【正文】 (Translate)、旋轉(zhuǎn)(Rotate)、調(diào)整(Adjust)等功能，會(huì)得到較佳的效果。以此創(chuàng)建的裝載機(jī)的裝配模型。組裝時(shí)第一個(gè)零件的選擇是相當(dāng)重要的，必須參考零件的特征。在組裝工作裝置的時(shí)候應(yīng)先選擇動(dòng)臂，然后其余所有的零件或者組件最后都將被組裝在主要構(gòu)件上。因此，第一個(gè)主結(jié)構(gòu)件成為第一個(gè)零件是理所當(dāng)然的。具體裝配過(guò)程如下：（1）調(diào)入元件步驟 1：在組件模型文件的工作環(huán)境中，單擊插入元件按鈕，彈出“打開(kāi)”對(duì)話框。步驟 2：在打開(kāi)對(duì)話框的查找范圍下拉列表中，選擇需要組裝到當(dāng)前組模型的動(dòng)臂前梁，系統(tǒng)顯示該零件和放置選項(xiàng)對(duì)話框。（2）設(shè)置裝配約束在放置對(duì)話框中，選中默認(rèn)放置。接著調(diào)入動(dòng)臂后梁，利用匹配對(duì)齊約束方式對(duì)其進(jìn)行剛性連接，最后分別調(diào)入叉子掛接框、動(dòng)臂后座、鏟斗等組件完成工作裝置的裝配。最后裝配結(jié)果見(jiàn)圖 31 圖 31 TZ08D裝載機(jī)工作裝置裝配結(jié)構(gòu)圖本章首先介紹了文中采用的軟件 Pro/E(Pro /Engineer),然后建立了三維幾何實(shí)體模型，最后介紹了裝載機(jī)工作裝置三維裝配模型的創(chuàng)建。第四章 工作裝置動(dòng)臂的強(qiáng)度校核裝載機(jī)是一種用途較廣的施工機(jī)械。廣泛應(yīng)用于建筑公路礦山及國(guó)防工程中，對(duì)加快工程速度、保證工程質(zhì)量、降低工程成本具有重要作用。因此，近幾年來(lái)，裝載機(jī)品種和產(chǎn)量都得到了迅猛發(fā)展，已成為了工程機(jī)械的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。而工作裝置是完成鏟、裝、運(yùn)、卸等作業(yè)并帶有液壓缸的空間多桿機(jī)構(gòu)。工作裝置設(shè)計(jì)水平的高低直接影響裝載機(jī)作業(yè)性能的好壞，進(jìn)而影響整機(jī)工作效率。裝載機(jī)提升能力是衡量整機(jī)性能的一個(gè)重要參數(shù)。提升能力不足是指裝載機(jī)不能將額定的載荷舉升到額定高度。提升能力不足將影響整機(jī)性能的發(fā)揮，降低工作效率，因此必須加以改進(jìn)。另外，為了特殊的用途，在原有提升能力基礎(chǔ)上增加提升能力，同樣可采用本文所述的方法。提升能力的判斷就是本章所要講的強(qiáng)度校核計(jì)算。本章以 TZ08D裝載機(jī)工作裝置動(dòng)臂為例，采用材料力學(xué)中的梁模型對(duì)動(dòng)臂結(jié)構(gòu)精確求解動(dòng)臂的應(yīng)力，從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，減少材料用量，降低產(chǎn)品成本。 計(jì)算載荷工況當(dāng)裝載機(jī)處于鏟斗掘起偏載工況時(shí)，鏟斗插入料堆，翻斗油缸工作，動(dòng)臂油缸閉鎖。偏載為集中載荷，作用于距斗刃尖和鏟斗內(nèi)側(cè)壁各 100mm 處。根據(jù)整機(jī)縱向穩(wěn)定性條件作用于鏟斗上最大的垂直載荷N=G L1/L=105 KN?式中: G——裝載機(jī)操作重量L1——整機(jī)重心離前橋中心水平距離L——載荷 N 離前橋中心水平距離以工作裝置為分析對(duì)象,分別取鏟斗、叉子掛接框?yàn)楦綦x體得翻斗油缸的作用力為P= N L3 L5 L2 L4= kN ?式中:L2——搖臂中鉸孔中心線到轉(zhuǎn)斗缸中心線垂直距離L3——搖臂中鉸孔中心線到拉桿中心線垂直距離L4—— 鏟斗下鉸孔中心線到拉桿中心線垂直距離L5—— 載荷 N 到鏟斗下鉸孔中心線垂直距離 由前面公式（24） （25）計(jì)算可得到F1= NF2= N（模型的簡(jiǎn)化）圖41 TZ08D 裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)圖在圖 41中，工作裝置動(dòng)臂前面與叉子掛接框連接，使活動(dòng)端，后面與動(dòng)臂后座連接，是固定端，所以把這端利用固定鉸支座簡(jiǎn)化表示，而另一端是活動(dòng)端。最后得到懸臂梁模型。在裝載機(jī)工作的時(shí)候，一般工作載荷為均勻載荷，為了方便計(jì)算可以將它簡(jiǎn)化為集中力，作用在鏟斗中部。經(jīng)過(guò)以上簡(jiǎn)化得到工作裝置動(dòng)臂的計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖 42所示圖 42 工作裝置動(dòng)臂的計(jì)算簡(jiǎn)圖G——?jiǎng)颖劢Y(jié)構(gòu)重力 N——外部載荷 F——?jiǎng)颖塾透讓?duì)動(dòng)臂所加的力分析裝載機(jī)工作的幾個(gè)工況可以看出，動(dòng)臂在舉升工況的時(shí)候受力最大，容易造成破壞，所以滿足了這一個(gè)工況，其他的工況也就會(huì)滿足強(qiáng)度要求了。