LW40E型轮式装载机的总体设计.doc

沈阳建筑大学毕业设计目目录录目录目录.1前言前言.1第一章第一章轮式装载机概述轮式装载机概述.11.1轮式装载机的用途.11.2轮式装载机的分类.21.2.1按发动机功率.21.2.2按传动形式.21.2.3按行走结构.21.2.4按装卸方式.31.3轮式装载机的编号.31.4轮式装载机的技术参数.31.5轮式装载机的构造及基本结构.31.6轮式装载机发展及趋势.41.6.1轮式装载机的发展.41.6.2轮式装载机的发展趋势.6第二章第二章轮式装载机的总体设计轮式装载机的总体设计.72.1方案选取及论证.72.2方案确定.92.3总体参数的确定.102.4发动机型号的选择.152.5发动机主要参数.162.6液力变矩器的选择.162.7变矩器与发动机相配合总要求.172.8发动机与变矩器的匹配方案.17沈阳建筑大学毕业设计2.9变矩器选取.172.10变速箱选取.182.11铰接式装载机最小转弯半径的确定.18第三章第三章轮式装载机的总体布置轮式装载机的总体布置.203.1总体布置的内容.213.2总体布置的原则.213.3总体布置的基准选择.213.4各部件的具体布置.213.4.1发动机与传动系的布置.213.4.2车架连接和传动轴的布置.233.4.3摆动桥的布置.243.4.4工作装置的布置.253.4.5驾驶室的布置.25第四章第四章确定重心及桥荷分配确定重心及桥荷分配.254.1桥荷分配要求.254.2各部分重心位置的确定.264.3配重的计算.274.4桥荷力与重心计算.28第五章第五章稳定性计算稳定性计算.355.1用稳定比来评价装载机的稳定性.365.2用稳定度来评价装载机的稳定性.375.2.1轮式装载机的稳定性分析.375.2.2计算装载机稳定度的四种工况.39第六章第六章技术经济性分析技术经济性分析.43第七章第七章结论结论.44谢辞谢辞.46沈阳建筑大学毕业设计附录一附录一.48附录二附录二.49沈阳建筑大学毕业设计1前言前言LW40ELW40E型轮式装载机的总体设计型轮式装载机的总体设计第一章第一章轮式装载机概述轮式装载机概述1.1轮式装载机的用途轮式装载机的用途1.2轮式装载机的分类轮式装载机的分类1.3轮式装载机的编号轮式装载机的编号1.4轮式装载机的技术参数轮式装载机的技术参数1.5轮式装载机的构造及基本结构轮式装载机的构造及基本结构1.6轮式装载机发展及趋势轮式装载机发展及趋势第二章第二章轮式装载机的总体设计轮式装载机的总体设计2.1方案选取及论证方案选取及论证轮式装载机目前，世界上生产同类型而且相同吨位的装载机型号主要有：日本小松WA320-3、沃尔沃L90E、利勃海尔L5502plus2、美国卡特彼勒950H等型号；国内的有：徐工LW420F、厦工XG942、柳工842等型号。轮式装载机的自重轻，行走速度快，机动性好，作业循环时间段，作业效率高，能担负中等距离（1000米）的运输，成本低于履带式装载机，转移工地时靠自身运行，不损伤路面，转移迅速，其修理费用低，并且修理（更换轮胎）迅速，使机器停工时间短，履带式装载机在上述各方面均不如轮胎式装载机，它的运行距离如果超过30米，作业成本将明显增加，转移场地时须平板车施运，行走装置修理时，费用也高。沈阳建筑大学毕业设计2轮式装载机在障石，硬路面作业时，因轮胎有缓冲作用，对机器冲击振动较小，可延长机器寿命，减轻驾驶员疲劳，随着轮胎性能得到进一步改善，有可能进一步向大型化发展。履带式装载机在这种作业条件工作时，碰到石块，机器要产生跳动，振动大，履带磨损很快，而且机器受振后，坚固件易松动，驾驶员易疲劳，因而履带式装载机的斗容量一般不大于4.5m，容量最大的履带式装载机因振动太大，工作条件恶劣，进一步发展受到限制。履带式装载机履带式装载机的接地压力小，通过性好，重心低、稳定性好、附着力强、牵引力大、速度低、灵活性相对差，成本高，行走时易损坏路面。一般在采石场和软基地进行作业，多选用履带式装载机。履带式装载机行走机构比轮式装载机复杂，它由驱动轮、引导轮、支重轮、链轨和台车架所组成。所有链轮于链轨在啮合传动过程中，无论负荷多么大，链轮于链轨是不可能打滑的。