【正文】 218mm ? =45176。 則?。? minsl =1274mm 39。c os ???? ???????? RHHlRll AsBsD () 式中 minsl — 鏟斗最小卸載高度，單位 m； R — 鏟斗回轉(zhuǎn)半徑，單位 m； 39。除此之外， 也可以按圖 39 利用幾何關系可求出動臂的長度： ? ?? ? ? ?? ? 2m a x2m i n 39。 (2) 下鉸點 B 的上限位置： hB1=Rsin(α ’ +β )+Hsmax= sin(6+45176。 +5176。傾角 ，取δ =5176。? =6176。 動臂與車架鉸點的高度通常?。? ? ? mmRH A 1 7 21 2 1 ~ ???? () 式中 R— 鏟斗回轉(zhuǎn)半徑 (m) (1) Rh/39。因此，在總 體布置允許的條件下， Al 可以適當?shù)脑龃螅?但也會增加司機室布置的困難，一般動臂轉(zhuǎn)動的角度 ψ 在80~90176。當其他要求不變時， A點的前后位置將影響動臂的長度 Dl 、動臂的回轉(zhuǎn)角ψ、動臂伸出最大距離以及鏟斗在升起時擺動的角度。其具體位置可用作圖方法來確定，根據(jù)鏟斗形狀、幾何尺寸及鏟斗與地面應保持的角度α可以確定下鉸點1B 的下限位置 Bh （見圖 39），然后將鏟斗轉(zhuǎn)置運輸位置并留出定間隙，繪出輪胎位置，再根據(jù)最大卸載高度 maxsH 、最小卸載 minsl 及卸載角度β要求，可以確定下鉸點上限位置。動臂與鏟斗連接點也稱下鉸點，其下限位置應保證鏟斗正常工作位置和下挖掘位置還有鏟斗在運輸位置時，仍與輪胎保持有定問隙為準，而且下鉸點與地而應有 200～ 300 ㎜ 的離地間隙。 54321 SSSSSS ????? 式中 1S — 扇形 AGF 的面積， 2S — 直角三角形△ GFN 的面積， 3S — 直角三角形△ GAC 的面積， 4S — 三角形△ CGN 的面積， 5S — 直角三角形△ CND 的面積， ? ? )180(360)180(360 221 ????? ???? rGFS ㎡ 2t a n21212 ????????????????? ?rLrFNGFS z㎡ 17 0 2t a n21213 ????????????????? ?rLrCAGAS g㎡ 1 7 5 ))()((4 ????? NGlCGlCNllS ㎡ os22121 225 ?????? ?zggzk LLLLLCNNDS ㎡ 所以 ： 7 6 8 7 5 9 7 0 7 4 ??????????? SSSSSS ㎡ 鏟斗的幾何 斗容量按式 (35)計算： 32 mVS ??????? 額定斗容按式 ()計算 mV r ???? 動臂設計 對動臂的設計要求 (1) 結(jié)構(gòu)簡單，容易制造； (2) 受力合理，強度，剛度足夠。按照通常的設計要求 , 擋板 DN 應垂直于斗側(cè)壁 CN , 所以 △ CKH∽△ CND 。圖 37是額定容量鏟斗的橫截面，其中擋板 DN 高為ɑ ,CD 是鏟斗開口長 b,IH 是斗尖至鏟斗側(cè)壁的高度 c。下面介紹鏟斗截 面的計算機輔助設計。 對于有防溢 板的鏟斗 ? ?cabBbVVSr ???? 68202 ( 3m ) () 鏟斗截面的計算機輔助設計 裝載機鏟斗的設計實質(zhì)是確定鏟斗的截面形狀和尺寸。 對于有防 溢 板的鏟斗 baSBVS 20 32??( 3m ) () 式中 S— 有擋板的鏟斗橫截面面積，㎡； 0B — 鏟斗內(nèi)側(cè)寬度， m； a — 擋板高度， m； b — 斗刃刃口與擋板最上 部之間的距離， m。如前所述，鏟斗的斗容量已經(jīng)系列化，其計算也已標準化，計算方法如下。 所以鏟斗與動臂鉸銷距斗底壁的高度： h＝ = =。 代入公式 得鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R： R= 所以： mRr r ???? ? mRL gg 7 6 1 ???? ? mRL ZZ ???? ? mRL KK 1 4 1 ???? ? 一般取鏟斗側(cè)壁切削刃相對斗底壁的傾角 ??? 60~500? 。 大學畢業(yè)設計 12 由總體參數(shù)知： mVr ? 29800 ?B mm= ?。?g? = z? = K? = r? = ? =48176。調(diào)整參數(shù)，根據(jù)調(diào)整后的各值與 R之比分別計算 g? 、 Z? 、 K? 、r? 值，然后代入式 ()，即可確定新鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 R。； ? — 斗底與后斗壁間夾角 （即張開角）， ??? 52~45? ； 圖 35 中 各參數(shù)含義如下 。 