滑移裝載機(jī)滑移式裝載機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、滑移式裝載機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要本次設(shè)計是以滑移式裝載機(jī)為研究對象，主要是對滑移式裝載機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。滑移式裝載機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計可以分為兩個部分來詳細(xì)闡述。第一部分：根據(jù)滑移式裝載機(jī)設(shè)計的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，收集資料設(shè)計出滑移裝載機(jī)的鏟斗，并且初步定出滑移裝載機(jī)的總體尺寸。根據(jù)鏟斗形狀和尺寸，設(shè)計出滑移裝載機(jī)鏟斗的快換裝置。再通過鏟斗和負(fù)載要求，完成滑移裝載機(jī)舉升和卸載液壓缸的選型。第一部分設(shè)計的重點在工作臂的設(shè)計計算，和快換裝置結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計，這要求我們對一些機(jī)械結(jié)構(gòu)有一定的了解。第二部分：第二部分的設(shè)計主要是針對滑移裝載機(jī)行走裝置的設(shè)計。這部分的設(shè)計包括輪胎，行走液壓馬達(dá)的選擇

2、等一些標(biāo)準(zhǔn)零件的選型。在第二部分的設(shè)計中，還需要計算并確定滑移裝載機(jī)的一些工作指標(biāo)，例如爬坡角，最大行駛速度等。第二部分的重點在于滑移裝載機(jī)底盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計。底盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計包括許多的內(nèi)容，其中有底盤上各鉸點分布的設(shè)計，輪子分布的設(shè)計計算?；蒲b載機(jī)大部分的設(shè)計都要圍繞底盤來設(shè)計，因此為了協(xié)調(diào)，底盤的結(jié)構(gòu)需要時常改動。關(guān)鍵詞 滑移裝載機(jī)；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計；底盤設(shè)計Skid Loaders Mechanical Structure DesignThe design is based on sliding type loader for research object, is mainly to the

3、sliding type mechanical structure of the loader part detailed design. Sliding type of the loader mechanical structure design can be divided into two parts to detail. The first part: First of all ,conduct a detailed analysis by the design of sliding loaders original data,collect material and design t

4、he sliding of the loader bucket,and set the overall preliminary sliding loader size. Then, according to the bucket shapes and sizes design the sliding bucket loader quick change device. Finally, complete slip lifting and unloading loader hydraulic cylinder of selection by the bucket and load require

5、ments. The first part of the design is focal on the arms of the work design calculation and quick change device structure of the detailed design. It requires us have some knowledge for some mechanical structure. The second part: The second part is mainly aimed at slip loader walk device in the desig

6、n. This part of the design including the tyres, walking hydraulic motor choose of some of the selection of the standard parts. In the second part of the design, need to calculate and determine the slip of the loader some work index.,such as climbing Angle, maximum speed, etc. The second part is foca

7、l on the structural design of the sliding loader chassis. Chassis structure design includ many content, including the hinge point distribution chassis design, design and calculation of the distribution of the wheels, etc . Most of the design of sliding loader around chassis to design, therfore, in o

8、rder to coordinate, the structure of the chassis has to change often.Key words Sliding loaders; The mechanical structure design; Chassis design目錄第一章 緒論11.1滑移式裝載機(jī)的作用11.2滑移式裝載機(jī)的發(fā)展概況11.3滑移式裝載機(jī)的設(shè)計要求11.4滑移式裝載機(jī)的設(shè)計內(nèi)容11.5滑移式裝載機(jī)的設(shè)計方案2第二章 工作裝置的設(shè)計32.1鏟斗設(shè)計3鏟斗材料的選擇3額定斗容量vr32.2鏟斗快換裝置設(shè)計3快換裝置工作原理3斜楔塊和彈簧的設(shè)計4快換液壓缸的選型