下面就只校核工作裝置動(dòng)臂在舉升工況下的強(qiáng)度。如圖 43所示動(dòng)臂仍然受三個(gè)力分別是載荷的壓力，動(dòng)臂油缸的推力，還有自身的重力，以及支座的作用力（圖中未標(biāo)出） 圖 43 舉升工況下工作裝置動(dòng)臂的計(jì)算簡(jiǎn)圖在計(jì)算內(nèi)力的時(shí)候，一般應(yīng)先求出支座的反力。在現(xiàn)在的情況下，由于動(dòng)臂的右端是自由端，無(wú)需確定支反力，就可以直接計(jì)算彎矩。在后梁 AC范圍內(nèi)，把坐標(biāo)原點(diǎn)取在 A點(diǎn)，并用截面 11以右的外力來(lái)計(jì)算彎矩，得到 M1=N =5 =5 Nm1X?4041?取 B3這一段為研究對(duì)象，在 33截面左側(cè)受力分析得到 M2= N +G X2=5 + 104= 104 Nm14 ?取 AB段為研究對(duì)象，在 22截面右側(cè)受力分析得到 M3= N +G X2F X3= 104 = 104Nm1X??取 A端面授力分析得到 M4= 104 104= 104 Nm 彎矩圖的繪制以 A點(diǎn)為原點(diǎn)繪制動(dòng)臂的彎矩圖如圖 44所示 圖 44 動(dòng)臂的彎矩圖由圖 44可知截面 A上的彎矩最大 Mmax= 104 Nm? 彎曲應(yīng)力的計(jì)算 公式（41）WMmaxax?? W= 公式（42）621hb? 根據(jù)圖 45 和公式 42 可以得到 W= = 105mm361537522?? 圖 45 動(dòng)臂的截面由公式（410）計(jì)算可得 = =132 MPaWMmaxax????查表可知 Q235 鋼的許用彎曲應(yīng)力[ ]=158 MPa比較得到 [ ]max因此可以得出結(jié)論，動(dòng)臂滿足強(qiáng)度要求，具有較大的安全儲(chǔ)備。 結(jié)論由以上分析可以看出，TZ08D 裝載機(jī)工作裝置動(dòng)臂滿足強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)比較合理。本章主要介紹了工作裝置動(dòng)臂結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度校核，首先隊(duì)動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型，最后通過(guò)材料力學(xué)的校核計(jì)算得出了設(shè)計(jì)的合理性。結(jié) 論由于裝載機(jī)動(dòng)臂裝置尺寸較大、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實(shí)際使用中受力復(fù)雜多變，因此增加了課題的難度。本文通過(guò) Pro/ENGINEER軟件對(duì) TZ08D型裝載機(jī)進(jìn)行實(shí)體建模，并在此基礎(chǔ)上提出了新的想法。通過(guò)整個(gè)課題的研究工作，主要得出以下結(jié)論和成果:1通過(guò) AUTOCAD2022軟件進(jìn)行裝載機(jī)工作裝置的二維平面設(shè)計(jì)，對(duì) autocad軟件有更深刻的理解和運(yùn)用；2通過(guò) Pro/e對(duì)裝載機(jī)動(dòng)臂裝置進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)，對(duì) Pro/e軟件有了初步的掌握；由于課題時(shí)間和作者水平有限，本文只對(duì)裝載機(jī)動(dòng)臂裝置進(jìn)行了油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算合工作裝置的三維實(shí)體設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)論文的研究工作，作者認(rèn)為在以下幾個(gè)方面有待于進(jìn)一步深入研究:，以真實(shí)地反映裝載機(jī)的幾何形狀進(jìn)而反映出各部件空間位置，有效撿測(cè)工作裝置的各部件是否發(fā)生干涉，并及時(shí)解決問(wèn)題。，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，省去制造樣機(jī)進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)、修改等環(huán)節(jié)，大大縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期．降低產(chǎn)品成本。，在不影響強(qiáng)度要求、外形美觀的前提下，減少自身的重量。