【正文】 處理具體見圖 。 整體式直動臂構(gòu)造簡單輕巧、布置緊湊，主要用于懸掛式挖掘機。 動臂油缸一般布置在動臂的前下方，下端與回轉(zhuǎn)平臺鉸接，支承點設(shè)在回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心之前并稍高于轉(zhuǎn)臺平面，這樣的布置有利于反鏟的挖掘深度。該布置 1 桿與 2 桿的鉸接位置雖然使鏟斗的轉(zhuǎn)角減少但保證能得到足夠的鏟斗平均挖掘力。一般取 o1 120?? 。 1K 在~2之間稱為中間比例。 由經(jīng)驗公式知：取 33 ql ? 其中 q是斗容量 代入 q=1 3m 可知 mml 15503 ? 最大挖掘半徑 3211 lllR ??? 則 mmKlRl 1312 ???? 所以 mmlKl ???? 41l 與 42l 的計算 參看圖 ，在 CZF? 中，知道了 1? 、 1l 與 3K 就可以容易的求得 41l 與 42l 。 斗桿液 壓缸全 縮時 832 CFQ ???? 最大， 如圖 所示 ，常選oo832 180~160 ?）（ ?? 根據(jù)本設(shè)計要求 o832 160 ?）（ ?? 。式中 max1H 與 max3H 是在設(shè)計任務(wù)書要求的，就是已知的， 1l 、 2l 、 A和 B都已算出， 由此可解得： omin1 ?? omax1 ?? 再由式（ 32）可求得 5l 為： 11m a x1m in11325 s i n )s i n( ?? HYAllll A ?????? 代入數(shù)值得： ?l mm 而 min1? 與 max1? 滿足以下方程： )2 1a rc c os ()2a rc c os ( 2257 2 m i n12527m i n1 ????? ?????? ll Lll （ 37） )2a rc c os ()2a rc c os ( 22257 2 m a x12527m a x1 ?? ???? ?????? ll Lll （ 38） 一般情況下選擇是： ??? ，則上式可以得到 ? 和 ? ： ?? 1m3單斗液壓挖掘機總體及工作裝置設(shè)計 12 ?? 對求得的 ? 和 ? 進行驗算： ???? ??? ??? ?? 則 ? 和 ? 的值滿足這兩個經(jīng)驗公式，說明了 ? 和 ? 的值是可行的。 BK — 切削刃寬度影響系數(shù)， ?????? bB m AK — 切削角變化影響系數(shù)，取 ?A ZK — 帶有斗齒的系數(shù)， ?ZA XK — 斗側(cè)壁厚度影響系數(shù)， SK X ?? ，其中 S 為側(cè)壁厚度，由于初步設(shè)計時可取 ?XK 解得： NW j 51 ?? cY 值的求?。? 如圖 所示，當斗桿油缸全縮時， E,Q,V 三點共線，且斗齒尖 V和鉸點 C 在同一水平線上， m a x321m a x121m a x2140 c o s)(2)_( ?lRllRll ???? 解得 mml 971740 ? mmlRl 839 7 1 79 8 0 040m a x30 ?????? mm1 7 5 062s i 3 51 1 0 0 o ????? cY 由圖 ，最大挖掘深度時的挖掘力矩 jM1 ： 1m3單斗液壓挖掘機總體及工作裝置設(shè)計 14 )( m a x111 cjj YHWM ?? mNM j ?????? 551 )( 動臂油缸的閉鎖壓力： NSPF 56226111 ])285()2120[(1044 ???????? ?? 其中 1S 為動臂油缸小腔作用面積，鎖緊壓力： M paP ??? 最大挖掘半徑工作裝置自身重力所產(chǎn)生的力矩為 GM ,要求力矩，自行需要知道作用力和作用力臂。一般來說希望液壓缸在全行程中產(chǎn)生的斗齒挖掘力始終大于正常挖掘阻力；液壓缸全伸時的作用力矩應(yīng)足以支撐滿載逗和斗桿靜止不動；液壓缸作用力臂最大時產(chǎn)生的最大斗齒挖掘力大于要求客服的最大挖掘阻力。斗桿的 擺角范圍大致在 105— 125度之間。 8l 和 9l 的計算 根據(jù)斗桿挖掘阻力的計算，并參考國內(nèi)外同型機器斗桿挖掘力值，按要求的最大挖掘力確定斗桿液壓缸的最大作用力臂 9l ，取整個斗桿為研究對象，可得斗桿油缸最大作用力臂的表達式為： 232m a x92 )(m a x P llPle G ??? 參考同型號挖掘機得挖掘力值 KNPG ax ? 代入已知數(shù)值得 mml 7819 ? 如圖 ，斗桿液壓缸初始力臂 20e 和最大力臂 max2e 之比是斗桿擺角 max2? 的余弦函數(shù)，則存在以下式子 ： 17 2c o s2c o sm a x29m a x28m a x220 ???? llee 可見 9l 已定時 max2? 