買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 目 錄 1. 前言 . 1 . 1 載機(jī)的發(fā)展歷史 . 1 載機(jī)工作機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) . 1 用途 . 2 2. 裝載機(jī)裝載過(guò)程分析 . 3 . 3 . 3 3. 裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 7 . 7 斗的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 7 容的計(jì)算和尺寸確定 . 8 . 10 4. 裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)受力分析 . 14 . 14 . 14 5. 工作機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性能分析 . 22 定性指標(biāo) . 22 . 23 載機(jī)橫向穩(wěn)定性分析 . 25 6. 液壓缸設(shè)計(jì)計(jì)算 . 29 鏟斗上的側(cè)卸油缸設(shè)計(jì) . 29 伸油缸的設(shè)計(jì) . 30 總結(jié) . 33 參考資料 . 34 致謝 . 35 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 此次設(shè)計(jì)的課題為裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求該裝載機(jī)裝載能力大，機(jī)動(dòng)性好安全可靠，生產(chǎn)率較高，其斗柄是曲線的，鏟斗的提起和傾斜由油缸的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)。 載機(jī)的發(fā)展歷史 裝載工作是整個(gè)地下采礦的重要環(huán)節(jié)，其工作量最繁重，費(fèi)時(shí)最多，對(duì)采礦生產(chǎn)率影響極大。消耗于這一工序的勞動(dòng)量占循環(huán)時(shí)間的 30% 正因?yàn)槿绱?，?guó)外許多的國(guó)家十分重視裝載機(jī)械的開(kāi)發(fā)推廣與使用。裝載機(jī)開(kāi)始制造是在 90多年前。最早的裝載機(jī)是在馬拉的農(nóng)用拖拉機(jī)前部裝上鏟斗而成 .。自身帶有動(dòng)力的裝載機(jī)，是在 1920 年初出現(xiàn)的，其鏟斗安裝在兩根垂直立柱上，鏟斗的舉升和下落是用鋼繩來(lái)操縱的。從 1930 年開(kāi)始，裝載機(jī)的機(jī)構(gòu)得到較大的改進(jìn)。 1939年出現(xiàn)了比較先進(jìn)的輪胎式裝載，在 40年代裝載機(jī)得到了更大的發(fā)展。1944年，開(kāi)始用液壓代替鋼繩控鏟斗。 1947 年裝載機(jī)發(fā)展成四輪驅(qū)動(dòng)。 1950年出現(xiàn)了第一臺(tái)帶有液力變矩器的輪胎式裝載機(jī)，它使裝載機(jī)能夠很平穩(wěn)地插入料堆并且使作增快，同時(shí)插入運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)因插入阻力大而熄火。 1960 年出現(xiàn)了第一臺(tái)鉸接式裝載機(jī)，這使裝載機(jī)轉(zhuǎn)向性能大大改善，增加了它的 機(jī)動(dòng)性能性和縱向穩(wěn)定性。 60年代的電動(dòng)裝載機(jī)。這是裝載機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)新的突破，它進(jìn)一步增加了裝載機(jī)的使用范圍。今后裝載機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是通過(guò)工作機(jī)構(gòu)尺寸的增加和機(jī)構(gòu)的改進(jìn)進(jìn)一步增加了生成力。 