【正文】 同，存在一種、兩種或三種。截面面積取A=。箱形斷面動臂的強度和剛度較雙板式動臂更好，但其結(jié)構(gòu)和加工均較復(fù)雜。下面就只校核工作裝置動臂在舉升工況下的強度。其能夠?qū)⑸婕爸辽a(chǎn)的全過程集成到一起，使所有的用戶能夠同時進行同一產(chǎn)品的設(shè)計和制造工作，即實現(xiàn)并行工程。以此創(chuàng)建的裝載機的裝配模型。學(xué)會了，用Pro/Engineer三維軟件，初步構(gòu)建模型（如：視長薄件為板件）。其次要感謝四年來數(shù)十位老師的諄諄教導(dǎo)，做畢業(yè)設(shè)計的時候，才真正感覺到，原來我大學(xué)四年學(xué)了這么多東西。，在不影響強度要求、外形美觀的前提下，減少自身的重量。通過整個課題的研究工作，主要得出以下結(jié)論和成果:（1）通過AUTOCAD軟件進行裝載機工作裝置的二維平面設(shè)計，對AUTOCAD軟件有更深刻的理解和運用；（2）通過Pro/Engineer對裝載機動臂裝置進行三維實體設(shè)計，對Pro/Engineer軟件有了初步的掌握；（3）通過對裝載機鏟斗運動機構(gòu)的整體設(shè)計，對裝載機工作裝置的整體結(jié)構(gòu)、分類等各種參數(shù)有了進一步的認識了解。如動臂與后座、動臂油缸與動臂、動臂與鏟斗、翻斗油缸與叉子掛接框的銷釘(Pin)聯(lián)接，油缸內(nèi)桿與缸筒的滑塊(Slider)聯(lián)接等。Pro /Engineer可以用來建立實體幾何模型，對所建模型進行仿真和分析，通過模擬真實環(huán)境的工作狀況對其進行分析判斷和干涉檢查，以盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷和潛在的失敗可能，提前進行改善和修正。（2）載荷的簡化在裝載機工作的時候，一般工作載荷為均勻載荷，為了方便計算可以將它簡化為集中力，作用在鏟斗中部。動臂的斷面有單板、雙板和箱形三種結(jié)構(gòu)形式。一般在鏟斗掘起時，連桿受拉，按此工況進行強度計算。m，LC =。m； Ma0—開始轉(zhuǎn)斗靜阻力矩，Nm) (220) 式中 —開始轉(zhuǎn)斗時的插入阻力，N； x—鏟斗回轉(zhuǎn)中心與斗刃的水平距離，m； y—鏟斗回轉(zhuǎn)中心與地面的垂直距離，m； L—鏟斗的插入深度，m。最大掘起阻力通常發(fā)生在鏟斗開始舉生的時刻，此時鏟斗中物料與料堆之間的剪切面積最大，隨著動臂的舉升掘起阻力逐漸減小。這些阻力與物料的種類、料堆高度、鏟斗插入料堆的深度、鏟斗的結(jié)構(gòu)形狀等有關(guān)。裝載機在鏟掘作業(yè)中，通常有以下三種受力狀況。AL= =63 mm活塞桿直徑的計算:根據(jù)速度比要求來計算活塞桿直徑 248。因此，鏟斗能夠自動放平?？傻萌缦陆Y(jié)論：由于六連桿機構(gòu)在動臂舉升時，鏟斗的相對運動方向與其牽連運動的轉(zhuǎn)動方向相同，因此，只要合理確定各交接點位置，舉升平動的要求是完全有可能達到的。工況Ⅱ時： GF+FEGE (27)工況Ⅳ時： FE+BEFB (28)經(jīng)檢驗，工況Ⅱ、Ⅳ，滿足公式27,、28 。K=～a=(～)d （26）c=(～)d所以得K=，a=586mm，c=952mm,b=500mm。因此，我取A 點坐標為(2718,1331)。查文獻得， dw=635mm，bw =597mm，H/bw =1， λ=。結(jié)合圖23和表21，對各參數(shù)進行計算。圖213 正轉(zhuǎn)四桿機構(gòu)（4）正轉(zhuǎn)五桿機構(gòu)為克服正轉(zhuǎn)四桿機構(gòu)卸載時活塞桿易于斗底相碰的缺點，在活塞桿與鏟斗之間增加一根短連桿，從而使正轉(zhuǎn)四桿機構(gòu)變?yōu)檎D(zhuǎn)五桿機構(gòu)，如圖214所示。圖210轉(zhuǎn)斗油缸后置式正轉(zhuǎn)六桿機構(gòu)4) 轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六桿機構(gòu) 如圖211所示。缺點是轉(zhuǎn)斗時油缸小腔進油，鏟掘力相對較??