挖掘機的機械手臂的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、挖掘機的機械手臂的設(shè)計摘要挖掘機是一種應(yīng)用普遍的多功能的建設(shè)施工機械，作為工程機械的主力機種。由于液壓挖掘機具有多品種，多功能，高質(zhì)量及高效率等特點，因此受到了廣大施工作業(yè)單位的青睞，其生產(chǎn)制造業(yè)也日趨蓬勃進展。挖掘機的要緊特點為：能無級調(diào)速且調(diào)速范圍大，能取得較低的穩(wěn)固轉(zhuǎn)速，快速作歷時，液壓元件產(chǎn)生的運動慣性小，加速性能好，并可作高速反轉(zhuǎn)，傳動平穩(wěn)、，結(jié)構(gòu)簡單，可吸收沖擊和振動，操縱省力，易實現(xiàn)自動化操縱，易于實現(xiàn)標(biāo)準化、系列化、通用化。本次設(shè)計的要緊參數(shù)是斗容量（）.2n?它屬于中小型液壓挖掘機，要緊設(shè)計挖掘機的工作裝置。挖掘機的工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，本設(shè)計對工作裝置的各個組成

2、部份進行了較為詳細的設(shè)計，這其中包括了動臂、斗桿和鏟斗及其驅(qū)動裝置的設(shè)計。挖掘力約為30kN,最大卸載高度約為2.65m,最大挖掘深度4.2m,最大挖掘半徑約為5.728m,從中能夠看出整機作業(yè)能力有了專門大的改良，不僅挖掘力大，且機械重量輕，傳動平穩(wěn)，作業(yè)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。關(guān)鍵詞挖掘機，機械手臂；斗桿摘要I第1章緒論11.1 課題來原11.2 課題的研究的背景和意義11.3 國內(nèi)外的進展與現(xiàn)狀21.4 本次設(shè)計概訴3第2章機械手臂的設(shè)計52.1 設(shè)計方案原那么52.2 確信動臂、斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式52.2.1 確信動臂的結(jié)構(gòu)形式52.2.2 確信斗桿的結(jié)構(gòu)形式62.2.3 確信鏟斗的結(jié)構(gòu)形

3、式和斗齒安裝結(jié)構(gòu)62.2.4 鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式82.3 確信動臂、斗桿、鏟斗油缸的較點布置92.3.1 動臂油缸的布置92.3.2 斗桿油缸的布置102.3.3 鏟斗油缸的布置102.4 動臂、斗桿、鏟斗機構(gòu)參數(shù)的選擇112.4.1 反鏟裝置整體方案的選擇112.4.2 機構(gòu)自身兒何參數(shù)122.4.3 斗形參數(shù)的選擇132.4.4 動臂機構(gòu)參數(shù)的選擇162.4.5 斗桿機構(gòu)參數(shù)的選擇212.4.6 連桿、搖臂參數(shù)的選擇22第3章工作裝置的強度計算233.1 斗桿的計算233.2 動臂的計算28結(jié)論30參考文獻31致謝32第1章緒論1.1 課題來源在學(xué)校組織的金工實習(xí)期間，對挖掘機的機

4、械手臂的結(jié)構(gòu)和工作原理有了必然的了解，本課題來源于此。1.2 課題的研究的背景和意義挖掘機械的最先雛形，要緊用于河道?？诎兜氖杩９ぷ鳎谝慌_有確切記載的挖掘機械是1796年英國人發(fā)明的蒸汽“挖泥鏟”。而能夠模擬人的掘土工作，在陸地上利用的蒸汽機驅(qū)動的“動力鏟”于1835年在美國誕生，要緊用于修筑鐵路的繁重工作，被以為是現(xiàn)代挖掘機的前驅(qū)，距今已有170連年歷史。1950年，德國研制避世界上第一臺全液壓挖掘機。由于科學(xué)技術(shù)的飛速進展，各類新技術(shù)、新材料不斷在挖掘機上取得應(yīng)用，尤其是電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用使得液壓挖掘機在作業(yè)效率、靠得住性、平安性和操作舒適性以節(jié)能、環(huán)保等方面有了長足的進步。目前液

5、壓挖掘機已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)取得普遍應(yīng)用，成為土石方施工不可缺少的重要機械設(shè)備。挖掘機是在機械傳動挖掘機的基礎(chǔ)上進展起來的。它的工作進程是以鏟斗的切削刃切削土壤，鏟斗裝滿后提升、回轉(zhuǎn)至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置并開始下一次的作業(yè)。因此，壓挖掘機是一種周期作業(yè)的土方機械。液壓挖掘機與機械傳動挖掘機一樣，在工業(yè)與民用建筑、交通運輸、水利施工、露天采礦及現(xiàn)代化軍事工程中都有著普遍的應(yīng)用，是各類土石方施工中不可缺少的一種重要機械設(shè)備。在建筑工程中，可用來挖掘土坑、排水溝，拆除廢舊建筑物，平整場地等。改換工作裝置后，可進行裝卸、安裝、打樁和拔除樹根等作業(yè)。在水利施工中，可用來開挖水庫、運河、水電

6、站堤壩的基坑、排水或澆灌的溝渠，疏浚和挖深原有河道等。在鐵路、公路建設(shè)中，用來挖掘土方、建筑路基、平整地面和開挖路旁排水溝等。在石油、電力、通信業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)及市政建設(shè)中，用來挖掘電纜溝和管道等。在露天采礦場上，可用來剝離礦石或煤，也可用來進行堆棄、裝載和鉆孔等作業(yè)。在軍事工程中，或用來筑路、挖壕溝和掩體、建造各類軍事建筑物口】。因此，挖掘機作為工程機械的一個重要品種，關(guān)于減輕工人繁重的體力勞動，提高施工機械化水平，加速施工進度，增進各項建設(shè)事業(yè)的進展，都起著專門大的作用。據(jù)建筑施工部門統(tǒng)計，一臺斗容量LOnf的液壓挖掘機挖掘IIV級土壤時，每班生產(chǎn)率大約相當(dāng)于300400個工人一天的工作量。因

