【正文】 雖然我的設(shè)計(jì)存在很多不足的地方，總的來(lái)說(shuō)，我希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，為將來(lái)工作打下良好的基礎(chǔ)。油箱除具備儲(chǔ)存必須的油量外，還應(yīng)有液壓回路中的有全部回到油箱時(shí)不溢出的預(yù)備空間，即油箱油面高度最高不超過(guò)油箱的 80%，最低使進(jìn)口濾油器不吸入空氣根據(jù)系統(tǒng)的壓力概略如下： 32 低壓系統(tǒng) ， V =（ 2— 4） Q； 中壓系統(tǒng)， V =（ 4— 5） Q； 高壓系統(tǒng)， V =（ 5— 7） Q； 工程機(jī)械（行走機(jī)械）， V =（ — 2） Q， Q 為液壓泵的流量。液壓缸的進(jìn)、出油口可布置在端蓋或缸筒上。 缸筒端面 T對(duì)內(nèi)徑的垂直度在直徑 100mm 上不大于 。流量為單位時(shí)間內(nèi)油液通過(guò)油缸有效截面的體積?；钊麑挾纫话銥榛钊鈴降?～ 倍，取系數(shù)為 ，則活塞寬度為： 活塞外徑配合采用 f9，外徑對(duì)內(nèi)孔的同軸度公差定為 ，端面與軸線的垂直度公差為 ，外表面的圓度和圓柱度不大于外徑公差的 1/2。因此，開(kāi)始轉(zhuǎn)斗的阻力矩為 BCHaz LGGMM )(0 ??? （ ） 式中 zM 轉(zhuǎn)斗阻力矩 N這些力構(gòu)成了裝載機(jī)工作裝置的作業(yè)阻力。 ⑤ 連接 G? 并作其垂直平分線。當(dāng)舉升油缸閉鎖時(shí)，啟動(dòng) 10 轉(zhuǎn)斗油缸，鏟斗將繞 G 點(diǎn)作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖，舉升油缸動(dòng)作時(shí)，鏟斗將作復(fù)合運(yùn)動(dòng)，即一邊隨動(dòng)臂對(duì) A 點(diǎn)作牽連運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又相對(duì)動(dòng)臂繞 G 點(diǎn)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在定下了以上的斷面參數(shù)后，從現(xiàn)場(chǎng)的參考數(shù)據(jù)得到，本設(shè)計(jì)鏟斗的總寬度 B 為 2900mm， 并且鏟斗壁厚為 30mm。 綜上所述，針對(duì)我的鏟斗設(shè)計(jì)性質(zhì)如下： 斗體材料：低碳、耐磨、高強(qiáng)度鋼板 斗刃形狀：直線形斗刃 斗刃材料：耐磨又耐沖擊的中錳合金鋼材料 鏟斗斷面形狀和基本參數(shù)確定 圖 鏟斗斷面基本參數(shù)圖 （ 1）鏟斗的斷面形狀，鏟斗的斷面形狀由鏟斗圓弧半徑 r、底壁長(zhǎng) l、后壁高 h和張開(kāi)角 γ 四個(gè)參數(shù)確定，如 圖 所示。斗刃材質(zhì)是即耐磨又耐沖擊的中錳合金鋼材料，側(cè)切削刃和加強(qiáng)角板都用高強(qiáng)度耐磨鋼材料制成。 主要參數(shù)： 鏟斗容量： 3m 額定載重量： 5 t 工作裝置主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 鏟斗設(shè)計(jì) 鏟斗是工作裝置的重要部件，裝載機(jī)工作時(shí)用它直接鏟掘、裝載、運(yùn)輸和傾卸物料。著重于以下幾個(gè)方面： （ 1)裝載機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； （ 2)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； （ 3)液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算； （ 4)液壓泵的選擇。 目前我國(guó)行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了第三代產(chǎn)品。 Equipment structure of the。 Technology Subject ： Mechanical Design Manufacturing and Automation Name ： Zhang Haitao Directed by ： Shui Qingjiao Apirl 2020 鄭 重 聲 明 本人呈交的學(xué)位論文，是在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)資料真實(shí)可靠。 由于實(shí)際工作過(guò)程中負(fù)載的變化很頻繁，且變化的范圍較大，因此液壓裝載 機(jī)存在嚴(yán)重的功率損失。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是以經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)和數(shù)學(xué)而形成的經(jīng)驗(yàn)、公式、圖表、設(shè)計(jì)手冊(cè)等作為設(shè)計(jì)依據(jù)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式、近似系數(shù)或類比等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 無(wú)鏟斗托架的工作裝置，前端沒(méi)有很重的托架，克服了有鏟斗托架工作裝置的缺點(diǎn)，所以目前廣泛應(yīng)用。同一個(gè)鏟斗 有兩種容積標(biāo)志：一是物料裝平時(shí)的容積，稱為平裝斗容； 5 二是物料裝滿堆高后的容積，稱為堆裝斗容。 這種斗齒的齒尖與齒坐的配合面為錐面，兩者配合情況良好。 