装载机铲斗几何形状参数的优化设计
轮式装载机铲斗设计
轮式装载机铲斗设计本文旨在介绍轮式装载机铲斗设计的重要性和背景。
作为一种常见的工程机械设备，轮式装载机广泛应用于建筑工地、矿山和物流等领域。
铲斗作为轮式装载机的关键部件之一，具有重要的作用。
良好的铲斗设计能够提升装载机的工作效率，增加装载量，同时还能减少能耗和机器的磨损。
本文将介绍铲斗设计的要点和考虑因素。
首先，我们将探讨不同类型铲斗的设计特点和适用场景。
不同行业和工作环境对铲斗的要求不同，因此设计师需要根据实际情况选择合适的铲斗类型。
其次，我们将讨论铲斗的结构和材料选择。
铲斗的结构应具备强度高、重量轻、耐用性好等特性，而材料的选择则起到决定性的作用。
最后，我们将介绍一些铲斗设计的常见问题和解决方法，以帮助设计师在实践中避免一些常见的设计失误。
读者通过阅读本文，将能够全面了解轮式装载机铲斗设计的重要性和背景，掌握铲斗设计的要点和方法。
希望本文能够为相关设计师提供有益的参考，促进轮式装载机铲斗设计的进一步发展和创新。
轮式装载机铲斗是一种用于装卸和搬运松散物料的设备，其工作原理基于以下几个基本原则：原理一：力的应用和传递轮式装载机铲斗的设计基于应用和传递力的原理。
铲斗通过液压系统产生的力，将松散物料装入或卸出车辆。
由于斗齿的设计和角度，力被有效地传递到物料上，实现装载和卸载的目的。
原理一：力的应用和传递轮式装载机铲斗的设计基于应用和传递力的原理。
铲斗通过液压系统产生的力，将松散物料装入或卸出车辆。
由于斗齿的设计和角度，力被有效地传递到物料上，实现装载和卸载的目的。
原理二：斗齿的结构和材料选择轮式装载机铲斗的斗齿是装载和卸载物料的关键部分。
斗齿的结构和材料选择需要考虑物料的性质和工作环境的要求。
设计合理的斗齿可以提高装载效率和使用寿命。
原理二：斗齿的结构和材料选择轮式装载机铲斗的斗齿是装载和卸载物料的关键部分。
斗齿的结构和材料选择需要考虑物料的性质和工作环境的要求。
设计合理的斗齿可以提高装载效率和使用寿命。
液压挖掘机铲斗机构的优化设计
即 l13 = 288mm、l21 = 281mm、l24 = 201mm、l29 = 313mm、l15 = 926mm、ψ = 2183 ×180 /π = 162°。
3 结 论
由计算结果可以看出 ,液压挖掘机铲斗机构经过优化以后 ,可在满足各约束条件下 ,取得一个最优值 ,以 使挖掘力最大 ,挖掘轻松顺利 ,提高工作效率 。优化设计的方法比常规设计更能得出符合实际的结果 ,而且 , 采用计算机辅助设计与手工计算相比 ,设计效率大大提高 。
n +1
F (X)
∑ [M =k =1
(φk
)
- MZ
(φk )
]2
→M IN
n +1
式中 , ( n + 1)是在机构自变量 φ的变化范围内均匀取出的状态 。
其中负荷函数 M Z : 以 φ为自变量 ,分四段来书写负荷函数为 :
第一段 :φ =φ0 ～φ0 +Φm - Δφ
M Z (φ) = l3
中小型挖掘机通常以铲斗液压缸挖掘作为主要挖掘方式 ,希望在实际挖掘中 ,挖掘力足够 ,挖掘时能轻 松顺利 。但铲斗机构的设计和工作又都受到一些约束的限制 ,选择一个最佳的设计方案 ,显然会大大提高挖 掘质量和工作效率 ,本文采用复合函数法对铲斗机构进行优化设计 。
1 优化模型
工况条件下土石方机械铲斗斗齿的优化设计
材料不变 时 ! 亦即 ^ ^ # _不 变 ! # _与 设 计 变 量 &6 无关 ! 因此对一般应力状况下的单元有
P V U \ U ] 6 3U &H ^G _3 V V 6 6G 6 P &6 &6 &6
从受载情况来看 ! 斗齿主要承受弯矩应力 ! 因 此! 斗齿单元刚度导数可近似为
\ P V R P &63 U V R &6 6 6
对式1 中第一式两边同乘 &6后求和并利用 U 2 式1 $ 2得
5
0GF <= R P &63 Q 4 &6P
6 3$
1 * 2
f$ * [ [ f
多工况条件下土石方机械铲斗斗齿的优化设计 qq 李世其
魏发远
樊
俊
! 斗齿应力约束优化准则
斗齿 结 构 优 化 问 题 中 " 我 们 使 用 #$ %&’ ( ) ( 来衡量某一点或某一 单 元 的 压 力 水 平 因 应力 * , + 此优化时必须考虑应力约束 * * / " + 01 " ! " +- . + 具有上述应力约束问题的拉格朗日函数可 2" 3 , 写成
收稿日期 <’ 9 9 9 g: ’ g: ^
于: f;显然 )磨损失效是主要失效形式 )因此 ) 改善斗齿的磨损性能 ) 提高斗齿的磨损寿命 ) 应 是斗齿研究的一个方向 ; 但从另一方面来看 ) 由 于断裂 # 变形失效的概率很低 ) 可以推断斗齿的 结构强度储备很大 ) 对斗齿结构进行优化是可行 国内几乎是一片空白 ) 对于它的设计大多来源于 实践和感性认识 ) 还没有完全上升到理论高度 ; 生
浅谈装载机工作装置优化设计
浅谈装载机工作装置优化设计摘要：装载机是工程机械的重要机种之一，其工作装置设计的合理性和质量直接影响着装载机的各项工作性能。
本文应用参数优化建模和设计方法，对反转六连杆机构建立了参数优化模型，确定了变量系统，目标和约束系统，用优化软件进行了优化设计。
对工作装置所得的优化结果进行了分析，剖析了机构形式的优缺点和适用范围。
装载机是一种常用的铲土运输机械，广泛应用于土木、建筑、水利、矿山等工程，起着减轻劳动强度、提高施工效率和质量的重要作用。
目前国内研究和采用得较多是反转六连杆，这种机构形式简单、尺寸紧凑。
当铲斗铲掘物料时由于是反转机构，转斗油缸大腔进油工作，可以获得较大的铲掘力。
也就是说，铲起同样重量的物料，转斗油缸的尺寸可以设计得较小。
而且转斗油缸后置，使司机有较好的视野。
反转六连杆机构尤其多用于中小型装载机工作装置中。
本文在现有的工作装置优化设计研究成果的基础上，进一步研究和完善六连杆机构设计，针对六连杆机构建立有一定通用性的分析和优化模型，得出满足设计要求的合理方案，总结设计知识和优化经验。
1.参数优化设计概述目前国内工作装置的设计主要采用类比法、画图试凑法、解析法和参数优化方法。
