【正文】 是鏟斗油缸長度L2的函數(shù)，用L2min代入可得初傳動比i0，L2max代入可得終傳動比iz。當(dāng)鏟斗油缸長度L3分別取L3max和L3min時，可分別求得鏟斗的最大和最小轉(zhuǎn)角θ3max和θ3min，于是得鏟斗的瞬間轉(zhuǎn)角:φ3 = θ3θ3min 鏟斗的擺角范圍: φ3 = θ3maxθ3min 圖12 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)傳動比計算簡圖 特殊工作位置計算 最大挖掘半徑R1圖13 最大挖掘半徑計算簡圖 其中C動臂下鉸點(diǎn)；A 動臂油缸下鉸點(diǎn)；B動臂與動臂油缸鉸點(diǎn)；F動臂上鉸點(diǎn)；D斗桿油缸上鉸點(diǎn)；E斗桿下鉸點(diǎn)；G鏟斗油缸下鉸點(diǎn)；Q鏟斗下鉸點(diǎn)；K鏟斗上鉸點(diǎn)；V鏟斗斗齒尖 如圖11所示，當(dāng)斗桿油缸全縮時，F(xiàn)、 Q.、V三點(diǎn)共線，且斗齒尖v和鉸點(diǎn)C在同一水平線上，即YC= YV，得到最大挖掘半徑R1為:R1=XC+ 最大挖掘深度H1max圖14 最大挖掘深度計算簡圖其中NH搖臂；HK連桿；C動臂下鉸點(diǎn)；A 動臂油缸下鉸點(diǎn)；B動臂與動臂油缸鉸點(diǎn)；F動臂上鉸點(diǎn)；D斗桿油缸上鉸點(diǎn)；E斗桿下鉸點(diǎn)；G鏟斗油缸下鉸點(diǎn)；Q鏟斗下鉸點(diǎn)；K鏟斗上鉸點(diǎn)；V鏟斗斗齒尖.如圖12示，當(dāng)動臂全縮時，F(xiàn), Q, V三點(diǎn)共線且處于垂直位置時，得最大挖掘深度為: H1max = YVmin = YFmin–l2–l3 = YC+L1Sinα21min–l2–l3 =YC+l1Sin(θ1minα2α11)–l2–l3 圖15 最大卸載高度計算簡圖如圖13所示，當(dāng)斗桿油缸全縮，動臂油缸全伸時，QV連線處于垂直狀態(tài)時，得最大卸載高度為: 最大挖掘高度H2max最大挖掘高度工況是最大卸載高度工況中鏟斗繞Q點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直到鏟斗油缸全縮為止，如下圖所示：圖16 最大挖掘高度計算簡圖4基本尺寸的確定 斗形參數(shù)的確定斗容q,平均斗寬B，挖掘半徑R和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿角度２?是鏟斗的四個主要參數(shù)。斗容量q：設(shè)計主參數(shù)已經(jīng)給出q=平均斗寬B：查文獻(xiàn)5的P75表２６以及文獻(xiàn)2的P28的公式311即B=（~），取B=。故由前面公式計算得到R= ，從而l3=R=720mm。參考文獻(xiàn)5的P76取動臂彎角α1 = 120，動臂轉(zhuǎn)折處的長度比k3 = （k3 = L42/L41），參考文獻(xiàn)5的P72取k1=.A點(diǎn)由底盤和轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)決定，初選：XA =850 mm, YA = 800mm 圖17 外形尺寸簡圖 l1與l2的選擇由統(tǒng)計分析，最大挖掘半徑R1值與l1+l2+l3的值很接近，由已給定的最大挖掘距離R已初步選定的l3和k1，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式有：l2 = （R l3）/（1+ k1）= （5884720）/（1+）= 1844mm則l1 = k1l2 = 1798 = 3319mm l41與l42的計算l42 = k3l41 = 1696 = 2035 mmα3 9= ∠ZFC = COS1（l422+l12–l412）/2l1l42 = 27176。