【正文】 式(322)在三角形CDF中：∠DCF由后面的設(shè)計(jì)確定，在∠DCF確定后則有：l82 = l62 + l12 2COS∠DCFl1l6 式(323)l62 = l82 + l12 2COSα3l1l8 α3 = COS1（l82+l12–l62）/2l1l8 式(324)在三角形DEF中L22 = l82 + l92 2COSθ2l8l9 圖34 齒尖坐標(biāo)方程推導(dǎo)簡(jiǎn)圖1則可以得斗桿瞬間轉(zhuǎn)角θ2 θ2 = COS1[（l82+l92 L22）/2l8l9] 式(325)αα6在設(shè)計(jì)中確定。在列出以上的各線段的長度和角度之間的關(guān)系后，利用矢量坐標(biāo)我們就可以得到各坐標(biāo)點(diǎn)的值。通過兩者的幾何關(guān)系，我們可計(jì)算得到：l 30 = 85mm ；l 40 = 9800mm。具體分析方法和最大卸載高度工況的分析類似。動(dòng)臂CBF小鉸點(diǎn)C與車架鉸接，由動(dòng)臂液壓缸L1支撐并改變動(dòng)臂傾角，使動(dòng)臂繞下鉸點(diǎn)C轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到動(dòng)臂的升或降。鏟斗鉸接在斗桿前端Q點(diǎn)，鏟點(diǎn)缸L3活塞伸縮即可使鏟都繞斗桿桿端部伸縮。通常采用動(dòng)臂油缸挖掘、斗桿油缸挖掘、鏟斗油缸挖掘等作業(yè)方式。以鏟斗液壓缸進(jìn)行挖掘時(shí)的挖掘行程較短，如使鏟斗在挖掘行程結(jié)束時(shí)能夠裝滿土壤，需要有較大的挖掘力保證能夠挖掘厚度的土壤。在實(shí)際挖掘中，往往需要采用各種液壓缸的聯(lián)合工作，例如當(dāng)挖掘基坑時(shí)，由于挖掘深度較大，并且要求有陡而且平整基坑時(shí)，需要采用動(dòng)臂與斗桿兩種液壓缸的同時(shí)工作；當(dāng)挖掘到坑低時(shí)，挖掘行程結(jié)束，為加速將鏟斗裝滿土，以及挖掘過程需要改變斗桿與鏟斗的液壓缸同時(shí)工作?；【€的長度與包角決定與斗桿液壓缸的行程（|DE|max|DE|min）。中小型挖掘機(jī)構(gòu)在實(shí)際工作中常以斗桿挖掘進(jìn)行工作。這種挖掘方式時(shí)間長，并且穩(wěn)定條件限制了挖掘力的發(fā)揮，實(shí)際工作中基本上不采用。R、B及三者與q之間有如下集合關(guān)系 式（41），根據(jù)表26（反鏟平均斗寬統(tǒng)計(jì)值和推薦范圍）可根據(jù)斗容量q= 。綜合考慮，可取。如果，則B或R太大。則可根據(jù)式21可得== m即： R==865 mm鏟斗上兩個(gè)鏟點(diǎn)K與Q之間距離，太大將影響鏟斗機(jī)構(gòu)傳動(dòng)特性，太小則影響鏟斗結(jié)構(gòu)剛度。根據(jù)實(shí)際情況取=，=即：===285 mm再根據(jù)⊿KQV由遇險(xiǎn)定理可得 KV== = =939 mm圖23最大挖掘半徑時(shí)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖據(jù)統(tǒng)計(jì)，最大挖掘半徑值一般與的值很相近。一般當(dāng)2時(shí)，稱為長動(dòng)臂短斗桿方案；當(dāng)，屬于短動(dòng)臂長斗桿方案；～2之間稱為中間比列方案。選取==865 mm，==4300mm則把公式223聯(lián)立可得出：=1942 mm，=1493 mm動(dòng)臂油缸全伸與全縮時(shí)的力臂比=按不同情況選取。 圖24最大卸載高度時(shí)動(dòng)臂機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖斗桿油缸全縮時(shí)∠CFQ=最大，如圖24，常選=～?！螧CF取決于油缸的布置形式，雙動(dòng)臂油缸這一夾角很小，可能為零。圖25最大挖掘深度計(jì)算簡(jiǎn)圖 當(dāng)動(dòng)臂油缸全縮時(shí)，F(xiàn)QV三點(diǎn)痛直線并處于垂直狀態(tài)時(shí)的到最大挖掘深度== 式（45）= 取則可求得 ： =942 mm 圖 26最大卸載高度計(jì)算簡(jiǎn)圖當(dāng)動(dòng)臂油缸全縮，偶感油缸全伸時(shí)，QV連線處于垂直狀態(tài)時(shí)，最大卸載高度表達(dá)式為： （26）由圖23最大挖掘深度絕對(duì)值表達(dá)式為： 式(47)由式227相加，消去，并令A(yù)=,B=得到 式(48)又特性參數(shù) 式（49）因此： 式（410a） 式（410b）將式210代入式28則可得到一元函數(shù)=。