裝載機(jī)JL120裝載機(jī)工作裝置的強(qiáng)度計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)論文

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1、 第一章 緒論 1.1國內(nèi)輪式裝載機(jī)發(fā)展趨勢 國產(chǎn)輪式裝載機(jī)正在從低水平、低質(zhì)量、低價位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價位、經(jīng)濟(jì)實用型過渡。從仿制仿造向自主開發(fā)過渡，各主要廠家不斷進(jìn)行技術(shù)投入，采用不同的技術(shù)路線，在關(guān)鍵部件及系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新，擺脫目前產(chǎn)品設(shè)計雷同，無自己特色和優(yōu)勢的現(xiàn)狀，從低水平的無序競爭的怪圈中脫穎而出，成為裝載機(jī)行業(yè)的領(lǐng)先者。(1)大型和小型輪式裝載機(jī)，在近幾年的發(fā)展過程中，受到客觀條件及市場總需求量的限制。競爭最為激烈的中型裝載機(jī)更新速度將越來越快。(2)根據(jù)各生產(chǎn)廠家的實際情況，重新進(jìn)行總體設(shè)計，優(yōu)化各項性能指標(biāo)，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度及剛度，使整機(jī)可靠性得到大步

2、提高。(3)細(xì)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如動力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作裝置的性能指標(biāo)優(yōu)化及各鉸點的防塵、工業(yè)造型設(shè)計等。(4)利用電子技術(shù)及負(fù)荷傳感技術(shù)來實現(xiàn)變速箱的自動換擋及液壓變量系統(tǒng)的應(yīng)用，提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機(jī)作業(yè)成本。(5)提高安全性、舒適性。駕駛室逐步具備FOPS＆ROPS功能，駕駛室內(nèi)環(huán)境將向汽車方向靠攏，方向盤、座椅、各操縱手柄都能調(diào)節(jié)，使操作者處于最佳位置工作。(6)降低噪聲和排放，強(qiáng)化環(huán)保指標(biāo)。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，降低裝載機(jī)噪聲和排放的工作已迫在眉捷，現(xiàn)在許多大城市已經(jīng)制定機(jī)動車的噪聲和排放標(biāo)準(zhǔn)，工程建設(shè)機(jī)械若不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，將要限制在該地區(qū)的銷售。(7)廣泛利用

3、新材料、新工藝、新技術(shù)，特別是機(jī)、電、液一體化技術(shù)，提高產(chǎn)品的壽命和可靠性。(8)最大限度地簡化維修盡量減少保養(yǎng)次數(shù)和維修時間，增大維修空間，普遍采用電子監(jiān)視及監(jiān)控技術(shù)，進(jìn)一步改善故障診斷系統(tǒng)，提供司機(jī)排除問題的方法。展望未來，我國輪式裝載機(jī)今后發(fā)展的大趨勢是：穩(wěn)定中噸位機(jī)提高操縱性，減輕司機(jī)操作強(qiáng)度，從而提高生產(chǎn)率，小型裝載機(jī)向靜液壓傳動方向發(fā)展，提高人體、機(jī)器、環(huán)境系統(tǒng)和總體效能，大型裝載機(jī)借鑒與國外技術(shù)合作生產(chǎn)的經(jīng)驗?？偟恼f來， 90年代裝載機(jī)上將擴(kuò)大電子計算機(jī)的應(yīng)用，研制計算機(jī)管理系統(tǒng)及司機(jī)輔助操作系統(tǒng)，普及故障診斷系統(tǒng)。利用電子對抗技術(shù)消除或降低噪聲，改變單一吸聲材料密封等限制噪聲傳