9、52.3工作臂的設(shè)計計算6滑移式裝載機(jī)工作臂的材料及結(jié)構(gòu)6滑移式裝載機(jī)工作臂的尺寸計算7工作臂的強(qiáng)度校核9工作臂的剛度校核112.4舉升及卸載液壓缸的選型11舉升液壓缸的長度11卸載液壓缸的長度12舉升液壓缸的行程確定12卸載液壓缸的行程確定13舉升液壓缸的缸徑確定14卸載液壓缸的內(nèi)徑確定14第三章 行走裝置的設(shè)計163.1滑移裝載機(jī)作業(yè)阻力的計算16插入阻力FX16鏟起阻力FZ16轉(zhuǎn)斗力矩M173.2滑移裝載機(jī)自重G017滑移裝載機(jī)平路行駛時17上坡行駛時18下坡行駛183.3軸距B和輪距L的選擇193.4最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin的確定193.5滑移裝載機(jī)重心位置的確定19空載時滑移裝載機(jī)的重心

10、19滿載時重心位置的確定203.6滑移裝載機(jī)載荷的分布22空載時的載荷分布22滿載時的載荷分布223.7滑移裝載機(jī)的行駛速度v233.8滑移裝載機(jī)最大爬坡角的校驗243.9滑移裝載機(jī)輪邊減速器的選型25確定作業(yè)的最大驅(qū)動力Fmax25確定減速機(jī)的輸出扭矩25減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速26計算制動力矩263.10確定減速機(jī)型號283.11底盤的設(shè)計28材料的選擇28底盤結(jié)構(gòu)28總結(jié)29致謝30參考文獻(xiàn)31第一章 緒論1.1滑移式裝載機(jī)的作用滑移式裝載機(jī)隨著其不斷運(yùn)用在各種施工場合，由于有著外形尺寸小，可原地轉(zhuǎn)向等優(yōu)點，令滑移式裝載機(jī)越來越受歡迎。滑移式裝載機(jī)最大的特點是整機(jī)外形尺寸小，且可實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，可在

11、作業(yè)現(xiàn)場隨機(jī)快速更換或掛接各種工作裝置。其用途主要有以下幾個方面：1、由于其最小轉(zhuǎn)向半徑尚不足同等級鉸接裝載機(jī)的一半，特別適用于如城市基礎(chǔ)設(shè)施、道路或建筑工地、廠房車間、倉庫、碼頭、輪船甲板甚至船艙內(nèi)等狹窄場地的作業(yè)。2、采用全輪驅(qū)動，不設(shè)輪間差速器有利于在起伏不平的場地上進(jìn)行作業(yè)。3、于作業(yè)現(xiàn)場瞬息間即可更換或掛接不同的工作裝置，一般僅需數(shù)分鐘。從而可分別進(jìn)行鏟運(yùn)、堆垛、起重、挖掘、鉆孔、破碎、抓取、推扒，松土、開溝、道路清掃和路面壓實等作業(yè)。1.2滑移式裝載機(jī)的發(fā)展概況滑移式裝載機(jī)是現(xiàn)代制造加工技術(shù)及運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分。到70年代末、80年代初我國裝載機(jī)制造企業(yè)已增加至20多家。、柳工、廈

12、工、成工和宜工XG3090滑移式裝載機(jī)XG3090滑移式裝載機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，全液壓驅(qū)動實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，采用前翻駕駛室與后開機(jī)罩XT760滑移裝載機(jī)輪式行走機(jī)構(gòu)，全輪驅(qū)動，滑移轉(zhuǎn)向。雖然1.3滑移式裝載機(jī)的設(shè)計要求本次主要是對滑移式裝載機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計計算。通過對滑移式裝載機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算，使本次設(shè)計的滑移式裝載機(jī)能夠達(dá)到指定的技術(shù)要求，1、要求前翻駕駛室，后開機(jī)罩2、具有良好的減震裝置，符合人機(jī)工程設(shè)計3、維修點布置合理，維修方便4、能滿足用戶多用途作業(yè)需求。1.4滑移式裝載機(jī)的設(shè)計內(nèi)容滑移式裝載機(jī)屬于小型多功能機(jī)械，其機(jī)構(gòu)比較緊湊，因此要對其結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計?；剖窖b載機(jī)的總體構(gòu)造

