《單斗液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)說明》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《單斗液壓挖掘機(jī)設(shè)計(jì)說明（26頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 機(jī)械原理 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì) 院（系、部） 工業(yè)設(shè)計(jì) 專業(yè) 25010801班 設(shè)計(jì)者 寧維寧 彭丹 陳冬 指導(dǎo)教師 張偉社 2010年12月31日 目 錄 一、設(shè)計(jì)題目1 1-1機(jī)構(gòu)簡介1 1-2設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)2 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容2 2-1鏟斗運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2 2-2工作裝置運(yùn)動(dòng)分析5 2-2-1分析動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)規(guī)律8 2-2-2分

2、析斗尖V的運(yùn)動(dòng)規(guī)律9 2-3 工作裝置受力分析9 2-3-1 機(jī)構(gòu)受力分析9 2-3-2 油缸油的壓力變化分析13 三、驗(yàn)算結(jié)果14 四、設(shè)計(jì)總結(jié)20 五、參考文獻(xiàn)21 一、設(shè)計(jì)題目 正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)置 1-1機(jī)構(gòu)簡介 正鏟挖掘機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)簡圖如圖1-1所示，由動(dòng)臂1，斗桿2，鏟斗3，鏟斗油缸4，動(dòng)臂油缸6，斗桿油缸5,等組成。在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，要求鏟斗在其工作空間實(shí)現(xiàn)挖掘抬起、傾倒等各種各樣的位置。鏟斗做水平面運(yùn)動(dòng)，有三個(gè)自由度，鏟斗運(yùn)動(dòng)靠鏟斗油缸通過連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。鏟斗油缸4的一端與斗

3、桿在G點(diǎn)鉸接，另一端與三角架NHM在M點(diǎn)鉸接。鏟斗油缸伸縮時(shí)，三角架NHM繞斗桿上N點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，借以完成破碎、裝斗、調(diào)整切削角、卸載等動(dòng)作。動(dòng)臂和動(dòng)臂油港在轉(zhuǎn)臺(tái)上的鉸接點(diǎn)分別為C和A，他們的位置用直角坐標(biāo)表示如圖1-2所示。D、E分別為斗桿油缸與動(dòng)臂和斗桿的鉸接點(diǎn)。 圖1-1 機(jī)構(gòu)簡圖 (動(dòng)臂1，斗桿2，鏟斗3，鏟斗油缸4，斗桿油缸5，動(dòng)臂油缸6，三角架7) 圖1-2 尺寸圖 1-2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 各個(gè)桿的長度參數(shù)如圖1-2所示，油缸參數(shù)如下所示。 表1-1 油缸參數(shù) 油缸名稱 工作壓力/MPa 全

4、縮時(shí)長度/mm 全伸時(shí)長度/mm 行程/mm 動(dòng)臂油缸 28 1580 2660 1080 斗桿油缸 28 1600 2660 1060 鏟斗油缸 28 1400 2320 920 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 2-1 鏟斗運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）分析提示：鏟斗運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可視為六桿機(jī)構(gòu)，斗桿可被視為機(jī)架，油缸、三角架MHN、連桿HK及鏟斗為活動(dòng)構(gòu)件。試確定三角架MHN和連桿HK的尺寸，使鏟斗在油缸帶動(dòng)下能轉(zhuǎn)動(dòng)120（以FQ為始邊逆時(shí)針方向度量，使∠FQV能在145~265范圍內(nèi)變化）。另外還要保證兩個(gè)傳動(dòng)角γ1和γ2（γ1=∠GMN, γ2=∠HKQ）的最小值不小于40。（圖

5、中N點(diǎn)也可不在FQ連線上）。 （2） 設(shè)計(jì)要求：將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖畫在2號(hào)圖紙上，以斗桿上GQ連線為基準(zhǔn)標(biāo)，定個(gè)鉸鏈位置，各構(gòu)件相關(guān)角度和尺寸。 （3） 設(shè)計(jì)方案 鏟斗運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可視為六桿機(jī)構(gòu)，斗桿可被視為機(jī)架，油缸、三角架MHN、連桿HK及鏟斗為活動(dòng)構(gòu)件。試確定三角架MHN和連桿HK的尺寸， 要求鏟斗在油缸帶動(dòng)下以FQ為始邊逆時(shí)針方向∠FQV能在145~265范圍內(nèi)變化。 根據(jù)這個(gè)要求，初步分析，當(dāng)確定的各部件的尺寸后，當(dāng)∠FQV在145和265的時(shí)，鏟斗油缸的實(shí)際長度|GM|應(yīng)該不超出它的全伸和全縮的長度范圍，即滿足1400mm≤|GM|≤2320mm，如圖2-1所示，GM應(yīng)該落在圓