其中，参数优化方法越来越受到重视，取得了很大发展和广泛应用。
类比法和经验法一般只适用于同类型产品，即结构型式、工作对象和条件基本机同的设计。
这样设计所得的产品即使通过了校核检验，符合基本设计要求，但是否能达到性能最优，是否是最好的设计结果，还很值得研究。
参数化设计（Parametric Design）是从CAD技术中发展起来的。
参数化技术主要用于结构形态比较定型的设计对象，对某定型产品，结构形式确定，根据某些具体条件和控制参数决定产品在某一结构形式下的结构参数，从而设计出不同的产品。
实际上，参数化技术就是将产品的一些信息，包括尺寸、数据、特征、模式等定义为变量，这些变量的改变就表示产品模型的改变。
参数化技术适用于常用件、系列件、标准件的设计，只需建模一次，就能得到不同规格的零件模型。
基于SolidWorks的挖掘机铲斗分析与优化设计
基于SolidWorks的挖掘机铲斗分析与优化设计∗殷淑芳;尹开勤【摘要】挖掘机铲斗是挖掘机工作装置中最为重要的部件之一，其在工作时，与石块、土壤等直接接触，工作条件极为恶劣。
其结构设计的合理与否，直接影响到挖掘机铲斗的使用寿命。
为解决这一问题，采用SolidWorks Simulation对挖掘机铲斗进行有限元分析，采用实体、壳体混合有限元网格模型，并进行相应的约束及载荷的加载，得到其在极端条件下的应力分布状态。
并应用SolidWorks Simulation中结构参数优化功能，对挖掘机铲斗进行优化设计，以此改善挖掘机铲斗在极端工况下的受力，从而提高其使用寿命。
%Excavator bucket is one of the most important components of the excavator working devices. At work, it directly contacts with the rocks and soil, so its working condition is extremely bad. The structure design is reasonable or not directly affects the service life of the excavator bucket. In order to solve this problem, this paper uses Solid Works simulation on the fi-nite element analysis of the excavator bucket. Using the solid, shell mixed finite element mesh models and loading correspond-ing constraints and loads to obtain the stress distribution on the extreme conditions. And using structure parameters optimiza-tion function of Solid Works simulation,the design of excavator bucket is optimized,which improve the load of the excavator bucket under the extreme conditions, and increase the service life.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2016(029)002【总页数】4页(P141-143,147)【关键词】挖掘机;铲斗;SolidWorks Simulation;优化设计【作者】殷淑芳;尹开勤【作者单位】青岛滨海学院，山东青岛 266555;青岛滨海学院，山东青岛266555【正文语种】中文【中图分类】TD422.2挖掘机是通过其工作装置中的铲斗来挖掘土壤、煤泥、疏松后的石块等物料，并运至指定位置或装车的一种机械，主要用于工程作业中的土方作业。
基于有限元分析的装载机铲斗结构优化
ｒ ａ ｏ ａ ｌ ｎ ａ ｇ ｔｎ ｔｕ ｔ ｒ ｌｄ ｓｇ Ｉ ａ ｔ ｕ ａ ， Ｄ ｏｉ ｄ ｌｉ ｐ ｌ ｄ ｕ ｉｇ Ｐ ０ ｅ ｓ ｎ ｂｅａ ｄ ｔｒ ｅ ｉｇ ｓｒ ｃｕ ａ ｅ ｉｎ． ｎ ｐ ｒｉ ｌｒ ａ ３ ｓ ｌ ｍｏ ｅ ｓａ ｐ ｉ ｓｎ ｒ ／ ｃ ｄ ｅ
中图 分 类 号 ： Ｈ ２ ３ １ Ｔ ４ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ ２ ５ １ ２ １ ） １ ０ ８— ５ １ ７ —５ ８ （０ １ ０ —０ ６ ０
ＦＥＡ － ｎａｂ ｅ ｔ ｕｃ ｕｒ ｐｔｍ ｉ ａｔｏ ｏ ｏ ｅ ｕｃ ｔ ｅ ｌ ｄ ｓ ｒ ｔ ａｌｏ ｉ ｚ ｉ ｎ ｎ ｌ ａｄ ｒ ｂ ｋｅ ｓ
Ｚ ＨＯＮＧ Ｌ ． ｉ ｇ ｉｐ ｎ
（ ｌ ｅｏ ｃ ｔ ｎ ｌＴｅ ｈ ｏｏ ｅ， ｈ ｎ ａ ｇ １ ０ ４ Ｃｈｎ ） Ｃｏｌ ｆＶｏ ａ ｉ ａ ｃ ｎ ｌｇ Ｓ ｅ ｙ ｎ １ ０ ５， ｉａ ｇ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄｕ ｔ ｔ ｅ ｈ ｐ ａ ｄ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌ ｏ ｌ ｘ ｔｅ ｏ ｌ ａ ｅ ｂ ｃ ｅ ｓ ｈ ｔａ ｉｉ ｎ ｌ ｅ ｉ ｎ ｓｒ ｃ ： ｅ ｏ ｈ ｓ ａ ｅ ｎ ｓ ｒ ｃ ｕ ａ ｃ ｍｐ ｅ ｉｉ ｓ ｆ ｏ ｄ ｒ ｕ ｋ ｔ ，ｔ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ａ ｄ ｓｇ ｍｅ ｈ ｄ ｌ ｇ ｅ ｎ ａ ａｏ ｉａ ｘ ｒｅ ｃ ｓ ｃ ｎ ｈ ｒ ｌ ｅ ｕ ｅ ｏ ｆｅ ｔ ｅ ｓｒ ｓ ｉ ｔｉ ｕ ｉｎ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｏ ｏ ｏ ｉ ｓｏ ｎ ｌｇ ｃ ｌ ｐ ｉｎ ｅ ａ ａ ｄ ｙ ｂ ｓ ｄ ｆ ｒｅ ｆ ｃ ｉ ｔｅ ｓｄ ｓ ｒｂ ｔ ｃ ｌｔｏ ｎ ｅｅ ｖ ｏ ａ