4、播的降噪方法，選用更加節(jié)油的發(fā)動機(jī)，改善尾氣排放，減少環(huán)境污染，研制出更可靠靈敏的傳感元件和控制元件的機(jī)電一體化系統(tǒng)，由集成電路邏輯比較向電、氣、液機(jī)電一體化發(fā)展。司機(jī)的工作環(huán)境將更加寧靜，生產(chǎn)率進(jìn)一步提高，這就是二十世紀(jì)末與二十一世紀(jì)輪式裝載機(jī)世界同行的發(fā)展目標(biāo)，同時也是中國工程機(jī)械輪式裝載機(jī)行業(yè)產(chǎn)品的奮斗目標(biāo)。 1.2國外輪式裝載機(jī)發(fā)展的總體趨勢 　　 以人為本的設(shè)計思想得到充分體現(xiàn)，普遍采用了操縱力極小的電液比例控制技術(shù)、集中潤滑技術(shù)等。在大噸位的裝載機(jī)（如卡特988G）上還安裝了電視監(jiān)控系統(tǒng)。司機(jī)室設(shè)計更加人性化及豪華轎車化，空調(diào)及音響設(shè)備一應(yīng)俱全，懸浮式座椅上下前后左右隨意調(diào)節(jié)

5、，以滿足操作者不同體態(tài)的要求，讓人感到操作這些設(shè)備簡直是一種享受。如JCB公司411型裝載機(jī)的駕駛室設(shè)計更為吸引人，室內(nèi)具備了多項實用特性，如電子監(jiān)控系統(tǒng)（EMS）配有液晶顯示板（LCD）；新的伺服控制桿可對前進(jìn)和倒退進(jìn)行選擇；人體工程學(xué)的改進(jìn)技術(shù)；調(diào)熱、通風(fēng)系統(tǒng)的改進(jìn)；儲物設(shè)施的布置等。當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)問題時信息中心可及時提醒司機(jī)進(jìn)行維修。 （1）．注重提高機(jī)器的操縱性及舒適性，減輕司機(jī)的操作強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，以人為本的設(shè)計思想得到充分體現(xiàn)：輪式裝載機(jī)普遍采用了操縱力極小的電液比例控制技術(shù)，在大噸位的產(chǎn)品上如卡特988G裝載機(jī)還安裝了電視監(jiān)控作業(yè)系統(tǒng)。普遍采用了集中潤滑技術(shù)，減輕了司機(jī)日常保

6、養(yǎng)強(qiáng)度。司機(jī)室設(shè)計更加人性化及豪華轎車化，空調(diào)及音響設(shè)備 一應(yīng)俱全，各種操作按鈕及桿件可以隨時調(diào)節(jié)，備有懸浮式的司機(jī)座椅，既可前后左右調(diào)節(jié)，又能轉(zhuǎn)動一定的角度，以滿足操作者不同的體態(tài)要求。讓人感到是操作這些設(shè)備簡直是一種享受。 （2）．小型機(jī)械向全液壓化及多功能化方向發(fā)展：帶有多種作業(yè)機(jī)具的多功能小型裝載機(jī)，多數(shù)為全液壓操縱及傳動，作業(yè)機(jī)具有抓斗、側(cè)卸斗、起重裝置、除雪裝置、壓實機(jī)具、清掃機(jī)具、鉆孔、犁地、叉裝和挖溝等多達(dá)20多種，且這些機(jī)具的更換都采用快速更換機(jī)構(gòu)。司機(jī)不出駕駛室即可更換這些機(jī)具，操作十分方便。另外，CASE公司的裝載機(jī)經(jīng)過改型后可用于特殊環(huán)境下作業(yè)，如隧道裝載機(jī)、垃圾處理

7、裝載機(jī)等。 （3）．廣泛采用計算機(jī)控制技術(shù)：多家公司的產(chǎn)品都安裝有G PS的計算機(jī)控制衛(wèi)星定位系統(tǒng)，這說明計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)用在了設(shè)備的售后服務(wù)及管理上。同時，計算機(jī)輔助操作技術(shù)及故障診斷技術(shù)已經(jīng)在國外的設(shè)備上得到了普及應(yīng)用。 （4）．重視環(huán)保及安全性：目前，國外產(chǎn)品特別重視發(fā)動機(jī)的排放，絕大多數(shù)都達(dá)到了歐Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)。對安全性考慮也很周全，除加強(qiáng)了對司機(jī)的保護(hù)以外，對周圍環(huán)境及人員的安全也考慮頗周，如所有產(chǎn)品均帶有安全認(rèn)證“CE”標(biāo)志，就連在作業(yè)場地的停車安全墊木都考慮到了。如ADS系統(tǒng)，可連續(xù)給駕駛員提供重要的技術(shù)信息，如故障類型、故障原因和需要進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的時機(jī)等。多功能停機(jī)鎖緊裝置具有