6、r1和r2所形成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)。 如右圖2-1所示，|GM|在活動(dòng)中始終始終以該落在r1、r2形成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)；其中 圖2-1 角度限制范圍 1-3 r1=1400mm,r2=2320mm。 根據(jù)另一個(gè)設(shè)計(jì)要求：要保證兩個(gè)傳動(dòng)角γ1和γ2（γ1=∠GMN, γ2=∠HKQ）的最小值不小于40，根據(jù)參考資料《單斗液壓挖掘機(jī)》中的已知關(guān)系圖2-2： 坐標(biāo)橫軸為鏟斗油缸的長度，由此圖可知，隨著∠FQV的增大，油缸GM的長度逐漸減??； 隨著鏟斗油缸GM長度減小， ∠GNM減小、∠GMN增大。 可以得到傳動(dòng)角γ1（∠G

7、MN）的變化趨勢，即隨著∠FQV從145到265的變化過程中，傳動(dòng)角γ1逐漸增大； 圖2-2 傳動(dòng)角隨動(dòng)臂油缸變化曲線 圖2-4 不同位置角度變化 圖2-3 不同位置角度變化 根據(jù)上圖2-3,2-4的分析可知，隨著鏟斗的上升（鏟斗油缸長度減小，∠FQV增大），∠HKQ、∠GMN逐漸增大，即要求的兩個(gè)傳動(dòng)角γ1、γ2隨著∠FQV的逐漸增大（由145逐漸增大為265）增大，所以，設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，只需考慮在∠FQV=145這個(gè)極限位置時(shí)候傳動(dòng)角γ1、γ2滿足設(shè)計(jì)要求≥40即可。 極限條件下相關(guān)尺寸的運(yùn)算：如左圖2-5： 為了確定計(jì)算初始的標(biāo)準(zhǔn)，參考資料數(shù)據(jù)，將NQ的

8、尺寸設(shè)定為NQ=300mm。 在∠FQV=145時(shí)，作角H1K1Q=40，作NH1⊥K1H1；在GN連線上取GM2=1400mm(即鏟斗油缸全縮長度)；量取NH1和H1K1的長度為半徑，分別以N點(diǎn)和K2點(diǎn)作圓確定焦點(diǎn)H2，得到M2H2的長度；量取NM2和NH1的長度為半徑，分別以N和H1點(diǎn)為圓心畫弧，得到交點(diǎn)M1； 圖2-5 尺寸關(guān)系圖 M1落到要求范圍內(nèi)，M2在范圍邊界上，∠GM1N=50.2,∠H1K1Q=40理論上這樣的尺寸是可行的，但是由于GM2落在了邊界上，所以需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和優(yōu)化。 根據(jù)上述確定的極限尺寸位置參數(shù)以及參考資料相關(guān)尺寸參數(shù)確定一組設(shè)計(jì)尺寸結(jié)果： MN

9、=600mm, MH=300mm, NH=530mm, HK=680mm, NQ=300mm; 經(jīng)校驗(yàn)，在∠FQV=145這個(gè)極限位置時(shí)，傳動(dòng)角γ1=54.84，γ2=44.27，根據(jù)前面的證明論述，當(dāng)∠FQV增大時(shí)，壓力角始終大于40，滿足設(shè)計(jì)要求；在兩個(gè)極限位置的時(shí)候，GM在其極限長度范圍內(nèi)（如下圖2-6），故這組參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，采納。 圖2-6 尺寸確定圖 說明：紅色線框表示∠FQV=145時(shí)各個(gè)部件的位置，且有 ∠H1K1Q=44.27 ∠GM1N=54.84 GM=2307.77mm； 藍(lán)色線框表示∠FQV=265時(shí)各個(gè)部件的位置，且有 ∠H2K

10、2Q=90.76 ∠GM2N=172.71 GM=1424.91mm 均滿足設(shè)計(jì)要求。 2-2 工作裝置運(yùn)動(dòng)分析 （1）分析提示：選定斗桿油缸的某一伸縮長度（由教師指定給每個(gè)學(xué)生），分析在鏟斗油缸全伸的情況下，動(dòng)臂油缸從全伸到全縮時(shí)斗尖的位移、速度和加速度。動(dòng)臂的角機(jī)構(gòu)、角速度和角加速度等。假設(shè)油缸伸縮量變化規(guī)律如下： S=H/2(1-cosπt/2) （2-1） 式中，H為動(dòng)臂油缸的總行程，t為時(shí)間，其值為0 ~ 2s，即動(dòng)臂油缸從全伸到全縮所用時(shí)間為2s。 （2）設(shè)計(jì)要求：將鏟斗尖V的x、