摘要 ： 装载机铲斗 的形状 、 结构 复杂 ， 传统的类 比经验设计 方法难 以计算应力 分布 ， 结构设 计不尽合理 ， 在很 存
装载机铲斗几何形状参数优化设计
装载机铲斗几何形状参数的优化设计关键词：装载机，铲斗，几何形状，尺寸参数，优化设计轮式装载机的工作装置主要由动臂、铲斗、摇臂、连杆等机构组成，工作装置的结构和性能直接影响装载机的动力性与运动特性；铲斗是工作装置的重要工作部件，其几何形状和尺寸参数对插入阻力、铲取阻力、转斗阻力和生产率有着很大的影响，为保证铲斗在一次装载过程中具有较高的装满系数，达到装满卸净，并且减小工作阻力，为此要求铲斗结构形状和尺寸参数必须符合一定的设计规范。
装载机铲斗的动力性主要体现在铲斗下铰接点位置的确定，铲斗下铰接点与切削刃的距离定义为铲斗的回转半径Rr，因此在铲斗几何形状设计过程中，以铲斗的回转半径为主参数，以铲斗的截面各几何形状参数和铲斗下铰接点的位置参数作为回转半径Rr的函数。
铲斗的斗容量分为平装斗容和堆装斗容，额定斗容量是指堆装斗容，并且斗容量已经实现系列化，本优化设计软件可以实现任意斗容量的优化设计。
铲斗的斗容量由铲斗的截面形状和内侧宽度B0决定，而铲斗的宽度一般比两轮胎外侧之间距离长100mm左右，以保护轮胎不受损害，因此铲斗内侧宽度是一个相对固定值，设计时一般根据实际需要预先给出一个具体数值，因而铲斗的设计主要是铲斗的截面几何形状参数的确定。
图1是装载机铲斗截面几何形状参数优化设计简图：铲斗的截面几何形状由铲斗底板长度ld、半径为r的圆弧段、后板长度le及底板与后板之间的张开角度x5四个参数确定；铲斗的平装斗容由底板、底圆弧、后板围成的U形面积CAFNC确定，堆装斗容由三角形面积CNEC确定，其中E点为堆装顶点，堆装斜度1：2。
图中B点为铲斗与动臂铰接的下铰接点，也是铲斗的回转中心，C点为斗刃，BC两点距离即是铲斗的回转半径Rr；铲斗设计时定义铲斗回转半径Rr为基本参数，斗底圆弧半径r、斗底长度Loc、后壁长度Lon则作为回转半径Rr的函数；铲斗的回转半径Rr小，则铲斗转斗时力臂小，相同的掘起力矩下可增加作用在斗刃上的掘起力，yb是铲斗的下铰接点与底板ld的距离，yb数值小，有利于作业时的铲入，减少插入阻力。
装载机铲斗几何尺寸的新计算方法
争鸣园地
装载机铲斗几何尺寸的新计算方法
1 0
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关键词：铲斗 设计方法 基本参数
法能直观反映基本参数对铲斗形状的影响， 更便于利用微机进行辅助设计。
—— 通常取 "#5$8"#7 !0—圆弧半径系数， !06’ ( ! ， —— ’ —铲斗圆弧半径， 4 —— 取 79:8$1: "—斗张角， —— 通常 "!—挡板与后斗壁延长线之间的夹角， 取 $:8!": 求出 ! 后， 再根据各项选取的系数来确定铲斗 的几何尺寸 & %、 & &、 & ( 与 ’ 等。
) 吉林工业大 学 工 程 机 械 教 研 室&
北京： 中国建筑工业出版社， !*+#
轮 式 装 载 机 设 计&
通讯地址： 河北省邯郸市华北水电学院 !"## 信箱 （$#%$!& ） （收稿日期： #((#0(-0)( ）
广西柳工集团有限公司 章二平
林建荣
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相似文献(10条) 1.学位论文 彭灿 液压挖掘机铲斗轨迹控制器SOC原型研究 2007
当今液压挖掘机机器人化已成为国内外研究的热点，并在实际应用中逐步体现出其优势。本文在此背景下，结合最新出现的片上系统(SOC)技术，对液压挖掘 机铲斗轨迹控制器原型进行了研究。 论文首先对液压挖掘机运动学进行了分析，考虑到采用数字PID控制方法会导致参数调节难度大的缺点，选取基于递推 增量控制的轨迹控制算法。在实际控制中液压挖掘机的减压比例阀动态特性可以忽略，因而得到减压比例阀近似电流-流量模型，为半实物仿真中电流到工作装置 状态转化提供了理论基础。 轨迹控制器本质上属于运动控制器，其设计上采用SOC技术相比传统的嵌入式开发，具有更低的功耗，更高的性价比和更快的上 市时间，能提高系统整机的性能，降低了成本和体积。常见的SOC设计方法有基于IP核和基于平台两种，本文对两种方法进行了对比，指出采用基于平台的设计方 法，在完全可编程环境下既具有基于平台设计方法的降低设计复杂度的优点，又具有基于IP核设计方法的高灵活性。 通过上述分析，本文采用基于平台的 SOC设计方法，对液压挖掘机轨迹控制器进行研究。在Altera，公司推出的可编程平台Stratix开发板(可配置Nios Ⅱ软核CPU)上实现了轨迹控制器原型系统 ：Excavator Controller。根据实际控制需求，采用软硬件协同设计的方法，在SOC开发环境中研究和设计了相关IP核，并将各IP核最终都综合到软核CPU Nios Ⅱ中，从而Excavatoi Controller将控制器的绝大部分功能在单个芯片上实现，具有低功耗、小体积等优点。在软件设计中编写了各功能函数和递推增量控制算法 程序。为了提高控制的实时性，在系统中移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统进行多任务管理。 最后论文采用Visual C++6.0基于OpenGL开发了液压挖掘机虚拟 现实VR软件，与轨迹控制器原型共同组成半实物仿真环境。在半实物仿真环境下，对轨迹控制器进行了水平从外向内走直线的实验，通过不断的调整控制参数，最 终达到较好的控制效果。
装载机工作装置的设计和优化研究
装载机工作装置的设计和优化研究随着工程机械的不断发展，装载机的多功能性和高效性越来越受到业界的关注和重视。
而装载机工作装置的设计和优化，是装载机能否发挥其最大效能的重要因素之一。
本文基于工作装置的主要构成和功能，从以下几个方面进行了研究和分析。
一、工作装置的构成装载机工作装置包括机架、铲斗、翻转机构和支撑柱。
