【正文】 你們是我永遠(yuǎn)的牽掛和眷念！畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 參考文獻(xiàn) [1] 王為 .機(jī)械設(shè)計 .華中科技大學(xué)出版社 [2] 魏兵 .機(jī)械原理 . 華中科技大學(xué)出版社 [3] 左鍵 民 液壓與氣壓傳動 .機(jī)械工業(yè)出版 [4] 劉鴻文 材料力學(xué) I 高等教育出版社 [5] 曾勵 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計 高等教育出版社 [6] 靳同紅，王勝春 工程機(jī)械構(gòu)造與設(shè)計 化學(xué)工業(yè)出版社 [7] 成大先 . 機(jī)械設(shè)計手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 [8] 趙大興 高成慧 .現(xiàn)代工程圖學(xué)教程 .湖北科學(xué)技術(shù)出版社 [9] 唐增寶 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 .華中科技大學(xué)出版社 [10] 馬永輝 工程機(jī)械液壓系統(tǒng)設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社 [11]。 最后，我要感謝的是我最親愛的父母。在設(shè)計中期中，我遇到了很多困難， 胡 老師也是耐心指導(dǎo)，并且鼓勵我、讓我不要灰心。在選題之初始， 胡老師對于我在公司實習(xí)給與了充分的信任和支持，頻繁的郵件往來，使我對于自己的課題內(nèi)容要求有了一個深刻的認(rèn)識 。雖然設(shè)計并不是很完善，但是這些加深了我四年來所學(xué)的知識，激勵著我向更高一層進(jìn)步。對于這些問題的解決， 時常會有力不從心的感覺，但是，從這力不從心的感受中體會到作為一個工程師必須經(jīng)歷的過程。 此次畢業(yè)設(shè)計對我來說也是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，也是一次在參加工作前的極好的鍛煉機(jī)會，體驗了一次機(jī)器設(shè)計的全過程。 利用 AutoCAD、 ProE 畫圖軟件對各項機(jī)構(gòu)畫圖表示。 整個設(shè)計采用了多種硬件和軟件的綜合技術(shù)，歸納起來有一下幾點： 研究了國內(nèi)外開翻斗車的發(fā)展水平，并且將 又耗費人力、 時間消耗高 的 鏟裝運輸轉(zhuǎn)向液力控制的一體化翻斗機(jī)構(gòu)，此不僅僅是減少人力消耗，而且提高了勞動效率，增加了勞動收益 ； 對于所學(xué)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行了一項綜合性的運用： 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計、液壓系統(tǒng)。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 319 液壓原理圖 綜合各個設(shè)計內(nèi)容我們可以知道翻斗車的規(guī)格。 由于考慮到制動關(guān)系，將液壓馬達(dá)的液壓回路套入液壓制動環(huán)節(jié)即液壓鎖，其余四個液壓缸在互不影響的情況下，進(jìn)行差動運動。 對于動作一 ，液壓泵通過換向閥將液壓動力傳如液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)帶動履帶主動輪進(jìn)行傳動，式翻斗車鏟斗接近并插入料堆； 對于動作二，液壓泵同過換向閥將液壓動力送入液壓缸中 將翻斗中的物料卸料于指定位置； 對于動作三，液壓馬達(dá)通過換向閥將液壓動力傳入液壓缸 1，液壓缸進(jìn)行差動運行，推動鏟臂將物料鏟起并卸料于翻斗中。 推動托架帶動翻斗和鏟斗進(jìn)行舉升運動的液壓缸參數(shù) 外徑為 D=80mm，活塞缸直徑為 d=40mm 畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 推力 F=80430N,額定工作壓力為 16MPa，最大行程為 900mm。 根據(jù)翻斗車的數(shù)據(jù)要求和參數(shù)規(guī)格，依次可以選出翻斗的的其他液壓缸的參數(shù)。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 圖 316 鏟斗臂的機(jī)構(gòu)簡化 鏟斗臂的結(jié)構(gòu)如上圖所示，建立力學(xué)模型， Fa 為液壓缸 2 產(chǎn)生的液壓推力 作用點設(shè)為 A 向上的力為物料產(chǎn)生的反力設(shè)為 Fb 作用點為 B . 以知斗的容量為 V= 密度為 p= 噸 /m3 則可得物料的重力產(chǎn)生的支撐反力 為 Fb= ρ Vg= 1000 = 對物體受力分析可得 Fa=Lacos11?247。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。 