【正文】 進(jìn)行設(shè)計(jì),圖解法比較直觀,易于掌握,是目前工程設(shè)計(jì)時(shí)常用的一種方法。 工作裝置參數(shù)分析l 根據(jù)給定的最大卸載高度，最小卸載距離和卸載角，畫出鏟斗在最高位置卸載時(shí)的位置圖，即工況IV，并令此時(shí)斗尖為，G點(diǎn)位置為G’，如圖所示。它對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，倍力系數(shù)，連桿機(jī)構(gòu)的布置以及轉(zhuǎn)斗油缸的長度等都有很大影響。 e. 形狀不規(guī)則。初步得各桿尺寸如下: EF=1200 mm FG=630 mm BG=1570 mm BE=940 mm3)轉(zhuǎn)斗油缸與搖臂和機(jī)架的鉸接點(diǎn)C和D的確定在上圖中，如果確定了C點(diǎn)和D點(diǎn)，就最后確定了與機(jī)架連接的四桿機(jī)構(gòu)BCDA的尺寸。如下圖當(dāng)勻鉸接點(diǎn)G，F(xiàn)，E，B，C被確定下來后，則鏟斗分別在工況I，II，III，IV時(shí)的C點(diǎn)位置也就惟一地被確定下來。這是因?yàn)?，鏟斗開始從料堆中提升時(shí)阻力矩最大，這樣設(shè)計(jì)，可獲得較大初始舉升工作力矩。檢驗(yàn)如下圖 鏟斗舉升平動(dòng)檢驗(yàn)第四章 工作裝置的強(qiáng)度校核計(jì)算4. 1工作裝置的強(qiáng)度計(jì)算包括：（1）.確定計(jì)算位置。（b）鏟斗水平插入料堆后，翻轉(zhuǎn)鏟斗后提升動(dòng)臂鏟掘時(shí)此時(shí)認(rèn)為鏟斗切削刃只受垂直力的作用。由于裝載機(jī)設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)斗掘起力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于動(dòng)臂掘起力。目前有兩種方法，一是不考慮系統(tǒng)壓力對(duì)水平力的影響，取裝載機(jī)最大插入力，此時(shí)力偏大；一是扣除系統(tǒng)最高壓力時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的牽引力，此時(shí)力偏小。（4）結(jié)論滿足要求。此斷面上作用有彎曲應(yīng)力,正應(yīng)力和剪應(yīng)力： 式中 ——計(jì)算斷面(mm)處對(duì)z軸的彎矩。4．4．5連桿強(qiáng)度校核拉桿的材料選用Q235,裝載機(jī)在作業(yè)過程中,連桿有時(shí)受拉,有時(shí)受壓,需要同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算及壓桿穩(wěn)定驗(yàn)算。=30mm。 因 , =638, =797故=329kN考慮到連桿機(jī)構(gòu)的摩擦損失，則液壓油缸的作用力為：取n=1。我深知，畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對(duì)一個(gè)大學(xué)生四年來學(xué)習(xí)成績的檢測，也是提高個(gè)人能力的大好機(jī)會(huì)。渦輪增壓更完使整的燃燒和降低排放的空氣進(jìn)入汽缸。強(qiáng)大的性能。電子式電能自動(dòng)換擋變速箱移位能力是一個(gè)中間軸設(shè)計(jì)卡特彼勒建成的。 II新的G系列，IBS的集成放了慢工作節(jié)奏，進(jìn)入左邊的剎車踏板傳輸失效。許多應(yīng)用降低燃料消費(fèi)。三、冷卻系統(tǒng)