机架是连接铲斗和翻转机构的主要支撑部件，通常采用钢板焊接而成。
铲斗是用于采集和搬运物料的重要部件，根据工作需要可分为标准型和强化型。
翻转机构是将铲斗与机架连接起来，并能使铲斗在水平面内作360度旋转的部件。
支撑柱是用于支撑铲斗的载荷，通常设置在机架前部或下部。
二、工作装置的功能装载机工作装置的主要功能是采集和搬运物料。
具体地，工作装置可以通过铲斗的开合和提升，实现物料的采集和卸载；通过铲斗的倾斜和翻转，实现物料的堆放和倾倒；通过支撑柱的调整，保证铲斗各部位的载荷均衡和稳定。
此外，工作装置还能根据实际需要，进行附加功能的扩展，如装载机装配刨光器、夯实机和打桩机等附件，从而实现更加多样化的工作需求。
三、工作装置的设计工作装置的设计应从以下几个方面进行考虑：1.铲斗与机架的匹配性。
铲斗与机架的匹配是保证工作装置能够正常工作的基本要求，因此，必须确保铲斗与机架的尺寸、重量和强度等参数能够相互匹配，以避免铲斗掉落或发生扭曲变形等不良情况。
2.翻转机构的可靠性。
翻转机构是工作装置中较为脆弱的部件，因此，在设计过程中，必须确保其具有足够的强度和可靠性，以避免因翻转机构故障而引起的严重事故。
3.支撑柱的结构优化。
支撑柱在工作装置中承担着重要的角色，主要是支撑铲斗的载荷，因此，在设计过程中，必须根据铲斗的载荷特性，合理设置支撑柱的数量和布置位置，以确保铲斗各部位的载荷均衡并保持稳定。
四、工作装置的优化在工作装置的优化中，一般主要关注以下几个方面：1.铲斗容积的设计优化。
铲斗容积的大小会直接影响装载机的工作效率和性能，因此，在铲斗的设计中，必须从容积、斗型和抓取面积等方面进行优化，以保证铲斗的最佳效能。
ZL50F—Ⅱ型装载机铲斗的优化设计
ZL50F—Ⅱ型装载机铲斗的优化设计【摘要】随着装载机的迅速发展，传统的装载机铲斗设计方法，很难获得各项指标都满意的设计方案，不能满足现代设计的要求。
本文通过对ZL50装载机工况分析，确定分析工况，利用PRO/E建立铲斗的几何模型，保存成IGES格式的数据，导入到有限元软件ANSYS中，在ANSYS中建立有限元模型，进行装载机铲斗的有限元分析，根据分析结果，对其进行结构优化。
【关键词】ZL50F-Ⅱ；装载机铲斗；优化设计；应力分析随着装载机的迅速发展，传统的装载机铲斗设计方法，例如类比试凑作图法、基于平移性的作图法、覆盖法、解析法等由于工作繁琐、设计精度低及周期长，很难获得各项指标都满意的设计方案，不能满足现代设计的要求。
利用有限元法，可以对复杂结构进行极为有效的数值计算。
通过对ZL50装载机工况分析，确定分析工况，利用PRO/E建立铲斗的几何模型，保存成IGES格式的数据，导入到有限元软件ANSYS中，在ANSYS中建立有限元模型，进行装载机铲斗的有限元分析，根据分析结果，对其进行结构优化。
1.装载机工况分析1.1 外载荷的确定装载机铲斗在插入料堆，铲取物料和举升铲斗的作业过程中，铲斗要克服切削物料的阻力、物料与铲斗间的摩擦力和物料自身的重力。
为了分析问题的方便，假设它们作用在铲斗齿尖的刃口上，并形成两个集中力——水平插入阻力和垂直掘起力。
装载机实际作业时不可能使铲斗切削刃均匀受载，但可简化为两种极端受载情况：一是对称载荷，计算时用一个作用在斗刃中部的集中载荷来代替；二是偏心载荷，通常将其简化后的集中载荷加在铲斗侧边的第一个斗齿上。
装载机在铲掘作业过程中，通常有以下3种典型的受力工况：（1）铲斗水平插入料堆铲斗斗刃只受水平插入阻力的作用；（2）铲斗水平插入料堆铲斗斗齿只受垂直掘起力的作用；（3）铲斗边插入边收斗或边插入边举臂进行掘起作业时，铲斗斗刃同时受水平插入阻力和垂直掘起力的作用。
将对称载荷和偏载情况分别与上述三种典型受力工况相结合，就可以得到铲斗6种典型的受力作业工况，a）水平对称载荷b）垂直对称载荷c）水平和垂直对称裁荷d）水平偏载荷e）垂直偏载荷f）水平和垂直偏载荷1.2工况计算铲斗工作时的位置多种多样，受力情况也各不相同，但以掘起和铲入掘起为最恶劣工况。
铲运机铲斗的结构优化以及应用
铲运机铲斗的结构优化以及应用发布时间：2022-03-22T08:23:09.983Z 来源：《福光技术》2022年4期作者：王真[导读] 铲斗是铲运机装置重要的零部件，在具体应用的时候会直接用来切削、搬运、装载物料。
从实际运行情况来看，铲斗特别是斗的前部，在实际使用中很容易受到较大冲击荷载的磨损。
安百拓（南京）建筑矿山设备有限公司摘要：本文在分析铲运机铲斗结构的基础上，建立起来几种不同型式的铲斗容量计算数学模型，推导出铲斗容量精准化计算公式，并使用复合形方法来对铲斗结构参数进行优化，经过一系列可视化分析来为铲斗结构设计提供重要参考支持。
关键词：铲斗；铲运机；结构优化一、铲斗机的结构分析铲斗是铲运机装置重要的零部件，在具体应用的时候会直接用来切削、搬运、装载物料。
从实际运行情况来看，铲斗特别是斗的前部，在实际使用中很容易受到较大冲击荷载的磨损。
铲斗，特别是铲斗前面的结构形状对铲运机的生产效率、工作可靠性会产生较大的影响。
在设计铲斗机结构的时候，需要相关人员着重考虑以下三个方面的问题：第一，采取必要的措施减轻铲斗的重量，但是需要注意的是在这个过程中需要确保铲斗具有足够强的刚度和强度。
第二，科学设计铲斗的形状。
通过合理设计铲斗的形状来降低铲斗使用时的挖掘阻力，减少铲斗使用时可能出现的磨损。
第三，铲斗上的斗齿要始终以一种方便更换的姿态存在。
铲运机工作装置设计原理图如图一所示。
从实际应用情况来看，工作装置是地下铲运机铲装物料的装置，这项装置的性能和结构会影响到整机工作性能以及关联参数的设置。
工作装置合理性关系到地下铲运机的工作效率、工作负载、动作性能。
图一：铲运机工作装置设计原理图（铲运机工作装置设计1到7分别代表的是前车架、转斗油缸、摇臂、连杆、铲斗、动臂、举升油缸）铲运机工作装置会被铰接在车架上，在连杆和摇臂的作用下实现对转斗油缸的顺利铰接处理，并借助专业的装置来完成物料的装卸，通过强化动臂和车架、油缸的铰接来完成铲斗的升降处理。
在铲斗铲装过程中对满斗率的数学模型的探讨
