【正文】 析，其上作用的載荷取相應(yīng)工況外載荷的一半進(jìn)行分析計(jì)算，即：(N)(N)（2）在偏載的工況中，近似地用求簡支梁支反力的方法，求出分配于左右動(dòng)臂平面內(nèi)的等效力與： ； ； 由于 , , 所以只求，在工作裝置中a= 165mm, b= 1500mm NN認(rèn)為動(dòng)臂軸線與連桿、搖臂軸線處于同一平面內(nèi)，則所有的作用力都通過構(gòu)件（鏟斗除外）斷面的彎曲中心，即略去的由于安裝鉸座而產(chǎn)生的附加扭轉(zhuǎn)，從而可以用軸線、折線或曲線來代替實(shí)際構(gòu)件。通過上面的分析與假設(shè)，就能將工作裝置這樣一個(gè)空間超靜定結(jié)構(gòu)簡化為平面問題進(jìn)行受力分析。工作裝置的受力分析，就是根據(jù)上述工況下作用在鏟斗的外力，用解析法或作圖法求出對(duì)應(yīng)工況下工作裝置各構(gòu)件的內(nèi)力。下面以工況Ⅲ為例進(jìn)行分析，其它工況與此類同。取鏟斗為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析鏟斗的受力：由 所以 （N） 由 所以 (N)由 所以 (N)所示，取連扦為脫離體，根據(jù)平衡原理，作用于連扦兩端的力大小相等，方向相反，即： 所以 工作裝置受力分析由 所以 (N) 所以 (N)由圖示受力分析可知，連桿此時(shí)受拉。如圖所示，取搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析搖臂的受力由 所以 (N)由 所以 (N) 所以 (N)根據(jù)計(jì)算工況及受力分析，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。1．動(dòng)臂動(dòng)臂可看成是支撐在車架A點(diǎn)和動(dòng)臂油缸上鉸點(diǎn)H點(diǎn)的雙支點(diǎn)懸梁臂，其危險(xiǎn)斷面在H點(diǎn)附近，在此斷面上作用有彎曲應(yīng)力和正應(yīng)力： 1式中： ——計(jì)算斷面的截面積； ——計(jì)算斷面上的彎矩；——計(jì)算斷面上的軸向力；——計(jì)算斷面的抗彎斷面系數(shù)。對(duì)于H點(diǎn)的斷面： = =將式和代入得： 同理，計(jì)算得H點(diǎn)的斷面的應(yīng)力 2．搖臂 搖臂的受力分析，如圖所示，彎曲應(yīng)力和正應(yīng)力，計(jì)算法和動(dòng)臂相同。 3．鉸銷其危險(xiǎn)斷面在支座G點(diǎn)附近，裝載機(jī)工作裝置鉸銷的一般結(jié)構(gòu)形式及受力情況，如圖所示。目前國內(nèi)外對(duì)工程機(jī)械工作裝置備銷軸的強(qiáng)度計(jì)算都采用下面的計(jì)算公式銷軸的彎曲應(yīng)力： =(千克/厘米)式中 ： ——銷軸的彎曲應(yīng)力；——計(jì)算載荷，為鉸點(diǎn)所受載荷之半；——銷軸彎曲強(qiáng)度計(jì)算的計(jì)算長度； ——銷軸的抗彎斷面系數(shù)取銷軸直徑為70mm為例： 銷軸支座的擠壓應(yīng)力： ==178（千克/厘米）銷軸套的擠壓應(yīng)力： 式中： 為軸套的支承長度。 4．連桿 裝載機(jī)在作業(yè)過程中，連桿有時(shí)受拉，有時(shí)受壓，需要同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算及壓桿穩(wěn)定驗(yàn)算。其計(jì)算根據(jù)《工程力學(xué)》中所講的方法進(jìn)行。 強(qiáng)度計(jì)算中所用的許用應(yīng)力可按下式選?。? =（千克/厘米）——材料的屈服極限。國內(nèi)裝載機(jī)工作裝置的動(dòng)臂常用16Mn鋼，其＝3600千克／厘米；搖臂材料為3號(hào)鋼，＝2100一2400千克／厘米；n——安全系數(shù)，設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定n＝；由于工程機(jī)械工作繁重，條件惡劣，并考慮到計(jì)算上的誤差，通常M＞。 裝載機(jī)工作裝置中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(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸。推壓(變幅)油缸則采用較少。動(dòng)臂油缸與轉(zhuǎn)斗油缸的作用力有兩種情況：油缸推動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)的作用力為主動(dòng)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(shí)作用于閉鎖狀態(tài)的油缸上的作用力為被動(dòng)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(dòng)臂油缸不動(dòng)，靠轉(zhuǎn)斗油缸轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗而進(jìn)行鏟掘作業(yè)時(shí)，則轉(zhuǎn)斗油缸所產(chǎn)生的作用力為主動(dòng)作用力，動(dòng)臂油位所承受的作用力為被動(dòng)作用力。當(dāng)油缸最大被動(dòng)作用力大于外裁荷的作用力時(shí)，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(jì)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(shí)發(fā)揮最大的鏟起力Ng，使鏟斗裝滿，同時(shí)動(dòng)臂油缸的作用力還應(yīng)保證把滿斗的物科提升到所需的卸載高度與卸載距離。