推土機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)

哈爾濱理工大學(xué)業(yè)設(shè)計(jì)題目推土機(jī)工作裝置設(shè)計(jì) 院、系：機(jī)械動(dòng)力工程學(xué)院 推土機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)摘要推土機(jī)作為鏟土運(yùn)輸機(jī)械中最具代表性的機(jī)種之一，是由許多部件組合起來的一個(gè)整體，其整機(jī)性能不僅取決于每個(gè)部件的品質(zhì)，而且取決于各部件之間的相互協(xié)調(diào)。推土工作裝置是推土機(jī)的重要部件,其設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)劣將直接影響到推土機(jī)的性能。在全面了解履帶式推土機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)優(yōu)化履帶式推土機(jī)工作裝置。文中詳細(xì)敘述了履帶式推土機(jī)的總體設(shè)計(jì)、推土工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中各部件的鉸接方案的確定以及參數(shù)的計(jì)算過程，包括推土鏟的設(shè)計(jì)與計(jì)算、松土器的設(shè)計(jì)與計(jì)算、工作裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、頂推梁的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核、推土機(jī)作業(yè)阻力的計(jì)算等，完成了符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求的履帶式推土機(jī)的工作裝置關(guān)鍵詞履帶式推土機(jī)；工作裝置；液壓；強(qiáng)度校核DesignofWorkInstallmentonBulldozerAbstractBulldozerscrapingtransportmachinerywastherepresentativeofthetypesofplaneswhichiscombinedmanycomponents.Itsoverallperformancedependsnotonlyonthequalityofeachcomponent,butalsodependonthemutualcoordinationofalltheparts.Inbladebulldozer,workingdeviceisanimportantcomponent.Itsdesignparameterswillimpactontheperformanceofthebulldozers.Basedonacomprehensiveunderstandingoftractorstructureandworkingprinciple,designtractorequipmentandprocesssimulationareintrduced.Thispaperdescribesthecrawlertractor,theoveralldesignBladeworkingdevicestructuredesignofthevariouscomponentshingedprogramandthecalculationprocess.Thispaperalsodescribesincludingthebladedesignandcalculation,scarificationofdesignandcomputation,theequipmenthydraulicsystemdesign,pushingbeamdesignandstrengthcheck,andcalculatesforthebulldozersresistanceoperationsanddesignforprocesssimulationsystem.ThethesiscompletswiththedesignofthetechnicalrequirementsofthecrawlertractorattachmentsKeywordsBulldozer；Equipment；Transport；MachineryScraper目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 IAbstract II\o"CurrentDocument"第1章緒論 1\o"CurrentDocument"1.1 課題背景 1\o"CurrentDocument"國內(nèi)外研究狀況和研究成果 1\o"CurrentDocument"1.3 