在铲斗铲装过程中对满斗率的数学模型的探讨1关于铲装过程的数学模型所提出的假设工程问题到数学问题的转变不可避免地涉及到部分条件的假设,以保证对物理过程进行定性描述的数学方程的精简性,提出的假设要求必须对所研究的目标物理参数影响小。
提出假设是为研究问题方便而做的工作准备,同时能提高求解智能装载机器人装载效率最优解时的代码执行效率。
对本研究所建立的数学模型作出以下假设。
(1)物料的湿度较低,物料自身的黏着系数对满斗率影响很小。
(2)铲斗铲入料堆过程中所受的阻力对满斗率无影响。
(3)铲斗铲入料堆时为水平铲入,且物料堆体积足够大,物料平均块度不能大于 10 mm。
(4)铲斗在提升过程中可被铲斗影响的物料能全部落入铲斗的空斗区域。
2 装载机铲装过程的数学模型2. 1 装载机装载过程分析装载机铲斗铲装物料过程中受力复杂,但是铲装的主要能耗集中在克服铲斗铲入阻力以及物料提升 2 个阶段,其中克服铲斗铲入阻力做功主要是将铲斗前刃铲入物料中,此时铲斗内的物料为主动填充物料,铲斗的满斗率大小和铲斗铲入物料的深度有很大的关系。
铲斗铲入物料的过程是剧烈能耗的过程,由于装载机本身功率大小的限制,通常在铲斗铲入一定深度后装载机整车速度会降低为 0,此时装载机无法继续前行铲挖,因此铲入深度是一个限制装载机性能的重要参数。
装载机铲斗铲入深度的大小受铲挖物料种类的影响,低密度堆积物料的铲斗铲入深度要更大,高密度堆积物料的铲斗铲入深度更小。
铲斗在完成主动填充物料之后就是铲斗提升阶段,此阶段进一步使部分可被铲斗影响的铲斗外物料旋转落入铲斗内,对满斗率起着至关重要的作用,此时落入的物料填充的区域为铲斗作业时的空斗区域。
2. 2 铲装过程的数学模型铲斗铲装物料的多少等于铲斗在完成水平铲入物料后已经入斗的物料量加上随后铲斗上升时影响并落入铲斗的物料量之和。
为建立装入物料的数学模型,需要先以铲斗侧面的中间面为模型面,建立一个笛卡尔坐标系,坐标系原点取铲斗侧面的中间面上铲斗铲入物料堆的铲入点,在铲入物料的过程中,铲斗为运动件,物料相对静止。
ZL50装载机铲斗设计说明书要点
摘要装载机属于铲土运输机械类是工程机械的主要机种之一，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式机械。
它广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口、码头等国民经济各部门等工程建设中。
装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用。
装载机根据不同的使用要求，发展形成了不同的结构类型。
通常，按使用场合的不同，分成露天用装载机和井下用装载机；按行走系统结构不同，分成轮式装载机与履带式装载机；按卸料方式不同，分为前卸式（前端式）、后卸式与回转式装载机。
此次设计针对的是ZL50装载机铲斗的设计，根据铲斗的铲斗设计要求和铲斗斗型的结构的分析来确定切削刃的形状，铲斗的斗齿，铲斗的侧刃，斗体形状，铲斗的具体参数数据，铲斗容量等。
这次设计可以说是一次的尝试。
由于本人设计水平有限，设计过程中难免会存在一些考虑不周之处，敬请各位老师批评指正。
关键词：工程机械，装载机，铲斗ABSTRACTLoader belong to shovel transport machinery is one of the main model of engineering machinery, is a kind of through the installed in front of a complete bucket support structure and connecting rod, with machine move forward for loading or mining, and ascension, transport and unloading of self-propelled machinery. It is widely used in construction, mining, water and electricity, Bridges, railways, highways, ports, docks sectors of the national economy such as engineering construction. Loader has operation speed, high efficiency, good maneuverability, convenient operation, etc., and to speed up the construction speed, reduce labor intensity, improve the engineering quality, reduce the cost for the project are play an important role. Loader according to different application requirements, development formed different structure types. Usually, according to the using situation is different, divided into open with loader and underground with loader; According to the running system structure is different, divided into wheel loader and crawler loader; According to the discharge different ways, divided into before discharge type (front type) and after discharge type and rotary loader.This design is aimed at ZL50 loader bucket design, according to the bucket bucket design