毕业答辩-甘蔗装载机举升臂抓斗装置设计.ppt

甘蔗装载机举升臂抓斗装置的设计,答辩学生：指导老师：所属专业：机械设计制造及其自动化,主要流程,一、选题背景以及研究目标二、装置的组成以及参数的选择三、各机构零件的设计四、液压系统的设计五、三维建模仿真以及CAD图的绘制六，小结,一、选题背景及研究目标,甘蔗装载机举升装置是一种重要的农垦机械机构。而它的主体结构（除了抓斗外）被用于各种工业与建筑，交通，水利，农田改造和生产，甚至现代军事工程等行业的机械化施工。甘蔗装载机举升装置是个比较繁琐的不规则的空间机构。目前为止，国内外专业人士竭力于对其分析改进，对其构造成型以及数据的改进设计都进行深入探究。正因如此，该机械中小型类设计已经变得越来越成熟。近年来在中国装载机行业，虽然有很大发展，但从产品的类型，数量，技术性能和制造质量上看还不能适应现代化建设的发展要求。提高装载机的设计，研发和生产技术水平是一个当前紧迫而艰巨的任务。所以提高装载机工作装置的可靠性是非常必要的，相对优化的装置，以减少工作量，提高工作效率，降低结构的能耗。,二、装置的组成以及参数的选择,1、举升装置的组成以及运动原理工作装置组成图1-动臂；2-斗杆；3-抓斗；4-动臂油缸；5-斗杆油缸；6-连杆油缸；7-抓斗油缸；8-油管；9-连杆：10-颚爪,运动原理,装载机的动臂下铰点铰接在底盘上，动臂油缸开始利用液压使动臂做伸长与收缩运动，从而带动整个举升装置以机体为中心而运动。斗杆油缸伸长缩短带动着斗杆随动臂上交点做圆周运动；抓斗接在斗杆前端部位，斗杆油杆的伸缩运动带动着抓斗绕斗杆前端做圆周运动。则其实质是一系列平面连杆机构。,2、抓斗的构型,抓斗外形以及数据会对甘蔗装载举升装置产生一定程度的影响，所以在选择其构型时需要注意：（1）颚爪与甘蔗接触的内壁应该光滑，利于甘蔗运动。（2）要使物料容易卸尽。（3）为使抓斗的抓取的甘蔗不易漏出，抓斗的宽度与物料直径之比应在合理值范围内。（4）综上考虑，选用中型钩机常用的双瓣抓斗结构。,3、部分参数初选,（1）动臂长度与斗杆长度的比值-K1（K1取在1.52.0之间），基于所设计的钩机适用性较强初选K1=1.8（2）抓斗斗容：500kg；根据经验和比拟法初选：l3=1350mm（3）根据各油缸液压系统的工作压力来选择要油缸的缸径，初选参数：抓斗油缸内径140mm，活塞杆直径80mm。斗杆油缸内径140mm，活塞杆直径90mm。动臂油缸内径140mm，活塞杆直径90mm。（4）按设计经验，初选各油缸全伸与全缩长度之比为：1=2=3=1.6。根据要求，初选液压系统的工作压力P=31.4MPa,三、各机构零件的设计,工作装置结构计算简图,几何参数表,1、抓斗设计,根据右图以及其下面的阻力经验公式可以求得抓取500kg的甘蔗时候的运动阻力。而又利用下图的起始参数。根据相关设计文献的公式可以算得抓斗的基本形状参数,2、动臂设计,动臂的设计需要根据工作装置结构计算简图来设计。根据经验，最大抓取半径与l1+l2+l3的值接近，又l1=k1l2，那么：可以算出动臂的主要构成参数。,3、斗杆设计,斗杆的设计以动臂的数据为依赖，以斗杆的最大力臂作为过渡，EFQ根据结构因素以及工作范围而定,根据经验取130170之间.初定EFQ=150那么，结合前面动臂的参数计算，可以得到斗杆的主要构成参数。那么，根据这一章的计算分析，可得到该举升装置的参数，进而利用其关系画图。,四，液压系统的设计,根据该举升装置的运动原理，其运动方向是拟定液压回路的核心问题。方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。制定压力控制方案：液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。另外，该系统还设有一个回转马达，其作用是用来调节系统内部的液压力，当液压力过大通过回转马达来分流部分液压油，进而控制系统内部的液压力，防止系统损坏,液压原理图,五、三维建模仿真以及CAD绘制,装配图工况图,三维建模以及仿真,三维建模及其仿真,仿真动画演示,六、小结,本次毕业设计从开始设计到设计完成的过程中，我提现到了解决问题的过程是艰苦的。这是我第一次的整体性设计，遇到了很多困难甚至有时候感到无法下手。但是在知道老师薛老师和同学的帮助以及建议下，客服一个又一个的困难，坚持到现在并完成了设计。同时，经过这