對(duì)課題的研究方法 2\o"CurrentDocument"1.4 預(yù)期結(jié)果和意義 2\o"CurrentDocument"第2章履帶式推土機(jī)的總體設(shè)計(jì) 3\o"CurrentDocument"2.1推土機(jī)各部件結(jié)構(gòu)型式的選擇 3\o"CurrentDocument"2.1.1傳動(dòng)系統(tǒng) 3\o"CurrentDocument"2.1.2操縱系統(tǒng) 4\o"CurrentDocument"2.1.3工作裝置 4\o"CurrentDocument"2.1.4液壓系統(tǒng) 5\o"CurrentDocument"2.1.5電氣系統(tǒng) 5\o"CurrentDocument"2.1.6駕駛室及儀表盤 5\o"CurrentDocument"2.2推土機(jī)作業(yè)阻力的計(jì)算 5\o"CurrentDocument"2.2.1鏟刀反力的計(jì)算 5\o"CurrentDocument"2.2.2工作阻力的計(jì)算 6\o"CurrentDocument"2.2.3鏟刀極限提升力的計(jì)算 6\o"CurrentDocument"推土機(jī)總體參數(shù)的選擇與計(jì)算 7\o"CurrentDocument"2.3.1確定有效牽引力 7\o"CurrentDocument"2.3.2推土機(jī)行駛速度的分析 7\o"CurrentDocument"最大切土深度與最大提鏟高度的確定 7\o"CurrentDocument"2.3.4推土機(jī)行走系統(tǒng)參數(shù)的確定 7\o"CurrentDocument"2.3.5最小離地間隙的確定 8\o"CurrentDocument"2.3.6履帶式推土機(jī)驅(qū)動(dòng)橋總體結(jié)構(gòu) 9\o"CurrentDocument"2.3.7整機(jī)牽引性能分析 9\o"CurrentDocument"2.3.8經(jīng)變速器、主傳動(dòng)和最終傳動(dòng)傳遞的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速 9\o"CurrentDocument"2.4推土機(jī)的總體布置 11\o"CurrentDocument"2.4.1發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的布置 11\o"CurrentDocument"頂推梁與臺(tái)車架的鉸點(diǎn)位置的確定 12\o"CurrentDocument"駕駛室的布置 12\o"CurrentDocument"2.5本章小結(jié) 12\o"CurrentDocument"第3章宣工TY165液力推土機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"3.1推土機(jī)工作裝置的組成 13\o"CurrentDocument"3.2推土鏟的設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"3.2.1推土鏟結(jié)構(gòu)的確定 13\o"CurrentDocument"3.2.2推土作業(yè)裝置主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸的確定 14\o"CurrentDocument"3.2.3推土工作裝置運(yùn)動(dòng)分析 16\o"CurrentDocument"3.3松土器的設(shè)計(jì) 20\o"CurrentDocument"3.3.1松土器結(jié)構(gòu)的確定 20\o"CurrentDocument"3.3.2松土器參數(shù)選擇 213.3.3松土齒切削阻力 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.3.4松土齒材料的選用 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.4.1作業(yè)工況下推土機(jī)驅(qū)動(dòng)功率及轉(zhuǎn)矩計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.4.2液壓驅(qū)動(dòng)裝置輸入功率及轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.4.3行走速度的計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.5頂推梁強(qiáng)度計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.5.1鉸點(diǎn)反力的計(jì)算 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.5.3頂推梁內(nèi)力分析 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.5.4頂推梁強(qiáng)度分析 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.6本章小結(jié) 錯(cuò)誤！