國(guó)內(nèi)外裝載機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀：裝載機(jī)在國(guó)外從上個(gè)世紀(jì) 20年代問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)經(jīng)歷了 80多年的發(fā)展歷程：從 40多年的四輪驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)，50 年代的液力機(jī)械傳動(dòng)裝載機(jī)，60 年代的鉸接式裝載機(jī)，到 80年代，裝載機(jī)進(jìn)入了人機(jī)電一體化的新發(fā)展階段?，F(xiàn)在，裝載機(jī)不論在整體性能，還是作業(yè)效能、安全性、可靠性以及操作舒適性等方面都得到了較大的提高，其技術(shù)水平已達(dá)到了較高的程度。國(guó)外發(fā)展趨勢(shì)：1．注重提高機(jī)器的操縱性及舒適性，減輕司機(jī)的操作強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率2．小型機(jī)械向全液壓化及多功能化方向發(fā)展3．廣泛采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)4．重視環(huán)保及安全性5．外形設(shè)計(jì)更加美觀，表面質(zhì)量更趨完美國(guó)內(nèi)輪式裝載機(jī)發(fā)展趨勢(shì)國(guó)產(chǎn)輪式裝載機(jī)正在從低水平、低質(zhì)量、低價(jià)位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價(jià)位、經(jīng)濟(jì)實(shí)用型過(guò)渡。從仿制仿造向自主開(kāi)發(fā)過(guò)渡，各主要廠家不斷進(jìn)行技術(shù)投入，采用不同的技術(shù)路線，在關(guān)鍵部件及系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新，擺脫目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)雷同，無(wú)自己特色和優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)狀，從低水平的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)的怪圈中脫穎而出，成為裝載機(jī)行業(yè)的領(lǐng)先者。(1)大型和小型輪式裝載機(jī)，在近幾年的發(fā)展過(guò)程中，受到客觀條件及市場(chǎng)總需求量的限制。競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的中型裝載機(jī)更新速度將越來(lái)越快。(2)根據(jù)各生產(chǎn)廠家的實(shí)際情況，重新進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，優(yōu)化各項(xiàng)性能指標(biāo)，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度及剛度，使整機(jī)可靠性得到大步提高。(3)細(xì)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如動(dòng)力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作裝置的性能指標(biāo)優(yōu)化及各鉸點(diǎn)的防塵、工業(yè)造型設(shè)計(jì)等。(4)利用電子技術(shù)及負(fù)荷傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)變速箱的自動(dòng)換擋及液壓變量系統(tǒng)的應(yīng)用，提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機(jī)作業(yè)成本。(5)提高安全性、舒適性。駕駛室逐步具備 FOPS＆ROPS 功能，駕駛室內(nèi)環(huán)境將向汽車方向靠攏，方向盤、座椅、各操縱手柄都能調(diào)節(jié)，使操作者處于最佳位置工作。(6)降低噪聲和排放，強(qiáng)化環(huán)保指標(biāo)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，降低裝載機(jī)噪聲和排放的工作已迫在眉捷，現(xiàn)在許多大城市已經(jīng)制定機(jī)動(dòng)車的噪聲和排放標(biāo)準(zhǔn)，工程建設(shè)機(jī)械若不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，將要限制在該地區(qū)的銷售。(7)廣泛利用新材料、新工藝、新技術(shù)，特別是機(jī)、電、液一體化技術(shù)，提高產(chǎn)品的壽命和可靠性。(8)最大限度地簡(jiǎn)化維修盡量減少保養(yǎng)次數(shù)和維修時(shí)間，增大維修空間，普遍采用電子監(jiān)視及監(jiān)控技術(shù)，進(jìn)一步改善故障診斷系統(tǒng)，提供司機(jī)排除問(wèn)題的方法