。由于它插入力大、机动性能好、全断面作业、安全性好。因而发展很快，成为进下施工的主要机械。 2 铲斗的设计 设计要求 铲斗是直接用来切削、收集、运输和卸出物料，装载机工作时的插入能力及铲掘能力是通过铲斗直接发挥出来的，铲斗的结构形状及尺寸直接影响装载机的作业效率和上作可靠性，所以减少切削 阻力和提高作业效率是铲斗结构设计的主要要求。 铲斗是在恶劣的条件下工作，承受很大的冲击载荷和剧烈的磨削，所以要求铲斗具有足够的强度和刚度，同时要耐磨。 根据装载物料的容重，铲斗做成三种类型； 正常斗容的铲斗用来装载客重 米 3 的物料 (如砂、碎石、松散泥土等 )：增加斗容的铲斗，斗容一般为正常斗容的 ，用来铲掘容重 米3 左右的物料 (如煤、煤渣等 )；减少斗容的铲斗，来装载容重大于 2 吨米 3 的物料 (如铁矿石、岩石等 )。用于土方工 程的装载机，因作业对象较广，因此多采用正常斗容的通用铲斗，以适应铲装不同物料的需要。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 斗斗型的结构分析 削刃的形状 铲斗切削刃的形状根据铲掘物料的种类不同而不同，一般分为直线型和非 直 线型两种（图 1)。 直 线型切削刃简单并利于地面刮平作业，但切削阻力较大。非 直 线型切削刃 有 v 型和弧型等，装载机用得较多的是 v 型斗刃。这种切削刃由于中间突出，在插入料堆时，插入力可以集中作用在斗刃中间部分，易于插入料堆，同时对减少“偏裁切入”有一定的效果。但铲斗的装满系数要小于 直 线型斗刃的铲斗。 斗的斗齿 装有斗齿的铲斗在装载机作业时，插入力由斗齿分担，形成较大的比压，利于插入密实的料堆或松物料或撬起大的块状物料，便于铲斗的插入，斗齿磨损后容易更换。因此，对主要用于铲装岩石或密实物料的装载机，其铲斗均装有斗齿。用于插入阻力较小的松散物料或粘性物队其铲斗可以不装斗齿。 斗齿的形状对切削阻力有影响：对称齿形的切削阻力比不对称齿形的大；长而狭窄的齿比宽而短的齿的切削阻力要小。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 斗的侧刃 弧线型侧刃的插入阻力比 直 线型侧刃小，但弧线型侧刃容易从两侧泄漏物 料，不利于铲斗的装满，适于铲装岩石。 斗体形状 对主要用于土方工程的装载机，在设计铲斗时要考虑斗体内的流动性，减少物料在斗内的移动或滚动阻力，同时要有利于在铲装粘性物料时有良好的倒空性。 铲斗底板的弧度 (圆弧半径 1R ，见图 2 2)越大，铲掘时泥土的流动性越好，但对于流动性差的岩石等，则应将底边加长而弧度减小，使铲斗容积加大，比较容易铲取。但是，当底边过长，则铲斗的铲起力变小，且铲斗插入料堆的插入阻力与刃口的插入深度成比例的急剧增加，如图 23 所示。相反，如底边短，不但铲斗的铲起力大，而且卸载时，斗刃口的降落高度小，也易于将物料卸净。因此，铲斗转铰销的位置以近于刃口处为好，在极端时也有将转铰销布置在铲斗内部，如图 2 4 所示。 斗基本参数的确定 铲斗宽度 大于轮胎外侧宽度 100 一 200 毫米，以防止铲掘物料所形成的阶梯地面，而损伤轮胎侧面和容易打滑而影响牵引力。 铲斗的回转半径 R 是指铲斗的转铰中心 B 与切削刃之间的距离 (图 2 4)。由于铲斗的回转半径 R 不仅影响铲起力和插入阻力 的大小，而且与整机的总体参数有关。因此铲斗的其它参数依据它来决定。铲斗的回转半径 R 可按下式计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 ts i n)co s( （ 2 使用平装斗容计算公式： 1 8 ts i n)co s(式中 几何斗容量 ( 图 2 4 中所示阴影断面 ) ，由设计任务书给定 (米 3)； B。 