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（完稿）某型装载机工作机构设计（CAD全套）

.公斤•米.装载机工作机构的设计.工作机构对铲斗运动的要求铲斗机工作时，铲斗的运动是由动臂油缸，恻卸油缸和机体的行走部共同控制的。在个工作循环中铲斗要完成的动作有将铲斗放平由机体的行走部将铲斗推入料堆。边推进边翻转铲斗使铲斗使物料充满铲斗。当铲斗装满物料后，将铲斗转正并举臂到适当的位置作好运送的准备。由机体的行走部将物料运送到卸载点。将铲斗对准卸载口进行翻斗卸载。将铲斗正位并下降动臂准备返回。返回到卸载点将铲斗放平到插入位置进行下个工作循环。为了使操作方便和提高劳动生产率，铲斗臂上对称地布置两个油缸铲斗上安装有个油缸使的得整个动作协调。.铲斗的机构设计铲斗是用来切削，收集，运输，卸出物料的不见。它设计的合理与否直接影响到装载机的身产率，能量消耗及工作的可靠性。铲斗的结构设计，般应满足下列条件，在斗体尽可能轻的条件下，保证铲斗有足够的强度和刚度铲斗的结构形状应保证铲斗插入物料堆时阻力最小耐摩擦对易损斗齿更换方便等。为减小铲斗插入物料堆的阻力，尽量避免无效容积及顺利卸载的要求，铲斗形状通常是前臂高与后臂，前臂上部作为圆弧状，并装有组齿，铲斗下部较上部略宽，四角呈圆弧状以方便卸载，避免大块堵塞，后臂与斗底的夹角要成钝角，即可避免可效容积又可使斗底铰点抬高，方便开斗。铲斗前臂直接切入物料，要求材质耐磨，强度高，般用锰钢铸造，并在其切削部位焊有硬质合金。铲斗后臂与斗体相连接，并支承整个斗体，故后臂多用碳钢铸造并铸有加强的筋条。图铲装过程图斗刃切入后，在刃的物料被压缩，变形以致破坏原来结构，而改变堆存状况，这种改变取决于物料的性质和状态，斗刃的几何形状，切削角和切削厚度，同时物料与斗底间的相对运动也产生摩擦阻力，其大小取决于物料与斗底的摩擦系数和斗刃装载,机工,机构,设计,毕业设计,全套,图纸,下载目录.前言.设计课题.装载机的发展历史.装载机工作机构的特点.装载机工作机构的用途.装载机装载过程分析.装载过程描述.装载机的装载阻力计算.装载机工作机构的设计.工作机构对铲斗运动的要求.铲斗的机构设计.斗容的计算和尺寸确定.工作机构杆件系统的配制与设计.装载机工作机构受力分析.工作机构的最大受力工况与最大外载荷的确定.工作机构最大铲取力与铲斗臂最大举升的确定.工作机构稳定性能分析.稳定性指标.机器纵向稳定性能分析.装载机横向稳定性分析.液压缸设计计算.铲斗上的侧卸油缸设计.拉伸油缸的设计总结参考资料致谢.前言.设计课题此次设计的课题为装载机工作机构设计，要求该装载机装载能力大，机动性好安全可靠，生产率较高，其斗柄是曲线的，铲斗的提起和倾斜由油缸的动作来实现。.装载机的发展历史装载工作是整个地下采矿的重要环节，其工作量最繁重，费时最多，对采矿生产率影响极大。消耗于这工序的劳动量占循环时间的。正因为如此，国外许多的国家十分重视装载机械的开发推广与使用。装载机开始制造是在多年前。最早的装载机是在马拉的农用拖拉机前部装上铲斗而成.。自身带有动力的装载机，是在年初出现的，其铲斗安装在两根垂直立柱上，铲斗的举升和下落是用钢绳来操纵的。从年开始，装载机的机构得到较大的改进。年出现了比较先进的轮胎式装载，在年代装载机得到了更大的发展。年，开始用液压代替钢绳控铲斗。年装载机发展成四轮驱动。年出现了第台带有液力变矩器的轮胎式装载机，它使装载机能够很平稳地插入料堆并且使作增快，同时插入运动，发动机不会因插入阻力大而熄火。