WZ45．40装载工作装置设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第一部分：系统开发建议书共 5 页 第二部分： 40 装载工作装置设计共 40 页 摘要： 第一章：整机概述 1 第一节：绪论 1 第二节：国内外发展现状 2 第三节：挖掘装载机发展特点 5 第二章：铲斗设计 7 第三章：挖掘装载机工作装置结构设计 10 一、确定动臂长度、形状与车架的铰接位置 11 二、连杆机构设计 15 三、转斗油缸与摇臂的铰接点以及下拉杆与机架铰接点的确定” 16 四、举升油缸与动臂和机架的铰接点 17 五、铲斗举升平动分析及最大卸载高度、最小卸载距离的确定 l 8 第四章：工作装置的受力分析 21 第五章：工作装置的运动仿真 32 第六章：工艺分析 33 第七章：工作装置的限位机构 35 第八章：设计心得及实习体会 37 第九章：附录 38 第三部分：翻译材料 13页 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is a of it is O is by of of a of in or if a 00 of 00 be be O on a a 0 45 0 55 is a of of or be to or 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to to 摘 要： 轮式装载机是一种用途广泛的施工机械，挖掘装载机更是近几年新型的一种工程机械。本次毕业设计正是应社会需求而设计的一种型号的机型，型号为 轮式装载机所达到的装载量应当比别的装载机器所达到的铲装量稍微大一些。例如，如果一个机器可以一小时运载 300吨物体，则如果用的装载机的装载能力应当稍大于 300吨。当铲斗在制造时所需的装载量应当被精确计算出来。 当在一个硬的操作表面 拖运松的颗粒状材料时，对一个装载机来说， 0 4455 分钟的基本循环周期是合情合理的。这个过程包括装载、收斗、举升、翻斗、下降等过程。物质类型、堆积高度和别的因素也许可以提高或减少装载量，并且应当在应用时从基本循环周期被增加或减少。 铲装的材料类型、材料的堆积高度以及别的外在因素也许可以增加或减少基本循环时间。并且在实际的生产过程中也应这样计算。通过估计增加或减少的装载拖运物和返回时间可以获得总共的循环时间。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二部分： 挖掘装载机工作装置设计 第一章：整机概述 1 1 绪论 轮 式装载机是一种用途广泛的施工机械，广泛应用于建筑公路铁路水电港口矿山及国防工程中，对加快工程建设速度、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本都发挥这重要作用。因此近几年来无论在国内还是国外装载机品种和产量都得到了迅猛发展，已成为工程机械的主导产品之一。 为适应装载机多功能作业要求，轮式装载机已向一机功能方向发展。这主要靠主机加装适合多种作业的组合式工作装置完成。 80 年代国外装载机和液压挖掘机除了不断完善装、挖功能外，正向一机多能方向发展。许多公司竞相生产各式各样的辅助机构。这种机型使用范围很广，其产品受到用户的普遍关注。 在通用拖拉机前端加装载装置，后部加挖掘装置可改装变形成前装后挖拖拉机，亦称挖掘装载机，俗称 “ 两头忙”。挖掘装载机作为一种小型多功能工程和建筑机械，是挖掘、装载两用的工程机械。广泛应用于农田水利建设、工业和民用建筑、市政建设及电力建设等，主要用于建筑工程、农田水利的基槽、基坑、管沟等小型土方工程的开挖以及城市建设和工厂企业的装载作业，是一种适应性较强的现场施工机械。 随着我国改革开放的不断深入，经济建设的不断加强，建筑、水利工程日益增多。目前我国又在计划进行西部大 开发，挖掘装载机作为工程机械的一种主要类型，挖掘与运移土石方的主要机械设备，它的需求量迅速增长，对它的质量以及性能也提出了更高的要求。