【正文】 加材料 ]命令，生成零件的基本特征。所謂參數(shù)化就是將模型所有尺寸定義為參數(shù)形式。如圖 61所示 ② 關聯(lián) —— Pro/E系統(tǒng)采用單一數(shù)據(jù)庫管理，不管是零件還是裝配件，都共享同一數(shù)據(jù)庫，并且系統(tǒng)使用了數(shù)據(jù)庫關聯(lián)的方法。用 Pro/E所建立的模型具有體積和表面積，因此用戶可直接由創(chuàng)建的幾何設計來計算出質(zhì)量特征。整大學畢業(yè)設計 33 個系統(tǒng)建立在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫上，具有完整而統(tǒng)一的模型。它提出的單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關的概念徹底改變了機械 CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念。鏟斗挖掘 時，整機不可能產(chǎn)生后傾翻，只有∠ QVO2 ＜90176。時，斗桿液壓缸小腔受壓，此時小腔閉鎖力對 F 點產(chǎn)生的力矩為 ? ? ? ?? ? 59212203 s i n2/2/ ?? ???? ldDPM (337) 所以 大學畢業(yè)設計 31 ? ? ? ?? ?FVQFVMMP D ???? c o s/322 ③鏟斗液壓缸主動挖掘力 P 3D 參見圖 32，鏟斗液壓缸主動力對 Q 點產(chǎn)生的力矩 ? ? 33231 2/ liDPM ??? ? (338) 有關重量對 Q 點產(chǎn)生的力矩為 ? ? ? ? ? ?Q XXGXXGXXGM ?????? 8822112 所以 ? ? 3213 / lMMPD ?? (339) ④整機向前傾翻限制的最大鏟斗挖掘力 P 4D 參見圖 24，對于△ QVO1 ? ? 2211 QOQ YXXQO ??? ? ? 2211 vOv YXXVO ??? ? ? ? ?? ?31212311 2/a r c c o s lVOQOlVOQ V O ?????? 顯然，當∠ QVO 1 ≤ 90176。對于△ CQV CQ= ? ? ? ?22coco YYXX ??? ? ? ? ?22 cocv YYXXCV ??? ? ? ? ? ?? ?32232 2/a rc c o s lCVCQlCVC V Q ?????? 當∠ CVQ≤ 90176。 ④整機向前傾翻對鏟斗挖掘力的限制。 圖 34 鏟斗液壓缸理論挖掘力計算簡圖 （ 2） 鏟斗挖掘 已知條件與計算斗桿實際挖掘力的已知條件相同。時，才有可能出現(xiàn)前傾現(xiàn)象。 NGH??30? 。 ⑥整機對地面的前后滑移對斗桿挖掘力的限制。 ②斗桿主動挖掘力的限制。 對于已定的工作裝置鏟斗油缸理論挖 掘力值是該油缸瞬時長度 3L 的函數(shù)。這樣 W max1 就可以看作為鏟斗挖掘的最大阻力。一般認為，斗容量小于 米 3 或在土質(zhì)松軟時以轉(zhuǎn)斗挖掘為主，反之以斗桿挖掘為主。當斗齒尖大學畢業(yè)設計 21 處于 1V 時，鏟斗油缸理論挖掘力應不低于其最大值的 80﹪，即 ODP ≥ maxODP 與 maxODP 相應的斗齒尖位置為 maxV ，∠ 1V Q maxV 一般取 25176。 max3? =∠ 0V Q zV 一般在 130176?！?30176。這里只考慮 2L 的影響。 B= max328 ?? ??A =100176。 （ 3） 、最大挖掘深度工況下 大學畢業(yè)設計 15 圖 25最大挖掘深度計算簡圖 當動臂油缸全縮時， FQV 三點痛直線并處于垂直狀態(tài)時的到最大挖掘深度 max1H = minVY = minFY 2l 3l （ 25） 這時 FV XX ? . minFY 可由 FX = 21130 cos???ll 211 sin ???? lYY cF 1219 cos??? lYc 取 max11 LL ? 則可求得 ： minFY =942 mm （ 4） 在最大卸載高度工 況下 大學畢業(yè)設計 16 αα 21 圖 26最大卸載高度計算簡圖 當動臂油缸全縮，偶感油缸全伸時， QV連線處于垂直狀態(tài)時，最大卸載高度表達式為： ? ? ? ? 32118m a x1m a x322211m a x11115m a x3 1 8 0s i ns i ns i n llllYH A ????????????? ????????? （ 26） 由圖 23最大挖掘深度絕對值表達式為： ? ? AYllllH ??????? 