人人文库网 > 毕业设计 > 毕业论文 > TY160推土机工作装置设计【11张图/17600字】【优秀机械毕业设计论文】

说明书.doc

TY160推土机工作装置设计【11张图/17600字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

TY160推土机工作装置设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

说明书.doc---(点击预览)

说明书 - 副本.doc---(点击预览)

任务书，摘要和目录.doc---(点击预览)

A0-总装配图.dwg

A1-推土铲装配图.dwg

A3-上加筋板.dwg

A3-主刀片.dwg

A3-侧刀片.dwg

A3-垂直撑杆.dwg

A3-水平撑杆.dwg

A3-水锤销轴.dwg

A3-液压缸销轴.dwg

A3-顶推架.dwg

A3-顶推架销轴.dwg

压缩包内文档预览：(预览前20页/共50页)

编号：605528 类型：共享资源大小：1.60MB 格式：RAR 上传时间：2016-02-28 上传人：木*** IP属地：江苏

50
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: ty160 推土机工作装置设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,50页,17600字左右.
任务书一份.

图纸共11张:
A0-总装配图.dwg
A1-推土铲装配图.dwg
A3-侧刀片.dwg
A3-垂直撑杆.dwg
A3-顶推架.dwg
A3-顶推架销轴.dwg
A3-上加筋板.dwg
A3-水锤销轴.dwg
A3-水平撑杆.dwg
A3-液压缸销轴.dwg
A3-主刀片.dwg

毕业设计（论文）任务书

题目 TY160推土机工作装置设计
专题主要内容及要求
本设计题目进行推土机铲斗的设计，主要工作有：设计工作装置的结构形式和尺寸，包括设计铲刀高度、铲刀宽度、推土板角度参数、曲率半径，顶推架与台车架铰点位置，以及推架的结构设计，然后进行铲斗的强度计算，最后建立铲斗的三维模型。
主要设计内容为：
1. 推土机总体方案设计；
2. 推土机工作装置的设计计算，以及三位模型的建立，完成绘图设计折
合A0 图纸3张；
3. 翻译英文文献3000单词左右；
4. 完成2万字左右的毕业论文或设计说明书。

主要技术参数发动机额定功率（kw）： 120 额定转速（rpm）： 1850
最大扭矩N?m/rpm 764 燃油消耗率g/kw?h <231
进度及完成日期
设计任务的安排及资料查阅 2009-3-10——2009-3-17
实习 2009-3-17——2009-3-24
外文翻译 2009-3-24——2009-4-1
方案设计 2009-4-1——2009-4-10
三维图的绘制 2009-4-10——2009-5-10
工程图的形成及修改 2009-5-11——2009-6-1
设计说明书的书写及修改 2009-6-2——2009-6-15

摘要
推土机在土石方工程中被广泛应用，推土工作装置是其承受工作载荷的主要部件，并将载荷传递至机体，受力情况非常恶劣。在复杂多变的工作外载荷作用下，分析计算推土工作装置在不同工况、不同部位危险点的应力分布，是设计推土机工作装置所必需的。
本文进行了 TY160 型推土机的总体设计、推土机工作装置结构设计。工装置由推土刀板、顶推梁、撑杆、液压缸系统等组成。推土板的结构形式直接决定了工作装置的受力状况，此设计的推土板采用半开式结构，其倾斜角的调整是通过液压系统实现的。借助 Pro/E 软件进行推土机工作装置的三维实体设计，可以真实的反映各部分的几何形状和空间位置。
本设计选择了危险工况和计算位置进行了强度校核，并借助计算机选取危险截面进行了有限元分析，对结果进行了对比分析。经过校核，该结构设计合理，满足使用要求。

关键词：推土机；工作装置；Pro/Engineer；强度校核

ABSTRACT
Bulldozers, works in the wide application of earth-moving equipment, which working device load to bear the main components, and load transfer to the body, the force is very poor. In the complex and ever-changing work loads, the analysis blade equipment in different conditions. Dangerous point in different parts of the stress distribution is designed bulldozers work necessary for the device.
In this paper, complete the TY160 bulldozers the overall design, the bulldozers working device structure design. Working mainly components by the installation of Blade knife plate, pushers beam, pole vault, hydraulic cylinder system. The structure of Blade knife plate can determine the device situation directly. And the hydraulic system can achieve the blade angle adjustments. The design uses of Pro/Engineer software to building the 3D solid model, which can be true representation the geometry and the locus.
The design chosen the dangerous working conditions and calculate the position of strength check, and the use of computer selected dangerous cross-section of the finite element analysis, and cooperate the results of the analysis. After checking the rational design of the structure, it’s meet the requirement.