虽然，我国的工程机械行业，如装载机制造业等在不长的时间内有了较快的发展，但是由于我国的工业基础相对薄弱以及工作中的缺点等原因行业的发展尚存在一系列的问题有待解决。其中一个严重问题是：大部分产品性能较为落后。解决了这一问题，才能满足未来我国国民经济建设迅猛发展的需要。本次设计就是通过对挖掘装载机装载工作装置进行计算机辅买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 助设计以及性能分析，来改善产品的性能， 工作装置的性 能分析过去多采用作图分析和手工计算法，工作量繁重，精度较低。当分析工况较多时，问题更为突出。为克服作图分析和手工计算法的缺点，本次设计采用计算机辅助分析。性能分析即设计合理性分析。本次设计前面所进行的工作装置 本，通过初步分析、计算而确定的初 始方案。接着应考察各工作液压缸作用力矩的均衡性，整机的稳 定性，整机与地面的附着性、满足结构和布置的可能性等，以综合比较初选方案，从而确定机构参数 (一般来说，从计算机辅助分析中发现不合理的现象都可究其原因，采取改进措施，使设计合理化。对以拟的各种 初步方案可通过计算机辅助分析作进一步取舍及修正，以便确定较合理的方案 )。同时，通过性能分析能够很清楚地了解到这个装载装置在各个位置或各种工况时的力和其它工作参数，有利于更有效地使用这种挖掘装载机和使这种挖掘装载机的工作效率得到最大限度地发挥。 考虑到挖掘装载机 基本代替一台挖掘机和一台装载机能实现的功能，更具有机动灵活性、不仅为国家和社会节约了资源、而且大大地降低了成本、经济效益无疑也能得到显著提高。我国在 “ 九五”期间在工程机械行业投资 13 万亿元人民币，比 “ 八五”完成投资大 2倍，而且建筑业已逐步 成为国民经济的支柱产业，这将刺激工程机械迈入新的经济增长期。今后十五年，国家将集中必要的力量，在水利、能源、交通、通信和重要原材料工业方面，建设一批大型工程。由于今后从事笨重施工体力劳动的人员日渐减少，机械化施工程度逐年提高，以往靠人海战术及小型机械装备的施工方式，将逐步被采用大批较先进的中大型工程机械的施工方式所替代。工程机械产品在今后 5年、 10年以至更长的时间，将具有更广阔的市场。挖掘装载机作为工程机械新型品种，市场开发具有很大潜力。通过本课题的研究，可以使其作业性能得到充分发挥，产品的成本大大降低，在 国内外的市场竞争中处于有利地位，无疑经济效益将显著提高 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 2 国内外本课题现状及发展趋势 作为装载机多种作业化品种之一，挖掘装载机在我国起步较晚，但发展较快，已有十余家企业生产这种装载机。尤其近年来，由于应用领域日渐扩大，挖掘装载机得到了不断发展。此产品在国外应用广泛， 1990年世界上挖掘装载机销售量达 48000 50000 台，可见挖掘装载机占有相当的市场份额。 1挖掘装载机的型式 根据 88挖掘装载机术语，挖掘装载机 (型式定义为：一种机体 前部装有装载装置，机体后部装有反铲挖掘装置的自行式机械。作为反铲挖掘使用时，是通过铲斗向机械方向运动进行地平面以下的挖掘。铲斗在提升、回转和卸料时，机体固定不动。作为装载机使用时，通过机体向前运动，装载斗进行装载或挖掘，并可提升、运料和卸料。 2国内外基本情况 美国生产挖掘装载机的公司主要有：凯斯 (约翰迪尔 (卡特彼勒 (福特公司拖拉机分部 (。综合四家公司的挖掘装载机，共有二十余种型号。 (1)凯斯公司自称其 of 世界挖掘装载机的首都 )，该厂 1995年获得 量认证，其挖掘装载机产量一直雄居世界第一位，自 1957年至今己生产挖掘装载机近 50万台。先后推出了 480E、 580F、 680K、 680t、 580)、 580K、 580于 1999年将其整个挖掘装载机系列产品进行了升级，提高了发动机能力，新的 挖掘装载机采用新型动力换档变速器，有自动换档和自动四轮制动功能。 (2)约翰迪尔公司70 年代开始生产挖掘装载机， 1982 年以后每年推出一种，目前共有 7种型号。