【正文】 ][10 6m a xm a x ?? ??? bJQSZ Z （ MPa） （ 4— 38） 式中 Q—— 計算斷面的剪力 (N)； SZmax—— 計算斷面中性軸 Z 處的靜矩（ m3） ； JZ—— 計算斷面時對中性軸 Z 的慣性矩（ m4） ； b—— 計算斷面的寬度（ m）。 如圖 4— 4c 所示，取搖臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分橋搖臂的受力； 由 34332324 c oss i nc oss i n0???? hPlPhPlPMFFDDE ????? ?? （ 4— 30） KNP F7 3 5 185 4 77 7 284 9 5? ???? (4— 31) 由 KNPPXPPXXDFEDFE12206c o s4958c o s735c o sc o s0c o sc o s,02323??????????????????? （ 4— 32） 由 KNPPZPPZZDFEDFE6s i n4958s i n735s i ns i n0s i ns i n,02323????????????????????? （ 4— 33） 如圖 3— 24d 所示，取動臂為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析動臂的受力： 由? ?? ?KNlhlZhXlZhXPlZhXlZhXlhPMEEBBHEEBBHA20015s i n68015c o s806s i nc o s0s i nc o s,04546657765774546?????????????????????????????????? （ 4— 34） 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計 1 29 由 KNXXPXXXPXXEBHAEBHA921122049215c o s200c o s0c o s,044?????????????????? （ 4— 35） 由 KNPZZZZZPZZHEBABEHA4115s i c o s0s i n,0044?????????????????? （ 4— 36） 比較兩種工況可知第 5 種典型工況受力比較大，故取第 5 種工況為例進行強度計算。 工作裝置的受力分橋，就是根據(jù)上述各種工況下作用在鏟斗的外力，用解 析法或圖解法求出對應工況下工作裝置各構(gòu)件的內(nèi)力。 ，所以取 aYaX RR與 進行計算。由于工作裝置是一個受力較復雜的空間超靜定系統(tǒng)，為簡化計算，通常要作如下假設(shè)： 1) 在對稱受載工況中 (圖 4— 2 a、 b、 c)，由于工作裝置 是個對稱結(jié)構(gòu)，故兩動臂受的 載 荷相等。 3．對稱水平力與垂直力同時作用的工 況 (圖 4— 2g) 此時垂直力由式 (4— 3)給出，水平力取發(fā)動機扣除工作油泵 功率后， 裝載機所能發(fā) 揮的牽引力 KPP 。 mmW WW WWLL 8750075134 2711 ????? ）（）（ （ 4— 4） 式中 L—— 軸距 。 2) 鏟斗水平插入 料堆后，翻轉(zhuǎn)鏟斗 (靠轉(zhuǎn)斗油 缸 工作 ) 或提升動臂(靠動臂油缸工作 )鏟掘 時 ，此時認為鏟斗切削刃只受到垂直力的作用。 計算位置 分析裝載機插入料堆、 鏟起、提升、卸載等作業(yè)過程可知，裝載機在鏟掘物料時，工作裝置的受力最大，所以取鏟斗斗底與地面的前傾角為 05 時的鏟取位置 (圖 4— 1)作為計算位置，且假定外 裁荷作用在鏟斗的切削刃上。 4. 工作裝置的強度計算 工作裝置的強度計算包 括： 1)確定計算位置。 AB=2913 mm AH 取 1457 mm 最小離地間隙一般 350 , 145 1mmh m m h m m??此 處 取 圖 3— 6 動臂油缸的鉸接位置 作圖知道 圖 3— 7 動臂油缸行程的設(shè)計 油缸最大長度 1941mm ，最小長度 1201 mm ， 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計 1 20 maxmin mmhh ? （ 35） 符合設(shè)計要求。但不論那種連接方式，都要使動臂油缸的下 端到地面的距離 HM 滿足裝載機離地間隙的要求。 確定動臂油缸 的鉸接位置及動臂油缸的行程 動臂油缸的鉸接位置 確定動臂油缸與動臂及車架的鉸接點 H、 M 的位置 (圖 3— 5)，通常參考同類樣機，同時考慮動臂油缸的提升力臂與行程的大小選定。? ，并且都為銳角，而力臂大小為 MAHAH 39。