【正文】 Pb： （34）由于；；因此取，作為計算外載荷?！　　　　　　　D（５－２）認(rèn)為動臂軸線與連桿——搖臂軸線處于同一平面，則所有的作用力都通過構(gòu)件斷面的彎曲中心，既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、折線或曲線來代替實際構(gòu)件。 通過學(xué)習(xí)上面的分析與假設(shè)，就能將工作裝置這樣一個空間超靜定結(jié)構(gòu)，簡化為平面問題進(jìn)行受力分析?！　⊥廨d荷確定之后，即可求出對應(yīng)工況的工作裝置的內(nèi)力，通過各個工況外載荷的對比可以發(fā)現(xiàn)工況（Ｃ）所受外載荷最大，而偏載工況在實際工作過程中時不允許過多出現(xiàn)的。所以選取工況（C）即水平對稱受載工況作為典型工況進(jìn)行各構(gòu)件的內(nèi)力計算和強度校核。 工作裝置的受力分析，就是根據(jù)上述各種工況下作用在鏟斗我外力，用解析法或圖解法求出對應(yīng)工況下工作裝置各構(gòu)件的內(nèi)力。工況（C）的受力分析如圖（53）所示：圖（53）工作裝置受力分析圖取鏟斗為隔離體，根據(jù)受力平衡：由 所以： =。由 所以： =。由 所以： = 取連桿為隔離體，連桿為二力桿，根據(jù)受力平衡得： 取搖臂為隔離體，根據(jù)受力平衡： 由 所以： = 由 所以： =158。4KN 由 所以： =取動臂為隔離體，根據(jù)受力平衡：由 所以： =由 所以： =由 所以： = 四 工作裝置強度校核 根據(jù)典型工況受力分析求出各個構(gòu)件的作用力，找出危險截面，按照強度理論即可對工作裝置的主要構(gòu)件進(jìn)行強度校核。在進(jìn)行強度校核時，各種材料的許用應(yīng)力按照下式?。? 式中：————材料的屈服強度極限； n————安全系數(shù)，設(shè)計手冊中規(guī)定n=，由于裝載機(jī)作業(yè)繁重，動載荷較大，并考慮到計算方法的簡化的影響，可按下述選?。簩τ趯ΨQ工況。、參考國內(nèi)外同類型的裝載機(jī)工作裝置各主要構(gòu)件的材料，本次設(shè)計選?。簞颖酆瓦B桿的材料為16Mn 鋼；搖臂材料選取Q235鋼；銷軸材料用40Ｃｒ。查機(jī)械設(shè)計手冊可知：　?。保禡n鋼： =330—360ＭＰａ　　　Ｑ２３５鋼：　?。剑玻常礛Pa　　?。矗埃茫颍骸　　。剑福埃癕Pa一般取：　　?。保禡n鋼：=３６０MPa，＝?。眩玻常典摚海剑玻常礛Pa　　　４０Ｃｒ：?。剑福埃癕Pa　　?。ㄒ唬畡颖坌：恕　　颖劭煽闯墒侵卧谲嚰埽咙c和動臂舉升油缸上鉸接點Ｈ點的雙支點懸臂梁，其危險截面在H點附近，強度計算時，把動臂分成4段，如圖（54）所示：　　　　　　　　 圖（54）動臂受力分析圖每個區(qū)段上分別作用有彎曲應(yīng)力、正應(yīng)力和剪切應(yīng)力，分別算出各段內(nèi)危險截面的內(nèi)力，按照下述方法進(jìn)行校核：正應(yīng)力： 式中： M————計算斷面的彎矩，Ｎｍ；　　　　Ｗ————計算斷面的抗彎截面系數(shù)，；　　　　Ｎ————計算斷面的軸向力，Ｎ；　　　?。痢嬎銛嗝娴拿娣e。剪切應(yīng)力：　　　　式中：　　?。选嬎銛嗝娴募袅?，Ｎ；　　?。痢嬎銛嗝娴拿娣e。取Ｈ點處的ｍ－ｍ，ｎ－ｎ斷面進(jìn)行強度校核。在ｍ－ｍ斷面上：彎矩：　　　　?。剑磔S向力： 　　?。竭x?。簞颖酆穸葹椋常埃恚?，計算斷面的高度為３８０ｍｍ?！。恚頂嗝娴膶Υ笳龖?yīng)力和最大剪切應(yīng)力分別為：　　?。剑剑保福癕Pa　　　?。恚斫孛鏉M足設(shè)計安全性的要求。在ｎ－ｎ斷面上：　　　彎矩：　　　　?。剑　　≥S向力：　　　　?。剑睿罱孛媾cｍ－ｍ截面幾何性質(zhì)相同ｎ－ｎ截面：　選取動臂厚度為３０ｍｍ，斷面高度為３９０ｍｍ所以：　　　　　?。睿罱孛娴淖畲髲澢鷳?yīng)力為；　　?。剑保担常叮叮停校幔剑保福癕Pa　　　ｎ－ｎ截面滿足設(shè)計安全性能的要求。（二）．搖臂強度校核搖臂的材料取Q235鋼，則ss=235MPa，其危險斷面通常取在E點附近，在此斷面上作用有彎曲應(yīng)力和正應(yīng)力，其方法與動臂相同。 危險截面通常在E點附近，所以對過E點附近取截面。M==m N=PFcos60==?m 把搖臂設(shè)計成矩形截面，取截面的寬度為8cm，h=40cm， =＜＝　　　搖臂設(shè)計滿足安全設(shè)計的要求。（三）．連桿強度校核計時把連桿設(shè)計成矩形桿（即連桿斷面為矩形），有材料力學(xué)知道，斷面的一邊為另一邊的二倍時，連桿的彎曲強度最好。