发动机功率 46 78机质量 5900 9900(3)卡特彼勒公司 1 985 年推出了 416 型，采用了 术，把用户的需要和建议进行修改设计。 1986 年开发出 426 型，国内定货 2000 台。 1987 年买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 推出了 428 和 436 型。 1989 年又推出了 438 型。之后，又推出了 446型。反铲斗容范围 0 07 0 4 8载额定提升能力 23 3 38 5动机功率 46 70 8k W，整机质量 6156 8781 特彼勒新的举升能力比前任系列提高了 209 0，挖掘和装载作业装置的负荷传感液压系统采用变量泵，提高了作业性能，所有的挖掘装载机都配备了 统，提高了驾驶舒适性， 过快换接头，不需离开驾驶室，可在 30秒内换装各种工作装置。 英国生产挖掘装载机的公司主要有：班福德 (J 麦塞福 格森 ( 亚力山大顿肯有限公司 (。综合三家公司的挖掘装载机，共有 1 7种型号。班福德公司是挖掘装载机品种和型号最多的公司，公司创立于 1946 年，原生产农业拖拉机。该公司在开发了液压挖掘机的基础上，研制了世界上第一台挖掘装载机。其挖掘装载机产量占世界第二位，在 50 多个国家中销量第一。产品有四轮驱动四轮转向形式，还有蟹行功能供选择。在提高驾驶舒适性的同时，驾驶室有通风系统是其独具特色。挖掘动臂可配加长斗杆，延长挖掘深度。公司在 1973年就已经向苏联出口了 3989年苏联商船公司向该公司订购了 30台 4于 14个港口设施建设 ，价值达 100万英镑。 欧洲共同体国家生产挖掘装载机的公司主要有：德国谢弗(汉诺玛格 (克拉默尔 (司，意大利菲亚特艾利斯 (贝纳蒂 ( 公司，瑞典沃尔沃 (司。菲亚特艾利斯和约翰迪尔公司进行技术合作，在1990年和 1991年研制出 6种型号整体车架式和铰接车架式挖掘装载机。此外，国外生产挖掘装载机的公司还有 (1)司。其系列产品共五种型号： 为四轮转向四轮驱动，除 汽油机驱动，其余四个机型动力为 (2)品有 (3)司。 55E， 575E， 655E 和 675E，配 动机，特点是直线型装载动臂和四连杆机构； (4)I)司。其新型挖掘装载机有 008，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2208 和 种机型，基本上采用小型拖拉机车架， R()回转支架的回转销 改为可拆卸式。 我国已开发、试制或生产挖掘装载机的厂家及其型号有： (1)北京建筑机械厂及福建机器厂开发出 京建筑机械厂 1969 年生产 挖掘装载机 (又称 55 型 )， 1980 年改进设计，试制了1981年 10 月通过鉴定。之后，在此基础上又推出了 又改进为现在生产的 铲铲斗标准斗容量 0 2(2)福州建筑机械厂 铲铲斗标准斗容量 0 25 载额定提升能力 19 6动机功率44 1整机质量 65801985年通过部级鉴定。 (3)烟台工程机械厂 铲铲斗标准斗容量 0 14 ，整机质量 64001 988 年通过省级鉴定。该厂近年还开发出 15E 型挖掘装载机，以定装载质量 1500铲额定斗容 O 14机操作质量 6250(4)柳州挖掘装载机厂 (中外合资 )的 25型和25载部分提升力、反铲标准斗容分别为 251 O 5 30 型，装载部分提升力、反铲标准斗容 分别为 301 25 5)山东临沂装载机厂的 履带式挖掘装载机。 (6)洛阳拖拉机工程机械公司的 04(7)山东广饶液压机械厂的 755Z W。 (8)柳州工程机械厂开发出 20。 (9)山西机床厂也与意大利合作组装生产“两头忙”产品。 (10)徐州装载机厂开发研制出 16 型挖掘装载机，发动机功率为 50载斗容量 0 8铲斗容量 0 25 载装置最大掘起力 25 6 前，中国”两头忙”产品年产 300台左右，市场亟待开发。 1掘装载机 发展特点 综合国内外挖掘装载机的发展情况，在结构上有以下特点： (1)根据挖掘装载机的主要用途，综合考虑工作速度、作业要求、道路状况和配置不同附属装置时变形方便等因素，广泛采用轮胎式行走装置。 