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（毕业设计全套）TY160推土机工作装置设计（打包下载）

度铲倒高度取决于发动机的额定功率，可按以下经验公式确定.式中发动机的额定功率.铲倒宽度铲刀切削刃外廓宽。推土机铲刀必须有自身开辟道路的能力，因此铲刀宽必须大于行走装置每边。当铲刀高度确定后，也可以根据经验公式确定铲刀的宽度推土板角度参数的选择推土板的形状对减少推土机作业过程中能量消耗，提高作业效率有很大关系。合理的推土板外形，土的切削阻力较小，土屑沿推土板面向上滑移时，摩擦功消耗较小，并且土屑在向上滑移的同时，向推土板前面翻落，容易形成较大的土堆不合理的推土板外形，使土的切削阻力增加，土屑在向上运动及向前翻滚时杂乱挤出，这样就加大了土屑间摩擦力，增加了能量的消耗。对于同样的土，当切削面积相等时，推土板外形稍有改变，切削阻力就随之改变，所需的顶推力也就不同。推土板角度参数包括切削角，后角а，刀刃尖角，前翻角，挡土板安装角，推土板斜装角ε，挡土板垂直面倾斜角ξ。推土板各角度如图所示。图推图版角度参数切削角的选择切削角是铲刀支地，刀片与地平面间夹角，越小土的切削阻力就越小，由于推土机正常作业时，必须保证后角а大与。因此过小不仅使а得不后角的选择后角а是刀片后端斜面与地平面的夹角，若а，由于地形起伏会出现刀片背后接地现象此时а，从而增加摩擦阻力，使切削能力降低。若а太大，则推土阻力明显增大。选а为。刀刃尖角的选择刀刃尖角是刀片前后面夹角，过小刀片强度减弱，过大引起后角а过小。选为。前翻角的选择前翻角是推土板最上缘切线与水平面夹角。的选择主要考虑使土屑沿推土板上缘向前翻落性能良好。选为。推土板回转角的选择推土板回转角是指在水平面内，推土板与推土机纵轴线的夹角，对于固定式铲刀。取。推土板倾斜角的选择推土板倾斜角ξ是在垂直面内推土板与地平面夹角，有了ξ角能使推土机在坡地上，横向推出水平切土面，以及在平地上推出横坡，另外对较坚硬土可用角铲作业铲刀尖肯地。ξ的调整范围，取ξ为。挡土板安装角的选择挡土板安装角是推土板上部挡土板与地平面的夹角，取，加装挡土板的目的是防止土屑往推土板后面翻落并增加推土板前积土量。推土板斜装角的选择推土板斜装角是整个推土板与地面倾斜安装的角度。ε过小，方面土屑易从推土板上缘往后翻落，另外，由于推土板上积土太多而引起铲刀提升阻力增加，ε过大，则随着切削角增大，使得土屑上升变形加大，增加切削阻力。取ε。推土板角度参数值的选择见表.。表.推土板角度参数推土板曲率半径推土板曲率半径是铲刀的重要参数之，它直接影响到推土机的作业性能。当推土板高度定时，为了不使土屑向推土板后面翻落及增大铲刀前面的积土量，宜小些，而为了减小土屑上升阻力及卸土干净，值又宜大些。因此确定时要综合考虑上述因素，其中不使土屑往推土板后面翻落是主要因素，也就是要求,般需满足,通常取。推土板直线部分及档上板尺寸固定式铲刀推土板采用下部为直线段的复合形推土板，下部直线部分用来安装刀片，直线部分等于刀片宽度。取推土板垂直高度根据总尺寸确定。顶推架于台车架的铰点位置顶推架铰接在台车架上，其铰点位置影响铲刀升降机构的运动，它与铲刀升降高度顶推架长度等参数有关。顶推架铰点位置对台车架的受力状况影响很大尤其当铲刀受到偏载及横向力时，太靠前则台车架发生较大形变，太靠后则推土机易前翻，为了使铰点反力均衡的纵向和横向传至台车架和八字架上，避免台车架受力过大发生形变，铰点位置般选在八字架与台车架联接中点的附近。推土机工作装置三维模型的建立设计要点软件，是集于体的大型设计软件，可以用来建立实体儿何模型，本设计工作主要是利用，的拉伸旋转扫描等基本操作，建立工作装置三维实体模型，建模难点在于辅助平面和辅助点的建立，只有建立好辅助平面和辅助点，才能保证零件模型的精确性。由于推土机工作装置般是对称分布的，所以建模过程利了镜像的建模方法。采用提供的易于掌握的般装配方法，顶推架与推土铲的连接提升液压缸和推土铲的连接均采用“销轴”约束液压缸活塞杆与缸筒的连接采用“圆柱”和“销轴”约束其他采用“对齐”“匹配”约束，这样就完成了推土机工作装置的装配。推土铲结构图推图铲的三维结构图如图所示。图推土铲的三维结构图铲倒钢板厚度推土板及顶推架均是钢板焊接部件，钢板厚度由刚度和强度条件确定。取钢板的厚度为。.