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 載機(jī)工作機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)由潺斗，鏟臂，鏟斗座，升降油缸（兩個(gè)左右對(duì)稱(chēng)）側(cè)卸油缸，拉斗油缸組成。裝載機(jī)在工作過(guò)程中，鏟斗是沿料堆底部插入料堆的，斗尖在料堆買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 內(nèi)運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖 1 圖 1鏟斗軌跡 由于鏟斗沿料堆底部插入料堆所以插入阻力大，阻力方向與機(jī)體的推進(jìn)方向相反，從而 使得裝載機(jī)有足夠的重量和牽引力來(lái)克服插力。以得到足夠的插入深度，鏟斗插入料堆后，在開(kāi)始提升的瞬間，料堆對(duì)提升的阻力很大，以后就迅速的降低，故在提斗的過(guò)程中工作機(jī)構(gòu)承受的負(fù)載很不均勻，尖峰負(fù)荷大。但它易于卸載，故效率高，在鏟斗臂的左右對(duì)稱(chēng)的布置兩個(gè)升降油缸，完成鏟斗的提升過(guò)程，鏟斗上安裝一個(gè)側(cè)卸油缸。用來(lái)卸下鏟斗內(nèi)的物料，鏟斗和鏟斗座采用焊接的方法聯(lián)結(jié)在一起，再用銷(xiāo)軸與鏟斗臂連接整個(gè)機(jī)構(gòu)是四連機(jī)構(gòu)完成裝卸過(guò)程。 工作機(jī)構(gòu)是裝載機(jī)用以直接完成裝載工作的機(jī)構(gòu)，是裝、運(yùn)、卸一體的 聯(lián)合設(shè)備。由于鏟斗即可作取料構(gòu)件，又可作運(yùn)料貯料和卸料物件，從而簡(jiǎn)化了整機(jī)結(jié)構(gòu)使用靈便。 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 鏟斗挖掘土壤的過(guò)程很類(lèi)似金屬切削過(guò)程（如圖 2 2斗刃切入后物料對(duì)切入的阻力取 決于物料的性質(zhì)和狀態(tài)，以及斗刃的刃角 。 圖 2掘過(guò)程圖 圖 2裝過(guò)程圖 斗刃切入后，在刃的物料被壓縮，變形以致破壞原來(lái)結(jié)構(gòu)，而改變堆存狀況，這種改變?nèi)Q于物料的性質(zhì)和狀態(tài)，斗刃的幾何 形狀，切削角 和切削厚度 c，同時(shí)物料與斗底間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也產(chǎn)生摩擦阻力，其大小取決于物料與斗底的摩擦系數(shù)和斗刃的后角 。此外，由于刃前形成小堆而后才能進(jìn)入斗內(nèi)，這種物料間的內(nèi)摩擦阻力取決于物料的性質(zhì)和狀態(tài)，物料的內(nèi)摩擦系數(shù)和斗的運(yùn)動(dòng)軌跡。 鏟斗插入礦堆后，礦堆變形 AB鏟裝過(guò)程圖）包括三部分：第一滑移體 AB形較明顯；第二滑移體 實(shí)區(qū)，在刃前 當(dāng)于斗刃的延長(zhǎng)，壓實(shí)區(qū)的大小與裝載工作阻力的大小有密切關(guān)系。壓實(shí)區(qū)的大小買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 取決與礦石的物理機(jī)械性質(zhì)，礦堆高度，鏟斗插深度 以及鏟斗的形狀和尺寸等因素。當(dāng)斗刃插入礦堆時(shí)物料擠壓，剪切產(chǎn)生變形阻力，物料與斗臂間的摩擦阻力以及物料內(nèi)摩擦阻力等等阻力的綜合，便是裝載阻力。 