Key words: bulldozers; working device; pro/engineer; check strength; FEM

目录
摘要 I
ABSTRACT II
目录 III
第一章绪论 1
1.1 推土机概述 1
1.2 课题任务 11
1.3 课题背景和设计意义 11
第二章推土机总体方案设计 12
2.1 动力装置 12
2.2 传动机构 12
2.3 行走机构 13
2.4 工作装置 13
2.5 液压系统 13
第三章推土机总体参数选择 15
3.1 推土机重量和接地比压 15
3.2 推土机的行走速度 15
3.3 铲刀的垂直压力及比压入力 16
3.4 推土机的轨距和最小转弯半径 16
3.5 推土机的驶入角、离去角、离地间隙 17
3.6 铲刀的提升高度和切削深度 17
3.7推土机生产率 17
第四章推土机重心计算 19
4.1 重心位置分析 19
4.2 中心位置的确定 19
第五章推土机工作装置设计 21
5.1 工作装置结构类型 21
5.2 工作装置主要参数及结构尺寸的确定 22
5.3 推土机工作装置的强度计算 27
5.4 推土机铲刀的强度计算 32
5.5 第三计算位置 41
结论 43
参考资料 44
致谢 45

TY160推土机工作装置设计

内容简介：: I 毕业设计（论文）任务书专业机械设计制造及其自动化班级机械 051 姓名甄龙（ 200506034）下发日期 2009目土机工作装置设计专题主要内容及要求本设计题目进行推土机铲斗的设计，主要工作有：设计工作装置的结构形式和尺寸，包括设计铲刀高度、铲刀宽度、推土板角度参数、曲率半径，顶推架与台车架铰点位置，以及推架的结构设计，然后进行铲斗的强度计算，最后建立铲斗的三维模型。主要设计内容为： 1. 推土机总体方案设计； 2. 推土机工作装置的设计计算，以及三位模型的建立，完成绘图设计折合纸 3 张； 3. 翻译英文文献 3000 单词左右； 4. 完成 2 万字左右的毕业论文或设计说明书。主要技术参数发动机额定功率（ 120 额定转速（ 1850 最大扭矩 N m/ 764 燃油消耗率 g/h 231 进度及完成日期设计任务的安排及资料查阅 2009 2009习 2009 2009文翻译 2009 2009案设计 2009 2009维图的绘制 2009 2009程图的形成及修改 2009 2009计说明书的书写及修改 2009 2009学院长签字日期教研室主任签字日期指导教师签字日期 2 摘要推土机在土石方工程中被广泛应用，推土工作装置是其承受工作载荷的主要部件，并将载荷传递至机体，受力情况非常恶劣。在复杂多变的工作外载荷作用下，分析计算推土工作装置在不同工况、不同部位危险点的应力分布，是设计推土机工作装置所必需的。本文进行了推土机的总体设计、推土机工作装置结构设计。工装置由推土刀板、顶推梁、撑杆、液压缸系统等组成。推土板的结构形式直接决定了工作装置的受力状况，此设计的推土板采用半开式结构，其倾斜角的调整是通过液压系统实现的。借助软件进行推土机工作装置的三维实体设计，可以真实的反映各部分的几何形状和空间位置。本设计选择了危险工况和计算位置进行了强度校核，并借助计算机选取危险截面进行了有限元分析，对结果进行了对比分析。经过校核，该结构设计合理，满足使用要求。关键词：推土机；工作装置；度校核 3 in of to to is In in in of is In by to D be of of of of its 4 目录摘要 . 2 . 3 目录 . 4 第一章绪论 . 错误 !未定义书签。土机概述 . 错误 !未定义书签。题任务 . 错误 !未定义书签。题背景和设计意义 . 错误 !未定义书签。第二章推土机总体方案设计 . 错误 !未定义书签。力装置 . 错误 !未定义书签。动机构 . 错误 !未定义书签。走机构 . 错误 !未定义书签。作装置 . 错误 !未定义书签。压系统 . 错误 !未定义书签。第三章推土机总体参数选择 . 错误 !未定义书签。土机重量和接地比压 . 错误 !未定义书签。土机的行走速度 . 错误 !未定义书签。刀的垂直压力及比压入力 . 错误 !未定义书签。土机的轨距和最小转弯半径 . 错误 !未定义书签。土机的驶入角、离去角、离地间隙 . 错误 !未定义书签。刀的提升高度和切削深度 . 错误 !未定义书签。