13、主要由動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、行走裝置、工作裝置、工作液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成。本次設(shè)計的主要內(nèi)容包括：1、1.5滑移式裝載機(jī)的設(shè)計方案本次滑移式裝載機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計方主要是 1、滑移式裝載機(jī)的行走裝置采用全輪驅(qū)動式，全輪驅(qū)動式的動力來源于輪子上的四個液壓馬達(dá)。2、車架采用前翻駕駛室，后開機(jī)罩。3、裝載方式為前卸式。4、滑移式裝載機(jī)的工作臂可設(shè)計成三角機(jī)架的形式，當(dāng)需要舉升時，位于工作臂的下方的液壓缸將工作臂往上推，當(dāng)需要卸載時，液壓缸收縮。在舉升和卸載的過程中，都始終都要與地面保持水平，此時可以通過工作臂上的另一個液壓缸來控制斗的位置。第二章 工作裝置的設(shè)計2.1鏟斗設(shè)計鏟斗

14、材料的選擇滑移式裝載機(jī)的鏟斗不同于裝載機(jī)的鏟斗，滑移式裝載機(jī)的鏟斗斗容比較小，其工作條件和裝載機(jī)也有所不同，因而鏟斗的形狀也有所不同。如圖2-1所示。 圖2-1由滑移式裝載機(jī)的工作條件可知，鏟斗主要是承受物料的磨損，而使鏟斗失效。因而，鏟斗的前端部分應(yīng)該使用耐磨性強(qiáng)的鋼材制造?？梢赃x用65Mn，作為鏟斗的前端部分。鏟斗后端所受的磨損相比前端要小的多，因而使用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，可以選用厚度為3mm的熱軋鋼。額定斗容量vr 根據(jù)作業(yè)范圍，可以選擇物料密度vr=1750kg/m3。則參考 式（3）有 （2-1）式中：vr額定斗容量，m3； r 物料密度，2.2鏟斗快換裝置設(shè)計快換裝置工作原理滑移式裝載

15、機(jī)是小型多功能機(jī)械，可以在多種場合下使用。因而要求其工作裝置能夠進(jìn)行快換，以便在工作是節(jié)省時間，提高工作效率。如圖2-2所示為本次設(shè)計的快換裝置圖2-2如圖所示，鏟斗快換裝置由彈簧、斜楔塊1、斜楔塊2、活動銷、雙桿液壓缸組成。圖中彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，以保證兩個斜楔塊能夠處于工作位置，而不因工作時的震動而跑位。當(dāng)滑移式裝載機(jī)需要跟換工作裝置時，雙桿液壓缸伸長，將斜楔塊2往上頂，使斜楔塊2推動斜楔塊1向右滑動，從而使活動銷往回縮。這樣鏟斗便能進(jìn)行快換，節(jié)省時間。斜楔塊和彈簧的設(shè)計1、斜楔塊的設(shè)計。設(shè)定活動銷的截面大小為50X50，活動銷的行程為40mm。根據(jù)鏟斗后壁的寬度限制則可設(shè)計兩斜楔塊的尺

16、寸為如圖所示2-3. 圖2-3斜楔塊沒有頻繁得相對運(yùn)動，只有在跟換時才動，因而可以選擇牌號為Q215的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼2、彈簧的選擇。設(shè)定活的銷運(yùn)動時，斜楔塊所受的最大摩擦力為200N，選定彈簧的材料為65Mn。則彈簧的曲線系數(shù)參考P396式16-4為 （2-2）彈簧的最小線徑參考P398式16-10為 （2-3）式中Fmax彈簧所受最大壓縮力 C彈簧旋繞比 65Mn許用切應(yīng)力由以上的設(shè)計計算可知彈簧長度H0140mm，由,b 符合要求工作臂的強(qiáng)度校核滑移裝載機(jī)的工作臂有工作條件可知，工作臂只受彎曲應(yīng)力，并沒有受到扭曲應(yīng)力，因此我們只需要校核滑移裝載機(jī)工作臂的強(qiáng)度即可由圖2-7我們可知，工作臂是

