買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 畢業(yè)設計（論文）任務書 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 機械 051 姓名 甄龍（ 200506034） 下發(fā)日期 2009目 專題 主 要 內(nèi) 容 及 要 求 本設計題目進行推土機鏟斗的設計，主要工作有：設計工作裝置的結構形式和尺寸，包括設計鏟刀高度、鏟刀寬度、推土板角度參數(shù)、曲率半徑，頂推架與臺車架鉸點位置，以及推架的結構設計，然后進行鏟斗的強度計算，最后建立鏟斗的三維模型。 主要設計內(nèi)容為： 1. 推土機總體方案設計； 2. 推土機工作裝置的設計計 算，以及三位模型的建立，完成繪圖設計折 合 紙 3張； 3. 翻譯英文文獻 3000單詞左右； 4. 完成 2萬字左右的畢業(yè)論文或設計說明書。 主要技術參數(shù) 發(fā)動機額定功率（ 120 額定轉(zhuǎn)速（ 1850 最大扭矩 N m/ 764 燃油消耗率 g/h （ 常取 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 土板直線部分及檔上板尺寸 固定式鏟刀推土板采用下部為直線段的復合形推土板，下部直線部分用來安裝刀片，直線部分等于刀片寬度。 取 a=180土板垂直高度根據(jù)總尺寸確定。 推架于臺車架的鉸點位置 頂推架鉸接在臺車架上，其鉸點位置影響鏟刀升降機構的運動，它與鏟刀升降高度、頂推架長度等參數(shù)有關。 頂推架鉸點位置對臺車架的受力狀況影響很大 (尤其當鏟刀受到偏載及橫向力時，太靠前則臺車 架發(fā)生較大形變，太靠后則推土機易前翻 )，為了使鉸點反力均衡的 (縱向和橫向 )傳至臺車架和八字架上，避免臺車架受力過大發(fā)生形變，鉸點位置一般選在八字架與臺車架聯(lián)接中點的附近。 土機工作裝置三維模型的建立 (1)設計要點 件，是集 一體的大型設計軟件，可以用來建立實體兒何模型，本設計工作主要是利用 拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等基本操作，建立工作裝置三維實體模型，建模難點在于輔助平面和輔助點的建立，只有建立好輔助平面和輔助點，才能 保證零件模型的精確性。由于推土機工作裝置一般是對稱分布的，所以建模過程利了鏡像的建模方法。采用 供的易于掌握的一般裝配方法，頂推架與推土鏟的連接、提升液壓缸和推土鏟的連接均采用“銷軸”約束；液壓缸活塞桿與缸筒的連接采用“圓柱”和“銷軸”約束；其他采用“對齊”、“匹配”約束，這樣就完成了推土機工作裝置的裝配。 (2)推土鏟結構圖 推圖鏟的三維結構圖如圖 5示。 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 圖 5土鏟的三維結構圖 倒鋼板厚度 推土板及頂推 架均是鋼板焊接部件，鋼板厚度 由剛度和強度條件確定。取鋼板的厚度為 22 。 土機工作裝置的強度計算 土機受力分析 推土機作業(yè)受力分析是強度計算的依據(jù)，就是確定外載荷，踏實工作裝置提升機構的工作依據(jù)，而且為工作裝置、履帶臺車架等零部件強度計算提供載荷依據(jù)。 （一） 鏟刀自重以鏟刀不必太笨重，鏟刀自重金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 情況下，可適當減輕?？梢杂媒?jīng)驗公式確定鏟倒自重： N） （ 推土機的使用重量。 所以有：7385 1293N （二） 鏟刀提升力計算 鏟刀 提升力是指提升裝置的提升作用力，當鏟刀遇到大障礙物，鏟刀提不起來，而鏟刀提升機構供給的提升力足以使推土機繞履帶接地最前端（ A 點）傾翻。 以拖拉機為脫離體，拖拉機受力有：拖拉機使用重量 推架絞點支反力 提升力 按內(nèi)力平衡， 別和 向相反。 圖 5鏟刀提升力計算受力圖 0 得 l +X c m Zc 1l S y 1r =0 得 y =11r （ 以鏟刀為脫離體，鏟刀受力有：土的反力 刀自重 推架絞點 C 的反力 升力 時與地平面成角。 