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图3-2 铲斗
3.3铲斗的设计
铲斗宽度BK应大于轮胎外侧宽度100-200毫米，以防止铲掘物料所形成的阶梯地面，而损伤轮胎侧面和容易打滑而影响牵引力。
铲斗的回转半径R是指铲斗的转铰中心B与切削刃之间的距离(图3-2)。由于铲斗的回转半径R不仅影响铲起力和插入阻力的大小，而且与整机的总体参数有关。因此铲斗的其它参数依据它来决定。铲斗的回转半径R可按下式计算
R?Vr?????1.2B0?0.5?g(?z??kcos?1)sin???2cot?0.5?1??r??2?180??????????? （3-1）
式中Vr——几何斗容量 ( 图3—2中所示阴影断面 ) ，
B0—铲斗内侧宽度(米)，取3000mm；
?g —铲斗斗底长度系数，通常?g?1.4~1.5；
?z—后斗壁长度系数，通常?z?1.1~1.2；
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?k——挡板高度系数，通常?k?0.12~0.14；
?R——斗底和后斗壁直线间的圆半径系数，通常?R?0.35~0.40； ?1——挡板与后斗壁问的夹角，通常?1?50~100；
?0——斗底和后斗壁间的夹角，通常?0?480~520。 将以上各参数代入公式（3-1）得：
R?Vr????????1.2B0?0.5?g(?z??kcos?1)sin???2cot?0.5?1??r?????
2?180?????=1206mm
斗底长度Lg是指由铲斗切削刃到斗底与后斗壁交点的距离：
Lg??gR?1.50R?1809mm
后斗壁长度LZ是指出后斗壁上缘到与斗底相交点的距离：
LZ??z=1.15R?1387mm
挡板高度LK：
LK??KR?0.13R?157mm
铲斗圆弧半径R1：
R1??RR?0.4R?482mm 铲斗与动臂铰销距斗底的高度:
hb?(0.06~0.12)R?0.087R?105mm
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第四章 工作装置结构设计
根据给定的设计说明书进行工作装置结构设计，工作机构的基本给构如图4-1所示。由铲斗1、动臂2、连杆3、摇臂4、转斗油缸5，举升油缸6等组成。
图4-1工作装置简图
工作装置结构设计包括：
1．确定动臂长度、形状及与车架的铰接位置； 2．确定动臂油缸的铰接位置及动臂油缸的行程；
3．连杆机构(动臂、铲斗、转斗油缸、摇臂、连杆等)的设计。
工作装置的设计应符合以下几点要求：
1．保证满足设计任务书中所规定的使用性能及技术经济指标的要求，如最大卸载高度、最大卸载距离、在任何位置都能卸净物料并考虑可换工作装置等。 2．保证作业时与其它构件无运动干涉。
3．保证驾驶员有良好的劳动条件，如工作安全、视野开阔、操作简便等
4.1 动臂的设计
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4.1.1 动臂铰点位置的确定
动臂与铲斗的铰点称为动臂下铰点。其下限位置应保证铲斗正常工作位置和下挖位置以及铲斗在运输位置时，仍与轮胎保持有一定间隙，而且下铰点与地面应有250～300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。其位置可用作图法来确定。
根据铲斗形状、几何尺寸及铲斗与地面应保持的角度可以确定下铰点B1的下限位置，然后将铲斗转至运输位置并留出一定间隙，绘出轮胎位置，再根据最大卸载高度、卸载角度、及最小卸载距离的要求，确定上铰点的位置。动臂与机架的连接点A应在B1Bi连线的垂直平分线上，当最大卸载高度和最小卸载距离一定时，上铰接点的前后位置影响动臂的长度ld、动臂的回转角?及动臂最大伸出时的稳定性。lA大，动臂增大，动臂回转角?减小，倾翻力矩小，提高了装载机在铲斗最大伸出时的稳定性，所以在允许的情况下希望lA大些。动臂与车架铰接点的高度通常取：（R0是回转半径）
动臂回转角度通常取80~90度，取 80度。
铲斗在最大卸载位置时斗尖距原点的距离为263.8mm。 由此可确定上铰点的位置，A点在两个铰点的垂直平分线上， 由作图可得动臂长度： lD?[lsmin?R0cos(????)?lB]2?[Hsmax?HA?R0sin(????)?lB]2
（4-1）
由设计任务书知：最大卸载高度Hsmax?3200mm，lsmin?1250mm 代入得：
lD?1206mm。
4.1.2 动臂的形状与结构的确定
动臂的形状一般可分为直线型和曲线形两种，如图4-3，直线形动臂结构简单，制造容易，并且受力情况较好，通常正转式连杆工作装置采用较多；曲线形动臂，一般反转式连杆采用较多，这种结构形式的动臂可以使工作装置的布置更为合理。
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图4-2 动臂铰点的确定
动臂的断面结构形式有单板、双板和箱型三种。单板动臂结构简单、工艺性好、但其强度和刚度较低，小型装载机采用较多，大、中型装载机对动臂的强度和刚度要求较高，则多采用双板或箱型断面的动臂。为了减轻工作装置的重量，动臂的断面尺寸一般按等强度来设计。
图4-3 动臂结构
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