11、y方向運(yùn)動(dòng)線圖繪制在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖圖紙上。 （3）運(yùn)動(dòng)分析：首先了解機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在之前確定好了機(jī)構(gòu)中所有桿件的尺寸之后，就可以得到標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)關(guān)系圖。依據(jù)于分析提示中給定的條件，使鏟斗油缸處于全伸狀態(tài)，并且在運(yùn)動(dòng)過程中保持不變，斗桿油缸處于指定位置，動(dòng)臂油缸作為唯一變量。在這里，為了使整個(gè)分析更加有可信度，我們分別設(shè)置三組斗桿油缸的長度進(jìn)行比較。如下圖2-7所示，在動(dòng)臂油缸全縮時(shí)V1、V2、V3分別為斗桿油缸處于全縮、半伸、全伸時(shí)的斗尖位置。由此圖可以看出，在相同的動(dòng)臂油缸長度下，斗桿油缸伸縮量不同，使得斗尖位置產(chǎn)生規(guī)律性變化，即隨著斗桿油缸不斷伸長，斗尖距離C點(diǎn)位置越來越遠(yuǎn)。 V3 V

12、2 V1 圖2-7 不同斗桿運(yùn)動(dòng)比較 依據(jù)要求，使斗桿油缸長度為指定值，鏟斗油缸為全伸時(shí)，動(dòng)臂油缸從全縮到全伸過程中斗尖的運(yùn)動(dòng)軌跡，用pro/E作圖，使動(dòng)臂油缸取不同值，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中可得到斗尖運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下圖2-8所示： ③ ② 由圖可知，斗尖的運(yùn)動(dòng)曲線為繞c點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓弧，起始點(diǎn)為動(dòng)臂油缸全縮時(shí)斗尖位置點(diǎn)，終點(diǎn)為動(dòng)臂油缸全伸時(shí)斗尖位置點(diǎn)，圓弧半徑為斗尖到C點(diǎn)的距離，為定值，用作圖法可以量取具體數(shù)值。 R1對(duì)應(yīng)于下圖(a)中的軌跡半徑 R1=2030mm R2對(duì)應(yīng)于下圖(b)中的軌跡半徑 R2=4721mm R3對(duì)應(yīng)于下圖(c)中的

13、軌跡半徑 R3=6818mm 觀察其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可以總結(jié)出，在斗桿油缸和鏟斗油缸伸縮量不變的情況下，斗尖的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧。 圖2-8 斗尖運(yùn)動(dòng)曲線 明確了挖掘機(jī)在給定限制條件下的運(yùn)動(dòng)模式，接下來，在基于以上的結(jié)論下來分析動(dòng)臂以及斗尖運(yùn)動(dòng)的線速度，角速度，角加速度。 機(jī)構(gòu)簡圖如下圖2-9所示 θθθθ x 圖2-9 機(jī)構(gòu)位置圖 2-2-1分析動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)規(guī)律 動(dòng)臂CF的位置由動(dòng)臂油缸AB的長度L1決定，斗桿油缸DE為定長，鏟斗油缸GM為全伸狀態(tài)，因此，AB不斷伸長，其他構(gòu)件無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，整體繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)臂水平傾角θ（∠FCx,x為水平線）與L1

14、之間的關(guān)系可用下式表示 L12=CA2 ＋CB2－2CACBcos(θ－∠FCB－∠ACx) （2-2） 參考《單斗液壓挖掘機(jī)》P90 整理上式可得出 θ=cos-1 [(CA2﹢CB2－L12) ／﹙2CACB﹚] ＋∠FCB－∠ACx （2-3） 式中，CA為定長（CA=1089mm），CB為定長（CB=2116mm），∠FCB為固定角度，用作圖法可量取∠FCB（∠FCB=3）,∠ACx（∠ACx=33）。 已知?jiǎng)颖塾透咨炜s量 S=H/2(1-cosπt/2) 其中，H為動(dòng)臂油缸總行程（即動(dòng)臂油缸從全縮到