8、防止機(jī)器被盜的功能。 （5）．外形設(shè)計更加美觀，表面質(zhì)量更趨完美：國外的產(chǎn)品都十分重視外觀造型的設(shè)計。無論是駕駛室還是后機(jī)罩、擋泥板等都采用曲面流線型設(shè)計。非金屬材料在覆蓋件上獲得了廣泛的應(yīng)用。外表涂漆一改往日的單一色彩配置，顯現(xiàn)多姿多彩的外觀。各種標(biāo)識及裝飾也與整機(jī)色彩協(xié)調(diào)一致，再加上制作精良的外表質(zhì)量，給人一種賞心悅目的感覺。 57 第二章 設(shè)計任務(wù)及裝載機(jī)簡介 2.1 設(shè)計任務(wù)及要求 課題名稱：裝載機(jī)JL120裝載機(jī)工作裝置的強(qiáng)度計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計 主要參數(shù)：JL120型裝載機(jī)額定斗量6.0 額定裝載量：

9、12000kg 整機(jī)重量：36t 1根據(jù)給定的鉸點位置分析工作裝置是否滿足要求。 2 參考已有資料進(jìn)行結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計。 3 強(qiáng)度計算。 4 根據(jù)強(qiáng)度計算的結(jié)果修改結(jié)構(gòu)。 5 CAD圖設(shè)計（A0 4張）。 6 設(shè)計計算書。 2.2 裝載機(jī)狀況 2.2.1歷史概況 輪胎式裝載機(jī)（以下簡稱“裝載機(jī)”）是一種廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設(shè)等場所的鏟土運輸機(jī)械。其主要功能是對松散物料進(jìn)行鏟裝及短距離運輸作業(yè)。它是工程機(jī)械中發(fā)展最快、產(chǎn)銷量及市場需求最大的機(jī)種之一。國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國家基建規(guī)模及資金投入的增大，促

10、進(jìn)了我國裝載機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展。生產(chǎn)企業(yè)由1980年的20家增至現(xiàn)在的100余家，初步形成了規(guī)格為0.8~10t約19個型號的系列產(chǎn)品，并已成為工程機(jī)綜觀國外裝載機(jī)的發(fā)展特點及外部環(huán)境，專家預(yù)測未來裝載機(jī)的械主力機(jī)種。主要發(fā)展趨勢是： （1） 開發(fā)節(jié)能、高效、可靠、環(huán)保型產(chǎn)品，并研制無泄漏裝載機(jī)。 （2） 微電子及機(jī)電液儀一體化技術(shù)將獲得越來越廣泛的應(yīng)用。 （3） 安全性及舒適性是產(chǎn)品發(fā)展的重要目標(biāo)。 （4） 大型化與微型化仍是產(chǎn)品系列化的兩極方向。 （5） 技術(shù)進(jìn)步、人才培養(yǎng)和售后服務(wù)將成為企業(yè)生存的三大關(guān)鍵內(nèi)在因素。 （6） 集團(tuán)化、社會化與國際化是企業(yè)生存與發(fā)展的必由之路。

11、2.2.2市場需求分析 (1)國際市場 世界交通、能源和其他基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅速，每年投資額都在數(shù)千億美元。目前世界各國裝載機(jī)年總產(chǎn)量已達(dá)到15萬臺，美國、日本和西歐是裝載機(jī)主要生產(chǎn)國家和地區(qū)，年產(chǎn)量均在萬臺以上，其中美國4.6萬臺，日本2.9萬臺。世界工程建設(shè)機(jī)械銷售額已達(dá)到450億美元，預(yù)計到2000年將達(dá)到500億美元。其中美國占40%，日本占35%，其余為歐盟及其他國家。 (2)國內(nèi)市場 受國家政策和投資方向的影響，今后5～10年內(nèi)國內(nèi)市場的發(fā)展趨勢為：從地區(qū)看，安徽、河南、江西等市場需求在上升，國家向中西部投資的政策也將使該地區(qū)的市場具有廣闊前景。從用戶看，國家鼓勵多種經(jīng)

