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HA=2172.8mm lB=1628.8mm
把参数代入公式（3.9）则求得：lD=2895mm=2.895m (2) 动臂转动的角度
??2arcsin?HA?hB?/lD?84.17?，在80~90°的可选范围内，故合适。
(3) 验算最小距离
lsmin?lD?lB?1266.2 mm
可近似的看作1274mm, lD的长度满足总体尺寸的要求。
3.3.4动臂结构和形状的确定
动臂的形状按其纵向中心线形状可分为直线形和曲线形两种。如图3-10所示。
直线行动臂结构简单，制造容易，而且受力情况好，通常正转式连杆工作装置多采用这种形式；曲线型动臂一般常用于反转式连杆作装置，这种形式的动臂可使反转式连杆工作装置布置更为合理。而这次设
(a) 曲线形 (b)直线形
图 3-10 动臂形式
计选着曲线形动臂。
( a )单板型 ( b )双板型 ( c )工字型 ( d )箱型
图 3-11 动臂断面形状
动臂的断面机构形式有单板、双板和箱形，如图 3-11。许多装载机采用单板，这种动臂机构简单，工艺性好，但抵抗受扭的刚性较差；大中型装载机多采用双板形或箱形断面结构的动臂，可以改善单板动臂受扭刚度不好的影响。为了减少动臂的重量，动臂的断面尺寸可按等强度设计。
本次设计采用的是曲线形单板动臂，这样不但结构简单容易制造，而且经济性好。
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3.4 连杆机构的设计
3.4.1工作装置连杆机构的类型
综合国内、外轮式装载机的工作装置的形式，主要有7种类型的连杆机构。按工作机构的构件数不同，可分为三杆、四杆、五杆、六杆和八杆连杆机构。按输入杆和输出杆的转向是否相同又分为正转和反转连杆机构。7种连杆机构如图3-12所示。
(1)正转八杆机构
正转八杆机构见图3-12(a)。此机构在转斗油缸大腔进油时转斗铲取，所以掘起力较大；各构件尺寸配置合理时，铲斗具有较好的举升平动性能；连杆系统传动比较大，铲斗能获得较大的卸载角和卸载速度，因此卸载干净、速度快；由于传动比大，还可适当减小连杆系统尺寸，因而司机视野得到改善，但是一定要“适当”，否则易使连杆系统倍力系数减小，影响掘起力发挥。
正转八杆机构的主要缺点是机构复杂，不易实现铲斗自动放平。 (2)转斗油缸前置式正转六杆机构
转斗油缸前置式正转六杆机构见图3-12(b) 。此机构的转斗油缸与铲斗和摇臂直接连接，该工作机构由两个平行四杆机构组成，它可使铲斗具有很好的平动性能。它比八杆机构简单，司机视野较好。这种机构的缺点是转斗时油缸小腔进油，掘起力相对较小；连杆系统传动比小，使得转斗油缸活塞行程大，油缸加长，卸载速度不如八杆机构；由于转斗油缸前置，使工作机构前悬增大，影响整机稳定性和行驶的平稳性；也不能实现铲斗的自动放平。
(3)转斗油缸后置式正转六杆机构
转斗油缸后置式正转六杆机构见图3-12(c)。此种机构与上述前置式油缸相比，前悬较大、传动比较大、活塞行程较短；有可能将动臂、转斗油缸、摇臂和连杆设计在同一平面内，从而简化了结构，改善了动臂和铰销的受力状态。缺点是转斗油缸与车架的铰接点位置较高，影响司机视野；转斗时油缸小腔进油，掘起力相对较小。为了增大掘起力，需提高液压系统压力或加大转斗油缸直径，这样质量会增大。
(4)转斗油缸后置式反转六杆机构
转斗油缸后置式反转六杆机构见图3-12(d)。这种机构有如下优点：a .转斗油缸大腔进油时转斗，并且连杆系统的倍力系数能设计成较大值，所以可获得较大的掘起力；b.恰当地选择各构件尺寸，不仅能得到良好的铲斗平动性能，而且可以实现铲斗的自动放平；
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(a)正转八杆机构 (b)转斗油缸前且式正转六杆机构