新的G系列II散熱器冷卻封裝減少堵塞，提高燃油效率。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是由油，冷卻液和進(jìn)氣歧管的溫度決定。三種尺寸可供選擇的工廠兼容。螺栓固定的斗齒和邊緣分段。四個(gè)基本鏟斗尺寸可供選擇。平層的專頁設(shè)計(jì)為自由流動(dòng)的材料（裝料應(yīng)用）。重型可逆分部（提高50％耐磨壽命）也有此功能。多種類型，如煤炭鏟斗為特定行業(yè)應(yīng)用。該系統(tǒng)的核心散熱器?？諝馔ㄟ^后部格柵和頂部開的車門邊罩退出。牽引力控制系統(tǒng)。綜合制動(dòng)系統(tǒng)還能夠降低車軸油的溫度，可以延長制動(dòng)器壽命和降低成本。充分調(diào)制換檔有助于提高操作員舒適性和元件的壽命。其先進(jìn)的系統(tǒng)保持在低中壓燃油燃料直到線注入氣缸。該系統(tǒng)通過提供更高效的燃燒空氣減少冷卻器進(jìn)煙和排放量。當(dāng)看到自己的設(shè)計(jì)終于完成的時(shí)候，更有一種收獲的喜悅。5．1．2動(dòng)臂油缸作業(yè)力的確定 確定: 式中：——工裝自重；由前計(jì)算＝1200Kg=625, =2060 =3790由圖上量得==508KN 動(dòng)臂油缸的作用力：m=1。 =60mm。4．4．銷軸的材料取為40Cr鋼鉸銷的彎曲應(yīng)力為式中——計(jì)算載荷,為鉸點(diǎn)所受載荷的一半?！?jì)算斷面(mm)處對(duì)Z軸的抗彎斷面系數(shù), 。為簡化計(jì)算,將其分為GI。對(duì)于工況B中的載荷計(jì)算目前還沒有明確的資料。當(dāng)裝載機(jī)繼續(xù)鏟裝時(shí)，鏟斗與動(dòng)臂下鉸點(diǎn)沒有著地，動(dòng)臂是個(gè)懸梁。把對(duì)稱載荷和偏載情況與上述工況相組合，就可得到如下六種工作裝置的典型工作工況（）。（3）.對(duì)工作裝置進(jìn)行受力分析。這樣做，可使動(dòng)臂舉升油缸在動(dòng)臂舉升油缸在動(dòng)臂整個(gè)舉升過程中，舉升工作力臂大小的變化較小，即工作力矩變化不大，避免鏟斗舉升到最高位置時(shí)的舉升力不足，因?yàn)榇藭r(shí)工作力臂往往較小或最小。 轉(zhuǎn)斗油缸行程確定（a） 轉(zhuǎn)斗油缸行程確定（b）l 轉(zhuǎn)斗缸行程的確定如以上兩圖所示，所得的轉(zhuǎn)斗油缸最大和最小行程分別為:所以轉(zhuǎn)斗油缸的工作行程為：查設(shè)計(jì)手冊油缸行程系列：＜～所以該油缸滿足設(shè)計(jì)要求。l 確定C點(diǎn)從力傳遞效果出發(fā)，顯然使搖臂BC段長一些有利，那樣可以增大轉(zhuǎn)斗油缸作用力臂，使掘起力相應(yīng)增加。2）具體鉸點(diǎn)尺寸如下圖因?yàn)镚，B兩點(diǎn)已確定，所以再確定F點(diǎn)和E點(diǎn)實(shí)際上是為了最終確定鏟斗相連的四桿機(jī)構(gòu)GFEB的尺寸，如下圖。相對(duì)前輪胎，B點(diǎn)在其外廓的左上部。l 連接GG’并作其垂直平分線。（1）動(dòng)臂與鏟斗，搖臂，機(jī)架的三個(gè)鉸接點(diǎn)G，B，A的確定1）確定坐標(biāo)系如圖所示，先在坐標(biāo)紙上選取直角坐標(biāo)系xOy，并選定長度比例尺。它與斗鉸點(diǎn)的距離不宜過大，否則將增加斗連桿機(jī)構(gòu)尺寸，使結(jié)構(gòu)布置困難。鏟斗寬度應(yīng)大于裝載機(jī)前咯輪外緣寬度，每側(cè)為50~100mm，這樣可以防止鏟斗鏟取物料后形成的料堆階梯損傷輪胎側(cè)壁，也減小了整機(jī)的行駛阻力。對(duì)于選定的結(jié)構(gòu)形式，在滿足上述要求下，可以有各種各樣的構(gòu)件尺寸及鉸接點(diǎn)的位置。裝載機(jī)作業(yè)時(shí)工作裝置應(yīng)能保證：當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖、動(dòng)臂油缸舉升或降落時(shí)，連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗上下平動(dòng)或接近平動(dòng)，以免鏟斗傾斜而撒落物料；當(dāng)動(dòng)臂處于任何位置、鏟斗繞動(dòng)臂鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行卸料時(shí)，鏟斗傾斜角不小于45176。鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸接，用以裝卸物料。目前，常用的裝載機(jī)工作裝置由鏟斗、動(dòng)臂、連桿、搖臂、轉(zhuǎn)斗油缸、動(dòng)臂油缸等組成。用i表示穩(wěn)定度即可度量整機(jī)縱向平穩(wěn)性，也可度量它的橫向穩(wěn)定性。第二工位，裝載機(jī)滿載在水平地面上，滿載鏟斗重心與動(dòng)臂車架間鉸接連線在水平位置，這是裝載機(jī)在作業(yè)中縱向穩(wěn)定性最低的工位。 ——鏟斗重力，單位為N。 =5000 =28850 所以 ＝310198+28850= 339048上述三種阻力，即插入阻力，鏟起阻力及轉(zhuǎn)斗阻力，并不一定在任何情況下都同時(shí)存在，而是隨著采掘方法的不同，存在一種或兩種并存。最大鏟起阻力通常發(fā)生在鏟斗開始提升時(shí)。影響這些阻力的因素很多，但不能諸項(xiàng)的精確計(jì)算，在設(shè)計(jì)中，都是依靠經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式，經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)行計(jì)算。它工作安全，散熱好，壽命較長。行車時(shí)縱向顛簸小，減少駕駛員的疲勞。B．停車制動(dòng)和緊急制動(dòng)停車制動(dòng)選用蹄式機(jī)械制動(dòng)，裝大變速箱輸出軸上?！?〉變速箱型式的選擇裝載機(jī)有人力換檔和動(dòng)力換檔兩種，前者一般很少采用，裝有液力變矩器的裝載機(jī)一般采用動(dòng)力換檔，這種變速箱有兩種結(jié)構(gòu)型式；定軸式和行星齒輪變速箱。由于裝載機(jī)需要運(yùn)行作業(yè)，要求“快速、高效”，所以采用輪式底盤，與樣機(jī)類似，用輪胎底盤增加了機(jī)動(dòng)性，可以擔(dān)負(fù)中等距離的運(yùn)輸（1000m）輪式底盤在惡劣的路面上運(yùn)行時(shí)，可以起緩沖作，使機(jī)器所受沖擊減小，延長整機(jī)壽命，減輕駕駛員的疲勞。裝載機(jī)的附著質(zhì)量越大，則可能產(chǎn)生的最大牽引力越大，單位為“kN”。發(fā)動(dòng)機(jī)功率分有效功率與總功率，有效功率是指在29℃和746mmHg壓力情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上實(shí)有的功率。由于條件限制,本次設(shè)計(jì)依然采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法——類比作圖試湊法,以ZL50裝載機(jī)為樣機(jī),對(duì)裝載機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行了初探性探討，并在解決上述問題上做了一定的文章。工作裝置是完成鏟，運(yùn)，裝，卸等作業(yè)并帶液壓缸的空間多桿機(jī)構(gòu)。目前，常用的裝載機(jī)工作裝置由鏟斗、動(dòng)臂、連桿、搖臂、轉(zhuǎn)斗油缸、動(dòng)臂油缸等組成。按傳動(dòng)形式不同可分為：機(jī)械傳動(dòng)，液力機(jī)械傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)，電傳動(dòng)。4）整機(jī)質(zhì)量（工作質(zhì)量）：指裝載機(jī)裝備應(yīng)有的工作裝置和隨機(jī)工具，加足燃油，潤滑系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)亦加足液體，并且?guī)в幸?guī)定形式的空載鏟斗和司機(jī)標(biāo)定質(zhì)量（75kg177。