15、全伸的總行程，H=1080mm）。設(shè)動(dòng)臂油缸全縮長度為L，則L=1588mm, ∵ L1=L+S 即 L1=1580+540（1－cosπt/2） （2-4） 將式（2-4）代入式（2-3）中可得出如下表達(dá)式 θ=cos-1 [(CA2﹢CB2－1580+540（1－cosπt/2）2) ／﹙2CACB﹚] ＋∠FCB－∠ACx 整理數(shù)據(jù)得出結(jié)果為 θ=cos-1 5663377－[1580＋540﹙1－cosπt/2﹚]2 4608648 －30 ﹙2-5﹚ 此式為θ與時(shí)間t之

16、間的關(guān)系，運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)臂繞C點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，θ的變化規(guī)律即動(dòng)臂CF隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 dθ (2-6) w＝ CF角速度 dt dt dw a＝ (2-7) CF角加速度 CF線速度 v=wr1 （2-8） 其中，r1為CF的長度（CF=3818mm）。 2-2-2 分析斗尖V的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 下圖2-10為斗桿油缸全伸，鏟斗油缸全伸，動(dòng)臂油缸從全縮到全伸過程中整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況。 由運(yùn)動(dòng)規(guī)律圖可以得出，斗尖運(yùn)動(dòng)也是繞

17、C點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，并且C點(diǎn)相對(duì)于F點(diǎn)無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，V點(diǎn)和F點(diǎn)具有相同的角速度及角加速度表達(dá)式如式(2-6)、(2-7)。V點(diǎn)繞C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)半徑通過作圖法可量取r2=6818mm。 由以上分析可得出V點(diǎn)線速度為 v=wr2 (2-9) 通過以上對(duì)F點(diǎn)、V點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律我們可以看出，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)臂油缸長度是唯一變量，動(dòng)臂油缸的伸縮使得其他桿件均繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且角速度，角加速度相等。 圖2-10 斗尖運(yùn)動(dòng)變化 2-3 工作裝置

18、受力分析 2-3-1機(jī)構(gòu)受力分析 （1）分析提示 受力分析時(shí)，不計(jì)各構(gòu)件本身的質(zhì)量，在Q、V連線中點(diǎn)處假設(shè)有一鉛垂載 荷W，取W=10000N，分析動(dòng)臂油缸運(yùn)動(dòng)時(shí)（斗桿油缸處于指定伸縮長度，鏟斗油缸處于全伸），A、B、C、D、E、F鉸接點(diǎn)的受力情況以及動(dòng)臂油缸和斗桿油缸中油的壓力變化曲線。 （2）受力分析： 指定斗桿油缸處于全伸狀態(tài)，鏟斗油缸處于全伸狀態(tài)，動(dòng)臂油缸從全縮到全伸運(yùn)動(dòng)時(shí)，各個(gè)點(diǎn)的受力情況。斗桿，鏟斗，以及鏟斗油缸部分可看作是一個(gè)固定的整體，它們隨著動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，動(dòng)臂在動(dòng)臂油缸的支撐力作用下繞C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。所以機(jī)構(gòu)可簡化如下圖2-11所示。 圖2-11 機(jī)構(gòu)簡

19、圖 機(jī)構(gòu)各個(gè)桿件及油缸不計(jì)自身重力，只在QV中點(diǎn)連線處受一個(gè)鉛垂載荷FW，在分析各個(gè)鉸接點(diǎn)受力時(shí)，采取先整體后局部的分析方法。由于油缸AB、DE不計(jì)重力，因此，可將其看做二力桿，根據(jù)二力桿特點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)受力大小相等，方向相反。D、E兩點(diǎn)同理。受力分析如圖2-12 圖2-12 整體受力分析圖 使A點(diǎn)受力沿AB方向指向B點(diǎn)，e1為FA 到C點(diǎn)的力臂，C點(diǎn)受水平力Fcx和豎直方向力Fcy，P點(diǎn)受鉛垂重力FW，F(xiàn)A 與豎直方向夾角為∠β。 列力學(xué)平衡方程式： Fcx＋FA cosβ＝FW Fcy ＝FA Sinβ ∑MF(C)=0

20、 對(duì)C點(diǎn)取矩： ∑MF(C)=0 可得出： FAe1＝FW l1 (2-10) [2] 式中， (2-11) CACB CA2＋CB2－L12 e1＝ Sin cos-1 2CACB L1 代入L1=1580+540（1－cosπt/2）以及數(shù)值可整理出e1 表達(dá)式為 5663377－[1580＋540﹙1－cosπt/2﹚]2 2304324 （2-12） Sin cos-1 4

