【正文】 N，所以負(fù)荷計(jì)算要求。 推土作業(yè)裝置的強(qiáng)度計(jì)算由式48知推土鏟所承受的最大受力，則頂推架所受力為=，如圖43所示。圖 43 頂推架及推土板的強(qiáng)度示意圖根推土板在外力作用下，在其斷面上作用在軸力MW，彎矩NW，從NW圖可見推土板中間截面及頂推架的中間截面彎矩最大，當(dāng)確定某一截面為校核的危險(xiǎn)F截面后先找出其中心中間的位置，截面中間的位置由下式計(jì)算：（m） （m）初步確定各段橫截面積為2000mm3350mm4800mm4100mm17332mm14000mm2。則X=142mm Y=513mm計(jì)算慣性矩：=+a2A=+b2A求解得：=104=104則各部分慣性積得： =1002002000=4106 m4=104=0依次可算出Jxy0=103 m4則β0=42176。前面已知KNm 截面的正應(yīng)力：根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力[σ]=σsn：式中：—材料的屈服強(qiáng)度極限，由于所選材料為16Mn鋼 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)算誤差，一般取n＞。[σ]==144 M＞ M，即鏟刀強(qiáng)度足夠。最大，最小慣性矩值按下式計(jì)算：代入已知數(shù)據(jù)得： （計(jì)算各位移量是用到）由于推土板厚度與寬度，高度之比小得多，剪應(yīng)力按薄臂扭轉(zhuǎn)計(jì)算扭轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)：其中： E——截面各部分材料彈性模量 ，——截面各部分慣性矩 ，——截面各部分坐標(biāo)求解：又由：= 41 計(jì)算慣性矩： 由公式： （611） ——包圍在外形中線以內(nèi)的面積 ——外形構(gòu)件壁的厚度 ——整個(gè)外形中線的長度代入數(shù)據(jù)得： 則 各部分切應(yīng)力由下式計(jì)算：，又 推土板中間截面總應(yīng)力按第三強(qiáng)度理論計(jì)算： 符合要求。斜撐桿的強(qiáng)度計(jì)算如圖44所示：圖 44斜撐桿強(qiáng)度計(jì)算示意圖M1=Pxh1=45372 NmM2=S1h2cosγ=37254 Nm由MB=0M1M2P2L5+S1l6sinγPA（h2+h3）=0得PA=28 KN由MA=0M1M2P2L5+S1l6sinγPB（h2h3）sinβ=0得PB= KN斜撐桿面積FB=π4（752612）=984106 mm2斜撐桿強(qiáng)度σ=PB2FB106= MPa＜144 MPa 符合要求。頂推架鉸點(diǎn)反力，由力平衡求得：MZ=0xc12bPx（2b+c）s1bsinθ=0得 xc1=225 KNMx=0Ggb+PZ（2b+l）S1bsinθ+Zc2b=0得Zc1= KN斜撐桿力和銷軸的力和按頂推架平衡條件計(jì)算：MA1=0Zc1l1PB1dXc1m=0得PB1=92 KN但上述結(jié)果是假設(shè)鏟刀中心線受載荷左右兩撐桿受力相等，但因Px，Pz作用在鏟刀一側(cè)，計(jì)算時(shí)PBP=2PB1斜撐桿受軸向力小。XA1=Xc1+PBqcosθ2= KNZA1=Zc1PBqsinθ2= KN把Xc1和Zc1投影到軸軸Xc1=Xc1cosθ1+Zc1sinθ1= KN頂推架aa截面為危險(xiǎn)截面，該截面受以下力：水平 M‘=Xc1l1=270=50436 Nm垂直 M’‘=Zc1l1=2000=26000 Nm 軸向力；N=Xc1+PBPcos（θ1+θ2）=фF=BHbW=6384106W’=104 m3W’’ =104 m3＜144 MPa 符合要求。鉸銷軸的計(jì)算如圖45所示：圖45鉸銷軸孔示意圖P1為頂推架的受力，即推土機(jī)的最大負(fù)荷的一半，d是孔的直徑。剪切強(qiáng)度條件:擠壓強(qiáng)度條件:d=max（d1，d2）=強(qiáng)度條件:式中：[τ]—許用剪切應(yīng)力； [σ]—許用擠壓應(yīng)力； [σ]1—許用拉應(yīng)力。根據(jù)強(qiáng)度要求初步確定頂推架的厚度為100mm，寬度b≥54mm，孔的直徑為40mm。第5章 總結(jié)與展望 總結(jié)推土機(jī)是一種土方工程機(jī)械，以工業(yè)拖拉機(jī)或?qū)Ｓ脿恳嚍橹鳈C(jī)。前端裝有推土裝置，依靠主機(jī)的頂推力對(duì)土石方或散狀物料進(jìn)行切削或搬運(yùn)的鏟土運(yùn)輸機(jī)械。本設(shè)計(jì)通過對(duì)履帶式推土機(jī)的工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析和研究，完成了以下工作：(1）履帶式推土機(jī)工作裝置采用回轉(zhuǎn)式推土鏟，采用拱形鋼架結(jié)構(gòu)，它所具有的優(yōu)點(diǎn)主要是：結(jié)構(gòu)簡單、牽引力由臺(tái)車架直接傳遞給頂推梁。在這種結(jié)構(gòu)形式下工作，頂推架的整體受力情況較好，推土機(jī)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，工作效率更高。(2）鏟刀裝有刀角、刀片，因?yàn)樵谕仆吝^程中，推土鏟與工作面直接接觸，磨損較大，容易對(duì)推土鏟產(chǎn)生破壞，為了提高推土鏟的使用壽命，必須裝有刀角、刀片。(3）鏟刀的寬度要大于左右履帶外側(cè)的5~10mm，否則鏟土過程中形成階梯地面，會(huì)引起路面不平整，從而影響推土機(jī)的穩(wěn)定性和工作效率。