【正文】 并讓養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)態(tài)度。課程設(shè)計(jì)讓我明白實(shí)踐理論知識(shí)的重要性和必要性。這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂：有幾次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò)，只能毫不情意地重來(lái)。雖然這是我剛學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利。說(shuō)實(shí)話，課程設(shè)計(jì)雖然有點(diǎn)累。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程。各桿最大作用力的位置為兩桿分別于液壓缸夾角最小時(shí)，如圖所示，連桿受壓力最大為位置的位置，而搖桿受拉力最大為鏟斗液壓缸全伸位置即位置。圖612 C點(diǎn)受力簡(jiǎn)圖（二）求得： 連桿機(jī)構(gòu)受力計(jì)算連桿機(jī)構(gòu)由連桿和搖桿組成。圖610 動(dòng)臂受力分析圖以鏟斗為研究對(duì)象，按確定的值，即： 以整個(gè)工作裝置上的外力按確定的值，即：此時(shí)以鏟斗和斗桿為研究對(duì)象對(duì)鉸點(diǎn)F取矩，求得斗桿油缸被動(dòng)作用力說(shuō)明不可以實(shí)現(xiàn)，應(yīng)以斗桿油缸閉鎖力確定以鏟斗和斗桿為研究對(duì)象對(duì)鉸點(diǎn)F取矩，即 ： 此時(shí)以整個(gè)工作裝置為研究對(duì)象對(duì)鉸點(diǎn)C取矩，求得斗桿油缸被動(dòng)作用力此時(shí)可以實(shí)現(xiàn) 斗桿鉸點(diǎn)F支反力可以鏟斗和斗桿為研究對(duì)象，用作用力多邊形法則，如圖611所示。圖69 C點(diǎn)受力簡(jiǎn)圖（一）求得：動(dòng)臂計(jì)算位置II，如圖69所示，條件： 動(dòng)臂位于動(dòng)臂液壓缸作用力臂最大值處；斗桿液壓缸作用力臂最大（斗桿液壓缸與斗桿尾部夾角是90176。動(dòng)臂計(jì)算位置I，如圖67所示，條件：（動(dòng)臂油缸全縮）、鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)、斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)三點(diǎn)位于垂直線上、斗邊點(diǎn)遇障礙時(shí)圖67 動(dòng)臂受力分析圖以鏟斗為研究對(duì)象，按確定的值，即： 以整個(gè)工作裝置上的外力按確定的值，即：此時(shí)以鏟斗和斗桿為研究對(duì)象對(duì)鉸點(diǎn)B取矩，求得斗桿油缸被動(dòng)作用力所以可以實(shí)現(xiàn) 斗桿鉸點(diǎn)F支反力可以鏟斗和斗桿為研究對(duì)象，用作用力多邊形法則，如圖68所示。夾角此外，邊齒遇到障礙物時(shí)，有橫向阻力，此力最大值決定于回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)力矩。圖65 Q點(diǎn)受力簡(jiǎn)圖（二）斗桿上搖桿鉸點(diǎn)N處的作用力可以搖桿為研究對(duì)象，按作用力多邊形法則，如圖66所示。求得：，其方向如圖65所示，與FQ呈18176。求得：還有切向挖掘阻力作用于斗齒邊，因而造成對(duì)斗桿的扭矩，其值為 計(jì)算位置二，（如圖64所示 ）條件是：圖64 斗桿受力計(jì)算簡(jiǎn)圖（位置二）1).動(dòng)臂位于動(dòng)臂液壓缸對(duì)鉸點(diǎn)C的最大作用力臂；2).斗桿液壓缸作用力臂最大；3).鏟斗位于發(fā)揮最大挖掘力位置4).正常挖掘，即挖掘阻力對(duì)稱于鏟斗鏟斗挖掘時(shí)，鏟斗液壓缸工作力所能克服的切向分力可取鏟斗為隔離體，按對(duì)鉸點(diǎn)Q的力矩平衡方程，求得：法向阻力決定于動(dòng)臂液壓缸的閉鎖力，可取工作裝置為隔離體，按對(duì)動(dòng)臂底部鉸點(diǎn)A的力矩平衡方程，求得：取斗桿（帶斗）為隔離體，列出對(duì)鉸點(diǎn)F的力矩平衡方程，可求得斗桿液壓缸作用力（被動(dòng)狀態(tài)），一般情況下，此力應(yīng)小于其閉鎖力值。