；連桿系統(tǒng)傳動比小，使得轉(zhuǎn)斗油缸活塞行程大，油缸加長，卸載速度不如八桿機構(gòu)；由于轉(zhuǎn)斗缸前置，使得工作裝置的整體重心外移，增大了工作裝置的前懸量，影響整機的穩(wěn)定性和行駛時的平移性，也不能實現(xiàn)鏟斗的自動放平。反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)的鏟起力特性適合于鏟裝地面以上的物料，但不利于地面以下的鏟掘。鏟斗的上鉸接點即鏟斗與拉桿或連桿的連接鉸點。設(shè)計參數(shù)的選擇，由經(jīng)驗獲取，λg=，λz=，λk=，λr=，γ=48176。R是鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑(見圖26)，它的大小不僅直接影響鏟斗底壁的長度，而且還直接影響轉(zhuǎn)斗時掘起力及斗容的大小，所以它是一個與整機總體有關(guān)的參數(shù)。當如果需要往機器一側(cè)卸料時，可以拔去一個側(cè)銷，通過轉(zhuǎn)斗油缸動作來卸料。一般中型裝載機鏟斗的斗齒間距為250 至300 毫米之間。2)切削刃的形狀根據(jù)裝載物料的不同，切削刃有直線型[見圖24(a)]和非直線型[見圖24 (b)、24 (d)]。 圖24 常見的鏟斗結(jié)構(gòu)鏟斗由斗底、側(cè)壁、斗刃及后壁等部分組成。動臂是工作裝置的主要受力部件，其截面形狀為矩形；又因其長、寬方向遠大于厚度方向，故可以用板殼元對動臂進行離散。如此，能省去兩次操作。從不易撒落這一目的出發(fā)，要求絕對平動并無必要，只要把鏟斗舉升時的傾角變化量限制在某一許可范圍之內(nèi)即可。UG=UG6, U=U3=45176。(2)下限收斗工況II 完成工況I以后，轉(zhuǎn)動鏟斗，鏟取物料，操作轉(zhuǎn)斗缸實現(xiàn)收斗作業(yè)過程。裝載機的鏟裝、翻斗、提升以及卸料都是通過該機構(gòu)的有關(guān)運動來實現(xiàn)。由于裝載機本身是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，外界載荷的作用復(fù)雜，加上人—車—環(huán)境的相互作用，給運動機構(gòu)的分析研究帶來了很大困難。一般在采石場和軟基地進行作業(yè)，多選用履帶式裝載機； （2）動力的選擇：一般多采用工程機械用柴油發(fā)動機，在特殊地域作業(yè)，如海拔高于3000m的地方，應(yīng)采用特殊的高原型柴油發(fā)動機； （3）傳動型式的選擇：一般選用液力—機械傳動。 ②履帶式：接地比壓小，通過性好、重心低、穩(wěn)定性好、附著力強、牽引力大、比切入力大、速度低、靈活性相對差、成本高、行走時易損壞路面。圖11輪胎式裝載機圖12履帶式裝載機1行走機構(gòu)；2發(fā)動機；3動臂；4鏟斗；5轉(zhuǎn)斗油缸；6動臂油缸；7駕駛室；8燃油箱（2）、發(fā)動機功率：總的來說，常用的單斗裝載機，按行走裝置，發(fā)動機功率，傳動形式，行走系結(jié)構(gòu)，裝載方式的不同進行分類。如動力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作裝置的性能指標優(yōu)化及各鉸點的防塵、工業(yè)造型設(shè)計等。 　　中國最大輪式裝載機是徐工LW1200K。2001年我國裝載機全行業(yè)總銷售量已突破3萬臺，居世界裝載機市場的前列。也基本上代表了我國第一代輪式裝載的基本結(jié)構(gòu)。在道路、特別是在高等級公路施工中，裝載機用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。我國現(xiàn)代輪式裝載機起始于20世紀60年代中期的Z435型。制訂標準時，保留用Z代表裝載機，用L取代“4”代表輪式，改Z450為ZL50，就這樣制訂出了以柳工ZL50型為基型的我國ZL輪式裝載機系列標準，這是我國裝載機發(fā)展鳴上的重大轉(zhuǎn)折點。2007年111月，裝載機26家主要企業(yè)累計銷量為143794 臺，同比（109397 臺）增加34397 臺，％；累計出口為8606 臺，％，同比（3234 臺）增加5372 臺，％。