履带式装载机不能在路面上行驶，机动能力不如轮式装载机，不过履带式装载机行走机构的接地面积大，在松软的作业场所有较强的行动能力，同时滚动阻力也比较大。特别是在同等功率条件下，履带式行走装置比轮式行走装置能发挥出较大的牵引力。翻越障碍能力不如轮式装载机，而且履带式装载机履带式装载机的维修成本较高，运输成本也高于轮式装载机。所以履带式装载机应用相对轮式装载机要少。综上所述，在一般作业条件下，轮胎式装载机具有较明显的优势，因而得到较广泛的应用，它在装载机中占的比重较大。表2-1LW40D性能参数项目参数单位铲斗容量2.2m3额定载重量4.0t机重16.8t卸载高度3200mm沈阳建筑大学毕业设计3卸载距离2820mm提升时间6.5S三项和时间12S轴距2850mm轮距2060mm铰接角度35爬坡能力30表2-2LW40E性能参数项目参数单位铲斗容量2.46m3额定载重量4.0t机重13.3t卸载高度3230mm卸载距离850mm提升时间6.3S三项和时间10S轴距2660mm轮距2060mm铰接角度37爬坡能力332.2方案确定方案确定通过以上的对比，考虑到满足设计的要求，装载机作业条件与对象，作业效率与成本，以及驾驶员的工作条件，装载机选用下列机构：（1）动力及传动系统：发动机标准配置玉柴的YC6A170Z-T20发动机，该发动机为直列、六缸、水冷、四冲程、直喷式发动机，标定功率为125千瓦，转速为2100rmin，同时可选配双变采用徐良3D120变速箱、山推YJ380变矩器。（2）工作装置操纵杆系沈阳建筑大学毕业设计4为减轻工作装置操纵杆系的操纵力，操纵机构旋转支撑部分由轴套改为滚动轴承，使操纵力更小，操纵更加轻便，减轻了司机的劳动强度，提高作业效率。（3）液压系统ZL20工作液压系统采用双泵合流、手控制阀式，转向液压系统采用负荷反馈系统（大流量转向器），并配置液压油散热系统。（4）制动系统制动系统采用单踏板、气顶油钳盘制动，行车制动不切断动力，驻车制动与紧急制动二合一，制动时切断动力，同时具备低气压报警功能，保证了行车的安全性。（5）电气系统电气系统在ZL20F的基础上将前大灯由金属灯盒、圆形大灯更换为D系列形式的威利组合大灯形式.（6）机罩及覆盖件机罩整体采用徐工特色的玻璃钢机罩，轻便且具有良好的降噪性，局部进行圆弧过渡，优化外观造型，侧门开启改变传统的前后开启方式，采用气弹簧控制的向上开启方式，更加提高了维修方便性，左右爬梯及电瓶箱爬梯最后一节采用柔性联结，避免磕碰变形。（7）驾驶室及操作台架驾驶室总体在顶蓬增加帽沿，采用韩国绿玻璃；操作台架部分，采用注塑仪表支架，同时增加转向柱护罩并对操纵手柄和操纵箱作适当改动，改善室内装饰，改善司机工作环境，提高工作效率。（8）工作装置采用单摇臂短拉杆Z型反转连杆机构。本方案有如下优点：柴油机变矩器变速箱匹配合理，联合工况牵引力大。单级四元件双涡轮变矩器，起动平稳，操作简便，可实现无级变速。动力换档变速，液压操纵工作装置，操作轻便灵活。全液压负荷传感转向系统，操纵灵活，性能可靠。Z形反转连杆机构，掘起力大，卸载高。后置储气罐、四轮双管路气顶油钳盘式制动系统，工作更加安全可靠。整体式淬火刀板加强型铲斗，强度更高、更耐磨，可成倍提高寿命。新型驾驶室可选配冷暖空调，视野开阔，隔音减振，操作环境好。沈阳建筑大学毕业设计5整体式可拆装机罩，开关方便，便于发动机维修保养。综上所述，在一般作业条件下，轮胎式装载机具有较明显的优势，因而得到较广泛的应用，它在装载机中占的比重较大。2.3总体参数的确定总体参数的确定(1)额定载重量确定额定载重量为4吨(2)装载机铲斗容量斗容的定义：装载机的斗容一般可分为几何斗容和额定斗容两种。几何斗容是指铲斗平装时，由斗刃刃口与挡板（当铲斗装有挡板时)或斗背(当铲斗不装挡板时)最上部的连线，与铲斗外廓部分之间的横断面面积，乘以铲斗内壁宽所决定的容积。几何斗容也称为平装斗容，以符号表示。sV额定斗容是指铲斗的四周，以二分之一的坡度堆积物料时，由料堆坡面线与铲斗外廓部分之间所形成的容积。额定斗容又称为名义堆积斗容，以符号表示。一般在rV未注明是几何斗容或额定斗容时，都是指的额定斗容。