7、此，大力進展液壓挖掘機，關(guān)于提高勞動生產(chǎn)率和加速國民經(jīng)濟的進展具有重要意義。本文要緊設(shè)計液壓式挖掘機機械手臂。1.3 國內(nèi)外的進展與現(xiàn)狀工業(yè)發(fā)達國家的液壓挖掘機生產(chǎn)較早，產(chǎn)品線齊全，P技術(shù)成熟。美國、德國和日本是液壓挖掘機的要緊生產(chǎn)國，具有較高市場占有率。20世紀后期開始，國際上液壓挖掘機的生產(chǎn)從產(chǎn)品規(guī)格上看，在穩(wěn)固和完善主力機型的基礎(chǔ)上向大型化、微型化方向進展：從產(chǎn)品性能上看，向高效節(jié)能化、自動化、信息化、智能化的方向進展。18331836年，美國人奧蒂斯設(shè)計和制造了第一臺蒸汽機驅(qū)動、鐵木混合結(jié)構(gòu)、半回轉(zhuǎn)、軌行式的單斗挖掘機，生產(chǎn)率為35立方米/時，但由于經(jīng)濟性差沒有應(yīng)用。19世紀70年代通

8、過改良的蒸汽鏟正式生產(chǎn)并應(yīng)用于露天礦剝離。1880年乂顯現(xiàn)了第一批以拖沓機為底盤的半回轉(zhuǎn)式蒸汽鏟。20世紀初至40年代末，挖掘機進入動力和行走裝置多樣化的時期。1910年，顯現(xiàn)了第一臺電機驅(qū)動的單斗挖掘機；1912年顯現(xiàn)了汽油機和煤油機驅(qū)動的全回轉(zhuǎn)式單斗挖掘機；1916年出產(chǎn)了柴油發(fā)電機驅(qū)動的開始采納。輪胎式行走裝置隨著汽車工業(yè)的進展，普遍用于小型挖掘機山。我國的挖掘機生產(chǎn)起步較晚，從1954年撫順挖掘機廠生產(chǎn)第一臺斗容量為lm³；的機械式單斗挖掘機至今，大體上經(jīng)歷了測繪仿造、自主研制開發(fā)和進展提高等三個時期。新中國成立初期，以測繪仿造前蘇聯(lián)20世紀3040年代的等型機械式單斗挖掘機為

9、主，開始了我國的挖掘機生產(chǎn)歷史。由于那時國家經(jīng)濟建設(shè)的需要，前后成立起十多家挖掘機生產(chǎn)廠。1967年開始，我國自主研制液壓挖掘機。初期開發(fā)成功的產(chǎn)品要緊有上海建筑機械廠的WY100型、貴陽礦山機械廠的W4-60型、合肥礦山機械廠的WY60型挖掘機等。隨后乂顯現(xiàn)了長江挖掘機廠的WY160型和杭州重型機械廠的WY250型挖掘機等。它們?yōu)槲覈簤和诰驒C行業(yè)的形成和進展邁出了極為重要的一步。到20世紀80年代末，我國挖掘機生產(chǎn)廠已有30多家，生產(chǎn)機型達40余種。中、小型液壓挖掘機已形成系列，斗容有2.5m&sup%等12個品級、20多種型號，還生產(chǎn)4.0m³；和大型礦用lOm&sup、12m&

10、sup3；機械傳動單斗挖掘機，Inf隧道挖掘機，4m長臂挖掘機，1000m³/h的排土機等，還開發(fā)了斗容量0.25m³；的船用液壓挖掘機，斗容量0.4m³s0.6m³、O.8m³：而水陸兩用挖掘機等。但總的來講，我國挖掘機生產(chǎn)的批量小、分散，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量等與國際先進水平相較，有專門大的差距。最近幾年來我國經(jīng)濟增加迅速，液壓挖掘機市場需求不斷擴大，形成了龐大的挖掘機市場空間，但該行業(yè)要緊由合伙企業(yè)和外資企業(yè)所壟斷。國內(nèi)一些工程機械待業(yè)的上市股分公司合伙的方式介入了挖掘機產(chǎn)業(yè)，同時國內(nèi)還有眾多的企業(yè)也在生產(chǎn)液壓挖掘機，但在生產(chǎn)規(guī)模、品利K質(zhì)量等方面與國

11、外大公司相較還有必然差距。為了進展民族挖掘機產(chǎn)業(yè)，必需對準國際先進水平，圍繞國內(nèi)外兩個市場，在充分利川國際化配套的國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，增強自主創(chuàng)新意識，把握核心設(shè)計制造技術(shù)，發(fā)揮性價比優(yōu)勢，提高產(chǎn)品競爭力，把我國液壓挖掘機產(chǎn)品做大做強。1.4 本次設(shè)計概訴本文通過對挖掘機的機械機械手臂的觀看和了解，對挖掘機機械手臂進行研究，對挖掘機的動力臂尺寸設(shè)計，鏟斗容量等進行設(shè)計，實現(xiàn)挖掘機機械手臂的運動與循環(huán)工作。圖1-1整體式彎動臂液壓反鏟工作裝置一樣由動臂一、動臂液壓缸二、斗桿液壓缸3、斗桿4、鏟斗液壓缸五、鏟斗六、連桿7和搖桿8等組成。其構(gòu)造特點是各構(gòu)件之間全數(shù)采納較接連接，并通過改變各液壓缸行

12、程來實現(xiàn)挖掘進程中的各類動作。動臂1的下欽點與回轉(zhuǎn)平臺較接，并以動臂液壓缸2來支承動臂，通過改變更臂液壓缸的行程即可改變更臂傾角，實現(xiàn)動臂的起落。斗桿4較接于動臂的上端，可繞較點轉(zhuǎn)動，斗桿與動臂的相對轉(zhuǎn)角由斗桿液壓缸3操縱，當(dāng)斗桿液壓缸伸縮時，斗桿即可繞動臂上較點轉(zhuǎn)動。鏟斗6那么錢接于斗桿4的結(jié)尾，通過鏟斗液壓缸5的伸縮來使鏟斗繞較點轉(zhuǎn)動。為了增大鏟斗的轉(zhuǎn)角，鏟斗液壓缸一樣通過連桿機構(gòu)（即連桿7和搖桿8）與鏟斗連接。液壓挖掘機反鏟工作裝置要緊用于挖掘停機面以下的土壤，如挖掘溝壕、基坑等，其挖掘軌跡取決于各液壓缸的運動及其組合。反鏟液壓挖掘機的工作進程為，先下放動臂至挖掘位置，然后轉(zhuǎn)動斗桿及鏟斗

