大学毕业设计
由总体参数知：Vr?2.7m3 B0?2980mm=2.98m
取：?g=1.45 ?z=1.12 ?K=0.12 ?r=0.38 ?=48° ?1=8° 代入公式3.4得铲斗的回转半径R：
R=1.218m
所以： r??rR?0.38?1.218?0.462m
Lg??gR?1.45?1.218?1.766m LZ??ZR?1.12?1.218?1.38m LK??KR?0.12?1.218?0.146m
一般取铲斗侧壁切削刃相对斗底壁的倾角?0?50?~60?。铲斗与动臂铰销（称下铰接点）距斗底壁的高度h?(0.06~0.12)R。
所以铲斗与动臂铰销距斗底壁的高度：h＝0.104R=0.104×1.218=0.1273m。 2、铲斗容量计算
铲斗容量是装载机的总体参数之一，铲斗几何尺寸初步确定后，应立即进行斗容计算，以检验其是否满足给定的斗容要求，若计算值与要求值不符，则需修改有关尺寸，直至满足要求为止。如前所述，铲斗的斗容量已经系列化，其计算也已标准化，计算方法如下。
(1) 平装斗容
铲斗的平装容量（见图 3-6 ）按式(3.5)计算。 对于有防溢板的铲斗
2 VS?SB0?a2b(m3) (3.5)
3式中 S—有挡板的铲斗横截面面积，㎡；
B0—铲斗内侧宽度，m；
a—挡板高度，m；
b—斗刃刃口与挡板最上部之间的距离，m。
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图3-6 铲斗容量计算
(2) 额定容量
额定容量（见图3-6）按式（3.6）计算。 对于有防溢板的铲斗
b2B0b2??a?c?(m3) (3.6) Vr?VS?863、铲斗截面的计算机辅助设计
装载机铲斗的设计实质是确定铲斗的截面形状和尺寸。用人工设计铲斗截面很繁琐，修改也很麻烦，而用计算机辅助设计铲斗的截面既简单、迅速又准确。下面介绍铲斗截面的计算机辅助设计。
(1) 堆积高度c的计算
利用公式(3.6)计算铲斗容量时，式中c的计算可参照图3-7用下述方法进行。图3-7是额定容量铲斗的横截面，其中挡板 DN 高为ɑ,CD 是铲斗开口长 b,IH 是斗尖至铲斗侧壁的高度c。根据美国汽车工程师手册规定IH
图3-7 额定斗容铲斗的横截面
垂直于CD，且 IK=CK/2 =b/4 。按照通常的设计要求, 挡板DN 应垂直于斗侧壁CN , 所以 △CKH∽△CND 。因而
c?IK?KH?(2) 铲斗的开口长b的计算 由图3-7知
2CN?NO2?CO2?2CO?NOcos??L2g?LZ?2LgLZcos? 22b?CN2?ND2?L2mm g?LK?LZ?2LgLZcos??13301bab??405mm (3.7)
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(3) 铲斗横截面S的计算
如图3-8所示，铲斗平装容量横截面面积S由5块基本几何图形组成。
S?S1?S2?S3?S4?S5
式中 S1—扇形 AGF 的面积，
S2—直角三角形△GFN 的面积，
S3—直角三角形△GAC 的面积，
图3-8 铲斗截面计算
S4—三角形△CGN 的面积，
S5—直角三角形△CND 的面积，
S1??GF?2?360360??11?r?S2?GF?FN?r?Lz??0.079㎡
??22?tan??2?????11?r?S3?GA?CA?r?Lg???0.1705㎡
?22?tan??2???(180??)?r2?(180??)?0.246㎡
S4?l(l?CN)(l?CG)(l?NG)?0.1758㎡
S5?112ND?CN?LkL2z?Lg?2LgLzcos??0.097㎡ 22所以： S?S1?S2?S3?S4?S5?0.246?0.079?0.1705?0.097?0.1758?0.7683㎡
2铲斗的几何斗容量按式(3-5)计算：VS?0.7683?2.98??0.1462?1.33?2.2535?2.25m3
3额定斗容按式(3.6)计算Vr?2.25?0.496?2.74?2.7m3
3.3 动臂设计
3.3.1对动臂的设计要求
(1) 结构简单，容易制造； (2) 受力合理，强度，刚度足够。
3.3.2 动臂铰点位置的确定
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动臂铰点位置的确定，应在总体参数己确定后，以及铲斗主要尺寸确定后进行。动臂与铲斗连接点也称下铰点，其下限位置应保证铲斗正常工作位置和下挖掘位置还有铲斗在运输位置时，仍与轮胎保持有定问隙为准，而且下铰点与地而应有200～300㎜的离地间隙。其上限位置应保证铲斗有最大卸载高度、卸载角度及最小卸载距离。其具体位置可用作图方法来确定，根据铲斗形状、几何尺寸及铲斗与地面应保持的角度α可以确定下铰点，然后将铲斗转置运输位置并留出定间隙，绘出轮胎位置，再B1的下限位置hB（见图3-9）
根据最大卸载高度Hsmax、最小卸载lsmin及卸载角度β要求，可以确定下铰点上限位置。
图3-9 确定动臂铰点位置及长度计算图
动臂与机架的连结点A(上铰点)应在B1B连线的垂直平分线上。当其他要求不变时，A点的前后位置将影响动臂的长度lD、动臂的回转角ψ、动臂伸出最大距离以及铲斗在升起
lA增大则动臂增长而动臂回转角ψ将会减小，时摆动的角度。A 点与前轮中心的距离为lA，
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且动臂伸出距离减小，提高装载机在铲斗最人伸出时的稳定性。因此，在总体布置允许的条件下，lA可以适当的增大，但也会增加司机室布置的困难，一般动臂转动的角度ψ在80~90°（如图3-9所示）。 动臂与车架铰点的高度通常取：
HA??1.5~2.5?R?1.784?1218?2172.8mm (3.8)
式中 R—铲斗回转半径(m)
(1) sin?'?h/R 即 ?'=6°
动臂处于最低位置时，铲斗斗底与地面成3-5°倾角，取δ=5°则下铰点B的下限位置：
hB=Rsin(α’+δ) =1.218×sin(6°+5°)=0.2324m
在230~300mm的范围内，故合理。 (2) 下铰点B的上限位置：
hB1=Rsin(α’+β)+Hsmax=1.218×sin(6+45°)+3.18 =4.1265m
3.3.3动臂长度lD的确定
(1) 动臂长度计算
动臂铰点位置确定之后，按定比例作图即可直接求得。除此之外，也可以按图3-9利用几何关系可求出动臂的长度： lD??lsmin?Rcos??'????lB?2??Hsmax?HA?Rsin??'????2 (3.9)
式中 lsmin—铲斗最小卸载高度，单位m；
R—铲斗回转半径，单位m；
?'—铲斗回转半径与斗底夹角，单位度；
?—铲斗最大卸载高度时的最大卸载角，单位度；
lB—动臂与车架连接铰点到装载机前面外廓部分（轮胎）的水平距离，单位m；
Hsmax—最大卸载高度，单位m； HA—动臂与车架连接铰点高度，单位m；
lD—动臂的长度，单位m 。
则取： lsmin=1274mm ?'=6° R=1218mm ?=45° Hsmax=3180mm
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