+176。 B==100176。最后由式27求得為： 又因?yàn)?： σ=所以： =1337 mm根據(jù)以上計(jì)算可得出挖掘裝載機(jī)挖掘工作裝置主要結(jié)構(gòu)尺寸如下表：表21挖掘裝載機(jī)主要結(jié)構(gòu)尺寸 （單位：mm）CFFVACCDCBDFEFGF1942149386541280413371226374351EGHNGNFNNQBFKQKVHK3703741343122826866428593936油缸基本參數(shù)的選擇和計(jì)算根據(jù)液壓系統(tǒng)工作壓力、流量、系統(tǒng)回路供油方式、工廠制造條件和三化要求等確定各油缸缸數(shù)、缸徑、全伸長度與全縮長度之比λ。這里只考慮的影響。在動(dòng)臂機(jī)構(gòu)中一般﹥，在斗桿機(jī)構(gòu)中﹤?！?0176?；虼笥?0176。=∠Q一般在130176。之間，不宜太大，否則斗齒平均挖掘力要下降。當(dāng)斗齒尖處于時(shí)，鏟斗油缸理論挖掘力應(yīng)不低于其最大值的80﹪，即≥，∠Q一般取25176。為好。一般認(rèn)為，斗容量小于 米或在土質(zhì)松軟時(shí)以轉(zhuǎn)斗挖掘?yàn)橹?，反之以斗桿挖掘?yàn)橹鳌?D:切削刃擠壓土壤的力，與斗容有關(guān)，估算q=～，D=5000～8000.當(dāng)=時(shí)，得到最大挖掘阻力 式 (52)平均挖掘力按平均厚度下的阻力計(jì)算：近似取 W=(70～80%)這樣W就可以看作為鏟斗挖掘的最大阻力。工作液壓缸的理論挖掘力是指由該液壓缸的理論推力所能產(chǎn)生的斗齒切向挖掘力。對(duì)于已定的工作裝置鏟斗油缸理論挖掘力值是該油缸瞬時(shí)長度的函數(shù)。、 整機(jī)理論挖掘力參見圖 32，已知條件:整機(jī)重量 G，重心坐標(biāo)(x，y)，斗容 q，地面附著系數(shù)μ，三組液壓缸的工作壓力 P 和閉鎖壓力 P，除反鏟裝置外機(jī)體重量 G及重心位置坐標(biāo)(x，y)， G及重心位置坐標(biāo)(x，y)，前輪及支腿著地點(diǎn) O和 O的位反鏟裝置各零部件的重量置參數(shù) x和 x，三組液壓缸的缸徑D、D和 D，活塞桿直經(jīng) d、d和 d3，液壓缸的伸縮比λ、λ和λ。②斗桿主動(dòng)挖掘力的限制。④整機(jī)向前傾翻對(duì)斗桿挖掘力的限制。⑥整機(jī)對(duì)地面的前后滑移對(duì)斗桿挖掘力的限制。參見圖 33，根據(jù)前面提到的幾何尺寸計(jì)算，可以求出 F 和 V 點(diǎn)的坐標(biāo)(X，Y)和(X，Y)。圖33斗桿液壓缸理論挖掘力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖有關(guān)重量對(duì)Q點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 式(518)所以 式(519)當(dāng)＞時(shí)，鏟斗液壓缸小腔受壓，此時(shí)小腔閉鎖力對(duì)Q點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 式(520)所以 式(521)4)、整機(jī)向前傾翻限制的最大斗桿挖掘力參見圖33，對(duì)于△FVO 顯然，當(dāng)∠FVO≤90176。時(shí)，才有可能出現(xiàn)前傾現(xiàn)象。斗桿挖掘時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生后傾翻，只有∠FVO＜90時(shí)，才有可能出現(xiàn)后傾現(xiàn)象。圖34鏟斗液壓缸理論挖掘力計(jì)算簡(jiǎn)圖已知條件與計(jì)算斗桿實(shí)際挖掘力的已知條件相同。②斗桿液壓缸閉鎖能力對(duì)鏟斗挖掘力的限制。④整機(jī)向前傾翻對(duì)鏟斗挖掘力的限制。⑥整機(jī)對(duì)地面的前后滑移對(duì)鏟斗挖掘力的限制。對(duì)于△CQVCQ=當(dāng)∠CVQ≤90176。時(shí)，動(dòng)臂液壓缸大腔受壓，此時(shí)大腔閉鎖力對(duì) C 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為： 式(533) 式(534)② 斗桿液壓缸閉鎖力限制的最大鏟斗挖掘力 參見圖 33及公式 29，對(duì)于△FVQ當(dāng)∠FVQ≤90176。