畢業設計挖掘裝載機研究-資料下載頁

【導讀】本文設計是一種挖掘裝載機的挖掘裝置，在為工業、民用上有特殊用途的挖掘裝載機，在本設計中，通過對國內外現有技術的了解和分析，利用任務書。設計必需用到的量。通過對工作機構上九個鉸接點位置的確定來設計出動臂模型及動臂上。各點的受力，然后計算出舉臂油缸和轉斗油缸的內徑、活塞桿的桿徑，選出標準的液壓缸。

　　

【正文】 3，對于△ FVO ? ? 2021 FF YXXFO ??? ? ? 2021 VV YXXVO ??? ? ?? ?FVVOFOFVVOa r c c oF V O ?????? 1212211 2 顯然，當∠ FVO1 ≤ 90176。，斗桿挖掘時，整機不可能產生前傾翻，只有∠ FVO1 ＞ 90176。時，才有可能出現前傾現象。各部件重量對 O1 點產生的力矩為： ? ? ? ?? ???? 01022021 XXGXXGM ii (322) 所以 ? ?? ?1144 c o s FVOVOMPG ?? (323) 5)、整機向后傾翻限制的最大 斗桿挖掘力 5GP 參見圖 33，對于△ FVO2 ? ? 22022 FF YXXFO ??? (324) 河北工程大學畢業設計 28 ? ? 22022 VV YXXVO ??? (325) ? ? ? ?? ?FVVOFOFVVOF V O ?????? 2222222 2a r c c o s 顯然，當∠ FVO2 ≥ 90176。，斗桿挖掘時，整機不可能產生后傾翻，只有∠ FVO2 ＜ 90 時，才有可能出現后傾現象。各部件重量對 O2 點產生的力矩為 : ? ? ? ?? ???? 022025 XXGXXGM iii (326) 所以 ? ?? ?2255 c o s FVOVOMP G ?? (327) 6)、整機滑移限制的最大斗桿挖掘力 P6G 參見圖 34，設 FV 聯機對水平線的夾角為β 2 ，則： ? ? ? ?? ?VFGVGF XXPPa rc tg ???2? (328) 26 sin ?GUPG ? (329) 通過上述運算，我們知道 P1G 至 P6G 中的最小值，就是在該工況下斗桿挖掘時，所能發揮的最大實際挖掘力。 圖 34 鏟斗液壓缸理論挖掘力計算簡圖 (2)鏟斗得運動分析 鏟斗相對于 XOY 坐標系的運動是 1L 、 2L 、 3L 的函數，現討論鏟斗相對于斗桿的運動，河北工程大學畢業設計 29 如圖 3 — 5 所示， G 點為鏟斗油缸與斗桿的鉸點， F 點為斗桿與動臂的鉸點 Q 點為鏟斗與斗桿的鉸點， M 點為鏟斗油缸與曲柄的鉸點， V 點為鏟斗的斗齒尖點， K 點為連桿與鏟斗的鉸點， N 點為搖桿與斗桿的鉸點， H 點為曲柄與連桿的鉸點 。 l ）鏟斗連桿機構傳動比 i 和鏟斗缸的當量作用力臂 3e 利用圖 3 — 3 ，可以知道求得以下的參數： 在 △ MNG 中 1 2 2 222 15 13 3 15 131 2 2 230 3 15 13 3 1532 22[ ( ) / 2 ][ ( ) / 2 ]30M NG CO S l l L l lM G N CO S L l l L lNM G M G N M NG??? ? ? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在△ HNQ 中 2 2 2 2 22 7 1 4 2 1 1 4 2 1 2 31 2 2 22 1 1 4 2 7 2 1 1 422c o s [ ( ) / 2 ]L l l l lN H Q l l L l l??? ? ?? ? ? ? 在△ QHN 中 1 2 2 227 29 27 24 29 27c os [ ( ) 2 ]Q H K l l L l l? ?? ? ? ? ? 在四邊形 KHNQ 中 2 8 2 1 2 7NH K NH Q Q H N? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 鏟斗油缸對 N 點的作用力臂 r1： 1 13 32sinrl ?? 連桿 HK 對 N 點的作用力臂 r2： 2 14r l sin NHK?? 連桿 HK 對 Q 點的作用力臂 r3 3 24rl? 鏟斗對 Q 點的作用力臂 r4 43rl? 連桿 機構的總傳動比 1 3 2 4( )( )i i i i i? ? ? 顯然由此式可知， i 是鏟斗油缸長度 L2的函數，用 L2min代入可得初傳動比 i0， L2max帶入可得終傳動比 iz 3 QVe i l?? 河北工程大學畢業設計 30 顯然 i 、 e rl 、 r2 和 r3 都是 L3 的一元函數。 2 ）鏟斗相對于斗桿的擺角 3? 鏟斗的瞬時位置轉角為 3 7 24 26 10? ? ? ? ?? ? ? ? 其中，在 △ NFQ 中 1 2 2 27 21 2 16 21 2[ ( ) / 2 ]N Q F C O S l l l l l? ?? ? ? ? ? 10? 暫時未定，其在后面的設計中可以得到。 當鏟斗油缸長度 3L 分別取 3maxL 和 3minL 時，可分別求得鏟斗的最大和最小轉角 3max?和 3min? ，于是得鏟斗的瞬間轉角： 3 3max 3min? ? ??? 鏟斗的最大擺角范圍 3 m ax 3 m ax 3 m in? ? ??? 河北工程大學畢業設計 31 3）斗齒尖運動分析 見圖 3 一 4 所示，斗齒尖 V 點的坐標值 XV 和 YV，是 L L L 3 的函數只要推導出 XV和 YV的函數表達式，即 X V=fx（ L1,L2,L3） ,YV=fy(L1,L2,L3)。