未定義書簽。結(jié)論 錯(cuò)誤！未定義書簽。致謝 錯(cuò)誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤！未定義書簽。附錄 錯(cuò)誤！未定義書簽。第1章緒論1.1課題背景推土機(jī)作為鏟土運(yùn)輸機(jī)械中最具代表性的機(jī)種之一，它的發(fā)展代表了一個(gè)國家工程機(jī)械設(shè)計(jì)、制造的水平，因此在國內(nèi)外企業(yè)界都受到高度重視。近年來，隨著建筑施工和資源開發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)工程機(jī)械需求量迅速增加，因而對(duì)其可靠性、維修性、安全性和燃油經(jīng)濟(jì)性也提出了更高的要求。隨著微電子技術(shù)向工程機(jī)械的滲透，現(xiàn)代工程機(jī)械日益向智能化和機(jī)電一體化方向發(fā)展。自20世紀(jì)90年代以來，國外工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，在廣泛應(yīng)用新技術(shù)的同時(shí)，不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。繼完成提高整機(jī)可靠性任務(wù)之后，技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)在于增加產(chǎn)品的電子信息技術(shù)含量和智能化程度，努力完善產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，改善駕駛?cè)藛T的工作條件，向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。國內(nèi)外研究狀況和研究成果推土機(jī)是鏟土運(yùn)輸機(jī)械中最具代表性的機(jī)種之一，被廣泛用于土石基礎(chǔ)施工中。推土機(jī)在我國經(jīng)歷了修造、仿制改進(jìn)、引進(jìn)消化、嫁接改造等發(fā)展階段。建國初期的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，我國尚無能力設(shè)計(jì)制造推土機(jī)這樣的重型機(jī)械。1958年，天津建筑機(jī)械廠在前蘇聯(lián)斯大林80履帶式拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上成功地研制出了推土工作裝置，這是我國的第一臺(tái)推土機(jī)——移山E80履帶式推土機(jī)。其工作裝置為絞盤控制，配置了干拉式離合器和轉(zhuǎn)向離合器、板彈簧懸掛、螺桿張緊履帶裝置、支重輪為黃油潤(rùn)滑、汽油機(jī)輔助啟動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)等。這就是我國第一代履帶式推土機(jī)的雛形，也是相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)國內(nèi)推土機(jī)發(fā)展的基礎(chǔ)。之后，我國進(jìn)口了一定數(shù)量的推土機(jī)，讓我們初步領(lǐng)略到了日、美等國先進(jìn)的推土機(jī)技術(shù)。通過對(duì)進(jìn)口樣機(jī)的研究，國內(nèi)企業(yè)開始探索借鑒進(jìn)口產(chǎn)品的技術(shù)改進(jìn)我國推土機(jī)的部分結(jié)構(gòu)，包括將工作裝置的絞盤控制改為液壓控制，在仿制改進(jìn)過程中也逐漸形成了一支自己的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍，以日本小松的D80A—7、D80A—12、D80A—15等為樣機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)了88kw（120馬力）、103kw（140馬力）和110kw（150馬力）等不同功率的履帶式推土機(jī)。