【正文】 13） 鏟斗斗容的誤差率 %5%%1003 ?????? （ 2— 14） 所以鏟斗的設(shè)計合格。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 9 幾何斗容 (平裝斗容 ) KV 鏟斗平裝的幾何斗容可 按下式確定 (圖 2— 5)。10 2)~( abbB w ???? （ 2— 2） 282710259710021500 ??????B mm 式中 a1鏟斗側(cè)壁切削刃的厚度 取 mmma ?? b— 輪距 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 8bw輪胎寬度 根據(jù)設(shè)計資料有 mmb mmbw 5972150?? （ 2— 3） 所以有 ： ?????? ?????? ?????? ?????? o ts i n)c o s(2100 ????????? rkzgsBVR （ 2— 4） ? ?mmgR1244180250c o i n5c o 30002000??????????? ?????????????? ?????????斗底長度 Lg 是指由鏟斗切削刃 到斗底與后斗壁交點的距離： mmRRL gg1804 00???? （ 2— 5） 后斗壁長度 ZL 是指出后斗壁上緣到與斗底相交點的距離 mmRRL zz148019..1 00???? （ 2— 6） 鏟斗圓弧半徑 1R ： mm RRR R498 001? ?? ? （ 2— 8） 鏟斗與動臂鉸銷距斗底的高度 : mmRRh b 1 5 )~( 00 ??? (29) 鏟斗側(cè)壁切削刃相對于斗底的傾角 000 60~50?? 。由于鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R 不僅影響鏟起力和插入阻力的大小，而且與整機的總體參數(shù)有關(guān)。相反，如底邊短，不但鏟斗的鏟起力大，而且卸載時，斗刃口的降落高度小，也易于將物料卸凈。 鏟斗的側(cè)刃 弧線型側(cè)刃的插入阻力比 直 線型側(cè)刃小，但弧線型側(cè)刃容易從兩側(cè)泄漏物料，不利于鏟斗的裝滿，適于鏟裝巖石。 鏟斗的斗齒 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 6 裝有斗齒的鏟斗在裝載機作業(yè)時，插入力由斗齒分擔(dān)，形成較大的比壓，利于插入密實的料堆或松物料或撬起大的塊狀物料，便于鏟斗的插入，斗齒磨損后容易更換。 直 線型切削刃簡單并利于地面刮平作業(yè)，但切削阻力較大。 鏟斗是在惡劣的條件下工作，承受很大的沖擊載荷和劇烈的磨削，所以要求鏟斗具有足夠的強度和剛度，同時要耐磨。國產(chǎn) zL50 裝載機的工作裝置就是這種反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu) (圖 1— 1b)。其運動特點是，發(fā)出最大鏟起力 P 時的鏟斗轉(zhuǎn)角 α 是正的， 且 鏟起力變化曲線陡峭 (圖 1— 2a 曲線 ③ )，因此，在提升鏟斗肘的鏟起力較大，適于裝載礦石 (圖 1— 2d)，不利于地面的挖掘；鏟斗傾斜時的角速度小，卸料平緩， 但 難于抖落砂土；升降 動臂時 能基本保持鏟斗平移，因此物料 撒 落少，易于實現(xiàn)鏟斗 自動放平 (圖 1— 2e)；搖臂 —— 連桿 的 傳動比較 小。如將轉(zhuǎn)斗油缸布置在動臂 上方 (圖 3— 3b、 d)，則在動臂提升時，轉(zhuǎn)斗油缸軸線與動臂軸線不會交叉，因而 這種布置便于實現(xiàn) 動 臂、搖臂 —— 連 桿 與轉(zhuǎn)斗油缸的中心線布置在同一平面內(nèi)，工作裝置受力較好。缺點是鏟起力變化曲線陡峭 (圖 1— 2 曲線① )；搖臂 —— 連桿的傳動比較小，為提高傳動比，需加長搖 臂 —— 連桿的長度，給結(jié)構(gòu)布置帶來困難，并影響駕駛員的視野。 正轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)的工作裝置，當(dāng)機構(gòu)運動 時， 鏟斗與搖臂的轉(zhuǎn)動方向相同 (圖 1— 3a、 b、 c、 d)。其動臂的前端和鏟斗鉸 接，動管的后端和車架上部支座鉸接，動管油缸兩端分別和動管及車架底部支座鉸接，轉(zhuǎn)斗油缸一端和車架鉸接，另一端和搖 臂 鉸按，搖臂則鉸接在動 臂 上，連桿一端和搖臂鉸接，另一端和鏟斗鉸接 。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 3 有鏟斗托架的工作裝置，結(jié)構(gòu)比較簡單，同時，由于轉(zhuǎn)斗油缸及鏟斗都是 直接鉸接在托架上，所以鏟斗的轉(zhuǎn)動角較大。 有鏟斗托架的工作裝置如圖 1— 1a 所示。鏟斗用以鏟裝物料；動臂 和動 臂油缸的作用是提升鏟斗并使之與車 架連接 ； 轉(zhuǎn)斗油缸通過搖臂 —— 連桿(或托架 )使鏟斗轉(zhuǎn)動。 常見的有關(guān)輪式裝載機的工作裝置設(shè)計中，廣泛采用反轉(zhuǎn)六連桿機構(gòu)為例進(jìn)行設(shè)計以及放平性、工作強度的校核，本次設(shè)計中在 沒有同類正轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計資料的前提下，反復(fù)琢磨工作裝置的工作原理，并使用機械設(shè)計軟件 AUTOCAD 進(jìn)行工作裝置的各鉸接點的設(shè)計，所以在進(jìn)行有關(guān)校核時直接應(yīng)用繪圖尺寸，可以保證精度要求，此設(shè)計資料也可以作為今后正轉(zhuǎn)工作裝置的設(shè)計參考。 ZL40／ ZL50 裝載機，主要裝載機生產(chǎn)廠家均擁有該產(chǎn)品。裝載機作業(yè)時工作裝置應(yīng)能保證：當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖、動臂油缸舉升或降落時，連桿機構(gòu)使鏟斗上下平動或接近平動，以免鏟斗傾斜而撒落物料；當(dāng)動臂處于任何位置、鏟斗繞動臂鉸點轉(zhuǎn)動進(jìn)行卸料時，鏟斗傾斜角不小于 45176。整個工作裝置鉸接在車架上。Move the arm from most the bottom position arrives the biggest unloading to raise to rise the process inside highly, guaranteeing the container the inside the material do not spread to fall。在工作循環(huán)中速度與加速度變化合理；油缸活塞行程為最佳值；工作裝置運動平穩(wěn)、無干涉、無死點、無自鎖；動臂從最底位置到最大卸載高度的舉升過程中，保證鏟斗中物料不灑落；在卸載后，動臂下放至鏟掘位置鏟斗能自動放平。雖然現(xiàn)在市場上的裝載機已經(jīng)日趨成熟，但對其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計仍有非常重要的意義，尤其是裝載機的工作裝置。 太原科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計說明書 （ 2022 屆） ZL50 裝載機 反 轉(zhuǎn)單連桿工作裝置設(shè)計 學(xué)生姓名 張增俊 學(xué) 號 202212030337 院 系 機械電子工程學(xué)院 專 業(yè) 工程機械 指導(dǎo)教師 張福生 日 期 2022/6/17 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 II目 錄 中文 摘要 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 英文摘要 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 2 目 錄 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3 前 言 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 5 1. 裝載機工作裝置設(shè)計概述 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 裝載機工作裝置設(shè)計概述 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 6 結(jié)構(gòu)型式選擇 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈ 6 2. 