所以最大鏟起力Ng是確定油隨作用力的依據(jù)。 確定了工作裝置油缸作用力和可能產(chǎn)生的被動(dòng)作用力后，便可按選定的液壓系統(tǒng)的工作壓力設(shè)計(jì)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(dòng)和被動(dòng)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(diǎn)位置選定之后進(jìn)行。 工作裝置的限位機(jī)構(gòu)裝載機(jī)工作時(shí)，為使操縱方便，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，要求在工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)鏟斗在地面時(shí)的后傾角，一般不小于45，在最大卸裁高度時(shí)的卸載角(或前傾角)，一般不小于45。對(duì)動(dòng)臂提升與下降的高度進(jìn)行控制與限位。因此，需要有相應(yīng)的限位裝置與限位機(jī)構(gòu)。此外，當(dāng)鏟斗在某一卸載高度卸載后，要求自動(dòng)控制鏟斗卸載后的后傾角，使之放下動(dòng)臂時(shí)、鏟斗能自動(dòng)放平。因此需要有鏟斗自動(dòng)放平機(jī)構(gòu)。鏟斗轉(zhuǎn)角限位裝置通常采用簡單的擋塊結(jié)構(gòu)。如圖所示，把擋塊直接焊在鏟斗后的斗壁背面上，擋塊A用來限制鏟斗的后傾角，擋塊B用來限制鏟斗的前傾角，與之相對(duì)應(yīng)的擋塊則分別焊在工作裝置的動(dòng)臂或橫梁上。作業(yè)時(shí)，裝載機(jī)水平插入料堆，然后操縱轉(zhuǎn)斗油缸使鏟斗上翻，在運(yùn)輸位置的鏟斗后傾到45時(shí)，鏟斗上的擋塊A與動(dòng)臂或橫梁上相應(yīng)的擋塊相碰鏟斗即停止上翻。由于轉(zhuǎn)斗油缸控制閥尚未回到中立位置，故油泵繼續(xù)向轉(zhuǎn)斗油缸供油，造成液壓系統(tǒng)的壓力超過過載閥調(diào)出壓力，過載閥打開，避免機(jī)構(gòu)損壞。鏟斗前傾角的限位原理與上述一樣，在最大卸載高度的鏟斗前傾角達(dá)到45時(shí)，鏟斗上的擋塊B與動(dòng)臂或橫梁上相對(duì)應(yīng)的擋塊相碰，鏟斗即停止前傾。 鏟斗轉(zhuǎn)角限位裝置簡圖 致 謝經(jīng)過這三個(gè)月的集中努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，至此我已經(jīng)完成了所有的設(shè)計(jì)任務(wù)。在我做設(shè)計(jì)期間，主要經(jīng)歷了實(shí)習(xí)，可行性分析，計(jì)算和繪圖等幾個(gè)階段。由于設(shè)計(jì)的內(nèi)容是第一次接觸，所以開始著手時(shí)候不是很順利，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中有很多反復(fù)計(jì)算，如設(shè)計(jì)裝載機(jī)工作裝置的工作部分確定各個(gè)鉸接點(diǎn)位置的過程中走了一些彎路。到目前為止對(duì)設(shè)計(jì)不是非常滿意，我所學(xué)知識(shí)有限沒能弄懂某些知識(shí)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過程中，很多新的東西都是邊翻資料邊作設(shè)計(jì)，對(duì)有些知識(shí)掌握的不透，還需要在以后的工作學(xué)習(xí)過程中多實(shí)踐學(xué)習(xí)。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中有粗心大意的時(shí)候，造成了一些影響，望老師諒解。 設(shè)計(jì)過程中，我得到老師的細(xì)心指導(dǎo)，使我所遇到的困難得到了即時(shí)的解決。另外，也感謝老師的督促指導(dǎo)，在此向所有的指導(dǎo)老師表示感謝！參考文獻(xiàn)1. 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》寇尊權(quán) 主編 吉林科學(xué)技術(shù)出版社2． 《機(jī)械設(shè)計(jì)》楊明忠 主編3．《輪式裝載機(jī)設(shè)計(jì)》吉林工業(yè)大學(xué)工程機(jī)械教研室編 中國建筑工業(yè)出版社 1982年12月第一版4．《礦山裝載機(jī)設(shè)計(jì)》東北工學(xué)院 李建成 主編機(jī)械工業(yè)出版社 1989年5月第一版 5．《機(jī)械工程圖學(xué)》吉林大學(xué) 侯洪生 主編 科學(xué)出版社 2001年9月 第一版6.《露頭裝載機(jī)》冶金工業(yè)部長沙礦山研究所 主編7.《地下裝載機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與使用》高夢熊 主編 北京冶金工業(yè)出版社8．《裝載機(jī)工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)》王國彪，楊力夫 主編 機(jī)械工業(yè)出版社9.《裝載機(jī)械 高湖海主編工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè)》劉烯平 主編 10.《裝載機(jī)械 》高湖海 主編11.《中文版 Auto CAD 2004機(jī)械制作輕松入門》 王建平，長會(huì)珍 編 科學(xué)出版社12.《機(jī)械原理》機(jī)械原理 謝進(jìn), 萬朝燕, 杜立杰主 編 13.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) 主編14.《C程序設(shè)計(jì) 第