17、繞C點做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的，因此工作臂水平時其受力也是最大的，我們只要運(yùn)算工作臂水平時的受力情況就行了。原始數(shù)據(jù)給出滑移裝載機(jī)的裝載量為600Kg.。則因此可得出FA=6000N。根據(jù)受力圖有 （2-7）將AB=638，BC=2118帶人上式得FB=2100N，F(xiàn)C=900N由此我們可以畫出工作臂的彎矩圖如圖2-8所示圖2-8由彎矩圖可知，工作臂在B點收到的彎矩最大，且最大彎矩為工作臂的彎曲強(qiáng)度條件應(yīng)該為 （2-8）式中：彎曲切應(yīng)力，MPaB點所受的彎矩，N/mWT工作臂的截面系數(shù)，m2工作臂的截面系數(shù)為 （2-9）式中：b截面的寬度 h截面的長度 b空心截面的寬度 h空心截面的長度將b=60mm，h

18、=150mm，b=40mm，h=130mm.帶入式2-8有將WT=0.112m2,MB=3828N/m帶入式2-7有 （2-10）通過計算滑移裝載機(jī)工作臂的強(qiáng)度符合要求，因此所設(shè)計的工作臂符合要求。工作臂的剛度校核 2.4舉升及卸載液壓缸的選型舉升液壓缸的長度 （2-11）mm卸載液壓缸的長度圖2-10 （2-12） =425mm舉升液壓缸的行程確定舉升液壓缸也滑移裝載機(jī)的技術(shù)要求有關(guān)，舉升液壓缸的行程決定著裝載機(jī)的最高位置，因此我們可以根據(jù)滑移裝載機(jī)在最高位置時的狀態(tài)，計算出舉升液壓缸的行程?；蒲b載機(jī)在最高位置的原始數(shù)據(jù)如下。最大操作高度：3640；最大高度時的卸載角度：42o;卸載距離：

19、465mm；卸載高度：2200mm。舉升液壓缸最長時的位置如圖2-11所示。圖2-11 （2-13）mm則舉升液壓缸的行程L=2119-1280=839mm卸載液壓缸的行程確定卸載液壓缸承擔(dān)著滑移裝載機(jī)的裝載和卸載工作，其行程相對于舉升液壓缸的行程要小。卸載液壓缸的行程大小可以根據(jù)最大高度時的卸載角度，和工作臂的鉸點分布與工作臂的長度可以計算出卸載液壓缸的行程大小。卸載液壓缸的行程根據(jù)卸載液壓缸在最高位置時的卸載狀態(tài)工作簡圖求出，如圖2-12所示為卸載液壓缸卸載狀態(tài)的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2-12 （2-14） =694mm則卸載液壓缸的行程L=694-425=269mm舉升液壓缸的缸徑確定如圖2-13

20、可知，滑移裝載機(jī)的工作臂是繞C點轉(zhuǎn)動的。因此，B點的豎直方向所受的力只決定于裝載機(jī)負(fù)載的重力大小。由此我們可以知道裝載機(jī)處于初始位置時液壓缸所受的力最大。圖2-13由式2-7可知FB=2100N。液壓缸主要承受其線性方向上的力，根據(jù)力的合成有： （2-15）則內(nèi)徑D為 （2-16）式中D液壓缸內(nèi)徑，mmFB液壓缸所受推，kNP系統(tǒng)壓力，N參考現(xiàn)有的一些滑移裝載機(jī)的液壓缸徑大小，本次選取內(nèi)徑大小為AL=80mm型號為CDL1型的力士樂單杠雙作用液壓缸。卸載液壓缸的內(nèi)徑確定根據(jù)滑移裝載機(jī)鏟斗的工作情況，我們可知卸載液壓缸受力最大的時候為卸載完成時，如圖2-14為鏟斗卸載完成時，卸載液壓缸的機(jī)構(gòu)簡圖

21、。根據(jù)圖2-14我們可以得出卸載液壓缸的受力情況。圖2-14根據(jù)力的合成有則內(nèi)徑D為 （2-16）式中D液壓缸內(nèi)徑，mmFB液壓缸所受推，kNP系統(tǒng)壓力，N參考現(xiàn)有的一些滑移裝載機(jī)的液壓缸徑大小，本次選取內(nèi)徑大小為AL=50mm型號為CDL1型的力士樂單杠雙作用液壓缸。第三章 行走裝置的設(shè)計3.1滑移裝載機(jī)作業(yè)阻力的計算插入阻力FX插入阻力就是鏟斗插入料堆過程中,料堆對鏟斗的反作用力.滑移裝載機(jī)的插入阻力對于滑移裝載機(jī)的設(shè)計計算極為重要，他關(guān)系到滑移裝載機(jī)的總體設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，和受力計算。在后續(xù)的設(shè)計計算過程中，很多地方都要用到插入阻力計算。滑移裝載機(jī)的插入阻力可以通過經(jīng)驗公式求得，其經(jīng)驗公式