土机生产率 . 错误 !未定义书签。第四章推土机重心计算 . 错误 !未定义书签。心位置分析 . 错误 !未定义书签。心位置的确定 . 错误 !未定义书签。第五章推土机工作装置设计 . 错误 !未定义书签。作装置结构类型 . 错误 !未定义书签。作装置主要参数及结构尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。土机工作装置的强度计算 . 错误 !未定义书签。 5 土机铲刀的强度计算 . 错误 !未定义书签。三计算位置 . 错误 !未定义书签。结论 . 错误 !未定义书签。参考资料 . 错误 !未定义书签。致谢 . 错误 !未定义书签。 I 毕业设计（论文）任务书专业机械设计制造及其自动化班级机械 051 姓名甄龙（ 200506034）下发日期 2009目专题主要内容及要求本设计题目进行推土机铲斗的设计，主要工作有：设计工作装置的结构形式和尺寸，包括设计铲刀高度、铲刀宽度、推土板角度参数、曲率半径，顶推架与台车架铰点位置，以及推架的结构设计，然后进行铲斗的强度计算，最后建立铲斗的三维模型。主要设计内容为： 1. 推土机总体方案设计； 2. 推土机工作装置的设计计算，以及三位模型的建立，完成绘图设计折合纸 3张； 3. 翻译英文文献 3000单词左右； 4. 完成 2万字左右的毕业论文或设计说明书。主要技术参数发动机额定功率（： 120 额定转速（ 1850 最大扭矩 N m/ 764 燃油消耗率 g/h （常取青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 26 土板直线部分及档上板尺寸固定式铲刀推土板采用下部为直线段的复合形推土板，下部直线部分用来安装刀片，直线部分等于刀片宽度。取 a=180土板垂直高度根据总尺寸确定。推架于台车架的铰点位置顶推架铰接在台车架上，其铰点位置影响铲刀升降机构的运动，它与铲刀升降高度、顶推架长度等参数有关。顶推架铰点位置对台车架的受力状况影响很大 (尤其当铲刀受到偏载及横向力时，太靠前则台车架发生较大形变，太靠后则推土机易前翻 )，为了使铰点反力均衡的 (纵向和横向 )传至台车架和八字架上，避免台车架受力过大发生形变，铰点位置一般选在八字架与台车架联接中点的附近。土机工作装置三维模型的建立 (1)设计要点件，是集一体的大型设计软件，可以用来建立实体儿何模型，本设计工作主要是利用拉伸、旋转、扫描等基本操作，建立工作装置三维实体模型，建模难点在于辅助平面和辅助点的建立，只有建立好辅助平面和辅助点，才能保证零件模型的精确性。由于推土机工作装置一般是对称分布的，所以建模过程利了镜像的建模方法。采用供的易于掌握的一般装配方法，顶推架与推土铲的连接、提升液压缸和推土铲的连接均采用“销轴”约束；液压缸活塞杆与缸筒的连接采用“圆柱”和“销轴”约束；其他采用“对齐”、“匹配”约束，这样就完成了推土机工作装置的装配。 (2)推土铲结构图推图铲的三维结构图如图 5示。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 27 图 5土铲的三维结构图倒钢板厚度推土板及顶推架均是钢板焊接部件，钢板厚度由刚度和强度条件确定。取钢板的厚度为 22 。土机工作装置的强度计算土机受力分析推土机作业受力分析是强度计算的依据，就是确定外载荷，踏实工作装置提升机构的工作依据，而且为工作装置、履带台车架等零部件强度计算提供载荷依据。（一）铲刀自重以铲刀不必太笨重，铲刀自重青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 28 适当减轻。可以用经验公式确定铲倒自重： N）（推土机的使用重量。所以有：7385 1293N （二）铲刀提升力计算铲刀提升力是指提升装置的提升作用力，当铲刀遇到大障碍物，铲刀提不起来，而铲刀提升机构供给的提升力足以使推土机绕履带接地最前端（ A 点）倾翻。以拖拉机为脱离体，拖拉机受力有：拖拉机使用重量推架绞点支反力提升力按内力平衡，别和向相反。图 5铲刀提升力计算受力图 0 得 l +X c m Zc 1l S y 1r =0 得 y =11r （以铲刀为脱离体，铲刀受力有：土的反力刀自重推架绞点 C 的反力升力时与地平面成角。