改革開放給我國推土機(jī)行業(yè)帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇，從20世紀(jì)70年代末至今，我國已引進(jìn)推土機(jī)近10個(gè)系列，16個(gè)基本機(jī)型。這些機(jī)型的引進(jìn)，不但給我國推土機(jī)產(chǎn)品帶來了先進(jìn)的技術(shù)和專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而且使我們通過各種方式接觸到了先進(jìn)的制造技術(shù)、工藝手段、檢測(cè)手段以及全面質(zhì)量管理等方面的內(nèi)容，這些對(duì)在消化技術(shù)初期進(jìn)行技術(shù)改造提供了很大幫助，并逐步實(shí)現(xiàn)了引進(jìn)技術(shù)的國產(chǎn)化。在國內(nèi)建立了專業(yè)零部件的配套生產(chǎn)廠家及新材料研究生產(chǎn)基地的同時(shí)，也相應(yīng)帶動(dòng)了其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。液力機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)很快成熟并成為主流的傳動(dòng)形式。目前，我國推土機(jī)的技術(shù)開發(fā)顯現(xiàn)出巨大的活力，面對(duì)世界市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，各生產(chǎn)廠家加大了新產(chǎn)品研制和開發(fā)的力度。2001年宣化工程機(jī)械股份有限公司SD7、SD8系列高驅(qū)動(dòng)履帶式推土機(jī)通過技術(shù)鑒定，已小批量投放市場(chǎng)；TY165推土機(jī)研制成功。其TY180C、TY320C推土機(jī)采用了模塊化設(shè)計(jì)、低噪聲駕駛室、末端行星傳動(dòng)、片式制動(dòng)器、先導(dǎo)操縱、浮動(dòng)行走系統(tǒng)、機(jī)電一體化監(jiān)控等先進(jìn)技術(shù)。鄭工集團(tuán)開發(fā)出了TLK220高速輪式推土機(jī)新產(chǎn)品，已通過了國家工程機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心嚴(yán)格的性能測(cè)試和1200h的可靠性試驗(yàn)，并通過了技術(shù)鑒定。三一重工最新研制開發(fā)的TQ160、TQ230全液壓推土機(jī)，填補(bǔ)了國產(chǎn)推土機(jī)在這一領(lǐng)域的空白，代表了國內(nèi)推土機(jī)的發(fā)展方向，具有當(dāng)代國際先進(jìn)水平。我國履帶式推土機(jī)研發(fā)制造領(lǐng)域同先進(jìn)的工業(yè)國家之間還存在著不小的差距，但這種差距正在縮小。對(duì)課題的研究方法本次設(shè)計(jì)要求在了解履帶式推土機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)、工作過程的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)履帶式推土機(jī)工作裝置。履帶式推土機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)：推土工作裝置是推土機(jī)的重要組成部分。推土工作裝置是推土機(jī)的重要部件，其設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)劣將直接影響到推土機(jī)的性能，因此其結(jié)構(gòu)直接影響推土機(jī)的使用性能和工作效率。在一定程度上，推土工作裝置的結(jié)構(gòu)和性能體現(xiàn)了推土機(jī)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平。隨著推土機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，推土工作裝置結(jié)構(gòu)形式也在不斷翻新。推土工作裝置的推土鏟、頂推臂、提升油缸、傾斜油缸等組成多自由度的空間機(jī)構(gòu),它們之間存在著密切的關(guān)聯(lián)因素,其鉸點(diǎn)位置的變化將會(huì)影響到推土裝置的性能。推土工作裝置是推土機(jī)的執(zhí)行部件，所以，推土工作裝置在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受工作阻力。1.4預(yù)期結(jié)果和意義目前，我國履帶式推土機(jī)研發(fā)制造領(lǐng)域同先進(jìn)的工業(yè)國家之間還存在著不小的差距，但這種差距正在縮小。