额定容量与额定载重量有如下关系，即1340002.02000rrmVm式中铲斗额定容量，rV3m额定载重量，kgrm装载物料密度，通常取=20003mkg(3)装载机的整机质量沈阳建筑大学毕业设计6400013333.30.3sQmkgK式中装载机整机质量sm重量利用系数，轮式装载机取；此处取K30.025.0K30.0K整机自重力13333.39.8130666.34131ssGmgNKN(4)参考书及各同类产品对整机的参数进行初选根据世界上33种结构基本相同的轮式装载机采用数学方法得到的额定载重量与其它参数间的线性关系式（式中Q为额定载重量（t）；发动机飞轮功率：28.61463.62()PQKW装载机自重：4.0571.97()GQt最大卸载高度：0.1352.37()HQm最小转弯半径：0.2266.33()RQm装载机全长：0.5024.53()LQm装载机高度：0.1282.69()HQm装载机宽度：0.2181.37()BQm（同济大学.铲土运输机械（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，1987：72-73页）采用上述公式计算中型以上轮式装载机参数值具有一定准确性，与实际误差约为312%。因此在计算本轮式装载机时，有些需要一些改变。发动机飞轮功率：（经验公式，对大吨位比较可靠）2-128.61463.6228.614463.62178.1PQKW沈阳建筑大学毕业设计7最大卸载高度：铲斗卸载高度是表示装载机把物料卸载到运输工具上时，在铲斗倾卸角为45时，铲斗斗尖离地的高度。在装载机的技术规格里，一般标出下列两个卸载高度值:最大卸载高度，在最大卸载距离时，或某一规定的卸载距离时的卸载高度。装载机的最大卸载高度，是指动臂在最大举升高度和铲斗倾卸角为45时的卸载高度，它一般随PH着载重量和装载机自重的增加而增加。2-20.1352.370.13542.372.912910HQmmm最小转弯半径2-30.2266.330.22646.337234()RQmm装载机长度：2-40.5024.536.5386538LQmmm装载机宽度：2-50.2181.732.6022602BQmmm装载机高度：2-60.1282.693.2023202HQmmm插入阻力：插入力是装载机铲掘物料时，在铲斗斗刃(斗尖)上产生的插入料堆的作用力。对于用装载机行走来进行插入的装载机，其插入力取决于牵引力，牵引力越大，则插入力也越大。当装载机在平地上匀速运动并不考虑空气阻力时，插入力等于装载机的牵引力减去滚动阻力。对于在装载机停止前进运动，用液压油缸进行插入的装载机，其插入力取决于完成插入作用的油缸的推力。单位斗刃插入力是指装载机铲斗，在一厘米斗刃长度上，所产生的插入料堆的作用力。参考同类产品得比插力为：300牛厘米由：2-7soGP轮式装载机自重sG轮胎附着系数，取0.75沈阳建筑大学毕业设计8初选铲斗宽度为2600厘米，则插入阻力为：0B32-8max1310.7598.25soPGKN掘起力：掘起力是指在一定的条件下，当铲斗绕着某个规定的铰接点回转时，作用在距铲斗斗刃刃部(斗尖)一定距离处的垂直向上的力。它决定了铲斗绕着这个规定的铰接点回转时的动臂举升当铲斗绕着动臂与支架的铰接点回转时)或和铲斗翻转(当铲斗绕着铲平与动臂的铰接点回转时)能力。掘起力是由转斗或动臂油缸提供的，根据装载机的稳定性计算，初步计算时，根据额定载重量按下式近似确定。动臂有支撑橛时掘起力：2-92.03.03.049.8117.6zrFmgKN根据轮式装载机基本参数（铰接转向式）JBT3688.1-96规定崛起力90.0KN，取崛起力为90.0KN掘起力：90.0zFKN最大牵引力：牵引力是装载机驱动轮轮缘上，由装载机行走机构所产生的驱动车轮前进的作用力。它的最大值被装载机的粘着重量粘着重量指驱动车轮所承受的那部分机器的重量，当四轮驱动时即为装载机自重)所限制。装载机的粘着重量越大，则可能达到的最大牵引力也越大。轮式装载机的最大牵引力与机器自重的比值一般均在0.750.90之间，对比相关的同类产品取系数为0.82则:2-100.820.82131107.4HFWKN轴距和轮距装载机轴距是指前后桥中心线的距离。轴距的大小影响装载机的纵向稳定性、转弯半径和整机质量，此外，轴距的改变还会影响车架受力和整机的通过性。