此外，邊齒遇到障礙物時(shí)，有橫向阻力，此力的最大值決定于回轉(zhuǎn)平臺(tái)的制動(dòng)力矩。圖63 N點(diǎn)受力簡(jiǎn)圖（一）由可知：求得，方向如圖63所示。由可知 求得，方向如62圖所示。 取搖桿連桿為研究對(duì)象，由傳動(dòng)比可知：鉸點(diǎn)Q的作用力，可以取鏟斗為研究對(duì)象，按作用力平衡方程式，如圖62所示。工作裝置上的作用力有工作裝置各部分的重量：動(dòng)臂重 ，包括動(dòng)臂缸，動(dòng)臂，斗桿缸斗桿重 ，包括斗桿，鏟斗缸，連桿搖桿鏟斗重 ，包括鏟斗還有作用于斗側(cè)齒上的挖掘阻力，包括切向分力，法向分力，側(cè)向力近似計(jì)算時(shí)，一般取以下兩個(gè)位置：計(jì)算位置一，如圖61所示，條件是： 1）動(dòng)臂位于最低（動(dòng)臂液壓缸全縮） 2）斗桿液壓缸作用力臂最大（斗桿液壓缸與斗桿尾部夾角是90176。第6章 工作裝置受力分析 斗桿受力計(jì)算反鏟裝置的斗桿（尤以標(biāo)準(zhǔn)和加長(zhǎng)斗桿）強(qiáng)度主要為彎矩所控制，故其計(jì)算位置可根據(jù)反鏟工作中挖掘阻力對(duì)斗桿可能產(chǎn)生的最大彎矩來(lái)確定。對(duì)C點(diǎn)建立力矩平衡方程為：動(dòng)臂力矩：工裝力矩： 動(dòng)臂液壓缸決定最大挖掘力參數(shù)表FBg1g2g3L1lg1lg2lg3r1r253967715603639804986021035得 W1≤,取W06= 圖55 斗桿液壓缸決定挖掘力挖掘阻力有使都干連同其上的工作裝置產(chǎn)生繞F點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，工作裝置自重的作用則視其相對(duì)于F點(diǎn)的情況而變，圖示位置使其繞F點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，當(dāng)某個(gè)部位的重心位置轉(zhuǎn)至F點(diǎn)左下方時(shí)，該部件有使其繞F點(diǎn)產(chǎn)生沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。求得，取圖53 挖掘失穩(wěn)計(jì)算簡(jiǎn)圖（工況三）由于此種工況在地面開挖時(shí)常見(jiàn)，并不嚴(yán)重，當(dāng)鏟斗轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后由于阻力臂迅速減小，傾覆力矩就減小，所以更穩(wěn)定，故此工況忽略。在停機(jī)面上最大挖掘半徑處用鏟斗液壓缸挖掘，挖掘阻力W1和W2向上有使整機(jī)后傾的趨勢(shì)、傾復(fù)邊緣在履帶的后端，如圖53所示。穩(wěn)定力矩：傾覆力矩： 工況二參數(shù)表g1g2g3lg1lg2lg3l2Hhw430762336112401055101900圖52 挖掘失穩(wěn)計(jì)算簡(jiǎn)圖（工況二）為穩(wěn)定狀態(tài)，否則整機(jī)前傾失穩(wěn)。 求得，取。 液壓挖掘機(jī)重心位置系數(shù)系數(shù)名稱代號(hào)平均值范圍重心離中心距重心離地高由經(jīng)驗(yàn)公式可知：重心坐標(biāo)：（814，869）風(fēng)載荷取，故取由于在挖掘過(guò)程中存在法向阻力，取斗桿垂直于地面，用鏟斗挖掘，切向阻力垂直地面，法向阻力向機(jī)體，此時(shí)傾復(fù)邊緣在履帶前端，如圖51所示。由第六章閉鎖力可知,整機(jī)理論挖掘力，因此閉鎖力確定的理論挖掘力在此不再計(jì)算。V8V9段：斗桿液壓缸最短，鏟斗液壓缸為上一弧段時(shí)的狀態(tài)，動(dòng)臂液壓缸由最短伸至最長(zhǎng)，由斗齒尖繞C點(diǎn)以CV8=8928mm為半徑轉(zhuǎn)動(dòng)形成。由斗齒尖繞F2點(diǎn)以L2+L3=4003mm為半徑轉(zhuǎn)動(dòng)形成。