【正文】 圖33斗桿液壓缸理論挖掘力結(jié)構(gòu)簡圖有關(guān)重量對Q點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 式(518)所以 式(519)當(dāng)＞時(shí)，鏟斗液壓缸小腔受壓，此時(shí)小腔閉鎖力對Q點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 式(520)所以 式(521)4)、整機(jī)向前傾翻限制的最大斗桿挖掘力參見圖33，對于△FVO 顯然，當(dāng)∠FVO≤90176。，斗桿挖掘時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生前傾翻，只有∠FVO＞90176。時(shí)，才有可能出現(xiàn)前傾現(xiàn)象。各部件重量對O點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為： 式(522)所以 式(523)5)、整機(jī)向后傾翻限制的最大斗桿挖掘力參見圖33，對于△FVO 式(524) 式(525)顯然，當(dāng)∠FVO≥90176。，斗桿挖掘時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生后傾翻，只有∠FVO＜90時(shí)，才有可能出現(xiàn)后傾現(xiàn)象。各部件重量對O點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為: 式(526)所以 式(527)6)、整機(jī)滑移限制的最大斗桿挖掘力 P參見圖 34，設(shè) FV 聯(lián)機(jī)對水平線的夾角為β，則： 式(528) 式(529)通過上述運(yùn)算，我們知道 P至P中的最小值，就是在該工況下斗桿挖掘時(shí)，所能發(fā)揮的最大實(shí)際挖掘力。圖34鏟斗液壓缸理論挖掘力計(jì)算簡圖已知條件與計(jì)算斗桿實(shí)際挖掘力的已知條件相同。在給定工況(L，L，L)的情況下，計(jì)算鏟斗的實(shí)際挖掘力與計(jì)算斗桿的實(shí)際挖掘力一樣，應(yīng)當(dāng)考慮下列因素對轉(zhuǎn)斗挖掘力的影響:①動臂液壓缸閉鎖能力對鏟斗挖掘力的限制。②斗桿液壓缸閉鎖能力對鏟斗挖掘力的限制。③鏟斗液壓缸主動挖掘力的限制。④整機(jī)向前傾翻對鏟斗挖掘力的限制。⑤整機(jī)向后傾翻對鏟斗挖掘力的限制。⑥整機(jī)對地面的前后滑移對鏟斗挖掘力的限制?，F(xiàn)分別計(jì)算如下:①動臂液壓缸閉鎖力限制的最大鏟斗挖掘力 P根據(jù)前面提到的幾何尺寸計(jì)算，可以求出工作裝置上每一個鉸點(diǎn)的坐標(biāo)值。對于△CQVCQ=當(dāng)∠CVQ≤90176。時(shí)，動臂液壓缸小腔受壓，此時(shí)腔閉鎖力對 C 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為： 式(530)有關(guān)重量對 C 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為： 式(531)所以 式(532)當(dāng)∠CVQ＞90176。時(shí)，動臂液壓缸大腔受壓，此時(shí)大腔閉鎖力對 C 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為： 式(533) 式(534)② 斗桿液壓缸閉鎖力限制的最大鏟斗挖掘力 參見圖 33及公式 29，對于△FVQ當(dāng)∠FVQ≤90176。時(shí)，斗桿液壓缸大腔受壓，此時(shí)大腔閉鎖力對 F 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 式(535)有關(guān)重量對 F 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 式(536)所以 當(dāng)∠FVQ＞90176。時(shí)，斗桿液壓缸小腔受壓，此時(shí)小腔閉鎖力對 F 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 式(537)所以 ③鏟斗液壓缸主動挖掘力 P參見圖 32，鏟斗液壓缸主動力對 Q 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩 式(538)有關(guān)重量對 Q 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為所以 式(539)④整機(jī)向前傾翻限制的最大鏟斗挖掘力 P參見圖 24，對于△QVO 顯然，當(dāng)∠QVO≤90176。，鏟斗挖掘時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生前傾翻，只有∠QVO＞90176。時(shí)，才有可能出現(xiàn)前傾現(xiàn)象。各部件重量對O點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為所以 式(540)⑤整機(jī)向后傾翻限制的最大鏟斗挖掘力 P參見圖 24，對于△QVO顯然，當(dāng)∠QVO≥90176。