【正文】 ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計 指導(dǎo)老師：吳國棟 設(shè)計者：某某 第 25 頁 共 25 頁 上 述 運 行 的 結(jié) 果 根 據(jù) 以 下 四 點 來 選 擇 參 數(shù) ： ⑴ 所 要 求 的 鏟 斗 轉(zhuǎn) 角 ω ＜ ω max。 for(int i=0。 即 ω c/ω a=x/(dx) 如 果 不 計 摩 擦 的 損 失 ， 得 ： ω cMc=ω aMa 則： Ma/ Mc=x/(dx) 式中 Ma ， Mc— 分別為桿件 a、 c 的力矩。 運動學(xué)與 動力 學(xué)分析 動 學(xué) 特 點 ： （ 1） 動 臂 提 升 時 ， 收 斗 角 變 化 不 大 ， 因 而 在 不增 加 動 臂 在 最 高 位 置 的 收 斗 的 條 件 下 ， 可 加 大 動 臂在 下 部 位 置 的 收 斗 角 ， 這 樣 即 可 提 高 鏟 掘 是 的 裝 滿程 度 ， 避 免 撒 料 。 四、反轉(zhuǎn)斗連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計 根 據(jù) 題 目 的 設(shè) 計 要 求 可 得 ， 要 求 工 作 裝 置 設(shè) 計成 斗 四 連 桿 機(jī) 構(gòu) ， 此 機(jī) 構(gòu) 的 動 力 學(xué) 特 點 是 在 產(chǎn) 掘 位置 時 的 傳 動 角 大 ， 轉(zhuǎn) 斗 液 壓 缸 以 大 腔 作 用 ， 能 產(chǎn) 生較 大 的 崛 起 力 。 如 圖 3— 1， 圖 3— 1 動臂上鉸點位置的確定 根 據(jù) 已 知 條 件 可 知 ： 轉(zhuǎn) 角 δ =90176。 對裝 載 輕質(zhì) 物 料的鏟斗 ， 其下 鉸 點允 許 高一 些 ，以 增 加回 轉(zhuǎn) 半徑 R，增 加 轉(zhuǎn)ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計 指導(dǎo)老師：吳國棟 設(shè)計者：某某 第 10 頁 共 25 頁 斗時斗刃所掃過的料堆面積，從而提高鏟斗物料的 裝 滿 程 度 。 取 α 0=60176。 設(shè) 計 鏟 斗 首 先要 具 有 合 理 的 斗 型 ， 以 減 少 切 削 和 裝 料 阻 力 ， 提 高作 業(yè) 生 產(chǎn) 率 ， 其 次 是 在 保 證 鏟 斗 具 有 足 夠 強(qiáng) 度 和 剛度 的 前 提 下 ， 盡 量 減 少 自 重 ， 同 時 也 應(yīng) 考 慮 到 更 換工作裝置和修復(fù)易換零件（切削刃、斗點）的方便。ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計 指導(dǎo)老師：吳國棟 設(shè)計者： 目 錄 一、裝載機(jī)工作裝置介紹 1 二、鏟斗的設(shè)計 2 鏟斗的介紹 2 鏟斗的斷 面形狀和基 本參數(shù)的 確定 4 斗容的計算 7 斗鉸點位置的確定 9 三、動臂的設(shè)計 10 動臂長度 10 動臂鉸點的確定 10 四、反轉(zhuǎn)斗連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計 12 斗四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計 12 運動學(xué)與動力學(xué)分析 13 程序代碼： 18 運行結(jié)果： 19 ZL20 裝載機(jī)參數(shù) 25 轉(zhuǎn)斗缸四連桿設(shè)計 25 五、 心得體會 26 六、 參考文獻(xiàn) 26 ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計 指導(dǎo)老師：吳國棟 設(shè)計者：某某 第 1 頁 共 25 頁 一、裝載 機(jī)工作裝置介紹 裝載機(jī)的工作裝置是由鏟斗、升降動臂的液壓缸 、 連 桿 機(jī) 構(gòu) 組 成 ， 用 以 完 成 鏟 掘 、 裝 載 作 業(yè) 。 1. 普 通 鏟 斗 的 構(gòu) 造 （ 圖 2— 1） 圖 2— 1 鏟斗形式和構(gòu)造 1主切削刃； 2側(cè)刀刃； 3擋板； 4護(hù)壁 a） 直刀刃鏟斗； b） V 形刀刃鏟斗； c)帶斗齒鏟斗； d） V 形 刀 刃 帶 斗 鏟 斗 圖 2— 1 所示是一個焊接結(jié)構(gòu)的鏟斗，底板上的主切削刃 1 和 側(cè) 板 上 側(cè) 刀 刃 2 均由耐磨材料制成；在鏟斗 上 方 有 擋 板 3 把斗后壁加高，以防止斗舉高時物料 向 后 撒 落 。 根 據(jù) 已 知 條 件 取 合 適 的 值 ： 取γ 1=8176。 下 鉸 點 距 離 斗 底 高 度 一 般 可 取 h=（ ～ ） R。； =； 卸載高度 H=； δ =90176。 