1) 国外欧美大多数公司仍继续生产采用传统的农业拖拉机底盘买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的挖掘装载机，而近年来日本却发展专用工程机械底盘的挖掘装载机。采用拖拉机底盘需要增设专业用于联接工作装置的加强车架，使机器工作时产生的扭转载荷和弯曲载荷由车架承受，而不会传到传动装置。车轮由驱动轮和导向轮组成。国内由北京机械厂生产的 用铁牛 55型拖拉机底盘，以专用前桥更换原强度不足的前桥。 现代轮胎式挖掘装载机则采用铰接车架的专用底盘。日本生产厂家较多采用铰接车架底盘，铰接车架转向角 36。 43。，工作时前后车架用液压缸定位，可提高机械的机动性。为了保证采用铰接车架的挖掘装载机在工作过程中的稳定性，谢弗公司在 挖掘装载机的底盘上安装两个可以移动的配重。当机器进行挖掘作业时，配重安装在前桥上方；装载作业时，配重安装在后桥下方。为 了提高其通过性能，采用了宽基轮胎等措施。福州机械厂生产的 挖掘装载机采用轮式专用底盘。烟台工程机械厂生产的 装载机底盘。 2)如果在固定施工现场及松软道路状况上持久稳定作业，或需要经常使用较大的切削力铲装坚实的物料工况时，则采用履带式挖掘装载机较为适宜，而且采用前置式发动机和液力机械传动装置的工业拖拉机底盘。约翰迪尔公司生产的 350、 350B、 350能在其后部安装反铲挖掘装置。 (2)前、后桥 用装载斗作业时，采用全轮驱动，在 道路状况不好的条件下作业时，发挥了机器的最大牵引力。根据用户需要，驱动桥可以做成后轮驱动或全轮驱动。并根据要求，可在前桥或后桥上装有防滑差速器，使整机具有牵引和自救能力高、轮胎磨损小等特点。卡特彼勒公司 416和 428 型挖掘装载机选用了德国蔡夫 (司的防滑差速器。沃尔沃公司 于锁紧过程是自动完成的，可以省去一套差速锁的控制系统，适用于挖掘装置工作工况。 (3)装载装置转载斗在举升过程中能自动调节的结构和在降落到停机面时自动复位机构。反铲装置的几何位置取决 于动臂液压缸的长度 杆液压缸的长度 铲斗液压缸的长度 然， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 某组确定值时反铲装置就相应处于一个确定的几何位置。如图设计平面直角坐标系，使 第二章：铲斗设计 2 1 铲斗结构形式的选择 铲斗是直接用来切削、收集、运输和卸出物料，装载机工作时的插入能力及铲掘能力是通过铲斗直接发挥出来的，铲斗的结构形状及尺寸直接影响装载机的作业效率和工作可靠性，所以减少切削阻力和提高作业效率是铲斗结构设计的主要要求。铲斗。是在恶劣的条件下工 作，承受很大的冲击载荷和剧烈的磨削，所以要求铲斗具有足够的强度和刚度，同时要耐磨。 根据装载物料的容重，铲斗做成三种类型：正常斗容的铲斗用来装载容重 1 4 1。 6 吨米的物料 (如砂、碎石、松散泥土等 )：增加斗容的铲斗，斗容一般为正常斗容的 1。 4 1 6 倍，用来铲掘容重 1 0吨米 3左右的物料 (如煤、煤渣等 )；减少斗容的铲斗，斗容为正常斗容的 O 6 0 8，用来装载容重大于 2吨米 3的物料如铁矿石、岩石等 )。用于土方工程的装载机，因作业对象较广，因此多采用正常斗容的通用铲斗，以适应铲装不同物料的需要。 铲斗切削刃的形状根据铲掘物料的种类不同而不同，一般分为直线型和非直线型两种。直线型切削刃简单并利于地面刮平作业，但切削阻力较大。非直线型切削刃有 V 型和弧形等，装载机用的较多的是 种切削刃由于中间突出，在插入料堆时，插入力可以集中作用在斗刃中间部分，易于插入料堆；同时对减少”偏载切入”有一定的效果。但铲斗的装满系数要小于直线型斗刃的铲斗。 装有斗齿的铲斗，在装载机作业时，插入力由斗齿分担，形成较大的比压，利于插入密实的料堆疏松物料或撬起大的块状物料，便于铲斗的插入，斗齿磨损后容易更换。因此， 对主要用于铲装岩石或密实物料的装载机，其铲斗均装有斗齿。用于插入阻力较小的松散物料或粘性物料，其铲斗可以不装斗齿。 