21、608468 e1＝ 1580＋540﹙1－cosπt/2﹚ l1 為P點(diǎn)到C點(diǎn)的力矩 l1 =CPcosα （2-13） 由之前分析可知，在動(dòng)臂油缸伸長過程中，CP長度為定值。用作圖法量取CP長度為l1 =5959mm。由上圖可知，α與θ之間存在關(guān)系，即 α=θ－∠FCP （2-14） F點(diǎn)與P點(diǎn)沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以∠FCP為定值，用作圖法量取角度∠FCP

22、=36.7 將式（2-12），（2-13）以及數(shù)據(jù)代入(2-10)中，可得到FA 最終表達(dá)式為 59590000 cos cos-1 5663377－[1580＋540﹙1－cosπt/2﹚]2 －66.7 4608648 FA＝ 5663377－[1580＋540﹙1－cosπt/2﹚]2 2304324 Sin cos-1 4608648 1580＋540﹙1－cosπt/2﹚

23、 （2-15） Fcx＝FW－FA cosβ （2-16） Fcy ＝FA Sinβ （2-17） 取局部進(jìn)行受力分析，如下圖2-13所示 γ e2 FFx F FFy FE FW l2 圖2-13 局部分析圖 圖中，F(xiàn)Fx 、FFy 為F在水平和豎直方向上的分力，e2 為FE 相對(duì)于F點(diǎn)的力臂，l2 為FW 相對(duì)于F點(diǎn)的力臂，∠γ為FE 和水平方向上的夾角。 列出力學(xué)平衡方程式： FFy＝FE Sinγ＋FW

24、 FFx＝FE cosγ ∑MF(F)=0 [2] 對(duì)F點(diǎn)取矩： FE e2＋FWl2＝0 （2-18） 其中 e2＝(FDFESin∠DFC)/DE (2-19) E點(diǎn)和F點(diǎn)無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以，e2 為定長，通過作圖法或者解析法都可求出其長度為e2＝636mm。 L2＝CPcosα－CFcosθ

25、 (2-20) 將(2-18)、(2-19)代入（2-17）中，可得出FE 的表達(dá)式為： 5663377－[1580＋540﹙1－cosπt/2﹚]2 FE＝10000 5959 cos cos-1 636 －66.7 4608648 5663377－[1580＋540﹙1－cosπt/2﹚]2 － 3818 cos cos-1 －30 4608648 （2-21） FFx＝FE cosγ （2-22） FFy＝FE Sinγ＋FW

26、 （2-23） 2-3-2 油缸中油的壓力變化分析 油的壓力變化依附于力的變化，因此，可以采用代值的方法，計(jì)算出在不同時(shí)刻油缸的受力，力的變化曲線即對(duì)應(yīng)于油的壓力變化曲線。時(shí)間從0~2秒內(nèi)變化。 1 動(dòng)臂油缸的受力變化 表 2-1 動(dòng)臂油缸受力隨時(shí)間變化 時(shí)間 t=0s t=0.5s t=1s t=1.5s t=2s FA/ n 52529 53899 56200

27、 56400 55131 由計(jì)算結(jié)果可知，動(dòng)臂油缸受力大體呈不斷變大的趨勢，可繪制力FA 的變化曲線，即為油缸壓力變化曲線。 1.5 2 0.5 0 1 52000 54000 56000 58000 t/s 圖2-14 動(dòng)臂壓力變化曲線 （2）斗桿油缸的受力變化： 表2-2 斗桿油缸受力隨時(shí)間變化 時(shí)間/s t=0s t=0.5s t=1s t=1.5s t=2s FE /n 30636

28、 36887 49823 57686 58270 60000 50000 40000 30000 0 t/s 0.5 1 1.5 2 圖2-15 斗桿壓力變化曲線 三、驗(yàn)算結(jié)果： 驗(yàn)算過程為作圖法取值，動(dòng)臂油缸處于某一長度時(shí)，其他構(gòu)件相對(duì)位置固定，因此，算出上述各個(gè)時(shí)間段動(dòng)臂油缸的長度，然后做出此長度下整個(gè)機(jī)構(gòu)的位置，量取力臂e1 、e2 ，l1 、l2 ，分別計(jì)算FA 、FE 的大小，繪制油缸壓力曲線，然后與上面所繪曲線作比較，曲線形狀走勢理論上應(yīng)相同。以下是標(biāo)準(zhǔn)作圖所得尺寸（放大圖片可以看清尺寸）

