式中：Vr是铲斗的额定容量，单位是m3；
B0是铲斗的内侧宽度，单位是m；
λ1铲斗的斗底长度系数，λ1=1.40～1.53； λ2后壁的长度系数，λ2=1.1～1.2； λ3挡板的高度系数，λ3=0.12～0.14； λ4圆弧的半径系数，λ4=0.35～0.4； γ张开角,为45°～52°；
γ1是挡板与后壁间的夹角，选择γ1时应使侧壁切削刃与挡板的夹
角为90°。
在设计当中，铲斗的额定容量Vr=3m3。
铲斗的内侧宽度 B0 如下计算：
B0=b+bw+(0.1～0.2)-2a (4-2)
式中：b是装载机轮距，单位是m；
bw是轮胎宽度，单位是m；
a是铲斗侧壁切削刃厚度，单位是m。 取b=2200mm，bw=600mm，a=25mm。 得B0=2900mm
取λ1=1.48，λ2=1.14，λ3=0.13，λ4=0.37，γ=50度，γ1=13
度。
得R=1219mm
3，铲斗截面各边尺寸的计算 斗底长度Lg：
Lg?R?1 （4-3）
斗后壁长度Lz：
Lz?R?2 （4-4）
挡板高度Lk：
Lk?R?3 （4-5）
斗底圆弧半径r：
r?R?4 （4-6）
得：Lg=1804mm，Lz=1390mm，Lk=159mm，r=451mm。 4，斗容的验算 铲斗的额定容量Vr：
Vr?SB0?2a2b/3?b2B0/8??a?c?b2/6 （4-7）
式中：S是铲斗平装容量横截面，单位是平方米；
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a是挡板高度，单位是m； b是铲斗开口长，单位是m； c是堆积高度，单位是m。 A，铲斗截面积S的计算
铲斗平装容量横截面积S由5块基本几何图形组成。如图5-4所示。
图4-4铲斗截面积计算图
铲斗横计算式如下面积：
S?S1?S2?S3?S4?S5 （4-8）
式中：S1是扇形AGF的面积，单位是平方米； S2是直角三角形△GFN，单位是平方米； S3是直角三角形△GAC，单位是平方米； S4是三角形△CGN，单位是平方米；
S5是直角三角形△CND，单位是平方米。
经计算得： S1=0.231平方米，S2=0.096平方米，S3=0.189平方米，S4=0.239平方米，S5=0.111平方米
可知，S=0.865平方米。 B，铲斗开口长b的计算
b2?DN2?CN2（4-9）
由此得b=1410mm。 C，铲斗堆积高度c的计算
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图5-5是额定容量铲斗的横截面积，其中挡板DN高为a，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。
KN=DN*CK/CN （4-10） c=IK+KH （4-11）
得c=433mm。
图4-5铲斗斗容校核图
把以上相关数据带到式5-7中，得额定斗容Vr=3.0092立方米。经计算，满足要求。
4.3工作装置连杆机构设计
综合国内、外轮式装载机的工作装置的形式，主要有七种类型的连杆机构。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传和反转连杆机构。
本次设计，工作装置选取反转六杆工作机构。反转六杆工作机构简图如图4-6所示。它由转斗机构和动臂举升机构两个部分组成。
转斗机构由转斗油缸CD、摇臂CBE、连杆FE、铲斗GF、动臂GBA和机架AD六个构件组成。实际上它是由两个反转四杆机构---GFEB和BCDA所串联而成。当举升动臂时，若假定动臂为固定杆，则可把机架AD视为输入杆，把铲斗GF看成输出杆，由于AD和GF转向相反，所以把此机构称为反转六杆机构。
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举升机构主要由动臂举升油缸HM和动臂GBA构成。 若把油缸分解成两个活动构件和一个移动副，则反转六杆工作机构的活动构件数n=8，运动低副数PL=11，应用计算机构自由度公式F=3n-2PL,可得其自由度为2。因为两个油缸均为运动部件，所以整个机构由确定的运动。 当举升油缸闭锁时，启动转斗油缸，铲斗将绕G点做定轴转动；当转斗油缸闭锁，举升油缸运动时，铲斗将作复合运动，即一边随动臂对A点作牵连运动，同时又相对动臂绕G点作相对转动。
I-插入工况；II-铲装工况；III-最高位置工况；IV-最高卸载工况；V-低位卸载工况
图4-6反转六杆机构结构简图
4.3.1确定动臂长度、形状与车架的铰接位置
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1，确定动臂与铲斗的铰接点G
把已经设计好的铲斗横截面外轮廓图画在x0y直角坐标里，斗尖对准坐标原点0，斗前壁与x轴呈4°。此为铲斗插入料推时位置，即为工况Ⅰ。
由于G点的x坐标值越小，转斗掘起力就越大，所以G点靠近o点是有利的，但它受斗底和最小离地高度的限制，不能随意减小；而G点的y坐标值增大时，铲斗在料堆中的铲取面积增大，装的物料多，但这样缩小了G点与连杆铲斗铰接点F的距离，使掘起力下降。此外，在铲斗的设计中，已经确定铲斗的回转半斤R为1219mm。
综合考虑各种因素的影响，根据坐标图上工况I时的铲斗实际状况，取G点的坐标为（1200，215）。
图4-7动臂结构布置示意图
2，确定动臂与车架铰接点A
①，以G点为圆心，使铲斗顺时针转动，至铲斗斗口与x轴平行为止，即工况II。
②，把已选定的轮胎外廓图画在坐标图上。作图时，应使轮胎前缘与工况II时铲斗后壁的间隙尽量小些，目的使机构紧凑、前悬小。取为425mm；轮胎中心QZ的y坐标值应等于轮胎的工作半径。
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