l長(zhǎng)則鏟斗鏟入料堆深度大，斗容易裝滿， 7 但掘起力將由于力臂的增加而減小。 1? 擋板與后壁間的夾角（無(wú)擋板取 0） 8 圖 鏟斗尺寸參考 圖 中各參數(shù)含義如下： r 鏟斗圓弧半徑 m gL 斗底長(zhǎng)度是指由鏟斗切削刃至斗底延長(zhǎng)線與斗后壁延長(zhǎng)線交點(diǎn)的距離 m ? ?RRL gg ~?? ? zL 后壁長(zhǎng)度，是指由后壁上緣至后壁延長(zhǎng)線與斗底延長(zhǎng)線交點(diǎn)的距離m ? ?RRL zz ~?? ? kL 擋板高度 m RRL kk )~(?? ? 調(diào)整參數(shù)，根據(jù)調(diào)整后的各值與 R之比分別計(jì)算 g? 、 z? 、 k? 、 r? 值， g? =，z? =， k? = 然后代入式（ 1），即可確定鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R，通過(guò)計(jì)算得出 ?R 1140mm 即可得出 gL = 1140=1710mm zL = 1140=1254mm kL = 1140= 一般取鏟斗側(cè)壁切削刃相對(duì)斗底壁的傾角 0? =50176。 ~5176。 A 點(diǎn)位置的變化，可借挪動(dòng) G? 點(diǎn)和輪胎中心 Z點(diǎn)的位置來(lái)進(jìn)行。 3）鏟斗邊插入邊收斗或邊插入邊舉臂進(jìn)行鏟掘時(shí)，認(rèn)為鏟斗斗齒受水平插入阻力與垂直掘起阻力的同時(shí)作用 。 m （ ） 在對(duì)稱水平載荷作用下，由內(nèi)力得出內(nèi)力圖（ 圖 ） 圖 對(duì)稱載荷引起的搖臂內(nèi)力 然后對(duì)危險(xiǎn)斷面強(qiáng)度校核。 查 表 表 公稱壓力表 公稱壓力 / aMP ≤ 10 ～ 20 ＞ 20 ? ， 2 2 由于 MPaP 16? ，故選取 ? 為： ?? 、對(duì)于雙作用單邊活塞桿液壓缸，其活塞桿直徑 d 根據(jù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速比 ??（即面積比）來(lái)確定： 1dD???? mm mmd 112? 按標(biāo)準(zhǔn)選取 mmd 125? 由工程液壓缸的技術(shù)規(guī)格，又可得：最大行程 4000mm, 推力 502660N，拉力 376990N。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端端蓋的厚度。 活塞桿的校核 根據(jù)實(shí)際工況，液壓缸的歐拉載荷條件為：兩端鉸接，剛性導(dǎo)向， n =1。則 31 12 571W PLW? ?? MPa 銷軸材料為 40Cr， 800S? ? MPa，許用應(yīng)力 ? ? Sn?? ?，一般取 ~2n? ，取 1. 2n ? ，則 ? ? 615? ? MPa。回油過(guò)濾器為紙質(zhì)過(guò)濾器技術(shù)規(guī)格 ZUA400 10S，壓力為 16MPa流量為 400（ L/min）過(guò)濾精度，這里我們選過(guò)濾精度為 10μ m ，帶發(fā)信號(hào)裝置，通徑為 168mm 流量為 400 L/min，壓力為 16 Mpa，壓降為≤ 。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。 CT = tZW KKTKK ?????? 根據(jù)泵輸入軸直徑 ,由手冊(cè)查得 ,選得的聯(lián)軸器為 :LM6 梅花聯(lián)軸器 總結(jié) 34 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我有很多收獲，首先把我?guī)啄陙?lái)所學(xué)的知識(shí)做了一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，更深一步了解了所學(xué)的知識(shí)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，也使我學(xué)會(huì)怎樣更好的利用圖書館，網(wǎng)絡(luò)查找資料和運(yùn)用資料，還使我學(xué)會(huì)如何與同學(xué)共同討論問(wèn)題。裝載機(jī)作業(yè)時(shí)選取轉(zhuǎn)斗油缸和舉升油缸的大者，并考慮到系統(tǒng)損漏量，確定油泵額定流量。導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)型式有軸套式和端蓋式兩種。 無(wú)孔時(shí)： t ≥ ? ??/p 有孔時(shí)： t ≥ ? ?? ?0/ dDpD ?? 式中 t —— 缸蓋有效厚度 （ m ） D —— 缸體內(nèi)徑 （ m ） 0d —— 缸蓋孔的直徑 （ m ） P —— 缸體內(nèi)最大工作壓力 （ MPa ） ][? —— 材料許用應(yīng)力 （ MPa ） 34 10()a L pFbhrd?? ????nbP ?? ? 28 因?yàn)楦咨w上無(wú)進(jìn)出有孔，故 mmt 34? 6） 缸筒制造加工要求 缸筒內(nèi)徑 D采用 H7 或 H8級(jí)配合，表面粗糙度 Ra值一般為 ～ m。安裝活塞的軸肩端面與活塞桿軸線的垂直度公差定位 ，以保證活塞安裝不產(chǎn)生傾斜。 22 活塞 活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動(dòng)，故它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能過(guò)緊，也不能間隙過(guò)大。 