推土裝置是履帶式推土機(jī)的重要部件,其設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)劣將直接影響到推土機(jī)的性能。因此，對(duì)履帶式推土機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)尤為重要，通過了解履帶式推土機(jī)結(jié)構(gòu)和工作過程的基礎(chǔ)上，對(duì)履帶式推土機(jī)工作裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)一些參數(shù)。完成履帶式推土機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制履帶式推土機(jī)整體布局圖，履帶式推土機(jī)作業(yè)工況下的極限位置圖，以及工作裝置各個(gè)部件的零件圖。通過這次推土機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)，掌握推土機(jī)的工作過程原理，并自行設(shè)計(jì)推土機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)，使機(jī)械達(dá)到運(yùn)動(dòng)要求。當(dāng)前由于推土機(jī)是機(jī)械傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)，液壓系統(tǒng)控制的，在土石方工程中被廣泛應(yīng)用。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行一次重新的理解和運(yùn)用，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，拓展自己的視野。

第2章履帶式推土機(jī)的總體設(shè)計(jì)推土機(jī)各部件結(jié)構(gòu)型式的選擇2.1.1傳動(dòng)系統(tǒng)2.1.1.1動(dòng)力裝置由于推土機(jī)的使用條件較差，工作場(chǎng)地粉塵多，負(fù)荷大以及自身散熱差，所以選用按小時(shí)功率標(biāo)定的工程機(jī)械用柴油機(jī)[8、12]。而且隨著渦輪增壓技術(shù)的日益完善，選用增壓式WD615T1-3C柴油機(jī)見表2.1表2.1WD615T1-3C柴油機(jī)的技術(shù)參數(shù)制造廠家形式缸數(shù)-缸徑X制造廠家形式缸數(shù)-缸徑X行程

總排量

額定轉(zhuǎn)速

標(biāo)定功率濰坊柴油機(jī)股份有限公司

水冷、單行、立式、四沖程、

渦輪增壓6-126x1309.72L1900r/min131kW<225g/kwh<225g/kwh<0.8g/kwhN870N?m閉式循環(huán)水冷卻24V電啟動(dòng)油耗(標(biāo)定 燃油消耗量功率時(shí)) 機(jī)油消耗量最大扭矩(W1400r/min)冷卻方式啟動(dòng)方式2.1.1.2主離合器與變速器主離合器為常開式、多片、濕式粉末冶金摩擦片，液壓助力操縱機(jī)構(gòu)。分動(dòng)箱與變速器采用斜齒圓柱齒輪，傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和噪聲小，重疊系數(shù)大，輪齒的強(qiáng)度高。變速器為空間三軸式、常嚙合、斜齒輪傳動(dòng)、雙桿機(jī)械操縱、結(jié)合套換擋的強(qiáng)制潤(rùn)滑變速器。箱體內(nèi)有8對(duì)常嚙合斜齒輪和4組結(jié)合輪用結(jié)合套，通過改變結(jié)合套與各齒輪的結(jié)合關(guān)系改變動(dòng)力傳遞路線，從而得到前進(jìn)5擋、后退4擋的行走速度。變速器操縱與主離合器操縱設(shè)有聯(lián)鎖裝置，可以保證只有在主離合器操縱桿處于分離位置時(shí)，才能操縱變速操縱桿換擋或進(jìn)退操縱桿換向，否則變速操縱桿與進(jìn)退操縱桿就不能扳動(dòng)，這樣就避免了因司機(jī)的誤操作而造成變速器打齒、脫擋或亂擋現(xiàn)象。2.1.1.3轉(zhuǎn)向與制動(dòng)轉(zhuǎn)向離合器是濕式、多片、粉末冶金摩擦襯面、彈簧壓緊、液壓分離的常閉式結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)向離合器的接合是靠轉(zhuǎn)向大彈簧和轉(zhuǎn)向小彈簧的合力，使壓盤壓緊外齒片和內(nèi)齒片來實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向離合器的分離則是靠轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的液壓油作用于活塞，使活塞向車體的外側(cè)方向運(yùn)動(dòng)，壓縮轉(zhuǎn)向大彈簧和轉(zhuǎn)向小彈簧，使壓盤、外齒片、內(nèi)齒片和主動(dòng)輪不再被壓緊而實(shí)現(xiàn)的。