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 29 0 得 X c =x+ 0 得 Z c =l (0 将 X c 和 Z c 值代入式，得 10111 c o sc o s ()( l A （式中：推土机使用重量土的反力铲刀自重提升力与地面夹角 0r 与作用线距离 l、 1l 、 00 45c o o =12086N 考虑动载荷的铲刀提升力： 1S = 式中 :表取 1S =16920N 土机作业阻力计算以推土机在水平地面匀速行驶，铲刀以最大切土深度进行作业，当切土结束提升推土铲的瞬时所产生的最大作业阻力作为计算工况，其作业阻力主要有：切线切削阻力刀前积土的推移阻力刃与土壤摩擦阻力 (1)切线切削阻力设作用点在铲刀刃前，作用方向沿铲刀切削角底边并与推土机前进方向相反，则 : 610 1 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 30 式中：土板的宽度（削比阻力（ m）图 5土铲平均切屑计算 B） = =054510 =610 42358 刀前积土的推移阻力12 (式中： 2 土与土之间的摩擦系数，查表取 0.5 推土铲前积土重量 02 （式中：土的重度（ N/ 3m ），查表得 =21 310 N/ 3m B 推土铲的宽度（青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 31 H 推土铲的高度（推土铲平均切屑深度（ 0 土壤的自然坡度角，查表得取 040 故1 3100240ta =34701N 故4701N 7351N (3)刀刃与土壤摩擦阻力1 1610B x 1 （式中：推土铲切削刃磨损后切削刃压入土的比阻力，查表得推土铲宽度（ x 切削刃磨损后的接地长度 m (取 1 土壤与钢铁的摩擦系数，查表 1610 13200N (4)土屑沿铲刀上升时的摩擦阻力的水平分力2 2（式中 :推土铲前积土重量（ 34701N） 1 土壤与钢铁的摩擦系数（推土铲的切削角（ 55）故24701 25 = 11416 N 综上所述：推土机的作业阻力： q+2358+17351+13200+11416=84325N 上述作业阻力计算时，没有考虑铲刀碰撞障碍物时的冲击载荷的影响，当铲刀碰撞到难以克服的障碍物时，推土机仍全力顶推，履带完全滑转，此时需青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 32 考虑猛烈的冲击及惯性力，计算经验公式：（式中 :动载系数，取 84325=126488N 土机铲刀的强度计算算位置的确定（第一计算位置）铲刀的水平土反力顶推架绞点水平反力最大值，适当推土机具有最大顶推力和惯性力时产生的。即推土板顶到障碍物，履带滑转时出现的。铲刀的土切垂直反力铲刀升降力的最大值，是在推土板固定切削时或者以全功率提升及强制入土时产生的。推土机中部顶到障碍物，其计算条件为：推土机在水平地面作业带土的推土板从切削位置提升到运土位置推土机功率足够大，在顶升推土板的同时，以最大顶推力向前，即可能使推土机翘尾失稳，同时履带滑转。（ 1）超静定计算为了使铲刀有足够的高度，推土板和顶推架往往组成一个超静定构件，因此需要按解超静定方法进行铲刀的强度计算。首先绘制计算草图，如图 5示，其中各件的几何尺寸和相互间位置，是根据总体布置要求确定。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 33 图 5超静定计算草图已求出1S ， 1 ) 式中： 1 土对钢的摩擦角 1 =045 将 S 转算到顶推架平面上，其合力为 1P 则： 1P = S 式中： S 与顶推架平面间夹角 (45 ) 故 1P =138452N 此时附加力矩 2 顶推架平面内构建具有三个多余约束，即顶推支座多余一个约束及水平撑杆多于两个约束。由于用在推土板中间，两水平撑杆的约束相同，所以可简化为两次超静定结构。解此超静定系统求出支反力和两个水平杆的约束力，首先画出该结构所受多余未知力图 5示。