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1、沈阳建筑大学毕业设计（论文）沈阳建筑大学毕业设计说明书毕 业 设 计 题 目 LW40E轮式装载机工作装置设计学 院 专 业 班 级 机 械 0 7 - 1 班学 生 姓 名 刘作龙 性别 男指 导 教 师 郑夕健 职称 教授2011 年 6 月 15 日1 目录前 言 . . 1第一章 装载机工作装置设计概述 . 11.1 工作装置组成及工作原理 . 1 1.2 轮式装载机铲掘原理 . 1 1.3 工作装置发展现状及趋势 . 1 第二章 工作装置的总体设计 . 12.1 工作装置结构型式 . 1 2.2 方案论证 . 1 2.3 铲斗的设计 . 2 2.3.1. 切削刃的形状 . 2 2.3
2、.2 铲斗的斗齿 . 3 2.3.3 铲斗的侧刃 . 3 2.3.4 斗体形状 . 3 2.4 铲斗基本参数的确定 . 3 2.5 斗容的计量 . 6 2.5.1 几何斗容 ( 平装斗容 ) KV . 6 2.5.2 额定斗容 ( 堆装斗容 ) HV . 7 2.6 动臂结构设计 . 8 2.6.1 动臂长度确定 . 8 2.6.2 动臂的形状及结构 . 8 2.7 摇臂结构设计 . 8 第三章 工作装置的结构设计 . 93.1 动臂及连杆机构结构设计要求 . 9 3.1.1 工作机构连杆系统的尺寸参数设计 . 10 3.1.2 机构分析 . 11 沈阳建筑大学毕业设计（论文）2 3.1.3
3、设计方法 . 11 3.2 各铰点位置确定 . 11 3.2.1 动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点 B、 E、 A的确定 . 11 3.2.2 确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程 . 14 3.3 连杆机构结构设计 . 16 3.3.1 连杆与铲斗和摇臂的两个铰接点 C、 D的确定 . 16 3.4 工作装置连杆系统运动分析 . 18 3.4.1 最大卸载高度和最小卸载距离 . 18 第四章 工作装置的限位机构 . 194.1 铲斗转角限位装置 . 204. 2 动臂升降的自动限位机构 . 204.3 铲斗自动放平机构 . 20第五章 工作装置的强度计算 . 205.1 工作装置计算位置
4、的确定 . 205.2 工作装置典型工况的选取及外载荷的确定 . 215.3 工作装置受力分析 . 235.4 工作装置的强度校核 . 295.4.1 动臂校核 . 295.4.2 铰销校核 . 325.4.3 连杆校核 . 345.4.4 摇臂校核 . 35结论 . . 39参考文献 . . 39谢辞 . . 40附录一 . . 40附录二 . . 401 前 言第一章 装载机工作装置设计概述1.1 工作装置组成及工作原理1.2 轮式装载机铲掘原理1.3 工作装置发展现状及趋势第二章 工作装置的总体设计2.1 工作装置结构型式2.2 方案论证综合国内外装载机工作装置的结构形式，主要有七种类型
5、，既按连杆机构的构件数的不同分为三杆式、五杆式、六杆式和八杆式等，按输入和输出的转向是否相同又分为正传和反转杆机构等。工作装置直接影响到装载机的性能参数和其作业效率。国内知名的各大装载机生产厂家生产的轮式装载机，其工作装置设计中广泛采用反转六连杆机构。通过网上查阅，厦工生产的轮式装载机有以下型号 XG916III 、 XG918I、 XG920T、XG931、 XG932II 、 XG942等。这些型号的轮式装载机均采用的是反转六连杆机构，只有 XG932II 是查阅的轮式装载机中唯一正转五连杆机构。徐工生产的轮式装载机LW300F、 LW420F、 LW500F、 LW300K、 LW350
6、KLW820G、 ZL50G都是反转六连杆机构，龙工生产的 60系列、 LG860， 50系列的 ZL50C定置、 ZL50C、 LG856B、 LG855B，40系列的 LG843，以上这些龙工生产的装载机均为反转六连杆机构。以上所述的各大生产厂家，厦工，徐工，龙工，可以说是代表了中国装载机设计的水平，可知反转六连杆机构在国内的生产是被广泛应用的。 在我所查阅的资料中还未查到四杆机构和八杆机构的应用，但这并不意味这四连杆和八连杆在国内没有被采用，有一点可以明确的是，反转六连杆有他的独特之处，它的优点是其他几种机构所不能达到的。沈阳建筑大学毕业设计（论文）2 下面了解一下转斗油缸后置式反转六连
7、杆机构的优点：（ a） 转斗油缸大腔进油时，转斗并且连杆系统的倍力系数能设计成较大值，所以可以获得较大的掘起力。（ b） 恰当选择构件尺寸，不仅能得到良好的铲斗平动性能，而且可以实现铲斗自动放平。（ c） 结构十分紧凑，前悬小，司机视野好。虽然说转斗油缸后置反转六连杆机构的有点多，但也存在着一些缺点，缺点就是摇臂和连杆布置在铲斗与前桥之间的狭窄空间， 容易发生构件相互干涉， 合理的优化设计，这些缺点是很容易避免的。针对以上所描述的内容，我的机构设计也选择用转斗油缸后置六连杆机构。2.3 铲斗的设计2.3.1. 切削刃的形状铲斗切削刃的形状根据铲掘物料的种类不同而不同， 一般分为直线型和非直线型
8、两种（图 2 1)。直线型切削刃简单并利于地面刮平作业，但切削阻力较大。非直线型切削刃图 2 2 铲斗结构图（ a）直线型切削刃； （ b） V 型切削刃有 v 型和弧型等，装载机用得较多的是 v 型斗刃。这种切削刃由于中间突出，在插入料堆时，插入力可以集中作用在斗刃中间部分，易于插入料堆，同时对减少“偏裁切入”有一定的效果。但铲斗的装满系数要小于直线型斗刃的铲斗。沈阳建筑大学毕业设计（论文）3 2.3.2 铲斗的斗齿装有斗齿的铲斗在装载机作业时，插入力由斗齿分担，形成较大的比压，利于插入密实的料堆或松物料或撬起大的块状物料，便于铲斗的插入，斗齿磨损后容易更换。因此，对主要用于铲装岩石或密实物料的装载机，其铲斗均装有斗齿。用于插入阻力较小的松散物料或粘性物队其铲斗可以不装斗齿。斗齿的形状对切削阻力有影响：对称齿形的切削阻力比不对称齿形的大；长而狭窄的齿比宽而短的