斗齿的形状对切削阻力有影响：对称齿型的切削阻力比不对称齿型买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的大；长而狭窄的齿比宽而短的齿的切削阻力要小。弧线型侧刃的插入阻力比直线型侧刃小，但弧线型侧刃容易从两侧泄漏物料，不利于铲斗的装满，适于铲装岩石。 对主要用于土方工程的装载机，在设计铲斗时要考虑斗体内的流动性，减少物料在斗内的移动或滚动阻力，同时要有利于在铲装粘性物料时有良好得倒空性 2 2 铲斗基本参数的确定 铲斗的 主要参数是铲斗宽度和铲斗的回转半径。 铲斗的宽度要大于装载机每边轮胎外侧宽度 5 10厘米，否则 铲装物料或分层铲取土时，所形成的阶梯地面不仅会损伤轮胎的 侧面而且会引起轮胎的打滑影响牵引力的发挥。 铲斗的回转半径 与切削刃之间 的距离 (图 2 1) 由于铲斗的回转半径不仅影响铲起力和插入阻力的大小，而且与 整机的总体参数有关。因此铲斗的其它参数依据它来决定。 铲斗的回转半径 R。可按下式计算： t gs i n b)c o s b(式中 几何 斗容量 (图 2 1中所示阴影断面 ) 铲斗 内侧宽度 g 铲斗 斗底长度系数，通常 1 4 1 5； Z 后斗壁长度系数，通常 =1 1 1 2； K 挡板高度系数，通常以 =O 12 O 141 R 斗底和后斗 壁直线间的圆弧半径系数，通常 R 40 b， 挡板与后斗壁 I、自 常 6， =5。 10。； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 b。 斗底与后斗壁间的夹角，通常 b。 =45。 由计算可得： 1066 1178选取 1085底长度 5 2 0) 00 后斗壁长度 1 9 4)00 挡板高度 LK 00K 铲斗圆弧半径 8 1 00 铲斗与动臂铰销距斗底的高度 0 20 0 25)260斗侧壁切削刃相对于斗底的倾角 a=50。 60。 2 3 斗容的计算 铲斗的斗容量可以根据铲斗的几何尺寸确定。 1几何斗容 (平装斗容 )斗平装的几何斗容可按下式确定。 对于装有挡板的铲斗： 32K 32 式中 A 铲斗横断面面积，如图 2 1所示阴影面积； 铲斗内壁宽； H 挡板高度； B 斗刃刃口与挡板最上部之间的距离。 2额定斗容 (堆装斗容 )文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 铲斗堆装的额定斗容 1： 2，此时额定斗容可按下式确定。 3202H )(63V 米 对于装有挡板的铲斗： 式中 c 物料堆积高度 由作图法确定，在铲斗内堆装物料的四边坡度均为 1： 2，由料堆 尖端 斗刃刃口和挡板 最下端之间的连线相交此交点与料堆尖端的距离，即为物料堆积 高度 c 图示如下： 经计 算：额定斗容 6米。 第三章：挖掘装载机工作装置结构设计 作装置方案设计： 装载机铲掘和装卸物料的作业是通过工作装置的运动实现的。 装载机的工作装置是由铲斗、动臂、摇臂、连杆托架及液压系统等组成。铲斗用以铲装物料，动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架相连；转斗油缸通过摇臂一连杆或托架使铲斗转动。动臂的升降和铲斗的转动采用液压操纵。 由动臂，动臂油缸，铲斗，转斗油缸，摇臂连杆或托架及车架相互铰接所构成的连杆机构在装载及工作时要保证：当动臂处于某种作业位置不动时 ，在装斗油缸的作用下通过连杆机构使铲斗绕其铰接点转动；当转斗油缸闭锁使动臂在动臂油缸作用下提升或下降铲斗过程中连杆机构应能使铲斗在提升时保持平移或斗底半面与地面的夹角变化控制在很小的范围，以免装满物料的铲斗由于铲斗倾斜而使物料洒落；而在动臂下降时又自动将铲斗放平以减轻驾驶员的劳动强度提高劳动生产率。 装载机根据摇臂一连杆数 H,组成不同形式的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 连杆机构。不同形式的连杆机构铲斗的铲起力随铲斗转角的变化关系，倾斜时的角速度大小及工作装置的运动特性也不同。