铲斗内侧宽度 (米 )； g 铲斗斗底长度系数，通常 .1gz 一 后斗壁长度系数，通常 .1z ； k 挡板高度系数，通常 2.0k； R 斗底和后斗壁直线间的圆弧半径系数，通常 ； 1 挡板与后斗壁问的夹角，通常 001 105 ； 0 斗底和后斗壁间的夹角，通常 000 5248， (有推荐00 6555 ) 。 10 2)w （ 2 2） 2 8 2 71025 9 71 0 02 1 5 00 B 中 取 b 根据设计资料有 972150 （ 2 3） 所以有： 1 8 ts i n)co s( （ 2 4） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 o i o 斗底长度 指由铲斗切削刃到斗底与后斗壁交点的距离： 0 （ 2 5） 后斗壁长度 指出后斗壁上缘到与斗底相交点的距离 1 00 （ 2 6） 铲斗圆弧半径 1R ： 01 （ 2 8） 铲斗与动臂铰销距斗底的高度 : 00 (2铲斗侧壁切削刃相对 于斗底的倾角 000 6050。在选择 1 时，应保证侧壁切削刃与挡板的夹角为 090 。因此取 0=500，切削角 0=300。 容的计量 铲斗的斗容量可以根据铲斗的几何尺寸确定。 何斗容 (平装斗容 )铲斗平装的几何斗容可按下式确定 (图 2 5)。 对于装有挡板的铲斗： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 （ 2 10） 根据有关计算有 o o （ 2 11） A 铲斗横断面面积，如图 2 5 中所示阴影面积 0B 铲斗内壁宽 (m)， a 挡板高度 (m)； b 斗刃刃口与挡板最上部之间的距离 (m)。 额定斗容 (堆装斗容 ) 铲斗堆装的额定斗容 指斗内堆装物料的四边坡度均为 1： 2，此时 额定斗容可按下式确定 (图 2 5) H 米（ 2 式中 c 物料堆积高度 (米 )。 物料堆积高度 c 可由作图法确定 (图 2 5)：根据科堆坡度角可得料堆尖端点肘，再由 作直线 直，将 线向下延长，与斗刃刃口和挡板最下端之间的连线相交，此交点与料堆尖端之间的距离，即为物料堆积高度 G。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 （ 2 13） 铲斗斗容的误差率 %5%003 （ 2 14） 所以铲斗的设计合格。 3 工作装置的结构设计 根据装载机用途、作业条件及技术经济指标等拟定购设计任务书的要求，选定了工作装置的结构形式后，便可进行工作装置的结构设计。 额 定 斗 容： 3 定 载 重 量： 50 机 质 量： t 轮 距： 2150 距： 3427 胎 规 格： 25 最大 卸载 高度： 2970 小 卸载 距离： 1200 作装置败结构设计包括： 1)确定动臂长度、形状及与车架的铰接位置。 2)确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程。 3)连杆机构 (由动臂、铲斗、转斗油缸、摇臂 连杆或托架等组成 )的设计。工作装置的结构设计应满足以下要求： 1)保证满足设计任务书中所规定的使用性能及技术经济指标的要求，如最大卸载高度、最大卸载距离、在任何位 置都能卸净物料并考虑可换工作装置等。 2)保证作业时与其它构件无运动干涉。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 3)保证驾驶员有良好的劳动条件，如工作安全、视野开阔、操作简便等。 工作装置的结构设计是一个比较复杂的问题，因为组成工作装置的各构件的尺寸及位置的相互影响，可变性很大。对于选定的结构形式，在满足上述要求下，可以有各种各样的构件尺寸及铰接点位置。因此，只有在综合考虑各种因素的前提下，对工作装置进行运动学和动力学分析，通过多方案比较，才能最后选出最佳构件尺寸及铰接点位置，使所设计的工作装置不仅满足使用要求，况且具有较高的 技术经济指标。 构分析 装载机执行机构不同种类 现在国际上装载机的工作装置主要有两种 :六杆机构 (图 4八杆机构 (图 4六杆机构的优点是传力能力大，使得装载机的挖力，所以一般都是在采掘类行业中运用。