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 0 得 X c =x+ 0 得 Z c =l 0 將 X c 和 Z c 值代入式，得 10111 c o sc o s ()( l A （ 式中： 推土機使用重量 土的反力 鏟刀自重 提升力與地面夾角 0r 與作用線距離 l、 1l 、 00 45c o 1 545c o 0 03 3 0 01 4 7 41 2 1 53 1 0 03 3 0 03 3 8 7 21 2 1 53 3 0 01 2 6 4 8 83 3 0 09001 6 9 3 6 0 =12086N 考慮動載荷的鏟刀提升力： 1S = 式中 :表取 1S =16920N 土機作業(yè)阻力計算 以推土機在水平地面勻速行駛，鏟刀以最大切土深度進行作業(yè)，當切土結束提升推土鏟的瞬時所產(chǎn)生的最大作業(yè)阻力作為 計算工況，其作業(yè)阻力主要有：切線切削阻力 刀前積土的推移阻力 刃與土壤摩擦阻力 (1)切線切削阻力 設 作用點在鏟刀刃前， 作用方向沿鏟刀切削角底邊并與推土機前進方向相反，則 : 610 1 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 式中： 土板的寬度 （ 削比阻力 （ m） 圖 5土鏟平均切屑計算 B） = =054510 =610 42358 刀前積土的推移阻力12 (式中： 2 土與土之間的摩擦系數(shù)，查表取 0.5 推土鏟前積土重量 02 （ 式中： 土的重度（ N/ 3m ） ，查表得 =21 310 N/ 3m B 推土鏟的寬度（ 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 H 推土鏟的高度（ 推土鏟平均切屑深度（ 0 土壤的自然坡度角，查表得取 040 故1 3100240ta =34701N 故4701N 7351N (3)刀刃與土壤摩擦阻力1 1610B x 1 （ 式中：推土鏟切削刃磨損后切削刃壓入土的比阻力，查表得 推土鏟寬度（ x 切削刃磨損后的接地長度 m (取 1 土壤與鋼鐵的摩擦系數(shù)，查表 1610 13200N (4)土屑沿鏟刀上升時的摩擦阻力的水平分力2 2（ 式中 :推土鏟前積土重量（ 34701N） 1 土壤與鋼鐵的摩擦系數(shù)（ 推土鏟的切削角（ 55） 故24701 25 = 11416 N 綜上所述：推土機的作業(yè)阻力 ： q+2358+17351+13200+11416=84325N 上述作業(yè)阻力計算時，沒有考慮鏟刀碰撞障礙物時的沖擊載荷的影響，當鏟刀碰撞到難以克服的障礙物時，推土機仍全力頂推，履帶完全滑轉(zhuǎn)，此時需金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 考慮猛烈的沖擊及慣性力，計算經(jīng)驗公式： （ 式中 :動載系數(shù)，取 84325=126488N 土機鏟刀的強度計算 算位置的確定（第一計算位置） 鏟刀 的水平土反力 頂推架絞點水平反力 最大值，適當推土機具有最大頂推力和慣性力時產(chǎn)生的。即推土板頂?shù)秸系K物，履帶滑轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的。 鏟刀的土切垂直反力 鏟刀升降力的最大值， 是在推土板固定切削時或者以全功率提升及強制入土時產(chǎn)生的。 推土機中部頂?shù)秸系K物，其計算條件為： 推土機在水平地面作業(yè) 帶土的推土板從切削位置提升到運土位置 推土機功率足夠大，在頂升推土板的同時，以最大頂推力向前，即可能使推土機翹尾失穩(wěn)，同時履帶滑轉(zhuǎn)。 （ 1） 超靜定計算 為了使鏟刀有足夠的高度，推土板和頂推架 往往組成一個超靜定構件，因此需要按解超靜定方法進行鏟刀的強度計算。 首先繪制計算草圖，如圖 5示，其中各件的幾何尺寸和相互間位置，是根據(jù)總體布置要求確定。 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 圖 5超靜定計算草圖 已求出1S ， 1 ) 式中： 1 土對鋼的摩擦角 1 =045 將 S 轉(zhuǎn)算到頂推架平面上，其合力為 1P 則： 1P = S 式中： S 與頂推架平面間夾角 (45 ) 故 1P =138452N 此時附加力矩 2 頂推架平面內(nèi)構建具有三個多余約束，即頂推支座多余一個約束及水平撐桿多于兩個約束。由于 用在推土板中間，兩水平撐桿的約束相同，所以可簡化為兩次超靜定結構。 解此超靜定系統(tǒng)求出支反力和兩個水平桿的約束力，首先畫出該結構所受多余未知力 圖 5示。 