裝載機(jī)的裝載阻力包括插入阻力和鏟取阻力，其插入阻力計(jì)算式 K 千克 式中 高和鏟斗形狀與關(guān)的系數(shù) K = 2 4 單位：厘米 單位：厘米 鏟取阻力計(jì)算式： Y 公斤米 式中： 單位：公斤 單位： 米 X， 位：米 鏟取阻力矩 著鏟斗回轉(zhuǎn)角 變化規(guī)律為雙曲線（見(jiàn)下圖 2 1 式中 n=/3 n)a(1 0買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 圖 2矩 式中 物料重力產(chǎn)生的阻力矩 根據(jù)查表得： 2=3=4= K =2 4 =鏟斗一次插入深度 所以插入阻力為 斤 ) 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)總圖確定 X,點(diǎn)離斗刃的水平距離 與地面的垂直距離 得 X=入有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算鏟取力，有 Y 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 =斤米 ) 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 鏟斗機(jī)工作時(shí)，鏟斗的運(yùn)動(dòng)是由動(dòng)臂油缸，惻卸油缸和機(jī)體的行走部共同控制的。在一個(gè)工作循環(huán)中鏟斗要完成的動(dòng)作有： 1） 將鏟斗放平由機(jī)體的行走部將鏟斗推入料堆。 2） 邊推進(jìn)邊翻轉(zhuǎn)鏟斗使鏟斗使物料充滿鏟斗。 3） 當(dāng)鏟斗裝滿物料后，將鏟斗轉(zhuǎn)正并舉臂到適當(dāng)?shù)奈?置作好運(yùn)送的準(zhǔn)備。 4） 由機(jī)體的行走部將物料運(yùn)送到卸載點(diǎn)。 5） 將鏟斗對(duì)準(zhǔn)卸載口進(jìn)行翻斗卸載。 6） 將鏟斗正位并下降動(dòng)臂準(zhǔn)備返回。 7） 返回到卸載點(diǎn) 8） 將鏟斗放平到插入位置進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。 為了使操作方便和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，鏟斗臂上對(duì)稱(chēng)地布置兩個(gè)油缸鏟斗上安裝有一個(gè)油缸使的得整個(gè)動(dòng)作協(xié)調(diào)。 斗的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 鏟斗是用來(lái)切削，收集，運(yùn)輸，卸出物料的不見(jiàn)。它設(shè)計(jì)的合理與否直接影響到裝載機(jī)的身產(chǎn)率，能量消耗及工作的可靠性。 鏟斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般應(yīng)滿足下列條件，在斗體盡可能輕的條件下，保證鏟斗有足夠的強(qiáng)度和剛度；鏟斗的結(jié)構(gòu)形 狀應(yīng)保證鏟斗插入物料堆時(shí)阻力最??；耐摩擦對(duì)易損斗齒更換方便等。 為減小鏟斗插入物料堆的阻力，盡量避免無(wú)效容積及順利卸載的要求，鏟斗形狀通常是前臂高與后臂，前臂上部作為圓弧狀，并裝有一組齒，鏟斗下部較上部略寬，四角呈圓弧狀以方便卸載，避免大塊堵塞，后臂與斗底的夾角要成鈍角，即可避免可效容積又可使斗底鉸點(diǎn)抬高，方便開(kāi)斗。 鏟斗前臂直接切入物料，要求材質(zhì)耐磨，強(qiáng)度高，一般用錳鋼（ 造，并在其切削部位焊有硬質(zhì)合金。 鏟斗后臂與斗體相連接，并支承整個(gè)斗體，故后臂多用碳鋼鑄造并鑄有加強(qiáng)的筋條。 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 斗體的兩側(cè) 板連接前后臂，使之成一方箱，因其磨損受力較前后臂小，故小型鏟斗用焊件式鑄造，而大型鑄斗兩側(cè)臂采用前后臂延長(zhǎng)兩側(cè)，再用塞柱焊接在一起。 斗的后臂固定著斗與斗柄，拉桿的鉸及提升滑輪的鉸座等。 斗齒它可減小挖掘阻力。斗齒的形狀應(yīng)根據(jù)物料的物理，機(jī)械性質(zhì)正確選擇斗齒的最大厚度是鏟斗加強(qiáng)厚度的 齒是磨損嚴(yán)重的易損件。故通常用耐磨材料鑄造。 鏟斗按其結(jié)構(gòu)可分鉚結(jié)構(gòu)，鑄造，焊接，鑄 鉚結(jié)構(gòu)鏟斗的優(yōu)點(diǎn)是制造容易，接個(gè)便宜。求點(diǎn)是強(qiáng)度差（鉚釘易松動(dòng)），主要用于小型挖掘機(jī)上。 鑄造鏟斗： 整體鑄造的鏟斗，強(qiáng)度較鉚結(jié)構(gòu)的高，但其自重較大，適用于小型挖掘機(jī)上。 