工程机械设计_吴永平_第三篇工程机械整机设计第八章轮式装载机

2.确定动臂长度、形状及与车架的铰接位置 动臂与车架铰接点位置的确定：动臂铰点在纵向平面内的位置，可通过作图来确定。用动
臂与车架铰接点A到前轮中心距离LA和距地面高度HA表示。动臂的回转角通常取 φ=80°～90°。
动臂长度的确定：当动臂铰点位置确定之 后，根据给定的最大卸载高度Hmax 及最 大卸载高度时的卸载距离（即最小卸载距 离）Lmin，按几何关系可计算出动臂的长 度LD：
（五）发动机功率的计算 装载机作业时发动机功率消耗在行走所需功率和油泵所需功率。因此，发动机功率可根 据作业时车轮产生的额定牵引力及辅助油泵所需功率来计算：
N (FH Ff )Vt / 3.6t (PiQi / 60i )
（六）轴距的选择 轴距L1的选取主要影响装载机转弯半径、纵向稳定性、装载机的自重。在保证装载机主要 性能的前提下，轴距应尽量小些。 （七）轮距的选择 装载机轮距W2的选取主要影响装载机转弯半径、横向稳定性、铲斗的宽度。铲斗的宽度 的增加导致单位长度斗刃插入力降低。在保证装载机主要性能的前提下，轴距应尽量小些。
（八）铲斗最大卸载高度选择 铲斗最大卸载高度Hsmax是铲斗铰轴在最大高度，铲斗处于45°卸载角，铲斗切削刃的最 低点与水平面之间的距离。它与配合作业的车辆有关，可按下式确定：
H s max H h
（九）卸载距离 最大卸载高度时铲斗斗尖与装载机前外廓的距离称为卸载距离Ls，且
Ls = B/2 +δ
Vr = G/γ 标准斗容：用来铲装密度为1.4～1.6t/m3的物料。 加大斗容：一般为标准斗容的1.4～1.6倍，用来铲装密度为1t/m3左右的物料。 减小斗容：为正常斗容的0.6～0.8倍，用来铲装密度＞2t/m3左右的物料。
（三）装载机的自重 装载机的自重是指其使用重量用G0表示。目前大多数装载机均为全轮驱动，因此装载机自 重就是其附着重量。装载机在水平地面作业时，靠行走将铲斗插入料堆，不考虑惯性，则 装载机的牵引力F用来克服插入阻力FX,其大小受装载机附着力的限制。为保证装载机的正 常作业，铲斗必须能插入料堆一定的深度，装载机的额定牵引力FH为：
LD LB Lmin R0 cos( )2 H max H A R0 sin( )2
铲斗的回转半径R0按下式计算：
R0
VS
W 0.5g (z
k
cos 1 ) sin 0
2
ctg
0
2
0.5
(1
0
180
0
)
铲斗容量的计算
基本型铲斗：后斗板不高出两侧板后角交点所连成的线，切削刃不高出两侧前角交点所连
成的线。
铲斗容量按下式计算：
平装容量VS:
VS=AW
堆尖部分体积VT
d 2W d 3
第八章 轮式装载机
第一节 分类及发展概况
大、中、小型装载机
铰接转向
滑移转向
全轮转向
装载机的多功能
第二节 结构与工作原理
第三节 总体设计
装载机的总体设计就是根据其主要用途，作业条件，及使用场合，生产情况等合理 的选择机型，性能参数，整机尺寸及各总成的结构型式并进行合理的布置，保证装载机的 整机性能得到充分发挥。
FH G0 H FX
单位插入力和单位掘起力
表8-2
额定载重量 （t）
名称
3
4～6
＞6
单位插入力（N / cm） 单位掘起力（N / cm）
150～300 200～350
350～500 350～500
＞500 ＞500
（四）装载机的行使速度 装载机的作业速度一般为3～4 km / h，最高行使速度一般不超过40km/h。作业时，倒挡 速度比前进作业速度高25～40％。
VT
8
24
铲斗额定容量VR:
VR = VS + VT
有挡板铲斗：挡板高出两侧板后角交点所连成的线，但切削刃不高出两侧前角交点所连成 的线。铲斗容量按下式计算：
铲斗平装容量VS:
Vs
AW
2 e2d 3
堆尖部分体积VT：
VT
1 d 2W 8
1 d 2 (e c) 6
铲斗额定容量VR:
VH Vs VT
液力机械传动
液压传动
静液传动（全液压传动）
2. 发动机选型与功率匹配
3. 转向系的选型
4. 制动系的选型
5.机架形式选择
6. 轮胎的选型
7.驾驶室的选择
三、载机总体参数的计算与确定
（一）载重量 载重量是装载机在保证必要的稳定性的前提下所具有的最大载重能力。
（二）额定斗容量 额定斗容量又称为堆装斗容，当装载机载重量确定之后，额定斗容量按下式确定：
（十）铲斗后倾角及卸载角
动臂在最低位置时，铲斗最大后倾，铲斗斗底与水平面的夹角α成为铲斗后倾角，一般取 α=40°～45°。在转斗连杆机构不是平行四连杆时，在动臂举升过程中允许铲斗进一步 后倾。最大后倾角应在60°～65°范围内。装载机在卸载时，铲斗在最大提升位置时铲 斗内底面最大平板部分在水平线以下旋转的最大角度β成为卸载角，一般取β≥45°。
（十一）装载机动臂提升、下降及铲斗前倾时间
动臂提升时间
6 ～ 9秒
动臂下降时间
4 ～ 6秒
铲斗前倾时间
2～3秒
（十二） 装载机桥荷分配 对铰接式装载机空载时前桥载荷占装载机自重的50%，后桥载荷占自重的50%，满载时前 桥占装载机自重的65～75%，后桥载荷占装载机自重的25～35%。
（十三）最小离地间隙 装载机最小离地间隙是表示装载机越过障碍物的能力，在设计中一般取H1＞0·35米。
一、装载机的整机性能
装载机的主要技术性能包括有发动机功率，斗容、载重量、最大掘起力、运输速度、最大 爬坡度、最小转弯半径、卸载高度与卸载距离、铲斗倾卸角、动臂上升和下降及铲斗前倾 的时间、装载机自重、轴距、轮距、轴荷分配等。
二、装载机的选型及各总成部件的选择 装载机整机结构型式的选择
装载机各总成部件的Байду номын сангаас择 1. 传动形式选择
第四节 工作装置设计
一、结构型式与参数确定 装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂、连杆（或托架）及液压系统所组成。 （一）结构型式
（二） 参数确定 1．确定铲斗的结构参数和铲斗容量的计算 铲斗结构型式的选择
铲斗基本参数的确定
铲斗的宽度要大于左右轮胎外侧宽度5～10厘米，否则铲装物料时形成阶梯地面不仅会损 伤轮胎，而且还会引起轮胎打滑影响牵引力的发挥。