【正文】 s 121211????????????????????? （ 4— 11） 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 25 由 ? ????? 0c o s,0 1 BcaX XPPX ? （ 4— 12） 所以 ? ?? ?KNPPX caXB4 7 86c o s1 8 42 9 5c o s01??????? ? （ 4— 13） 由 ? ?????? 02s i n,01 DaZBc GPZPZ ? (4— 14) 則 KNGPPZ DcaZB24 8 in1 8 42s in01?????????????? ???? ? （ 4— 15） 如圖 3— 24b 所示，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： DC PP ? （ 4— 16） 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 26 由圖示受力分析可知，連桿此時(shí)受拉。 如圖 4— 4c 所示，取搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分橋搖臂的受 力； 由 34332324 c oss i nc oss i n0???? hPlPhPlPMFFDDE ????? ?? （ 4— 17） KNP F438 8s i n1488c o s5516s i n8006c o s776295? ???????????? (4— 18) 由 KNPPXPPXXDFEDFE7276c o s2958c o s438c o sc o s0c o sc o s,02323??????????????????? （ 4— 19） 由 KNPPZPPZZDFEDFE306s i n2958s i n438s i ns i n0s i ns i n,02323???????????????????? （ 4— 20） 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 27 如圖 3— 24d 所示，取動(dòng) 臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析 動(dòng)臂的受力： 由? ?? ?KNlhlZhXlZhXPlZhXlZhXlhPMEEBBHEEBBHA44315s i n33915c o s742s i nc o s0s i nc o s,04546657765774546?????????????????????????????????? （ 4— 21） 由 KNXXPXXXPXXEBHAEBHA67772747815c o s443c o s0c o s,044?????????????????? （ 4— 22）由 KNPZZZZZPZZHEBABEHA16015s i c o s0s i n,0044??????????????????? （ 4— 23） b）垂直偏載（ Pxa=0,Pza=116KN） 與求水平偏載一樣， 如圖 4— 4a 所示，取鏟斗為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析鏟斗的受力： 由 ? ?0BM ? ?121211 s i nc o s ?? ??????? lhPlPhP CaZaX （ 4— 24） KNlhlPhPP aZaXc4 9 56s i n4 0 06c o s3 6 05 0 024 8 5 3 01 1 62 2 00s i nc o s 121211????????????????????? （ 4— 25） 由 ? ????? 0c o s,0 1 BcaX XPPX ? （ 4— 26） 所以 ? ?? ?KNPPX caXB4 9 26c o s4 9 50c o s01??????? ? （ 4— 27） 由 ? ?????? 02s i n,01 DaZBc GPZPZ ? （ 4— 28）太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 28 則 KNGPPZ DcaZB6124 8 in4 9 51 1 62s in01??????????? ???? ? （ 4— 29） 如圖 3— 24b 所示，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： DC PP? （ 4— 30） 由圖示受力分析可知，連桿此時(shí)受拉。 如圖 4— 4c 所示，取搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分橋搖臂的受力； 由 34332324 c oss i nc oss i n0???? hPlPhPlPMFFDDE ????? ?? （ 4— 30） KNP F7 3 5 185 4 77 7 284 9 5? ???? (4— 31) 由 KNPPXPPXXDFEDFE12206c o s4958c o s735c o sc o s0c o sc o s,02323??????????????????? （ 4— 32） 由 KNPPZPPZZDFEDFE6s i n4958s i n735s i ns i n0s i ns i n,02323????????????????????? （ 4— 33） 如圖 3— 24d 所示，取動(dòng)臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析動(dòng)臂的受力： 由? ?? ?KNlhlZhXlZhXPlZhXlZhXlhPMEEBBHEEBBHA20015s i n68015c o s806s i nc o s0s i nc o s,04546657765774546?????????????????????????????????? （ 4— 34） 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 29 由 KNXXPXXXPXXEBHAEBHA921122049215c o s200c o s0c o s,044?????????????????? （ 4— 35） 由 KNPZZZZZPZZHEBABEHA4115s i c o s0s i n,0044?????????????????? （ 4— 36） 比較兩種工況可知第 5 種典型工況受力比較大，故取第 5 種工況為例進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。 工作裝置的強(qiáng)度 校 核 根據(jù)計(jì)算工況及其受力分析，即可按強(qiáng)度理論對(duì)工作裝置主要構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 動(dòng)臂 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 (圖4— 5)， 為簡化計(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 一般 在 H 點(diǎn)附近，在此斷面上作用有 彎曲應(yīng)力和正應(yīng)力： ? ??? ??? FNWM (MPa) （ 4— 37） 式中 M—— 計(jì)算斷面上的彎矩 （ mN? ） ； N—— 計(jì)算斷面上的軸向力 (N)； W—— 計(jì)算斷面的抗彎斷面系數(shù) (m3) F—— 計(jì)算斷面的截面積 (m2)。 ][10 6m a xm a x ?? ??? bJQSZ Z （ MPa） （ 4— 38） 式中 Q—— 計(jì)算斷面的剪力 (N)； SZmax—— 計(jì)算斷面中性軸 Z 處的靜矩（ m3） ； JZ—— 計(jì)算斷面時(shí)對(duì)中性軸 Z 的慣性矩（ m4） ； b—— 計(jì)算斷面的寬度（ m）。 因?yàn)閯?dòng)臂計(jì)算斷面多為矩形，則 6m ax 1023?? F Q? （ MPa） （ 4— 39） 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 30 圖 4— 5 動(dòng)臂強(qiáng)度校核圖 強(qiáng)度計(jì)算中許用應(yīng)力 [σ ]按下式選取 ns?? ?][ （ 4— 40） 式中 σ s—— 材料的屈服極限，國內(nèi)裝載機(jī)工作裝置的動(dòng)臂以及搖臂多采用16Mn 鋼，其 σ s=360MPa； 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 M P a1 2 02 0 ][][ ???? ?? BI 段 ： 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 31 彎矩 mNLZLXM BB?????????1 5 2 3 2448)11c o s6111s i n492( 0031 (4— 41) 軸向力 KNZXNooBB49515s in6115c o s492s inc o s 11????? ?? (4— 42) 剪力 KNZXQooBB15411c o s6111s in492c o ss in 11????? ?? (4— 43) 參考柳工 856 型裝載機(jī)，取動(dòng)臂厚 b=60mm，寬 h=200mm 則 322 ?????? bhW m3 (4— 44) F=bh==12x103m2 (4— 45) 將式 (4— 41)(4— 42) (4— 43) (4— 44)及 (4— 45)代入式 （ 4— 37）和 (4— 39))得： M P aM P aFNWM 200][79101012 15232 6363 ??????????? ?? ?? MP aMP aF Q 120][191010122 15400 03102 3 636m a x ?????? ???? ? ?? IJ 段 ： 彎矩 mKNLZLXLZLXM EEBB??????????????4372431 (4— 46)軸向力 KNZZXXNooEBBB62931s i o s1220492s i nc o s 22??????????）（）（）（）（ ?? (4— 47) 剪力 KNZZXXQooEBBB38431c o i n1220492c o ss i n 22??????????）（）（）（）（ ?? (4— 48) 參考柳工 856 型裝載機(jī)，取動(dòng)臂厚 b=60mm，寬 h=450mm 則 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 32 322 ?????? bhW m3 (4— 49) F=bh==27x103m2