13、，當(dāng)挖掘至裝滿鏟斗時.，提升動臂使鏟斗離開土壤，邊提升邊回轉(zhuǎn)至卸載位置，轉(zhuǎn)斗卸出土壤，然后再回轉(zhuǎn)至工作裝置開始下一次作業(yè)循環(huán)。動臂液壓缸要緊用于調(diào)整工作裝置的挖掘位置，一樣不單獨直接挖掘土壤；斗桿挖掘可取得較大的挖掘行程，但挖掘力小一些。轉(zhuǎn)斗挖掘的行程較短，為使鏟斗在轉(zhuǎn)斗挖掘終止時裝滿鏟斗，需要較大的挖掘力以保證能挖掘較大厚度的土壤，因此挖掘機的最大挖掘力一樣由鏟斗液壓缸實現(xiàn)的。由于挖掘力大且挖掘行程短，因此轉(zhuǎn)斗挖掘可用于清除障礙或提高生產(chǎn)率。在實際工作中，熟練的液壓挖掘機人員可依如實際情形，合理操縱各個液壓缸，往往是各液壓缸聯(lián)合工作，實現(xiàn)最有效的挖掘作業(yè)。例如，挖掘基坑時由于挖掘深度較大，并

14、要求有較陡而平整的基坑壁，那么采納動臂和斗桿同時工作；當(dāng)挖掘基坑底時.，挖掘行程將終止，為加速裝滿鏟斗，或挖掘進程中調(diào)整切削角時，那么需要鏟斗液壓缸和斗桿液壓缸同時工作。本次設(shè)計斗容量0.2n挖掘機的機械手臂。第2章機械手臂的設(shè)計2.1 設(shè)計方案原那么設(shè)計合理的工作裝置應(yīng)能知足以下要求：1-要緊工作尺寸及作業(yè)范圍能知足要求，在設(shè)計通用反鏟裝置時要考慮與同類型、同品級機械相較的先進性?？紤]國家標(biāo)準的規(guī)定，并注意到結(jié)構(gòu)參數(shù)受結(jié)構(gòu)碰撞限制等的可能性。2 .具有必然的先進性。3 .功率利用情形盡可能好，理論工作時刻盡可能短。4 .確信欽點布置，結(jié)構(gòu)型式和截面尺寸形狀時盡可能使受力狀態(tài)有利，在保證強度、

15、剛度和連接剛性的條件下盡可能減輕結(jié)構(gòu)自重。5 .作業(yè)條件復(fù)雜，利用情形多變時應(yīng)考慮工作裝置的通用性。采納變錢點構(gòu)件或配套構(gòu)件時要注意分清主次，在知足利用要求的前提下力求替換構(gòu)件種類少，結(jié)構(gòu)簡單，換裝方便。6 .裝置的結(jié)構(gòu)型式和布置便于裝拆和維修，尤其是易損件的改換。7 .要采取合理方法來知足特殊利用要求印。2.2確信動臂、斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式2.2.1 確信動臂的結(jié)構(gòu)形式動臂是工作裝置中的要緊構(gòu)件，斗桿的結(jié)構(gòu)形式往往決定于動臂的結(jié)構(gòu)形式。反鏟動臂分為整體式和組合式兩類。直動臂構(gòu)造簡單、輕巧、布置緊湊，要緊用于懸掛式挖掘機，如圖3-1所示。圖2-1整體式直動臂采納整體式彎動臂有利于取得較大的挖掘

16、深度，它是專用反鏟裝置的常見形式。整體式彎動臂在彎曲處的結(jié)構(gòu)形狀和強度值得注意，有時采納三節(jié)變更臂有利于降低彎曲處的應(yīng)力集中。整體式動臂結(jié)構(gòu)簡單、價廉，剛度相同時結(jié)構(gòu)重量較組合式動臂輕。它的缺點是替換工作裝置少，通用性較差。為了擴大機械通用性，提高其利用率。往往需要配備幾套完全不通用的工作裝置。一樣說，長期用于作業(yè)相似的反鏟采納整體式動臂結(jié)構(gòu)比較適合。如圖2-1所示。組合式動臂一樣都為彎臂形式。其組合方式有兩類，一類用輔助連桿（或液壓缸）連接，另一類用螺栓連接。組合式動臂與整體式動臂相較各有優(yōu)缺點，它們別離適用于不同的作業(yè)條件組合式動臂的要緊優(yōu)勢是：1-工作尺寸和挖掘力能夠依照作業(yè)條件的轉(zhuǎn)變進

17、行調(diào)整。當(dāng)采納螺栓或連桿連接時調(diào)整時刻只需十幾分鐘，采納液壓缸連接時能夠進行無級調(diào)劑。2 .較合理地知足各類類型作業(yè)裝置的參數(shù)和結(jié)構(gòu)要求，從而較簡單地解決要緊構(gòu)件的統(tǒng)一化問題。因此其替換工作裝置較多，替換也方便。一樣情形下，下動臂能夠適應(yīng)各類作業(yè)裝置要求，不需拆換。3 .裝車運輸比較方便。4 .由于上述優(yōu)勢，組合式動臂結(jié)構(gòu)雖比整體式動臂復(fù)雜，但取得了較普遍的應(yīng)用。尤以中小型通用液壓挖掘機作業(yè)條件多時采納組合式動臂較為適合。本次設(shè)計作業(yè)條件比較單一，因此動臂選用整體式動臂向。2.2.2 確信斗桿的結(jié)構(gòu)形式斗桿也有整體式和組合式兩種，大多數(shù)挖掘機都采納整體式斗桿，當(dāng)需要調(diào)劑斗桿長度或杠桿時采納改換

18、斗桿的方法，或在斗桿上設(shè)置24個可供調(diào)劑時選擇的與動臂端部較接的孔。有些反鏟采納組合式斗桿。2.2.3 確信鏟斗的結(jié)構(gòu)形式和斗齒安裝結(jié)構(gòu)1 .確信鏟斗的結(jié)構(gòu)形式鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對挖掘機的作業(yè)成效阻礙專門大。鏟斗的作業(yè)對象繁多，作業(yè)條件也不同，用一個鏟斗來適應(yīng)任何作業(yè)對象和條件較困難。為了知足各類特定情形，盡可能提高作業(yè)效率，通用反鏟裝置常配有乃至十多種斗容量不同，結(jié)構(gòu)形式各異的鏟斗。目前，對鏟斗結(jié)構(gòu)形式的研究還處于現(xiàn)場實驗、實驗室實驗或模型實驗時期，未成立起較系統(tǒng)的理論。將兩只0.6n13容量而斗型不同的反鏟斗裝在R6液壓挖掘機上進行對如實驗，結(jié)果如表2-1所示。山于砂的挖掘阻力較

