文档介绍：目录
一、根本要求2
铲斗的构造选择2
二、铲斗根本参数确实定3
铲斗长宽高确实定3
挖掘力计算5
三、铲斗几何形状7
铲斗的组成7
斗体曲线9
两种曲线的比拟11
四、结论13
参考文献15
一、根本要中总转交的一半
——铲斗瞬时转角
B——切削刃宽度影响系数，B=1+,其中b为铲斗平均宽度，单位为
厘米
kA ——切削角变化影响系数，A=
Z——带有斗齿的系数 Z=
X——斗侧壁厚度影响系数初步设计时，X=
D——切削刃挤压土壤分力，据斗容量大小在D=10000~20000N围选取，选
17000
求得 Fmax 135558N
三、铲斗几何形状

铲斗由斗唇、斗体、斗框及耳子四局部组成(见图2 )
,耳子
(1 )斗唇斗唇位于铲斗的前部，斗齿装在斗唇上。为了降低挖掘作业时的动载荷一般采用拱形斜切斗唇。为了减少对土岩的粘着性，斗唇宽度在强度允许的条件下必须尽量窄些，外表平滑些。斗齿与斗唇的连接必须结实可靠，拆卸方便。
（2 ）耳环用螺栓与轮圈固定（图3 ）。第一轮设计时，仅将耳环贴在轮圈侧壁上。
工作中发现：由于切割时冲击力的作用，使斗唇产生弹性变形，以致耳环窜动，挤压螺母，造成拉毛螺检螺纹，耳环孔眼变成椭圆等问题。为了克制这种现象，我们将耳子与轮圈的连接改为将铲斗耳环插人轮圈侧壁中间再用螺栓紧固的方法（见
图3 ）。这样挖掘时的冲击力造成耳环窜动的力即由轮圈两侧壁承受，防止了螺栓拉毛现象。
（3 ）斗体斗体与斗唇固联（一般采用灯接）。斗体的形状直接影响物料的装卸。
对斗体的主要要：能减少切割物料时的阻力，使物料易于流入铲斗并减少对斗壁的正压力,接近斗口的脊背局部应与切割方向平行，斗体的横向截面积变化应较小，接近铲斗尾部的斗体脊背曲线的切线应与斗口切线垂直。

本次所设计的WUD — 400\700型斗轮挖掘机斗形选用某一大圆中的一段圆弧曲
线作为斗体脊背曲线（见图4 ）。该机在油母页岩露天矿挖掘页岩及砂土混合物料时，斗体上粘附物料十分严重。
满斗时经压实的物料在斗体上形成了一条十分光滑的曲线N （见图5）。铲除粘
附物后继续挖掘，发现粘附的物料在铲斗中仍形成同样的一条曲线。经测量发现是一条类似椭圆曲线。
图 6
圆弧和椭圆都是处处可导的光滑曲线，没有死角拐点。但是圆弧曲线的曲率不变
而椭圆
曲线各点都不一样（图6 ）。椭圆参数方程是：
x acos
y bsin
式中a椭圆的长半轴
B——椭圆的短半轴
根据参数方程可求得椭圆曲率Kr
Kt
dKT d
ab
(a2 sin2b2 cos2 ) 2
3ab(a2 b2)sin2 5 2(a sin b cos ) 2
dKT
当0V <2/九时，d <0,这说明椭圆在第一象限的曲率 KT是随着角增大而
单调下降的，因此，当=0时，曲率最大，将=0代入上式KT中可知KTmas?。 b
为了保证脊背曲线在斗体尾部处的切线与水平线垂直。我们选取椭圆曲线时，从
它与长轴的交点A作为起点取弧AM为所设计的斗体后部曲线（见图6 ）。在M
* BC
arctg 一
点处，0co弧AM曲线上哥哥点曲率KT的变化围是：
史KT另。斗体所需的椭圆曲线，是根据铲斗长度和高度（a2sin2b2 cos2 ） 2 b
及在斗口处所需求的切线与 X轴（水平轴）的夹角刀来确定（见图7）。
设弧AM为所需斗体脊背曲线，长半轴：OA=a,短半轴：OB=b,那么AC=L=a
-X, MC=H=y ,那么椭圆方程为
2
二1
b2
b2x
tg
以x = a - L , v = H , m = t g 代入上边椭圆方程式得:
b2 a
a2mH
a
L(H
L mL)
H 2mL
此求得a,b,从而即可确定所需椭圆。为使斗体横向截面收缩率较小，在确定脊背
曲线后，还需要再确定斗体的拱形曲线及斗体底面框线。根据前面的分析，可以选用半圆弧的拱形曲线及变化缓慢的梯形框线（见图8 ）。这样就完成了铲斗各部
位的设计。
（参见图9 ,10）
（1 ）分别将两种曲线等分为12等分，计算各横截面积和截面收缩率（表1 ）
22
椭圆方程忌力
（2 ）分别求得圆弧曲线及椭圆曲线曲率
ns tnii曲蛀斗体ano糊圆曲跳斗体
表格一、两种曲线的比拟
圆更曲线斗体
辞IH曲战斗伴
X
$切