【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0Bt ? 時(shí)， BQ??? 即 BQBMk tJ? ?? (rad/s) (310) 或 QZ BJt Mk?? (s) (311) 令 BSMC M? 則 QZSJt M kC?? (s) (312) 根據(jù)式 39 和圖 的坐標(biāo)系建立轉(zhuǎn)角 B? 對(duì)制動(dòng)時(shí)間 tB 的微分方程 )( BZBB ttJ kMdtd ??? 其通解 CttJkMBZBB ???? 2)(2? 當(dāng) 0Bt ? 時(shí) 0B?? 解得 22BZMkCtJ?? 故特解 22()22BBB Z B ZM k M kt t tJJ? ? ? ? ? ? 圖 轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)角與 t關(guān)系 當(dāng) BZtt? 時(shí) ZB ??? 即 22BZZMk tJ? ?? (rad) (313) 22 QBJMk?? (rad) (314) 22 QSJMkC?? (rad) （ 315） 勻速過程 轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)的時(shí)間比較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)角比較大時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)勻速過程，設(shè) ? 為轉(zhuǎn)臺(tái)只朝一個(gè)方向回轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)角， y? 為勻速階段的轉(zhuǎn)角， yt 為勻速回轉(zhuǎn)過程的時(shí)間，則 2 11( ) ( )2 Qy Q Z SJ M k C k?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 316） 2 11()2 QSYyJM k C kt????????? （ 317） 空斗時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)返回過程 對(duì)于空斗返回的過程，上面的公式雖然是在滿斗回轉(zhuǎn)狀態(tài)下導(dǎo)出的，只要將滿斗時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J 換為 0J 并選取不同的 Q? ，就可以沿用上述公式。 (一 ) 對(duì)于用三角形速度圖 239。 0 max2Q SJ Mk?? ? (318) 239。 0 max2Z BJ Mk?? ? (319) 39。 0 maxQSJt Mk?? (320) 39。 0 maxZSJt M kC?? (321) (二 ) 對(duì)于梯形速度圖 2039。2 SJMk?? ? (322) 2039。 11()2 Qy SJ M k C k???? ? ? (323) 2039。2 QZ BJMk?? ? (324) 039。 SJt Mk?? (325) 2039。11()2QSyQJM k Ckt?????? (326) 039。 QZSJt M kC?? (327) 通過以上的計(jì)算分析，我們的出了回轉(zhuǎn)平臺(tái)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、角加速度、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間等一系列轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算公式，這為后面我們得出具體的數(shù)據(jù)奠定了基礎(chǔ)。 轉(zhuǎn)臺(tái)最佳速度的分析計(jì)算 為了確定轉(zhuǎn)臺(tái)的最 佳轉(zhuǎn)速，我們就需要知道確定最佳轉(zhuǎn)速的原則，那就是在經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)角范圍之內(nèi)，在角加速度和回轉(zhuǎn)力矩不超過允許值的情況下，應(yīng)盡可能縮短回轉(zhuǎn)時(shí)間。 另外，最佳轉(zhuǎn)速也與轉(zhuǎn)臺(tái)速度的圖是什么有關(guān)。一般常用具有勻速運(yùn)動(dòng)階段的梯形速度圖和無勻速運(yùn)動(dòng)階段的三角形速度圖推導(dǎo)轉(zhuǎn)臺(tái)最佳轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式。