(4）推土阻力與土壤松散系數(shù)、土壤性質(zhì)、土壤高度、切削深度、鏟刀寬度、掘起力與鏟刀最后舉升時(shí)土壤的剪切應(yīng)力、鏟刀寬度、插入土壤的深度有關(guān)。(5）在頂推架設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量保證在牽引力最大時(shí)產(chǎn)生的有效分力也最大，以使鏟刀能有較大的頂推力。(6）工作裝置的推土板形狀應(yīng)采用U形的結(jié)構(gòu)，U型推土板具有積土、運(yùn)土容量大的特點(diǎn)。(7）刀角長度應(yīng)在630mm左右，刀片長度應(yīng)在為850mm左右。(8）鏟刀在鏟土運(yùn)土過程中，用保持切削角在55176。左右，這樣才能保持較高的工作效率。 展望 本設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容需要進(jìn)一步的完善和研究。(1)本次設(shè)計(jì)的推土裝置結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的載荷是以最大切深即最大推土阻力工況下的靜態(tài)強(qiáng)度分析，對(duì)于不同切土深度的情況下的阻力動(dòng)態(tài)載荷譜沒有涉及，對(duì)推土裝置的動(dòng)態(tài)分析有待于進(jìn)一步研究，可在本文的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化推土裝置的結(jié)構(gòu)。 （2）本設(shè)計(jì)對(duì)推土裝置機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了獨(dú)立優(yōu)化，兩者之間的集成協(xié)同優(yōu)化以及協(xié)同優(yōu)化理論在推土裝置優(yōu)化中的應(yīng)用有待于進(jìn)一步研究。致　謝值此畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，我深深地感謝我的指導(dǎo)老師曹源文教授！在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，曹老師給了我細(xì)心的指導(dǎo)，告訴我該怎么做才能把設(shè)計(jì)完成的最好。雖然我們畢業(yè)設(shè)計(jì)組每周和曹老師只有一次見面的機(jī)會(huì)，但是在每次的開會(huì)的時(shí)候，曹老師都細(xì)心安排我們每個(gè)人的任務(wù)，以及專心的檢查我們的作業(yè)情況，在不足方面都指出來，使我們認(rèn)識(shí)到自己的錯(cuò)誤，即使曹老師身體不舒服也按時(shí)開會(huì)，我們都被曹老師的敬業(yè)精神以及對(duì)我們的關(guān)心所感動(dòng)，曹老師是我們心中最可愛的老師。除此之外，我還感謝對(duì)我給與幫助的同學(xué)們，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他們同樣也給我我很多幫助，使我能夠走出困境，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。再次對(duì)曹老師和同學(xué)們表示深深的感謝！參考文獻(xiàn)[1] 郭小宏，曹源文，[M].北京：人民交通出版社， [2] 何挺繼，郭小宏，李自光. 公路施工機(jī)械[M]. 人民交通出版社，[3] 吳永平， 姚懷新. 工程機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，[4] 馬文星，、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005[5] 宋永剛，工程機(jī)械專業(yè)英語[M].北京：人民交通出版社，2006[6] 何挺繼 [Z].北京：[7] 張炳根，周春華；推土機(jī)運(yùn)用與維護(hù)[M]. 北京大學(xué)出版社 [8] in Hydraulic Engineering[M].New York：APPLIED SCIENCE [9] James E. Anders,Sr , Industrial Hydraulics Troubleshooting[M] ,McGRAWHILL BOOK COMPARNY ，1983[10] 朱學(xué)敏，簡明建筑機(jī)械使用手冊(cè)[Z]，北京：中國建筑工業(yè)出版社，.[11] 周萼秋，現(xiàn)代工程機(jī)械[M]，北京：人民交通出版社，.[12] 工程機(jī)械 [雜志] 機(jī)械工程出版社 [13] 章宏甲，液壓傳動(dòng)[M]，北京：機(jī)械工程出版社，.[14] 焦生杰，工程機(jī)械機(jī)電液一體化[M]，北京：人民交通出版社，[15] [M].北京:水利電力出版社，[16][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1986[17]徐希民，[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，[18]盧和銘，[M].北京:人民交通出版社，[19][M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，[20][M].建筑機(jī)械化，[21]鄒增大，李壓江，[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，