【正文】 51 ?? 法向 阻力 2W 的求解： 工作裝置所受重力對(duì) C點(diǎn)的力矩有： )] o s21 o o s() o o s() o s2 o s()( o o s2[)(321321621524111lllGllGllGGGllGGM iC????????????????????????? 代入已知數(shù)值解得： ? ?? NGM iC 5107 1 2 )( 1W 到 C點(diǎn)的距離為 0r ： mmC F Vlllr 3 4 4c o s1320 ????? 2W 到 C點(diǎn)的距離為 39。 2）斗桿油缸的力臂最大。當(dāng)斗桿液壓缸和轉(zhuǎn)斗液壓缸同時(shí)伸出最長(zhǎng)時(shí)，鏟斗前臂與動(dòng)臂之間的距離應(yīng)大于 10cm。 ，動(dòng)臂油缸提升力矩校核 當(dāng)處于最大挖掘半徑時(shí)，重力力矩 )]2)(()2)((2)[( 32130321652141 lllGGlllGGGlGGM Z ??????????? 代入數(shù)值解得： mNM Z ??? 動(dòng)臂油缸的推力： NSPF 5626111 )2120(1040 ??????? ?? 在 CAB? 中由余弦定理可知： mmL llllL c os21 7527251? ??? ? 1m3單斗液壓挖掘機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì) 16 mNFLllFeM T ?????? 5117511 i n ? ZT MM ?? 滿(mǎn)足要求 4 斗桿 機(jī)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算及校核 ： 第一：保證斗桿液壓缸有足夠的斗齒挖掘力。動(dòng)臂液壓缸在動(dòng)臂上的鉸點(diǎn)一般置于動(dòng)臂下翼緣加耳座上， B 在 Z 的下面，初定 o5??BCZ ，則在 CZF? 中可以得到： oo2 28533B C ZZ C FF ??????? ?BC 由圖 ： 3o2811m a x1m a x322211m a x11cm a x3 180s i n ()s i n (YH lll ??????????? ）???????? 也可以寫(xiě)成以下式子： 3o2811m a x1m a x322211m a x115Am a x3 1 8 0s i n ()s i n (s i nYH llll ???????????? ）????????? （ 31） 由圖 ： 32211m in11cm a x1 )s i n (YH lll ?????? ??? 也可以寫(xiě)成以下的表達(dá)式： AYllll ??????? 11532211m i n11m a x1 s i n)s i n (H ???? （ 32） 將式（ 31）和（ 32）相加，消去 5l 得： ）o2118 m a x1322211m a x112m i n11112m a x3m a x1 180 s i n()s i n()s i n(???? ?????????? ??? ???????? m s xllllHH （ 33） 同時(shí)令 211 ?? ??A 11 m a x328 ?? ??? AB 根據(jù)以上求得的數(shù)據(jù)代入得，可知： ooo 902862 ???A ooo 701 6 090 ????B 將 A與 B的值代入到式（ 33）中則可以得到以下式子： 0]1)1 1 0[ s i n ()]90s i n ()90[ s i n ( om a x12om a x1m i n1o1m a x3m a x1 ????????? ??? llHH (34) 又知特性參數(shù)：min11min14 sinsin ?? ??K (35) ?14m a x1m in1 s ins in ??? K? )s i n(1c os2124 m a x12m i n1 ??? K?? (36) 將式（ 36）代入（ 34）中則得一元 函數(shù) 0)( max1 ??f 。取 ?K 其中211 llK? 。彎角太小會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不利。本設(shè)計(jì)中由于不需要調(diào)節(jié)斗桿的長(zhǎng)度，故也采用整體式直斗桿。根據(jù)以上特征，可以對(duì)工作裝置進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化處理。 ?? 。 （ 2）液壓挖掘機(jī)工作裝置各主要機(jī)構(gòu)方案的確定，這包 括幾方面的內(nèi)容，首先就是關(guān)于動(dòng)臂和斗桿的選型。 主要在于：在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，慣性力負(fù)載的多變性；電液比例系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)多與機(jī)構(gòu)的狀態(tài)有關(guān)，屬于時(shí)變參數(shù)，準(zhǔn)備地得到每個(gè)參數(shù)的值非常困難；整個(gè)系統(tǒng)存在大量不確定量（不確定參數(shù)及不確定的非線(xiàn)性模型），例如在不同溫度下液壓油的彈性模量和粘性等，均屬于不確定參數(shù)；工作過(guò)程中，由于與地面接觸而禪城的擾動(dòng)等不能準(zhǔn)確建立數(shù)學(xué)模型的量，均屬于不確定的非線(xiàn)性模型。