焊接鏟斗：前臂和側(cè)臂是鋼板焊接，而后臂通常是鑄造。其特點(diǎn)是自重較小。對(duì)單斗挖掘機(jī)，在動(dòng)力不變的條件下，用焊接鏟斗代替鑄造鏟斗，鏟斗容積平均可增大 1/3（即 3 米 3增大 4 米 3； 6 米 3增大 8 米 3； 9 米 3增大 12 米 3），這是提高挖掘機(jī)生產(chǎn)率的途徑之一。但一般鋼板焊接的鏟斗，僅用于輕型挖掘機(jī)。 鑄 面包以合金鋼板的鏟斗，適用與大型鏟斗（如斗容 12米3）。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用焊接鏟斗。 容的計(jì)算和尺寸確定 容的計(jì)算 1) 幾何斗容： 按美國(guó)汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)（ 準(zhǔn)前端式裝載幾何斗容 位為 下式確定斗背上擋板的鏟斗斗容為： 中 : m; m; m； 2）額定斗容： 按 于斗背上裝有擋板的鏟斗 K+- b2(h+c)/6 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 式中 積”高度 ， m 其確定方法如下圖，由斗刃刃口和擋板最下部之間作一連線，再由料堆尖端 M 點(diǎn)作直線 直，將 線向下延長(zhǎng)，與斗刃刃口和擋板最下部之間的連線相交，此點(diǎn)與料堆尖端之間的距離，使表示物料堆積高度 C。 鏟斗橫斷面積如圖 3 圖 3斗橫斷面積簡(jiǎn)化計(jì)算圖 1 2 3鏟斗橫斷面面積和斗容 1） 將已知的橫斷面分成若干塊，方法如下： 找出鏟斗底部的內(nèi)圓弧部分的中心 G 點(diǎn)，通過(guò) G 點(diǎn)作 與 平行，然后找出鏟斗橫斷面面內(nèi)從圓弧過(guò)渡到直線的過(guò)渡點(diǎn) A、 、 、 按設(shè)計(jì)要求鏟斗的額定斗容為 1立方米。 2) 預(yù)估各部分尺寸如下： 鏟斗內(nèi)臂寬 800 b=1200=300 20E=500 30mm h=160 00 35。 扇形面積 60=60 =1060(買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 三角形面積 95(三角形面積 50(梯形面積 D） x 0+120)720(3） 求總面積： S=1060+195+150+2720+4125=4125（ 幾何斗容： (=4125(16=742500722020(=額定斗容： K+(h+c) =072220(16+31) =符合設(shè)計(jì)額定斗容 1立方米的設(shè)計(jì)要求。 由于裝載機(jī)歌德工作機(jī)構(gòu)實(shí)際上就是一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)，根據(jù)工作條件對(duì)鏟斗在工作循環(huán)各階段的要求，確定鏟斗在其運(yùn)動(dòng)軌跡上應(yīng)有的位置來(lái)確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)，使它盡可能的滿足鏟斗這個(gè)桿件在運(yùn)動(dòng)上的要求。 設(shè)計(jì)方法： 定鏟斗的工作位置 假設(shè)鏟斗是 ，根據(jù)工作需要確定鏟斗在工作過(guò)程中要求的五個(gè)位置，即鏟斗的插入位置（ a,b 位置 ），向上翻轉(zhuǎn)到正位（ a,舉到中間（ ab 3 位置）升舉到卸載高度（ ab 4 位置），翻斗卸載（ ab 5 位置）和返回原位 確定鏟斗插入位置（ ，應(yīng)使斗前臂與地面約有 84 的傾角。為了得到較大的翻斗鏟取力，還應(yīng)使 位置有較大的翻斗力臂。 確定鏟斗上的翻到正位（ ，應(yīng)使斗口水平向上，鏟斗的后臂與車(chē)輪有適當(dāng)?shù)拈g隙。確定鏟斗與地面的相對(duì)位置時(shí)，應(yīng)考慮鏈輪有 5%的滾動(dòng)半徑變形量，應(yīng)使斗底與地面約有 200 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 鏟斗升舉過(guò)程中，為了使鏟斗運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不撒礦，應(yīng)盡量使鏟斗平移而無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是使為只 ab 3/a ， 。