a — 鏟斗側(cè)壁切削刃厚度， mm。 R 是鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑（見圖 32 所示）它的大小不僅直接影響鏟斗底壁的長度，而且還直接 影響轉(zhuǎn)斗時掘起力及斗容的大小，所以它是一個與整機總體有關的參數(shù) 圖 35 鏟斗尺寸參照 (1)計算鏟斗內(nèi)壁寬度 0B abbB w 2)~(0 ???? () 試中 b — 裝載機輪距， mm 。所 以 是 保護輪胎不受損傷，底壁相對地面應有一定傾角，以減少摩擦阻力并保護底壁。此外， 鏟斗的寬度 Bg 應大于 裝載機兩前輪外側(cè)間的寬度 ，每側(cè)大出 50~100mm。 鏟斗的設計要求 (1) 插入及鏟起阻力小，作業(yè)效率高； (2) 鏟斗工作條 件惡劣，要求強度，剛度足夠且耐磨； (3) 由所鏟裝物料的種類和重度不同，設計不同結(jié)構(gòu)形式的鏟斗。 圖 34 輪式裝載機鏟斗結(jié)構(gòu) 1— 防滋板； 2— 連 接耳； 3— 斗后壁． 4— 斗前壁； 5— 斗側(cè)壁； 6— 切削刃； 7— 斗齒； 8— 斗側(cè)刃 本次設計鏟斗采用直線形 帶斗齒的切削刃 如圖 33(c)所示 ，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的平地性能，能適于鏟裝較松散的物料，帶有斗齒的鏟斗在鏟斗插入、料堆時，減少刀刃與料堆的作用面積，使插入力集中在斗齒上，容易插入縫隙，破壞物料結(jié)構(gòu)，因而帶有齒的。常見鏟斗結(jié)構(gòu)如圖 33所示。斗齒是易換件，磨損較快，必要時應予以更換。 此設計采用堆焊 TDP1(35)型合金，硬度 HR(要求在 35 以上），側(cè)切削刃和加強角板都采用高強度耐磨板料 制成，耐，磨板和支角亦都用耐磨材料制成，可以更換，用以增加大學畢業(yè)設計 9 鏟斗的使用壽命。由切削刃、側(cè)壁切削刃、斗底、斗后壁、擋板、角板、耐磨板、護板或支角組成。 所以鏟斗的設計就是根據(jù)裝載機的主要用途和作業(yè)條件，從而減少插入阻力，掘起阻力及提高生產(chǎn)率，合理的確定鏟斗的幾何形狀和尺寸。 鏟斗設計 工作裝置是裝載機的執(zhí)行機構(gòu)之一，鏟斗是這個執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件，它是工作裝置的重要部件。 ⑤ 輪式裝載機的工作機構(gòu)屬于連桿機構(gòu) ，設計中要特別注意防止各個工況出現(xiàn)構(gòu)件相 互干擾、“死點”、“自鎖”和“機構(gòu)撕裂”等現(xiàn)象；各處傳動角不得小于 10176。 ④ 鏟斗能自動放平。嚴格要求鏟斗舉升平 動是很困難的 。 (2) 特殊要求 ① 由于鏟斗寬度和容積都較大，所以鏟裝阻力大，裝滿 系數(shù)小，因此，設計時必須合理選取鏟斗的結(jié)構(gòu)和尺寸，以減小工作阻力，達到裝滿卸凈、運輸平穩(wěn)。結(jié)構(gòu)和工作尺寸適應生產(chǎn)條件需要，效率高。 大學畢業(yè)設計 8 (l) 基本要求 所設計的裝載機應具有較強的作業(yè)能力，鏟斗插人料堆的阻力要小，在料堆中鏟掘的能力大、能耗小。 ⑥ 空載運輸工況 卸載結(jié)束后，裝載機再由卸載點空載返回裝載點。 ④ 舉升工況 保持轉(zhuǎn)斗缸長度不變，操作舉升缸，將動臂升至上限位置，準備卸載。 ② 鏟裝工況 鏟斗插入料堆后，轉(zhuǎn)動鏟斗鏟取物料，待鏟斗口翻至近似水平為止?！?5186。 大學畢業(yè)設計 7 圖 32 裝載機工作裝置組成 1鏟斗； 2連桿； 3搖臂； 4動臂 輪式裝載機工作過程 輪式裝載機是一種鏟、裝、運、卸一體化的自行式設備，它的工作過程由 六種工況組成。 如圖 32 所示，輪式裝載機工作裝置由鏟斗、連桿、搖臂、動臂、轉(zhuǎn)斗油缸、舉升油缸組成。輪式裝載機工作裝置有多種形式 ，根據(jù)桿數(shù)和運動特征可分為正桿四轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)五桿、正轉(zhuǎn)六桿、反轉(zhuǎn)六桿、正轉(zhuǎn)八桿等類型。把鏟斗更換成專門的裝置，還可以進行其他裝載作業(yè)。 最大掘起阻力 發(fā)生在鏟斗開始提升時，并假定作用在 鏟斗斗刃上，隨著動臂的提升，掘起阻力逐漸減小。 ?gB cm 則有 CL =53cm， gB =， 1K =， 2K =， 3K =， 4K = 把以上各參數(shù)代入公式（ ）得 NP X 8 1 4 ???????? (2) 掘起阻力 掘起阻力就是指鏟斗插人料堆一定深度后，舉升動臂時物料對鏟斗的反作用力 （圖 21）所示 。