19、小，對鏟斗設(shè)計的合理性反映不靈敏，因此這兩種鏟斗的實驗結(jié)果不同不大。而對頁巖作業(yè)成效就大不一樣，其中一個鏟斗的切削前緣中間略微凸出，不帶側(cè)齒，側(cè)臂略呈凹形，這些因素使頁巖挖掘阻力降低。另一個鏟斗的情形那么相反。對各類鏟斗結(jié)構(gòu)形狀的一起要求是：（1）有利于物料的自由流動，因此鏟斗內(nèi)壁不宜設(shè)置橫向凸緣、棱角等。斗底的縱向剖面形狀要適合各類物料的運動規(guī)律。（2）要使物料易于卸凈。用于粘土的鏟斗卸載時不易卸凈，因此延長了作業(yè)循環(huán)時刻，降低了有效斗容量。國外采納設(shè)有強制卸土的粘土鏟斗。（3）為了使裝進鏟斗的物料不易掉出，鏟斗寬度與物料顆粒直徑之比應(yīng)大于4：1。當(dāng)此比值大于50：1時顆粒尺寸的阻礙可不考慮

20、，視物料為勻質(zhì)（4）裝設(shè)斗齒有利于增大鏟斗與物料剛接觸時的挖掘線比壓，以便切入或破碎阻力較大有物料。挖硬土或碎石時還能把石塊從土壤中耙出。斗齒的材料、形狀、安裝結(jié)構(gòu)及其尺寸參數(shù)都值得研究，對它的要緊要求是挖掘阻力小，耐磨，易于改換。表2-1反鏟斗對如實驗結(jié)果a）在頁巖中作業(yè)作業(yè)條件鏟斗編號鏟斗充滿時間（s）生產(chǎn)率(lOkN/li)效率（%）在頁巖中作業(yè)鏟斗1鏟斗2100b）在頁砂中作業(yè)作業(yè)條件鏟斗編號鏟斗充滿時間（s）生產(chǎn)率(10kN/h)效率（）在頁砂中作業(yè)鏟斗1鏟斗21002 .確信斗齒安裝方式目前，國產(chǎn)挖掘機斗齒安裝方式要緊有兩類，斗容量如06小時多采納螺栓連接圖2-2a,斗容量瘧06。

21、不時多采納橡膠卡銷結(jié)構(gòu)圖2-2b。本次設(shè)計斗容量為0.2nf挖掘機，因此斗齒安裝方式為螺栓連接工a)b）圖22斗齒的設(shè)計a）螺栓連接方式；b）橡膠卡銷連接方式1.卡銷：2-橡膠卡銷：3-齒座：4-斗齒2. 2.4鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式鏟斗與鏟斗液壓缸有三種型式圖2-3,其區(qū)別要緊在于液壓缸活塞桿端部與鏟斗的連接方式不同，圖a為直接連接，鏟斗、斗桿與鏟斗液壓缸組成四連桿機構(gòu)。圖b中鏟斗液壓缸通過搖桿1和連桿2與鏟斗相連，它們與斗桿一路組成六連桿機構(gòu)。圖a和圖b類似，區(qū)別在于前者液壓缸活塞桿端接于搖桿兩頭之間。圖c的機構(gòu)傳動比與b差不多，但鏟斗擺角位置順時針方向轉(zhuǎn)動了一個角度。六連桿方式與四連

22、桿方式相較在一樣的液壓缸行程下能取得較大的鏟斗轉(zhuǎn)角，改善了機構(gòu)的傳動特性。六連桿方式b和d在液壓缸行程相同時，后者能取得更大的鏟斗轉(zhuǎn)角，但其鏟斗挖掘力的平均值較小。連接方式如以下圖。圖2-3鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式2.3確信動臂、斗桿、鏟斗油缸的較點布置反鏟工作裝置事實上是多個連桿機構(gòu)的組合。在發(fā)動機功率、整機質(zhì)量和鏟斗容量等要緊參數(shù)及工作裝置大體形式初步確信的情形下，工作裝置各較點在布置及各工作油缸參數(shù)的選擇是不是合理，會直接阻礙液壓挖掘機的實際挖掘能力。2.3.1 動臂油缸的布置動臂油缸一樣布置在動臂前下方，下端與回轉(zhuǎn)平臺較接，常見的有兩種具體布置方式。1 .油缸前傾布置方案，如圖2-4

23、所示，動臂油缸與動臂較接于E點。當(dāng)動臂油缸全伸出，將動臂舉升至上極限位置，動臂油缸軸線向轉(zhuǎn)臺前方傾斜。2 .油缸后傾布置方案，如圖2-4所示，當(dāng)動臂油缸全伸出，將動臂舉升到上極限位置時，動臂油缸軸線向后方傾斜。油缸全收縮時，后傾方案的最大挖掘深度比前傾方案小，即/n112.圖2-4動臂油缸前傾布置方案顯然，不論是動臂油缸前傾仍是后傾方案，當(dāng)C、D兩較點位置和CE長度均不變時，通過加大動臂油缸長度能夠增大動臂仰角，從而增大最大挖掘高度，但會阻礙到最大挖掘深度。因此，在布置油缸時，應(yīng)綜合考慮動臂的結(jié)構(gòu)、工作裝置的作業(yè)尺寸及動臂舉升力的挖掘力等因素。本設(shè)計選用動臂油缸前傾布置方案。2. 3.2斗桿油

24、缸的布置確信斗桿油缸欽點、行程及斗桿力臂比時應(yīng)該考慮以下因素。1 .保證斗桿油缸產(chǎn)生足夠的斗齒挖掘力。即油缸從最短長度開始推伸時和油缸最大伸出時產(chǎn)生的斗齒挖掘力應(yīng)該大于正常挖掘阻力。油缸全伸時的力矩應(yīng)該足以支承滿載鏟斗和斗桿靜止不動。油缸力臂最大時產(chǎn)生的最大斗齒挖掘力應(yīng)大于要求克服的最大挖掘范圍能夠取得越小一些。2 .保證斗桿的擺角范圍。斗桿擺角范圍一樣取100。130。在斗桿油缸和轉(zhuǎn)斗油缸同時伸出最長時，鏟斗前壁和動臂之間的距離應(yīng)大于lOcmo一樣來講，斗桿越長，那么其擺角范圍能夠取得越小一些。校點位置的確信需要反復(fù)進行。在計算中初定較點位置，如不夠合理，應(yīng)進行適當(dāng)修改。2. 3.3鏟斗油缸

