【正文】 max= 176。 動(dòng) 臂 轉(zhuǎn) 角 以 斗 平 放 在 地 面 時(shí) 的 動(dòng) 臂 位 置 為 初 始 位置，其轉(zhuǎn)角范圍為δ，每隔 10176。卸載距離 800mm；輪胎半徑 700mm； 全 高 2946mm 全 長(zhǎng) 5534mm 轉(zhuǎn) 斗 缸 四 連 桿 設(shè) 計(jì) 轉(zhuǎn) 斗 缸 四 連 桿 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 是 根 據(jù) 所 設(shè) 定 的 鏟 斗 上翻 角 和 下 翻 角 變 化 規(guī) 律 進(jìn) 行 的 。 γ min=176。 。 ⑵鏟斗在極限收斗位置時(shí)， a 桿和 d 桿的夾角τ＜τ max ⑶鏟斗在動(dòng)臂舉升至最高位置時(shí)， a 桿和 d 桿的夾 角 φ ＜ φ max， a 桿和 d 桿所夾之銳角≥ 10176。 } A+=x。 Wmax=(faimax+Tmax)*180/。 swap1=acos((1+B*B+A*AC*C2*A*B*( cos(*17/18) ))/(2*sqrt( A*A+B*B2*A*B*( cos(*17/18) ) )))。i=m。 double m=。 int main() { double K=, A=, C=,x=,y= 。 在選擇長(zhǎng)度比時(shí)，若斗的轉(zhuǎn)角范圍大， k 和 c/d 值應(yīng)取大些；若 k 和 a/d 值取小些，則可以使連桿機(jī)構(gòu) 最 小 傳 動(dòng) 角 增 大 。 ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：吳國(guó)棟 設(shè)計(jì)者：某某 第 17 頁(yè) 共 25 頁(yè) 式中可見(jiàn)， x 值越大，則 Ma/ Mc 值越大，設(shè)計(jì)要求 鏟 掘 位 置 時(shí) x 值在極大值附近?？闪瞀?min=10176。則 說(shuō) 明 該 機(jī) 構(gòu) 斗 鉸線 a 在左端位置均能滿足傳動(dòng)角要求。 1） 斗 四 連 桿 機(jī) 構(gòu) 斗 鉸 線 的 最 大 轉(zhuǎn) 角 范 圍 當(dāng)機(jī)構(gòu)桿件長(zhǎng)度確定后，為保證最小傳動(dòng)角≧ 10176。 （ 2） 卸 料 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 斗 角 速 度 小 ， 易 于 控 制 卸 料 速度 ，減 少 卸 料 沖 擊 。 圖 4— 1 鏟斗的轉(zhuǎn)角范圍 （ 2）斗 四 連 桿 機(jī) 構(gòu) 傳 動(dòng) 比 應(yīng) 符 合 掘 起 力 變 化 規(guī)律 要 求 。如 圖 4— 1 , 40 50sh sh? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? h=m Φ = 176。 （ 4） 作 業(yè) 時(shí) ， 各 構(gòu) 件 間 無(wú) 運(yùn) 動(dòng) 干 涉 。 我 設(shè) 計(jì) 反 轉(zhuǎn) 六 連 桿 工 作 裝 置 ， 采 用以 動(dòng) 臂 為 固 定 件 的 圖 解 法 來(lái) 設(shè) 計(jì) 連 桿 機(jī) 構(gòu) ， 把 六 連 桿 分 成 兩 個(gè) 四 連 桿 機(jī) 構(gòu) （ 即 斗 四 連 桿 和 斗 油 缸 四 連桿 機(jī) 構(gòu) ） 分 別 設(shè) 計(jì) 。； 則 A1A2 =b/cos1 0. 74176。 = 0. 79 18 m； A1A2 垂 直 距 離 b=+= 取 ∠ A1=90176。 + 5. 74176。； =； 卸載高度 H=； δ =90176。 動(dòng) 臂 的 長(zhǎng) 度 決 定 于 動(dòng) 臂 與 機(jī) 架 的 鉸 點(diǎn) 位 置 （ 上鉸 點(diǎn) ） 和 動(dòng) 臂 與 鏟 斗 的 鉸 點(diǎn) （ 下 鉸 點(diǎn) ） 的 位 置 。由 圖 3— 1 可見(jiàn)， O 點(diǎn) 靠 后 布 置 ，可 減 少 動(dòng) 臂 轉(zhuǎn)角（ δ δ’ )和動(dòng)臂最大外伸距離（ ll39。動(dòng) 臂的下鉸點(diǎn)在動(dòng)臂下落時(shí)的位置 A2 則應(yīng)盡量靠近輪胎 ， 以 減 少 對(duì) 傾 覆 軸 的 力 臂 ， 縮 短 整 機(jī) 總 長(zhǎng) ， 但 應(yīng) 保 證 鏟 斗 上 翻 時(shí) ， 斗 與 輪 胎 有 一 定 的 間 隙 。 