10）卸載距離：一般指在最大卸載高度時(shí)，從裝載機(jī)本體最前面一點(diǎn)（包括輪胎或車架）到斗刃之間的水平距離，單位為“mm”。根據(jù)實(shí)際要求本設(shè)計(jì)采用液力機(jī)械傳動(dòng)，它與機(jī)械傳動(dòng)相比較有以下優(yōu)點(diǎn)：a. 可以在保持一定插入力的同時(shí)舉升動(dòng)臂或鏟斗，以減小作業(yè)阻力，縮短作業(yè)時(shí)間；機(jī)械傳動(dòng)的裝載機(jī)在裝載較密實(shí)的土壤物料是，插入料堆是靠慣性力，需要切斷動(dòng)力，因而無法同時(shí)舉升動(dòng)臂和轉(zhuǎn)斗，作業(yè)阻力大，是生產(chǎn)率降低。為保證裝載機(jī)在運(yùn)輸工況時(shí)不產(chǎn)生寄生功率，減慢輪胎的磨損，故本設(shè)計(jì)采用——后橋擺動(dòng)的全輪驅(qū)動(dòng)。前三種方式其車架是整體式，后一種車架是鉸接式。其缺點(diǎn)是：軸距較長，使整車縱向通過半徑增大；橫向穩(wěn)定性差；轉(zhuǎn)向時(shí)前后車架需要相對(duì)運(yùn)動(dòng)，容易震動(dòng)，對(duì)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求較高。（1）其中一些參數(shù)已由任務(wù)書給定,如下：1．額定載重量5000Kg m33．升至最高點(diǎn)和用45度傾角時(shí)的卸載高度3060mm4．升至最高點(diǎn)和用45度傾角時(shí)的卸載距離1216mm5．回轉(zhuǎn)半徑6280 mm6． kN7．全長7620 mm8．總高5398 mm9．工作重量18500 Kg10．斗寬2992 mm（2）.發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇專門為其設(shè)計(jì)的工程用柴油機(jī)。一般按下列經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算總的插入阻力。此阻力矩用來表示，單位為 式中：——最大靜阻力矩；——重力力矩。由于中心位置的確定比較復(fù)雜，本次設(shè)計(jì)采用經(jīng)驗(yàn)法來確定，具體是：空載時(shí),前橋橋荷力占裝載機(jī)自重力的40%~45%,后橋荷力占裝載機(jī)自重力的60%~55%.滿載時(shí),前橋橋荷力占裝載機(jī)自重力的75%~80%,后橋橋荷力占裝載機(jī)自重力的25%~20%.（1）.鏟斗插入料堆牽引工況 裝載機(jī)總體受力分析（a）裝載機(jī)沿水平面以一檔速度前進(jìn)，工作油缸閉鎖，鏟斗緩緩插入料堆(圖a)。 裝載機(jī)總體受力分析（d） 由上式計(jì)算得=1851878/2730 =127kN=127+185 =312kN＝ = =200kN（4）.裝載機(jī)作業(yè)情況與第一種工況相似，但鏟斗插入料堆后，遇著硬塊或斜坡，使插入料堆方向偏上，造成前輪離地（圖e）。 裝載機(jī)穩(wěn)定性分析已知裝載機(jī)空載時(shí)候的重心位置（H0，L1），并可以測量出鏟斗中心載荷重心（假設(shè)為鏟斗的幾何中心）位置（h，l）欲求 裝載機(jī)滿載時(shí)的重心位置，根據(jù)力學(xué)知識(shí)知道：滿載時(shí)的重心位于空載重心與鏟斗幾何中心的連線上，其位置有下式計(jì)算：式子中符號(hào)見上圖其中 W裝載機(jī)自重 Q載重量滿載重心高度 與滿載相同的工位 滿載重心距前軸距離 h 鏟斗中載荷重心高度 l 鏟斗中載荷重心到前軸距離通過分析和計(jì)算得到：第一工位（h，l）=（920，1545）第二工位（h，l）=（2470，2040）第一工位（h，l）=（4730，1304）a．