那么整機作業范圍就可以確定，現推導如下： 由 F點可知： 32 3 4 6 2C FQ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 在 △ CDF 中： ? DCF 由后面的設計確定，在 ? DCF 確定后則有： 3 DFC? ?? 2 2 28 6 1 6 12 2 2 2 26 8 1 8 1 31 2 2 23 8 1 6 8 12 c os2 c osc os [ ( ) / 2 ]l l l l l D C Fl l l l ll l l l l?? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? 在△ DEF 中 2 2 22 8 9 8 9 22 c o sL l l l l ?? ? ? 則可以得到斗桿瞬間轉角 2? 1 2 2 22 8 9 2 8 9c os [ ( ) / 2 ]l l L l l? ?? ? ? 4? 、 6? 在設計中確定。 河北工程大學畢業設計 32 由△ CFN 知 222 8 1 6 1 1 2 3 22 c o sl l l l l ?? ? ? 由 Q點可知 35 33 24 102C Q V? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 在△ CQV 中 2 2 21 2 3 2 2 3 2 3 31 2 2 23 3 2 3 2 1 2 3 22 c o sc o s [ ( ) / 2 ]l l l l ll l l l l???? ? ?? ? ? 在△ NHQ 中 2 2 21 4 2 7 2 1 2 7 2 1 2 41 2 2 22 4 2 7 2 1 1 4 2 7 2 12 c o sc o s [ ( ) / 2 ]l l l l lN Q H l l l l l???? ? ?? ? ? ? ? 在△ HKQ 中 2 2 22 9 2 7 2 4 2 7 2 4 2 41 2 2 22 4 2 7 2 4 2 9 2 7 2 42 c o sc o s [ ( ) / 2 ]l l l l lN Q H l l l l l???? ? ?? ? ? ? ? 在四邊形 HNKQ 中 24 26NQK ??? ? ? 10 KQV? ?? ,其在后面的設計中確定。 在列出以上的各線段的民度和角度之間的關系后，利用矢量坐標我們就可以得到各坐標點的值。 由前而的分析可知：動臂相對于水平而的瞬時轉角 1? 、斗桿相對于動臂的瞬時轉角 2?和鏟斗相對于斗桿的瞬時轉角 3? 與相應的油缸長度是一一對應的。因此，斗齒尖坐標值也是 1? 、 2? 及 3? 的函數。只要知道瞬時的一組 1? 、 2? 及 3? ，相應的斗齒尖坐標就確定了。這樣斗齒尖的坐標系（如圖 3 一 4 ）可表示如下： 1 1 2 1 2 31 1 2 1 2 3( ) ( )s in s in ( ) s in ( )V C F F Q Q V CV C F F Q Q V CX l C O S l C O S l C O S XY l l l Y? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 對于反鏟裝置上的其它點的坐標可采用同樣方法求出。 V 點的 X 和 Y 坐標表示為 VX 和 VY ，其它點的坐標表示方法與 V 點相同，而對各運動構件的重心坐標則用相應構件的重量代號作下標來替換。經分析可知：動臂上任意點（除去 C 點）在任 一時刻 的坐標河北工程大學畢業設計 33 值是 1? 的函數；斗桿上任意點（除去 F 點）在任時刻的坐標值是 1? 和 2? 夕的函數；鏟斗和連桿機構（除去 Q 點外）其它各點坐標值是 1? 、 2? 及 3? 的函數，以后在使用到這些點坐標時，就將其作為已知數據 。 河北工程大學畢業設計 34 第四章 主要部件反鏟的三維造型 Pro/E 簡介 Pro/ENGIEER 操作軟件是美國參數技術公司（ Parametric Technology Corporation,簡稱 PCT）的主要產品。它提出的單一數據庫、參數化、基于特征、全相關的概念徹底改變了機械 CAD/CAE/CAM的傳統觀念。 Pro/E軟件能將設計到制造的全過程集成在一起，讓所有的用戶能夠同時進行同一產品的設計制造工作，即實現所謂的并行工程。 從設計思想上看， Pro/E系統可以實現真正的全相關性，任何修改都會自動反映到所有相關 對象；它具有真正管理并發進程、實現并行工程的能力；具有強大的裝配功能，能夠始終保持設計者的設計意圖，可以極大地提高設計效率。 從實用性上看， Pro/E系統界面簡潔，概念清晰，符合工程人員的設計思想與習慣。整個系統建立在統一的數據庫上，具有完整而統一的模型。 Pro/E作為一個功能強大的設計軟件，與其他設計軟件相比，有自己的建模方式和自己的一些定義。只有了解它的建模原理與基本概念，才能利用其強大的功能。 建模原理： Pro/E 是一個實體建模器，它將模型建立成實體，并允許用戶在三維的環境中設計。用 Pro/E所建 立的模型具有體積和表面積，因此用戶可直接由創建的幾何設計來計算出質量特征。 基本概念： ①特征 —— 是指所有的實體、嵌片和對象等，是構成零件的最基本部分。 Pro/E利用每次獨立構造的一個塊模型方式來創建整體模型。改變與特征相關的形狀或位置的定義，就可改變與模型相關的形位關系。如圖 61所示 ②關聯 —— Pro/E系統采用單一數據庫管理，不管是零件還是裝配件，都共享同一數據庫，并且系統使用了數據庫關聯的方法。所謂關聯就是在任意層面上更改設計，系統就會自動在所在層面上做相應的改動。比如將某個零件進行修改，并且保存， 那么所有包括此零件的模型都會相應的進行變化。 ③參數化 —— Pro/E是一個參數化系統。所謂