3)保證駕駛員有良好的勞動條件，如工作安全、視野開闊、操作簡便等。 液壓 裝置 設(shè)計要求 1)保證滿足設(shè)計任務(wù)書中所規(guī)定的使用性能及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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。 斗的長度為 847mm 寬 度為 600mm，高為 622mm 斗的最高容量為 圖 315 翻斗 畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 液壓系統(tǒng)和液壓設(shè)備的選擇計算 根據(jù)翻斗車用途、作業(yè)條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等擬定購設(shè)計任務(wù)書的要求，選定了工作裝置的結(jié)構(gòu)形式后，便可進(jìn)行液壓裝置的設(shè)計。由于本設(shè)計翻斗車的翻斗容量為 500KG。因此取α 0=570。 ?????? ?????? ?????? ?????? o ts i n)c o s(2100 ????????? rkzgsBVR （ 321） ? ?mmgR 4 81 8 01 0 21 0 8c o 0 8s i n5c o 6 30002000??????????? ?????????????? ?????????斗底長度 Lg 是指由鏟斗切削刃到斗底與后斗壁交點的距離： mmRRL gg)1(00???? ? 鏟斗側(cè)壁切削刃相對于斗底的傾角 000 60~50?? 。鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R 可按下式計 算 圖 313 鏟斗焊臂 畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 ?????? ?????? ?????? ?????? ots i n)c os(210?????????rkzgBrVR （ 320） 使用平裝斗容計算公式： ?????? ?????? ?????? ??????1 ots i n)c os(210?????????rkzgsBVR 式中 KV —— 幾何斗容量 ( 圖 2— 4 中所示陰影斷面 ) ，； B。由于鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑R 不僅影響鏟起力和插入阻力的大小，而且與整機(jī)的總體參數(shù)有關(guān)。鏟斗耐磨板的寬度應(yīng)寬于鏟斗寬度KB 2－ 5mm,減少鏟斗進(jìn)入物料造成的階梯損害鏟斗側(cè)面。 鏟斗寬度 KB 應(yīng)大于履帶主動輪和從動輪外側(cè)寬度 100 一 200 毫米，以防止鏟掘物料所形成的階梯地面，而損傷輪胎側(cè)面和容易 打滑而影響牽引力。 3. 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 )。 鏟斗 的設(shè)計計算 1. 鏟斗是直接用來切削、收集、運輸和卸出物料，翻斗車工作時的插入能力及鏟掘能力是通過鏟斗直接發(fā)揮出來的，鏟斗的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸直接影響翻斗車的作業(yè)效率和上作可靠性，所以減少切削阻力和提高作業(yè)效率是鏟斗結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要要求。 當(dāng)履帶翻斗車運行的過程中突然越過凸起的障礙時，整機(jī)重量有可能一個支撐輪承畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 受，一個支撐輪上的最大徑向載荷式履帶翻斗車整機(jī)重量一半，按照此最大徑向載荷來驗證軸尺寸是否達(dá)到要求，對軸的受力進(jìn)行簡化； 圖 310 軸的參數(shù) 圖 311 軸的受力分析 圖形中 直徑為 d=22mm G/4=P1= 9 5 ?? P2= Mmax= = 當(dāng)壓強(qiáng) p較小， p與 pv 值都在許用范圍內(nèi)時，也可能由于滑動速度過高而加速軸承磨損，此時應(yīng)限制滑動速度 。此外，在設(shè)計液體動壓滑動軸承室，由于其啟動和制動階段也處于邊界摩擦或者混合摩擦狀態(tài)，因而也需要對 P PV V 進(jìn)行驗算?；瑒虞S承的設(shè)計計算主要是進(jìn)行軸承壓強(qiáng) p。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 表 39 軸承校核參考表 滑動軸承工作是，軸徑與軸瓦表面間處于邊界摩擦或者混合摩擦狀態(tài)，其主要的失效形式是磨粒磨損和黏附磨損。 為了減少支撐輪的磨損，支撐輪與軌鏈節(jié)間的接觸應(yīng)力應(yīng)在許用范圍內(nèi)。 最前段的支撐輪位置應(yīng)保證張緊輪調(diào)整到最后極限位置而緩沖癱瘓又壓縮達(dá)最大值是不會發(fā)生干涉。其硬度達(dá) 355440HB。采用滑動軸承盒滾動軸承兩類。