求整機(jī)在空載運(yùn)輸工況時(shí)的重心位置（第四種工況） 由已知條件知： =1878mm ， =1300mm第一種工況：裝載機(jī)滿載運(yùn)行的工況 第二種工況：裝載機(jī)滿載在水平路面上，鏟斗最大外伸 mm第三種工況：裝載機(jī)在水平地面，鏟斗滿載并位于最高舉升位置 mm2．2輪荷軸荷計(jì)算通理，在四種工況下，各不相同第一種工況：后橋軸荷：前橋軸荷：輪荷，前，后橋上的軸荷均分線車輪后輪：前輪：第二種工況：后橋軸荷：前橋軸荷：后橋輪荷：前橋輪荷：第三種工況：后橋軸荷：前橋軸荷：后橋輪荷：前橋輪荷：第四種工況：后橋軸荷：前橋軸荷：后橋輪荷：前橋輪荷：2．3整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算裝載機(jī)的穩(wěn)定性是指裝載機(jī)在運(yùn)行和作業(yè)中抗傾翻的性能，它是保證安全及正常工作的主要衡量指標(biāo)。第一種工況：在水平路面上滿載運(yùn)行，突然制動(dòng)，由于慣性，可能繞前輪接地點(diǎn)傾翻，校核其縱向穩(wěn)定性：[i]=30%第二種工況：在水平地面上，滿載且動(dòng)臂處于最大外伸位置。3．2結(jié)構(gòu)形式選擇 裝載機(jī)工作裝置分為有鏟斗托架和無鏟斗托架兩種基本結(jié)構(gòu)形式。 工作裝置結(jié)合國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢和樣機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，本設(shè)計(jì)采用第二種結(jié)構(gòu)形式——無鏟斗托架的工作裝置。這樣按組成工作裝置連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)目不同，綜合國內(nèi)外裝載機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)型式，主要有七種類型，即按連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)不同，分為三桿式、四桿式、五桿式、六桿式和八桿式等；按輸入和輸出桿的轉(zhuǎn)向是否相同又分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)等本設(shè)計(jì)結(jié)合裝載機(jī)的使用范圍及設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，選用反轉(zhuǎn)的四連桿機(jī)構(gòu)3．3工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：（1）.鏟斗的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)步驟如下：1）鏟斗的結(jié)構(gòu)分析比較和型式的確定；2）根據(jù)鏟斗要求的斗容，確定幾何形狀及幾何參數(shù)；3）根據(jù)卸載高度和距離的要求，以及裝載機(jī)本身的實(shí)際條件，確定動(dòng)臂的形狀、長度和車架的鉸接位置；4）設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)。動(dòng)臂與鏟斗的連接點(diǎn)的位置應(yīng)盡量使鏟斗在鏟掘位置時(shí)布置在靠近切削刃與地面。前者結(jié)構(gòu)簡單，腹板變形小，重量輕，而且動(dòng)臂的受力情況較好，后者可以使工作裝置的布置更為合理。l 以G點(diǎn)為圓心，使鏟斗順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，至鏟斗斗口與x軸平行為止，即工況II。一般A點(diǎn)取在前輪右上方，與前軸心水平距離為軸距的1/3—1/2處。