斗桿油缸全縮時，∠ CFQ =α32 –α8最大，依經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計和便于計算，初選（α32 –α8）max = 160 。如圖2，在三角形CZF中：∠ZCF= πα1α39 = 180176。27176。a2=∠BCF=α3=∠ZCF∠ZCB =33176。 =25176。+62176。,B = A α32 max 87176。=73176。θ1min = 176。則l7 = σl5 = 345 = 1121mm L1min =ρl5 = 345 =780mmL1max =λ1 L1min = 780 = 1248mm 初取∠DFZ=5176。圖17 斗桿機(jī)構(gòu)基本參數(shù)計算簡圖其中D：斗桿油缸的下鉸點(diǎn)；E：鏟斗油缸的上鉸點(diǎn)；F:動臂的上鉸點(diǎn)；?2：斗桿的擺角；l9：斗桿油缸的最大作用力臂.由給定的參數(shù)知，斗桿挖掘力PGmax= 設(shè)斗桿油缸的油壓為18MPa，缸徑為110mm，則斗桿油缸的工作推力N取整個斗桿為研究對象，根據(jù)文獻(xiàn)5的P86可得斗桿油缸最大作用力臂的表達(dá)式：e2max = l9 = PGmax （l2 + l3 ）/ P2 = 103 （1844+720）/170973=414mm又文獻(xiàn)5的P86知斗桿油缸的初始位置力臂e20與最大力臂e2max有以下關(guān)系:e20/e2max = l9COS(?2max/2)/l9 = COS (?2max/2) 由上式知, ?2max越大,則e20越小, = 120176。/() = 1024mmL2max = L2min + 2l9Sin (?2max/2) = 1024+2414Sin 60176。此時 =+ ?2max =176。=176?！螩FQ取最大值等于160176。∠DFZ=5176。 ∠EFQ ∠ZFC∠DFZ=176?！?70176。 鏟斗機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的選擇l12：搖臂的長度；l29：連桿的長度；l3：鏟斗的長度；l2：斗桿的長度；F：斗桿的下鉸點(diǎn)；G：鏟斗油缸的下鉸點(diǎn)；N：搖臂與斗桿的鉸接點(diǎn)；K：鏟斗的上鉸點(diǎn)；Q：鏟斗的下鉸點(diǎn).圖18 鏟斗機(jī)構(gòu)計算簡圖鏟斗兩個鉸點(diǎn)K、Q之間的間距l(xiāng)24和l3的比值k2的選取：l24太大將影響機(jī)構(gòu)的傳動特性，太小則影響鏟斗的結(jié)構(gòu)剛度，一般取特性參數(shù)k2 = ~[5]，, l24 = KQ = k2 l3 = 850 = 264mm一般選α10 = ∠KQV =95176。[5]，本次設(shè)計取其等于105176。~110176。~180176。如上圖，當(dāng)鏟斗油缸全縮時，鏟斗與斗桿軸線夾角（在軸線上方）應(yīng)大于10176。~25176。故當(dāng)鏟斗油缸全伸時，∠NQV=180176。155176。滿足要求. 鏟斗從位Ⅰ到位置Ⅱ時,鏟斗油缸作用力臂最大,這時能得到最大斗齒挖掘力,目前一般取位置Ⅰ到位置Ⅱ的轉(zhuǎn)角為30176。[2],即保證△GFN、△GHN、□HNQK在任意行程下都不被破壞。, NQ=240mm,FN=l2 –NQ=1798240=1558, FG=450mm,在三角形GNF中,根據(jù)余弦定理得則 GN2 = FN2 + GF2 – 2COS∠GFNFNGF ， GN = 1389mm QK=290mm,HK=340mm,NH=370mm由此可知 NH+NQ ≤ QK+HK，即最短桿長度+最長桿長度≤其余兩桿長度之和，最短桿NQ為機(jī)架，□HNQK為雙曲柄機(jī)構(gòu)。當(dāng)鏟斗油缸全伸時，如下圖所示：通過cad繪圖得到L3max=，得λ3=L3max /L3Mmin =,滿足要求。