由轉(zhuǎn)向離合器的接合或分離，實(shí)現(xiàn)向左、右終傳動(dòng)傳遞或切斷動(dòng)力，滿足推土機(jī)在行駛和作業(yè)過程中的左右轉(zhuǎn)向以及停車制動(dòng)的需要；制動(dòng)器為濕式、浮動(dòng)、雙向帶式、腳踏式機(jī)械操縱。2.1.1.4中央傳動(dòng)和終傳動(dòng)中央傳動(dòng)為一對(duì)螺旋傘齒輪，將動(dòng)力分為左右兩部分，通過左右轉(zhuǎn)向離合器再將動(dòng)力傳給終傳動(dòng)；終傳動(dòng)采用兩級(jí)大變位直齒圓柱齒輪減速，齒輪強(qiáng)度高，可承受較大的轉(zhuǎn)矩。終傳動(dòng)內(nèi)設(shè)有兩組浮動(dòng)油封，可以防止外部的水或泥砂進(jìn)入終傳動(dòng)殼體內(nèi)，也可防止油箱內(nèi)的潤(rùn)滑油向外滲漏；鏈輪采用組合式，便于維修。2.1.1.5機(jī)架及行走機(jī)構(gòu)機(jī)架的左右梁、行走架的內(nèi)外梁均為箱型結(jié)構(gòu)，具有足夠的強(qiáng)度與剛度，可以承受推土機(jī)在行駛和作業(yè)過程中的巨大沖擊載荷，增大了整機(jī)作業(yè)時(shí)機(jī)體的穩(wěn)定性，減小了振動(dòng)。行走系統(tǒng)采用半剛性懸掛機(jī)構(gòu)，平衡梁兩端都有減振橡膠支承，從而提高了整機(jī)的減振性能，減小地面對(duì)整機(jī)的沖擊，行駛平穩(wěn)，改善了司機(jī)的工作條件。臺(tái)車架為“八”字梁擺動(dòng)式，行走架為凸扁鋼鋼板焊接成矩形截面的“八”字梁形式，引導(dǎo)輪采用彈簧緩沖、液壓缸漲緊式，每側(cè)行走架裝有單邊支重輪4個(gè)、雙邊支重輪2個(gè)、托鏈輪2個(gè)，引導(dǎo)輪、支重輪和托鏈輪兩側(cè)均裝有密封性好、壽命長(zhǎng)的浮動(dòng)油封。2.1.2操縱系統(tǒng)該機(jī)操縱機(jī)構(gòu)分為油門操縱、主離合器操縱、工作裝置操縱、變速器操縱和轉(zhuǎn)向操縱。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，各操縱桿的布局更加合理，操縱更舒適，操縱機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)向操縱采用單桿軟軸形式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱舒適省力，成本低；工作裝置操縱采用先進(jìn)的液壓先導(dǎo)操縱，使操縱更加輕便自如，有效地減輕了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。2.1.3工作裝置液壓缸鉸點(diǎn)前置，去掉了液壓缸橫梁，鏟刀升降液壓缸接近垂直安裝，使鏟刀強(qiáng)制入土力加大。推土鏟的設(shè)計(jì)可以保證機(jī)器在移動(dòng)物料時(shí)具有優(yōu)化的卷曲特性和較大的挖掘力；推土鏟設(shè)計(jì)有浮動(dòng)和快速下降功能。推土鏟可根據(jù)不同的使用工況配置角鏟、直傾鏟、U形鏟和環(huán)衛(wèi)鏟。后工作裝置可配置單齒松土器、三齒松土器、工業(yè)絞盤等，并可根據(jù)用戶需要配置其它裝置。2.1.4液壓系統(tǒng)TY165型推土機(jī)的液壓系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，包括底盤液壓系統(tǒng)和工作裝置液壓系統(tǒng)。底盤液壓系統(tǒng)包括工作油箱、齒輪泵、轉(zhuǎn)向操縱閥、助力閥、濾油器、散熱器等。工作裝置液壓系統(tǒng)采用先導(dǎo)操縱，主要包括雙聯(lián)泵、進(jìn)油單向閥、選擇閥和先導(dǎo)操縱閥、鏟刀提升液壓缸、側(cè)傾液壓缸等。液壓泵從油箱吸油，泵出的壓力油進(jìn)入組合式分配閥，閥桿的動(dòng)作靠先導(dǎo)操縱的液壓油控制。閥桿在中位時(shí)，壓力油經(jīng)分配閥直接流回油箱，以便減少功率損耗和系統(tǒng)發(fā)熱。當(dāng)先導(dǎo)閥控制分配閥桿處于左右工作位置時(shí)，壓力油則進(jìn)入液壓缸的工作油腔，控制鏟刀的升降及側(cè)傾，同時(shí)通過先導(dǎo)操縱閥還可以使鏟刀液壓缸上下腔都和油箱連通，從而實(shí)現(xiàn)鏟刀的浮動(dòng)。分配閥進(jìn)油口裝有主安全閥，調(diào)定壓力為12MPa，系統(tǒng)超載時(shí)，安全閥卸壓，保護(hù)系統(tǒng)不受損壞。