畢業(yè)設(shè)計(jì)履帶式挖掘機(jī)工作裝置及上部轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-07-28 12:06:57 本頁(yè)面
【正文】 —工作裝置總重（噸）； rIG—GG對(duì)I點(diǎn)的作用力臂（米）； GS—機(jī)體重量（噸）； rIS—GG對(duì)I點(diǎn)的作用力臂（米）。附著條件所限制的挖掘阻力值可由整機(jī)受力的坐標(biāo)投影平衡方程求得： W04=Gυ/cosα38代入數(shù)據(jù)得：W04=（噸）式中，G—整機(jī)重量（噸）； υ—行走裝置與地面附著系數(shù)； α38—挖掘阻力的水平傾角，取為200。綜上所述，只有在主動(dòng)油缸產(chǎn)生挖掘力的同時(shí)滿足下列條件才可能實(shí)現(xiàn)： 動(dòng)臂油缸閉鎖條件 P03=W03≤W01； 斗桿油缸閉鎖條件P03=W03≤W02 。 整機(jī)與地面附著條件P03=W03≤W04。 整機(jī)穩(wěn)定條件 P03=W03≤W06如果達(dá)不到這些條件，整機(jī)能實(shí)現(xiàn)的理論挖掘力由最小值決定。 挖掘范圍 ： 弧AB是動(dòng)臂油缸進(jìn)行挖掘，且鏟斗尖、鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)、斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)位于同一直線上；弧BC是斗桿油缸進(jìn)行挖掘，且動(dòng)臂位于最低，鏟斗尖、鏟斗與斗桿鉸點(diǎn)、斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)位于同一直線上；弧CD是動(dòng)臂油缸全縮，斗桿油缸全伸，鏟斗油缸工作；弧DE是斗桿油缸全伸，鏟斗尖到動(dòng)臂與機(jī)架鉸點(diǎn)最近，動(dòng)臂油缸工作；弧EF是動(dòng)臂油缸和斗桿油缸全伸，鏟斗油缸工作；弧GF是動(dòng)臂和鏟斗油缸全伸，斗桿油缸工作；弧AG是動(dòng)臂油缸全伸，斗桿油缸全縮以鏟斗進(jìn)行挖掘。 4 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)單斗挖掘機(jī)在工作時(shí)主要完成的動(dòng)作是：動(dòng)臂上升和下降，斗桿收及放，鏟斗的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)，機(jī)械行走和轉(zhuǎn)向等一系列動(dòng)作。當(dāng)挖掘機(jī)在作業(yè)時(shí)，為了提高作業(yè)速度，需兩個(gè)動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行，例如動(dòng)臂和回轉(zhuǎn)等。這種現(xiàn)象叫復(fù)合動(dòng)作，這些都由液壓系統(tǒng)來(lái)保證實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)國(guó)家公稱壓力及流量系列，選用系統(tǒng)壓力為250kg/cm2。已計(jì)算系統(tǒng)流量為2125升/分。 元件的選擇（1） 油缸的選擇 動(dòng)臂油缸為雙缸，鏟斗和斗桿油缸均為單缸，缸徑均為125毫米。（2） 油泵的選擇油泵功率： Ny=PPQP/450ηR=48（千瓦） （）式中，PP—油泵的最大工作壓力（kg/cm2）； Qp—油泵的流量（升/分）； η—油泵的總效率，； R—變量系數(shù)。查有關(guān)的資料，主油泵采用埋油斜軸式軸向柱塞雙向變量泵，參數(shù)如下： 主油泵相關(guān)系數(shù) 公稱排量mL/r額定壓力Mpa額定轉(zhuǎn)速r/min125EVZB125125252200控制油路采用齒輪泵CBB20,參數(shù)如下： 齒輪泵CBB20相關(guān)系數(shù)型號(hào)公稱排量mL/r額定壓力Mpa額定轉(zhuǎn)速r/min驅(qū)動(dòng)功率KW重量kg容積效率CBB20201450＞90(3) 馬達(dá)的選擇 經(jīng)查資料，回轉(zhuǎn)馬達(dá)和行走馬達(dá)均采用型號(hào)為GQM161600。(4)發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 由于變量系統(tǒng)油泵經(jīng)常在滿載或超載情況下工作，功率利用系數(shù)比較高，為了保證功率的高效，同時(shí)考慮到輔助設(shè)備的動(dòng)力消耗，取發(fā)動(dòng)機(jī)功率：N=Ny=（kw）查有關(guān)資料，采用4120F型風(fēng)冷柴油機(jī)。 （5）主油管管徑的計(jì)算 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)主油管路的油液流速取為8米/秒。=2（厘米） （） （6）油箱容量的計(jì)算 油箱為開(kāi)式。V=2Q=375（升） 系統(tǒng)分析 由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，向工作裝置、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件輸送液壓油。