文档介绍：工程机械学课程设计
设计题目：ZL40装载机反转连杆机构工作装置的设计设计者：
学校名称：
班级：
指导老师：
一、课程设计题目 1
二、铲斗设计 2
1、铲斗的构造 3
2、铲斗的断面形状和基本参数 4
3、斗容计算 7
三、动臂设计 8
1、动臂长度 8
2、动臂较点的确定 9
四、反转斗四连杆机构设计 10
1、斗四连杆设计 11
2、运动学和动力学分析 12
2、程序代码 16
3、程序运行结果 17
5、 ZL40装载机参数 20
6、转斗缸四连杆设计 20
五、心得体会 21
六、参考文献 21
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ZL40装载机反转连杆机构工
作装置的设计
1 装载机工作装置介绍
装载机的工作装置是由铲斗、升降动臂的液压缸、连杆机构组成，用以完成铲掘、装载作业。对中小型装载机，一般还常配有可以更换的工作装置，以适应多种作业的需要。
装载机工作装置应满足如下要求：
1 •铲斗的运动轨迹符合作业要求，即要满足铲掘、装载的要求；
要满足卸载高度和卸载距离的要求，并保证动臂在任何位置都能卸净铲斗中的物料；
在满足作业要求的前提下，工作装置结构简单，自重轻、受力合理、强度高；
保证驾驶员具有良好的工作条件，确保工作安全，视野良好，操作简单和维修方便。
原始的装载机工作装置如图1—1所示，铲斗与动臂固定，若转斗液压缸不动，当动臂提升时，铲斗和动臂一起绕着定点转动，斗的倾角随着动臂转角的增大而增大，使斗中物料撒落，为使物料不撒落，要求动臂举升时，铲斗应相对动臂向前倾，以补偿铲斗随动臂转动所引起的后倾，实现铲斗接 ***移运动。这样的运动通常是由连杆机构来实现。
图1 — 2所示，为一个由机架、动臂拉杆和框架（斗）组成的工作装置连杆机构，动臂和拉杆的一端与车架較接，另一端则与框架較接。斗和斗液压缸固定在框架上。动臂举升时，动臂与机架的夹角 a改变，引起框架和动臂的夹角B改变，由于斗装在框架上，故斗相对于动臂产生了转动。动臂举升时，斗在空间的运动，可以为斗跟随动臂一起绕定点转动的牵连运动和相对动臂转动的相对运动的合成。
若动臂转角Aa （即斗的牵连运动），通过连杆机构使框架（斗）相对于动臂转动△B （斗的相对运动），则斗在空间的实际转角为：
Ay=Aa+AB
若则△ 丫心0,即使动臂在举升时，斗在空间基本上无转角变化。
图1—1最简单的工作装置
2 铲斗的设计
铲斗的介绍
铲斗是铲装物料的工具，它的斗型与结构是否合理，直接影响装载机的生产率，在设计工作装置连杆之前，首先要确定铲斗的几何形状和尺寸，因为
它与连杆机构的设计有密切的关系。
设计铲斗首先要具有合理的斗型，以减少切削和装料阻力，提高作业生产率，其次是在保证铲斗具有足够强度和刚度的前提下，尽量减少自重，同时也应考虑到更换工作装置和修复易换零件（切削刃、斗点）的方便。
（图2—1）
a直刀打铲斗；b） V形刀刃铲斗；c）带斗齿铲斗；d） V形刀刃带斗铲斗
1—主切削刃；2—侧刀刃；3—挡板；4—护壁
图2—1所示是一个焊接结构的铲斗，底板上的主切削刃1和侧板上侧刀刃2均由耐磨材料制成；在铲斗上方有挡板3把斗后壁加高，以防止斗举高时物料向后撒落。斗底上镶有耐磨材料制成的护壁4, 以保护斗底，并加强斗的刚度。
直线型刀刃适宜用于转载轻质和松散小颗粒物料，并可以利用刀刃作刮平、清理场地工作；V 形刀刃便于插入料堆，有利于改善作用装置的偏载，适宜于铲装较密实物料。由于其刀刃突出，影响卸载高度。
通常在设计铲斗时都采用带齿的铲斗，因为斗齿的作用是铲斗插入物料时，减少铲斗与物料的作用面积使插入力集中在斗齿上，破坏物料结构，因而带齿的斗具有较大的插入料堆的能力，适宜于装矿石和坚硬的物体，齿型的铲斗的选择使提高铲斗的寿命，使铲斗的插入力减小，如果齿变钝了易于更换和维修，设计时采用分体式铲斗。（如图2-2）
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图2—2带分体式斗齿铲斗
铲斗的截面形状如图2-2所示，它的基本形状由一段圆弧、两段直线所焊接而成的基本的斗状圆弧的半径r、张开角Y、后臂高h、底臂长1等四个参数决定的，圆弧半径大，物料进入铲斗的流动性能好, 有利于减