25、的布置確信鏟斗油缸欽點應(yīng)考慮以下因素。1 .保證轉(zhuǎn)斗挖掘時產(chǎn)生足夠大的斗齒挖掘力，即在鏟斗油缸全行程中產(chǎn)生的斗齒挖掘力應(yīng)大于正常工作情形下的挖掘阻力。當(dāng)鏟斗油缸作使勁臂最大時，所產(chǎn)生的最大斗齒挖掘應(yīng)能使?jié)M載鏟斗靜止不動。2 .保證鏟斗的擺角范圍。鏟斗的撰角范圍一樣取140。160。，在特殊作業(yè)時能夠大于180。，擺角位置能夠按圖2-5布置。當(dāng)鏟斗油缸全縮時，鏟斗與斗桿軸線夾角（在軸線上方）應(yīng)大于10。,常取15。25。，鏟斗油缸全伸、鏟斗滿載回轉(zhuǎn)時，應(yīng)使土壤不從斗中撒落。3 .鏟斗從位置1到位置II時圖2-5,鏟斗油缸作使勁臂最大，那個地址能取得斗齒最大切削角度的1/2左右，即當(dāng)鏟斗挖掘深度最

26、大時，正好斗齒挖掘力也最大。事實上鏟斗的切削轉(zhuǎn)角是可變的。在許多情形下，專門是進行復(fù)合動作挖掘時.，鏟斗的切削轉(zhuǎn)角一樣都小于100,而且鏟斗也不必然都在初始位置I開始挖掘。因此，目前一樣取位置I至位置II的轉(zhuǎn)角為30。50。，在那個角度范圍內(nèi)能夠照顧到鏟斗在挖掘進程中能較好地適應(yīng)挖掘阻力的轉(zhuǎn)變，乂能夠使鏟斗在開始挖掘時就有必然的挖掘力向。4 .4動臂、斗桿、鏟斗機構(gòu)參數(shù)的選擇2. 4.1反鏟裝置整體方案的選擇反鏟方案選擇的要緊依據(jù)是設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的利用要求，據(jù)以決定工作裝置是通用或是專用的。以反鏟為主的通用裝置應(yīng)保證反鏟利用要求，并照顧到其它裝置的性能。專用裝置應(yīng)依照作業(yè)條件決定結(jié)構(gòu)方案，在知

27、足要緊作業(yè)條件要求的同時照顧其它條件下性能。反鏟裝置整體方案的選擇包括以下方面：1 .動臂及動臂液壓缸的布置確信譽組合式或整體式動臂，和組合式動臂的組合方式或整體式動臂的形狀。確信動臂液壓缸的布置為懸掛式或是下置式。前面已確信采納整體式動臂，動臂液壓缸的布置為下置式。2 .斗桿及斗桿液壓缸的布置確信譽整體式或組合式斗桿，和組合式斗桿的組合方式或整體式斗桿是不是采納變錢點調(diào)劑。前面已確信采納整體式斗桿。3 .確信動臂與斗桿的長度比，即特性參數(shù)KH生。關(guān)于必然的工作尺寸而言，動臂與斗桿之間的長度比可在專門大內(nèi)選擇。一樣當(dāng)K2時，（有反鏟取K3）稱為長動臂短斗桿方案，當(dāng)K葉屬于短動臂長斗桿方案。K在

28、2之間稱為中間比例方案。要求適用性較強而乂無配套替換構(gòu)件或可調(diào)結(jié)構(gòu)的反鏟常取中間比例方案。相反，當(dāng)用配套替換構(gòu)件或可調(diào)連接適應(yīng)不同作業(yè)條件時，不同的配置或校點連接情形可組成各類比例方案。在利用條件單一，作業(yè)對象明確的條件下采納整體式動臂和斗桿固定較接，K/值由作業(yè)條件確信。從作業(yè)范圍看，在挖高、挖深與挖掘半徑均相同的條件下，Ki愈大作業(yè)范圍愈窄，從挖掘方式看K/大宜用于斗桿挖掘為主，因其剛度較易保證。而K,值小宜用于以轉(zhuǎn)斗挖掘為主。本設(shè)計采納中間比例方案，取K-4 .確信配套鏟斗的種類、斗容量及其主參數(shù)，并考慮鏟斗連桿機構(gòu)傳動比是不是需要調(diào)劑。5 .依照液壓缸系統(tǒng)壓力、流量、系統(tǒng)回路供油方式、

29、工廠制造條件和三化要求等確信各液壓缸缸數(shù)、缸徑、全伸長度與全縮長度之比九考慮到結(jié)構(gòu)尺寸、運動余量、穩(wěn)固性和構(gòu)件運動幅度等因素一樣取4片，個別情形下因動臂擺角和欽點布置要求能夠取為&而取九2=，加=6。2.4.2 機構(gòu)自身幾何參數(shù)機構(gòu)自身幾何參數(shù)有三類，第一類是決定機構(gòu)運動特性的必要參數(shù)，稱原始參數(shù)，本次設(shè)計要緊選擇長度參數(shù)作為原始參數(shù)；第二類是111第一類參數(shù)推算出來的參數(shù)，稱推導(dǎo)參數(shù)，多為運算中需要的角度參數(shù)；第三類是作方案分析比較所需要的其它特性參數(shù)。反鏟機構(gòu)各部份原始參數(shù)、推導(dǎo)參數(shù)和部份特性參數(shù)見表2-2所示。表2-2反鏟機構(gòu)自身幾何參數(shù)表參數(shù)分類機構(gòu)組成鏟斗斗桿動臂符號意義原始參數(shù)h=

30、QV,h?=MH,k=MN,l*HN,/24=QK,i2S=kv,gKHk=FQ,b=EF,產(chǎn)FG,hi=EG,hs=GN,l、6=FN,h尸NQ1尸CF,l6=CDI尸CB,k=DF,l22=BF推導(dǎo)參數(shù)9=4NMHaio=ZKQVx=/EFGa5=NGNFas=NGFNa7=NQFas=NFQa2=BCFas=ZDFC特性參數(shù)七=4,6K葉,h於手f41ha、=NCZFAX備注Li斗桿長八一動臂長內(nèi)一動臂彎角2.4.3 斗形參數(shù)的選擇1 .鏟斗的要緊參數(shù)的選擇斗容量夕、平均斗寬B,轉(zhuǎn)斗挖掘半徑R和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿轉(zhuǎn)角26那個地址令后加獻是鏟斗的四個要緊參數(shù)。R、B及2后者與q之間有以下幾何關(guān)系