愈大， 2e 和 20e 就愈小，即平均挖掘力就越小。 3）鏟斗齒尖在動臂與斗桿鉸點和斗桿與鏟斗鉸點的連線上。 3）鏟斗齒尖位于 F， Q兩鉸點的連線上或鏟斗位于最大大挖掘力的位置。 圖 當液壓缸全縮時，則動臂處于擺角最小處： ????? in1121 ???? 如圖 ，向量 CF可以表示為： 19 向量 ???? 3 0 3CF 由前面的計算結(jié)果可知， ??? 27ZFC ， mmlDF 28088 ?? 因為此時力臂最大，所以在 DEF? 中 ??? 90DEF ?????? os 89llDFEFEFD ?????????? F CZ F DE F DE F C 由以上的角度關(guān)系可表達出向量 FV ，設(shè)向量 VF 與 X軸的夾角為 ? ，則根據(jù)圖 ： ??????????? )360(180 21?? E F QC F E ?向量 ????????? )( 32 llFV 連桿機構(gòu)總傳動比 i ，鏟斗油缸對 N點作用力臂為 1r ，連桿 HK對 N點的作用力為 2r ，連桿對 Q 點的作用力臂為 3r ，鏟斗對點的作用力臂為 4r ；連桿機構(gòu)尺寸根據(jù)現(xiàn)實挖掘機得來： mmlr 155034 ?? mmKllr 5 5 023243 ????? mmN H Klr 6 i n5 4 4s i n132 ????? mmlr 182160s i n544s i n 32131 ???? ? 58018242 31 ?????? rr rri 則可以得此時鏟斗的理論挖掘阻力： NiFF DOD 4103 6 3 3 0 ????? 切向阻力 1W 的求解 ： 鏟斗的重心到 Q點的水平距離為 39。1r ： ?????? 2 3 i 3 0 3s i n139。2323139。239。取工作裝置為研究對象，如圖 所示，在這個工況下，在該工況下存在的力有：工作裝置各部件所受的重力 iG ；作用在鏟斗的挖掘阻力，包括切向阻力 1W ；法向阻力 2W 。 、鋼板厚度、許用應(yīng)力的選取 由經(jīng)驗統(tǒng) 計和其它同斗容機型的測繪，取斗桿寬度 mma 3402 ? 挖掘機所用的鋼板在我國一般為 8— 15mm，初選地板厚度 mmm 14? ，側(cè)板厚度mmn 14? 在挖掘機選用的結(jié)構(gòu)一般選 Q345，其有足夠的屈服極限和良好的機械性能，其屈服極限 Mpas 345?? ，在斗桿中安全系數(shù) ?n ，則斗桿的許用應(yīng)力： ? ? Mpan s ??? ?? 5 鏟斗機構(gòu) 的選型及參數(shù)的確定 鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對挖掘機的作業(yè)效果影響很大，其滿足要求： 1）有利于物料的自動流動，鏟斗內(nèi)臂不宜設(shè)置橫向下凸緣、棱角。 綜上所述，選用中型挖掘機常用的鏟斗結(jié)構(gòu)。 由于 ? ???? ?? 2rFt 則 ? ???1Fr? （ 61） 在設(shè)計計算時 ，應(yīng)以所有工況中銷軸所受到的剪應(yīng)力最大值對銷軸進行設(shè)計。則各稱套的尺寸： 動臂各襯套的尺寸： mmdmmdmmd 90,90,110 321 ??? 斗桿各襯套的尺寸： mmdmmdmmdmmd 100,100,100,90 4321 ???? 7 總結(jié) 本論文以挖掘機反鏟裝置為研究對象，從反鏟裝置的工作特點開始，介紹了工作裝置的主要部件：動臂、斗桿、連桿機構(gòu)、鏟斗并對其進行了全面詳細的運動學分析，得到了各關(guān)鍵點的坐標。 29 （ 2）、通過鏟斗參數(shù)的計算，確定了鏟斗結(jié)構(gòu)形式及尺寸；通過動臂機構(gòu)、斗桿機構(gòu)及鏟斗機構(gòu)的參數(shù)計算確定了各機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，為下步的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了數(shù)據(jù)支撐。以往多按經(jīng)驗值，采取統(tǒng)計和作 圖試湊的方法，所以本次設(shè)計中也不例外，在計算中和校核中有很多地方采用了經(jīng)驗公式或者同斗容類比的方法，這樣就造成了很多的計算不精確。在我的學業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和關(guān)心。 在這里，還要特別感謝我的家人給予的理解和大力支持，是家人一直提供物質(zhì)上的支持和精神上的鼓勵，由他們作為堅強的后盾才使我順利完成學業(yè)！