下 鉸 點(diǎn) 距 離 斗 底 高 度 一 般 可 取 h=（ ～ ） R。 斗 鉸 點(diǎn) 位 置的 確定 動(dòng)臂與斗的連接鉸點(diǎn)（簡(jiǎn)稱下鉸點(diǎn)）的位置應(yīng) 盡 量 使 鏟 斗 在 鏟 掘 位 置 時(shí) 布 置 在 靠 近 切 削 與地面。 鏟 斗 圓 弧 半徑 r = = m。 215 0 5 01 .9 1 .5 ( 1 .1 5 0 .1 3 c o s 8 ) sin 5 0 a r c ta n2 1 8 00 .9 5 8Rm??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ????并由 R 得 到 以 下 數(shù) 值 ： 鏟 斗 的 橫 截 面 面 積 S= V/B=1/= ㎡ 。 根 據(jù) 已 知 條 件 取 合 適 的 值 ： 取γ 1=8176。為此，實(shí)測(cè)所選樣機(jī)鏟斗的下列數(shù)據(jù)R,Lg,Lk,Lr,r,γ 1 和 γ 值 ，并 分 別 計(jì) 算 出 λ g,λ z,λ k和λ r 值 ，帶 入（ 2— 1）式 ，即 可 求 得 新 鏟 斗 的 回 轉(zhuǎn)半徑 R，由 基 本 參 數(shù) R，根 據(jù) 所 選 定 的 各 系 數(shù) 值 ，即可 求 得 新 鏟 斗 的 其 他 參 數(shù) 值 。如圖 2— 3 所示， 圓弧半徑 r 越大，物料進(jìn)入鏟斗的流動(dòng)性越好，有利 于 減 少 物 料 裝 入 斗 內(nèi) 的 阻 力 ， 卸 載 快 而 干 凈 ， 但r 過(guò) 大 ，斗 的 開(kāi) 口 大 ，不 易 裝 滿 ，且 鏟 斗 的 外 形 較 高 ，影 響 駕 駛 員 觀 察 鏟 斗 刃 的 工 作 情 況 。 通常在設(shè)計(jì)鏟斗時(shí)都采用帶齒的鏟斗，因?yàn)槎?齒 的 作 用 是 鏟 斗 插 入 物 料 時(shí) ， 減 少 鏟 斗 與 物 料 的作 用 面 積 使 插 入 力 集 中 在 斗 齒 上 ， 破 壞 物 料 結(jié) 構(gòu) ，因 而 帶 齒 的 斗 具 有 較 大 的 插 入 料 堆 的 能 力 ， 適 宜 于裝 礦 石 和 堅(jiān) 硬 的 物 體 ， 齒 型 的 鏟 斗 的 選 擇 使 提 高 鏟斗 的 壽 命 ， 使 鏟 斗 的 插 入 力 減 小 ， 如 果 齒 變 鈍 了 易于 更 換 和 維 修 ，設(shè) 計(jì) 時(shí) 采 用 分 體 式 鏟 斗 。 1. 普 通 鏟 斗 的 構(gòu) 造 （ 圖 2— 1） 圖 2— 1 鏟斗形式和構(gòu)造 1主切削刃； 2側(cè)刀刃； 3擋板； 4護(hù)壁 a） 直刀刃鏟斗； b） V 形刀刃鏟斗； c)帶斗齒鏟斗； d） V 形 刀 刃 帶 斗 鏟 斗 圖 2— 1 所示是一個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的鏟斗，底板上的主切削刃 1 和 側(cè) 板 上 側(cè) 刀 刃 2 均由耐磨材料制成；在鏟斗 上 方 有 擋 板 3 把斗后壁加高，以防止斗舉高時(shí)物料 向 后 撒 落 。 若△α≈ △ 223。 改變，由于斗裝在 框 架 上 ， 故 斗 相 對(duì) 于 動(dòng) 臂 產(chǎn) 生 了 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。這 樣 的 運(yùn) 動(dòng) 通 常 是 由 連 桿 機(jī) 構(gòu) 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 。ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：吳國(guó)棟 設(shè)計(jì)者： 目 錄 一、裝載機(jī)工作裝置介紹 1 二、鏟斗的設(shè)計(jì) 2 鏟斗的介紹 2 鏟斗的斷 面形狀和基 本參數(shù)的 確定 4 斗容的計(jì)算 7 斗鉸點(diǎn)位置的確定 9 三、動(dòng)臂的設(shè)計(jì) 10 動(dòng)臂長(zhǎng)度 10 動(dòng)臂鉸點(diǎn)的確定 10 四、反轉(zhuǎn)斗連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12 斗四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12 運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析 13 程序代碼： 18 運(yùn)行結(jié)果： 19 ZL20 裝載機(jī)參數(shù) 25 轉(zhuǎn)斗缸四連桿設(shè)計(jì) 25 五、 心得體會(huì) 26 六、 參考文獻(xiàn) 26 ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：吳國(guó)棟 設(shè)計(jì)者：某某 第 1 頁(yè) 共 25 頁(yè) 一、裝載 機(jī)工作裝置介紹 裝載機(jī)的工作裝置是由鏟斗、升降動(dòng)臂的液壓缸 、 連 桿 機(jī) 構(gòu) 組 成 ， 用 以 完 成 鏟 掘 、 裝 載 作 業(yè) 。 