22、如下： (3-1)式中：K1物料塊度及松散程度影響系數(shù) K2物料種類影響系數(shù) BC鏟斗寬度，cm K3料堆高度的影響系數(shù) K4鏟斗形狀影響系數(shù) LP鏟斗插入料堆的深度，cm通常根據(jù)滑移裝載機(jī)的工況，選擇各影響系數(shù)。本次選擇影響系數(shù)如下：K1=1.0，K2=0.1，K3=0.7，K4=1.1.。鏟斗寬度BC根據(jù)鏟斗的設(shè)計計算可知BC=160cm，鏟斗插入料堆的深度LP=0.6*鏟底寬度=0.6*725=435mm=43.5cm。將這些數(shù)據(jù)代入式3-1有鏟起阻力FZ鏟取阻力是指鏟斗插入料堆一定深度后,用動臂油缸舉升動臂時,料堆對鏟斗的反作用力。這個力主要表現(xiàn)為滑移裝載機(jī)鏟斗對物料的剪切作用力，其鏟

23、起阻力可以根據(jù)經(jīng)驗公式： （3-2） 式中：FZ鏟起阻力,M Kr物料單位面積上的剪切應(yīng)力，取30000N/m2將BC=1.6m,LP=0.435m代入式3-2中有FZ=2.2*0.435*1.6*30000=45936N轉(zhuǎn)斗力矩M轉(zhuǎn)斗力矩也可以通過經(jīng)驗公式來計算其鏟斗力矩，其經(jīng)驗公式為 （3-3）式中：x物料中心至鉸點的水平距離 y物料中心至鉸點的豎直距離根據(jù)滑移裝載機(jī)工作裝置的設(shè)計計算可知，鏟斗在地面時，x=0.5m,y=0.26m代入式3-3有3.2滑移裝載機(jī)自重G0滑移裝載機(jī)工作時需要承受負(fù)載的反作用力，此時滑移裝載機(jī)需要依靠自自重來抵消滑移裝載機(jī)負(fù)載的反作用力?；蒲b載機(jī)根據(jù)最大負(fù)載

24、力對滑移裝載機(jī)的自重有一定的要求?；蒲b載機(jī)的自重需計算滑移裝載機(jī)三種工況下的自重?；蒲b載機(jī)平路行駛時滑移裝載機(jī)平路行駛時自重的計算經(jīng)驗公式為 （3-4）式中：裝載機(jī)的附著重力，N Fx滑移裝載機(jī)插入阻力，N 滑移裝載機(jī)附著系數(shù) 滑移裝載機(jī)滾動阻力系數(shù)根據(jù)滑移裝載機(jī)的工況，通常選取=0.83，=0.18，代入式3-4有：由此可以計算出滑移裝載機(jī)的自重M=上坡行駛時滑移裝載機(jī)上坡行駛時，由于有道路坡度的影響，其附著重力也將發(fā)生改變。滑移裝載機(jī)上坡行駛時自重的計算經(jīng)驗公式為： （3-5）式中：道路坡度本次設(shè)計將滑移裝載機(jī)的最大爬坡角設(shè)計為20O，所以道路坡度=0.02代入式3-5有所以上坡行駛時

25、滑移裝載機(jī)的自重M=下坡行駛滑移裝載機(jī)在下坡行駛時同樣也有道路坡度的影響，此時滑移裝載機(jī)計算自重的經(jīng)驗公式為 （3-6）將各數(shù)據(jù)代入式3-6有所以上坡行駛時滑移裝載機(jī)的自重M=通過以上的計算分析可知，滑移裝載機(jī)的自重可設(shè)計為2500kg,就能完全滿足滑移裝載機(jī)的使用性及穩(wěn)定性要求，而且不會因為自重的過分增大而增加運(yùn)行的阻力而使滑移裝載機(jī)的動力性下降。3.3軸距B和輪距L的選擇參考可知滑移轉(zhuǎn)向機(jī)器正常行駛時轉(zhuǎn)向應(yīng)滿足的幾何條件，選取型號為10-16.5的Brawler滑移裝載機(jī)標(biāo)準(zhǔn)輪胎，其端面輪胎寬度為b=229mm，則B=1600mm，取，有L=。經(jīng)過分析計算可以選擇B=1600mm，L=95