(c)转斗油缸后置式正转六杆机构 (d)转斗油缸后里式反转六杆机构
(e)正转四杆机构 (f)正转五杆机构
(g)动胃可伸缩式三杆机构 图3-12 轮式装载机工作装置机构类型
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1—动臂伸缩油缸． 2—转斗油缸． 3—动份举升油缸． 4—铲斗后开口油缸 c．结构十分紧凑，前悬小，司机视野好。缺点是摇臂和连杆布置在铲斗与前桥之间的狭窄空间，容易发生构件相互干涉。
(5) 正转四杆机构
正转四杆机构见图3-12 ( e )。它是7种连杆机构最简单的一种，容易保证四杆机构实现铲斗举升平动，此机构前悬较小。缺点是转斗的油缸小腔进油，油缸输出力较小，又因连杆系统倍力系数难以设计出较大值，所以转斗油缸活塞行程大，油缸尺寸小；此外，在卸载时活塞杆易与斗底相碰，所以卸载角减小。为避免碰撞，需把斗底制造成凹形，因而既减小了斗容，又增加了制造困难，而且铲斗也不能实现自动放平。
(6) 正转五杆机构
正转五杆机构见图3-12 ( f )。为克服正转四杆机构卸载时活塞杆易与斗底相碰的缺点，在活塞杆与铲斗之间增加一根短连杆，从而使正转四杆机构变成为正转瓦杆机构。当铲斗翻转铲取物料时，短连杆与活塞杆在油缸拉力和铲斗重力作用下成一直线，如同一杆；当铲斗卸载时，短连杆能相对活塞杆转动，避免了活塞杆与斗底相碰。此机构的其他缺点仍如正转四杆机构。
(7) 动臂可伸缩式三杆机构
动臂可伸缩式三杆机构见图3-12 ( g ) 。它的最大特点是动臂可借助油缸1进行伸缩。这种机构的铲斗插人工况是靠动臂伸出实现的，它解决了靠机器行走插人易使轮胎严重磨损问题；卸载时可伸出动臂，以获得较大的卸载高度和卸载距离；而运输工况时可缩回动臂，以减小前悬，从而提高了行驶的稳定性。这种机构的缺点是既不能实现铲斗平动，又不能实现铲斗自动放平，结构亦比较复杂。
综上分析可知，反转六杆工作机构优点较多，能比较理想地满足铲、装、卸作业要求，所以它在露天装载机和地下铲运机上都得到广泛的应用。因此,本次设计工作装置采用反转六杆连杆机构。
3.4.2连杆机构的设计要求
不管用什么方法确定各铰接点的坐标值，但最终都必须满足对工作机构设计提出的各种要求。在运动学方面，必须满足铲斗举升平动、自动放平、最大卸载高度、最小卸载跟离和各个位置的卸载角等要求；在动力学方面，主要是在满足挖掘力、举升力和生产率的要求前提下，使转斗油缸和举升油缸的所需输出力及功率尽量减小。
在设计反转六杆工作机构时，要注意的是，一定要保证机构在各种工况的各个位置都能正常工作，不得出现“死点”、“自锁”和“机构撕裂”等机构运动被破坏的现象。目前，工作装置连杆机构尺寸参数的设计主要有两种方法，即图解法和解析法。所以在设计时要
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满足一下几点：
(1) 动臂从最低位置到最大卸载高度的提升过程中，保证斗中料不撒落，铲斗后倾角的变化尽量小（一般不超过15°）；
(2) 在动臂提升高度范围内的任意位置,铲斗的卸载角不小于45°，以保证铲斗能卸净物料；
(3) 作业时与其他的构件无运动干涉； (4) 使驾驶员工作方便，安全及视野宽阔。
(5) 最小传动角不小于10o，以便提高传动效率和减少铰销的挤压应力。
3.4.3连杆机构尺寸参数设计及铰点位置确定
图解法比较直观，易于掌握，是目前工程设计时常用的一种方法。图解法是在初步确定了最大卸载高度、最小卸载距离、卸载角、轮胎尺寸和铲斗几何尺寸等整机主要参数后进行的，它通过在坐标图上确定工况Ⅱ（见图3-13）时工作机构的9个铰接点的位置来实现。
(1) 动臂与铲斗、摇臂、机架的三个铰接点 G 、B 、A 的确定
1) 确定坐标系如图3-13所示，先在坐标纸上选取直角坐标系xOy，并选定长度比μ。
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