但是，采用底部鉸接式油缸時，要使 M 點前移是比較困難的，它受前橋限制，支座布置也較麻煩，如圖 3— 7a 所示，為克服 M 點前移的困難，可采取 M 點上移 (即加大 Mh )和 H 點向 B 點方向前移的辦法，使舉升動臂油缸幾乎呈水平狀態(tài)，計算證明，這樣布置也能得到較好的舉升特性。 考慮到聯(lián)合鏟裝 (邊抓入邊舉臂 )工況的需要，在滿足 M 點最小離地高度要求的前提下，令工況Ⅰ時 HM 近似 于 水平，一般取 HM 與水平線成 10o~15o夾角 。 舉升油缸與動臂和機架的鉸接點 H 及 M 點的確定 動臂舉升油缸的布置應本著舉臂時工作力矩 大、油缸穩(wěn)定性好、構(gòu)件互不干擾、整機穩(wěn)定性好等原則來確定。iF 既為轉(zhuǎn)斗油缸的最小安裝尺寸 minR 。iF 各點得一曲線，過 39。iiCB 。設(shè)計時初步取m=(~)lD， m= 2913==(~)lD， EF=（ ~） lD， EF= 2913=670。搖臂是形狀以及長短臂的比例關(guān)系及鉸點E 的位置的確定，主要考慮連桿的受力情況及它們在空間布置的方便和可能性，同時轉(zhuǎn)斗油缸的行程及連桿的長度也不要過大 。為此，建議按下述方法進行設(shè)計： 按單 搖桿條件設(shè)計六 桿機構(gòu)， 連桿與鏟斗鉸點 C 的位置影響連桿的受力和轉(zhuǎn)斗油缸的行程，選擇時主要考慮當鏟斗處于地面挖掘位置情況下 ，轉(zhuǎn)斗油缸作用在連桿 CD 的有效分力較大，以發(fā)揮比較大的掘起力。如圖 4— 7 所示，根據(jù)分析和經(jīng)驗，一般取 E 點在 AB 連 線上方， 其在 AB 連線上的投影點距 A 點 45%處 。一般， A 點取在前輪右上方，與前軸心水平距離為軸距的 2/1~3/1 處。 (3)根據(jù)給定的最大卸載高度、最小卸載距離和卸載角，畫出鏟斗在 最高位卸載的位置圖，即工況Ⅱ，此時， B 點位置為 iB ，如圖 32 所示。 (2)把已選定的輪胎外廓畫在坐標圖上。 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計 1 13 A120050176。 圖 3— 1 鉸接點 B 的確定 動臂與鏟斗、搖臂、機架的三個鉸接點 B、 E、 A 的確定 確 定坐標系 如圖 32 所示，先在坐標紙上選取直角坐標系 xOy ，沖選定長度比例尺 1? 。 不管用什么方法確定各鉸接點的坐標值，但最終都必須滿足對工作機構(gòu)設(shè)計提出的各種要求。轉(zhuǎn)斗機構(gòu)內(nèi)轉(zhuǎn)斗油缸 GF、搖臂 FED、連桿 DC、鏟斗 BC、動臂 AEB 和機架 AG 六個構(gòu)件組成。對于選定的結(jié)構(gòu)形 式， 在滿足上述要求下，可以有各種各樣的構(gòu)件尺 寸 及鉸接點位置。工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計應滿足以下要求： 1)保證滿足 設(shè)計任務書中所規(guī)定的使用性能及技術(shù)經(jīng)濟指標的要求， 如最大卸載高度 、最大卸載距離、在任何位置都能卸凈物料并考慮可換工作裝置等。 3. 工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)裝載機用途、作業(yè)條件及技術(shù)經(jīng)濟指標等擬定購設(shè)計任務書的要求， 選定了工作裝置 的結(jié)構(gòu)形式后，便 可 進行工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 對于裝有擋板的鏟斗： 3232032mbmaABV K???????? （ 2— 10） 根據(jù)有關(guān)計算有 mLLLLLNDCNbmBmLaZgKgZK50c o c o s20222222220????????????????? （ 2— 11） A—— 鏟斗橫斷面面積，如圖 2— 5 中所示陰影面積 0B —— 鏟斗內(nèi)壁寬 (m)， a—— 擋板高度 (m)； b—— 斗刃刃口與擋板最上部之間的距離 (m)。在選擇 1? 時，應保證側(cè)壁切削刃與擋板的夾角為 090 。因此鏟斗的其它參數(shù)依據(jù)它來決定。