requirements and shovel bucket type structure analysis to determine the shape of the cutting edge, the bucket bucket tooth, the bucket side blade, bucket body shape, bucket specific parameter data, bucket capacity, etc. The design can be said to be a try. Because I design level is limited, the design process will inevitably there are some consideration not place, please join the teacher criticism and corrections.KEYWORDS: engineering machinery, loader, bucket目录摘要 (1)1. 装载机的概述 (4)1.1 装载机的概述 (4)1.2 装载机的工作原理 (4)1.3 装载机的主要技术性能参数 (4)1.4 装载机的结构型式 (5)2. 轮式装载机应用技术发展 (8)2.1 国外轮式装载机发展现状 (8)2.2 国外轮式装载机发展趋势 (9)2.3 国内轮式装载机发展现状 (10)2.4 国内轮式装载机发展趋势 (11)3.铲斗的设计 (13)3.1 设计要求 (13)3.2 铲斗斗型的结构分析 (13)3.3 铲斗基本参数的确定 (14)3.3.1. 铲斗宽度 (14)3.3.2. 铲斗回传半径R0 (15)3.3.3. 铲斗的断面形状参数 (17)3.3.4. 斗容的计算 (18)3.3.5. 斗齿的设计 (20)3.3.6. 铲斗的受力分析 (20)4.结论 (26)5.参考文献 (27)1 装载机的概述1.1装载机的概述装载机是以轮胎式或履带式拖拉机为基础车，安装上铲斗作为工作装置的一种土方工程机械。
装载机的结构分析与优化设计
装载机的结构分析与优化设计随着社会的不断发展，装载机在建筑工地、矿山、交通运输等领域得到了广泛的应用。
而装载机的结构分析与优化设计则成为制造商和用户关注的热点问题。
本文将从装载机的整体结构、关键部件的设计以及优化设计三个层面对其进行探讨。
一、装载机的整体结构装载机的整体结构主要包括车架、动力传动系统、液压系统、制动系统、转向系统、工作装置等部分。
其中，车架是承载整个机器的核心部件，其设计应具有足够的强度和刚性，以承受各种工况下的负载。
动力传动系统包括发动机、变速器、驱动桥等部分，其设计应满足装载机的工作需求，在兼顾经济性和可靠性的前提下，尽量提高功率和效率。
液压系统是装载机的重要组成部分，负责工作装置的联动、刹车、转向等操作。
其设计应具有足够的流量和压力，并保证系统的平稳运行和可靠性。
制动系统和转向系统则负责装载机的止动和转向，保证其行驶的安全性和稳定性。
二、关键部件的设计装载机的关键部件主要包括前装铲、工作装置、轮胎等部分。
前装铲是装载机的核心工作装置，其设计应考虑铲斗的承载能力、卸料高度、卸料距离、铲斗自重等因素，以满足各种工况下的要求。
工作装置包括液压缸、油缸、管路等部分，其设计应兼顾流量、压力、速度等因素，保证其平稳运行和可靠性。
轮胎则是决定装载机行驶性能的关键因素，其设计应考虑承载能力、附着力、耐磨性等因素，尽量提高行驶效率。
三、优化设计在满足以上要求的前提下，装载机的优化设计应遵循以下原则：1.轻量化设计：在不影响结构强度和稳定性的前提下，尽量减少机器的重量，提高机器的功率和经济性。
2.节能环保：在设计动力传动系统和液压系统时，应采用更加高效节能的技术，降低排放污染。
3.智能化设计：通过引入智能化系统、传感器等先进技术，提高机器运行的自动化程度和安全性。
4.便捷性设计：在人机界面和工作环境设计上，应考虑操作的简便和人机交互的友好性，提高操作人员的工作效率和舒适性。
总之，装载机的结构分析与优化设计需要综合考虑多个方面的因素，在满足机器工作要求和节能环保、智能化、便捷性等因素的前提下，不断推动装载机的技术创新和发展。
装载机铲斗设计探讨
斗 壁 Ｒ 确 定 以 后 ， 们 可 以确 定 它 的 几 何 形 我
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次铲装 。 Ｃ铲 斗 形 状 的 设 计 ． （１） 斗 的 铲 刃 铲 工 作 状 态 时 铲 刃 与 地 面 夹 角 为 “ ｏ ”， 刃 ０ 铲
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铲 斗 与 动 壁 铰 销 距 斗 ‘ 的 高 度 ： 底 ｈ＝
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装载机铲斗设计-1
(2)铲斗基本参数的确定设计时，把铲斗的回转半径R(即铲斗与动臂铰接点至切削刃之间的距离)作为基本参数，铲斗的其他参数则作为R的函数。
R是铲斗的回转半径(见图4-7)，它的大小不仅直接影响铲斗底壁的长度，而且还直接影响转斗时掘起力及斗容的大小，所以它是一个与整机总体有关的参数。
铲斗的回转半径尺寸可按下式计算。
图4-7 铲斗参考尺寸（m） (4-1)式中Vr—铲斗的额定容量，m³；—铲斗的内侧宽度，m；λg—铲斗的斗底长度系数，λg=1.40～1.53；λz—后壁的长度系数，λz=1.1～1.2；λk—挡板的高度系数，λk=0.120.14；λr—圆弧的半径系数，λr==0.35～0.4；γ—张开角,为45°～52°；γ1—挡板与后壁间的夹角，选择γ1时应使侧壁切削刃与挡板的夹角为90°。
在设计当中，铲斗的额定容量由设计任务书给出Vr=3m³。
铲斗的内侧宽度=b++(0.1～0.2)-2a (m) (4-2) 式中b-装载机轮距，m；-轮胎宽度，m；a-铲斗侧壁切削刃厚度，m。
查阅资料，山特牌ZL50轮式装载机图册，得b=2.24m ，=0.5969m ，a=0.025m ，关于(0.1～0.2),取0.15m.计算得=2.937m 。