29、 圖3-1 動(dòng)臂在0s時(shí)長度 圖3-2 動(dòng)臂0。5s時(shí)長度 圖3-3 動(dòng)臂在1s時(shí)長度 圖3-4 動(dòng)臂在1.5s時(shí)長度 圖3-5動(dòng)臂在2s時(shí)長度 表3-1 測量數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果 測量值 動(dòng)臂位置 l1 /mm l2 /mm e1 /mm e2/mm FA /n FE /n 1 5423 1760 1059 636 51209 27673 2 5683 222

30、3 1086 52330 34953 3 5785 3091 1051 55043 48601 4 5098 3605 915 55716 48192 5 4486 3670 824 54442 57704 繪制曲線如下 t/s t/s FA/n FE/n 0 0.5 1 1.5 2 0 0.5 1 1.5 2 56000 55000 54000 53000 52000 51000 60000 50000 40000 3

31、0000 20000 圖3-6 受力曲線圖 經(jīng)驗(yàn)算確定所繪制油的壓力變化曲線合理。 四、設(shè)計(jì)總結(jié) 從分析機(jī)構(gòu)開始，每一步都要十分謹(jǐn)慎，因?yàn)閷?duì)機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確把握和對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況的充分了解影響后面設(shè)計(jì)和計(jì)算。 確定桿件尺寸時(shí)，應(yīng)明確設(shè)計(jì)目的和要求，使得給出的尺寸謹(jǐn)慎、合理。在此之前，最好查閱相關(guān)資料，盡量采用最優(yōu)方案。 對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析依據(jù)于對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的把握，掌握運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，找出變量和已知量之間的關(guān)系，整理數(shù)據(jù)，得到正確的運(yùn)動(dòng)規(guī)律表達(dá)式，再翻閱多種版本參考資料，驗(yàn)證所得結(jié)果的準(zhǔn)確性。 在進(jìn)行受力分析時(shí)，要適當(dāng)簡化機(jī)構(gòu)，排除不必要因素的影響，分析應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)，各個(gè)

32、力之間表達(dá)式關(guān)系明確，依據(jù)合理。對(duì)于此機(jī)構(gòu)，可采取先整體后局部的方法，并且，應(yīng)注意到兩油缸可看作二力桿，這樣會(huì)使得分析過程簡化，分析層次明確。 在此課題中，油的壓力變化曲線不能通過嚴(yán)格的壓力計(jì)算得出，因此，應(yīng)該明確油的壓力和力之間的關(guān)系，壓力隨著力的變化而變化，因此，找出力的變化規(guī)律即可以得到油缸中油的壓力變化。 每一種計(jì)算結(jié)果都需要驗(yàn)證，因此選擇合理的驗(yàn)證方法也很重要，驗(yàn)證方法必須合理，科學(xué)，可信度高。在本設(shè)計(jì)中，主要是驗(yàn)證油的壓力變化曲線是否合理，我們沒有采用對(duì)照參考資料的方法進(jìn)行驗(yàn)證，因?yàn)閰⒖假Y料上油的壓力變化都是在特定的運(yùn)動(dòng)模式下，與本課題所要求運(yùn)動(dòng)模式相差甚遠(yuǎn)，因此作為參

33、考可信度不足，因此我們采用標(biāo)準(zhǔn)作圖的方式，在圖中量取相關(guān)數(shù)值，進(jìn)行計(jì)算，最后總結(jié)計(jì)算結(jié)果，繪制壓力變化曲線，以此來作為驗(yàn)證參照。 五、參考文獻(xiàn) [1] 張偉社.機(jī)械原理教程[M] .西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1990. [2] 同濟(jì)大學(xué)等編. 單斗液壓挖掘機(jī)[M] .北京：中國建筑工業(yè)出版社，1983. [3] 李向?qū)? 挖掘機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)分析及運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究[D] . 同濟(jì)大學(xué) 碩士學(xué)位論文，2008 [4] 張正兵. 正鏟液壓挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及生產(chǎn)率研究[D] .重慶大學(xué) 碩士學(xué)位論文，2008 [5] 鄧宏光等. 基于Pro_EMechanism的挖掘機(jī)工作裝置動(dòng)力學(xué)分析[J] .煤礦機(jī)械，2010 [6] 張正兵等. 基于正鏟液壓挖掘機(jī)挖掘軌跡的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J] .機(jī)械，2008 - 26 -