26、0mm3.4最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin的確定確定滑移裝載機(jī)的最小轉(zhuǎn)彎半徑，就可以確定滑移裝載機(jī)在各種條件下的轉(zhuǎn)彎半徑。就可以確保滑移裝載機(jī)在各種情況下完成轉(zhuǎn)向?；蒲b載機(jī)的最小轉(zhuǎn)彎半徑的計算公式如下： (3-7)式中：L前后輪之間的距離，mm e前輪前端距鏟斗前端的距離，mm BC鏟斗寬度,mm已知條件L=950mm，BC=1600mm，e=226mm，代入式3-7有有以上計算可知本次設(shè)計的滑移裝載機(jī)的最小轉(zhuǎn)彎半徑為Rmin=1064mm3.5滑移裝載機(jī)重心位置的確定滑移裝載機(jī)重心位置在不同的工況下其重心位置各不相同。計算滑移裝載機(jī)的重心，我們可以將其分為兩種情況來計算滑移裝載機(jī)的重心位置空載時滑移

27、裝載機(jī)的重心由于滑移裝載機(jī)大體上是對稱的，因此滑移裝載機(jī)的重心必定落在滑移裝載機(jī)的對稱平面上。即滑移裝載機(jī)的載荷平均分布在兩邊的輪胎上，所以有 （3-8）式中： 左前輪載荷，kN右前輪載荷，kN左后輪載荷，kN右后輪載荷，kN由以上所計算的滑移裝載機(jī)的自重可知，滑移裝載機(jī)的自重G0=2500kg。在此我們預(yù)先設(shè)定滑移裝載機(jī)前軸載荷為G1=900kg，滑移裝載機(jī)后軸的載荷為G2=1600。滑移裝載機(jī)的重心計算公式如下 （3-9） (3-10)式中：L1重心到前軸重心的距離，mm e重心到滑移裝載機(jī)縱向?qū)ΨQ面的距離，mm所以滑移裝載機(jī)水平位置的重心為：L1=608mm，e=0mm滿載時重心位置的確

28、定滿載時，滑移裝載機(jī)的重心位置計算通?？梢苑譃?種情況來計算重心位置。1、在水平面，鏟斗后傾角接近15O的運(yùn)輸狀態(tài)如圖3-1為滿載重心位置和空載重心位置的分布圖3-1根據(jù)圖3-1可以計算出滿載時工況1的重心位置，為 (3-10)將G0=25000N,Gr=6000N，L=1440mm代入上式可以得出L1=，由此可以求出滿載工況1的重心位置距前軸為L1=608-279=329mm2、滿載狀態(tài)下在水平地面，工作臂最大外伸狀態(tài)。如圖3-2為工況2和空載狀態(tài)的重心分布圖圖3-2根據(jù)圖3-2可以計算出工況2時滑移裝載機(jī)的重心位置，其計算方法和工況1的計算方法相同。將G0=25000N,Gr=6000N，

29、L=1874mm代入式3-10可以得出L1=，由此可以求出滿載工況1的重心位置距前軸為L1=608-,363=245mm3、工況3為舉升液壓缸處于最大舉升高度時，裝載機(jī)的工作狀態(tài)如圖3-3為工況3和空載狀態(tài)的重心分布圖圖3-3根據(jù)圖3-3可以計算出工況2時滑移裝載機(jī)的重心位置，其計算方法和工況1的計算方法相同。將G0=25000N,Gr=6000N，L=1022mm代入式3-10可以得出L1=，由此可以求出滿載工況1的重心位置距前軸為L1=608-198=410mm3.6滑移裝載機(jī)載荷的分布空載時的載荷分布空載時根據(jù)前面初始的載荷分布為：前軸載荷為G1=900kg，后軸載荷為G2=1600kg