下面我就這兩種不同形式的速度圖加以具體介紹： 具有勻速運(yùn)動(dòng)階段的梯形速度圖的轉(zhuǎn)臺(tái)計(jì)算分析 回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間： 39。 39。 39。( ) ( ) ( )Q Q y y Z ZT t t t t t t? ? ? ? ? ? 2000( 1 ) 112 ( )( 1 ) ( 1 )2 QSS Q SJJJ M k CkM k M k C???? ? ? ???????? ? ? 0 ( 1 ) 1 1 2()2 QSQJ M k C k?? ???? ? ? (s) (328) 02)11(2 )1(0 ????? QSQ CkkMJddT ???? 所以， )/()11)(1(40m a x sr a dCkkJM SQ ???? ???? (329) 又已知 nQ ?? 30??， ??? ??? 180 ，所以代入上式中可得 m a x0 ( / m i n)11(1 ) ( )SMn n rJ k C k??????? (330) 又 0()1000SQMkN KW??? 所以， )(1000 0 mNk NM QS ?? ? ? 將上式代入 628 中可得， 200(1 ) 1 1 2()2 1 0 0 0 JT N k C k?? ????? ? ?? 200( 1 ) 12(1 ) ( )2021 J sNC?? ????? ? ? （ 331） 0202 ( 1 ) 12(1 ) 02021 QJdTd N C?? ?? ? ??? ? ? ? 所以， )/()11)(1(2021300m a x sr a dCJNQ ???? ????? （ 332） 再將 nQ ?? 30??， ??? ???180 代入上式中， 0m a x 3010003. 12 1 ( / m i n)1( 1 ) ( 1 )Nn n rJ C????? ?? (333) 式中： N — 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所需液壓功率（ KW） 0? — 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)總效率； 321 ??? ?? ，其中 1? 為回轉(zhuǎn)支承效率； 2? 為減速器效率；3? 為液壓馬達(dá)效率（包括容積效率和機(jī)械效率）； (這里我們?nèi)?1 ?? ， 2 ? ? ， 3 ? ? ) 0 1 .6 ~ 1 .8,JJ??? 這里取為 ； ?、 0? — 轉(zhuǎn)角， ? 的單位為弧度， 0? 的單位為度。 具有無勻速運(yùn)動(dòng)階段三角形速度圖的轉(zhuǎn)臺(tái)最佳速度計(jì)算分析 對(duì)于定量泵驅(qū)動(dòng)空斗單向回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角 39。39。 0 m a x 11()2QZSJ M k C k?? ? ?? ? ? ? （ rad） (334) 所以， )()11(20m a x ra dCkkJM S?? ?? (335) 或， m in )/)11(0m a x rCkkJMn S （??? ? (335) 以 0max1000S NM k ??? 代入式 634 中得 30 m ax01(1 )2021J NC?? ??? (336) 所以， )/()11(2 0 0 0300m a x sr a dCJN?? ??? （ 637） 或， m i n )/)11(300m a x rCJNn （??? ?? （ 338） 在這種情況下，我們知道 39。39。Q Z Q Z? ? ? ?? ? ? 即 )11(2)11(2J m a x2020CkkMJCkkM SS Q ??? ??? 所以， )/(m ax sradQ ??? ? （ 339） 回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間 39。39。 0 m a x 0 m a xQ Z Q Z S S S SJJ JJT t t t t M K M K C M K M K C?? ??? ? ? ? ? ? ? ? 0 m a x1(1 ) ( 1 ) ( )SJ sC M k??? ? ? ? （ 340） 至此，分別用具有勻速階段的梯形圖和沒有勻速階段的三角形圖的最佳轉(zhuǎn)速的計(jì)算分析我們已經(jīng)全部完成了，用正確的運(yùn)用上述公式代入相關(guān)的數(shù)據(jù)，即可得到我們所需要的參數(shù)。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的參數(shù)選擇 計(jì)算轉(zhuǎn)臺(tái)最佳轉(zhuǎn)速的時(shí)候，要先做好回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析，確定轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)角范圍與起動(dòng)、制動(dòng)力矩等參數(shù)。 