通过参考同类型机器初选为.2660mm沈阳建筑大学毕业设计9轮距是指两侧轮胎中线之间的距离，大部分装载机前后桥采用相同的轮距及同类轮胎。轮距影响装载机的横向稳定性及转弯半径和单位长度斗刃上的插入能力。参考同类型初选轮距为2060mm轮胎的选择由上面计算可知：装载机的自重为13.3吨，查得：3空载时：前桥负荷占总重的3556，后桥负荷占装载机总重的4465；满载时：前桥负荷占总重的7080，后桥负荷占装载机总重的2030。按满载计算，前桥负荷：0020.37515.2t每轮分得的重量为：15.227.6t选出轮胎的规格：20.50-25轮胎充气后的主要尺寸：外直径：1500mm；断面宽:520mm；轮辋直径：635mm.最小离地间隙装载机最小离地间隙是通过性的一个指标，它表示装载机无碰撞地越过石头、树桩等障碍的能力。在设计中离地间隙尽可能大些，一般不小于350mm。本设计因布置需要在布置后的最小离地间隙为455mm。2.4发动机型号的选择发动机型号的选择装载机作业时，发动机净功率消耗于两部分：牵引功率和驱动液压泵功率。(1)牵引功率是由发动机经传动系驱动装载机行驶的功率。由公式计算：2-1113600KTFvN沈阳建筑大学毕业设计10式中额定轮缘切线牵引力(N)。，KF58950235861308KHfFFFN其中额定牵引力，；HF1310.4558.9558950HsHFGKNN额定附着重量利用系数，轮式装载机取0.45-0.55此处取0.45；H滚动阻力，；fF0.0181312.3582358fsFfGKNN滚动阻力系数查书（1）表可得为取0.018f16P1202.0018.0装载机插入料堆的理论作业速度，轮式为3-4kmh，取3kmhTv传动系总效率，液力机械传动取0.6-0.75取0.75。161308388.12360036000.75KTFvNKW(2)驱动液压泵功率2N装载机上所有的油泵有：作业泵（供工作装置液压缸用）、转向泵（供转向液压缸用）、变速泵（供动力换档变速箱换档和变矩器冷N却用）等。2-122110%88.1210%8.812NNKW发动机的净功率应为2-131288.128.81296.932NNNKW发动机总功率2-14121.1096.932106.6eNKNNKW式中考虑发动机附件所需功率，取1.0.K10.105.1K2.5发动机主要参数发动机主要参数装载机用的柴油机工作条件恶劣，负荷大，应选用按一小时功率标定的工程机械用柴油机。由计算得知：发动机所需功率。综合各方面考虑，选发动2106.6eNKW机型号为玉柴YC6A170Z-T20。表2-3发动机性能参数1发动机型号YC6A170Z-T202额定功率kw125沈阳建筑大学毕业设计113额定转速rmin21004最大扭矩N.m6605最低燃油消耗率gkw.h2106汽缸排列形式立式、直列、水冷、四冲程、直喷2.6液力变矩器的选择液力变矩器的选择对于液力机械传动形式的装载机，变矩器是一个很重要的部件，如果液力变矩器选择的正确，根据装载机性能要求，与发动机正确的匹配，那么，发动机的功率就会得到充分利用，装载机的牵引性能就会满足要求，而且可以减少变速箱的档数，简化了变速箱的结构，减轻司机的劳动强度，提高装载机的生产率。但是，如果变矩器选择的不得当，或与发动机的匹配不合适，则液力机械传动的优点就得不到发挥，甚至燃料消耗高，生产率低。2.7变矩器与发动机相配合总要求变矩器与发动机相配合总要求2.8发动机与变矩器的匹配方案发动机与变矩器的匹配方案2.9变矩器选取变矩器选取本设计选取山推YJ380变矩器，其技术参数如表2-4所示表2-4液力变矩器的性能参数1型号YJ3802循环圆直径mm3803额定输入转速rmin19004额定功率kw1255零速工况泵轮公称力矩N.m65.26最高效率工况泵轮公称力矩N.m68.367零速工况变矩系数3.438最高效率%89.89工作温度80-10010重量kg239沈阳建筑大学毕业设计122.10变速箱选取变速箱选取本设计选取的变速箱为徐州良羽3D120型变速箱，详细参数如下：表2-5变速箱的性能参数1型号3D1202档位前2后13速比前进0.88-3.176后退0.85-3.0774最大输入扭矩1200Nm5最大输入功率125kw2.11铰接式装载机最小转弯半径的确定铰接式装载机最小转弯半径的确定铰接式装载机前、后轮的转弯半径一般是不同的，并且随着铰接点位置不同而变化。