時(shí)，斗桿液壓缸小腔受壓，此時(shí)小腔閉鎖力對(duì) F 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為 式(537)所以 ③鏟斗液壓缸主動(dòng)挖掘力 P參見圖 32，鏟斗液壓缸主動(dòng)力對(duì) Q 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩 式(538)有關(guān)重量對(duì) Q 點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為所以 式(539)④整機(jī)向前傾翻限制的最大鏟斗挖掘力 P參見圖 24，對(duì)于△QVO 顯然，當(dāng)∠QVO≤90176。時(shí)，才有可能出現(xiàn)前傾現(xiàn)象。鏟斗挖掘時(shí)，整機(jī)不可能產(chǎn)生后傾翻，只有∠QVO＜90176。各部件重量對(duì)O點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為所以 式(541)⑥整機(jī)滑移限制的最大鏟斗挖掘力 P參見圖 24，設(shè) QV(即 l)對(duì)水平線的夾角為β，則： 式(542)通過上述運(yùn)算，我們知道 P至 P中的最小值，就是在該工況下鏟斗挖掘時(shí)，所能發(fā)揮的最大實(shí)際挖掘力。論文針對(duì)液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)中存在的共性問題，結(jié)合企業(yè)科研攻關(guān)課題，對(duì)液壓挖掘機(jī)工作裝置整體有限元分析、工作裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)綜合優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。（2）結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了挖掘機(jī)工作裝置的總體設(shè)計(jì)，并用旋轉(zhuǎn)適量法對(duì)工作裝置進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。（4）以上、下動(dòng)臂、斗桿分別建立起三個(gè)新的坐標(biāo)系，利用已經(jīng)計(jì)算出的基本尺寸，對(duì)工作裝置的各部分分別進(jìn)行了力學(xué)分析。（5）利用成熟的經(jīng)驗(yàn)公式，選擇出鏟斗的斗形參數(shù)，并對(duì)鏟斗斗齒進(jìn)行力學(xué)分析以計(jì)算出其結(jié)構(gòu)尺寸。致謝在本次論文設(shè)計(jì)過程中，張?jiān)嚼蠋煂?duì)該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，導(dǎo)師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我,值此論文完成之際，特向?qū)煴硎局孕牡母兄x和崇高的敬意！感謝機(jī)電學(xué)院所有無私傳授知識(shí)的各位老師。感謝在百忙中抽出時(shí)間來評(píng)閱本文的各位老師。《輪式裝載機(jī)》。 工程機(jī)械 ， 1999 （10）：22~25 [4] 高秀華 ， 申國哲等 ，《裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析》。Lee, straightline motion tracking control of hydraulic excavator system[J].Mechatronics,2002,12(1):119～138.[27] Yokota,Shinichi。Ichiryu, control of the boom and arm system of hydraulic excavators[J].Nippon Kikai Gakkai Ronbunshu,C Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers,Part C,1996,62(593):161～167.附件圖紙動(dòng)臂襯套鏟斗動(dòng)臂總成圖斗桿總成圖連桿搖臂總裝圖謝謝朋友對(duì)我文章的賞識(shí)，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個(gè)壓縮包，里面有相應(yīng)的word說明書（附帶：外文翻譯）和CAD圖紙。下載后我可以將壓縮包免費(fèi)送給你