年出现了第台铰接式装载机，这使装载机转向性能大大改善，增加了它的机动性能性和纵向稳定性。年代的电动装载机。这是装载机设计的个新的突破，它进步增加了装载机的使用范围。今后装载机的发展趋势是通过工作机构尺寸的增加和机构的改进进步增加了生成力。.装载机工作机构的特点装载机工作机构由潺斗，铲臂，铲斗座，升降油缸两个左右对称侧卸油缸，拉斗油缸组成。装载机在工作过程中，铲斗是沿料堆底部插入料堆的，斗尖在料堆内运动，轨迹如图所示。图铲斗轨迹由于铲斗沿料堆底部插入料堆所以插入阻力大，阻力方向与机体的推进方向相反，从而使得装载机有足够的重量和牵引力来克服插力。以得到足够的插入深度，铲斗插入料堆后，在开始提升的瞬间，料堆对提升的阻力很大，以后就迅速的降低，故在提斗的过程中工作机构承受的负载很不均匀，尖峰负荷大。但它易于卸载，故效率高，在铲斗臂的左右对称的布置两个升降油缸，完成铲斗的提升过程，铲斗上安装个侧卸油缸。用来卸下铲斗内的物料，铲斗和铲斗座采用焊接的方法联结在起，再用销轴与铲斗臂连接整个机构是四连机构完成装卸过程。.装载机工作机构的用途工作机构是装载机用以直接完成装载工作的机构，是装运卸体的联合设备。由于铲斗即可作取料构件，又可作运料贮料和卸料物件，从而简化了整机结构使用灵便。.装载机装载过程分析.装载过程描述铲斗挖掘土壤的过程很类似金属切削过程如图，图。斗刃切入后物料对切入的阻力取决于物料的性质和状态，以及斗刃的刃角。图挖掘过程图图铲装过程图斗刃切入后，在刃的物料被压缩，变形以致破坏原来结构，而改变堆存状况，这种改变取决于物料的性质和状态，斗刃的几何形状，切削角和切削厚度，同时物料与斗底间的相对运动也产生摩擦阻力，其大小取决于物料与斗底的摩擦系数和斗刃的后角。此外，由于刃前形成小堆而后才能进入斗内，这种物料间的内摩擦阻力取决于物料的性质和状态，物料的内摩擦系数和斗的运动轨迹。铲斗插入矿堆后，矿堆变形见铲装过程图包括三部分第滑移体。变形较明显第二滑移体变形不够明显压实区，在刃前，相当于斗刃的延长，压实区的大小与装载工作阻力的大小有密切关系。压实区的大小取决与矿石的物理机械性质，矿堆高度，铲斗插深度以及铲斗的形状和尺寸等因素。当斗刃插入矿堆时物料挤压，剪切产生变形阻力，物料与斗臂间的摩擦阻力以及物料内摩擦阻力等等阻力的综合，便是装载阻力。.装载机的装载阻力计算装载机的装载阻力包括插入阻力和铲取阻力，其插入阻力计算式.千克式中与物料的性质块度，堆高和铲斗形状与关的系数物料块度与松散度系数物料性质系数堆高系数铲斗斗形系数铲斗次插入深度，单位厘米铲斗宽度，单位厘米铲取阻力计算式公斤•米式中插入阻力，单位公斤铲斗插入深度，单位米，斗尖距铲斗回转中心的直角坐标系植，单位米铲取阻力矩随着铲斗回转角的增大而减小，其变化规律为双曲线见下图式中图力矩随着铲斗回转角的变化曲线式中铲斗离开岩堆时，由物料重力产生的阻力矩根据查表得则.取铲斗次插入深度.所以插入阻力为.公斤根据工作机构总图确定,的值铲斗回转中心点离斗刃的水平距离铲斗回转中心与地面的垂直距离得带入有关数据计算铲取力，有.公斤•米.装载机工作机构的设计.工作机构对铲斗运动的要求铲斗机工作时，铲斗的运动是由动臂油缸，恻卸油缸和机体的行走部共同控制的。在个工作循环中铲斗要完成的动作有将铲斗放平由机体的行走部将铲斗推入料堆。边推进边翻转铲斗使铲斗使物料充满铲斗。当铲斗装满物料后，将铲斗转正并举臂到适当的位置作好运送的准备。由机体的行走部将物料运送到卸载点。将铲斗对准卸载口进行翻斗卸载。将铲斗正位并下降动臂准备返回。