2012届机械设计制造及其自动化（工程机械）专业毕业设计（论文）
图3-4 曲面板
a-抛物线型 b-I类渐开线型 c-II类渐开线型
然而，抛物线与圆滑的形状很近似，考虑到两者性能上也很近似，且圆弧的制造工艺性比抛物线好，所以现代推土机均采用圆弧曲面。 3.1.2推土铲的结构
见图3-5可见，曲面板与刀刃连接在一起，并在其背面和端面用钢板封闭成箱形结构。
图3-5 推土铲的结构
1-底板 2-托板 3-下支座 4-下横梁 5-球铰座 6-横版 7-角板 8-曲面板 9-上支座 10-上横梁
11-后筋板 12-侧板 13-前加强板 14-侧加强板 15-刀角 16-切削刃 17-螺钉
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TY180型履带式推土机工作装置的结构设计
这样，既能减轻推土铲的重量，有加强了它的刚度，这是大型推土机的推土铲普遍采用的一种结构形式。
从外形来看，推土铲有直线型和U型两种（图3-6）。直线型推土铲可以是固定式或回转式的。装在大型推土机上的推土铲的特点是；固定式、高而窄。它可以再保证应有的铲土容量的条件下具有大的比切力，以便有能力铲掘坚实土壤，然而它的推运距离不大。
图3-6 直线型和U型推土铲
a）大型推土机直铲 b）中型推土机直铲 c）U型铲
直线型推土铲的缺点是在退运过程中两侧漏损严重，影响生产效率。因此专门用来长距离推运松散土壤或其他散状物料时，采用U型铲比较合适。
3.2 顶推架
顶推架是推土铲的支撑件。在结构上能保证推土铲实现各种作业位置。因此，设计时应首先满足运动学上的要求，当然，也要满足强度、刚度和耐磨性的要求。因此地面给推土机行走机构的强大推力，是经过顶推架传给推土铲的，它受到的作用力大而且复杂。
目前对于大型推土机的顶推架，基本上有两种结构类型；一种是适用于回转式推土铲的拱形钢架；另一种是适用直线型固定式推土铲的直线型钢架。 3.2.1拱形钢架
目前已提到，它适用于回转式推土铲作业的动作要求，其中间突出，用铰、球与推土铲联接，并在两端各用两根斜拉杆将推土铲与拱形钢架相固定。调整相应撑杆的
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长度，就可以改变推土铲的切削角δ、侧倾角ξ和回转角ф，并在操纵油缸的作用下实现推土铲的升、降动作。
四根撑杆在正常位置时，推土铲处于正铲位置，如图3-7a所示，此时每端的两根撑杆所在的平面可以使平行的，也可以是不平行而呈某一夹角，但是它们的位置时相互对称的。同时等量地调整撑杆2、3，可以改变推土铲的切削角δ；同时缩短或者伸长撑杆1、3，而伸长或缩短撑杆2、4，侧可以改变推土铲的侧倾角ε，如图3-7b所示。调整撑杆长度时所能获得的角度变化量，很容易通过作图法加以确定。
图3-7 推土机工作装置的调整 a）正铲位置 b）侧倾位置
在推土铲实现ξ值的侧倾角时，每端的两份撑杆所在的新位置已经离开了它原来所在的平面，理论上讲这只有撑杆之两端各以球铰与推土铲和拱形钢架相连接时才有可能实现撑杆的空间运动。但是实际结构是撑杆与拱形钢架的连接采用平面运动的铰销。之所以允许用平面铰代替空间铰的原因，是由于调整的侧倾角ξ很小，撑杆较长，因此撑杆的空间角位移量很小，铰销的配合间隙一般比较大，是以补偿撑杆空间角位移的需要。本此设计的是用的拱形钢架结构，这种结构受力可以补偿，结构稳定，广泛用于土石方开挖或平整路面施工当中。 3.2.2直线型钢架
从结构力学的观点来看，在相同的顶推力作用下，直线型钢架的受力情况比拱形钢架好。此外，在大型推土机上，如前所述，多为固定式推土铲，因此大型推土机多采用直线型钢架。
直线型钢架有三种结构型式；即水平斜撑杆直接与推土铲相连接、具有横拉杆的铰接式顶推梁、与机体用横拉杆相连接的顶推梁。
这种结构形式如图3-8所示，水平斜撑杆直接与推土铲相连接。这种方案的优点是结构简单、侧向力由两根顶推梁直接传给台车架。在这种结构形式下工作。顶推架的整体受力情况不均衡，推土机的运行不稳定，工作效率不高。
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图3-8 水平撑杆直接与推土铲连接 a） 结构简图 b）受力简图
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第4章 TY180履带式推土机的工作装置结构设计
4.1 推土铲的结构参数
推土铲的结构参数影响到推土机的整体工作性能，包括推土铲的宽度与高度，曲面板的曲率半径等等。 4.1.1推土铲的宽度和高度
推土铲的宽度和高度标志着它的容量，并且与推土机的功率相适应。但是，推土机级别不同，其推土铲宽度与高度之比则不同。一般来说，中小型推土机的推土铲的宽高比例较大，而大型推土机的则比较小。这是应为在不同的推土条件下，为保证其作业能力，推土铲应具备相应的比切力。换言之，由于比切力的要求不同，推土铲才有相应的宽高比例。因此，适应于不同级别芙蓉推土机的比切力，既是推土铲宽度和高度的决定因素，也是考核推土铲能否适应作业条件的评价或验证参数。在设计上，它的选取是要慎重加以考虑的。表4-1所列比切力值可供参考[3]。
表4-1比切力
土质条件 土 壤 种 类 参数 刀片水平比切力（N/cm） 刀片垂直比压入力（N/） I II III IV 150以下 200—300 400—450 600以上 100以下 120—200 250—350 350以上
切削刃的水平比切力：
q切削刃的垂直比压力：
sp?pkpBgN/cm (4-1)
2 q式中：
cz?pzFN/cm (4-2)
——履带式推土机额定牵引力，N； ——推土铲宽度，cm；
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