31、圖2-6叫q=-R2B(25-sn26)Ks(2-1)2其中q02/其中：q=0.2m3(已知)，鏟斗斗容量；R鏟斗挖掘半徑，單位m：B鏟斗斗寬，依照反鏟斗平均斗寬統(tǒng)計值和推薦范圍，查表2-60取8=0.75m；2&鏟斗挖掘裝滿轉(zhuǎn)角，一樣取25=90。100。，取25=95。=把q、B、2M弋入式（2-1）得:0.2=lx0.75x(1.658-sin95)xKs2解得：R=0.803m鏟斗上兩個欽點K與Q的間距自圖2-5太大將阻礙鏟斗傳動特性，過小那么阻礙鏟斗結(jié)構(gòu)剛度。一樣取特性：七=，24/3=取K2=/243=,R=O,8O3m,得出自二0.2731口。當(dāng)轉(zhuǎn)角較大時代取較小值，一樣取o=

32、NKQV=95。115。，取NKQV=105。2 .斗形尺寸計算依照鏟斗要緊參數(shù)可進一步設(shè)計計算斗形其尺寸，如圖2-7所示。圖中三角形OGE為等腰三角形，04段為直線，AB弧段為拋物線。A點至直線EB的距離為“，拋物線定點高度為L,一樣取斗尖角夕取值范圍一樣為20。30。，斗側(cè)壁角為2取30。50。，包角漱108。常見鏟斗斗形參數(shù)參考表2-2。改變?nèi)切蜲EG的形狀能夠取得不同的形狀的斗形。斗形尺寸依照比擬法O=0.75m（已知）、R/）=O.8O3m（已知），得出：/i=0.294m；/2=0.534m；筋=：/?=0.7324m；/?=0.0706m；/t=40；7=23；5=108；H=

33、L=0.56moy=K3(X-R ,初選斗齒的兒何形狀鏟斗的幾何形狀應(yīng)付挖掘比阻力達到最小值。鏟斗及切削時的要緊參 數(shù),如圖2-7所示，圖中鏟斗容量外 長度L、寬度8、高度H、切削角 外 刃角p和后角y等參數(shù)的選擇都對挖掘比阻力有直接阻礙。斗齒在鏟 斗上的布置（齒寬和齒距）也是一個重要參數(shù)網(wǎng)。為使斗側(cè)壁不參與切削，鏟斗應(yīng)裝有側(cè)齒。一樣齒寬： =0.1= 0.11X Vo2 = 0.064m ；齒長： = 0.26 =0.26xV（i2=0.I52m；齒距為：a =（2.5、3.5） =（0.160.192）m：取 a=0.18m斗前臂與切削面的間隙取：/ =0.0448m乂由于鏟斗寬度B=0.

34、75m,齒寬與齒距之和為a+b因此：)圖2-7反鏟斗計算尺寸B _ 0.75 a + b 0.24= 3.07斗裝有3個齒。另外齒尖應(yīng)維持銳利，不然挖掘阻力將急劇增加。新鑄（或鍛）的齒只有一個小的圓弧尖持續(xù)工作后，齒尖將慢慢磨損，并變鈍。通常，挖掘HI級土壤，齒尖顯著磨鈍后，挖掘阻用將增加50100%。因此，為幸免這種超載挖掘，應(yīng)及時改換或在齒刃口上堆焊硬質(zhì)合金層，斗齒做成楔入式或組合式，以便快速改換和修補。B-B圖2-8鏟斗的大體參數(shù)切削角。對切削阻力阻礙也專門大。通常，挖IHI級上時，斗切削角為。=20。35。（較大值適用于硬土，小值適用于一樣土），經(jīng)常使用切削角為a=30。,本次設(shè)計取a

35、=30。,后角杯該小于5。,刃角取25。2.4.4 動臂機構(gòu)參數(shù)的選擇由于鏟斗容量4=02/,依照國內(nèi)外液壓挖掘機有關(guān)設(shè)計標(biāo)準，通過類比法，選出參數(shù)機重G=5t。乂依照體會公式計算法，參考表1-3機體尺寸和工作尺寸體會系數(shù)表，線尺寸參數(shù)：L,=KuVGm得出:最大挖掘半徑：&=3.35x=5.728m；最大挖掘深度:=2.05x60。本設(shè)計中取即=70。斗桿液壓缸全縮時/。/。=32-益最大圖2-10,常選332-(X8)=160。180。本設(shè)計中取max=170。ZBCZ取決于液壓缸布置形式，圖2-5,動臂液壓缸結(jié)構(gòu)中這一夾角較小，可能為零。動臂單液壓缸在動臂上的錢點一樣置于動臂下翼加耳座上

36、8在Z的下面。初定N8CZ=5。，依照已知NCZ/=?？凇俊＝獾茫篫BCF=O由圖2-10得最大卸載高度的表達式為：3maxYr+4sin%+(sin(9lmax-%一%)+/2sin(6?32nux+4maK一4一%一%一18(F)-4(2-4)圖2-10最大卸載高度時動臂機構(gòu)計算簡圖由圖2-11得最大挖掘深度絕對值的表達式為(2-5)lmax=，3+4+h0似%一回皿+%）一，5立】/】一匕將這兩式相加，消去應(yīng)并令4=如+0,8=A+（%-a32max,取得:(2-6)a+/a-”sinea-A）sin（q1nsn一創(chuàng)+如-8）-1卜。乂特性參數(shù)：(2-7)Y將上式代入式(2-7)那么取得

37、一元函數(shù)人即蛆)=0。式中4蛆和”.切3已依照體會公式計算法求出：仇/”加二；仇3=最后由式2-5求，5為：I=73+，2+LSin（，-8mg）“Imax（2一9）sin%_2.562+3.166sin（97.10-29.6）-0.65-3.505sin70=0.638m（其中/I=3.166m；fe=1.759m；A=。；由于履帶總高0.32疥=0.547,近似取匕=0.65m）然后，解下面的聯(lián)立方程，可求。和p:2（yp4mm COS=arcoi=arc(2-10)4=%Imax=2xLlm.n4=5。經(jīng)計算得出：6=；片：Limin二。.952m；Llmax=L52m；/7=1.61m