由于铰接式装载机的最小转弯半径是按照前、后轮转弯半径中的较大值确定的，因此在研究转弯半径时，只需研究前、后轮中外轮的转弯半径便可。铰接式装载机其前、后外轮转弯半径可根据图3-1来确定。图中O为前、后车架铰接点，为转向角，L为装载机轴距，B为装载机轮距，F为前、后轮的转弯中心。设铰接点距前轮轴距离为a则当前车架相对于后车架转向角为时，装载机的转弯半径如下：沈阳建筑大学毕业设计13图2-1转弯半径的确定前轮转弯半径1R1RKFKAAF而2BKAsincos)(sinaaLACAF所以2-16sin)(21aosaLBR已知：2660Lmm2060Bmm35a1200mm1cos2060(26601200)1200cos355289.12sin2sin35LaaBRmm后轮转弯半径：2RGFGDDF而2BGD()cossinsinEDaLaDF沈阳建筑大学毕业设计14所以：2-172()cos2sinBaLaR2cos120026601200cos3520605207.28()2sin2sin35aLaBRmm从上式可以看出，铰接点位置对装载机转弯半径影响很大，当铰接点越往前移，即当a值越小，前轮的转弯半径越大，后轮的转弯半径越小。反之，当铰接点越往后移，则前轮的转弯半径越小，后轮的转弯半径越大。当铰接点在中间位置时，前、后轮的转弯半径相等。这时，装载机的转弯半径最小。第三章第三章轮式装载机的总体布置轮式装载机的总体布置总体布置工作就是合理的安排各总成、部件在车上的位置，使各部件相互关系协调，重量分布合理，使用维修方便，以获得良好的整车性能。沈阳建筑大学毕业设计153.1总体布置的内容总体布置的内容3.2总体布置的原则总体布置的原则3.3总体布置的基准选择总体布置的基准选择3.4各部件的具体布置各部件的具体布置3.4.1发动机与传动系的布置发动机与传动系的布置3.4.2车架连接和传动轴的布置车架连接和传动轴的布置3.4.3摆动桥的布置摆动桥的布置3.4.4工作装置的布置工作装置的布置3.4.5驾驶室的布置驾驶室的布置第四章第四章确定重心及桥荷分配确定重心及桥荷分配4.1桥荷分配要求桥荷分配要求4.2各部分重心位置的确定各部分重心位置的确定表4-1轮式装载机重心坐标估算表序号部件名称部件重量（kg）im部件重心距前桥距离（）ilmm部件重心高度（）ihmm沈阳建筑大学毕业设计161234567891011121314151617发动机系统发动机罩后驱动桥液力变矩器变速操纵系统驾驶室前驱动桥前车架后车架转向系统工作液压系统工作装置制动系统配重左右挡泥板电气系统电瓶箱89426595423932627895494714683476381582267780699042.22760264226601826148113680-26425161074447-16881296354445031603472158017154951263112820364951277127513281423150416798071649678707181920铲斗在最大卸载距离时空载铲斗在最大卸载距离时重载铲斗在铲取位置时3057305719194.3配重的计算配重的计算在表3-6中，除配重重量待定外，其它部分均可取到。配重是用来调节整车重心位置，以满足轴荷分配的要求，可以根据装载机在满载、动臂最大外伸工况时应保证有一定稳定性的要求，计算所需配重。根据经验公式，轮式装载机的额定载重量是根据其最大值不超过倾翻载荷50%确定的，因此，假设斗中载荷为二倍的额定载荷，则装载机应处于平衡状态，依此条件，建立方程式：沈阳建筑大学毕业设计17ppiirlmlmlm2式中：额定载重量；rm动臂最大外伸位置时，载荷中心离前轴距离；l动臂最大外伸位置时，装载机各部件及附加设备重量（不包括配重）iilm对前轴之矩；有上面知8642200()iimlkgmm配重；pm配重重心离前轴之距离。pl由上式即可计算所需配重4-1224000305786422007263844riippmlmlmkgl可得到：初选的配重重量780kg满足要求。