因此装载机工作装置形式的选择广既要 考虑结构简单又要考虑结构性质与铲掘方式来确定。 正转连杆机构的工作装置当机构运动时，铲斗与摇臂的转动方向相同，其运动特点是发出最大铲起力时的铲斗转角是负的，有利于地面的挖掘，铲斗倾斜时的角速度大易于抖落砂石，但冲击较大。 正转连杆机构又分为正转单连杆和正转双连杆两种形式。单连杆机构的连杆数目少结构简单，易于布置。缺点是铲起力变化曲线陡峭；摇臂一连杆的传动比比较小，为提高传动比，需要加长摇臂一连杆的长度，给结构布置带来困难，并影响驾驶员的视野双连杆机构的结构较复杂，转斗油缸也难于布置在动臂 下方但摇臂连杆传动比大，因此摇臂 驶员的视野较好，铲起力变化曲线平缓，适于利用铲斗及动臂复合铲掘的作业。缺点是提升动臂铲斗便后倾，易造成物料洒落。 反转连杆机构的工作装置，当机构运动时铲斗与摇臂的转动方向相反。其运动特点时发出最大铲其历史的铲斗转角是正的且铲起力变化曲线陡峭，因此提升铲斗时铲起力较大适于装载矿石，不利于地面挖掘；铲斗倾斜时角速度小，卸料平缓，但难于抖落砂石。易于实现铲斗自动放平。摇臂连杆的传动比较小。 反转连杆机构多采用单连杆，双连杆机构布置较困难。 反转连杆机构当铲斗位于运输位置时连杆与动臂轴线相交，因此难于布置在同一平面内。但由于这种形式结构简单铲起力较大所以中小型装载机采用较多。 装载机铲掘和装卸物料的作业是通过工作装置的运动实现的。 根据装载机用途作业条件及技术经济指标等拟定的设计任务书的要求选定了工作装置的结构形式后便可进行工作装置的结构设计。 工作装置的结构设计包括： (1)确定动臂长度形状及与车架的铰接位置。 (2)确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (3)连杆机构的设计 工作装置的 结构设计应满足以下要求： (1)保证满足设计任务书中规定的使用性能及技术经济指标的要求如最大卸载高度最大卸载距离在任何位置都能卸净物料并考虑可换工作装置等。 (2)保证作业时与其他构件无运动干涉 (3)保证驾驶员有良好的劳动条件，如工作安全视野开阔操作简便等 工作装置的结构设计是一个比较复杂的问题，因为组成工作装黄的各构件的尺寸及位置的相互影向，可变性很大。对于选定的工作形式在满足上述要求下可以有各种各样的构件尺寸及铰接点位置。因此只有在综合考虑各种因素的前提下对工作装置进 行 动力学运动学分析通过多方案比较才 能最后选出最佳构件尺寸及铰接点位置时所设计的工作装置不仅满足使用要求而且具有较高的技术经济指标。 目前在实际设计工作中大多根据统计资料参考同类样机结构采用比较法设计 一、确定动臂长度、形状与车架的铰接位置 1动臂与车架铰接点位置的确定： 动臂与车架的铰接点位置，动臂与车架铰点的左右位置，根据装载机的轮距，动臂和转斗油缸的尺寸布置和视线等确定。动臂回转角通常取 80 90度。 动臂铰点的位置可通过作图来确定动臂下铰点的最高位置 定了最大卸载高度、 最大卸载高度时的卸载距离及最高位置时的卸载角。图中 臂下铰点当铲斗在地面铲掘时的位置 考虑斗底与地平面夹角为 3 5 度 时及铲斗装满物料后倾不与轮胎相碰的情况下尽量靠近轮胎，以减小装载机的整机尺寸。动臂的上铰点应在 线的垂直平分线上，当最大卸载高度和最小卸载距离一定时他的前后位置影响动臂的长度、动臂的回转角及动臂最大伸出时的稳定性， 臂增长，动臂回转角减小，倾翻力矩小，提高买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 力装载机载铲斗最大伸出时的稳定性，因此在总体布置允许的情况下希望 臂与车架铰点 的高度通常取： 1 5 2 5)中 初步确定 000图所示：由于铲斗与动臂的下铰点 斗铲取力就越大，所以 点是有利的，但它受斗底和最小离地高度的限制，不能随意减小；而 坐标值增大时，铲斗在料堆中的铲取面积增大，装的物料多，但这样就缩小了 的距离，使铲取力下降。 综合考虑各种因素的影响，设计时，一般根据 坐标图上工况 1时的铲斗实际状况，在保证 B 点 Y 轴坐标值 00 250 X 轴坐标值为的把 现在，有的轮胎式装载机为了提高铲取力，把 过这给制造者增加了麻烦，使斗容也有所减小。