推土机工作装置的强度计算推土机受力分析推土机作业受力分析是强度计算的依据，就是确定外载荷，踏实工作装置提升机构的工作依据，而且为工作装置履带台车架等零部件强度计算提供载荷依据。铲刀自重液压推土机靠油缸力使铲刀强制入土，所以铲刀不必太笨重，铲刀自重在强度及刚度允许的情况下，可适当减轻。可以用经验公式确定铲倒自重.推土机的使用重量。所以有.二铲刀提升力计算铲刀提升力是指提升装置的提升作用力，当铲刀遇到大障碍物，铲刀提不起来，而铲刀提升机构供给的提升力足以使推土机绕履带接地最前端点倾翻。以拖拉机为脱离体，拖拉机受力有拖拉机使用重量,顶推架绞点支反力和，提升力，按内力平衡，分别和大小相等，方向相反。图铲刀提升力计算受力图得得.以铲刀为脱离体，铲刀受力有土的反力和,铲刀自重，顶推架绞点的反力和，提升力,此时与地平面成角。得得将和值代入式，得.式中推土机使用重量土的反力铲刀自重提升力与地面夹角力与作用线距离见图示考虑动载荷的铲刀提升力.式中动载系数，查表取.故推土机作业阻力计算以推土机在水平地面匀速行驶，铲刀以最大切土深度进行作业，当切土结束提升推土铲的瞬时所产生的最大作业阻力作为计算工况，其作业阻力主要有切线切削阻力，铲刀前积土的推移阻力，刀刃与土壤摩擦阻力和土屑沿铲刀上升时的摩擦阻力的水平分力，切线切削阻力设的作用点在铲刀刃前，作用方向沿铲刀切削角底边并与推土机前进方向相反，则.式中推土板的宽度.切削比阻力推土产平均切削深度图推土铲平均切屑计算.故.铲刀前积土的推移阻力•.式中土与土之间的摩擦系数，查表取.推土铲前积土重量.式中土的重度，查表得推土铲的宽度.推土铲的高度.推土铲平均切屑深度.土壤的自然坡度角，查表得取故故.刀刃与土壤摩擦阻力•••.式中推土铲切削刃磨损后切削刃压入土的比阻力，查表得.推土铲宽度.切削刃磨损后的接地长度取.土壤与钢铁的摩擦系数，查表.故土屑沿铲刀上升时的摩擦阻力的水平分力.式中推土铲前积土重量土壤与钢铁的摩擦系数.推土铲的切削角故.综上所述推土机的作业阻力为上述作业阻力计算时，没有考虑铲刀碰撞障碍物时的冲击载荷的影响，当铲刀碰撞到难以克服的障碍物时，推土机仍全力顶推，履带完全滑转，此时需考虑猛烈的冲击及惯性力，计算经验公式•.式中动载系数，取.故推土机铲刀的强度计算计算位置的确定第计算位置铲刀的水平土反力和顶推架绞点水平反力的最大值，适当推土机具有最大顶推力和惯性力时产生的。即推土板顶到障碍物，履带滑转时出现的。铲刀的土切垂直反力和铲刀升降力的最大值，是在推土板固定切削时或者以全功率提升及强制入土时产生的。推土机中部顶到障碍物，其计算条件为推土机在水平地面作业带土的推土板从切削位置提升到运土位置推土机功率足够大，在顶升推土板的同时，以最大顶推力向前，即可能使推土机翘尾失稳，同时履带滑转。超静定计算为了使铲刀有足够的高度，推土板和顶推架往往组成个超静定构件，因此需要按解超静定方法进行铲刀的强度计算。首先绘制计算草图，如图所示，其中各件的几何尺寸和相互间位置，是根据总体布置要求确定。图超静定计算草图已求出•式中土对钢的摩擦角将和转算到顶推架平面上，其合力为则式中力与顶推架平面间夹角故此时附加力矩,顶推架平面内构建具有三个多余约束，即顶推支座多余个约束及水平撑杆多于两个约束。由于作用在推土板中间，两水平撑杆的约束相同，所以可简化为两次超静定结构。解此超静定系统求出支反力和两个水平杆的约束力，首先画出该结构所受多余未知力如图所示。图工作装置所受多余未知力并建立两个补充方程式中和去除多余约束后假设的未知反力和分别为和力作用下沿作用方向上的位移量和分别为和力作用下沿作用方向上的位移量顶推架与履带台车架两绞点的作用力分别为和。图多余未知力计算图在载荷下得在单位力作用下得得在单位力作用下通过以上分析计算，建立在载荷作用下和单位力和作用下，基本结构图上的弯矩图和，如图.所示，图乘法计算值带入以式.与.得多余未知力求出后，最后弯矩图可有下式按叠加原理计算.得到工作装置所受轴向力和弯矩图如图所示图工作装置所受轴向力和弯矩图推土板在外力作用下，从图可见，推土板中间截面及顶推架的截面弯矩最大。利用软件，得到推土板截面特性参数如下体积.曲面面积.密度.质量.根据坐标边框确定重心.相对于坐标系边框之惯性.惯性张量.重心的惯性相对坐标系边框惯性张量.主惯性力矩.从定位至主轴的旋转矩阵.