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 34 图 5工作装置所受多余未知力并建立两个补充方程： 111x + 122x +0 （ 211x + 222x +0 （式中： 1X 和 2X 11 、 12 和X 、 2X 和 1P 力作用下沿 1X 作用方向上的位移量 21 、 22 和X 、 2X 和 1P 力作用下沿 2X 作用方向上的位移量顶推架与履带台车架两绞点的作用力分别为1 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 35 图 5多余未知力计算图在荷下： 221 得1P=69226N 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 36 0M=12 12122536N 1M=0 17608N 在 1X 单位力作用下： 21=0 得1 0M=11 得11l 1M=0 M=0 在 2X 单位力作用下： 12 12 1M= 通过以上分析计算，建立在载荷用下和单位力 1X =1 和 2X =2 作用下，基本结构图上的弯矩图1 2如图示，图乘法计算11 、 12 、 21 、 22 、、值 : 11 = 1121321211 11 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 37 12 = 21 = 2s = 4s 3 212121321211 21111 232s i i = 1x =x =余未知力求出后，最后弯矩图可有下式按叠加原理计算： 2211 （得到工作装置所受轴向力和弯矩图如图 5 图 5作装置所受轴向力和弯矩图推土板在外力作用下，从可见，推土板中间 O 截面及顶推架的 D 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 38 截面弯矩最大。利用件，得到推土板截面特性参数如下：体积 = 7 3曲面面积 = 7 密度 = 3质量 = 2 根据标边框确定重心 : X Y Z 3 2 2 对于标系边框之惯性 . ( ) 惯性张量 8 8 8 8 9 7 8 7 9 重心的惯性 (相对标系边框 ) ( ) 惯性张量 7 0 0 0 8 6 0 6 8 主惯性力矩 ( ) 7 8 8 从位至主轴的旋转矩阵 : 位至主轴的旋转角 (度 ): 相对 x y z 的夹角由 2xm 2 0gM x 0co sz 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 39 根据以上数据得： 610 610 1967 m 21967 =： 600 10 M P a 设扭矩值与刚度成正比故 O 截面上扭矩剪切应力为：式中：面上各外力对扭转中心的力矩值之半（约束承担了一半扭矩） i面各板厚度代入数据得： = =土板中间 O 截面的总应力第三强度理论求得： 22 4 （式中：带入数据得： 22 =80 岛理工大学毕业设计（论文）说明书 40 校核合格。（ 2）斜撑杆强度计算在推土板垂直平面内，推土板与顶推架绞点支反力为，推土板与斜撑杆绞点反力为，由于和 1S 的作用，产生力矩 1M 和 2M 1M = h 2M = 1S 2h 由得： 1M - 2M +521- 2h +3h)=0 32615221 s 代入数据得： 5s i =93735N 由得： 1M - 2M +521+ 2h +3h)=0 s s 代入数据得： 0045s i 5s i =斜撑杆受轴向力： =510 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 41 式中：代入数据得： =) 132561 22 = =380核合格。三计算位置第三计算位置是超静定体系，此位置主要计算顶推架、绞销轴。可按静定方法计算。推架的强度计算顶推架绞点反力1 5据力矩平衡式求得。 0c 02s i 2s i 1 （ N） 1222s i (N) 图 5铲刀第三位置计算图 2100s 1 岛理工大学毕业设计（论文）说明书 42 00s 1销轴强度计算此位置时销轴危险截面为 I I 面（如图 5销轴受力为计算如下： 2121 22 9 6 1 7 4 9 7 = 5 绞销轴受力 610lP （（式中： W 销轴抗弯截面模量（ 3m ），值为销轴的轴向力，取 32536N F 销轴断面积（），值为 6100 0 5 3 60 0 8 2 0 4260 380 绞销轴合格青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 43 结论经过三个月的设计工作，本次毕业设计主要完成了以下任务： (1)收集了有关推土机的部分资料，对推土机的发展有了一定的了解，并对推土机的发展前景作了预测； (2)完成了推土机工作装置的三维建模； (3)完成了推土机工作装置的受力分析； (4)完成了推土机工作装置的强度校核；通过校核，推土铲强度满足使用要求，结构合理。