據(jù)權(quán)威部門(mén)估計(jì)，到 2021年我國(guó)用于購(gòu)置工程機(jī)械的費(fèi)用約為 800多億元（含國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口），其中液壓挖掘機(jī)的年需求量為 1202114000臺(tái)，這無(wú)疑對(duì)國(guó)產(chǎn)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展既是機(jī)遇，又是挑戰(zhàn)。 早在 1985年我國(guó)便開(kāi)始了液壓挖掘機(jī)的研制開(kāi)發(fā)工作，隨后開(kāi)發(fā)出一系列比較成熟的產(chǎn)品， 如 Wy100、 WY60、 WY250等。 （ 3）、采用新技術(shù)、新工藝、 新結(jié)構(gòu)、加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度。 而在挖掘機(jī)中最為重要的就是關(guān)于工作裝置設(shè)計(jì)，因?yàn)橥诰驒C(jī)的工作裝置能偶最為明顯的體現(xiàn)機(jī)器的工作能力和工作壽命，所以設(shè)計(jì)工作可靠，性能好，成本低，效率高，維護(hù)使用方便的工作裝置就顯得格外重要。 1 1 緒論 我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，在遼闊的國(guó)土上正在進(jìn)行大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，這就需要大量的土方施工機(jī)械為其服務(wù)，而液壓挖掘機(jī)是最重要的一類(lèi)土方施工機(jī)械。 最早在液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員通過(guò)類(lèi)比、查表、理論計(jì)算初步確定性能參數(shù)以后，還需要花大量的時(shí)間對(duì)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行分析，計(jì)算 量大， 而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中，大多選取幾個(gè)特殊位置進(jìn)行檢討計(jì)算，其精度當(dāng)然較低。 （ 4） 、更新設(shè)計(jì)理論，提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。當(dāng)時(shí)由于受配件如發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓件及企業(yè)自身?xiàng)l件的影響，其質(zhì)量和產(chǎn)量遠(yuǎn)未達(dá)到應(yīng)有的水平，與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比也存在較大 差距。積極發(fā)展高性能?chē)?guó)產(chǎn)液壓挖掘機(jī)已迫在眉睫。以上各類(lèi)不確定量都將對(duì)系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特 性1m3單斗液壓挖掘機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì) 4 產(chǎn)生極大的影響。其次就是動(dòng)臂，斗桿和挖斗的油缸的布置如何確定。 2 工作裝置總體方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中，我選的是單斗液壓挖掘機(jī)，其工作裝置采用反鏟裝置。則可知但斗液壓挖掘機(jī)的工作裝置可以看成是由動(dòng)臂，斗桿，1m3單斗液壓挖掘機(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì) 6 鏟斗，動(dòng)臂油缸，斗桿油缸，鏟斗油缸，鏟斗油缸及連桿機(jī)構(gòu)組成的具有三自由度的六桿機(jī)構(gòu)，處理具體見(jiàn)圖 。 動(dòng)臂油缸一般布置在動(dòng)臂的前下方，下端與回轉(zhuǎn)平臺(tái)鉸接，支承點(diǎn)設(shè)在回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)中心之前并稍高于轉(zhuǎn)臺(tái)平面，這樣的布置有利于反鏟的挖掘深度。一般取 o1 120?? 。 由經(jīng)驗(yàn)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(jì)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 。式中 max1H 與 max3H 是在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)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(mǎn)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(jī)總體及工作裝置設(shè)計(jì) 12 ?? 對(duì)求得的 ? 和 ? 進(jìn)行驗(yàn)算： ???? ??? ??? ?? 則 ? 和 ? 的值滿(mǎn)足這兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，說(shuō)明了 ? 和 ? 的值是可行的