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說(shuō)明書zl20裝載機(jī)-資料下載頁(yè)

2024-12-06 01:46本頁(yè)面

【導(dǎo)讀】具有作業(yè)速度快、效率高、機(jī)動(dòng)性好、操作輕便等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于加快。用,是現(xiàn)代機(jī)械化施工中不可或缺的裝備之一,也是工程機(jī)械中的一個(gè)主要機(jī)種。裝載機(jī)根據(jù)不同的使用要求,發(fā)展形成了不同的結(jié)構(gòu)類型。的距離內(nèi)作為運(yùn)輸設(shè)備,且目前輪式裝載機(jī)應(yīng)用范圍日益擴(kuò)展。大都通過(guò)了國(guó)家鑒定定型,進(jìn)行批量生產(chǎn)。目前,我國(guó)的ZL系列裝載機(jī)主要是斗容1-53m范圍內(nèi)的。是研發(fā)斗容小于13m的小型裝載機(jī)和斗容大于53m的超大型裝載機(jī)。善的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能與指標(biāo)以及先進(jìn)的部件結(jié)構(gòu)方案。我設(shè)計(jì)的題目是ZL20輪式裝載機(jī)的工作裝置。關(guān)廠家的ZL系列裝載機(jī)的性能參數(shù),實(shí)習(xí)測(cè)量了一些數(shù)據(jù),力爭(zhēng)有所創(chuàng)新。以,這次設(shè)計(jì)可以說(shuō)是一次十分有意義的嘗試。下完成的,在此謹(jǐn)表示感謝。由于本人設(shè)計(jì)水平有限,設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)存在一。鏟斗以鏟裝物料;動(dòng)臂和動(dòng)臂油缸的作用是提升鏟斗并使之與車架連。接;轉(zhuǎn)斗油缸通過(guò)搖臂,連桿使鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)臂的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)采用液壓操。連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)等幾部分組成。

  

【正文】 平衡: 由 0BM ?? 4 2 3 2 4 3 3 3( sin c o s ) ( c o s sin ) 0ECP l h P h l? ? ? ?? ? ? ? 所以: 4 2 3 24 3 3 3( s i n c o s )c o s s i nEC P l hP hl????? ?= 由 ? ?0X 32c os c os 0B C EX P P??? ? ? 所以: 32c os c osB C EX P P????=158。 4KN 由 ??0Y 32sin sin 0B C EY P P??? ? ? ? 所以: 32si n si nB C EY P P????= 取動(dòng)臂為隔離體,根據(jù)受力平衡: 由 0AM ?? 6 4 5 4 5 6 7 7( c os sin ) 0H B B G GP h l X h Y l X h Y l??? ? ? ? ? ? 所以: 5 6 7 76 4 5 4c o s s i nB B G GH X h Y l X h Y lP hl??? ? ??? ?= 由 ? ?0X 4c o s 0A H G BX P X X?? ? ? ? 所以: 4c osA H G BX P X X?? ? ?= 由 ??0Y 4sin 0A G B HY Y Y P ?? ? ? ? 所以: ? ?4s inA G B HY Y Y P ?? ? ? ?= 四 工作裝置強(qiáng)度校核 根據(jù)典型工況受力分析求出各個(gè)構(gòu)件的作用力,找出危險(xiǎn)截面,按照強(qiáng)度理論即可對(duì)工作裝置的主要構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 在進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí),各種材料的許用應(yīng)力 ??? 按照下式取: ?? Sn??? 式中: S? ———— 材料的屈服強(qiáng)度極限; n———— 安全系數(shù),設(shè)計(jì)手冊(cè)中規(guī)定 n=,由于裝載機(jī)作業(yè)繁重,動(dòng)載荷較大,并考慮到計(jì)算方法的簡(jiǎn)化的影響,可按下述選?。簩?duì)于對(duì)稱工況,各驗(yàn)算斷面的安全系數(shù)在 之間。、 參考國(guó)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(jì)選取:動(dòng)臂和連桿的材料 為 16Mn 鋼;搖臂材料選取 Q235 鋼;銷軸材料用 40Cr。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知: 16 Mn 鋼: S? =330— 360MPa Q235鋼: S?=235 MPa 40Cr: S?=800 MPa 一般?。? 16 Mn 鋼: S? =360 MPa, ??? = 360 1802S MPan? ?? Q235鋼: S? =235 MPa ? ? 