绘制图纸折合三张，利用件绘制了大部分零件图。通过这段时间的学习和设计，使我系统掌握的机械设计的一般步骤，巩固了我的专业知识，为以后的学习和工作奠定了基础。当然此次设计还有不少不足之处，还请各位老师和同学批评指正。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 44 参考资料 1张茂生 M武汉大学出版社 ,1 2魏加环 ,刘勇带推土机 J 3 干广瑜三版） M高等教育出版社 ,6 4戴强民 M人民交通出版社 , 5周自祥 ,李强造与修理 M人民交通出版社 ,52 6郭卫 ,李富柱 ,薛武件的装载机工作装置虚拟样机与仿真分析 J械 ,1 7 王永奇 L,中国路面机械网 8赵昱东 J,建筑机械化 ,19992 9简喜良土机 J. 工程机械 ,9. 10丁兴华机工作装置的选择 J,建筑机械化 ,20059 11杨士敏 J1995(3):20 12王建明 ,刘才心 ,马军海 J1997(7):20 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 45 致谢本文是在尊敬的王玉玲老师的精心指导下完成的。在本文的方案设计过程中，始终得到了王老师的精心指导，王老师对我在学习上无私帮助，使我顺利完成了设计，在自己工作的每一天中，都倾注着她的心血和汗水，在本论文即将完成之际，我谨向王老师致以衷心的感谢 ! 在本文的书写过程中得到了同组同学的热情帮助，在此以并表示感谢！他们是杨树伟、张兵、李鹏飞、杨述雷等没有你们的关心和帮助，本文不能获得成功，再次表示衷心的感谢！ I 毕业设计（论文）任务书专业机械设计制造及其自动化班级机械 051 姓名甄龙（ 200506034）下发日期 2009目专题主要内容及要求本设计题目进行推土机铲斗的设计，主要工作有：设计工作装置的结构形式和尺寸，包括设计铲刀高度、铲刀宽度、推土板角度参数、曲率半径，顶推架与台车架铰点位置，以及推架的结构设计，然后进行铲斗的强度计算，最后建立铲斗的三维模型。主要设计内容为： 1. 推土机总体方案设计； 2. 推土机工作装置的设计计算，以及三位模型的建立，完成绘图设计折合纸 3张； 3. 翻译英文文献 3000单词左右； 4. 完成 2万字左右的毕业论文或设计说明书。主要技术参数发动机额定功率（： 120 额定转速（ 1850 最大扭矩 N m/ 764 燃油消耗率 g/h （常取青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 26 土板直线部分及档上板尺寸固定式铲刀推土板采用下部为直线段的复合形推土板，下部直线部分用来安装刀片，直线部分等于刀片宽度。取 a=180土板垂直高度根据总尺寸确定。推架于台车架的铰点位置顶推架铰接在台车架上，其铰点位置影响铲刀升降机构的运动，它与铲刀升降高度、顶推架长度等参数有关。顶推架铰点位置对台车架的受力状况影响很大 (尤其当铲刀受到偏载及横向力时，太靠前则台车架发生较大形变，太靠后则推土机易前翻 )，为了使铰点反力均衡的 (纵向和横向 )传至台车架和八字架上，避免台车架受力过大发生形变，铰点位置一般选在八字架与台车架联接中点的附近。土机工作装置三维模型的建立 (1)设计要点件，是集一体的大型设计软件，可以用来建立实体儿何模型，本设计工作主要是利用拉伸、旋转、扫描等基本操作，建立工作装置三维实体模型，建模难点在于辅助平面和辅助点的建立，只有建立好辅助平面和辅助点，才能保证零件模型的精确性。由于推土机工作装置一般是对称分布的，所以建模过程利了镜像的建模方法。采用供的易于掌握的一般装配方法，顶推架与推土铲的连接、提升液压缸和推土铲的连接均采用“销轴”约束；液压缸活塞杆与缸筒的连接采用“圆柱”和“销轴”约束；其他采用“对齐”、“匹配”约束，这样就完成了推土机工作装置的装配。 (2)推土铲结构图推图铲的三维结构图如图 5示。