【導(dǎo)讀】構(gòu)和連桿，隨機器向前運動進行裝載或挖掘，以及提升、運輸和卸載的自行式機械。它廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口和礦山等工程領(lǐng)域。裝載機具有作業(yè)速度。對于加快工程建設(shè)速度，減輕勞動強度，提高工程質(zhì)量，降低工程成本都發(fā)。主要包括裝載機工作裝置的關(guān)鍵零部件，如鏟斗、動臂，連桿機構(gòu)以及。轉(zhuǎn)斗油缸、舉升油缸等，并對重要零件進行了受力分析以及強度校核。第1章裝載機的發(fā)展及應(yīng)用·············································1. 裝載機的發(fā)展與前景·······························································&#18

　　

【正文】 142 1 03 1 3 0 0 03 5 7 0 0 06363?????????????? ???? （ ） EF 段； 軸向力 KNZXPN oEoEoF1 1 5603 2 03 7 515c o s15s in26s in??????? （ ） 剪力 KNZXPQ oEoEoF5021611926747s in7c o s15c o s???????? （ ） 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 圖 圖 搖臂 E點截面形狀圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 彎矩 KNlPMoeoF3 0 3 o s7 5 026c o s????? （ ） 和 DE 段一樣，此處截面 N—— N 如圖 [11]。 M P aM P aFNWM2 0 6][1 8 351 7 81 1 5 0 0 03 0 3 0 0 06363????????????? ???? （ ） 綜上所述 :所選擇的搖臂滿足強度要求。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 第 4 章 工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 轉(zhuǎn)斗油缸的選擇及其作用力的確定 1）轉(zhuǎn)斗油缸作用力的確定。 由圖 所示，裝載機在鏟掘工況，動臂油缸閉鎖，轉(zhuǎn)斗油缸發(fā)出最大崛起力時，其主動力按下式計算： ? ?KNnllllGllllPKPDZF864296185756475631?????????? （ ） 式中 ： K—— 考慮連桿機構(gòu)摩擦損失的系數(shù)，取 K＝ ； ZP —— 最大鏟起力； DG —— 鏟斗自重； n—— 轉(zhuǎn)斗油缸數(shù)。 其中： KNGD ? 2） 根據(jù)載荷和系統(tǒng)壓力計算油缸內(nèi)徑 D。 當油缸大腔進油，活塞桿承受推力 P1 4/21 ?? pDP ? （ ） 即??pPD 14? （ ） 式中： D—— 油缸內(nèi)徑； p—— 系統(tǒng)壓力； η —— 油缸機械效率，對于橡膠密封η =。 由于 FPP?1 則 mmD 258 8 6 4 00 04 6 ???? ?? 在系列中取 D=260mm. 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 3）確定活塞 桿直徑 d。 速比222dDD??? ，壓力較大時選用大值，此處取 2?? 則： mmDd 12)1( ??????? ?? （ ） 圖 取系列值 d=190mm. 4)計算油缸壁厚。 ][2?? Dpy? （ ） 式中： py—— 試驗壓力，取 24MPa； 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 [σ ]—— 許用應(yīng)力， nb?? ?][ ，油缸材料選用 45 號鋼，其 σ b=350MPa，n=5,即 MPa70][ ?? 所以 mmDp y 702 2 6024][2 ????? ?? 在系列中取 δ = 動臂油缸的選擇及其作用力的確定 1）動臂油缸主動力的確定。 由圖 所示，當轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖，動臂油缸產(chǎn)生最大崛起力時其主動力按下式計算： KNPlGlGlPnlKP FbDZH266)(2531 )( ,12111082?????????????? （ ） 式中 ： K2—— 考慮連桿機構(gòu)摩擦損失的系數(shù)，取 K2＝ ； ZaP —— 最大鏟起力； bG —— 動臂自重，在 CAD 中求得其面積，并算出體積從而求得 Gs 約為30KN； n—— 轉(zhuǎn)斗油缸數(shù) ； PF—— 未考慮連桿機構(gòu)摩擦損失的轉(zhuǎn)斗油缸被動力。 2)根據(jù)載荷和系統(tǒng)壓力計算油缸內(nèi)徑 D 。 當油缸大腔進油，活塞桿承受推力 1P 4/21 ?? pD? （ ） 即??pPD 14? （ ） 式中： D—— 油缸內(nèi)徑； p—— 系統(tǒng)壓力； η —— 油缸機械效率，對于橡膠密封η =。 由于 HPP?1 則 mmD 2 6 6 0 0 04 6 ???? ?? 在系列中取 D=150mm. 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 3）確定活塞桿直徑 d。 速比222dDD??? ，壓力較大時選用大值，此處取 2?? 則： mmDd 02 12)1( ??????? ?? ， （ ） 取系列 d=90mm. 4)計算油缸壁厚。 ][2?? Dpy? （ ） 式中： py—— 試驗壓力，取 24MPa； [σ ]—— 許用應(yīng)力， nb?? ?][ ，油缸材料選用 45 號鋼，其 σ b=700MPa，n=5,即 MPa140][ ?? 。 所以 mmDp y 14 02 15 024][2 ????? ?? 在系列中取 δ =13mm 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 工作油路的分析 裝載機工作油路由工作油泵 A 和輔助油泵 B 雙聯(lián) CBG 齒輪油泵供給壓力油。流量總和最大可達 320 升 /分。轉(zhuǎn)向油泵 C 為 CB46[12]。 本裝載機采用順序油路開式系統(tǒng)。順序油路又稱互鎖油路。鏟斗油缸操縱閥離開中位即切斷去動臂油缸操縱閥的油路，欲使動臂油缸動作，必需使鏟斗油缸操縱閥回中位。因此動臂與鏟斗不能進行復(fù)合動作，所以各油缸推力較大。 工作油路包括動臂油缸和鏟斗油缸兩個執(zhí)行元件。裝載機動臂要求具有較快的升降動作和良好的慢速微調(diào)性能。動臂油缸的控制閥為四位六通閥（提升、鎖緊、下降、浮動）。當四位閥處于圖示的中位時，油缸鎖緊和油泵卸載。如果將四位閥換接 a 或 b位，則油液進入油缸大腔或小腔驅(qū)動動臂升降，這時 靠換向閥閥口的開度進行節(jié)流調(diào)節(jié)。當動臂舉升到最高位置時，氣壓系統(tǒng)的二位電磁閥接通氣路，使壓縮空氣進入四位閥松開彈跳定位鋼球，閥桿便在彈簧作用下回到中位，于是動臂自動限位。同樣動臂下降到最低位置時，亦能自動限位。當閥接 c 位時，油缸處于浮動狀態(tài)，以便空斗能迅速下降，甚至在發(fā)動機熄火的情況下也能降下鏟斗。此外，在堅硬地面上鏟取物湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 料或進行刮平作業(yè)時也需要浮動工位。 鏟斗油缸與動臂油缸兩者并不要求同時作用，但需保證鏟斗油缸能優(yōu)先動作，因此控制鏟斗油缸的三位六通閥（上轉(zhuǎn)、鎖緊、下轉(zhuǎn)）應(yīng)在動臂油缸的四位閥之前。鏟斗 油路也設(shè)有限位機構(gòu)，即當鏟斗在高出傾翻卸料完畢之后操縱三位閥使鏟斗上轉(zhuǎn)到一定位置便自動限位，這個位置能使鏟斗隨動臂下降到停機面剛好水平位置，無需再調(diào)平。此外，在鏟斗油缸的小腔油路中還設(shè)有雙作用安全閥，它的作用是在動臂升降過程中，鏟斗油缸的連桿機構(gòu)由于動作不協(xié)調(diào)而受到某種程度的干涉，即在動臂提升時，鏟斗油缸的活塞桿又被拉出的趨勢，而在動臂下降時，活塞桿又被強制頂回，這時鏟斗油缸三位控制閥處于中位，油路不通。為防止油路過載或出現(xiàn)真空，雙作用安全閥可起到緩沖補油的作用。其中過載閥的油壓調(diào)定位 80 公斤 /厘米 2，此壓 力已能滿座油缸小腔在轉(zhuǎn)斗卸料時所需要的壓力。當小腔受到干涉后壓力超過調(diào)定值時，便可從過載閥釋放部分壓力油回油箱，使油缸得到緩沖。在小腔產(chǎn)生真空時，可從單向閥向油箱吸油補空。應(yīng)當指出，鏟斗油缸的大腔也應(yīng)該設(shè)置雙作用安全閥，使油缸大小腔的緩沖和補油彼此協(xié)調(diào)的更加合理。如在活塞桿被向外拉出小腔 受壓釋放部分壓力油時，活塞向前移動，大腔就要產(chǎn)生真空，但若在大腔上也設(shè)有雙作用安全閥就可以準確及時進行補油。油缸大腔在鏟斗鏟掘物料時所需要的壓力較大，有系統(tǒng)的安全閥調(diào)定為 150 公斤 /厘米 2。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 工作裝置油路設(shè)計 工作裝置油路如圖 所示： 圖 ZL50裝載機液壓系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向油缸 轉(zhuǎn)斗油缸 動臂油缸 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 結(jié) 論 經(jīng)過近兩個月的努力，我終于完成了題為《裝載機工作裝置及其液壓系統(tǒng)設(shè)計》的畢業(yè)設(shè)計。在這個過程中，我收獲良多，畢業(yè)設(shè)計作為大學(xué)中必修的一門課程，它賦予了我們多重使命。從學(xué)習(xí)方面來講，它既考驗了我們大學(xué)四年來是否學(xué)好了扎實的基本功，又檢驗了我們是否能夠 靈活應(yīng)用所學(xué)的各科知識，并且，畢業(yè)設(shè)計使我重溫了所學(xué)的各科知識，特別是充分應(yīng)用了《機械原理》、《材料力學(xué)》、《液氣壓傳動》等多門課程的知識。本次設(shè)計的輪式裝載機用液壓系統(tǒng)控制，可以實現(xiàn)自動放平， 具有 作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等特點 ； 從培養(yǎng)思維方式方面來講，它培養(yǎng)了我如何收集和查詢各種材料，去偽存真，并充分應(yīng)用?？梢哉f，雖然畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)生活的一個終點，卻是走向社會的一個起點，它所給與我們的一切將對走向社會的我們起到很大的幫助。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 參考文獻 [1]章宏甲．液壓傳動 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 1999:5972. 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