從仿制仿造向自主開發(fā)過渡，各主要廠家不斷進行技術(shù)投入，采用不同的技術(shù)路線，在關(guān)鍵部件及系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新，擺脫目前產(chǎn)品設(shè)計雷同，無自己特色和優(yōu)勢的現(xiàn)狀，從低水平的無序競爭的怪圈中脫穎而出，成為裝載機行業(yè)的領(lǐng)先者。駕駛室逐步具備FOPS＆ROPS功能，駕駛室內(nèi)環(huán)境將向汽車方向靠攏，方向盤、座椅、各操縱手柄都能調(diào)節(jié)，使操作者處于最佳位置工作。裝載機分為輪胎式和履帶式兩種。②功率在74～147kw為中型裝載機。②液力傳動：可無級調(diào)速、操縱間便，但啟動性較差，一般僅在小型裝載機上采用；①前卸式：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、視野好，適合于各種作業(yè)場地，應(yīng)用較廣；②回轉(zhuǎn)式：工作裝置安裝在可回轉(zhuǎn)360O的轉(zhuǎn)臺上，側(cè)面卸載不需要調(diào)頭、作業(yè)效率高、但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、成本高、側(cè)面穩(wěn)性較差，適用于較俠小的場地。 （4）在選用裝載機時，還要充分考慮裝載機的制動性能，包括多個在制動、停車制動和緊急制動三種。能夠綜合運用機械設(shè)計、機械制造等基礎(chǔ)知識解決工程實際問題。動臂與車架鉸接，操縱動臂油缸即可舉升或降落動臂和鏟斗。(一般由用戶確定)。(2)插入和鏟取能力大、能耗小；(3)結(jié)構(gòu)和工作尺寸適應(yīng)生產(chǎn)條件需要；(4)零部件受力狀態(tài)良好，強度和壽命合理；(5)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造、維修容易，操作、使用方便；輪式裝載機除滿足上述5條基本要求外，還應(yīng)由下列特點和要求：(1)由于鏟斗寬度和容積都較大，所以鏟裝阻力大，裝滿系數(shù)小。為此，鏟斗瞬時地卸料角均須大于或等于45176。(7)應(yīng)盡量減小工作裝置的前懸、長度和高度，以提高裝載機的穩(wěn)定性和司機的視野?？紤]各構(gòu)件的厚度遠小于其它兩個方向的厚度，可以認為均為板類零件。在斗容量相同情況下，前者開口尺寸較大，斗底深度較小，即斗前壁較短，而后者則正好相反。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，此工作裝置需進行鏟平工作，且工作條件相對良好，所以選用直線型切削刃。5)斗底斗前壁與與斗后壁用圓弧連接，構(gòu)成弧形斗底。同整體前卸式鏟斗相比，推卸式鏟斗的結(jié)構(gòu)復(fù)雜一些，且需另用動力推卸。；—鏟斗的內(nèi)側(cè)寬度，m；λg—鏟斗的斗底長度系數(shù)，λg=～； λz—后壁的長度系數(shù)，λz=～；λk—擋板的高度系數(shù)，λk=；λr—圓弧的半徑系數(shù)，λr==～；γ—張開角,為45176。斗底長度：Lg=Rλg==斗后壁長度：Lz=Rλz==擋板高度：Lk=Rλk==斗底圓弧半徑：r=Rλr==鏟斗的下鉸接點即與動臂的連接鉸接點。通常要求鏟斗在動臂的整個過程中（此時鏟斗液壓缸閉鎖）角度變化不超過15176。（1）正轉(zhuǎn)八桿機構(gòu)如圖27所示為正轉(zhuǎn)八桿機構(gòu)，正轉(zhuǎn)八桿機構(gòu)在油缸大腔進油時轉(zhuǎn)斗鏟取，所以鏟掘力較大；各構(gòu)件尺寸配置合理時，鏟斗具有較好的舉升平動性能；連桿系統(tǒng)傳動比較大，鏟斗能獲得較大的卸載角和卸載速度，因此卸載干凈、速度快；由于傳動比大，還可適當減小連桿系統(tǒng)尺寸，因而駕駛員視野得到改善，缺點是機構(gòu)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鏟斗自動放平性較差。缺點是轉(zhuǎn)斗油缸與車架的鉸接點位置較高，影響了駕駛員的視野，轉(zhuǎn)斗時油缸小腔進油，鏟掘力相對較小；為了增大鏟掘力，需提高液壓系統(tǒng)壓力或加大鏟斗油缸直徑，這樣質(zhì)量會增大。211 轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六桿機構(gòu)5) 轉(zhuǎn)斗油缸前置式反