鏟斗 的設(shè)計 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 鏟斗設(shè)計要求 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 鏟斗斗型的結(jié)構(gòu)分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 9 切削刃的形狀 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 9 鏟斗的斗齒 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 9 鏟斗的側(cè)刃 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 10 斗體形狀 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈ 10 鏟斗基本參數(shù)的確定 ┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 10 斗容的計量 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 12 幾何斗容 (平裝斗容 ) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 12 額定斗容 (堆裝斗容 ) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 13 3. 工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14 工作機構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)設(shè)計 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 15 機構(gòu)分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 設(shè)計方法 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 尺寸參數(shù)設(shè)計的圖解法 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 16 動臂與鏟斗、搖臂、機架的三個鉸接點 G、 B、 A 的確定 ┈┈ ┈ 16 3 . 4 .2 機構(gòu)中 C、 D、 F 點的確 的 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈ 18 舉升油缸與動臂和機架的鉸接點 H 及 M 點的確定 ┈┈┈┈ ┈┈ 22 確定動臂油缸的鉸接位置及動臂油缸的行程 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈ 23 動臂油缸的鉸接位置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 23 動臂油缸行程 Hl? 的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 24 工作裝置連桿系統(tǒng)運動分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 25 鏟斗對地位置角 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 25 最大卸載高度和最小卸載距離 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 28 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 III 鏟斗卸載角 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 29 4. 工作裝置的強度計算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈ 29 計算位置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 29 外載荷的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 30 工作裝置的受力分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 31 工作裝置的強度校核 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 35 動臂 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 35 鉸銷 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 36 連桿 ┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 37 5. 裝載機工作裝置中油缸作用力的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 38 鏟起力的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 39 轉(zhuǎn)斗油缸作用力的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 40 動臂油缸作用力的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 41 轉(zhuǎn)斗油缸與動臂油缸被動作用力的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 42 6. 工作裝置的限位機構(gòu) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 42 鏟斗轉(zhuǎn)角限位裝置 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 42 動臂升降的自動限位機構(gòu) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 43 參考文獻(xiàn) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 45 致 謝 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈ 46 ZL50 裝載機反轉(zhuǎn)六連桿工作裝置設(shè)計 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 IV 摘 要 裝載機是工程機械的主要機種之一，廣泛用于建筑、礦山、水電、橋梁、鐵路、公路、港口、碼頭等國民經(jīng)濟各部門。 而工作裝置對于裝載機來說又是重中之重，所以工作裝置的設(shè)計好壞直接影響到裝載機的使用壽命以及工作效率等。機構(gòu)中各桿件長度及其結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，需要對該機構(gòu)作某些特定計算，以判斷機構(gòu)設(shè)計的正確性。The work equips the sport steady, have no to interfere with, have no the dead center and have no from the lock。裝載機的鏟掘和裝卸物料是通過工作裝置的運動而得以實現(xiàn)的，裝載機工作裝置由鏟斗、動臂、 連桿、搖臂和轉(zhuǎn)斗油缸、動臂油缸等組成。鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動臂的升降采用液壓操縱。工作裝置直接影響到裝載機的性能參數(shù)和其作業(yè)效率。 所以，合理的設(shè)計工作裝置的結(jié)構(gòu)是非常重要的。 裝載機的工作裝置由鏟斗、動臂、搖臂 —— 連桿 (或托架 )及液壓系統(tǒng)等組成 (圖 1— 1)。 結(jié)構(gòu)型式選擇 裝載機工作裝置的結(jié)構(gòu)型式分為有鏟斗托架和無鏟斗托架兩種。 有鏟斗托架的工作裝置易十更換鏟 斗及安裝附件，例如將鏟斗卸下，在托架上裝上起重 叉 便可進(jìn)行起重及叉車作業(yè)。 無鏟斗托架