【正文】
感謝各位同學(xué)的幫助和支持。在我的學(xué)業(yè)和論文的設(shè)計(jì)工作中無(wú)不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和關(guān)心。 對(duì)銷軸和襯套進(jìn)行了材料的選擇和尺寸的計(jì)算,由于銷軸與襯套的配合間隙小,故以剪應(yīng)力強(qiáng)度作為銷軸的基本尺寸設(shè)計(jì) ,抗壓強(qiáng)度與抗彎強(qiáng)度用于校核。 用比例法和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算選擇出工作裝置各部分的基本尺寸。并在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)反鏟裝置各機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算。代入式 有: 動(dòng)臂各銷軸的尺寸: 。由經(jīng)驗(yàn)公式初選: mmRmmR 1 4 2 01 4 0 0453011065 2121 ?????? , ???? ???? 則下底板的斗形方程為: xy ? 上頂板的斗形方程為: )( ??? xy 同理計(jì)算出鏟斗拋物線部分的方程為: 2 ???? xxy 鏟斗斗齒的結(jié)構(gòu)計(jì)算 鏟斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按最大彎矩進(jìn)行設(shè)計(jì) ,由力學(xué)分析知在與鏟斗斗體連接處的彎矩最大 ,如圖 ,由公式 : 28 ? ? 262 0 ta brW ?? ? () a : 斗齒厚度 b : 斗齒寬度 0W : 挖掘阻力 r : 斗齒尖到斗體的距離 t : 鏟斗的厚度 ??? : 斗齒的許用應(yīng)力 代入值解得 a=110 mm a:斗齒厚度 0W :挖掘阻力 r:斗齒尖到斗體的距離 t:鏟斗的厚度 圖 銷軸與襯套的設(shè) 計(jì) 銷軸的設(shè)計(jì) 由于銷軸與襯套的配合間隙較小,故以剪應(yīng)力強(qiáng)度作為銷軸的基本尺寸的設(shè)計(jì),抗壓強(qiáng)度與抗彎強(qiáng)度用于校核用。 挖掘機(jī)所用鋼板的厚度在我國(guó)一般為 mm158~ ,初選底板厚度m=14mm,n=12mm如圖 所示。) 0V = OC + CF + FV 則 XV = 4971mm 同理也可以求得在該工況下作用在斗桿和鏟斗上的力,其分別為: W1 = 1 105 N W2 = 105 N Rk2 = 105 N WN2 = 105 N RQx = 105 N RQy= 105 N MQx = 105 Nm MQy = 105 Nm 結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 由前面的受力分析知,在第二工況下所受到的彎矩和內(nèi)力均要比第一工況中要小,故用第一工況進(jìn)行計(jì)算,而用第二截面校核。取工作裝置為研究對(duì)象,如圖 55 所示。 橫向挖掘力 WK由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器所承受,即 WK的最大值決定于回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)力矩。取工作裝置為研究對(duì)象,如圖 所示。 ( 3)鏟斗齒尖位于 F、 Q兩鉸點(diǎn)的連線上或鏟斗位于最大挖掘力位置。 ( 3)鏟斗齒尖在動(dòng)臂與斗桿鉸點(diǎn)和斗桿與鏟斗鉸點(diǎn)的連線上。 斗桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 斗桿的受力分析 斗桿主要受到彎矩的作用,故要找出斗桿中的最大彎矩進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 粗略計(jì)算知斗桿挖掘平均阻力 F3J max = F3J max /2 = 69 KN 挖掘阻力 F3J 所做的功 W3J: W3J = F3J max l3 φ3max = 105 由圖 知,鏟斗油缸推力所做的功 W3: W3 = F3 ( λ21) L3min 由功的守恒 知 W3 = W3J 計(jì)算可得: L3min = 1720mm 則 L3max =λ3 L3min =2750mm 通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式和同斗容的其它機(jī)型的參考,初步選定剩余的基本尺寸如下: 20 HK = 600mm; HN = 640mm; NQ = 400mm; FN = l2NQ = 2600mm; GF = 800mm; 由預(yù)選∠ GFN = 60176。 最大 轉(zhuǎn)角 φ3max: φ3max = ∠ V0QVZ,不易太大,太大會(huì)使斗齒平均挖掘力降低,初選 φ3max =165176。,動(dòng)臂上 ∠ DFZ 也是結(jié)構(gòu)尺寸 ,按結(jié)構(gòu)因素分析 ,可初選 ∠ DFZ=10176。 ∠ EFQ 取 決 于 結(jié)構(gòu) 因素 和工 作 范圍 ,一 般在 130176。 ∠ BCF=α3=∠ ZCF∠ ZCB =176。 斗桿油缸全縮時(shí), ∠ CFQ =α32 –α8 最大,依經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和便于計(jì)算,初選 ( α32 –α8)max = 160176。 