鏟斗開(kāi)始舉升時(shí)物料的剪切力按下式計(jì)算 cz KBLF ? （ N） （ ） 式中 K 開(kāi)始舉升鏟斗時(shí)物料的剪切應(yīng)力，它通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，對(duì)于塊度為~ 的松散花崗巖，剪切應(yīng)力的平均值取 K=35000Pa B 鏟斗寬度 m Lc 鏟斗插入料堆的深度 m 16 得到： F= 35000 =89320（ N） 3）轉(zhuǎn)斗阻力矩 當(dāng)鏟斗插入料堆一定深度后，用轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗向后翻轉(zhuǎn)時(shí)，料堆對(duì)鏟斗的反作用力矩稱為轉(zhuǎn)斗阻力矩。 如 圖 所示，鏟斗插入工況，以 B 點(diǎn)為圓心，以 BE=c 為半徑畫??；人為的初選 E點(diǎn)，使其落在 B 點(diǎn)右下方的弧線上；再分別以 E點(diǎn)和 G 點(diǎn)為圓心，以 FE=b 和GF=a 分別為半徑畫弧，得到交點(diǎn)，即為 F。 確定動(dòng)臂與機(jī)架的鉸接點(diǎn) A ① 以 G 點(diǎn)為圓心，使鏟斗順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，至鏟斗斗口 OO?? 與 x 軸平行為止，即鏟裝工況。 對(duì)于有防溢板的鏟斗 )(68 202 cabBbVVsr ???? （ m3） （ ） 式中 c 物料堆積高度， m 對(duì)于無(wú)防溢板的鏟斗 248 302 bBbVVsr ????? （ m3） （ ） 工作裝置連桿系統(tǒng)設(shè)計(jì) 通過(guò)在前文中的工作裝置連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)的介紹，綜合本次設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)任務(wù)，所選取的結(jié)構(gòu)形式為反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。之間。 （ 4）鏟斗側(cè)刃參與插入工作，為減小插入阻力，一般可將連接前后斗壁的側(cè)壁刃口設(shè)計(jì)成弧形。在斗容量相同的情況下，前者開(kāi)口尺寸較大，斗底深度較小，即斗前壁較短，而后者正好相反。正轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是指輸入與輸出桿的轉(zhuǎn)向相同；反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是指輸入與輸出桿的轉(zhuǎn)向相反。 就所消耗的功率而言，轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和工作裝置液壓系統(tǒng)在整個(gè)液壓系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位。裝載機(jī)目前年產(chǎn)量超過(guò) 20 萬(wàn)臺(tái)， 600,6 以上是5T 裝載機(jī)，因此 ZL50 裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用 研究有重要意義。 通常，按使用場(chǎng)合的不同，分成露天用裝載機(jī)和井下用裝載機(jī)；按行走系統(tǒng)的不同，分成輪式裝載機(jī)于履帶式裝載機(jī)。在本設(shè)計(jì)中將液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作為主要的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，控制液壓系統(tǒng)能量損失是至關(guān)重要的，液壓系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題也就成了提高裝載機(jī)性能主題。液壓系統(tǒng)節(jié)能對(duì)于裝載機(jī)節(jié)能有現(xiàn)實(shí)而深遠(yuǎn)的意義。這樣，按組成工作裝置連桿機(jī)構(gòu) 構(gòu)件數(shù)不同，裝載機(jī)工作裝置可分為三桿、四桿、五桿、六桿和八桿機(jī)構(gòu)；按輸入與輸出桿轉(zhuǎn)向不同，又可分為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 (1)斗體形狀基本可以分成“淺底”和“深底”兩種類型。長(zhǎng)而窄的齒要比段而寬的齒插入阻力小，但太窄又容易損壞，所以齒寬以每厘米 6 長(zhǎng)載荷不大于 500~600kg 為宜。到 52176。 對(duì)于有防溢板的鏟斗 baSBVs 20 32?? （ m3） () 式中 S 有擋板的鏟斗橫截面面積， m2 0B 鏟斗內(nèi)側(cè)寬度， m a 擋板高度， m b 斗刃刃口與擋板最上部之間的距離， m 對(duì)于無(wú)防溢板的鏟斗 0BSVs ??? （ m3） 式中 S? 不裝擋板的鏟斗橫截面面積， m2 額定容量，鏟斗的額定容量按照式（ ）計(jì)算。初定 G點(diǎn)坐標(biāo)為（ 1130， 260）。以免機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生自鎖； ④ 高位卸載工況時(shí)， EF 桿與 GF桿的傳動(dòng)角也必須大于 10176。掘起阻力主要是剪切阻力。 根據(jù)裝載機(jī)縱向穩(wěn)定條件得最大掘起阻力 1GsLN L? NN 108013? 式中 sG 裝載機(jī)自重力； NGS ?? 1L 載機(jī)重心離前軸距離；假設(shè) 1L 為 21 軸距；即 mmL 16001 ? L 斗刃在地面上的支點(diǎn)至裝載機(jī)前輪接地點(diǎn)的距離；由圖得mmL 2612?