设计参数的选择，由经验获取，λg =1.5，λz =1.15，λk =0.13，λr =0.4，γ=48°，γ1=13°。
通过上述参数的选择，带入(4-1)式中，得到R=1.259m 。
(3)铲斗截面各边尺寸计算斗底长度：Lg=Rλg=1.259×1.5=1.889m ， (4-3) 斗后壁长度：Lz=Rλz=1.259×1.15=1.448m ， (4-4) 挡板高度：Lk=Rλk=1.259×0.13=0.163m ， (4-5) 斗底圆弧半径：r=Rλr=1.259×0.4=0.503m ， (4-6)2.铲斗容量计算与误差判断铲斗容量是装载机的总体参数之一，铲斗的斗容量已经系列化，其计算也以标准化。
装载机的四合一铲斗断面的设计
铲斗的宽度应大于装载机两前轮外侧间的宽度， 每侧要宽出５０ ｍｍ～１００ ｍｍ。 如 铲 斗 宽 度 小 于 两 轮 外侧间的宽度，则铲 斗 铲 取 物 料 后 所 形 成 的 料 堆 阶 梯 会 损 伤 轮 胎 侧 璧 ，并 增 加 行 驶 时 轮 胎 的 阻 力 。 １．２ 铲 斗 基 本 参 数 的 确 定
櫜 广西科技开发项目 （桂科能０来自１２６００２）收 稿 日 期 ：２０１２－０４－１２； 修 回 日 期 ：２０１２－０６－２１ 作者简介：胡义华 （１９７２－），男，湖南沅江人，讲师，硕士，研究方向为模具设计与制造。
２０１２ 年 第 ５ 期 胡 义 华 ，等 ：装 载 机 的 四 合 一 铲 斗 断 面 的 设 计
· ８３ ·
算出来的各系数值，即 可 确 定 铲 斗 的 其 他 参 数 值。 最 后确定的基本参数值如图２所示。
图 １ 铲 斗 断 面 基 本 参 数
图 ２ 基 本 参 数 确 定
２ 铲 斗 上 、下 铰 接 点 位 置 的 确 定 铲斗的下铰接点即 铲 斗 与 动 嘴 的 连 接 饺 点 （见 图
提高其对环 境 的 适 应 性，本 文 开 发 了 一 种 集 装 载、推 土、刮平、装 夹 多 种 作 业 形 式 于 一 体 的 多 功 能 工 作 装 置 ——— “四 合 一 ”铲 斗 。 １ 铲 斗 断 面 形 状 和 基 本 参 数 确 定 １．１ 铲 斗 的 断 面 形 状
机械毕业设计336ZL50装载机总体及工作装置设计(铲斗)
6.5验算轮胎载荷
第7章 毕业设计小结
第1章前言
ZL50轮式装载机现在在大型工程施工时候成为不可缺少的帮手。它作业迅速，功率高，被广泛运用在工地，厂房等各种大型场地。它加快了祖国建设的步伐，促进了生产力发展。
ZL50装载机普通采用的设计是分动装置、变矩器和变速箱“三合一”布置，变速箱采用定轴式动力换档变速箱，动力装置采用高速柴油机，驱动桥为一级减速主传动，轮边行星减速，且采用双桥驱动，采用钳盘式制动器；工作装置采用反转连杆机构；为了适应工作要求，适应生产需要，并尽量向ZL标准系列靠拢，在设计中将采用最先进的型式和技术。
综上所述，参考福建省晋江工程机械厂同类机型初选：
轴距2760mm
轮距2250mm
2.2.2初选轮胎:
正确的选择轮胎，延长轮胎的使用寿命，对降低生产成本，具有重要的意义。原因是轮式装载机的轮胎费用占整机费的10%—15%，占装载机使用费用的25%—50%。
装载机多在松软、潮湿或干硬不平的地面上工作，为了降低接地比压，增加轮胎支承面积，改善附着性能和缓冲性能，多采用低压宽基轮胎。在国外，宽基
2.2.4.计算阻力
装载机在进行挖掘作业时的工作阻力主要有：铲斗插入料堆的插入阻力、提升动臂时的掘起阻力、翻起转斗时的转斗阻力矩。
（1）插入阻力
插入阻力是装载机铲斗插入料堆时，料堆对铲斗的水平反作用力。它是由下列各项阻力组成，铲斗前端的水平切削刃和两侧壁切削刃上的阻力；铲斗底侧壁内表面与物料的摩擦阻力；铲斗底外表与料堆之间的摩擦阻力；这些阻力与物料性质、料堆高度、铲斗插入料堆深度和铲斗结构等因素有关，经实验研究得到的下列公式，可用来计算确定总的特殊轮胎——链板式轮胎两种方式：
1 .轮胎上家装保护链环保护轮胎，可延长使用寿命2—4倍，用它可节约轮胎费用70%—85%。还能提高附着性能，降低整机的重心。
挖掘机铲斗设计
目录一、基本要求 (2)1.1铲斗的结构选择 (2)二、铲斗基本参数的确定 (3)2.1铲斗长宽高的确定 (3)2.2挖掘力计算 (4)三、铲斗几何形状 (6)3.1铲斗的组成 (6)3.2斗体曲线 (7)3.3两种曲线的比较 (9)四、结论 (11)参考文献 (13)一、基本要求斗轮挖掘机的铲斗在轮圈回转一周的过程中, 要完成切割、装载和排空物料三项作业。
切割时要求斗齿能迅速切入物料。
为此铲斗必须具有足够的强度和刚度, 以便承受物料的反作用力。
装载时要求物料能较通畅地流人铲斗( 这样可减少切割阻力) , 同时在物料充填铲斗时, 既要填满铲斗空间, 又不能产生过大的挤压力, 否则由于挤压力的增大, 会使铲斗壁与物料的吸附力增大(在一定吸附系数下, 吸附力与两物体之间的正压力成正比) , 造成排料时物料排不净或撒料等情况。
1.1铲斗的结构选择铲斗结构形状和参数的合理选择对挖掘机的作业效果影响很大，其应满足以下要求：（1）有利于物料的自由流动。
铲斗内壁不宜设置横向凸缘、棱角等，斗底的纵向剖面形状要适合于各种物料的运动规律。
（2）要使物料易于卸尽（3）为使装进铲斗的物料不易于卸出，铲斗的宽度与物料的粒径之比应该大于4，大50时，颗粒尺寸不考虑，视物料为均质。
综上考虑，选用中型挖掘机常用的铲斗结构与下图。
斗齿的安装连接采用橡胶销式，结构示意图如下图二、铲斗基本参数的确定2.1铲斗长宽高的确定斗容量q ，平均宽度B ，转斗挖掘半径R 和转斗挖掘满转角2ϕ是铲斗的四个主要参数，R,B,2ϕ，三者之间有下几何关系：s K B R q )2sin 2(212ϕϕ-=式中土壤松散系数sK 近似值取1.25，q=0.28m ³，根据上式可由R,B,2ϕ中作任值求相应第三值。
其斗容量0.28m ³，斗宽B=0.794m 。