235 1 1 7 .52S M P an?? ? ? ? 40Cr: S? =800 MPa ? ? 800 4002S M P an?? ? ? ? (一).動(dòng)臂校核 動(dòng)臂可看成是支撐在車架A點(diǎn)和動(dòng)臂舉升油缸上鉸接點(diǎn)H點(diǎn)的雙支點(diǎn)懸臂梁,其危險(xiǎn)截面在 H 點(diǎn)附近,強(qiáng)度計(jì)算時(shí),把動(dòng)臂分成 4 段,如圖( 54)所示: 圖( 54)動(dòng)臂受力分析圖 每個(gè)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(xiǎn)截面的內(nèi)力,按照下述方法進(jìn)行校核: 正應(yīng)力: ? ?610XM NWA???? ? ? ? 式中: M———— 計(jì)算斷面的彎矩,Nm; W ———— 計(jì)算斷面的抗彎截面系數(shù), 3m ; N ———— 計(jì)算斷面的軸向力,N; A ———— 計(jì)算斷面的面積, 2m 。 剪切應(yīng)力: max QA? ?? 式中: Q ———— 計(jì)算斷面的剪力,N; A ———— 計(jì)算斷面的面積, 2m 。 ?。赛c(diǎn)處的m-m,n-n斷面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 在m-m斷面上: 彎矩: 1 3 4 2G G B BM X L Y L X L Y L? ? ? ? =-119 .74 310? Nm 軸向力: 12( ) c os ( ) c osB G G BN X X Y Y??? ? ? ? ? ? =66 .74KN 選取:動(dòng)臂厚度為30mm,計(jì)算斷面的高度為380mm。 22 30. 03 0. 38 ?? ? ? 20 . 0 3 0 . 3 8 0 . 0 1 1 4A b h m? ? ? ? ? m-m斷面的對(duì)大正應(yīng)力和最大剪切應(yīng)力分別為: 6m a x 10XM NWA? ?? ? ?=159 .9 MPa ???? =180 MPa m-m截面滿足設(shè)計(jì)安全性的要求。 在n-n斷面上: 彎矩: 1 3 4 2G G B BM X L Y L X L Y L? ? ? ?=-119 .74 Nm 軸向力: 34( ) c o s ( ) c o sB G G BN X X Y Y??? ? ? ? ? ?=45 .5KN n-n截面與m-m截面幾何性質(zhì)相同 n-n截面: 選取動(dòng)臂厚度為30mm,斷面高度為390mm 所以: 22 nn bhWm? ?? ? ? 20 . 0 3 0 . 3 9 0 . 0 1 1 7nnA b h m? ? ? ? ? ? n-n截面的最大彎曲應(yīng)力為; 6m a x 10XM NWA? ?? ? ?=153.66MPa ???? =180 MPa n-n截面滿足設(shè)計(jì)安全性能的要求。 (二).搖臂強(qiáng)度校核 搖臂的材料取 Q235鋼,則 ?s=235MPa,其危險(xiǎn)斷面通常取在 E 點(diǎn)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(dòng)臂相同。 危險(xiǎn)截面通常在 E 點(diǎn)附近,所以對(duì)過(guò) E 點(diǎn)附近取截面。 M= F 3 4 F 3 4P cos h P s i n h??= m N=PFcos60==?m 把搖臂設(shè)計(jì)成矩形截面,取截面的寬度為 8cm, h=40cm, 66 []1 0 1 0 sMNW F n? ?? ? ??? ?? 33 625 8 . 8 9 1 0 7 1 . 2 2 1 0 100 . 0 50 . 0 5 0 . 2 76h??????=102 .22 MPa< ??? =117 .5MPa 搖臂設(shè)計(jì)滿足安全設(shè)計(jì)的要求。 (三).連桿強(qiáng)度校核 計(jì)時(shí)把 連桿設(shè)計(jì)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(shí),連桿的彎曲強(qiáng)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 6272868 1 0 2 2 . 7 72FP M p aSb? ?? ? ? ?< ??? 連桿設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)安全性能的要求。 (四) 較銷強(qiáng)度校核 只需校核彎曲強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度,見圖(5-5)所示: 圖(5-5)較銷強(qiáng)度計(jì)算 銷 軸的彎曲應(yīng)力: ? ? ? ?612 10W Pl M P aW?????? 式中 w? —— 銷軸的彎曲應(yīng)力; 1P —— 計(jì)算載荷,為鉸點(diǎn)所受載荷之半; 2L —— 銷軸彎曲強(qiáng)度計(jì)算的計(jì)算長(zhǎng)度; 2212 dall ??? ( m); W—— 銷軸的抗彎斷面系數(shù), )(12 33 mdW ?? ; 銷軸支座的擠壓應(yīng)力 jY? : ? ? ? ?61110jy P M P ald?????? 