装载机料斗机构设计说明书.docx

装载机料斗机构
设计说明书
班级:2008级车辆3班
组长:王贤树
组员:修源
指导老师:谢进教授
2011年6月13日
目录
第1章问题的提出 1
1
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第2章设计方案的选择 2
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3
3
第3章机构尺寸设计 4
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10
第4章机构运动分析与动力分析 11
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第5章本设计的设计过程 36
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第6章结束语 37
参考文献 39
第1章问题的提出
项目背景
装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。在道路、特别是在高等级公路施工中,装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
综合国内外装载机工作装置的结构型式,主要有七种类型,即按连杆机构的构件数不同,分为三杆式、四杆式、五杆式、六杆式和八杆式等;按输入和输出杆的转向是否相同又分为正转和反转连杆机构等。
因为装载机的技术已经发展得相当成熟,本文通过比,确定设计目标,然后结合大学期间所学的知识,对装载机进行设计。本文定位于小型装载机,主要是以学习为目的。
设计要求
本设计定位于小型装载机,除满足装载机装料,提升,卸料的基本功能外,还应考虑到小型装载机的特殊使用场合,以及设计的成本问题。本文对所设计的小型装载机作出以下要求:
(1)装载机作业时工作装置应能保证:当转斗油缸闭锁、动臂油缸举升或降落时,连杆机构使铲斗上下平动或接近平动,以免铲斗倾斜而撒落物料;当动臂处于任何位置、铲斗绕动臂铰点转动进行卸料时,铲斗倾斜角不小于45°,卸料后动臂下降时又能使铲斗自动放平。
(2)由于散装物料的多少,提升,卸料的高度等不同,料斗在空中的位置,姿态均不同。因而形成一个复杂多变的状态,这时本文考虑采用运载式组合机构运动系统,设计就显得十分方便。
(3)本设计的关键问题是如何将上述两个机构组合起来,这里涉及到一个时序问题,应该使设计的各机构严格按规定的时序运动
(4)整体要求:该设计在实现基本功能的基础上应该具有一定的空间运动范围,且应使各构件受力合理,有较长的使用寿命。
第2章设计方案的选择


目前国内研究和采用得较多是反转六连杆,。这种机构形式简单、尺寸紧凑。当铲斗铲掘物料时由于是反转机构,转斗油缸大腔进油工作,可以获得较大的铲掘力。也就是说,铲起同样重量的物料,转斗油缸的尺寸可以设计得较小。而且转斗油缸后置,使司机有较好的视野。反转六连杆机构尤其多用于中小型装载机工作装置中。
反转六连杆机构

随着国外工程机械上普遍采用的八杆机构在中国市场的普及,近年来国内研究人员对于这种装载工作装置愈加重视。随着研究的深入发现装载机八杆机构工作装置的设计必须结合先进设计方法,如反求设计方法、各类有限元工程分析软件, 否则难以得到最优方案,有时甚至得不到可行方案。八杆机构的结构装载机工作装置主要由铲斗、动臂、摇臂、连杆、举升缸、转斗缸组成。。
装载机八杆机构工作装置结构模型
本设计定位于小型的装载机,并且主要是以学习为目的。综合上述六杆机构和八杆机构的比较,本设计确定的设计方案为六杆机构。
工作原理
装载机的铲掘和装卸物料作业是通过其工作装置的运动来实现的。装载机工作装置由铲斗、动臂、连杆、摇臂和转斗油缸、动臂油缸等组成。整个工作装置铰接在车架上。铲斗通过连杆和摇臂与转斗油缸铰接,用以装卸物料。动臂与车架、动臂油缸铰接,用以升降铲斗。铲斗的翻转和动臂的升降采用液压操纵。
装置操作
本文是设计一散装物料装载机的料斗提升和翻转机构,以满足装载机装料,提升