我 設(shè) 計 反 轉(zhuǎn) 六 連 桿 工 作 裝 置 ， 采 用以 動 臂 為 固 定 件 的 圖 解 法 來 設(shè) 計 連 桿 機(jī) 構(gòu) ， 把 六 連 桿 分 成 兩 個 四 連 桿 機(jī) 構(gòu) （ 即 斗 四 連 桿 和 斗 油 缸 四 連桿 機(jī) 構(gòu) ） 分 別 設(shè) 計 。 （ 2） 卸 料 時 ， 轉(zhuǎn) 斗 角 速 度 小 ， 易 于 控 制 卸 料 速度 ，減 少 卸 料 沖 擊 。 ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計 指導(dǎo)老師：吳國棟 設(shè)計者：某某 第 17 頁 共 25 頁 式中可見， x 值越大，則 Ma/ Mc 值越大，設(shè)計要求 鏟 掘 位 置 時 x 值在極大值附近。i=m。 ⑵鏟斗在極限收斗位置時， a 桿和 d 桿的夾角τ＜τ max ⑶鏟斗在動臂舉升至最高位置時， a 桿和 d 桿的夾 角 φ ＜ φ max， a 桿和 d 桿所夾之銳角≥ 10176。 動 臂 轉(zhuǎn) 角 以 斗 平 放 在 地 面 時 的 動 臂 位 置 為 初 始 位置，其轉(zhuǎn)角范圍為δ，每隔 10176。 類 似 畢 業(yè) 設(shè) 計 的 多 次 檢 查 中 ， 老 師 悉 心 的 指 出了 我 們 設(shè) 計 中 的 錯 誤 和 不 足 。（ 上 、 下 搖 臂 間 的 夾 角 可 任 選 ）。當(dāng) 活 塞 桿 收 縮 ，動 臂 轉(zhuǎn) 至 任 意 位 置 ，要 求 卸載角≥ 45176。 } return 0。 coutsetw(8)a/dsetw(8)c/dsetw(8) b/dsetw(8)Wmaxsetw(8)faimax setw(8)Vminendl。 由 上 述 斗 鉸 線 的 兩 個 極 限 位 置 即 可 求 得 該 機(jī) 構(gòu)所 允 許 的 最 大 轉(zhuǎn)角范圍ω max ω max=φ max＋τ max 四 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 最 大 力 傳 動 比 斗四連桿機(jī)構(gòu)在運動時，連桿 b 的力作用線把旋轉(zhuǎn) 運 動 的 桿 件 轉(zhuǎn) 動 中 心 連 線 分 為 兩 端 如 圖 4— 5 所示，由力學(xué)三心定理可知：分截點即為 a、 c 桿件的 相 對 瞬 心 ， 則 二 桿 件 角 度 之 比 等 于 該 二 桿 件 相 對瞬 心 距 離 的 反 比 。 （ 3）連 桿 尺 寸 要 適 當(dāng) ，考 慮 結(jié) 構(gòu) 布 置 的 可 能 性和 合 理 性 。 = 2 .3 m。 動 臂 的 上 、 下 鉸 點 位 置 確 定 后 ， 就 可 以 用 計算 或 作 圖 法 確 定 動 臂 長 度 。下 鉸 點靠 近 地面 ， 可減 少 在作業(yè)時 ， 由插 入 阻力 所 引起 的 附加 力 矩(ph,見圖 2—6）， 此力 矩 將影 響 掘起力值 ?！?0176。 圖 1— 1 最簡單的工作裝置 圖 1— 2 帶框架的工作裝置 1動臂； 2框架； 3拉桿 二、鏟斗的設(shè)計 鏟斗的介紹 鏟斗是鏟裝物料的工具，它的斗型與結(jié)構(gòu)是否合理 ， 直 接 影 響 裝 載 機(jī) 的 生 產(chǎn) 率 ， 在 設(shè) 計 工 作 裝 置 連 桿 之 前 ， 首 先要確定鏟斗的幾何形狀和尺寸，因為 ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計 指導(dǎo)老師：吳國棟 設(shè)計者：某某 第 3 頁 共 25 頁 它 與 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計 有 密 切 的 關(guān) 系 。 對中 小 型 裝 載 機(jī) ，一 般 還 常 配 有 可 以 更 換 的 工 作 裝 置 ，以 適 應(yīng) 多 種 作 業(yè) 的 需 要 。 斗 底 上 鑲 有 耐 磨 材 料 制 成 的 護(hù) 壁 4，以 保 護(hù) 斗 底 ， 并 加 強(qiáng) 斗 的 剛 度 。、λ r =、λ k=、 λz =、 λg =、γ=50176。即： 下鉸點距斗底高度 h= =。 △ = H= 下鉸點距離地的高度ZL20 裝載機(jī)反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)工作裝置的設(shè)計 指導(dǎo)老師：吳國棟 設(shè)計者：某某 第 12 頁 共 25 頁 h= 0 . 0 9 5 8 m； 則Φ = a rc sin（ h/ R） = a r c sin（ 0. 09 58 /0. 95 8） ≈ 176。 連 桿 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計 要 求 ： （ 1） 鏟 斗 運 動 軌 道 符 合 作 業(yè) 要 求 。圖 4— 2 所示是正