在 ab 5 卸載時(shí)，應(yīng)使前臂與地面的傾角有 45度。以上的卸載角并且斗尖的位置符合對(duì)卸載高度和卸載距離的要求。 因點(diǎn) a,a,a 都在以 g 為圓心的圓弧上，所以還應(yīng)根據(jù)機(jī)器結(jié)構(gòu)的可能性，在確定 g。 按上述五個(gè)位置，將動(dòng)臂 出 這五個(gè)位置中 保持鏟斗平易，因此動(dòng)臂轉(zhuǎn)角 /2 即鏟斗相對(duì)動(dòng)臂轉(zhuǎn) /2 角，即 /2 定出 。同樣的道理 /2 定出 ，再按卸載時(shí)b 5=b 4 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 圖 3桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 四桿機(jī)構(gòu) 將動(dòng)臂視為固定桿。先根據(jù)結(jié)構(gòu)條件估選 d 點(diǎn)位置，再以 d 為心作 的運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)不低于斗底距地面的高度。當(dāng)僅用一個(gè)翻斗油缸時(shí)， 桿 初選的 使 當(dāng) 時(shí)。鏟斗的卸載角達(dá)到最大，所以選取的 能使卸載角不小于 45。 的需要。點(diǎn) 連桿 度確定后，據(jù)c1,c3, 四桿機(jī)構(gòu) 桿機(jī)構(gòu) 得后，就可以開(kāi)始求桿機(jī)構(gòu) 此四桿 中，固定桿 動(dòng)臂上的兩個(gè)鉸點(diǎn)）為已知，還知道當(dāng)桿 轉(zhuǎn)角為 件 對(duì)固定桿 轉(zhuǎn)角為 /2（實(shí)際上是動(dòng)臂 對(duì)機(jī)架 了 /2 角）。當(dāng)桿 轉(zhuǎn)了 /2。當(dāng)翻斗油缸活塞桿收縮即連桿 短時(shí)，鏟斗進(jìn)行卸載。卸載后，桿 鏟頭恢復(fù)到原始的插入位置，然后求符合這些條件的四桿機(jī)構(gòu)。 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 進(jìn)行工作的受力 分析時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)工作機(jī)構(gòu)選擇受力最大工況，并按受力最大工況下的外載荷進(jìn)行受力分析。在裝載機(jī)的工作循環(huán)中，鏟斗的插入是靠行走機(jī)構(gòu)將鏟斗推入料堆的，在鏟，提斗斜載和降斗的諸工況中，鏟斗 在插入后提斗的鏟挖物料工況，是工作機(jī)構(gòu)受力最大的工況，在此工況下，由于物料種類(lèi)和作業(yè)條件的不同，對(duì)外載荷可簡(jiǎn)化成載荷沿鏟斗斗刃均布的對(duì)稱(chēng)受載情況和由于鏟斗 偏鏟斗，料堆密實(shí)程度不均造成的偏載荷情況。由于對(duì)偏載荷的大小缺少數(shù)據(jù)，所以在計(jì)算中，往往按對(duì)稱(chēng)受載計(jì)算后，以適當(dāng)?shù)陌踩Ａ縼?lái)考慮偏載荷的影響。 臂最大舉升的確定 大鏟取力的確定 最大鏟取力即鏟斗斗尖接觸地面，鏟斗臂油缸向上升，鏟斗剛起時(shí)，起斗尖處產(chǎn)生的最大挖掘力。（ 距離斗尖四英寸處產(chǎn)生的，最大垂直向上的力為最大鏟取力）。 圖 4下礦用裝載機(jī)鏟取力與載重量經(jīng)驗(yàn)公式 圖 4根據(jù)三十八種地下礦用鏟運(yùn)機(jī)的數(shù)據(jù)求得鏟取力與栽重量的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。圖中的每一點(diǎn)是一種鏟運(yùn)機(jī)的數(shù)據(jù)，圖中的直線是用均值法求得的直線式。 