12、濟(jì)形式并存，私營經(jīng)濟(jì)和個體用戶市場需求仍然上升；國家大型工程建設(shè)對大噸位裝載機(jī)等工程建設(shè)機(jī)械需求量增加。各生產(chǎn)廠家沒有自己的拳頭產(chǎn)品，沒有自身的關(guān)鍵技術(shù)及強(qiáng)有力的技術(shù)創(chuàng)新隊伍，主導(dǎo)產(chǎn)品檔次低，企業(yè)負(fù)擔(dān)重，生產(chǎn)成本高。 2.3 工作計劃 2006-3-26到2006-3-31 讀資料 定詳細(xì)方 開始分析計算 2006-4-3到2006-4-28 性能分析 草圖 強(qiáng)度計算 2006-5-1到2006-5-12 強(qiáng)度計算 設(shè)計計算書 結(jié)構(gòu)設(shè)計 2006-5-15到2006-5-26 計算設(shè)計書 審核 檢查 2006-5-29到2006-

13、6-15 整理 準(zhǔn)備答辯 第三章 工作裝置強(qiáng)度計算 結(jié)構(gòu)形式：JL120裝載機(jī)的工作裝置有鏟斗，動臂，搖臂，連桿，和動臂油缸借以升降動臂，搖臂和轉(zhuǎn)斗油缸及連桿相連，借以轉(zhuǎn)動鏟斗。 3.1 聯(lián)接約束反力計算： 3.1.1 鏟斗反力計算 圖3.1鏟斗受力圖 （1）牽引時 水平力（插入阻力） G=360KN P=288KN ==》 =215.5KN ==》 =490.6KN ==》 -73.3KN （2）工作時（垂直加載） Q垂直力

14、（鏟起阻力） /L W=360KN =1850mm L=3460mm ==》=192.5KN ==》=563.4KN ==》 =529.6KN ==》 0.9KN （3）牽引工作時（水平與垂直同時加載） 這時垂直力由/L給出 =192.5KN 水平力取發(fā)動機(jī)扣除工作油泵功率后裝載機(jī)所能發(fā)揮的牽引力 P=2/3*288=192KN ==》=707.1KN ==》 =857.2KN ==》 -47.9KN 3.1.2 連桿反力計算 圖3.2

15、連桿受力圖 （1）牽引時 =215.5KN ==》 =282KN = -177.5KN （2）工作時 =563.4KN ==》 =737.2KN = -464KN （3）牽引工作時 =707.1KN ==》 =925.3KN = -582.3KN 圖3.3連桿受力圖 （1）牽引時 =282KN （2）工作時 =737.2KN （3）牽引工作時 =925.3KN 圖3.4連

16、桿受力圖 （1）牽引時 =177.5KN （2）工作時 =464KN （3）牽引工作時 =582.3KN 3.1.3 對搖桿反力的計算 圖3.5搖桿受力圖 （1）牽引時 =282KN ==》=371.1KN ==》 =-470.4KN ==》 = 409.3KN （2）工作時 =737.2KN ==》=970.2KN ==》 =-1229.7KN ==》 = 1070KN （3）牽引工作

17、時 =925.3KN ==》=1217.7KN ==》 =-1543.5KN ==》 = 1342.9KN 3.1.4動臂反力計算 圖3.6動臂受力圖 （1）牽引時 =490.6KN =177.5KN =-470.4KN 73.3KN = 409.3KN ==》=-2351.2KN =1508.5K

18、N =-2022KN （2）工作時 =529.6KN =464KN =1229.7KN =-1070KN ==》=481KN =-1214.1KN =980.8KN （3）牽引工作時 =857.2KN =582.3KN =1543.5KN = -1342.9KN ==》=1040KN =-1640KN =1490.3KN