因此，鏟斗轉(zhuǎn)鉸銷的位置以近于刃口處為好，在極端時也有將轉(zhuǎn)鉸銷布置在鏟斗內(nèi)部，如圖 2— 4 所示。 斗體形狀 對主要用于土方工程的裝載機，在設(shè)計鏟斗時要考慮斗體內(nèi)的流動性，減少物料在斗內(nèi)的移動或滾動阻力，同時要有利于在鏟裝粘性物料時有良好的倒空性。因此，對主要用于鏟裝巖石或密實物料的裝載機，其鏟斗均裝有斗齒。非 直 線型切削刃 有 v 型和弧型等，裝載機用得較多的是 v 型斗刃。 根據(jù)裝載物料的容重，鏟斗做成三種類型； 正常斗容的鏟斗用來裝載客重 — 噸／米 3 的物料 (如砂、碎石、松散泥土等 )：增加斗容的鏟斗，斗容一般為正常斗容的 — 倍，用來鏟掘容重 噸／米 3 左右的物料 (如煤、煤渣等 )；減少斗容的鏟斗，斗容為正常斗容的 ~，用來裝載容重大于 2 噸／米 3 的物料 (如鐵礦石、巖石等 )。 應當指出，正、反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)都是非平行四邊形機構(gòu)。 反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)多采用單連桿，雙連桿機構(gòu)布置較困難。缺點是當鏟斗鏟裝物科時油缸的小腔工作， 因 而使鏟斗油缸的缸徑與重量增大。雙連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu) 較 復雜，轉(zhuǎn)斗油缸也難于布置在動 臂 下方， 但搖臂 —— 連桿的傳動比較 大， 因此搖 臂 —— 連桿尺寸可以減小，駕駛員的視野 較好，鏟起力變化曲線平 緩 (圖 1— 2a 曲線② )，適于利用鏟斗及動臂 復合鏟掘的作業(yè) (圖 1— 2c)。其運動特點是：發(fā)出最大鏟起力 P 時的鏟斗轉(zhuǎn)角 α 是負的 (圖 1— 2a 曲線 ① )，有利于地面的挖掘 (圖 1— 2b)，鏟斗傾斜時的角速度大， 易于抖落砂土，但沖擊較大。 根據(jù)搖臂 —— 連桿數(shù)目及鉸接位置的不同，可組成不同型式的連桿機構(gòu)。但由于在動管前端裝有 較 重的托架，所以減少了鏟斗的載重量。其動臂和連桿的后端與車架支座鉸接，動臂和連桿的前端與鏟 斗托架鉸接，托架上部鉸 接轉(zhuǎn)斗油缸體，其活塞桿及托架下部與 鏟斗鉸接。動臂 的升降和鏟斗的轉(zhuǎn)動采用液壓操縱。當然，在設(shè)計中難免有疏忽以及錯誤的地方，望批評指正。第一代產(chǎn)品幾十年來沿續(xù)至今，全國幾乎使用同一套圖紙，有些技術(shù)力量薄弱的廠家，仍把其當作主導產(chǎn)品推向市場。卸料后動臂下降時又能使鏟斗自動放平。鏟斗通過連桿和搖臂與轉(zhuǎn)斗油缸鉸接，用以裝卸物料。After unloading, move the arm descend to put to the container to dig the position container can put automatically even. KEY WORDS Construction Machine, Wheel Loaders ,Work Equip 前 言 裝載機是以輪胎式或履帶式拖拉機為基礎(chǔ)車，安裝上鏟斗作為工作裝置的一種土方工程機械。 關(guān)鍵詞 工程機械， 裝 載機， 工作裝置 The Turn Withershins 6link Work Equipment Design of 太原科技大學畢業(yè)設(shè)計 1 V ZL50 Wheel Loaders Abstract The loader is one of the main kind of the engineering machinery, used in every department of national economy such as the building , mine , water and electricity , bridge , railway , highway , port , quay extensively. In this article has referred the massive folk recipes machinery design reference book, majority is the related car loader aspect, some are works the equipment sole ponent design, some then is the