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 初選動(dòng)臂轉(zhuǎn)角 α1=120176。反鏟鏟斗的主要參數(shù),即平均鏟斗寬度 b,切削轉(zhuǎn)角 2? 和挖掘半徑 DR 對(duì)轉(zhuǎn)斗底切削能容量有直接影響,可用下式表示: 21232020 s in c o s 1 . 5 s in 2 2 c o s2 1 0 02 s in 2 2 s in 2DkE k R kb ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ????????? () 式中: E —— 鏟斗切削能容量, 3mmN ? ; 1k —— 考慮切削過(guò)程中其他影響因素的系數(shù);(理想狀態(tài)取 11?k ) 2k —— 具有應(yīng)力因次的系數(shù),在鏟斗容量 q=~ 1 3m 時(shí),取 2k =; 3k —— 具有容積質(zhì)量因次的系數(shù),在鏟斗容量 q=~ 1 3m 時(shí),取3k =。 鏟斗主要參數(shù)的確定 當(dāng)鏟斗容量 q 一定時(shí),挖掘轉(zhuǎn)角 2? ,挖掘半徑 DR 和平均斗寬 b之間存在一定的關(guān) 系,即具有尺寸 DR 和 b的鏟斗轉(zhuǎn)過(guò) 2? 角度所切下的土壤剛好裝滿鏟斗,于是斗容量可按下式計(jì)算: ? ?21 2 s in 22 sD skq R b K???? () 式中: sk —— 鏟斗充滿系數(shù); sK —— 土壤松散系數(shù)。 ( 2)、要使物料易于卸凈,縮短卸載時(shí)間,并提高鏟斗有效容積。通過(guò)兩者的幾何關(guān)系,我們可計(jì)算得到: l 30 = 85mm ; l 40 = 9800mm; 1maxR =9885mm 此上,已對(duì)液壓挖掘機(jī)的動(dòng)臂、斗桿、鏟斗的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)作了分析。 只要推導(dǎo)出 VX 和 VY 的函數(shù)表達(dá)式,那么整機(jī)作業(yè)范圍就可以確定?,F(xiàn)先討論鏟斗相對(duì)于斗桿的運(yùn)動(dòng)。 :min1L 動(dòng)臂油缸的最短長(zhǎng)度; :max1L 動(dòng)臂油缸的伸出的最大長(zhǎng)度; A:動(dòng)臂油缸的下鉸點(diǎn); B:動(dòng)臂油缸的上鉸點(diǎn); C:動(dòng)臂的下鉸點(diǎn) . 圖 動(dòng)臂擺角范圍計(jì)算簡(jiǎn)圖 如圖 所示, φ1是 L1 的函數(shù),圖中 :min1L 動(dòng)臂油缸的最短長(zhǎng)度; :max1L 動(dòng)臂油缸的伸出的最大長(zhǎng)度; :min1? 動(dòng)臂油缸兩 鉸點(diǎn)分別與動(dòng)臂下鉸點(diǎn)連線夾角的最小值;:max1? 動(dòng)臂油缸兩鉸點(diǎn)分別與動(dòng)臂下鉸點(diǎn)連線夾角的最大值;在三角形 AB0C 中: 2 2 27 5 1 m i n1 m i n 0 75a r c c o s 2l l LA C B ll? ????? ? ? ?????? 2 2 27 5 1 m a x1 m a x 2 75a r c c o s 2l l LA C B ll? ????? ? ? ?????? 動(dòng)臂的瞬時(shí)轉(zhuǎn)角為 : 10 max1? = 2 2 27 5 1 m a x75a rc c o s 2l l Lll??????????— 1min? 當(dāng) F 點(diǎn)在水平線 CU 之下時(shí)α 21 = ∠ UCB 為負(fù),否則為正。 此上,后續(xù)設(shè)計(jì)所需參 數(shù)已給定,液壓挖掘機(jī)的總體設(shè)計(jì)基本完成。又由經(jīng)驗(yàn)公式和其它機(jī)型的參考初選動(dòng)臂油缸行程 L1=1000mm,斗桿油缸行程 L1=1450mm,鏟斗油缸行程 L3=1250mm。 ( 2) 鏟斗斗容與主參數(shù)的選擇 斗容: q = m3 按經(jīng)驗(yàn)公式和比擬法初選: I3=1550mm ( 3) 工作裝置液壓系統(tǒng)主參數(shù)的初步選擇 各工作油缸的缸徑選擇要考慮到液壓系統(tǒng)的工作壓力。 (2)要使物料易于卸盡。如圖 所示。油缸活塞桿端部與動(dòng)臂的鉸點(diǎn)設(shè)在動(dòng)臂箱體的中間,這樣雖然削弱了動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,但不影響動(dòng)臂的下降幅度。 由于所設(shè)計(jì)的是中型液壓挖掘機(jī),綜上選用整體式動(dòng)臂。 整體式動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)廉。整體式動(dòng)臂有直動(dòng)式和組合式兩類。則可知單斗液壓挖掘機(jī)的工作裝置可以看成是由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、動(dòng)臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸及連桿機(jī)構(gòu)組成的具有三自由度的六桿機(jī)構(gòu)。