選取連桿的厚度為４０ｍｍ，寬度為８０ｍｍ，材料為１６Ｍｎ。連桿的拉應(yīng)力為 ＜ 連桿設(shè)計滿足設(shè)計安全性能的要求。（四） 較銷強度校核只需校核彎曲強度和擠壓強度，見圖（５－５）所示：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖（５－５）較銷強度計算銷軸的彎曲應(yīng)力： 式中——銷軸的彎曲應(yīng)力； ——計算載荷，為鉸點所受載荷之半；——銷軸彎曲強度計算的計算長度；（m）；W——銷軸的抗彎斷面系數(shù)， ；銷軸支座的擠壓應(yīng)力： 對A點鉸銷 進(jìn)行強度計算：取d=60mm，／2=87999（N），＜，＜，故A點鉸銷滿足強度要求。對G點鉸銷進(jìn)行強度計算：取d=60mm，／2=48560 （N），＜，=＜，故G點鉸銷滿足強度要求。對E，F(xiàn)點鉸銷進(jìn)行強度計算：取d=60mm，=37343（N），=＜故E，F(xiàn)點鉸銷滿足強度要求。對C點鉸銷進(jìn)行強度計算：取d=50mm（N）， ＜， ＜， 故C點鉸銷滿足強度要求。對B點鉸銷進(jìn)行強度計算：取d=60mm，==81550（N），＜， ＜ ， 故B點鉸銷滿足強度要求。對H點鉸銷進(jìn)行強度計算：取d=60mm，=59434（N），=＜， = ＜， 故H點鉸銷滿足強度要求。第六章 油缸作用力的確定目前大多數(shù)裝載機(jī)的工作裝置只有兩種油缸：動臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸。推壓(變幅)油缸則采用較少。動臂油缸與轉(zhuǎn)斗油缸的作用力有兩種情況：油缸推動機(jī)構(gòu)運動時的作用力為主動作用力(簡稱工作力或作用力)，其最大值取決于液壓系統(tǒng)的工作壓力和油缸直徑(活塞作用面積)；工作裝置工作時作用于閉鎖狀態(tài)的油缸上的作用力為被動作用力，其最大值取決于液壓系統(tǒng)的過載閥壓力值和承載活塞面積。如工作裝置的動臂油缸不動，靠轉(zhuǎn)斗油缸轉(zhuǎn)動鏟斗而進(jìn)行鏟掘作業(yè)時，則轉(zhuǎn)斗油缸所產(chǎn)生的作用力為主動作用力，動臂油缸所承受的作用力為被動作用力。當(dāng)油缸最大被動作用力大于外載荷的作用力時，油缸無回縮現(xiàn)象，否則因過載閥打開而溢流，使油缸發(fā)生回縮。油缸作用力的分析與確定是裝載機(jī)設(shè)計中的重要內(nèi)容之一，分析裝載機(jī)的工作情況可知，為保證裝載機(jī)正常而有效地工作，油缸作用力應(yīng)能保證裝載機(jī)工作時發(fā)揮最大的鏟起力Ng，使鏟斗裝滿，同時動臂油缸的作用力還應(yīng)保證把滿斗的物料提升到所需的卸載高度與卸載距離。所以最大鏟起力Ng是確定油缸作用力的依據(jù)。確定了工作裝置油缸作用力和可能產(chǎn)生的被動作用力后，便可按選定的液壓系統(tǒng)的工作壓力設(shè)計油隨所需之缸徑，并選定過載閥之壓力。至于油缸行程，如前所述，它由工作裝置結(jié)構(gòu)方案決定。工作裝置的結(jié)構(gòu)方案，也影響各油缸在主動和被動狀態(tài)下的作用力，所以確定油缸作用力要在工作裝置的結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)件尺寸與鉸接點位置選定之后進(jìn)行分析與計算。 鏟取力確定 轉(zhuǎn)斗油缸作用力的確定由圖6—1所示，分別取鏟斗．連桿、搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理可以確定轉(zhuǎn)斗油缸作用力： 動臂油缸作用力的確定如圖51所示，根據(jù)平衡原理可以確定動臂油缸作用力：由 考慮到連桿機(jī)構(gòu)傳動中的摩擦損失，所以動臂油缸作用力要大于，可按 式中 ——考慮連桿機(jī)構(gòu)皮控?fù)p失的系數(shù)，取. 轉(zhuǎn)斗油缸與動臂油缸被動作用力的確定轉(zhuǎn)斗油隨和動臂油缸的被動作用力PP4，是根據(jù)裝載機(jī)在工作中， 工作裝置受力最大的計算工況確定的。因此，可直接利用本章第四節(jié)強度計算中六種工況的計算結(jié)果，取其中的最大值作為轉(zhuǎn)斗油隨和動臂油缸的被動作用力。據(jù)此可以確定液壓系統(tǒng)過載閥的調(diào)定壓力。通常過載悶的調(diào)定壓力要比油缸最大被動力大20％左右