八杆机构的优点是杆件多，能实现的运动多，运转灵活，所以一般用于多功用采掘中。 图 4载机六杆执行机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 4载机八杆执行机构 地下矿上的铲装作业中，由于空间有限，执行机构的设计就较为简单，通常采用四种装置，正转四杆机构，正转五杆机构，正转六杆机构， Z 型反转六杆机构 ，如图 4示 : 正传四杆机构 正转五杆机构 正转六杆机构 Z 型反转六杆机构 图 4下装载机常用工作装置 卸装载机的执行机构解析 根据图 4般装载机所用的执行机构有四种： 1 正转四杆机构 ,2 正转五杆机构 ,3 正转六杆机构 ,4 Z 型反转六杆机构。下面对这买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 四种机构进行进一步分析和选择。 六杆机构：承载六杆机构的元件及铰销较多，所以他的结构也比较的复杂，铲斗在进行物料的 装载和卸载时，所能进行的活动也最大。 Z 型反转六杆机构能承受的负载最大，而且其在铲斗工作时各处销轴承受的力最大，它的动臂在铲斗和前桥中，因为其中的空间十分狭窄，构件各部分很容易发生碰撞。 正转四杆机构的构造是最最简洁的，它的前悬装置比较小，承载铲斗的元件，连接的销轴之类的部件数量少，自身比重小。正传四杆机构可以很好地满足工作装置最初的设计要求，它能很好地保证铲斗实现各种工作过程，在铲装物料时，铲斗可以在最大范围内进行高速的运动。它的缺点是，在铲斗回到初始位置时，铲斗不能自动地平放。在卸载物料时，活塞杆很 容易和其他部件相摩擦甚至产生碰撞。 正转五杆机构则是在四杆机构的基础上，在活塞杆和、铲斗之间加了一根连接杆，它能够改正四杆机构的缺点，使得铲斗和活塞杆在装卸物料时不容易产生摩擦碰撞 我设计的侧卸式铲斗装载机是在一般的正传四杆机构的基础上，将装载机的铲装部分由只有一个铲斗变成铲斗和铲斗座相组合，这种机构可以说是近似的一中五杆机构，而且，我在铲斗和斗座之间加入了一个用于侧卸的油缸，这使得装载机卸载物料由传统的正卸变成了侧卸，这样使得装载机拥有侧卸功能，而且，这样能够减小转斗油缸的长度。 它的示意图如 图 4示，侧卸机构如图 3示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 4卸装载机执行机构总图 计方法 因为工作机构连杆系统的尺寸参数直接与整机的基本性能和工作参数有关，所以通常是先初步设计出整机的主要参数，然后以其为条件，再进行连杆系统的尺寸设计。 不管用什么方法确定各铰接点的坐标值，但最终都必须满足对工作机构设计提出的各种要求。在运动学方面，必须满足铲斗举升平动、自动放平、最大卸载高度、最小卸载距离和各个位置的卸载角等要求；在动力学方面，主要是在满足挖掘力、举升力和生产率的要求前提下，使转斗油缸和举升油缸的所需输出力及功率尽量减小。 寸参数设计的图解法 图解法 比较直观，易于掌握，是目前工程设计时常用的一种方法。 图解法是在初步确定了最大卸载高、最小卸载距离、卸载角、轮胎尺寸和铲斗几何尺寸等参数后进行的，它通过在坐标图上确定工况（见图3 1）时工作工作机构的九个铰接点的位置来实现。 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 图 3 1 铰接点 B 的确定 臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点 B、 E、 A 的确定 定坐标系 如图 3示，先在坐标纸上选取直角坐标系 冲选定长度比例尺 1 。 铲斗图 把已设计好的铲斗横截面外轮廓按比例画在 标里，斗尖对准坐标原点 O，斗前臂与 x 轴呈 3 前倾角。此为铲斗插入料堆时位置，即工况。 