V6V7段：動(dòng)臂液壓缸最短，斗桿液壓缸固定，F(xiàn)、Q、V三點(diǎn)一線，斗桿液壓缸縮短，∠DFE=141176。V5V6段：動(dòng)臂液壓缸最短，斗桿液壓缸最長(zhǎng)，鏟斗液壓缸縮短，QV與FQ延長(zhǎng)線夾角85176?？s至∠ACB=36176。至斗齒尖位于C、Q2連線上為止，由斗齒尖繞Q2點(diǎn)以Q2V3=1241mm為半徑轉(zhuǎn)動(dòng)形成。V3V4段：動(dòng)臂液壓缸最長(zhǎng)，斗桿液壓缸最長(zhǎng)，鏟斗液壓缸縮短，QV與FQ延長(zhǎng)線夾角127176。轉(zhuǎn)到∠DFE=141176。由斗齒尖繞Q1點(diǎn)以Q1V1=1241mm為半徑轉(zhuǎn)動(dòng)形成。運(yùn)用CAD得出挖掘包絡(luò)圖，繪圖步驟及過(guò)程如下：V1V2段：動(dòng)臂液壓缸最長(zhǎng)，斗桿液壓缸最短，鏟斗液壓缸由QV與FQ延長(zhǎng)線夾角16176。在挖掘機(jī)工作裝置機(jī)構(gòu)參數(shù)給定的情況下，不難繪制出挖掘機(jī)包絡(luò)圖。 包絡(luò)圖的繪制挖掘包絡(luò)圖是指斗齒尖能達(dá)到的最大范圍所形成的封閉圖形，它與工作裝置的幾何參數(shù)及工作油缸的伸縮長(zhǎng)度或范圍有關(guān)。 由三角形CFN知：l28 = Sqr（l162 + l12 2COSα32l16l1） (426)由三角形CFQ知：l23 = Sqr（l22 + l12 2COSα32l2l1） (427)由Q點(diǎn)知：α35= ∠CQV= 2π–α33α24α10 (428)在三角形CFQ中：l12 = l232 + l32 2COSα33l23l3 α33 = COS1[（l232+l32 l12）/2l23l3] (429)在三角形NHQ中：l132 = l272 + l212 2COSα24l27l21 α24 =∠NQH=COS1[l272+l212 l132）/2l27l21] (430)在三角形HKQ中：l292 = l272 + l242 2COSα26l27l24 α26 =∠HQK=COS1[l272+l242–l292）/2l27l24] (431)在四邊形HNQK：∠NQH =α24 +α26 (432)α20 = ∠KQV=110176。鏟斗相對(duì)于斗桿的擺角φ3鏟斗的瞬時(shí)位置轉(zhuǎn)角為 φ3 =α7+α24+α26+α10 (418)其中，在三角形NFQ中α7 = ∠NQF= COS1[（l212+l22 l162）/2l21l2] (419）α10暫時(shí)未定，其在后面的設(shè)計(jì)中可以得到。 (49)則斗桿的作用力臂e2 =l9Sin∠DEF =676mm (410)顯然斗桿的最大作用力臂e2max = l9，此時(shí)θ2 = COS1（l9/l8），L2 = 鏟斗運(yùn)動(dòng)分析鏟斗相對(duì)于XOY坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)是LLL3的函數(shù)，現(xiàn)討論鏟斗相對(duì)于斗桿的運(yùn)動(dòng)，如圖43所示，G點(diǎn)為鏟斗油缸與斗桿的鉸點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)為斗桿與動(dòng)臂的鉸點(diǎn)Q點(diǎn)為鏟斗與斗桿的鉸點(diǎn)，v點(diǎn)為鏟斗的斗齒尖點(diǎn)，K點(diǎn)為連桿與鏟斗的餃點(diǎn)，N點(diǎn)為曲柄與斗桿的鉸點(diǎn)，M點(diǎn)為鏟斗油缸與曲柄的鉸點(diǎn)。斗桿的位置參數(shù)是l2，這里只討論斗桿相對(duì)于動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)，即只考慮L2的影響。F點(diǎn)的坐標(biāo)為 XF = l30+l1cosα21 YF = l30+l1Sinα21 (44) C點(diǎn)的坐標(biāo)為 XC = XA+l5COSα11 = l30 YC = YA+l5Sinα11 (45)動(dòng)臂油缸的力臂e1 e1 = l5Sin∠CAB (46)顯然動(dòng)臂油缸的最大作用力臂e1max= l5，又令ρ = l1