鏟斗裝滿后,鏟斗缸和斗桿缸停動(dòng)并操縱動(dòng)臂缸大腔進(jìn)油,使動(dòng)臂抬起,隨即接通回轉(zhuǎn)馬達(dá),使工作裝置轉(zhuǎn)到卸載位置,再操縱鏟斗缸或斗桿缸回縮,使鏟 斗翻轉(zhuǎn)進(jìn)行卸土。 工作裝置構(gòu)成 液壓挖掘機(jī)工作裝置基本組成及傳動(dòng)示意圖,反鏟工作裝置由鏟斗、連桿、斗桿、動(dòng)臂、相應(yīng)的三組液壓缸等組成,液壓挖掘機(jī)的工作裝置組圖如圖 所示。 3 第 2 章 挖掘機(jī)工作裝置的總體設(shè)計(jì) 液壓挖掘機(jī)的作業(yè)過(guò)程 是以鏟斗的切削刃切削土壤并將土裝入斗內(nèi)。 (2) 挖掘機(jī)的工作裝置詳細(xì)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。 是世界上目前最大的挖掘機(jī) 。 新中國(guó)成立初期,以測(cè)繪仿制前蘇聯(lián) 20世紀(jì) 30~ 40 年代的 W50 W50 W100W1002 等型機(jī)械式單斗挖掘機(jī)為主,開(kāi)始了我國(guó)的挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史。 反鏟式液壓挖掘機(jī)工作裝置是一個(gè)較復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu),國(guó)內(nèi)外對(duì)其運(yùn)動(dòng)分析、機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面都作了較深入的研究,具體的設(shè)計(jì)特別是中型挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)已經(jīng)趨于成熟。parameters design。挖掘阻力不僅與鏟斗的尺寸形狀有關(guān),還與挖掘?qū)ο笥嘘P(guān),是兩者的綜合反映。 本文根據(jù)液壓挖掘機(jī)反鏟裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作 原理,對(duì)其各主要機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。 題目 : 反鏟液壓挖掘機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 如果有需要聯(lián)系我 : 28614072本人有畢業(yè)設(shè)計(jì)及其各零件工程圖和裝配圖、且有仿真動(dòng)畫(huà)。并在此基礎(chǔ)上,根據(jù)任務(wù) 書(shū)的設(shè)計(jì)要求,結(jié)合各機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求,在對(duì)各機(jī)構(gòu)分析計(jì) 算的同時(shí),結(jié)合構(gòu)件已知尺寸參數(shù),算出各機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的其它參數(shù),為各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐。 關(guān)鍵 字 : 液壓挖掘機(jī) 反鏟裝置 運(yùn)動(dòng)分析 參數(shù)設(shè)計(jì) 力學(xué)分析II Abstract Hydraulic excavator is an important engineering wide application played a tremendous role to reducing the volume of labor and to ensuring project quality and to accelerating progress and to increasing working devices is made up of a moving arm and a fighting pole and shovel and a hydraulic tank of moving arm and a hydraulic tank of fighting pole and a hydraulic tank of shovel. Based on the hydraulic excavator backhoe device characteristics and the structure of principle,to all the major institutions of the kinematic this basis,in accordance with the design specification design requirements,with the bodies of the characteristics and design requirements,in terms of the various agencies at the same time,bining elements of known size parameters,calculated in the ponent agencies of other parameters,for various ponents,The shape of design data