30、。則由此我們可以計算出前軸載荷占滑移裝載機(jī)自重的百分比為G1/G0*100%=36%，后軸載荷占滑移裝載機(jī)自重的百分比為G2/G0*100%=64%滿載時的載荷分布滿載時的載荷分布需和重心分布一樣分為3種工況來計算載荷分布，計算載荷分布的3種工況和計算重心的3種工況一樣。1、工況1計算工況1的載荷分布可以根據(jù)工況1時的重心分布來計算載荷分布。根據(jù)工況1時的重心分布可以得出，滑移裝載機(jī)的自重G0=G0+Gr=3100kg，此時滑移裝載機(jī)重心距離前軸為L1=329mm。由此我們可以得出：前軸載荷G1=（950-329）/950*3100=2026kg，后軸載荷G2=329/950*3100=107

31、4kg。由以上的計算有：前軸占滑移裝載機(jī)總重百分比為 （3-11）后軸占滑移裝載機(jī)總重的百分比為 （3-12）2、工況2計算工況1的載荷分布可以根據(jù)工況1時的重心分布來計算載荷分布。根據(jù)工況1時的重心分布可以得出，滑移裝載機(jī)的自重G0=G0+Gr=3100kg，此時滑移裝載機(jī)重心距離前軸為L1=329mm。由此我們可以得出：前軸載荷G1=（950-245）/950*3100=2300kg，后軸載荷G2=245/950*3100=800kg。由以上的計算有：前軸占滑移裝載機(jī)總重百分比為后軸占滑移裝載機(jī)總重的百分比為3、工況3計算工況1的載荷分布可以根據(jù)工況1時的重心分布來計算載荷分布。根據(jù)工況1

32、時的重心分布可以得出，滑移裝載機(jī)的自重G0=G0+Gr=3100kg，此時滑移裝載機(jī)重心距離前軸為L1=329mm。由此我們可以得出：前軸載荷G1=（950-410）/950*3100=1762kg，后軸載荷G2=410/950*3100=1338kg。由以上的計算有：前軸占滑移裝載機(jī)總重百分比為后軸占滑移裝載機(jī)總重的百分比為3.7滑移裝載機(jī)的行駛速度v本次設(shè)計將滑移裝載機(jī)的最大行駛速度設(shè)定為12km/h。參考當(dāng)滑移裝載機(jī)沿坡道角為的坡道加速（減速）行駛時，其功率平衡的方程式為 （3-13）式中：Ne發(fā)動機(jī)的有效功率，kW Nr消耗于傳動系統(tǒng)摩擦上的功率，kW Nf消耗于滾動摩擦系統(tǒng)上的功率，

33、kW Ni消耗于爬坡的功率，kW Nj消耗于克服慣性的功率，kW Nw消耗于風(fēng)阻力的功率，kW滑移裝載機(jī)以最大的速度行駛時，必然是在水平路面上行駛，此時=0O。根據(jù)Ni、Nj的定義可以知道，滑移裝載機(jī)在水平路面上行駛時，Ni、Nj=0。選定的最大行駛速度設(shè)定為12km/h，此時可以忽略風(fēng)阻力的影響，即Nw=0。這樣我們就可以把式3-13簡化成 （3-14）由功率的定義我們又可以得出 (3-15) （3-16）將式3-15和式3-16代入式3-14，可以將式3-14化簡成為： （3-17）由此我們可以得出滑移裝載機(jī)的行駛速度如下 （3-18）式中：v滑移裝載機(jī)的行駛速度，km/h 液壓系統(tǒng)效率將

34、=0.65，Ne=50kW，f=0.18，G0=3100kg,=0代入式3-17得v,31.5km/h。通過計算可知初始設(shè)計的滑移裝載機(jī)最大行駛速度為12km/h符合設(shè)計要求。3.8滑移裝載機(jī)最大爬坡角的校驗本次設(shè)計將滑移裝載機(jī)的最大行駛速度設(shè)定為20km/h,由此我們可以得出空氣阻力對于滑移裝載機(jī)的作用為Fw=0N。滑移裝載機(jī)的爬坡角可以通過下面的計算公式來計算。 （3-19）將已知數(shù)據(jù)Fx=13763N，G0=25000N代入式3-19,有同樣，我們也可以計算滑移裝載機(jī)在滿載條件下的爬坡角，其計算公式如下 （3-20）將已知數(shù)據(jù)Fx=13763N，G0=25000N，G0=6000N代入式

