【文章內(nèi)容簡介】 時泥土的流動性越好，但對于流動性差的巖石等，則應(yīng)將底邊加長而弧度減小，使鏟斗容積加大，比較容易鏟取。但是，當(dāng)?shù)走呥^長，則鏟斗的鏟起力變小，且鏟斗插入料堆的插入阻力與刃口的插入深度成比例的急劇增加，相反，如底邊短，不但鏟斗的鏟起力 大，而且卸載時，斗刃口的降落高度小，也易于將物料卸凈。因此，鏟斗轉(zhuǎn)鉸銷的位置以近于刃口處為好，在極端時也有將轉(zhuǎn)鉸銷布置在鏟斗內(nèi)部。 綜上選用直線型切削刃帶斗齒鏟斗 ,鏟斗形狀如圖 22 所示。 鏟斗基本參數(shù)的確定 鏟斗寬度 KB 應(yīng)大于輪胎外側(cè)寬度 50100 毫米，以防止鏟掘物料所形成的階梯地面，而損傷輪胎側(cè)面和容易打滑而影響牽引力。 鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑是指鏟斗的轉(zhuǎn)鉸中心與切削刃之間的距離。由于鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑不僅影響鏟起力和插入阻力的大小， 而且與整機(jī)的總體參數(shù)有關(guān)。因此鏟斗的其它參數(shù)依據(jù)它來決定。鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑可按下式計算： ? ?? ?mc t gBVRbKZgp?????? ?????? ?????? ?????00020210 i nc o ????????? （ 41） 式中： PV —— 幾何斗容量 (m3)； B。 —— 鏟斗內(nèi)側(cè)寬度 (m)； g? —— 鏟斗斗底長度系數(shù)，通常 ~?g? z? 一 — 后斗壁長度系數(shù)，通常 ~?z? ； k? —— 擋板高度系數(shù)，通常 ~?k? ； R? —— 斗底和后斗壁直線間的圓弧半徑系數(shù)，通常 ~?R? ； 1? —— 擋板與后斗壁問的夾角，通常 001 10~5?? ； 0? —— 斗底和后斗壁間的夾角，通常 000 52~48?? ， 其中由所給輪胎型號得： wB =452mm 所以有： gB = B + wB +2（ 50100） =1480+452+118=2050 鏟斗側(cè)壁厚度取 20mm 所以有： 0B = gB － 2 20=2021mm 由式 ?phVV 知 PV =Vh /=3。 取λ g =，λ z=，λ k=，λ b =， 1? =80， 0? =45 0， 0? =550。 得出： 0R =， 鏟斗主 要結(jié)構(gòu)參數(shù) 10 .斗底長度 lg： lg= g? * 0R ==。 20 .后斗壁長度 lz： lz= z? * 0R ==。 30 .擋板高度 lk： kl = 0R = 40 .鏟斗圓弧半徑： 1R = 0R = 50 .鏟斗與動臂鉸銷距斗底的高度： bh = 0R =， 由以上參數(shù)畫出鏟斗基本參數(shù)簡圖（ 圖 23）。 鏟斗斗容計算 幾何斗容 (平裝斗容 ) PV 對 于裝有擋板的鏟斗： PV = 0SB － 223ab (m3) （ 42） 式中： S—— 鏟斗橫截面面積 (m3) 0B —— 鏟斗內(nèi)壁寬度 (m) a —— 擋板高度 (m) b —— 斗刃刃口與擋板最上部之間的距離 (m) 圖 44 鏟斗鏟斗截面計算 由圖知 a=kl = 0R =， b= 2 2 2 2 202C N N D N O C O C O N O C O S N D?? ? ? ? ? = 2 2 2 02g z k g zl l l l l C O S ?? ? ? =(m) S= 1 2 3 4 5S S S S S? ? ? ? (㎡ ) （ 43） 式中： 1S —— 扇形 AGF 的面積 (㎡ ) 2S —— 直角三角形 GFN 的 面積 (㎡ ) 3S —— 直角三角形 GAC 的面積 (㎡ ) 4S —— 三角形 CGN 的面積 (㎡ ) 5S —— 直角三角形 CND 的面積 (㎡ ) 1S =GF2 ? ?0 0180360? ?? = ? ?00180 45360? ? =(㎡ ) 2S =12 GF FN=12 0tan 2zl ??????????=(㎡ ) 3S =12 GA CA=12 0tan 2zl ??????????= (㎡ ) 4S = ? ?? ?? ?P P C N P C G P N G? ? ? CN= CG= 22GA CA? = NG= 22GF FN? = ? ?12P C N C G N G? ? ?= 4S = ? ?? ?? ?P P C N P C G P N G? ? ?