19、 3.2 動臂強(qiáng)度計算 圖3.7動臂受力圖 動臂承受五個力而平衡，力學(xué)上屬于拉彎組合變形 依據(jù)力學(xué)基本原理，對動臂從右到左進(jìn)行力學(xué)分析，得出其內(nèi)力圖。 （1）分析LA段 圖3.8動臂LA段分析圖 由動臂cad圖可知上圖所示條件 得軸力N= 剪力 同時彎距 得到內(nèi)力圖如下： 圖3.9動臂LA段內(nèi)力圖 （2）GL段 圖3.10動臂GL段受力 根據(jù)已知條件由力的平移原理將移動到L后 得軸力N= 剪力 同時彎距 得到內(nèi)力圖如下： 圖3.11GL段內(nèi)力圖 （3）HG段 圖3.12HG段受力分析圖 根據(jù)力的平移原理，將移動到

20、G點后可得 得軸力N= 剪力 同時彎距 內(nèi)力圖如下所示： 圖3.13LG段內(nèi)力圖 4分析OH段 圖3.14OH段受力分析 將四個力移動到H點處得 軸力N=剪力 同時彎距 內(nèi)力圖如下所示： 圖3.15OH段內(nèi)力圖 （1）牽引時 496KN 177.5KN 2351.2KN 623.5KN 帶如公式可得 =-470.4KN =-418.1KN =1814.5KN =2370KN =-157.4KN =-248.3KN =520.4KN

21、 =-816.8KN -106.4KN.M -391.2KN.M 44.4KN.M -944.7KN.M 圖3.16牽引時動臂內(nèi)力圖 (2)工作時 529.6KN 414KN 481KN 1630KN 帶如公式可得 =502.2KN =48.9KN =-62.2KN =222.6KN =502.2KN =615.4KN =-156.7KN =1500.5KN 113.6KN.M 56.1KN.M -52.1KN.M 269.6KN.M 圖

22、3.17工作時動臂內(nèi)力圖 (3)牽引工作時 828.5KN 582.3KN 1040KN 2045.9KN 帶如公式可得 =785.7KN =874.3KN =122.9KN =2146.2KN =785.7KN =189.5KN =-18.4KN =461.8KN 177.7KN.M 217.4KN.M -15.4 KN.M 559.3KN.M 圖3.18a牽引工作時內(nèi)力圖 偏載情況的分析 選用鏟斗的寬為3400mm 假設(shè)偏載距離為L L=1

23、500mm 牽引的時候 Q=0 P=288KN 工作的時候 Q=192.5KN P=0 牽引工作的時候 Q=192.5KN P=192KN （1）牽引的時候只有P 作用，假設(shè)偏載距離為1500mm 由力的平移原理，將P移動到鏟斗正中間的時候，軸力N和剪力Q不會變化，但產(chǎn)生附加彎矩M與附加扭距 經(jīng)過分析可以得到P在動臂上AL， LG， GH ，HO段的附加彎矩M與附加扭距 圖3.18b水平偏載 =216KN.M =381.4KN.M =374.1KN.M =202.8KN.M 圖3.19a牽引偏載時內(nèi)

24、力圖 （2）工作的時候 圖3.19b垂直偏載 Q=192.5KN =250.1KN.M =135.6KN.M =144.4KN.M =255KN. 圖3.20工作偏載時內(nèi)力圖 （3）牽引工作的時候 Q=192.5KN P=192KN =394.1KN.M =389.9KN.M =393.8KN.M =390.2KN. 圖3.21牽引工作偏載時內(nèi)力圖 對其截面幾何性質(zhì)進(jìn)行分析： 如下圖所示

25、 圖3.22動臂截面圖 （1）兩動臂相距2000mm 厚度為100mm A=2*b*h 求可用兩矩形相減法 非圓截面扭轉(zhuǎn)的時候，抗扭截面系數(shù)可表示為： （為一個與比值h/b有關(guān)的系數(shù)） （2）經(jīng)過分析動臂所用的材料為16Mn 經(jīng)查閱相關(guān)資料可以得到其機(jī)械性能： 強(qiáng)度極限 47.04KN/ 屈服極限 30.38KN/ 16.71KN/ 基本公式有： （ 分別為矩形截面的短邊中點和長邊中點的切應(yīng)力 V為一個與比值有關(guān)的系數(shù)） 圖3.23動臂尺寸圖

