侧卸式铲斗装载机总体设计和工作机构设计毕设论文.doc

前言 装载工作是整个地下采矿的重要环节，其工作量最繁重，费时最多，对采矿生产率影响极大。消耗于这一工序的劳动量占循环时间的30%-40%。 正因为如此，国外许多的国家十分重视装载机械的开发推广与使用。装载机开始制造是在90多年前。自身带有动力的装载机，是在1920年初出现的，其铲斗安装在两根垂直立柱上，铲斗的举升和下落是用钢绳来操纵的。从1930年开始，装载机的机构得到较大的改进。1939年出现了比较先进的轮胎式装载，在40年代装载机得到了更大的发展。1944年，开始用液压代替钢绳控铲斗。1947年装载机发展成四轮驱动。1950年出现了第一台带有液力变矩器的轮胎式装载机，它使装载机能够很平稳地插入料堆并且使作增快，同时插入运动，发动机不会因插入阻力大而熄火。1960年出现了第一台铰接式装载机，这使装载机转向性能大大改善，增加了它的机动性能性和纵向稳定性。60年代的电动装载机。这是装载机设计的一个新的突破，它进一步增加了装载机的使用范围。今后装载机的发展趋势是通过执行机构尺寸的增加和机构的改进进一步增加了生成力。 1 绪论 1.1 选题意义 随着我国经济的持续、健康、高速发展，对工程机械的需求将增长，这些需求对工程机械产品既提出了“量”又提出了“质”的巨大市场需求。我国“九五”期间土石方、路基路面、基础及建筑施工工作量预计比“八五”要大一倍以上，工程机械的总需求量亦将为“八五”期间的二倍，推土机、装载机、轮式起重机、叉车、路面机械、凿岩钻车及挖掘机械等7类主要工程机械“九五”末的年需求量可在11万台以上。主要用。。Fig 2-1 Sides dump mucker mechanism general diagram 2.2 装载机执行机构及其设计方法 执行机构(又称工作装置)是装载机进行各种作业的执行部件，其性能直接影响装载机能力的发挥，所以对装载机执行机构的精确分析和设计就显得尤为重要。 装载机执行机构的设计最早采用的方法是图解设计法，它将工作装置的连杆机构看成是由斗杆机构和缸杆机构两部分组成。其关键是确定摇臂在动臂上的铰点位置和油缸在机架上的位置。这种方法得出的设计方案只是一种可行方案，但是并不是最优的方案。在这个基础上，经过几次分析和改进还可以继续提高其性能。但是这种方案比较繁琐，要想同时满足多个约束的要求比较困难。因此这种方式基本属于一种“类比试凑法”。 解析法是根据平移性、卸料性、动力性的要求作出连杆机构的近似特性曲线，并根据近似特性曲线确定一组杆件方程组。然后再根据已知数据和杆件方程组计算出其它杆件的长度。最后作出连杆机构的实际特性曲线，根据实际特性曲线和近似特性曲线之间的差值作出一些修正。解析法设计连杆机构较作图法来说省去了反复试凑作图的过程。特别是根据连杆机构的特性曲线，用杆件方程组设计出合乎预定性的方案，减少了设计过程的盲目性，从而利于提高设计的质量和效率。 优化设计方法是20世纪70年代中期才发展起来的一种设计方法。它以数学规划为理论基础，以电子计算机为工具，来寻求机械设计的最优参数，这是机械设计领域的一场革命。它用理论设计代替经验设计，以精确设计代替近似设计，以动态设计代替静态设计。在装载机执行机构的设计中，由于设计变量比较多，是复杂的多目标函数，以往的计算工具和计算方法己经不能满足优化设计的需要，而计算机的快速发展和新的计算方法的研究保证了设计的快速和可靠。 2.3 装载机执行机构类型 目前国内外生产的地上装载机工作装置主要有两种:六杆机构(图2-2)、八杆机构(图2-3)。六杆机构工作装置传力比大，可充分发挥装载机的铲掘能力，广泛应用于矿山堆场的铲装作业。组成八杆机构工作装置的机构杆件多，可以实现复杂运动，所以常常作为多功能装载机的工作装置。 图2-2 装载机六杆执行机构 Fig 2-2 The six pole working mechanism of mucker 图2-3装载机八杆执行机构 Fig 2-3 The eight pole working mechanism of mucker 地下矿上的铲装作业中，由于空间有限，执行机构的设计就较为简单，广泛采用四种装置，正转四杆机构，正转五杆机构，正转六杆机构，Z型反转六杆机构，如图2-4所示: 正传四杆机构 正转五杆机构 正转六杆机构 Z型反转六杆机构 图2-4地下装载机常用工作装置 Fig 2-4 Underground mucker working device 2.4