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2动臂与机架的铰接点 A (1) 以 铲斗顺时针转动，至铲斗斗口 与 工况 2。 (2)把已选定的轮胎画在坐标图上。作图时，应使轮胎前沿 与工况 2使铲斗后壁的间隙尽量小些，目的使机构紧凑、前悬 小， 但一般不小于 50胎中心 轴坐标值应等于轮胎的工 作半径 R。： 确定 )1( 式中 坐标值； 轮辋直径； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轮胎宽度； H/ 轮胎断面高度与宽度之比。普通轮胎取 1，宽面轮胎取0 83，超宽轮胎取 0 64； 轮胎变形系数，普通轮胎为 0 1 0 16，宽面轮胎为 0 050 1。 (3)根据 给定的最大卸载高度、最小卸载距离和卸载角，画出铲斗在最高位置卸载时的位置图，即工况 4，并令此时斗尖为 04， 图 3 1所示。 (4)以 为圆心，顺时针旋转铲斗，使铲斗口与 铲斗被举升到最高位置图 (工况 3)。 (5)连接 B、 为 4点同在以 臂 以 原则是其位置尽可能低一些，以提高整机工作的稳定性，减小机器高度，改善司机视野。一般， A 点 取在前轮右上方，与前轴心水平距离为轴距的 1 3 l 2处。 本机取 00 借挪动 点的位置来进行。 3确定动臂与摇臂的铰接点 J J 点位置是一个十分关键的参数。它对连杆机构的传动比、倍力系数、连杆机构的布置以及转斗油缸的长度等都有很大影响。 如图 3 1所示，根据分析和经验，一般取 A 点的水平线下方。相对前轮胎， J 点在其外廓的左上部。 通过分析与经验可取此铰接点与 8 4动臂长度 的确定： 动臂铰点位置确定以后，由下式可求出动臂的长度 20m a i s i n()c R R。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一一铲斗最大卸载高度时最大卸载角 一动臂与车架铰点到装载机前面外廓部分的水平距离 由上式并综合考虑实际情况及工作经验可确定动臂长度为 2743 动臂形状一般可分为直线形和曲线性两种，直线形动臂结构简单，制造容易，并且受力情况良好，通常正转连杆工作装置较多采用；曲线形动臂，一般反转式连杆工作装置采用较多，这种结构形式的动臂可使工作装置的布置更为合理。 动臂的断面结构形式由单板双板和箱形三种。单板动臂结构简单、工艺性好、但其强度和刚度较低，小型装载机较多采用，大中型装载机对动臂的强度和刚度要求较高，则较多采用双板 和箱形的动臂。为了减轻工作装置的重量，动臂的断面尺寸都按等强度来设计。 二、连杆机构设计： 连杆机构的设计是一个比较复杂的问题，因为组成连杆机构各构件的位置及尺寸可变性较大，对于一定结构形式的连杆机构在满足使用要求的条件下可以降格构件设计成各种各样的尺寸及不同的铰接点位置。但这样设计的这些连杆机构对装载机作业并不都具较高的技术经济指标。在连杆机构的设计中，要想获得理想方案，需要结合总体布置，全面考虑各种因素，多方案的对连杆机构进行运动学及动力学分析比较，做大量的重复性工作，从中找出连杆机构的最佳尺寸 机构间最合理的铰接位置。分析比较 的次数越多，所得结果就越精确、越理想。但作起来比较繁琐。 当前，在连杆机构的设计中，较多采用的是根据统计数据，参考同类型装载机用图解法确定连杆机构的尺寸及铰点位置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1上拉杆的确定 根据经验和分析，上拉杆的长、短臂夹角一般为 5。 10。，长度比为1 5左右。长臂的长度为支杆与动臂的铰接点到铲斗与动臂的铰接点之长的 l。 1 13倍。 综合考虑可取长短臂夹角为 7 度。长臂长度为 526臂长度为486 2。下拉杆的确定 根据经验和分析，下 拉杆的长度为动臂的 1 6 l 7。可取下拉杆长度为 352 3。支杆的确定 根据经验和分析，支杆与动臂的铰接点位于 。 2。