，鏟斗挖掘時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生后傾翻，只有∠QVO＜90176。時(shí)，才有可能出現(xiàn)后傾翻現(xiàn)象。各部件重量對O點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為所以 式(541)⑥整機(jī)滑移限制的最大鏟斗挖掘力 P參見圖 24，設(shè) QV(即 l)對水平線的夾角為β，則： 式(542)通過上述運(yùn)算，我們知道 P至 P中的最小值，就是在該工況下鏟斗挖掘時(shí)，所能發(fā)揮的最大實(shí)際挖掘力。6 總結(jié)液壓挖掘機(jī)是工程機(jī)械的主要類型，它利用工作裝置完成挖掘作業(yè)，工作裝置的性能是整機(jī)設(shè)計(jì)水平的重要標(biāo)志。論文針對液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)中存在的共性問題，結(jié)合企業(yè)科研攻關(guān)課題，對液壓挖掘機(jī)工作裝置整體有限元分析、工作裝置運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)綜合優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。在本次設(shè)計(jì)中，利用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式、旋轉(zhuǎn)矢量法及力學(xué)計(jì)算，以機(jī)重為20t的挖掘機(jī)工作裝置為對象，進(jìn)行了以下設(shè)計(jì)工作：(1)對液壓挖掘機(jī)的工況進(jìn)行了全面分析，根據(jù)液壓挖掘機(jī)的工作特點(diǎn)，從幾何尺寸、動力特性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)性等方面分析了液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足的要求，討論了液壓挖掘機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)原則，為液壓挖掘機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。（2）結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了挖掘機(jī)工作裝置的總體設(shè)計(jì)，并用旋轉(zhuǎn)適量法對工作裝置進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)分析。（3）用比例法和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算選擇出工作裝置各部分的基本尺寸。（4）以上、下動臂、斗桿分別建立起三個新的坐標(biāo)系，利用已經(jīng)計(jì)算出的基本尺寸，對工作裝置的各部分分別進(jìn)行了力學(xué)分析。繪制出了工作裝置斗桿和動臂的內(nèi)力和彎矩圖，選出了危險(xiǎn)截面并計(jì)算出其結(jié)構(gòu)尺寸。（5）利用成熟的經(jīng)驗(yàn)公式，選擇出鏟斗的斗形參數(shù)，并對鏟斗斗齒進(jìn)行力學(xué)分析以計(jì)算出其結(jié)構(gòu)尺寸。挖掘機(jī)工作裝置是挖掘機(jī)的核心部分，其結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析和計(jì)算較復(fù)雜，難度也較大，而作者本身的設(shè)計(jì)知識也十分有限，不足之處還望各位老師、同學(xué)指正，以使設(shè)計(jì)不斷完善。致謝在本次論文設(shè)計(jì)過程中，張?jiān)嚼蠋煂υ撜撐膹倪x題，構(gòu)思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。張老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、學(xué)識淵博、為人誠懇、平易近人，在論文期間給予我無微不至的關(guān)懷和照顧。在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，導(dǎo)師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵著我,值此論文完成之際，特向?qū)煴硎局孕牡母兄x和崇高的敬意！感謝機(jī)電學(xué)院所有無私傳授知識的各位老師。感謝各位同學(xué)的幫助和支持。感謝在百忙中抽出時(shí)間來評閱本文的各位老師。參考文獻(xiàn)[1] 楊占敏 ，王智明 ，張春秋等編著?！遁喪窖b載機(jī)》。北京：化學(xué)工業(yè)出版2006[2] 黃建兵，彭偉春. 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