26、 將計算結(jié)果列于下表中 中點水平加載截面應(yīng)力表（表一） 表一到表六中的 H單位為cm F單位為 W單位為 N，Q單位為KN M單位為KN.M ,單位為KN/ 中點垂直加載截面應(yīng)力表（表二） 中點水平與垂直同時加載截面應(yīng)力表（表三） 水平偏載截面應(yīng)力表（表四） 截面

27、位置 L - L G - G H - H 幾 何性質(zhì) H 30 30 45 40 38 35 F 600 600 900 800 760 700 3000 3000 6750 5333.3 4813.3 4083.3 19500 19500 29250 26000 24700 22750 4806 4806 11583 9024 8057.5 6737.5 內(nèi) 力 N -470.4 -418.1 -418.1 1814.5 1814.5 2370 Q -157.

28、4 -248.3 -248.3 520.4 520.4 -816.8 -106.4 -106.4 -391.2 -391.2 44.4 44.4 384.9 216 216 182.6 182.6 381.4 196.1 374.1 374.1 391.5 391.5 201.8 正應(yīng)力 0.784 0.697 0.465 2.268 2.388 3.386 3.5 3.5 5.8 7.3 0.9 1.1 2 1.1 0.7 0.7 0.7 1.7 6.284 5.297 6.

29、965 10.268 3.988 6.186 剪應(yīng)力 0.394 0.621 0.414 0.976 1.027 1.750 3.1 5.9 2.4 3.2 3.6 2.3 3.494 6.521 2.814 4.176 4.627 4.05 垂直偏載截面應(yīng)力表（表五） 截面 位置 L - L G - G H - H 幾 何性質(zhì) H 30 30 45 40 38 35 F 600 600 900 800 760 700 300

30、0 3000 6750 5333.3 4813.3 4083.3 19500 19500 29250 26000 24700 22750 4806 4806 11583 9024 8057.5 6737.5 內(nèi) 力 N 502.2 615.4 615.4 -156.7 -156.7 1500.5 Q 168 48.9 48.9 -62.2 -62.2 222.6 131.1 250.7 250.7 261.7 261.7 135.6 113.6 113.6 169.7 169.7 117

31、.6 117.6 257.3 144.4 144.4 122 122 255 正應(yīng)力 0.837 1.026 0.684 0.196 0.206 2.144 3.8 3.8 2.5 3.2 2.4 2.9 0.7 1.3 0.9 1 1.1 0.6 5.337 6.126 4.084 4.396 3.706 5.644 剪應(yīng)力 0.42 0.122 0.082 0.117 0.123 0.477 4 2.3 0.9 1 1.1 2.8 4.42 2.422 0.982

32、 1.117 1.223 3.277 水平與垂直同時偏載截面應(yīng)力表（表六） 截面 位置 L - L G - G H - H 幾 何性質(zhì) H 30 30 45 40 38 35 F 600 600 900 800 760 700 3000 3000 6750 5333.3 4813.3 4083.3 19500 19500 29250 26000 24700 22756 4806 4806 11583 9024 8057.5 6737.5 內(nèi) 力

33、 N 785.7 874.3 874.3 122.9 122.9 2146.2 Q 785.7 189.5 189.5 -18.4 -18.4 461.8 177.7 177.7 395.1 395.1 379.7 379.7 387.7 394.1 394.1 383.4 383.4 389.9 388 393.8 393.8 383 383 390.2 正應(yīng)力 1.31 1.457 0.971 0.154 0.162 3.066 5.9 5.9 5.9 7.4 7.9 9.3

34、2 2 1.3 1.5 1.6 1.7 9.21 9.357 8.171 9.054 9.662 14.006 剪應(yīng)力 1.964 0.474 0.316 0.035 0.036 0.99 6.1 6.2 2.5 3.2 3.6 4.4 8.064 6.674 2.816 3.235 3.636 5.39 截面最大應(yīng)力處強(qiáng)度儲備（表七） 載荷方式及應(yīng)力情況 中點水平加載 9.556 1.75 3.18 9.5 中點垂直加載 5.044 0.477 6.02