=(㎡ ) 5S =12 ND CN=12 kl = (㎡ ) S = 1 2 3 4 5S S S S S? ? ? ?=++++= (㎡ ) 把以上數(shù)據(jù)代入公式（ 42）得： 平裝斗容： PV = － ? ?22 23 163 ? =(m3) 額定斗容 (堆裝斗容 ) HV 鏟斗堆裝的額定斗容 HV 是指斗內(nèi)堆裝物料的四邊坡度均為 1： 2，此時額定斗容可按下式確定： HV = ? ?2 2086P bB bV a c? ? ? (m3) （ 44） 式中 c—— 物料堆積高度 (m)。 2214 2 bacb ba?? ?=(m) （ 45） 得： HV =(m3) HV = (m3) 與所給額定斗容 1 (m3) 相差 ﹪，滿足設(shè)計要求。 工作機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)的尺寸參數(shù)設(shè)計 根據(jù)裝載機(jī) 的用途、作業(yè)條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等擬訂的設(shè)計任務(wù)書的要 求，選定了工作裝置結(jié)構(gòu)形式以后，可開始進(jìn)行工作裝置連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計。工作裝置連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計任務(wù)是確定個連桿的尺寸和相互間的位置關(guān)系，以滿足設(shè)計 中規(guī)定的使用性能及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。由于連桿尺寸以及銷軸位置的相互影響，連桿機(jī)構(gòu)的可變性很大，同時有受結(jié)構(gòu)的限制，可變參數(shù)甚多，因而無法單純采用理論計算的方法來確定，目前大多數(shù)采用圖解法并配合統(tǒng)計或類比法加以確定。本設(shè)計采用圖解法。 工作機(jī)構(gòu)的基本給構(gòu)如圖（ 45）所示。鏟斗 動臂 連桿 搖臂 轉(zhuǎn)斗 油缸 舉臂 (舉升 )油缸 6 等組成。整個工作機(jī)構(gòu)鉸接在車架 7 上。 圖 45 裝載機(jī)工作裝置圖 機(jī)構(gòu)分析 反轉(zhuǎn)六桿工作機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)斗機(jī)構(gòu)和動臂舉升機(jī)構(gòu)組成轉(zhuǎn)斗油缸 CD,搖臂 CBE，連桿 FE，鏟斗 GF，動臂 GBA ，機(jī)架 AD 六個構(gòu)件組成，由于 AD 和 GF 轉(zhuǎn)向相反，所以此機(jī)構(gòu)稱為反轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)簡圖如圖（ 46）所示。 舉升機(jī)構(gòu)主要由舉臂油缸 HM 和動臂 GBA 構(gòu)成，若將整個反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)放置在直角坐標(biāo)系中，只要確定出九個鉸鏈點 GFEBCDAH 和 M 的位置就可求得工作機(jī)構(gòu)連桿系統(tǒng)中個構(gòu)件的尺寸參數(shù)值。 圖 46 反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)簡圖 4． 4． 2 尺寸參數(shù)設(shè)計的圖解法 圖解法是在初步確定了最大卸載高，最小卸載距離，卸載角等參數(shù)后進(jìn)行的。 （一） 動臂與鏟斗，搖臂，機(jī)架的三個鉸鏈點 GBA 的確定 1．定坐標(biāo)系 先在坐標(biāo)紙上選取直角坐標(biāo)系 XOY，并選定長度比例 2．畫 鏟斗圖 把已畫好的鏟斗橫截面外廓圖按比例畫在坐標(biāo)里，斗尖對準(zhǔn) O 點，與 X軸成 5~3 度的前傾角。此時鏟斗插入料堆的位置工礦 錯誤 !未找到引用源。 。 3．確定動臂與鏟斗的鉸鏈點 G 由于 G 點的 X 坐標(biāo)值越小轉(zhuǎn)斗鏟取力就越大，所以 G點靠近 O點是有利的，但受斗底和最小離地高度的限制，不能隨意的減小；而 G點的 Y坐標(biāo)值增大時，鏟斗在料堆中的鏟取面積增大，裝的物料多，但這樣縮小了 G 點與連桿鏟斗鉸接點 F的距離，使崛起力下降。 綜合考慮各種因素的影響，設(shè)計時，一般根據(jù)坐標(biāo)紙上工 況 錯誤 !未找到引用源。 