定动臂与铲斗的铰接点 B 由于 B 点的 x 坐标值越小，转斗铲取力就越大，所以 B 点靠近 O 点是有利的，但它受斗底和最小离地高度的限制，不能随意减小；而 B y 坐标值增大时，铲斗在料堆中的铲取面积增大，装的物料多，但这样就缩小了 B 点与连杆铲斗铰接点 C 的距离，使铲取力下降。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 3 2 连杆两铰接点的确定图 综合考虑各种因素的影响，设计时，一般根据坐标图上工况 I 时的铲斗实际状况，在保证 B 点与 Y 轴坐标值 350240 和 x 轴坐标值 可能小而且不与斗底干涉的前提下，在坐标图上人为地把 B 点初步确定下来。 (1) 以 B 点为圆心，使铲斗顺时针转动 48o，即工况。 (2)把已选定的轮胎外廓画在坐标图上。作图时，应使轮胎前缘 与工况时铲斗后壁的间隙尽量小些，目的使机构紧凑、前悬小，但一般不小于50轮胎中心 Z 的 y 轴坐标值应等于轮胎的工作半径 12 （ 3 1） 式中 轮胎动力半径， 轮毂直径， 轮胎宽度， 轮胎断面高度与宽度之比。取 轮胎变形系数，普通轮胎为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 定动臂与机架的铰接点 A （ 3 2） 圆整后取 15 (3)根据给定的最大卸载高度、最小卸载距离和卸载角，画出铲斗在最高位卸载的位置图，即工况，此时， B 点位置为图 3示。 (4)以时针旋转铲斗 48o，即得铲斗被举升到最高位置图 (工况 )。 (5)连接 为 B 和 点为圆心，动臂 为半径的圆弧上，所以 A 点必在 A 点位置尽可能低一点，以提高整机工作的稳定性，减小机器高度，改善司机视野。一般， A 点取在前轮右上方，与前轴心水平距离为轴距的2/13/1 处。 A 点位置的变化，可借挪动 定动臂与摇臂的铰接点 E E 点位置是一个十分关键的参数。它对连杆机构的传动比、倍力系数、连杆机构的布置以及转斗油缸的长度等都有很大影响。如图 4 7 所示，根据分析和经验，一般取 E 点在 线上方，其在 线上的投影点距 A 点 45%处。相对前轮胎， E 点在其外廓的左上部。 构中 C、 D、 F 点的确定 因为 B、 E 两点已被确定，所以再确定 C 和 D 点实际上是为了是终确定与铲斗相 联的四杆机构 尺寸。 确定 C 、 D 两点时，既要考虑对机构运动学的要求，如必须保证铲斗在各工况时的转角，又要注意动力学要求，如铲斗在铲装物料时应能输出较大的铲取力，同时，还要防止前述各机构运动被破坏的现象。为此，建议按下述方法进行设计： 按单摇杆条件设计六杆机构，连杆与铲斗铰点 C 的位置影响连杆的受力和转斗油缸的行程，选择时主要考虑当铲斗处于地面挖掘位置情况买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 下，转斗油缸作用在连杆 有效分力较大，以发挥比较大的掘起力。通常 铲 斗回转 半 径之 间 的夹 角 =100o120o,取 =113; C=2913=410.（见图 3 3）。 摇臂和连杆要传递比较大的插入和转斗阻力，因此在设计时不仅考虑运动关系，而且还应考虑它们的强度和刚度。摇臂是形状以及长短臂的比例关系及铰点 E 的位置的确定，主要考虑连杆的受力情况及它们在空间布置的方便和可能性，同时转斗油缸的行程及连杆的长度也不要过大。摇臂可做成直的也可做成弯曲的形状。弯曲摇臂的夹角一般不大于 30o，否则使构件受力不良。摇臂与动臂的铰点 E 布置在动臂两铰点的连线 中部 偏 上 为 m 处 。 设 计 时 初 步 取 m=( m=2913= 2913=670。 2913=874。 完成上述构件尺寸选择后，就可用下述作图方法来确定连杆 长度、转斗油缸与车架的铰点 G 及行程。 