35、3-19,有空載和滿載條件下，滑移裝載機(jī)的爬坡角均滿足原先設(shè)計的20O爬坡角，因此本次設(shè)計將滑移裝載機(jī)的爬坡角設(shè)計為20O符合設(shè)計。3.9滑移裝載機(jī)輪邊減速器的選型確定作業(yè)的最大驅(qū)動力Fmax設(shè)定滑移裝載機(jī)的滾動摩擦系數(shù)為，則滑移裝載機(jī)正常行駛時所受的滾動摩擦為 （3-21）則滑移裝載機(jī)的最大驅(qū)動力為 （3-22）確定減速機(jī)的輸出扭矩本次設(shè)計滑移裝載機(jī)采用四輪驅(qū)動的形式，初始計算時將每個輪子的牽引力都看做相同的則參考式（5），有 （3-23）式中：FX滑移裝載機(jī)單個輪子的牽引力，N 附著系數(shù) 滾動摩擦系數(shù)代入數(shù)據(jù)可以求得牽引力Fx=7828N,由此我們可以通過力矩公式求得輪胎半軸的扭矩為 T=

36、 （3-24）式中：T輪胎半軸扭矩， 輪胎半徑減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速本次設(shè)計將滑移裝載機(jī)的最大行駛速度設(shè)定為12km/h,即v=200m/min。則減速機(jī)的輸出速度為： （3-25）計算制動力矩1、制動力矩的分配由于滑移裝載機(jī)的載荷前后輪分布不均，實際上滑移裝載機(jī)前后輪所受的滾動摩擦并不相同，并且由于滑移裝載機(jī)的前沖及制動時的慣性也會造成前后輪的制動力矩分布不均，因此需要對滑移裝載機(jī)的前后輪制動力矩進(jìn)行重新分配。一般滑移裝載機(jī)滿載水平運(yùn)輸狀態(tài)以最大行駛速度行駛時，各輪子都制動抱死，出現(xiàn)滑移狀態(tài)時滑移裝載機(jī)的制動力矩最大。此時滑移裝載機(jī)前后輪的制動力計算公式為： （3-26） 式中：F1前輪制動力，N

37、F2后輪制動力，N L2重心距后輪距離，L2=621mm H重心高度，H=500mm 附著系數(shù)將數(shù)據(jù)代入式3-26得：F1=28059N； F2=5579N因此制動力分配比為：因此前后輪在不同路面抱死時，前后輪的制動力要有不同的比例。2、制動減速度設(shè)定滑移裝載機(jī)滿載狀態(tài)時，在水平路面上勻速行駛，且風(fēng)阻力為0。則理論上車輪上的制動力之和應(yīng)等于總附著力，由此我們可以得到減速度的極限值為 （3-27）3、制動距離設(shè)定滑移裝載機(jī)滿載狀態(tài)時，在水平路面上以V=12km/h勻速行駛，且風(fēng)阻力為0。某時刻滑移裝載機(jī)突然剎車，。則理論上最小制動距離為 （3-2）4、制動時間設(shè)定滑移裝載機(jī)滿載狀態(tài)時，在水平路面上以V=12km/h勻速行駛，且風(fēng)阻力為0。則理論上最小制動時間為： （3-2）5、制動力矩（1）行程制動器最大力矩 行程制動器最大力矩按車輛抱死計算最大力矩，前后輪的最大制動力矩的計算如下： （3-30）本次設(shè)計的滑移裝載機(jī)為四輪驅(qū)動，每個減速機(jī)獨(dú)立承擔(dān)一個輪子的運(yùn)動因此。前輪單邊輪子的制動力矩為：后輪單邊輪子的制動力矩為：（2）停車制動器的最大制動力矩停車制動器的最大制動力矩可以按滑移裝載機(jī)在最大爬坡角的時候來計算，其計算公式為： (3-31)式中：M3停車制動最大力矩， G裝載機(jī)滿載自重，N 爬坡角 i傳動比將數(shù)據(jù)代入式3-