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1、太原科技大学课程设计（论文）I工程车辆反转六连杆作业机构设计摘 要工程车辆反转六连杆作业机构由于连杆布置上的原因，能产生较大的铲起力特别适合坚实物料的采掘和搬运，得到了广泛应用。工作装置对于装载机来说又是重中之重，工作装置的设计好坏直接影响到装载机的使用寿命以及工作效率。虽然现在市场上的工程车辆反转六连杆作业机构的设计已经日趋成熟，但对其进行改进设计仍有非常重要的意义。本文主要进行了反转六连杆作业机构的设计工作，内容包括：铲斗形式和结构参数的确定；动臂的形状、长度和车架的铰接位置；设计连杆机构。同时也满足下列设计要求：在工作循环中速度与加速度变化合理；油缸活塞行程为最佳值；工作装置运动平稳、无
2、干涉、无死点、无自锁；动臂从最底位置到最大卸载高度的举升过程中，保证铲斗中物料不洒落；在卸载后，动臂下放至铲掘位置铲斗能自动放平。关键词: 工程车辆；工作装置；反转六连杆设计太原科技大学课程设计（论文）II目 录摘 要 .I课程设计 3 任务书 .III1 工程车辆作业装置概述 .11.1 工作装置组成 .11.2 结构选型 .11.3 铲斗的设计 .31.3.1 铲斗的设计要求 .31.3.2 铲斗的结构形式 .31.3.3 铲斗的基本参数 .51.4 动臂设计 .71.4.1 动臂铰接点 .71.4.2 动臂长度 .82 连杆机构设计 .102.1 设计要求 .102.2 连杆尺寸及铰点位
3、置的确定 .102.3 最大卸载高度和最小卸载距离 .143 连杆机构主要零件强度校核计算 .153.1 计算位置的确定 .153.2 工作装置典型工况的选择及外载荷的计算 .153.3 工作装置受力分析 .163.3.1 铲斗受力分析 .183.3.2 连杆受力分析 .193.3.3 摇臂受力分析 .193.3.4 动臂受力分析 .203.4 工作装置强度校核 .213.4.1 动臂强度校核 .223.4.2 连杆强度校核 .243.4.3 铰销强度校核 .253.5 工作装置的限位机构 .26设计总结 .28参考文献 .29课程设计任务书III课程设计 3 任务书1、 设计题目工程车辆反转
4、六连杆作业机构设计2、 性能参数要求根据给定参数，设计一款用于工程车辆作业装置的反转六连杆机构表 0-1 设计参数额定载质量（KN）整机质量（KN）额定斗容（m 3）轮距（mm）轴距（mm）最大卸载高度（mm）最小装载距离（mm）轮胎规格学号120 400 6.7 3650 5000 4500 2100 28.5-25 203、 具体设计任务(1) 查阅相关资料，分析设计题目，工作装置连杆机构的选型设计。(2) 根据作图试凑法或解析法确定机构各铰接点的位置与各机构的尺寸。(3) 完成不少于 1 万字的设计说明书，绘制连杆机构的运动轨迹图和总装图。4、 参考文献(1) 连晋毅.铲土运输机械设计（
5、M）.北京. 机械工业出版社，2012.10.(2) 张瑞肖.ZL50 轮式装载机工作装置的改进（J）.机械产品与科技.2005,1（1）：29-30.(3) 曹旭阳等.ZL30C 装载机工作装置的改进设计. 建筑机械.2005,1（1）：93-94,103.(4) 其他自行查阅的近三年的期刊参考文献不少于 5 篇.1 工程车辆作业装置概述11 工程车辆作业装置概述1.1 工作装置组成装载机铲掘和装卸物料的作业是通过工作装置的运动实现的。装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂 连杆( 或托架)及液压系统等组成。铲斗用以铲装物料，动臂和动臂油缸的作用是提升铲斗并使之与车架连接，转斗油缸通过摇臂连杆(
6、或托架)使铲斗转动。动臂的升降和铲斗的转动采用液压操纵。由动臂、动臂油缸、铲斗、转斗油缸、摇臂连杆(或托架)及车架相互铰接所构成的连杆机构，在装载机工作时要保证：当动臂处于某种作业位置不动时，在转斗油缸作用下，通过连杆机构使铲斗绕其铰接点转动；当转斗油缸闭锁时，动臂在动臂油缸作用下提升或下降铲斗过程中，连杆机构应能使铲斗在提升时保持平移或斗底平面与地面的夹角变化控制在很小的范围，以免装满物料的铲斗由于铲斗倾斜而使物料撒落；而在动臂下降时，又自动将铲斗放平，以减轻驾驶员的劳动强度，提高劳动生产率。图 1-1 工作装置1.2 结构选型装载机工作装置的结构型式分为有铲斗托架和无铲斗托架两种。有铲斗托
7、架的工作装置如图 1-2 所示。其动臂和连杆的后端与车架支座铰接，1 工程车辆作业装置概述2动臂和连杆的前端与铲斗托架铰接，托架上部铰接转斗油缸体，其活塞杆及托架下部与铲斗铰接。当托架、动臂、连杆及车架支座构成的是平行四连杆机构，则在动留提升、转斗油缸闭锁时，铲斗始终保持平移，斗内物科不会撤落。有铲斗托架的工作装置易十更换铲斗及安装附件，例如将铲斗卸下，在托架上装上起重叉便可进行起重及叉车作业。有铲斗托架的工作装置，结构比较简单，同时，由于转斗油缸及铲斗都是直接铰接在托架上，所以铲斗的转动角较大。但由于在动管前端装有较重的托架，所以减少了铲斗的载重量。图 1-2 有铲斗托架式无铲斗托架的工作装置如图 1-3 所示。其动臂的前端和铲斗铰接，动管的后端和车架上部支座铰接，动管油缸两端分别和动管及车架底部支座铰接，转斗油缸一端和车架铰接，另一端和摇臂铰按，摇臂则铰接在动臂上，连杆一端和摇臂铰接，另一端和铲斗铰接。根据摇臂连杆数目及铰接位置