側(cè)傾液壓缸連接的兩油口裝有過載閥，保證側(cè)傾作業(yè)時(shí)液壓缸及管路不會(huì)因壓力過高而損壞。為了保證在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)仍能對(duì)分配閥進(jìn)行操縱，在先導(dǎo)閥進(jìn)油管路中裝有選擇閥，以使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，能用鏟刀液壓缸下腔壓力油作為動(dòng)力源推動(dòng)分配閥動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)落鏟功能。TY165型推土機(jī)工作液壓系統(tǒng)充分吸取國外先進(jìn)推土機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，鏟刀提升液壓缸前置，液壓先導(dǎo)操縱，控制閥和先導(dǎo)控制閥獨(dú)立于液壓油箱的外面，分開安裝，并將濾油器內(nèi)置于油箱之中，從根本上解決了TY165型推土機(jī)駕駛室的油污問題，操縱舒適、輕巧省力。2.1.5電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)由啟動(dòng)馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、蓄電池、照明系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)等組成，電氣系統(tǒng)采用電子監(jiān)控形式，可監(jiān)控多種類型的數(shù)據(jù)，三級(jí)報(bào)警，可靠性高、壽命長(zhǎng)。2.1.6駕駛室及儀表盤本機(jī)造型優(yōu)美，六面體駕駛室噪聲低、密封性好，配備有可調(diào)式的司機(jī)座椅、側(cè)滑窗玻璃、刮雨器、電風(fēng)扇和滾翻保護(hù)架，可選配空調(diào)器。駕駛室內(nèi)各操縱桿的位置均符合人機(jī)工程學(xué)原理，駕駛員可方便地進(jìn)行操作，完成各種動(dòng)作；內(nèi)飾豪華、視野寬闊；儀表盤為玻璃鋼結(jié)構(gòu)，外形美觀。推土機(jī)作業(yè)阻力的計(jì)算2.2.1鏟刀反力的計(jì)算將鏟刀反力P分解為水平反力P和垂直反力P。P的最大值取決于推NXZX土機(jī)的牽引性能，PZ與鏟刀切削角和土與鋼鐵摩擦角有關(guān)。Z推土機(jī)質(zhì)量為23030kg,動(dòng)載系數(shù)K=1.5,切削角6二52。,土與鋼鐵的摩d擦角0=45。,1則： P二4.998x105NXP=—6.137x104N2.2.2工作阻力的計(jì)算推土機(jī)的工作阻力F衣］計(jì)算公式如下：XF=F+F+F+F+F (2-1)X1 2 3 4 5F=KA=KhBsin0=120kNb0bg式中：K—單位面積的切削阻力，取0.06MPa；bA—切削土層沿推土機(jī)縱軸垂直方向的投影面積;0h—切削深度，取0.54m；B—推土板寬，取3.725m；g0—推土板回轉(zhuǎn)角，取90。；F—推土板前土堆運(yùn)移的阻力；2F—鏟刀切削刃與地面摩擦阻力；3F—土沿著推土板面的上升阻力；4F—土屑沿推土板面?zhèn)纫谱枇Γ?一般來說，切削阻力中切土阻力最大，除了切土阻力外的切削阻力計(jì)算可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：F+F+F+F=0.6mg=51kN3 4 5 t式中：m—推土板前面的土堆質(zhì)量【18。tVm=——p (2-2)tKe式中:V—推土板前土堆的容積，取5.6m3。K—土的松散系數(shù)，取1.3；ep—土的密度，取2000kg/m3。2.2.3鏟刀極限提升力的計(jì)算鏟刀極限提升力S取決于提升油缸內(nèi)徑、工作油壓。計(jì)算表達(dá)式：1S=P兀d2/4提升油缸內(nèi)徑d=120mm,油壓P=20.58MPa，則可計(jì)算出鏟刀1極限提升力：S二6.980X105N1推土機(jī)總體參數(shù)的選擇與計(jì)算2.3.1確定有效牽引力推土機(jī)所具有的額定牽引力F用來克服松土器的作業(yè)阻力。松土器工作KPH時(shí)，作業(yè)對(duì)象對(duì)松土齒的垂直反力F有時(shí)向上（入土?xí)r），有時(shí)向下（正常耙裂時(shí)），對(duì)推土機(jī)的附著重量G有減少或增加的影響，因此額定牽引力為:F=（G+F） （2-3）KPH SZH式中：0 —為額定滑轉(zhuǎn)率下的附著系數(shù)。