38、取得的結(jié)果符合以下幾何條件：b+0=2.362/l；.一4=0.961。2.4.5斗桿機構(gòu)參數(shù)的選擇第一步計算斗桿挖掘阻力：斗桿挖掘進程中，切削行程較長，切土厚度在挖掘進程中視為常數(shù)，一樣取斗桿在挖掘進程中總轉(zhuǎn)角4=50。80。,取4=65。，在這轉(zhuǎn)角進程中，鏟斗被裝滿，這時半齒的實際行程為：5=0,01745-其中：托一斗桿挖掘時的切削半徑，6=W；FVkix=/2+/3=1.759+0.803=2.562m斗桿挖掘時的切土厚度%可按下式計算：hq-qBSKs0.01745Q*之斗桿挖掘阻力為：%,=KJiB=(2-11)“,0.。174工”式中Ko挖掘比阻力，由表0-10查得，Ko=2O（

39、川級土壤以下）Ks土壤松散系數(shù)近似值取口L斗桿/2與鏟斗/3和fV加之間，為了知足開挖和最后卸載及運輸狀態(tài)的要求，鏟斗的總轉(zhuǎn)角往往要達到150。180。2xLxL1 J1） .600=2x1.759x0.803計算得:-min=_Kin=L137m把Ko、4、，6min、4、Ks代入式2-12得：20 X 0.2，八3 c 4C 17W =x 10 = 2.48 kN30.01745x1.137x65x1.25第二步確信斗桿液壓缸的最大作使勁臂。62mL.%maM +4)_ 2.48X(1.759+0.803)_* Vz *r J JillP?13.96其中：依照體會公式計算法得出p2 =斗桿

40、液壓缸初始力臂620與最大力臂e2mm之比是斗桿擺角而min的余弦 函數(shù)，設(shè)G20=62max則：, a K) cos： “2 max19max2 max(2-12)由圖2-13,取G2O=C2maK，求得:219 sin/m= /_2x0.455xsin52.5 , “仁=1.203m（其中斗桿擺角范圍大致在105。1.6-1125 , 52max=105 )L2min2+/92-2L2nJ9COS(1.2032+0.45522x0.455xcos(y”-)=1.588m2.4.6連桿、搖臂參數(shù)的選擇從幾何可容性與結(jié)構(gòu)布置的角度對鏟斗機構(gòu)的要求考慮，必需保證鏟斗六連桿機構(gòu)在/3全行程中任一剎

41、時時都可不能被破壞，即保證GFN、GNM及四邊形HNQK在任何剎時皆成立口工依照鏟斗六連桿機構(gòu)的要求，借助電子運算機選出可行的方案為QN=7m；M=156m；W=95m；HK=12m；H/V=3mo第3章工作裝置的強度計算工作裝置由鏟斗、斗桿、動臂和連桿機構(gòu)和各類工作液壓缸組成。對這些結(jié)構(gòu)件的分析計算，第一應(yīng)確信各結(jié)構(gòu)件的不利工況，即在這工況下對某一結(jié)構(gòu)件可能顯現(xiàn)最大的應(yīng)力，以這工況作為設(shè)計該結(jié)構(gòu)件的依據(jù)，也確實是強度設(shè)計中計算位置的選擇，計算圖式和載荷的確信問題。由于阻礙挖掘機挖掘力的因素很多，如三個工作液壓缸的匹配。整機穩(wěn)固問題等，而且一樣的反鏟裝置還有較多的形式，對計算位置的選擇，觀點很

42、不一致，更無統(tǒng)一的規(guī)定。隨著電子運算機的普及應(yīng)用，目前已有可能對挖掘機的所有工況及其挖掘進程中指定的千百個位置進行作使勁分析和對各結(jié)構(gòu)件進行較多的可能危險斷面進行應(yīng)力計算，再結(jié)合樣機的應(yīng)力測定，使工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計有可能取得比較可行而乂經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀，對工作裝置中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)件和對結(jié)構(gòu)中斷面突變或應(yīng)力集中的部份能夠采納有限元法進行計算，以提高分析計算的精準度工3.1 斗桿的計算反鏟裝置的斗桿（尤以標(biāo)準和加長斗桿）強度要緊為彎矩所操縱，故其計算位置可依照反鏟工作中挖掘阻力對斗桿可能產(chǎn)生的最大彎矩來確信。依照斗桿工作情形的手實驗說明，斗桿危險斷面最大應(yīng)力發(fā)生在采納轉(zhuǎn)斗挖掘的工況下。其計算位置可

43、按以下條件確信：計算位置1圖3-1,條件為：1 .動臂位于最低（動臂液壓缸全縮）；2 .斗桿液壓缸作使勁臂最大（斗桿液壓缸與斗桿尾部夾角為90）；3 .斗齒尖位于鏟斗與斗桿欽點和斗桿與動臂欽點連線的延長線上；4 .側(cè)齒遇障礙作用有橫向力1仰。這時，工作裝置上的作使勁有工作裝置各部份的重量（鏟斗重Gd,斗桿重Gg和動臂重Gb）,作用于斗側(cè)齒上的挖掘阻力（包括切向力為1%,法向分力卬2和側(cè)向力做嚴鏟斗挖掘時，鏟斗液壓缸工作力A所能克服的切向阻力W/可取鏟斗為隔離體，按對較點的c力矩平穩(wěn)方程NMc=0求得叱=；仁-62）。匕（3-1）式中Id由圖3-1畫圖得，液壓缸與斗臂兩較點距=0.766m；/-

44、5鏟斗上兩較點間距離r5=0.3m/-6鏟斗上的較點E與斗臂上的較點D間距離r6=o.423mn動力臂與斗臂兩較點距為r?=0.268m；f2ri=0.142m；把、心、，6、r7代入式(3-1)得：叱=一二(168.77x.268x,3-0.86x0.142)=41.718kN10.7660.423法向阻力W2決定于動臂液壓缸的閉鎖力Pb,可取工作裝置為隔離體，按對動臂底部較點A的力矩平穩(wěn)方程ZMa=0求得：1,1卬2=2與+ZMa(GQQ)以氣八l(3-2)式中Pb動臂液壓缸的閉鎖力，Pb=286kN；2MA(GbGgGd)工作裝置各部份重量對A點的力矩之和，相應(yīng)的力臂值由圖3-1確信為：

45、，為由圖3-1畫圖得，r/；=1.36m；*=L99m；rrf=1.1m；re=0.325m；r/=3.16m；w=2.05m把，力、小、玷、o代入式5-2得：憶=286x0.325+2.23x1.36+1.79x1.99+0.86x1.1-41.718x2.053.16取斗桿(帶斗)為隔離體，列出對校點B力矩平穩(wěn)方程2MB=0,可求得斗桿液壓缸作使勁(被動狀態(tài))。一樣情形下，此力與其閉鎖力值(按該液壓缸閉鎖壓力決定)相近。4=，嗎(，2+)+GdO+G/33)式中rb由圖3-1畫圖得，rb=0.46m；r2=1.56m；rrf=0.766m；“1.39m；z=0.49m；把n、r?代入式(3