返回到卸载点将铲斗放平到插入位置进行下个工作循环。为了使操作方便和提高劳动生产率，铲斗臂上对称地布置两个油缸铲斗上安装有个油缸使的得整个动作协调。.铲斗的机构设计铲斗是用来切削，收集，运输，卸出物料的不见。它设计的合理与否直接影响到装载机的身产率，能量消耗及工作的可靠性。铲斗的结构设计，般应满足下列条件，在斗体尽可能轻的条件下，保证铲斗有足够的强度和刚度铲斗的结构形状应保证铲斗插入物料堆时阻力最小耐摩擦对易损斗齿更换方便等。为减小铲斗插入物料堆的阻力，尽量避免无效容积及顺利卸载的要求，铲斗形状通常是前臂高与后臂，前臂上部作为圆弧状，并装有组齿，铲斗下部较上部略宽，四角呈圆弧状以方便卸载，避免大块堵塞，后臂与斗底的夹角要成钝角，即可避免可效容积又可使斗底铰点抬高，方便开斗。铲斗前臂直接切入物料，要求材质耐磨，强度高，般用锰钢铸造，并在其切削部位焊有硬质合金。铲斗后臂与斗体相连接，并支承整个斗体，故后臂多用碳钢铸造并铸有加强的筋条。斗体的两侧板连接前后臂，使之成方箱，因其磨损受力较前后臂小，故小型铲斗用焊件式铸造，而大型铸斗两侧臂采用前后臂延长两侧，再用塞柱焊接在起。斗的后臂固定着斗与斗柄，拉杆的铰及提升滑轮的铰座等。斗齿它可减小挖掘阻力。斗齿的形状应根据物料的物理，机械性质正确选择斗齿的最大厚度是铲斗加强厚度的倍。斗齿是磨损严重的易损件。故通常用耐磨材料铸造。铲斗按其结构可分铆结构，铸造，焊接，铸焊联合合金钢板铠装。铆结构铲斗的优点是制造容易，接个便宜。求点是强度差铆钉易松动，主要用于小型挖掘机上。铸造铲斗整体铸造的铲斗，强度较铆结构的高，但其自重较大，适用于小型挖掘机上。焊接铲斗前臂和侧臂是钢板焊接，而后臂通常是铸造。其特点是自重较小。对单斗挖掘机，在动力不变的条件下，用焊接铲斗代替铸造铲斗，铲斗容积平均可增大即米增大米米增大米米增大米，这是提高挖掘机生产率的途径之。但般钢板焊接的铲斗，仅用于轻型挖掘机。铸焊联合制造，外面包以合金钢板的铲斗，适用与大型铲斗如斗容﹥米。根据设计要求，本设计采用焊接铲斗。.斗容的计算和尺寸确定斗容的计算几何斗容按美国汽车工程师学会标准前端式装载几何斗容单位为由下式确定斗背上挡板的铲斗斗容为式中铲斗横断面面积，铲斗的内臂宽向上升，铲斗刚起时，起斗尖处产生的最大挖掘力。规定，在距离斗尖四英寸处产生的，最大垂直向上的力为最大铲取力。图地下矿用装载机铲取力与载重量经验公式图是根据三十八种地下矿用铲运机的数据求得铲取力与栽重量的经验关系式。图中的每点是种铲运机的数据，图中的直线是用均值法求得的直线式。铲斗的载重量，吨最大铲取阻力，吨其中为斗容立方米.计算.吨铲斗臂的最大举升力铲斗臂油缸升举斗臂的力臂随着铲斗接近最高位置而减少，当铲斗臂油缸将铲斗升举到最高位置时，斗内能够被斗臂举起的最大载荷重，就是铲斗臂的最大举升载荷。最大举升载荷应小于能够使机体倾覆的倾翻载荷，其中铲斗臂油缸的直径便根据斗臂的最大升举力来确定的。由此选左，右两个作为升降油缸。铲斗臂的最大举升力应能够满足最大举升载荷的要求和使用边插入边举臂的铲装操作要求，在转载机中，取倾翻载荷的作为动臂的最大举升载荷。.其中铲斗臂的额定载重量，公斤计算代入数据装载机工作机构受力分析铲斗在料堆内运动时，所受的外阻力可分解成水平分量及垂直分量.如图所示为便于进行计算取铲斗所受的载荷为均分，动臂轴线与连杆及挂壁轴线处于同平面内，略去由于铰接座占有空间而产生的附加扭矩。将空间超静定结构简化为平面问题进行分析。图铲斗阻力分解图取铲斗为分离体，按力平衡可写出方程。按得•