原始的裝載機(jī)工作裝置如圖 1— 1 所示，鏟斗與 動(dòng) 臂 固 定 ， 若 轉(zhuǎn) 斗 液 壓 缸 不 動(dòng) ， 當(dāng) 動(dòng) 臂 提 升 時(shí) ，鏟 斗 和 動(dòng) 臂 一 起 繞 著 定 點(diǎn) 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 斗 的 傾 角 隨 著 動(dòng) 臂轉(zhuǎn) 角 的 增 大 而 增 大 ， 使 斗 中 物 料 撒 落 ， 為 使 物 料 不撒 落 ， 要 求 動(dòng) 臂 舉 升 時(shí) ， 鏟 斗 應(yīng) 相 對(duì) 動(dòng) 臂 向 前 傾 ，以 補(bǔ) 償 鏟 斗 隨 動(dòng) 臂 轉(zhuǎn) 動(dòng) 所 引 起 的 后 傾 ， 實(shí) 現(xiàn) 鏟 斗 接近 平 移 運(yùn) 動(dòng) 。 動(dòng) 臂 舉 升 時(shí) ， 動(dòng) 臂 與 機(jī) 架 的 夾 角α改變，引起框架和動(dòng)臂的夾角 223。（斗的相對(duì)運(yùn)動(dòng) ）， 則 斗 在 空 間 的 實(shí) 際 轉(zhuǎn) 角 為 ： ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：吳國(guó)棟 設(shè)計(jì)者：某某 第 2 頁(yè) 共 25 頁(yè) △γ =△α +△ 223。 設(shè) 計(jì) 鏟 斗 首 先要 具 有 合 理 的 斗 型 ， 以 減 少 切 削 和 裝 料 阻 力 ， 提 高作 業(yè) 生 產(chǎn) 率 ， 其 次 是 在 保 證 鏟 斗 具 有 足 夠 強(qiáng) 度 和 剛度 的 前 提 下 ， 盡 量 減 少 自 重 ， 同 時(shí) 也 應(yīng) 考 慮 到 更 換工作裝置和修復(fù)易換零件（切削刃、斗點(diǎn)）的方便。 由 于 其 刀 刃 突 出 ， 影響 卸 載 高 度 。 鏟 斗 的 斷 面形 狀和基 本參數(shù) 的確定 斗的斷面形狀由圓弧半徑 r、張 開(kāi) 角 γ 、后 臂 高度 h、和 底 臂 長(zhǎng) l 等四個(gè)參數(shù)決定。 圖 2— 4 鏟斗斗型計(jì)算 由 式（ 2— 2）可 見(jiàn) ，已 知 V、 B，只 要 選 定 λ g、λ z、λ k、λ r 等系數(shù)值和γ、γ 1 值，即可求得新鏟斗的基本 R 。 取 α 0=60176。 λ r = λ k= λ z= λ g = ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：吳國(guó)棟 設(shè)計(jì)者：某某 第 7 頁(yè) 共 25 頁(yè) γ =50176。 擋 板 高 度 Lk = =。 我 選用 有 擋 板 鏟 斗 ： （ 1） 平 裝 斗 容 V V p =SB2a2 b/3 m 3 （ 2— 3） 式中： S— 鏟 斗橫截面積等于 ㎡ B— 鏟 斗 內(nèi) 側(cè) 寬 度 等 于 a— 擋 板 高 度 b— 鏟 斗 刀 刃 與 擋 板 最 上 部 之 間 的 距 離 （如圖 2— 5）， 由圖知 a=kl = 0R =， b= 2 2 2 2 202CN ND NO CO CO NO CO S ND?? ? ? ? ? = 2 2 2 02g z k g zl l l l l CO S ?? ? ?= S= 1 2 3 4 5S S S S S? ? ? ? (㎡ ) 式中： 1S —— 扇形 AGF 的面積 (㎡ ) 2S—— 直角三角形 GFN 的面積 (㎡ ) R= S = 0 . 5 2 6 ㎡ Lz= Lg= Lk = r= bh = S=㎡ B= a= b= ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師：吳國(guó)棟 設(shè)計(jì)者：某某 第 8 頁(yè) 共 25 頁(yè)