46、3)得:p：k+X+X鏟斗邊齒遇障礙時，橫向挖掘阻力做由回轉(zhuǎn)機構(gòu)的制動器經(jīng)受，此力的最大值決定于回轉(zhuǎn)平臺的制動力矩，其值為：=比(3-4)式中r橫向阻力做與回轉(zhuǎn)中心間的距離，由CAD做圖得，/-1.28m；Mt回轉(zhuǎn)平臺制動器可經(jīng)受的最大力矩，Mr=m。把八Mr代入式(3-4)得：伍二5計算位置II圖3-2,條件為:動臂位于動臂液壓缸對較點A有最大作使勁臂函3處；斗桿液壓缸作使勁臂最大；鏟斗斗齒尖位于B、C兩欽點連線的延長線上，或鏟斗位于發(fā)揮最大挖掘力為置，正常挖掘，即挖掘阻力對稱于鏟斗，無側(cè)向力作用?，F(xiàn)在工作裝置上的作使勁僅為工作裝置的自重及斗齒上的作使勁W/及卬2。作使勁的分析方式同上口習(xí)切

47、向阻力：W=(分攵(3-5)L7法向阻力：%=斗晨。+ZMA(Gqq)一%”)八l(3一6)橫向挖掘阻力：_r(3-7)由圖3-1畫圖得，r6=0.423m；rz=0.29m；r2=0.14m；,r/；=1.52m；r?=2.225m：d=1.36m；r=0.56m；=2.8m；r=0.45m；7/？=0.46111；圖3-14軒打算位置I通過計算得出：W/=;w2=；Wk=o依照以上位置的斗桿作使勁分析，即可作出斗桿的內(nèi)力圖。關(guān)于計算位置I,斗桿內(nèi)力圖包括斗桿軸向力N,斗桿平面內(nèi)、外的彎矩林、林和剪力。八e,v,和扭矩Mkp、關(guān)于計算位置1【或II,，斗桿內(nèi)力側(cè)僅有N,Mx、Qxc斗桿受載荷

48、最嚴峻的那一側(cè)，危險斷面為m-mo作用在那個截面中心上載荷有：Ti力可對斗齒取力矩平穩(wěn)方程式來解得： Gd圖3-2斗桿受力圖5=Gb(ri r + m+ GdS - A - f) -7瓜 r2 L211.7592.15x(1.759-0.803+2 214) +2x(1.759- 0.803- 04)-0.18x2.8垂直平面內(nèi)的彎矩(y-z平面內(nèi)):+將爭一子/+3g . C)% b。bQ 2 22.87 63.51x0.036 , 4.037x0.18.小 、4.037 x 1.759=(+-)x (0.8030.4) -20.20.20.2-u I 2.15 /x2.5+x(22.214

49、2-0.4)通過斗桿中心垂直于yz平面的xz平面中的彎矩為:W%=號()=(0.803-0.4)沿斗桿軸向拉力為:N口工3b。2I4.037x1.759=-x2.5+30.2如此斗桿危險斷面上正應(yīng)力為：2%b = - + 叫 wv81.35- 0.2x0,182 6二83MPa司式中5許用應(yīng)力，取5=6;F斗桿梁的斷面積。+0.839.25 0.2x0.182 0.0366斗桿還應(yīng)依照危險斷面上的內(nèi)力進行整體穩(wěn)固驗算，其應(yīng)力值為:b=+t|(3-8)%平以式中叱口m一截面對x-x軸、y-y軸的抗彎斷面系數(shù)；Fin斗桿梁橫斷面的毛面積；W中心壓桿許用應(yīng)力折減系數(shù)，可依照斗桿梁的細長比來定O彳按下

50、式求出:A =min4 3.34 0.527上式中，mm用下式求出:式中1minmin迎二527 ,18x0.2r = r .= min min斗桿的計算長度；計算截面的最小回轉(zhuǎn)半徑；-計算截面的最小轉(zhuǎn)動慣量;因此斗齒截面上的應(yīng)力:關(guān)于經(jīng)受扭力的單梁方型斷面斗桿，還要計算其扭力矩:+W也=x+xin其扭曲應(yīng)力為:也2。226.13=2xO.I8xO.2xO.O3W國式中。八川一單梁方型斷面相應(yīng)邊壁厚中心線距;/最薄處的壁厚。體會算，該斗桿符合要求。3.2動臂的計算反鏟裝置動臂的強度計算一樣應(yīng)按挖掘工作中對動臂可能顯現(xiàn)的最大載荷選定計算位置。除按電算結(jié)果進行選擇外，一樣近似計算可采納以下計算位置

51、條件為：1 .動臂位于最低(動臂液壓缸全縮)；2 .斗齒尖、鏟斗與斗桿欽點、斗桿與動臂欽點三點位將支座A點產(chǎn)總反力錢兩支座三個座標(biāo)方向分解。支座總反力Ra分解為Rax和私z并平均分派作用于兩支座。橫向力唯引發(fā)動臂的彎矩和扭矩可用支座反力r和。的形式來代替：T=a(3-9)Q=La(3-10)式中Mza支座A處的橫向彎矩；Mta支座4處的扭矩(即Mxa);由于動臂支座內(nèi)的側(cè)向間隙，橫向力Wk可能同其中一個分支座(左側(cè)或右邊的)來經(jīng)受。如此，距動臂支座/n的截面Nx的內(nèi)力可按以下各式求得：垂直平面內(nèi)的彎矩：，7(3-11)橫向彎矩：N = | 等土7 cos0 + WKsinO(3-13)整體彎曲動臂對彎曲部份的斷面進行強度計算時，應(yīng)考慮按曲梁進行驗算，即在彎曲平面內(nèi)的應(yīng)力按下式計算：(3-14)式中f斷面積：斷面彎曲處的曲率半徑；J重心至計算點的距離，該點在曲率中心與斷面重心之間為負，反之為正；k斷面形狀及曲梁曲率有關(guān)系數(shù)：上（積分范圍由斷面中心軸至最邊緣點）對簡單的幾何FJy+r圖形（矩形圓形等火為無窮級數(shù)，能