之间。 长度为动臂长度的 16 1 7。可取支杆长度为 696 4摇臂的确定 如图 3 1 角 (即摇杆折角 )可取 1 30 1 80)，摇臂长、短臂之比为 1 5 左右其长度为动臂的 1 5 1 6。 I 点不可与前桥相碰，并应有足够的离地高度。 可取摇臂的长臂长度为 540臂长度为 3 11 三、转斗油缸与摇臂的铰接点 的确定 点的布置直接影响到铲斗举升平动和自动放平性能，对 铲取力和动臂举升阻力距的影响都较大。 1 确定 点左上方，并注意使工况 2 确定 下拉杆与机架的铰接点 L，是依据铲斗由工况 2 举升到工况 3 过程为平动和由工况 4下降到工况 1时能自动放平这两大要求来确定的。 如图 3 1所示，但铰接点 D、 E、 F、 K、 J、 I 被确 定后，则摇臂分别在工况 1、 2、 3、 4 时的 1、 12、 13、 14也就唯一地被确定下来。将 11 1213别绕 11、 12、 13、 14 旋转，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 它们的交点就是下拉杆与机架的铰接点 L。 实践证明，按上述要求所求得的 往很难一次就满足了总体布置的要求，它或者远高于 者由远低于 A 点。所以，需经过多次试凑方能奏效。通常可先变动 小来进行试凑，若不行，在变动其它杆件长度，这样做可大大减少试凑的工作量。 研究证明， L 点设计在 A 点的右下方较好，这样 不但平动性能好，而且动臂举升时，可减小举升外阻力矩，有利于举升油缸的设计。 四、举升油缸与动臂和机架的铰接点 G 和 H 举升油缸的布置应本着举升时工作力矩大、油缸稳定性好、构件互不干扰、整机稳定性好等原则来确定。综合考虑这些因素，一般举声油缸都布置在前桥与前后车架的铰接点之间的狭窄空间里。如图 3 1所示，一般 G 点选定在 线附近或上方，并取 3。 可能取得太大，它还受到油缸行程的限制。 H 点往前桥方向考是比较有利的。这样做，可使举升油缸在动臂整个举升过程中，举升工作力臂大小的变化较小 ，即工作力矩变化不大，避免铲斗举升到最高位置时的举升力不足，因为此时工作力臂往往较小或最小。如图 3 1所示，为克服 采取 点方向前移的方法，使举升油缸几乎成水平状。计算证明，这样布置也能得到较好的举升特性。美国卡特比勒公司的 9661)轮胎式装载机即使这种设计。 经过上述各步作图，整个工作机构连杆系统的尺寸参数即设计完毕，但最后还必须进一步检验一下铲斗举升平动的质量，因为上述方法只保证铲斗在工况 2和工况 3的转角相等，而工况 2至工况 3之间各瞬时位置的转角就不一定和工况 2都一样了 ，为此，可在 2和 3工况之间任选 1 2 各位置，画出已定的机构简图，然后检验铲斗的转角，如果相对工况 2 的铲斗转角差小于或等于 10。，则设计合理，否则，修改有关尺寸，重复前述各步，直到满意为止。实践证明，只要保证 2、 3 工况为平动，则其问各位置铲斗转角变化不会超过 10。 通过上述步骤，确定出工作装置上各铰点的坐标，如图 4 1： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 A(0,2000) B（ 2120,260) C（ 2350,825） D(1940， 1200) E(1 760， 540) F(1 740， 2040) G(1004， 1020) H(0， 1435) I(300， 1489) J(324， 1 760) K(132， 2270) L（ 21， 1705） 五：铲斗举升平动分析及最大卸载高度、最小卸载距离的确定 1铲斗平动分析 若铲斗要实现举升近似平动的要求，则应有下列不等式成立： 021 10 式中： 1 工况 2时铲斗对地位置角。 动臂由工况 2举升到工况 3位置时，其转角 1 由 2 变化到 3 。 取： =0，。在设计时，一般在 65。 间选取。 302 ， 在设计时，一般在 65 85之间选取。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流