噸 噸 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 其中 立方米 g=9.8 m/算 ： ) 斗臂的最大舉升力 鏟斗臂油缸升舉斗臂的力臂隨著鏟斗接近最高位置而減少，當(dāng)鏟斗臂油缸將鏟斗升舉到最高位置時(shí)，斗內(nèi)能夠被斗臂舉起 的最大載荷重，就是鏟斗臂的最大舉升載荷。 最大舉升載荷應(yīng)小于能夠使機(jī)體傾覆的傾翻載荷，其中鏟斗臂油缸的直徑便根據(jù)斗臂的最大升舉力來(lái)確定的。由此選 ，右兩個(gè)）作為升降油缸。 鏟斗臂的最大舉升力應(yīng)能夠滿足最大舉升載荷的要求和使用邊插入邊舉臂的鏟裝操作要求，在轉(zhuǎn)載機(jī)中，取傾翻載荷的 85%作為動(dòng)臂的最大舉升載荷。 P=z 其中 公斤 計(jì)算代入數(shù)據(jù) P=z =N) 鏟斗在料堆內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的外阻力可分解成水平分量 垂直分量如圖所示 )為便于進(jìn)行計(jì)算取鏟斗所受的載荷為均分，動(dòng)臂軸線與連桿及掛壁軸線處于同一平面內(nèi)，略去由于鉸接座占有空間而產(chǎn)生的附加扭矩。將空間超靜定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為平面問(wèn)題進(jìn)行分析 。 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 圖 4斗阻力分解圖 取鏟斗為分離體，按力平衡可寫(xiě)出方程。 按 得： ayh =Pc(+h2 ) ayh 按 X=0 得： Pc Pc 按 Y=0 得： Pc c 其中 N= N=總功率 V=h (噸 ) z+G 其中 代入數(shù)據(jù)得： ) 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)總圖，確定 h1,l1,h2,00mm 50mm 150文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 a=35。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算 1112c o s s i na x a yp h p = 5 . 7 3 3 0 0 2 5 . 9 7 1 1 5 05 5 0 c o s 3 5 1 5 0 s i n 3 5 ） c = =5398(噸 ) = = ) 其中負(fù)號(hào)表示受力與圖 示方向相反 計(jì)算得出的力 是拉斗油缸受力 作機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的校核 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)受力分析，將構(gòu)件上的作用力求得后就可以進(jìn)行強(qiáng)度校核。 斗臂 ： 將鏟斗臂看成是支承在固定箱體和鏟斗座上的雙支點(diǎn)懸梁（如下圖）。其危險(xiǎn)斷面在 = M/W + N/F 圖 4斗臂受力分析圖 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 式中 ； 取過(guò) 如圖 ) 廁 M = - N = M/W +N/F = 1 2 1 2( ) ( ) s i n c o sb y b x b y b xp l l p h h p 其中 （噸） （噸） 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)總圖確定參數(shù) . 得 : 640 300 200 950 =60 其中 F = 180 x 310 = 55800 = 2 =帶入公式有： M/W + N/F = 1 2 1 2( ) ( ) s i n c o sb y b x b y b xp l l p h h p = 6 . 8 4 ( 6 4 0 3 0 0 ) 5 3 . 9 7 ( 9 7 0 2 0 0 ) 6 . 8 4 s i n 6 0 5 3 . 7 9 c o s 6 02924817. 