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 27 图 5土铲的三维结构图倒钢板厚度推土板及顶推架均是钢板焊接部件，钢板厚度由刚度和强度条件确定。取钢板的厚度为 22 。土机工作装置的强度计算土机受力分析推土机作业受力分析是强度计算的依据，就是确定外载荷，踏实工作装置提升机构的工作依据，而且为工作装置、履带台车架等零部件强度计算提供载荷依据。（一）铲刀自重以铲刀不必太笨重，铲刀自重青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 28 适当减轻。可以用经验公式确定铲倒自重： N）（推土机的使用重量。所以有：7385 1293N （二）铲刀提升力计算铲刀提升力是指提升装置的提升作用力，当铲刀遇到大障碍物，铲刀提不起来，而铲刀提升机构供给的提升力足以使推土机绕履带接地最前端（ A 点）倾翻。以拖拉机为脱离体，拖拉机受力有：拖拉机使用重量推架绞点支反力提升力按内力平衡，别和向相反。图 5铲刀提升力计算受力图 0 得 l +X c m Zc 1l S y 1r =0 得 y =11r （以铲刀为脱离体，铲刀受力有：土的反力刀自重推架绞点 C 的反力升力时与地平面成角。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 29 0 得 X c =x+ 0 得 Z c =l (0 将 X c 和 Z c 值代入式，得 10111 c o sc o s ()( l A （式中：推土机使用重量土的反力铲刀自重提升力与地面夹角 0r 与作用线距离 l、 1l 、 00 45c o o =12086N 考虑动载荷的铲刀提升力： 1S = 式中 :表取 1S =16920N 土机作业阻力计算以推土机在水平地面匀速行驶，铲刀以最大切土深度进行作业，当切土结束提升推土铲的瞬时所产生的最大作业阻力作为计算工况，其作业阻力主要有：切线切削阻力刀前积土的推移阻力刃与土壤摩擦阻力 (1)切线切削阻力设作用点在铲刀刃前，作用方向沿铲刀切削角底边并与推土机前进方向相反，则 : 610 1 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 30 式中：土板的宽度（削比阻力（ m）图 5土铲平均切屑计算 B） = =054510 =610 42358 刀前积土的推移阻力12 (式中： 2 土与土之间的摩擦系数，查表取 0.5 推土铲前积土重量 02 （式中：土的重度（ N/ 3m ），查表得 =21 310 N/ 3m B 推土铲的宽度（青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 31 H 推土铲的高度（推土铲平均切屑深度（ 0 土壤的自然坡度角，查表得取 040 故1 3100240ta =34701N 故4701N 7351N (3)刀刃与土壤摩擦阻力1 1610B x 1 （式中：推土铲切削刃磨损后切削刃压入土的比阻力，查表得推土铲宽度（ x 切削刃磨损后的接地长度 m (取 1 土壤与钢铁的摩擦系数，查表 1610 13200N (4)土屑沿铲刀上升时的摩擦阻力的水平分力2 2（式中 :推土铲前积土重量（ 34701N） 1 土壤与钢铁的摩擦系数（推土铲的切削角（ 55）故24701 25 = 11416 N 综上所述：推土机的作业阻力： q+2358+17351+13200+11416=84325N 上述作业阻力计算时，没有考虑铲刀碰撞障碍物时的冲击载荷的影响，当铲刀碰撞到难以克服的障碍物时，推土机仍全力顶推，履带完全滑转，此时需青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 32 考虑猛烈的冲击及惯性力，计算经验公式：（式中 :动载系数，取 84325=126488N 土机铲刀的强度计算算位置的确定（第一计算位置）铲刀的水平土反力顶推架绞点水平反力最大值，适当推土机具有最大顶推力和惯性力时产生的。即推土板顶到障碍物，履带滑转时出现的。铲刀的土切垂直反力铲刀升降力的最大值，是在推土板固定切削时或者以全功率提升及强制入土时产生的。推土机中部顶到障碍物，其计算条件为：推土机在水平地面作业带土的推土板从切削位置提升到运土位置推土机功率足够大，在顶升推土板的同时，以最大顶推力向前，即可能使推土机翘尾失稳，同时履带滑转。