時鏟斗的實際情況，在保證 G 點 Y 坐標(biāo)值 YG=250350mm 和 X 坐標(biāo)值 XG盡可能小而且不與斗底干涉的情況下，在坐標(biāo)圖上人為的把 G點初步確定下來。 A 以 G 為圓心，使鏟斗順時針轉(zhuǎn)動，至鏟斗斗底與 x 軸成 045 ， 即工礦 錯誤 !未找到引用源。 。 把已經(jīng)選定的輪胎外輪廓畫在坐標(biāo)圖上。作圖時應(yīng)使輪胎前沿與工況 錯誤 !未找到引用源。 時的鏟斗后壁的間隙盡量的小些，目的使機(jī)構(gòu)緊湊、前懸 小，但一般不小于 50mm；輪胎中心 Z點的 Y坐標(biāo)值應(yīng)等于輪胎的工作半徑 Rk 。 )]1()(2[ ????? kZ bbHdRY 202 5 . 4 0 . 6 4 1 6 (1 0 . 0 8 )2??? ? ? ? ????? =560(mm) 輪胎選標(biāo)準(zhǔn)系列 : 1620 外直徑為 1360? 10mm， （ a） 根據(jù)最大卸載高度 h和最小卸載距離 l和卸載角 ? 畫出工礦 Ⅳ ， G 點位置為 G 39。以 G 39。點為圓心，順時針旋轉(zhuǎn)鏟斗，使鏟斗口與 x軸平行，即得鏟斗被舉升到最高位，即工況圖 錯誤 !未找到引用源。 。 (b)連接 G和 G39。 ，作 G G39。 的垂直平分線， A 點必在垂直平分線上，且 A點取在前輪的右上方，與前軸心水平距離為軸距的 1/3～ 1/2 處。如圖（ 47）所示： 圖（ 47）動臂與車架鉸點確定 5. 確定動臂與搖臂的鉸接點 B B 點位置是一個十分關(guān)鍵的參數(shù)。它對連桿機(jī)構(gòu)的傳動比，倍力系數(shù)，連桿機(jī)構(gòu)的布置以及轉(zhuǎn)斗油缸的長度等都有很大影響。一般 B 點在 AG 連線的上方，過 A 點水平線下方，相對于前輪外廓， B 點在其左上方。 （二）連桿與鏟斗和搖臂兩個鉸接點 E﹑ F 的確定 確定 E﹑ F 兩點時，既要考慮對機(jī)構(gòu)運動學(xué)的要求，如必須保證鏟斗在各工礦時的轉(zhuǎn)角又要注意動力學(xué)的要求，如鏟斗在鏟裝物料時輸出較大的力，同時還要考慮各種機(jī)構(gòu)運 動被破壞的現(xiàn)象。 1．按雙搖桿條件設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)，并令 GF 桿為最短桿， BG 為最長桿，即必有： GF+BGFE+BE 若令 GF=a,FE=b,BE=c,BG=d,并將上式兩邊同時除以 d得下式： 1???? dadcdbK 初步設(shè)計時，上式可在下列值內(nèi)選?。? ~?K da )~(? dc )~(? 因為 d值已經(jīng)由 — 確定，所以可求得 a、 b、 c 三值。 初選： d=1400mm, a=532mm, c=924mm b=980mm. E和 F 點位置 這兩點位移的確定要綜合考慮如下四點要求： 1)E 點不可與前橋相碰，并有足夠的最小離地高度； 2)工況 I 時，使 EF 桿盡處與 G 桿垂直，這樣可獲得較大的傳動角和倍力系放； 3)工況時， EF 與 GF 兩桿的夾角必須小于 170 度，即傳動角不能小于 l0 度，以免機(jī)構(gòu)運動時發(fā)生自鍘； 4)工況 錯誤 !未找到引用源。 時，EF與 GF 桿的傳動角也必須大于 l 0 度。 具體作法有兩種： 1)初選 E 點法 如圖 4— 9 所示，鏟斗取工況 I 。以 B 點 為圓。以 BE＝ c為半徑畫??；人為地初選 E 點，使其落在 B 點右下方的 弧段上；再分別以 B點和 G 點為圓心，以 FE＝ b和 GF＝ a分別為半徑畫弧，得交點，即為 F。 2)圖解法 分別以 B點和 G點為圓心， c 和 22 ba ? 分別為半徑畫弧，其交點為 E；再分別以 G 和 E 點為圓心， a 和 b 為半徑畫弧，則其交點必為 F。如下圖所示： 若上述所得 E 和 F點均滿足要求則罷，否則，可調(diào)整 a、 b、 c 長度，重新作圖，直至滿意為止。但是，同時滿足上述四點要求是不易的，尤其若保證 EF 上 GF是很難的，所以，設(shè)計時，一般使 EFG? 不小于 70? 即可。 3．為了防止機(jī)構(gòu)出現(xiàn)“死點”、“自鎖”或“撕裂”設(shè)計時還應(yīng)滿足下列不等式： 工況 l時 GF 十 FE＞ GE 工況 IV 肘 FE 十 BE＞ FB 最后得出的Ｅ和Ｆ如圖（４－８）所示： 圖（４－８）Ｅ和Ｆ的確定 （三）轉(zhuǎn)斗油缸與搖臂和機(jī)架的鉸鏈點 C和 D 的確定 １ .確定 C點 從力傳動效果出發(fā)，顯然使搖臂 BC 段長一些有利，那樣可以增大轉(zhuǎn) 斗油缸的作用力臂，使攫