1152m i n111123m a x1 s i ns i n ???? (27) 由式 2 27相加， 消去 5l ，并令 A= 211 ?? ? ,B= max328 ?? ??A 得到 ? ? ? ?? ? ? ?? ? 01s i ns i ns i n m a x12m i n1m a x11m a x3m a x1 ????????? BlAAlHH ??? (28) 又特性參數(shù) min11 max14 sinsin ?? ??k （ 29） 因此： 14 m ax1m in1sinsin ??? k? （ 210a） 大學畢業(yè)設計 17 ??????????2124 m a x12m in1s in1c o s ??? k （ 210b） 將式 210 代入式 28 則可得到一元函數(shù) ? ?max1?f = max1H 和 max3H 是設計任務書所要求的。 大學畢業(yè)設計 14 α 32 α 8α 11θ 圖 24 最大卸載高度時動臂機構(gòu)計算簡圖 斗桿油缸全縮時∠ CFQ= 32? 8? 最大，如圖 24，常選 ? ?max832 ?? ? = ?160 ～ ?180 。一般當 1K 2 時，稱為長動臂短斗桿方案；當 1K 時，屬于短動臂長斗桿方案； 1K 在 ～ 2 之間稱為中間比列方案。 則可根據(jù)式 21可得 ? ? sKB qR ?? 2s in2 2?? = ? ? ????? ? = m 大學畢業(yè)設計 12 即： R=3l =865 mm 鏟斗上兩個鏟點 K與 Q之間距離 24l ，太大將影響鏟斗機構(gòu)傳動特性，太小則影響鏟斗結(jié)構(gòu)剛度。 綜合考慮 ，可取??? 100~902? 。這種挖掘方式時間長，并且穩(wěn)定條件限制了挖掘力的發(fā)揮，實際工作中基本上不采用。弧線的長度與包角決定與斗桿液壓缸的行程（ |DE|max|DE|min）。以鏟斗液壓缸進行挖掘時的挖掘行程較短，如使鏟斗在挖掘行程結(jié)束時能夠裝滿土壤，需要有較大的挖掘力保證能夠挖掘厚度的土壤。鏟斗鉸接在斗桿前端 Q點，鏟點缸 L3活塞伸縮即可使鏟都繞斗桿桿端部伸縮。 最早的挖掘裝載機是 JCB 和大學畢業(yè)設計 9 CASE 分別在拖拉機的基礎上改裝而來的。具有高生產(chǎn)率、多應用性和可靠性等優(yōu)點。 ⑦ .北方重汽 WZ2520 液壓挖掘機：北方重汽股份公司與吉林大學合作開發(fā)的多用途工程機械。挖掘系統(tǒng)大臂為封閉式箱型結(jié)構(gòu)，零部件少，焊縫少，而強度高。該類產(chǎn)品除具有裝載機的功能外，還可用于水泥砼和瀝青路面的開鑿破碎，更換機具后還利用于挖掘和開溝，是一種多功能中型工程機械。動力采用液力機械方式傳遞。 ② .帕爾澤尼挖掘裝載機：意大利帕爾澤（ PALAZZANI）公司生產(chǎn)的，主要機型 和 鉸接式挖掘裝載機。目前生產(chǎn)企業(yè)有十多家，年產(chǎn)量在 300 臺左右，產(chǎn)品的技術水 平、技術含量、可靠性等與國外先進水平相比都還有較大的差距。 CASE 和 JCB 等多家公司均采用定量液壓系統(tǒng)，而 CATERPILLAR 和 VOLVO 則采用負荷敏感變量液壓系統(tǒng)變量系統(tǒng)可根據(jù)負荷的大小調(diào)整泵的排量，因此降低了油耗，液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量減小，但價格較高，對系統(tǒng)的清潔度要求很高；定量系統(tǒng)功率利用率降低，系統(tǒng)發(fā)熱量大，但是價格便宜。液力變矩器帶有動力換向裝置，可在行進過程中改變行使方向，裝載時提高了作業(yè)的效率。挖掘動臂可分為彎臂和直臂結(jié)構(gòu)，彎臂結(jié)構(gòu)類似挖掘機的結(jié)構(gòu)。 挖掘裝載機的基本 結(jié)構(gòu) 挖掘裝載機的基本 結(jié)構(gòu)： ：車架有整體式和鉸接式兩種，其中主流產(chǎn)品都是采用整機式車架，鉸接式車架是在小型裝載機的基礎上改裝的，僅有少數(shù)幾家公司采用這一結(jié)構(gòu)。作為反鏟挖掘使用時，是通過鏟斗機械方向運動進行地平以下的挖掘。對特殊的工作情況做了進一步的分析。這成為了制約國內(nèi)挖掘裝載機發(fā)展的技術瓶頸之一。開發(fā)出適合市場需求的挖掘裝載機對企業(yè) 具有十分重要的意義。 