4.4桥荷力与重心计算桥荷力与重心计算举举举举举举举举举举举举举举举举图4-1装载机工况示意图（1）运输位置桥荷力计算1空载时，如图4-1所示：2沈阳建筑大学毕业设计18图4-2空载桥荷力分配参考朝工装载机桥荷力计算公式：24-2LGlmlm2ppii可得到：4-32864220078035444288()4.2882660iippmlmlGkgtL式中：后桥负荷；2G前后桥轴距；L12lmLGr4-4214.2882.660.85713.3rGLlmm式中：装载机重心距前桥中心距离。1l则：1213.34.2889.012rGmGt212.660.8571.803lLlm式中：前桥负荷；1G装载机重心距后桥中心距离2l前、后桥荷重占整机重量的百分比为：沈阳建筑大学毕业设计194-520000004.28810010038.313.3rGim后4-610000009.01210010061.713.3rGim前式中：后桥负荷占整机重量的百分比；后i前桥负荷占整机重量的百分比；前i符合要求。载重4吨时，如图4-3所示3图4-3重载桥荷力分配此时所有参数值均不变，仅铲斗重量有变化，将变化的值代换空载使得方程中的相应项可得：LGlmlmppii2286422004000305778035442.2072660iippmlmlGtL12lmLGr214.2882.660.65917.3rGLlmm则：1217.34.28813.012rGmGt沈阳建筑大学毕业设计20212.660.6592.001lLlm前、后桥荷重占整机重量的百分比为：20000004.28810010024.817.3rGim后100000013.01210010075.217.3rGim前(2）装载机重心高度的计算：空载时：将各部件重量和重心高度（见表3-6）代入公式：1122snngmhmhmhmh经计算得11890784iimh可得到：11890894.060.89413.3iigsmhhmmmm载重4吨时：此时所有参数值均不变，仅铲斗重量有变化，将变化的值代换空载使得方程中的相应项可得：11890784400030571194.151.1917300ghmmm(3)铲取位置此时，铲斗重心为前两种工况中间的某一值（见图3-5），工作位置重心距前桥中心距减小，其他部件重心位置不变，这样仅把变化的值代换运输位置空载时方程中的相应项即可。桥荷力计算1a)空载时：2864220078035444.3762660iippmlmlGtL214.3762.660.87513.3rGLlmm可得到：1213.34.3768.924rGmGt沈阳建筑大学毕业设计21212.660.8751.785lLlmb)载重4吨时：此时所有的参数值均不变，仅铲斗重量有变化，将变化的值代换空载时方程中的相应项可得：LGlmlmppii2g286422007803544400030578.8852660giippmlmlmlGtL12lmLGr218.8852.661.36617.3rGLlmm则：1217.38.8858.415rGmGt212.661.3661.294lLlm(4)最大举升位置桥荷力计算1a)空载时：2864220060318706.712660iiccmlmlGtL216.712.661.34213.3rGLlmm则：1213.36.716.59rGmGt212.661.3421.318lLlmb)载重4吨时：此时所有的参数值均不变，仅铲斗重量有变化，将变化的值代换空载时方程中的相应项可得：LGlmlmppii228642200460318704.482660iippmlmlGtL沈阳建筑大学毕业设计2212lmLGr214.482.660.99617.3rGLlmm则：1217.34.4812.82rGmGt212.660.9961.664lLlmc)装载机重心高度的计算：载重4吨时：此时所有参数值均不变，仅铲斗重量有变化，将变化的值代换空载使得方程中的相应项可得：18642200400032301246.41.24617300ghmmm(5)最大卸载距离位置桥荷力计算1此时铲斗重心前倾（见图3-5），工作装置重心变化不大，可忽略不计，其余部件的重心位置不变，这样仅把变化的值代换到运输位置空载时的方程中的相应项，可得：a)空载时：286422006