6 55800 C O S 很顯然，鏟斗臂強(qiáng)度滿足要求 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 軸 材料選擇 20 885 4斗臂前頭銷(xiāo)軸圖 銷(xiāo)軸的彎曲應(yīng)力 w = 11 式中 w 銷(xiāo)應(yīng)力軸的彎曲 1 計(jì)算載荷， 為鉸點(diǎn)所受載荷的一半 2 銷(xiāo)軸彎曲強(qiáng)度計(jì)算的計(jì)算長(zhǎng)度 2l= 11122l a d W = 3132d其中 1l=20 a=5 d=50 2l= 11122l a d =+400 (W = 3132d= 0= ) 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 w = 112 7 01 2 1 0 = 885 滿足強(qiáng)度要求 斗 將鏟斗分離出來(lái)，把它看成是彎曲的薄板，其危險(xiǎn)斷面在如圖 4示的斷面 圖 4斗危險(xiǎn)斷面圖 M = c o s s i na x a y a x a yp h p l p N = c o s s i na x a M/W + N/F = c o s s x a y a x a p p p根據(jù)工作機(jī)構(gòu)總圖確定 h, l, , F 的值 得 ： h=50 mm l=625 =60 o F=357000 (其中）； ) 代入數(shù)據(jù)得： c o s s x a y a x a p p p買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 = 3 3 335 . 7 3 1 0 2 5 . 9 7 1 0 6 2 5 1 04 2 8 7 5 1 0 + 3335 . 7 5 1 0 c o s 6 0 2 5 . 9 7 1 0 s i n 6 07 7 0 0 0 1 0 （ 910 = 835 鏟斗滿足強(qiáng)度要求、 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 穩(wěn)定性能是指機(jī)器行走和工作時(shí)不致發(fā) 生翻到和側(cè)滑，并且保持規(guī)定的行走方向的能力。穩(wěn)定性不僅影響作業(yè)和行走安全，而且與生產(chǎn)率有關(guān)， 只有良好的穩(wěn)定性，才能保證其他性能的充分發(fā)揮。此外穩(wěn)定性對(duì)減輕司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度有很大意義。 定性指標(biāo) 衡量穩(wěn)定性的指標(biāo)是穩(wěn)定系數(shù)和穩(wěn)定角。穩(wěn)定系數(shù)是穩(wěn)定力矩和傾復(fù)力矩之比 K= 根據(jù)機(jī)器平衡狀態(tài)的重要性對(duì)穩(wěn)定性系數(shù)有不同的具體要求 穩(wěn)定角是機(jī)器重心與支撐點(diǎn)連線的最大傾角 縱向傾角： L/2向傾角： B/2 5穩(wěn)定角因機(jī)器工作機(jī)構(gòu)狀態(tài)而改變，一般 30 40 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 裝載機(jī)受力圖 5下： 圖 5載機(jī)受力圖 基本阻力 W=02 其中 風(fēng)阻力 用迎風(fēng)面積的形心上，高度為 h 入阻力： 向與運(yùn)動(dòng)相反 鏟取阻力： 用在斗尖上，垂直路面 動(dòng)阻力： 用在 ，方向視加速度。 而 定與路面平行，其值為 G/g 向作用力 用在車(chē)輪與路面的接觸點(diǎn)上，方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。 