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 圖 5工作裝置所受多余未知力 并建立兩個補充方程： 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 頂推架與履帶臺車架兩絞點的作用力分別為1 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 圖 5多余未知力計算圖 在 荷下： 221 得1P=69226N 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 0M=12 12122536N 1M=0 17608N 在 1X 單位力作用下： 21=0 得1 0M=11 得11l 1M=0 M=0 在 2X 單位力作用下： 12 12 1M= 通過以上分析計算，建立在載荷 用下和單位力 1X =1 和 2X =2 作用下，基本結構圖上的彎矩圖1 2如圖 示，圖乘法計算11 、 12 、 21 、 22 、 、 值 : 11 = 1121321211 11 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 12 = 21 = 2s = 4s 3 212121321211 21111 232s = 1x =x =余未知力求出后，最后彎矩圖可有下式按疊加原理計算： 2211 （ 得到工作裝置所受軸向力和彎矩圖如圖 5 圖 5作裝置所受軸向力和彎矩圖 推土板在外力作用下，從 可見，推土板中間 O 截面及頂推架的 D 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 截面彎矩最大。 利用 件，得到推土板截面特性參數(shù)如下： 體積 = 7 3曲面面積 = 7 密度 = 3質(zhì)量 = 2 根據(jù) 標邊框確定重心 : X Y Z 3 2 2 對于 標系邊框之慣性 . ( ) 慣性張量 8 8 8 8 9 7 8 7 9 重心的慣性 (相對 標系邊框 ) ( ) 慣性張量 7 0 0 0 8 6 0 6 8 主慣性力矩 ( ) 7 8 8 從 位至主軸的旋轉(zhuǎn)矩陣 : 位至主軸的旋轉(zhuǎn)角 (度 ): 相對 x y z 的夾角 由 2xm 2 0gM x 0gM z 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 根據(jù)以上數(shù)據(jù)得： 610 610 1967 m 21967 =： 600 10 M P a 設扭矩值與剛度成正比故 O 截面上扭矩剪切應力為： 式中：面上各外力對扭轉(zhuǎn)中心的力矩值之半 （約束承擔了一半扭矩） i面各板厚度 代入數(shù)據(jù)得： = =土板中間 O 截面的總應力第三強度理論求得： 22 4 （ 式中： 帶入數(shù)據(jù)得： 22 =80 陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 校核合格。 （ 2） 斜撐桿強度計算 在推土板垂 直平面內(nèi)，推土板與頂推架絞點支反力為 ，推土板與斜撐桿絞點反力為 ，由于 和 1S 的作用，產(chǎn)生力矩 1M 和 2M 1M = h 2M = 1S 2h 由 得： 1M - 2M +521- 2h +3h)=0 32615221 s 代入數(shù)據(jù)得： 5s 9 2 3 0 7 5 9 50 =93735N 由 得： 1M - 2M +521+ 2h +3h)=0 s s 代入數(shù)據(jù)得： 0045s 5s 9 2 3 0 5 9 7 5 =斜撐桿受軸向力： =510 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 式中： 代入數(shù)據(jù)得： =) 132561 22 = =380核合格。 三計算位置 第三計算位置是超靜定體系，此位置主要計算頂推架、絞銷軸?？砂挫o定方法計算。 推架的 強度計算 頂推架絞點反力1據(jù)力矩平衡式求得。 0c 02s i 2s i 1 （ N） 1222s i (N) 圖 5鏟刀第三位置計算圖 2100s 1 陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 82312 932 100s 0 01銷軸強度計算 此位置時銷軸危險截面為 I I 面（如圖 5銷軸受力為計算 如下： 2121 22 9 6 1 7 4 9 7 = 5 絞銷軸受力 610lP （ （ 式中： W 銷軸抗彎截面模量（ 3m ），值為 銷軸的軸向力，取 32536N F 銷軸斷面積（），值為 6100 0 5 3 60 0 8 2 0 4260 380 絞銷軸合格 金陵科技學院學士學位論文 新最全的優(yōu)秀畢設 資料完整 答辯通 過 結論 經(jīng)過三個月的設計工作，本次畢業(yè)設計主要完成了以下任務： (1)收集了有 關推土機的部分資料，對推土機的發(fā)展有了一定的了解，并對推土機的發(fā)展前景作了預測； (2)完成了推土機工作裝置的三維建模； (3)完成了推土機工作裝置的受力分析； (4)完成了推土機工作裝置的強度校核； 通過校核，推土鏟強度滿足使用要求，結構合理。 繪制圖紙折合 三張，利用 件繪制了大部分零件圖。 通過這段時間的學習和設