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 對(duì)于反鏟的方式，由經(jīng)驗(yàn) 公式得 : 滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)： 53128JG? 空斗回轉(zhuǎn)時(shí)： 530 72JG? 由設(shè)計(jì)任務(wù)書我們知道， 10Gt? 代入上式可得： 滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)： ? N m s2 空斗回轉(zhuǎn)時(shí)： 0 ? N m s2 所以， 0 ?? JJ? ,式中 G— 單斗液壓挖掘機(jī)的整機(jī)重量（ t） . 回轉(zhuǎn)所需起動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩估算 行走系統(tǒng)跟地面摩擦產(chǎn)生的力矩 M? 應(yīng)該超過回轉(zhuǎn)最大啟動(dòng)與制動(dòng)力矩。當(dāng)機(jī)械制動(dòng)時(shí)可取 0. 8 ~ 0. 9BMM?? ，僅靠液壓制動(dòng)時(shí) 可取 0. 5 ~ 0. 7BMM?? 。 MB 為作用在轉(zhuǎn)臺(tái)上的最大制動(dòng)力矩。 行走系統(tǒng)與地面摩擦產(chǎn)生的力矩可按下面公式計(jì)算： 44334 9 1 0 4 9 1 0 0 . 5 1 0 5 2 8 9 1 . 3 7 1MG? ?? ? ? ? ? (N m) 式中： G— 挖掘機(jī)總重（ t） . ? — 附著系數(shù)，對(duì)平履帶板取 ，對(duì)帶筋履帶板取 由于本設(shè)計(jì)采用的是機(jī)械制動(dòng)。所以 0 .8 5 0 .8 5 5 2 7 8 3 .6 8 4 4 8 6 6 .1 3BMM ?? ? ? ? (N m) 對(duì)于機(jī)械制動(dòng)，一般取 ? ，因?yàn)?BSMC M? ，所以 4 4 9 5 7 . 6 6 5 2 8 0 9 8 . 5 4 11 . 6 1 . 6BS MM ? ? ? (N m) 轉(zhuǎn)角的選取 從上面的計(jì)算最佳轉(zhuǎn)速的公式可以看出，當(dāng) M、 J、 C、 k 這些參數(shù)確定后，轉(zhuǎn)角決定了轉(zhuǎn)臺(tái)的最佳轉(zhuǎn)速，所以選取比較合適的轉(zhuǎn)角很重要。 一般情況下，中小型液壓挖掘機(jī)轉(zhuǎn)角范圍在 75 ~135 之間，標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)角選擇在 90 ~120 之間比較適當(dāng)，結(jié)合本 設(shè)計(jì)實(shí)際情況，這里選取 105 1 .8 3 2180 ra d??? ? ?，即 105? ? 。 回轉(zhuǎn)速度和時(shí)間的計(jì)算 按兩種方法進(jìn)行計(jì)算： （一） 按三角速度圖計(jì)算 1. 液壓馬達(dá)所需功率 02 8 0 9 8 . 5 4 1 0 . 9 0 1 . 1 0 8 3 2 . 9 61 0 0 0 1 0 0 0 0 . 8 5sQMKN K W?? ??? ? ?? 式中： ? N? m ? ?? 2. 轉(zhuǎn)臺(tái)最佳轉(zhuǎn)速 0 0m a x 301( 1 ) ( 1 )NnnJ C???? ? ?? ? ?? ? ? ? 31000 120 1 ( 1 ) ( 1 )? ? ???? ? ? ? ( / min)r? 式中： 105??? 176。 ? N m s2 ? 由此得 sr adn /m a xm a x ??? ?? 3. 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速比 m a x40 3 .5 1 21 1 .3 9ni n? ? ? 由此得 ?????SM ﹥ MQ = Nm 2s? 則 ?BM M ???? CS Nm 2s? ﹥ ?ZM Nm 2s? 所以，馬達(dá)選取是合理的。 4. 校核最佳轉(zhuǎn)速 3000m a x)11(CJNn?? ?? 31000 105 1 ( 1 )? ? ???? / minr? 式中 : ? 與前計(jì)算的最佳轉(zhuǎn)速基本相等，固選取合理。 5. 滿斗單向最大速度 sr adQ / a x ??? ??? 6. 回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間 39。39。 0 m a x 0 m a xQ Z Q ZS S S SJJ