同時 還依靠其滾輪凸緣夾持鏈軌不是履帶橫向滑脫（脫軌），保證機(jī)械沿履帶方向運動具有較小的滾動阻力以及泥濘和水中作業(yè)時具有的壽命。因此，一般 dtd ttt 2?? 通常 t =() dt 支撐輪直徑 D與履帶節(jié)距 dt 之比大致為 D/dt =,因 此可選擇支撐輪的尺寸為；輪轂半徑為 108mm,，支撐軸直徑為 42mm，長度為 110mm。如支撐輪數(shù)目為履帶支撐區(qū)段履帶板書之板即 ti=2td,則將使支撐輪在履帶板的接地分布很不均勻。履帶翻斗車工況復(fù)雜，在一些特殊工況或起臂工況下僅有部分支撐輪受力，因此支撐輪的個數(shù)以及結(jié)構(gòu)參數(shù)相應(yīng)增加，支撐輪安裝在履帶架底部，行走時與履帶板上地面間 形成滾動，其安裝形式多采用開放式，少數(shù)才用封閉式 ， 畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 37 支撐輪的安裝形式 的機(jī)構(gòu)設(shè)計 1． 選擇支撐輪尺寸 履帶翻斗車為了使接地壓力均勻分布，支撐輪數(shù)目最好等勻支撐段的履 帶板數(shù)。因此，要求密封可高，輪緣耐磨和滾動阻力小。并在轉(zhuǎn)向時帶動履帶在地面上側(cè)向滑動。 支撐輪用來支撐機(jī)器重力，它是在履帶鏈軌節(jié)或者履帶導(dǎo)軌板上滾動的。 支撐輪的計算和校核 目前國內(nèi)陸呆機(jī)械之中輪結(jié)構(gòu)形式有直軸式和凸肩式兩種。 M= N 由以上原則要求初步確定軸的尺寸如下圖所示。為了便于軸的裝拆和去年加工時的毛刺，軸與軸肩的端部應(yīng)做出 45 度的倒角度在需磨削加工的軸段應(yīng)留有砂輪越程槽口需要切制螺紋的軸段應(yīng)留有退刀槽，軸的結(jié)構(gòu)越簡單，工藝性越好。 軸的各段長度主要是各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件必要的空隙來確定。安裝標(biāo)準(zhǔn)件（如滾動軸承、連軸器）等部件的軸徑尺寸，應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo) 準(zhǔn)值。 估算出軸的最小直徑后，按軸上的零件布置方案和定位要求，從軸端段起逐一確定個段軸的直徑。而且階梯軸容易加工，也便于軸上零件的定位和裝拆。 根據(jù)上述原則，實際上大多數(shù)軸為階梯軸。影響軸的結(jié)構(gòu)因素很多，因此軸的結(jié)構(gòu)煤油標(biāo)準(zhǔn)形式，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)不同情況進(jìn)行具體分析。 由于驅(qū)動輪與鍵屬于動連接，由機(jī)械設(shè)計書查得鍵的校核公式為 畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 ? ?pdlkTp ?? 2 (39) 式中 ： p為鍵連接工作表面的擠壓應(yīng)力（ MPa）； T為轉(zhuǎn)矩（ N）； d為軸的直徑（ mm）； l為鍵的接觸長度（ mm）， l=L,這里 L 為平鍵公稱長度； k為鍵與輪轂接觸高度（ mm）， k≈ h/2 [p]為許用壓強(qiáng) 表 33 鍵的許用應(yīng)力表 由圖確定 [p]為 40MPa 將已知參數(shù)帶入式中 dlkTp 2? = 8562 ??? = ??p? 式子成立 ，故鍵的強(qiáng)度 滿足許用要求。 主要參數(shù)的確定， ： To=()=() =71mm 驅(qū)動輪節(jié)距應(yīng)與履帶節(jié)距相等， To=73mm 2. 齒數(shù) 的選擇 增加驅(qū)動齒數(shù) Z，能是履帶速度勻性改變，摩擦損失減少。因此，要求驅(qū)動輪與履帶的嚙合性能要良好。r1 輸出轉(zhuǎn)矩為 856 Nm T為單條履帶行走牽引力 R驅(qū)動輪節(jié)圓半徑 將上述已知值帶入輸出力矩計算的 Mm=Mk/η =856 N 在只考慮翻斗什么的最大設(shè)計爬坡能力的情況下確定的最大牽引力（ 15?）則履帶行走裝置的最大牽引力 T 計算為： T=Tf+Ti=fG+sinɑG= 4200+sin15? 4200=79304N 履帶式翻斗車的附著牽引力 T 可以認(rèn)為從方面提供，即 T=Φg (36) 式中 Φ =，則 T=Φg= 4200=5800N ? ?2213 /414 LnB GLRT ??? ? (37) 式中 ： 滾動阻力系數(shù) 取 f=； μ — 轉(zhuǎn)向阻力系數(shù) μ = n翻斗車重心與行走機(jī)構(gòu)接型心的縱向偏心距 n=500mm B 履帶 軌 矩 320mm 計算得 ： T3= P P=TV/η R= 247。 履帶帶長 L1 L1=KAG1/3= ( 109)1/3≈ 2120m 考慮到整體布局，類比同型產(chǎn)呂可在此基礎(chǔ)上增大 10%左右；故 L1=2400m 查表得履帶的尺寸為 150 72 33 軌距 B B=KBG1/3= ( 109)1/3=300mm 式中 ： KB為尺寸系數(shù)（ ） G為整機(jī)重量 考慮到整體布局，類比