計算上述阻力比較困難，一般按以下經(jīng)驗公式來確定總插人阻力。插人阻力由鏟斗前切削刃和兩側(cè)斗壁的切削刃的阻力，鏟斗底和側(cè)壁內(nèi)表面與物料 的摩擦阻力，鏟斗底外表面和物料的摩擦阻力組成。由于物料性質(zhì)和工作機構(gòu)工作方式的不同，工作阻力有不同的計算方法，一般工作阻力通常分別按插人阻力和掘起阻力進行計算 。 由于這 次設計最初技術參數(shù)是通過統(tǒng)計類比方法選取的，所以對與今后參數(shù)的確定則要求結(jié)合類比與計算方法來確定。整車的主要技術參數(shù)是根據(jù)主要用途，作業(yè)條件等實際情況合理選擇的。 裝載機總體參數(shù)的確定 本次設計主要內(nèi)容在于用現(xiàn)代先進的 CAD/CAE 等方面的軟件，對工作裝置 進行建模及仿真分析。 而 各總成性能的協(xié)調(diào)如何，則又取決于總體參數(shù)及各總成部件的匹配情況及其布置的合理性，如果在設計過程中缺乏全局觀點，而對總體參數(shù)及各總成部件的匹配考慮不周，或者注意不夠，即便所設計的各部件結(jié)構(gòu)是先進的，性能是良好的，但組合在一起不一定能獲得整機的良好性能。 裝載機總體設計要完成的工作是根據(jù)它的用途、作業(yè)情況、制造條件及設計任務書的要求合理地選擇機型，確定性能參數(shù)、整機尺寸、各部件的結(jié)構(gòu)形式等，進行總體布置，從而實現(xiàn)整機的各種性能指標。如動力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作裝置的性能指標優(yōu)化及各鉸點的防塵、工業(yè)造型設計，逐步引進最新的傳動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)技術，予以國產(chǎn)化 、商業(yè)化，降低能耗，提高性能． ④ 利用電子技術及負荷傳感技術來實現(xiàn)變速箱的自動換擋及液壓變量系統(tǒng)的應用，提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機作業(yè)成本。 ② 各生產(chǎn)廠家根據(jù)實際情況，重新進行總體設計，優(yōu)化各項性能指標，強化結(jié)構(gòu)件的強度及剛度，以使銘機可靠性得到提高。 ① 大型和小型輪式裝載機，在近幾年的發(fā)展過程中，受到客觀條件及市場總需求量的限制。從仿制仿造向自主開發(fā)過渡，各主要廠家也不斷進行技術投入，采用不同的技術路線，在關鍵部件及系統(tǒng)上技術創(chuàng)新，擺脫目前產(chǎn)品設計雷同，無自己特色和優(yōu)勢的 現(xiàn)狀，正在從低水平的無序競爭的怪圈中脫穎而出，成為裝載機行業(yè)的領先者。 裝載機發(fā)展概況 盡管國產(chǎn)輪式裝載機的技術發(fā)展水平與西方發(fā)達國家存在著很大的差距，但也應該考慮到歷史和國情的原因。這次設計應用到虛擬樣機技術軟件 ADAMS、PRO/E 軟件的建模。此次的設計任務就是裝載機的重要組成部分 —— 工作裝置。裝載機具有作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優(yōu)點，因此成為工程建設中土石方施工的主要機種之一，對于加快工程建設速度，減輕勞動強度，提高工程質(zhì)量，降低工程成本都發(fā)揮著重要的作用，是現(xiàn)代機械化施工中不可缺少的裝備之一。 Simulation 大學畢業(yè)設計 1 第一章 緒 論 裝載機簡介 裝載機屬于鏟土運輸機械類，是一種通過安裝在前端一個完整的鏟斗支承結(jié)構(gòu)和連桿，隨機器向前運動進行裝載或挖掘，以及提升、運輸和卸載的自行式履帶或輪胎機械。 WorkEquipment。應用 ADAMS 軟件設計裝載機，首先是虛擬樣機模型的建模，然后是樣機仿真，在本設計中， 我們對工作裝置設計計算和虛擬樣機建模 ，使用 ADAMS 對其進行模擬仿真控制，而其工作裝置用 ProE 進行了建模 ，可以根據(jù)設計者要求來進行調(diào)整，從而方便了設計者的不同需求。裝載機具有作業(yè)速度快、效率高、機動性好、操作輕便等優(yōu)點，是現(xiàn)代機械化施工中不可缺少的裝備之一。大學畢業(yè)設計 I 目錄 摘 要 ......................................................................................................................I ABSTRACT...........................................................................