35、35.03 中點水平與垂直同時加載 12.366 1.964 L - L 2.4567 8.51 水平偏載 10.268 6.521 2.96 2.56 垂直偏載 6.126 4.42 L - L 4.96 3.78 水平與垂直同時載 14.006 8.064 L - L 2.169 2.072 3.3 搖臂強(qiáng)度計算 件號：JL120.4 圖3.24搖臂受力分析 經(jīng)分析可得到起內(nèi)力圖 圖3.25搖臂內(nèi)力圖 （一）牽引時 =212.8KN =-8

36、3.5KN =185KN =-364.6KN M=156.9344KN.M （二）工作時 =556.4KN =-218.2KN =483.6KN =-945.3KN M=410.26KN.M （三）牽引工作時 =698.3KN =-272.9 KN =607.1KN =-1186.5KN M=514.941KN.M 圖3.26搖臂截面圖 圖3.27 搖臂尺寸圖 表八 截 面 F 牽引 工作 牽引工作 A 1968.3

37、 39859.5 1478.3 291.6 1.67 0.952 4.36 2.49 5.47 3.13 B 10209.5 410278.8 7657.2 711 1.65 0.945 4.33 2.45 5.43 3.08 10209.5 410278.8 7657.2 711 1.24 0.48 3.24 1.25 4.06 1.57 上表中 單位為KN/ 搖臂用料 16Mn 機(jī)械性能 =35KN/ =19.25KN/ 表九 載荷方式及應(yīng)力情況 中點水平加載 1.67KN.M A 0.

38、952KN.M A 21 20.22 中點垂直加載 4.36KN.M A 2.49KN.M A 8.02 7.73 中點水平與垂直同時加載 5.47KN.M A 3.13KN.M A 6.39 6.15 3.4 連桿強(qiáng)度計算 與鏟斗連接的連桿的強(qiáng)度校核 件號：JL120.5 用料 16Mn 機(jī)械性能 =35KN/ =19.25KN/ 圖3.28連桿受力分析 計算分析可得內(nèi)力圖 圖3.29連桿內(nèi)力圖 （一）牽引時 =-73.9KN =91.8KN =-20

39、2.4KN =-266KN M=41.13KN.M （二）工作時 =-192.7KN =240KN =-529.4KN =-697KN M=107.52KN.M （三）牽引工作時 =-241.8KN =301.2KN =-664.4KN =-874.9KN M=134.94KN.M 截面如下： 圖3.30連桿截面 表十 截 面 F 牽引 工作 牽引工作 D 1166.4 11664 876 259.2 4.55 0.532

40、11.85 1.39 15.36 1.75 E 640 6400 480 192 4.6 0.72 12.03 1.875 15.1 2.35 上表中 單位為KN/ 搖臂用料 16Mn 機(jī)械性能 =35KN/ =19.25KN/ 表十一 載荷方式及應(yīng)力情況 中點水平加載 4.6KN.M E 0.72KN.M E 7.6 26.7 中點垂直加載 12.03KN.M E 1.875KN.M E 2.9 10.3 中點水平與垂直同時加載 15.36KN.M D 2.35KN.M 2.28 8.2

41、 件號：JL120.6 材料16Mn =2.9KG/ 圖3.31連桿截面圖 A=396 （1）牽引時 =177.5KN =0.448 K=2.9/0.448=6.47 （2）工作時 =464KN =1.17 K=2.9/1.17=2.48 （3）牽引工作時 =582.3KN =1.17 K=2.9/1.17=1.97 件號：JL120.7 圖3.32連桿截面圖 （1）牽引時 =282KN =0.712 K=2.9/0.712=4.07 （2）工作時 =737.2KN =

