工程机械课程设计计算书

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1、一、《工程机械》课程设计题目试设计装载机反转连杆机构工作装置。已知该工作装置额定载重量Q=3t,卸载高度H=2.7m,,铲斗宽度B=2.3m,斗四连杆机构的尺寸参数为K=0.98,,a/d=0.3～0.45,c/d=0.50～0.60,上下摇臂为直线型，动臂按曲线型结构考虑，其转角δ=90°，λg=1.4～1.5,λz=1.1～1.2,λk=0.12～0.14,λr=0.35～0.4,γ=48～52゜,γ1=5～10゜要求：编写详细设计计算书（包括上机编程）绘制机构运动轨迹简图（2﹟图）用CAD绘制工作装

2、置装配总图（1﹟图）绘制铲斗部件结构图（2﹟图）二、装载机用途：装载机是一种作业效率高，用途广泛的工程机械，它不仅对松散的堆积物料进行装、运、卸作业，还可对岩石、硬土进行轻度铲掘作业，并能用来清理、刮平场地及牵引作业。如换装相应的工作装置，还可完成推土、挖土、松土、起重，以及装载棒料等作业。装载机工作装置应满足下列要求：1．铲斗的运动轨迹符合作业要求，即要满足铲掘，装载的要求。希望铲掘力大，斗易于装满料，并要求动臂在提升过程中，铲斗应保持接近平移的运动，以免斗中物料撒落。2．要满足卸载高度和距离的要求，并

3、保证动臂在任何都能卸净铲斗中的物料。3．在满足作业要求的前提下，工作装置结构简单，自重轻，受力合理，强度高。4．应保证驾驶员具有良好的工作条件，确保工作安全，视野良好，操作简单和维修方便。三、铲斗设计铲斗是铲装物料的工具，它的斗型与结构是否合理，直接影响装载机的生产率。在设计工作装置连杆结构之前，首先要确定铲斗的几何形状和尺寸，因为它与连杆机构的设计有密切联系。设计铲斗首先要具有合理的斗型，以减少切削和装料阻力，提高作业生产率，其次是在保证铲斗具有足够强度和刚度的前提下，尽量减少自重，同时也应考虑到更换工

4、作装置和修复易换零件（切削刃、斗点）的方便。普通铲斗的构造：Q=3tH=2.7mB=2.3mK=0.98a/d=0.3～0.45c/d=0.50～0.60图（a）直刀刃铲斗；（b）v行刀刃铲斗；（c）带斗齿铲斗（d）v形刀刃带斗齿铲斗（a）是一个焊接结构的铲斗，底板上的主切削刃1和侧板上侧刀刃2均由耐磨材料制成；在铲斗的上方有挡板3把斗后臂加高，以防止斗举高时物料向后撒落。斗底上镶有耐磨材料制成的护壁4，以保护斗底，并加强斗的刚度。直线刀刃适于装载轻质和松散小颗粒物料，并可利用刀刃刮平，清理场地工地；v行

5、刀刃铲斗便于插入料堆，有利于改善作业装置的偏载，适宜于铲装较紧密物料。由于其刀刃突出，影响卸载高度。图1带分体式斗齿铲斗a)装有分体式斗齿的铲斗b)分体式斗齿1、齿尖2、基本齿3、固定销4、切削刃铲斗的截面形状如上图所示，它的基本形状由一段圆弧、两段直线所的斗的圆弧半径r，张开角,后臂高h和底臂长l等四个参数确定的圆弧半径r越大，物料进入铲斗的流动性好，有利于减少物料装入内的阻力，卸料快而干净，但r过大，斗的开口大，不易装满，且铲斗外形较高，影响驾驶员观察铲斗刃的工作情况。2、铲斗的断面形状和基本参数的确

6、定铲斗的断面形状由斗的圆弧半径r，张开角,后臂高h和底臂长l等四个参数确定如图图2铲斗截面的基本参数根据上图铲斗截面的基本参数已知该工作装置额定载重量Q=3t根据土壤的自然重度公式，取r=18KN/m,得V=mg/r=30/18=1.67m(15KN/m

7、平装斗容量图2—24所示阴影面积由设计给定B―――铲斗的净宽度λ――铲斗斗底长度系数，λ=L/Rλ――后斗壁长度，λ=L/RL――后斗壁长度，是指由后斗壁上缘至斗壁与斗底延长线相交点的距离λ――挡板高度系数，λ=L/Rr=18KN/mV=1.67mL――挡板高度λ――圆弧半径系数，λ=r/Rγ―――斗底与后斗壁间的夹角,又称斗张开角γ―――挡板与后斗壁的夹角根据已知条件取合适的值:取λ=1.41;λ=1.15;λ=0.13;λ=0.36;γ=9°;γ=52°把数据代入上式得铲斗的回转半径：R=1.2mL=

8、λ×R=1.41×1.2=1.692mL=λ×R=1.15×1.2=1.38mL=λ×R=0.13×1.2=0.156mr=λr×R=0.36××1.2=0.432m图3铲斗斗型计算根据上图所示计算各段长度：x=r/tg26°=0.432/tg26°=0.886m　l=1.692－0.886=0.806mh=1.38－0.886=0.494mb=(1.692+0.1)+[1.38+0.156/(cos9)]-2*1.6927*