根据已经确定的斗轮挖掘机生产力轮圈直径宽度转速铲斗数量及每只铲斗的容量, 即可确定铲斗的宽度( B )长度( L )和高度( H ) L : B ≈ 1.3；所以可知L=1.0322m q = 0 .8 B L H204.1B qH =,式中q ——铲斗容量( 立方米 ) 把数据代入后，可求得H=0.339m求出L , H , B 后, 必须按轮圈的圆周速度及铲斗个数来校核铲斗处于轮圈正上方时,物料是否能靠自重保证落入卸料区间。
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科 技 论 坛
额定容量的基础上 ，使铲斗截面几何形状参数符合 以上设计规范 ， 保证铲斗结构形状 和尺寸参数合理 ， 减小工作阻力 ， 提高装满 系数 ， 达到装满卸净 的 目的； 同时装载机的工作性能主要体现在使铲斗掘 起力最大 ， 为达此 目的 ， 必须使铲斗 回转半径 Ｒ ｒ 最小。 根据以上对铲斗截面几何形 状参数设计 目的的分析 ， 编写 以下 优化设计程 序 ， 优化 目 标 是铲斗掘起力最大 ， 因而 即是使铲 斗 回转 半径最小 ， 设计参数如 ｘ ０ 所示 ， 依次 为：
一
铲斗平装斗容量计算公式 ：
Ｖ ｓ＝ ＳＸ Ｂ０
铲斗斗底长 度系数， ＝１ Ａ ０ ￣ １ ． ｓ ３ Ｉ
—
铲斗堆装斗容量计算公式 ： ｇ ｒ ＝ｇ ｓ ＋ｌ ｂ 。 Ｂ ０ ／ ａ －ｌ ｂ ／ ２ ４
铲斗 后 壁长 度 系 数 １ ． １ ０ ￣ １ ． ２ ｏ ， ｔ ． 一 圆 弧 半 径系 数， 知 ０ ３ ５ ￣ ０ ． ４ ０ ｉ
轮式装 载机 的工作装置 主要 由动臂 、 铲斗 、 摇臂、 连杆等机构组 成 ，工作装 置的结构 和性 能直接影 响装 载机 的动力性 与运 动特性 ； 铲 斗是 工作 装置的重要工作部件 ， 其几何形状和尺寸参数对插入阻 力、 铲取阻力 、 转 斗阻力和生产率有着很大 的影 响 ， 为保证铲斗在一 次 装载过程 中具 有较高 的装满 系数 ， 达到装满卸净 ， 并且减 小工作 阻力 ，为此要求 铲斗结构形状 和尺寸参数必须符 合一定 的设 计规 范。 装载机铲斗 的动力性主要体现在铲斗下铰接点位置 的确定 ， 铲 斗下铰接点 与切削刃 的距离定义为铲 斗的 回转半径 Ｒ ｒ ，因此 在铲 斗几何 形状设计过程 中， 以铲 斗的 回转半径 为主参数 ， 以铲斗 的截 面各几何形状参数和铲斗下铰接点的位置参数作为 回转半径 Ｒ ｒ 的
业时的铲人 ， 减少插入阻力 。
图 １铲斗截面几何形状优化设计参数图
图 ２铲斗设计完成输出的图样
式 中： Ｖ ｒ— 铲 斗额定容 量 ， ｍ ｍ ；
设计 过程 中利用铲 斗三角形 Ｃ Ｏ Ｎ， 定义如下参数 ： ｃ 一 斗底 长度 ， 即铲斗三角形 Ｃ Ｏ Ｎ底边 Ｏ Ｃ的长度 ， ｍ ｍ； Ｌ ｏ ｎ ——后壁长度 ， 即铲斗三角形 Ｃ Ｏ Ｎ顶边 Ｏ Ｎ的长度 ， ｍ ｍ；
Ａ ｇ 一
— —
铲斗斗底长度系数， Ａ ｇ ：Ｌ ｏ ｃ ／ ｒ ￣ ； 铲斗后壁长度系数，２ ｚ ：Ｌ ｏ ｎ ／ Ｒ ｒ ； 卜一 圆弧半径系数，打 ＝ｒ ／ Ｒ ｒ
Ｖ ｓ ——铲斗平装容量 ， ｍｍ ， ； ｓ 一 铲斗平装斗容截面面积 ， ｍ ｍ ： ； Ｂ ｏ － — 书 斗内侧宽度 ， ｍ ｍ； 】 铲斗 开 口长度 ， ｍｍ；
科 技 论 坛
装载机铲 斗几何形状 参数 的优化设 计
王 慈
（ 厦门华厦职 业学院， 福建 厦门 ３ ６ １ ０ ２ ４ ） 摘 要： 针对装载机 铲斗几何形状参数的优 化设 计进行 了论述 。 关键词 ： 装载机 ； 铲斗 ； 几何形状 ； 尺 寸参数 ； ４ Ｌ ４ Ｅ ｉ ￣ 计
函数。
铲斗的斗容量分为平装斗容和堆装斗容 ， 额定 斗容量 是指 堆装 斗容 ， 并且 斗容量 已经实现 系列化 ， 本优化设计软件 可以实现任 意 斗容量的优化设计。 铲斗的斗容量由铲斗的截 面形状和 内侧宽度 Ｂ ０决定 ，而铲斗 的宽度一般 比两轮胎外侧之 间距离长 １ ０ ０ ｍ ｍ左右 ，以保护轮胎不 受损害 ， 因此铲 斗内侧宽度是一个相对 固定值 ， 设计时一 般根据实 际需要 预先 给出一个具体数值 ， 因而铲斗的设计主要是铲斗 的截面 几何形状参数 的确定 。 图１ 是装 载机铲斗截面几何形状参数优化设计 简图 ： 铲斗 的截 面几 何形状 由铲 斗底 板长度 ｌ ｄ 、 半径为 ｒ 的 圆弧段 、 后板 长度 ｌ ｅ及 底板与后板之 间的张开角度 ｘ ５四个参数确 定 ；铲斗的平装斗容 由 底板 、 底 圆弧 、 后板 围成 的 ｕ形面积 Ｃ Ａ Ｆ Ｎ Ｃ确定 ， 堆装斗 容 由三角 形面积 Ｃ Ｎ Ｅ Ｃ确定 ， 其 中 Ｅ点 为堆装顶点 ， 堆装斜度 １ ： ２ 。 图中 Ｂ点为铲斗 与动臂铰接 的下铰接点 ，也是铲斗 的回转 中 心， ｃ点 为斗 刃 ， Ｂ Ｃ两点距离即是铲 斗的回转 半径 Ｒ ｒ ；铲斗设 计时 定义铲斗 回转 半径 Ｒ ｒ 为基本参数 ， 斗底 圆弧半径 ｒ 、 斗底长度 Ｌ ｏ ｃ 、 后壁长度 Ｌ ｏ ｎ则作为 回转半径 Ｒ ｒ 的函数 ；铲 斗的回转半 径 Ｒ ｒ 小， 则铲斗转斗时力臂小 ， 相 同的掘起力矩下可增加作用在斗 刃上 的掘 起力 ， ｙ ｈ是铲斗 的下铰接点与底板 ｌ ｄ的距 离 ， ｙ ｂ 数值小 ，有利 于作
—
铲斗 回转半径 Ｒ ｒ 采用 以下计算公式 ：
ｘ ５ —— 铲斗张开角度 ， 取值范 围： ４ ５ ５ ２ 。， 利于物料流动； ｙ ｈ ＿ — 铲 斗下 铰接点 Ｂ的高度 ， ｙ ｂ ＝ （ ０ ． １ ２ ） Ｒ ｒ ； Ｌ ｂ 下铰接点距铲斗底壁 的距离 ，应该根据铰接销轴 的直 径确定 。
装载机铲 斗截 面几何形状参数优化设计 的 目的 ， 是 在满足铲斗
作者简介 ： 王 慈（ １ ９ ６ ４ 一） ， 男， 祖籍福建厦 门， １ ９ ８ ６年毕业 于浙江大 学机械 系， 获得 工学士学位 ， 高级工程师 ，曾就职于厦 门工程机械 股份 有限公 司， 长期从 事装载机、 挖掘机 的研 究、 开发工作 ， 擅 长装 载机 、 挖掘机工作装置的优化设计 ， 设计过 多款装载机 、 挖掘机 的工作 装置 ； 现就职于厦 门华厦职业学院。