對(duì) A 點(diǎn)鉸銷 進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算:取 d=60mm, 22A A AP X Y??/ 2=87999( N), 11622 10 228 .22 WL dPaM P aW? ???? ? ?????? ? ?< ??? , 11 Pld? ?? < ??? , 故 A 點(diǎn)鉸銷滿足強(qiáng)度要求。 對(duì) G 點(diǎn)鉸銷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算:取 d=60mm, 22G G GP X Y??/ 2=48560 ( N), 11622 10WL dPaW? ???? ? ?????? ? ?< ??? , 11jyPld? ? =< ??? , 故 G 點(diǎn)鉸銷滿足強(qiáng)度要求。 對(duì) E, F 點(diǎn)鉸銷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算:取 d=60mm, CP =37343( N), W? =< ??? 故 E, F 點(diǎn)鉸銷滿足強(qiáng)度要求。 對(duì) C 點(diǎn)鉸銷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算: 取 d=50mm CP? ( N), W?? < ??? , ? ? < ??? , 故 C 點(diǎn)鉸銷滿足強(qiáng)度要求。 對(duì) B 點(diǎn)鉸銷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算:取 d=60mm, 1P = 22BBXY? =81550( N), W?? < ??? , jy?? < ??? , 故 B 點(diǎn)鉸銷滿足強(qiáng)度要求。 對(duì) H 點(diǎn)鉸銷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算:取 d=60mm, 1P =59434( N), W?? =< ??? , jy?? = < ??? , 故 H 點(diǎn)鉸銷滿足強(qiáng)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(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(jiǎn)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(guò)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)臂油缸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 外載荷的作用力時(shí),油缸無(wú)回縮現(xiàn)象,否則因過(guò)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(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(guò)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)行分析與計(jì)算。 鏟取力確定 7 6 .1 2 6 ( )gzN p K N?? 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 斗P : 動(dòng)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(dòng)臂油缸作用力 臂P : 由 ? ?0AM 8 9 1 2 1 1 1 09 1 2 1 1 1 080( 7 8 .9 6 4 0 5 1 0 .8 5 0 0 5 .4 2 2 4 2 .3 7 8 .9 6 1 8 6 9 .2 )1 4 6 9 .51 3 5 .3H B A K gB A K gHP l P l G l G l N lP l G l G l N lPlKN? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ? ??? 考慮到連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的摩擦損失,所以動(dòng)臂油缸作用力 臂P 要大于 HP ,可按 ? ?2 1 0 1 1 1 2 981121 1 .2 5 1 3 5 .328 4 .6g K A BP K N l G l G l P llKN? ? ? ?? ? ??臂 式中 2K —— 考慮連桿機(jī)構(gòu)皮 控?fù)p失的系數(shù),取 ?K . 轉(zhuǎn)斗油缸與動(dòng)臂油缸被動(dòng)作用力的確定 轉(zhuǎn)斗油隨和動(dòng)臂油缸的被動(dòng)作用力 P P4,是根據(jù)裝載機(jī)在工作中, 工作裝置受力最大的計(jì)算工況確定的。因此,可直接利用本章第四節(jié)強(qiáng)度計(jì)算中六種工況的計(jì)算結(jié)果,取其中的最大值作為轉(zhuǎn)斗油隨和動(dòng)臂油缸的被動(dòng)作用力。據(jù)此可以確定液壓系統(tǒng)過(guò)載閥的調(diào)定壓力。通常過(guò)載悶的調(diào)
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