42、1.86 K=2.9/1.86=1.56 （3）牽引工作時 =925.3KN =2.3 K=2.9/2.3=1.26 3.5 銷軸強(qiáng)度計算 用料40Cr =55KN/ 3.5.1桿4上的銷 （1）用于連接轉(zhuǎn)斗油缸 件號JL120.1.15 圖3.33銷 =3+0.1=3.1cm L=18cm W=169.56 當(dāng)水平和垂直同時加力的時候P 最大 =1217.7KN =27.3 KN/ K=55/27.3=2.01 (2)用于連接連桿 件號JL120.1.3 圖3.34銷 =3+0.1=3.1cm

43、 L=20cm W=169.56 當(dāng)水平和垂直同時加力的時候P 最大 =925.3KN =8.5 KN/ K=55/8.5=6.5 （3）用于連接動臂的銷 件號JL120.1.13 用料40Cr =55KN/ 圖3.35銷 =3+0.1=3.1cm L=18cm W=169.56 當(dāng)水平和垂直同時加力的時候P 最大 =2045KN =18.71KN/ K=55/18.71=2.94 3.5.2 連桿3上的銷 件號JL120.1.5 圖3.36銷 =3+0.1=3.1cm L=20cm

44、 W=169.56 當(dāng)水平和垂直同時加力的時候P 最大 =925.3KN =8.5 KN/ K=55/20.7=6.5 件號JL120.1.7 圖3.37銷 =3+0.1=3.1cm L=18cm W=169.56 當(dāng)水平和垂直同時加力的時候P 最大 =582.3KN =13.05 KN/ K=55/20.7=4.2 3.5.3 動臂缸銷 件號JL120.1.12 圖3.38銷 =3+0.1=3.1cm L=18cm W=269.225 當(dāng)水平和垂直

45、同時加力的時候P 最大 =2215KN =31.3KN/ K=55/31.3=1.76 3.5.4斗銷 （1）用于和動臂連接 件號JL120.1.11 圖3.39銷 =3+0.1=3.1cm L=18cm W=269.225 當(dāng)水平和垂直同時加力的時候P 最大 =858KN =12.1KN/ K=55/12.1=4.5 (2)用于和連桿連接 件號JL120.1.8 圖3.40銷 =3+0.1=3.1cm L=18cm W=269.225 當(dāng)水平和垂直同時加力的時候P 最大 =707.1K

46、N =9.98KN/ K=55/12.1=5.51 結(jié)論 根據(jù)以上的計算和生產(chǎn)試驗結(jié)果證明ZL120裝載機(jī)的工作裝置，在各種工作載荷作用下，都是可靠的。 第四章 設(shè)計小結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)四年所學(xué)知識的綜合運用，在設(shè)計的過程中運用的知識十分廣泛，為了把所學(xué)的知識合理充分的應(yīng)用到設(shè)計當(dāng)中我溫習(xí)了以前所學(xué)的知識，通過查閱書籍和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步鞏固了自己的知識，對裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究。另外我查閱了很多關(guān)于裝載機(jī)的書和資料，我在裝載機(jī)方面的知識有了很大的擴(kuò)充，特別是對各種部件的認(rèn)識及各部件功能的認(rèn)識。 畢業(yè)設(shè)計的目的是使我們更加牢固的掌握所學(xué)過的知識，技能等等。提高我

47、們分析和解決實際問題的能力，為將來我們在工作單位能夠更好的工作打下堅實的基礎(chǔ)。本次設(shè)計讓我知道從學(xué)習(xí)到應(yīng)用是一條必經(jīng)之路，通過遇到困難解決困難培養(yǎng)了我各個方面的能力，使我獲益匪淺。在設(shè)計過程中進(jìn)一步提高了我的畫圖能力，使我對CAD軟件的應(yīng)用更加熟練。 在這次設(shè)計中要特別感謝張子達(dá)老師和楊月英老師的悉心指導(dǎo)，同時還要感謝寢室同學(xué)的真誠幫助，正是這樣我才可以順利完成畢業(yè)設(shè)計。 參考文獻(xiàn) [1]聶毓琴 孟廣偉主編 材料力學(xué) . 北京機(jī)械工業(yè)出版社 1996年 [2]劉躍南主編 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 北京機(jī)械工業(yè)出版社 1998年 [3]

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