分發(fā)揮，還要考慮反鏟裝置不工作時，整機運輸狀態(tài)或裝載裝置作業(yè) 時的穩(wěn)定性，即應使靜止狀態(tài)位置的反鏟裝置的質(zhì)心盡量靠近機體。 其中 主要是 以下幾個方面 ： ，向后傾翻點為支腿著地點，而履帶式挖掘機則分別為履帶式的前后著地點。通過對工作機構(gòu)上九個鉸接點位置的確定來設計出動臂 模型及動臂上各點的受力，然后計算出舉臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸的內(nèi)徑、活塞桿的桿徑，選出標準的液 壓缸。在本設計中，通過對國內(nèi)外現(xiàn)有技術的了解和分析，利用任務書上所給定 的挖掘機鏟斗額定裝載載荷，先計算出鏟斗的斗容，而后選用標準容量 鏟斗，根據(jù)所選出的標準鏟斗，算出挖掘機的最大鏟取阻力、最大卸載高度、最小卸載距離等一些設計必需用到的量。雖然挖掘裝載機與挖掘機的工作性能及挖掘原理相似，但是也存在著很 多的差異。在設計 鏟斗液壓缸的實際挖掘力，考慮動臂液壓缸的閉鎖力時，動臂缸處 于受壓狀態(tài)，而非挖掘機的受拉狀態(tài)。特別是挖掘裝載機具有挖掘和裝載的功能，同時有多種工作裝置供選擇， 市政工程、 建筑市場、公路維護等對其的需求量將非常大。但是，由于投入的精力、經(jīng)驗及研究深度的局限性，對系統(tǒng)的特征研究涉及很淺，掌握可供參考的理論和經(jīng)驗甚少，整機技術水平還有較大的差距，特別是對挖掘裝載機特性的研究與國際先進水平還有較大的差距，特別是對挖掘裝載機挖掘特性的研究與國際先進水平差距更大。嚴格分析了挖掘裝載機 挖掘裝置的特殊工作位置以及工作情況。根據(jù) GB1018688（挖掘裝載機術語），挖掘裝載機（ backhoe loader）定義為：一種機體前部有裝載裝置 ，機體后部有反鏟裝置的自行式機械。 大學畢業(yè)設計 7 挖掘裝載機 用途的 大體 概述 挖掘裝載機是一種多用途工程機械，它廣泛應用與農(nóng)田水利建設、工業(yè)和民用建筑、市政建筑、園林、公路養(yǎng)護、港口、油田及電力建設等領域，主要用于基槽、基坑、管溝等小型土方工程 的開挖和回填，特別是通過快換裝置上多種工作附具，其用途更加廣泛。挖掘裝置可分為側(cè)移式和中軸式安裝，側(cè)移式是挖掘裝置可在車架上左右移動，中軸式挖掘裝置在車架上不能左右移動。變速箱有同步換擋變速箱和動力換擋變速箱，擋位一般是前四后四。 ：有兩種主流配置：定量液壓系統(tǒng)變量液壓系統(tǒng)。國內(nèi)第一臺挖掘裝載機是在 1966 年以大學畢業(yè)設計 8 東方紅 40 型拖拉機為底盤開發(fā)出來的。被益為“狹窄工況作業(yè)冠軍 。 ③ .徐工 WZ2520 及 WZ1616 型挖掘裝載機：徐工與國內(nèi)高校共同開發(fā)的產(chǎn)品，采用了發(fā)動機前置，噪聲大大降低，動力強勁，節(jié)能環(huán)保。全景可視駕駛室。⑤ .沃爾沃 BL71 型挖掘裝載機：秉承了沃爾沃輪式裝載機的高強度和簡單易用，同時具有沃爾沃挖掘裝載機的超強動力和卓越性能。該機在路面與管道 維護、挖掘路面及電纜鋪設等工作中有著其他機械不可比擬的有優(yōu)勢。 ⑧ .澳柳 HUAEACH955E 型挖掘裝載機：應用國際主流先進挖掘裝載機設計技術，結(jié)合中國工程施工實際特點而開發(fā)研制的。譬如：采用了新型 ROPS/FOPS 安全認證的駕駛室和全新底排放發(fā)動機；實現(xiàn)了微電子控制的智能化操作及智能化液壓系統(tǒng)；挖掘裝載帶有防回轉(zhuǎn)沖擊功能。斗桿鉸接在動臂上端 F 點，斗桿與動臂的相對位置由斗桿缸 L2 控制。 大學畢業(yè)設計 10 （ 1）鏟斗油缸挖掘 以鏟斗油缸工作進行挖掘，挖掘軌跡則以鏟斗與斗桿的鉸點 Q為中心，該鉸點 Q至斗齒尖 V的距離 |QV|為半徑所做的圓弧線的包角（鏟斗的轉(zhuǎn)角）及弧長決定與鏟斗液壓缸的行程（ |GH|max|GH|min）。 （ 2）斗桿油缸挖掘 以斗桿液壓缸進行挖掘，鏟斗的挖掘軌跡系以動臂與斗桿鉸點 F 為中心，斗尖 V 至 F的距離 |FV|為半徑所做的圓弧線。 （ 3） 動臂油缸挖掘 采用動臂液壓缸工作進行挖掘（斗桿、鏟斗液壓缸不工作），可以得到最大的挖掘半徑和最大的挖掘行程，此時鏟斗的挖掘軌跡以挖掘軌跡系以動臂下鉸接點 C為中心，斗尖V至 C的距離 |CV|為半徑而作的圓弧線，其極挖掘高度和挖掘深度（不是最大挖掘深度），分別決定于動臂上傾角Ψ 1min（動臂對水平線的夾角）