【正文】 參考文獻1] 陳海虹，[M].北京大學出版社，[2] [M].北京：科學出版社，[3] 吳慶鳴，何小新，劉華英，[M].武漢：武漢大學出版社，[4] [M].北京：國防工業(yè)出版社，[5] [M].北京：化學工業(yè)出版社，[6] 林慕義，[M].北京：冶金工業(yè)出版社，[7] 趙克利，[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，.。因為動臂計算斷面多為矩形，則 （MPa） （4—39）E點橫截面圖形見圖4—8。DE段：軸向力剪力彎矩 搖臂材料選用16Mn，其屈服極限σs=360MPa，n=,則[σ]=360/=200MPa截面M——M處的正應力和剪應力按如下公式計算： (MPa) （4—37）式中 M——計算斷面上的彎矩（）； N——計算斷面上的軸向力(N)； W——計算斷面的抗彎斷面系數(shù)(m3) F——計算斷面的截面積(m2)。搖臂搖臂的危險截面處于E點附近，在次截面上作用有彎曲應力和正應力，計算方法與動臂相同，將搖臂主軸線分成DE、EF段分別計算其內(nèi)力。連桿的強度校核： （4—55）式中F——軸向力 A——連桿截面積連桿材料選用16Mn鋼，其屈服極限σs=350MPa，即[σ]= σs/n=360/=200MPa作用在連桿上的作用力由圖3—24b中有：則 m2取連桿截面為圓形截面，直徑D=80mm，則 壓桿穩(wěn)定校核：連桿的材料取16Mn鋼，查表可得：E=210MPa,σs=350MPa,σp=280MPa,a=461MPa,b= （4—56）將連桿簡化成一端鉸支一端固定的梁，即μ=，則 （4—57） （4—58） 因為λλ1,所以不能用歐拉公式計算臨界壓力。鉸銷材料選用40Cr,其σS=800MPa,則 MPa現(xiàn)將各個鉸銷的參數(shù)列于下表：表4—1 鉸銷各參數(shù)及應力計算值 連桿裝載機在作業(yè)過程中，連桿有時受拉，有時受壓，需要同時進行強度計算及壓桿穩(wěn)定驗算。工作裝置各鉸銷的強度計算都采用下面的計算公式：銷軸的彎曲應力： （4—51）——銷軸的彎曲應力； ——計算載荷，為鉸點所受載荷之半；——銷軸彎曲強度計算的計算長度， ，式中La、d的意義如圖4—6所示； （4—52） W——銷軸的抗彎斷面系數(shù)， 。目前國內(nèi)外一些工程機械工作裝置上采用密封式鉸銷。因為動臂計算斷面多為矩形，則 （MPa） （4—39）圖4—5 動臂強度校核圖強度計算中許用應力[σ]按下式選取 （4—40）式中 σs——材料的屈服極限，國內(nèi)裝載機工作裝置的動臂以及搖臂多采用16Mn鋼，其σs=360MPa； n——安全系數(shù)，設(shè)計手冊中規(guī)定n≈～，考慮工程機械工作繁重，作業(yè)條件惡劣及計算上的失誤，一般取n﹥，此處取n=。動臂的危險斷面一般在H點附近，在此斷面上作用有彎曲應力和正應力： (MPa) （4—37）式中 M——計算斷面上的彎矩（）； N——計算斷面上的軸向力(N)； W——計算斷面的抗彎斷面系數(shù)(m3) F——計算斷面的截面積(m2)。 工作裝置的強度校核根據(jù)計算工況及其受力分析，即可按強度理論對工作裝置主要構(gòu)件進行強度校核。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 （4—17） (4—18)由 （4—19）由 （4—20）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 （4—21）由 （4—22）由 （4—23）b）垂直偏載（Pxa=0,Pza=）與求水平偏載一樣，如圖4—4a所示，取鏟斗為脫離體，根據(jù)平衡原理，分析鏟斗的受力：由 （4—24） （4—25）由 （4—26）所以 （4—27）由 （4—28）則 （4—29） 如圖3—24b所示，取連桿為脫離體，根據(jù)平衡原理，作用于連桿兩端的力大小相等，方向相反，即： （4—30）由圖示受力分析可知，連桿此時受拉。下面以工況(c)為例進行受力分析，其他工況與此類同。 通過上面的分析與假設(shè)，就能將工作裝置這樣一個空間超靜定結(jié)構(gòu)，簡化為平面問題進行受力分析。(圖4—3b)中 (4—7) 2）計算鏟斗重量GD。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。6．受水平偏載與垂直偏載同時作用的工況(圖4—2f)水平力與垂直力的大小與工況(c)相同。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。 W——整車重量。2. 對稱垂直力的作用工況(圖4—2b)垂直力(即鏟起阻力)的大小受裝載機縱向穩(wěn)定條件的限制(圖3—21)，其最大值為 （43）式中 W——裝載機滿載時的自重； ——裝載機重心到前輪與地面接觸點的距離；在此處取軸距的四分之一靠前。③鏟斗邊插入邊收斗或邊插入邊舉臂進行鏟掘時，認為鏟斗斗齒受水平插入阻力與垂直掘起阻力的同時作用。裝載機在鏟掘作業(yè)過程中，通常有以下三種受力工況：①鏟斗水平插入料堆，工作裝置油缸閉鎖，此時可認為鏟斗斗刃只受水平插入阻力的作用。由于物料種類和作業(yè)條件的不同，裝載機實際作業(yè)時不可能使鏟斗切削刃均勻受載，但可簡化為兩種極端情況：①認為載荷沿切削刃均勻分布，并以作用在鏟斗切削刃中部的集中載荷來代替其均布載荷，稱為對稱受載情況；②由于鏟斗偏鏟、料堆密實程度不均，使載荷偏于鏟斗一例。為了減輕工作裝置的重量，動臂的斷面尺寸一般按等強度來設(shè)計。動臂的斷面結(jié)構(gòu)形式有單板、雙板和箱型三種。 動臂形狀一般可以分為直線形和曲線形兩種。這樣做，可使動臂油缸在動臂整個舉升過程中，舉升工作力臂大小的變化較小，即工作力矩變化不大，避免鏟斗舉升到最高位置時的舉升力不足，因為此時工作力臂往往較小或最小。這是機械優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果。AH不可能取得太大，它還受到油缸行程的限制。綜合考慮這些因素，一般舉升油缸都布置在前橋與前后車架的鉸接點之間的狹窄空間里。鏟斗卸載角通常隨卸載高度的降低而稍有減小，若鏟斗的卸載角小于45o時，可減小BC或的長度來滿足對卸載角的要求。根據(jù)搖臂的結(jié)構(gòu)尺寸和鏟斗在任意位置能卸凈物