工作裝置包括動(dòng)臂、斗桿和鏟斗，分別由液壓缸驅(qū)動(dòng)；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。其工作循環(huán)是：以鏟斗切削土壤，裝滿后提升，回轉(zhuǎn)至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置，開(kāi)始下一次作業(yè)。 液壓系統(tǒng)為雙泵雙回路全功率調(diào)節(jié)變量系統(tǒng)。液壓泵組包括兩臺(tái)軸向柱塞式變量泵（主泵）和一臺(tái)齒輪泵（先導(dǎo)油泵）。通過(guò)操縱減壓閥式先導(dǎo)閥手柄的不同方向和位置，使來(lái)自先導(dǎo)油泵的液壓油控制液壓多路換向閥的開(kāi)度和換向，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的單一動(dòng)作和同步動(dòng)作。工作回路除容積調(diào)速外，尚有節(jié)流調(diào)速和雙泵合流的有級(jí)調(diào)速。 5 上部轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)支承的選擇 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)支承采用滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承，其廣泛用于全回轉(zhuǎn)的挖掘機(jī)、起重機(jī)和其他機(jī)械上。滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承具有尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大，回轉(zhuǎn)摩擦阻力小，滾動(dòng)體與滾道之間的間隙小，維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)，易于實(shí)現(xiàn)“三化”等一系列優(yōu)點(diǎn)。滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)速低，通常承受軸向載荷、傾覆力矩和徑向載荷，因此滾道上接觸點(diǎn)的載荷循環(huán)次數(shù)較少，設(shè)計(jì)時(shí)主要進(jìn)行負(fù)荷能力的計(jì)算。 負(fù)荷能力的計(jì)算 回轉(zhuǎn)支承的負(fù)荷能力一般用靜容量和動(dòng)容量表示。靜容量是指回轉(zhuǎn)支承在靜負(fù)荷作用下滾動(dòng)體和滾道接觸處的永久變形量之和達(dá)到滾動(dòng)體直徑萬(wàn)分之一而不影響回轉(zhuǎn)支承正常運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷能力。動(dòng)容量是指回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)達(dá)到100萬(wàn)轉(zhuǎn)后不出現(xiàn)疲勞裂紋的負(fù)荷能力。目前，用動(dòng)容量來(lái)計(jì)算各種低速回轉(zhuǎn)支承的日益減少，一般只進(jìn)行靜容量計(jì)算即可?；剞D(zhuǎn)支承的靜容量計(jì)算如下：交叉滾柱式: coa=f0d0lxZsinα/103 （）代入數(shù)據(jù)得： coa=（噸）式中 f0—靜容量系數(shù)（kg/mm2）； d0—滾動(dòng)體直徑（mm）； lx—滾柱有效長(zhǎng)度，lx=（mm）； α —滾動(dòng)體與滾道的接觸角，在系列標(biāo)準(zhǔn)中取α=450； Z—滾動(dòng)體總數(shù)。 連接螺栓計(jì)算（1） 連接螺栓最大工作載荷Pg計(jì)算 Pg=4M/nD+()Gp/n （）代入數(shù)據(jù)得： Pg=580（噸）式中，M—作用在回轉(zhuǎn)支承上的總傾復(fù)力矩（噸米）； Gp—作用在回轉(zhuǎn)支承上的總軸向力（噸）； D—螺栓分布圓直徑（米），一般取D等于內(nèi)圈螺栓分布圓直徑Dn； n一圈螺栓的數(shù)目。上式中，當(dāng)軸向力Gp指向支承面時(shí)取負(fù)號(hào)，當(dāng)軸向力Gp使回轉(zhuǎn)支承離開(kāi)支承面時(shí)取正號(hào)。（2） 連接螺栓預(yù)緊力Py計(jì)算 為了提高連接螺栓的疲勞強(qiáng)度，防止座圈和支承面之間出現(xiàn)間隙，通常都加有相當(dāng)大的預(yù)緊力，其大小按下式計(jì)算 Py=kyPg(1x) （）代入數(shù)據(jù)得： Py=870（噸）式中: x—工作載荷分配系數(shù)。對(duì)于不用彈簧墊的高強(qiáng)度螺栓常取x=； Ky—結(jié)合面緊密性安全系數(shù)。一般取ky≥～； 回轉(zhuǎn)阻力矩計(jì)算 挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)阻力矩按下式計(jì)算
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