.252660iippmlmlGtL216.252.661.2513.3rGLlmm可得到：1213.36.257.05rGmGt212.661.251.41lLlmb)载重4吨时：此时所有的参数值均不变，仅铲斗重量有变化，将变化的值代换空载时方程中的相应项可得：LGlmlmppii2沈阳建筑大学毕业设计2328642200400030544.8412660iippmlmlGtL12lmLGr214.8412.660.74417.3rGLlmm则：1217.34.84112.459rGmGt212.660.7441.916lLlm装载机重心高度的计算：2载重4吨时：此时所有参数值均不变，仅铲斗重量有变化，将变化的值代换空载使得方程中的相应项可得：8642200400032301246.41.24617300ghmmm(5)将装载机在上面四种工况状态下轴荷分配及中心位置的计算结果列表：表4-2轴荷分配与重心位置工况状态项目空载时占全机重%载重4吨时占全机重%装载机总重（吨）rm13.317.3前桥负荷（吨）1G9.01261.713.01275.2后桥负荷（吨）2G4.28838.32.20724.8重心距前桥中心距（米）1l0.8570.659重心距后桥中心距（米）2l1.8032.001运输位置重心高度（米）gh0.8941.19装载机总重（吨）rm13.317.3前桥负荷（吨）1G8.92467.18.41548.6铲取位置后桥负荷（吨）2G4.37632.98.88551.4沈阳建筑大学毕业设计24重心距前桥中心距（米）1l0.8751.366重心距后桥中心距（米）2l1.7851.294重心高度（米）gh0.8940.964装载机总重（吨）rm13.317.3前桥负荷（吨）1G6.5949.512.8274.1后桥负荷（吨）2G6.7150.54.4825.9重心距前桥中心距（米）1l1.3420.996重心距后桥中心距（米）2l1.3181.664最大举升位置重心高度（米）gh0.8941.246装载机总重（吨）rm13.317.3前桥负荷（吨）1G7.0553.012.45972.1后桥负荷（吨）2G6.2547.04.84127.9重心距前桥中心距（米）1l1.250.744重心距后桥中心距（米）2l1.411.916最大卸载距离位置重心高度（米）gh0.8941.246第五章第五章稳定性计算稳定性计算装载机的稳定性是指装载机在运行和作业中抗倾翻的性能，它是确保机器安全及正常工作的重要衡量指标。装载机应有合适的稳定性，若稳定性差，将限制机器的作业速度和工作范围，影响作业生产率，危机人员安全，严重时会造成翻车事故。但机器稳定性过分好，则自重增加，并使机器常在超负荷的条件下工作，易使零部件过早损坏。沈阳建筑大学毕业设计25装载机的稳定性，分为纵向稳定性和横向稳定性两种。通常用稳定比和稳定度来评价装载机的稳定性。5.1用稳定比来评价装载机的稳定性用稳定比来评价装载机的稳定性装载机在工作中受有两种力矩的作用：一类是使机器发生倾翻的力矩，即装载机在外力作用下产生的倾翻力矩，如装载机的物料重量、惯性力、坡度等产生的力矩，0M在此力矩作用下有使其倾翻的趋势；一类是装载机保持稳定的稳定力矩，如机器自sM重所产生的力矩。如果作用在机器上的倾翻力矩大于稳定力矩，则机器就会丧失稳定性而发生倾翻。装载机的稳定程度可以用稳定力矩与装载机的倾翻力矩的比值表示，称为稳定sM0M比，用来衡量装载机在外力作用下的稳定性，即K10SMMK稳定比时说明倾翻力矩小于稳定力矩，则装载机稳定；说明装载机不1K1K稳定；当时，恰处于临界倾翻状态。即装载机不发生倾翻的必要条件是。1K1K一般情况下，K1.11.3。如图4-1所示，为轮式装载机满载、动臂最大外伸（装载机铲斗提升臂之间的铰销与提升臂车架之间的铰销连线水平），装载机停止在水平路面位置时的工况示意图，在该位置铲斗提升臂之间的铰销与车体前部（一般是前轮）距离最大，其稳定比K为5-11173000.8941.2740003.054GlKQl式中：铲斗中物料的重量（额定载重量）；Q装载机的使用重量；G装载机重心距前轴距离；1l动臂最大外伸时，载荷中心离前轴的距离。l为确保机器的稳定，考虑到作业时的动载荷影响和地