根据已经选定的工作装置连杆机构的尺寸参数，画出动臂和铲斗在地面时铲斗后倾 045 的位置及摇臂和动臂的铰点 E；将动臂由最低到最高位置时的转角 分成若干等分，提升动臂到不同的角度，并保持后倾铲斗的平移性，依次画出 相应位置： 11 22使它们互相平 行 ； 然 后 画 出 铲 斗 在 最 大 卸 载 高 度 时 的 卸 载 位 置 （ 取 卸 载 角00 5045 ），在这里 =50 取得 假设铲斗在最大卸载高度卸载时摇臂和连杆 在极端位置，即铰接点 C、 D、 E 位于同一条直线上，则连杆 最小长度 b= 、。根据摇臂的结构尺寸和铲斗在任意位置能卸净物料这一条件，作出铲斗在不同卸载位置时所对应的摇臂与转斗油缸活塞杆铰接点位置 接 N ，则圆弧的圆心 G 即为与车架的交接点，圆弧 N 的半径 G 根据提升动臂过程中铲斗保持平移的特性画出相应的摇臂与转油缸的铰接点位置铰接点 G 为圆心，过 ，圆弧 N 的半径 为转斗油缸的最大安装距离斗油缸的行程下式计算： m Rl x （ 3 3） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 当连杆机构和铰接点位置确定以后，根据上述作图法所确定的转斗油缸与车架铰接点 G 及转斗油缸的行程般当转斗油缸闭锁的情况下提升动臂的过程中，铲斗在任何位置时的后倾角都不在地面时后倾角大，在动臂提升范围内后倾角通常允许相差 15o。铲斗卸载角通常随卸载高度的降低而稍有减 小，若铲斗的卸载角小于 45o 时，可减小 图 3 3 确定连杆机构图解法简图 要实现动臂提升到最大卸载位置卸载后，动臂下放到地面时铲斗即自动放平，只要凑成连杆机构使铲斗由最高位置到地面过程中，上翻角 即可。 升油缸与动臂和机架的铰接点 H 及 M 点的确定 动臂举升油缸的布置应本着举臂时工作力矩大、油缸稳定性好、构件互不干扰、整机稳定性好等原则来确定。综合考虑这些因素，一般举升 油缸都布置在前桥与前后车架的铰接点之间的狭窄空间里。如图 3示，一般 H 点选定在 线附近或上方，并取 2/ 。 可能取得太大，它还受到油缸行程的限制。 考虑到联合铲装 (边抓入边举臂 )工况的需要，在满足 M 点最小离地高度要求的前提下，令工况时 般取 0o15是机械优化设计的结果。 M 点往前桥方向靠是比较有利的。这样做，可使动臂油缸在动臂整个举升过程中，举升工作力臂大小的变化较小，即工作力矩变化不大，避免铲斗举升到最高位 置时的举升力不足，因为此时工作力臂往往较小或最小。但买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 是，采用底部铰接式油缸时，要使 M 点前移是比较困难的，它受前桥限制，支座布置也较麻烦，如图 3 7a 所示，为克服 M 点前移的困难，可采取 即加大 和 H 点向 B 点方向前移的办法，使举升动臂油缸几乎呈水平状态，计算证明，这样布置也能得到较好的举升特性。 为了得到较好的举升工作力臂变化特性曲线，以适应举升过程中阻力矩的变化和合理地选定举升油缸的功率，采用中间铰接式油缸是比较理想的，如图所示。 图 3 4 动臂油缸铰接点的确定 这个结论是显而易见的，因为由图 3 5 可知，两种结构的油缸的最小工作力臂均出观在铲斗被举到最高位置时，但图 3 5（ a）中 小 于 图 3 5（ b） 中 的 ， 并 且 都 为 锐 角 ， 而 力 臂 大 小 为 。所以，在相同条件下，中间铰接式油缸的最小输出力矩要比底部铰接式油缸的最小输出力矩大。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程 臂油缸的铰接位置 确定动臂油缸与动 臂及车架的铰接点 H、 M 的位置 (图 3 5)，通常参考同类样机，同时考虑动臂油缸的提升力臂与行程的大小选定。 H 点一般选在约为动臂长度的三分之一处，且在动臂两铰接点的连线之上，以便留出铰座位置 (对曲线型动臂而言 )。动臂油缸与车架有两种连接方式：油缸下端与车架铰接 (图 3 6a)；油缸中部或上端与车架铰接 (图 3 6b)。后者在动臂提升过程中，由于油缸下端的摆动，可以使动臂油缸的提升力臂变化较小，效率较高。但不论那种连接方式，都要使动臂油缸的下端