裝載機(jī)工作裝置及其液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 06:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)算得：。 第3章 工作裝置的受力分析與強(qiáng)度校核 鏟斗的重量由兩部分組成，一部分是圍成鏟斗的鋼板的重量G1，另一部分是筋板、吊耳等附屬裝置的重量ΔG，估算ΔG的值為10％G[4]。則 ()又 ()式中 S1——鏟斗側(cè)壁的面積； t——鏟斗壁厚； S2——斗底和后斗壁的面積； SK——檔板面積； ρ——鋼板的密度（取ρ=7850kg/m3）； g——重力加速度（取g=10N/Kg）。由前述可得 S1= t= S2= m2 SK= m2 代入各項(xiàng)數(shù)據(jù)可得： （） （） 認(rèn)為動(dòng)臂軸線與連桿——搖臂軸線處于同一平面， 則所有的作用力都通過構(gòu)件(除鏟斗外)斷面的彎曲中心，即略去了由于安裝鉸座而產(chǎn)生的附加的扭轉(zhuǎn)，從而可以用軸線、折線或曲線來(lái)代替實(shí)際構(gòu)件。 工作裝置的受力分析 將工作裝置簡(jiǎn)化為平面問題進(jìn)行受力分析。工作裝置的受力分析，就是根據(jù)各種工況下作用在鏟斗的外力，用解析法或圖解法求出對(duì)應(yīng)工況下工作裝置各構(gòu)件的內(nèi)力。[5]； 工作裝載受力分析（a） 鏟斗脫離體；（b）連桿脫離體；（c）搖臂脫離體；（d）動(dòng)臂脫離體1)取鏟斗為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析鏟斗的受力：由 （） （） 由 （） 所以 （） 由 （） 得 （） 2)取連桿為脫離體，根據(jù)平衡原理，作用于連桿兩端的力大小相等，方向相反。即： （）由圖示受力分析可知，連桿此時(shí)受拉。3)取搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分橋搖臂的受力： 由 （） 由 （）由 （）4)取動(dòng)臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析動(dòng)臂的受力： （） 得 （） 得 （） 1)取鏟斗為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析鏟斗的受力： 由 （） 得 （） 由 （） 得 （） 由 （）得 （） 2)取連桿為脫離體，根據(jù)平衡原理，作用于連桿兩端的力大小相等，方向相反。即： （）由圖示受力分析可知，連桿此時(shí)受拉。 3)取搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分橋搖臂的受力； 得 （） ()得 （）得 （） 4)取動(dòng)臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析動(dòng)臂的受力： 得 （） 得 （） 得 （） 動(dòng)臂可看成是支承在前車架A點(diǎn)和動(dòng)臂油缸上鉸點(diǎn)H點(diǎn)的雙支點(diǎn)懸臂梁()，為簡(jiǎn)化計(jì)算，將動(dòng)臂主軸線分為BI、IJ、JA等折線，分別求各段內(nèi)的內(nèi)力Q、N、M的值。動(dòng)臂的危險(xiǎn)斷面通常在H點(diǎn)附近，此斷面上作用有彎曲應(yīng)力和正應(yīng)力[6]： MPa （）式中 M——計(jì)算斷面上的彎矩（）； N——計(jì)算斷面上的軸向力(N)； F——計(jì)算斷面的截面積(m2)； W——計(jì)算斷面的抗彎斷面系數(shù)(m3)。 MPa （）式中——計(jì)算斷面中性軸Z處的靜矩（m3）； Q——計(jì)算斷面的剪力(N)； b——計(jì)算斷面的寬度（m）； ——計(jì)算斷面時(shí)對(duì)中性軸Z的慣性矩（m4）。動(dòng)臂計(jì)算斷面通常為槽形[7]，則： MPa （）強(qiáng)度計(jì)算中許用應(yīng)力[σ]按下式選?。? MPa （）式中 σs——材料的屈服極限，國(guó)內(nèi)裝載機(jī)工作裝置的動(dòng)臂以及搖臂通常采用45鋼，其σs=350MPa； n——安全系數(shù)，設(shè)計(jì)手冊(cè)中規(guī)定n≈～，考慮工程機(jī)械工作繁重，作業(yè)條件惡劣及計(jì)算上的失誤，一般取n﹥，此處取n=。則 MPa () () 動(dòng)臂強(qiáng)度校核圖 BI段：彎矩 () 軸向力 () 剪力 ()查表取動(dòng)臂臂寬h=200mm，臂厚b=75mm，臂高d=9mm，W=191F=。綜上所述得： () ()IJ段： 彎矩 () 軸向力 () 剪力 ()查表取動(dòng)臂臂厚b=60mm，臂寬h=500mm，臂高d=，W=879F=。綜合各式得： () () 綜上所述，所選動(dòng)臂滿足強(qiáng)度要求。 因裝載機(jī)受力點(diǎn)較大的在動(dòng)臂與機(jī)座連接處，故此次鉸銷的強(qiáng)度校核點(diǎn)就選用動(dòng)臂與機(jī)座連接處的鉸銷。目前國(guó)內(nèi)外一些工程機(jī)械工作裝置上采用密封式鉸銷。所謂密封式鉸銷，就是鉸銷軸套的端部加一個(gè)密封圈，密封圈可以防止?jié)櫥瑒┬孤都皦m土進(jìn)入，因此可延長(zhǎng)軸銷和軸套銷的使用壽命及減少定期潤(rùn)滑的次數(shù)，使日常維修工作所消耗的時(shí)間及費(fèi)用減少。因鉸銷主要受力為剪切力，故工作裝置各鉸銷的強(qiáng)度計(jì)算都采用下面的計(jì)算公式：銷軸的切應(yīng)力： （）——銷軸的許用切應(yīng)力； ——計(jì)算載荷，為鉸點(diǎn)所受載荷一半；A——鉸銷的橫截面積； （）取鉸銷直徑為30mm，A；鉸銷材料選用40Cr,其則： ()銷軸的切應(yīng)力： () 銷軸支座的擠壓應(yīng)力： （）銷軸套的擠壓應(yīng)力： （） 綜上所述，所選鉸銷合格。 裝載機(jī)在工作中，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。其計(jì)算根據(jù)材料學(xué)第一強(qiáng)度理論公式進(jìn)行[8]。連桿的強(qiáng)度校核： MP
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