由平衡方程列出矩方程 G/g dt+l3+l） -G 0 又由于 y=0 聯(lián)立以上兩式 G G G/g L 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 G G G/g 從上式可以看出， 和 不僅與機(jī)器的結(jié)構(gòu)系數(shù)有關(guān) 而且還與機(jī)器的各種狀態(tài)有關(guān) 即上坡時(shí)， 減小 增大 下坡時(shí)， 大 減小 上坡行駛時(shí)，裝載機(jī)的穩(wěn)定極限狀態(tài)是前輪離開(kāi)地面，機(jī)器繞后輪接地點(diǎn) b 向后翻倒 即 并且 均為零 所 以 G 0 最大穩(wěn)定坡度為 2m a 為了安全起見(jiàn)，在使滑動(dòng)的可能性先于翻倒的可能性 即 f 即 22 載機(jī)的穩(wěn)定極限狀態(tài)與插力與鏟取時(shí)極為相似 即 ，此時(shí) =0， 13 0G d V W e n h W s p L g d t 最大卸載距離時(shí)，裝載機(jī)的穩(wěn)定極限狀態(tài)與插入與鏟取時(shí)極為相似。 既 ， =0， i=0， 定載荷取翻倒載荷的一半 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 載機(jī)橫向穩(wěn)定性分析 圖 5裝載機(jī)外力： 兩側(cè)車(chē)輪的垂直支反力 和 ，裝載機(jī)的自重 G 對(duì) C 點(diǎn)取力矩平衡 得 3c o s s i H C 對(duì) D 點(diǎn)取力矩平衡 得 4c o s s i H C 聯(lián)立以上兩式 得 3Zc o s s i 4Zc o s s i 當(dāng) 時(shí)，即有側(cè)翻危險(xiǎn) 穩(wěn)定性條件為 ： 4c o s s i G H 求出極限側(cè)坡 m a C 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 轉(zhuǎn)彎時(shí)的橫行穩(wěn)定性 轉(zhuǎn)彎時(shí)受力 假設(shè)重心 中點(diǎn)上 ，在 內(nèi)除重力和阻力 外，還增加了側(cè)向運(yùn)動(dòng)阻力 垂直軸的慣性力矩（動(dòng)力矩） 假設(shè)轉(zhuǎn)半徑為 R，轉(zhuǎn)向角為 ，據(jù)上述圖形關(guān)系 2 s i R s i n 2 R 2 假設(shè)裝載機(jī)以等速轉(zhuǎn)彎 則 0由力矩平衡關(guān)系，分別對(duì) A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)取矩 1s i n s i s i n c o s s i 2g x g z g y g M W R 1s i n s i s i n c o s s i 2g x g z g y g M W R 2s i n 2s i ng y g 若 一大于側(cè)向粘著力，將發(fā)生側(cè)滑而喪失穩(wěn)定性，所以防止 側(cè)滑的穩(wěn)定性條件為： 11YZp22YZ紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 下圖是不發(fā)生側(cè)滑的條件 圖 5滑穩(wěn)定性圖 2R p1V 既為產(chǎn)生橫向打滑的極限速度 果不考慮轉(zhuǎn)彎時(shí)重心和輪距的變化， 則橫向側(cè)翻條件為： 2W H c c f 2 2為產(chǎn)生側(cè)翻的極限速度 保證安全，應(yīng)使側(cè)滑先于側(cè)翻 即 12p2紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 由于 B H c B/56 以上分析加以綜合管理。 縱向穩(wěn)定角 =L/2500/2 縱 =向穩(wěn)定角 =B/2 =10550/2 橫 = 可以預(yù)選 400 時(shí) 縱 ， 橫 都滿足穩(wěn)定性要求。 買(mǎi)文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 6. 液壓缸設(shè)計(jì)計(jì)算 鏟斗上的側(cè)卸油缸設(shè)計(jì) 斗裝滿物料后，不僅要靈活卸載，而且能夠自動(dòng)復(fù)原，所以有這一系列動(dòng)作必須由側(cè)卸油缸來(lái)完成，則所選的油缸類(lèi)型為雙作用單桿液壓缸。 另外，根據(jù)鏟斗的勞動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)選用重型的活塞桿，查表選取 由于鏟斗油缸安裝在鏟斗的背部