（ 1）超静定计算为了使铲刀有足够的高度，推土板和顶推架往往组成一个超静定构件，因此需要按解超静定方法进行铲刀的强度计算。首先绘制计算草图，如图 5示，其中各件的几何尺寸和相互间位置，是根据总体布置要求确定。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 33 图 5超静定计算草图已求出1S ， 1 ) 式中： 1 土对钢的摩擦角 1 =045 将 S 转算到顶推架平面上，其合力为 1P 则： 1P = S 式中： S 与顶推架平面间夹角 (45 ) 故 1P =138452N 此时附加力矩 2 顶推架平面内构建具有三个多余约束，即顶推支座多余一个约束及水平撑杆多于两个约束。由于用在推土板中间，两水平撑杆的约束相同，所以可简化为两次超静定结构。解此超静定系统求出支反力和两个水平杆的约束力，首先画出该结构所受多余未知力图 5示。青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 34 图 5工作装置所受多余未知力并建立两个补充方程： 111x + 122x +0 （ 211x + 222x +0 （式中： 1X 和 2X 11 、 12 和X 、 2X 和 1P 力作用下沿 1X 作用方向上的位移量 21 、 22 和X 、 2X 和 1P 力作用下沿 2X 作用方向上的位移量顶推架与履带台车架两绞点的作用力分别为1 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 35 图 5多余未知力计算图在荷下： 221 得1P=69226N 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 36 0M=12 12122536N 1M=0 17608N 在 1X 单位力作用下： 21=0 得1 0M=11 得11l 1M=0 M=0 在 2X 单位力作用下： 12 12 1M= 通过以上分析计算，建立在载荷用下和单位力 1X =1 和 2X =2 作用下，基本结构图上的弯矩图1 2如图示，图乘法计算11 、 12 、 21 、 22 、、值 : 11 = 1121321211 11 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 37 12 = 21 = 2s = 4s 3 212121321211 21111 232s i i = 1x =x =余未知力求出后，最后弯矩图可有下式按叠加原理计算： 2211 （得到工作装置所受轴向力和弯矩图如图 5 图 5作装置所受轴向力和弯矩图推土板在外力作用下，从可见，推土板中间 O 截面及顶推架的 D 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 38 截面弯矩最大。利用件，得到推土板截面特性参数如下：体积 = 7 3曲面面积 = 7 密度 = 3质量 = 2 根据标边框确定重心 : X Y Z 3 2 2 对于标系边框之惯性 . ( ) 惯性张量 8 8 8 8 9 7 8 7 9 重心的惯性 (相对标系边框 ) ( ) 惯性张量 7 0 0 0 8 6 0 6 8 主惯性力矩 ( ) 7 8 8 从位至主轴的旋转矩阵 : 位至主轴的旋转角 (度 ): 相对 x y z 的夹角由 2xm 2 0gM x 0co sz 青岛理工大学毕业设计（论文）说明书 39 根据以上数据得： 610 610 1967 m 21967 =： 600 10 M P a 设扭矩值与刚度成正比故 O 截面上扭矩剪切应力为：式中：面上各外力对扭转中心的力矩值之半（约束承担了一半扭矩） i面各板厚度代入数据得： = =土板中间 O 截面的总应力第三强度理论求得： 22 4 （式中：带入数据得： 22 =80 岛理工大学毕业设计（论文）说明书 40 校核合格。（ 2）斜撑杆强度计算在推土板垂直平面内，推土板与顶推架绞点支反力为，推土板与斜撑杆绞点反力为，由于和 1S 的作用，产生力矩 1M 和 2M 1M = h 2M = 1S 2h 由得： 1M - 2M +521- 2h +3h)=0 32

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。