H查閱資料［11］：0=0.62則：HF =(G+F\=F=139.6kNKPH S ZH KPH2.3.2推土機(jī)行駛速度的分析履帶式推土機(jī)作業(yè)行進(jìn)時(shí)，采用液力機(jī)械傳動(dòng)，在變矩器工況最高效率區(qū)時(shí)，推土機(jī)的行駛速度取3?4km/h。由于推土機(jī)采用半剛性懸掛，行駛速度不宜過高，最大行駛速度一般30?40km/h。推土機(jī)經(jīng)常進(jìn)行循環(huán)作業(yè)，為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)當(dāng)縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間。因此，推土機(jī)后退速度比前進(jìn)作業(yè)速度高25?40%，即：推土機(jī)的后退速度為3.75?5.6km/h。最大切土深度與最大提鏟高度的確定參考同類型推土機(jī)取：最大切土深度：540mm最大提鏟高度：852mm推土機(jī)行走系統(tǒng)參數(shù)的確定行走系統(tǒng)用來支撐車體重量，并將來自驅(qū)動(dòng)鏈輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)換成為車輛前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力。履帶行走系是僅次于輪胎式在工程機(jī)械中廣泛采用的行走系。推土機(jī)主要是以履帶行走系為主［9］。2.3.4.1采用半剛性懸架為了使推土機(jī)能在鋪放于地面上的履帶上自由滾動(dòng)，選取驅(qū)動(dòng)鏈輪距離滾道的位置高度為hT：3h=d/2+10mm （2-4）33式中：d一驅(qū)動(dòng)鏈輪直徑,mm。3貝U： h二555mm當(dāng)擺動(dòng)軸外置時(shí)，為了消除在越過障礙和大牽引力時(shí)驅(qū)動(dòng)鏈輪的剛性沖擊，高度h一般有所增加。3在保證驅(qū)動(dòng)鏈輪不卡住支重輪轂的條件下，按下式確定驅(qū)動(dòng)鏈輪軸線到后支重輪軸線的距離C[18〕。31IC二[d+d+(20?40)]2-(2h-d)2 (2-5)3 2 3K 3K式中：d一支重輪轂直徑,mm；Kd'一支重輪直徑，mm。K則： C二835mm32.3.4.2采用組合式履帶2?3?4?3托輪的直徑D[18〕T由托在輪子上的履帶摩擦力保證托輪旋轉(zhuǎn)的條件來確定：l(2+Z)D=20M t mm (2-6)T TymgL(p-f)t6 u式中：M一托輪密封面的旋轉(zhuǎn)阻力矩，對(duì)浮動(dòng)油封，TyM二2500~5500N^mmTyl一履帶節(jié)距，mm；tZ一每邊履帶的托輪數(shù)；“一履帶沿托輪輪緣的摩擦系數(shù)，取“=0.15?0.20；m一一塊履帶板與銷子的質(zhì)量，kg；tL—引導(dǎo)輪與驅(qū)動(dòng)鏈輪之間的輪距,mm；6f一與潤(rùn)滑黏度有關(guān)的托輪旋轉(zhuǎn)阻力系數(shù)，裝滾動(dòng)軸承的托輪，夏季u取f=0.01?0.02，冬季取f=0.04?0.08。uu則： D=200mmT2?3?5最小離地間隙的確定最小離地間隙h是表示推土機(jī)無碰撞地越過障礙物的能力，在保證推土機(jī)穩(wěn)定性的前提下，盡可能提咼離地間隙。這里取h=352.5mm。min2.3.6履帶式推土機(jī)驅(qū)動(dòng)橋總體結(jié)構(gòu)履帶式底盤驅(qū)動(dòng)橋是指?jìng)鲃?dòng)系中由變速器至履帶驅(qū)動(dòng)輪之間所有傳動(dòng)部件的總稱。它的作用是將變速器傳來的動(dòng)力經(jīng)中央傳動(dòng)降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩，并將旋轉(zhuǎn)軸線改變90。后，由轉(zhuǎn)向離合器將動(dòng)力傳至驅(qū)動(dòng)鏈輪，從而驅(qū)動(dòng)履帶使車輛行駛。此外，利用轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器的互相配合，使推土機(jī)轉(zhuǎn)向。2.3.7整機(jī)牽引性能分析對(duì)推土機(jī)來說，其工作過程有兩種典型工況：牽引工況和運(yùn)輸工況。在牽引工況下工作時(shí)，推土機(jī)需要克服由切削土壤而產(chǎn)生的巨大工作阻力，因而要求它能發(fā)揮強(qiáng)大的牽引力。當(dāng)推土機(jī)在運(yùn)輸工況下工作時(shí)，它需要克服的僅是數(shù)值不大的行駛阻力，此時(shí)要求推土機(jī)在越野條件下能具有高的速度性能。但是，對(duì)于運(yùn)行速度很低的推土機(jī)來說，最主要的工況仍是牽引工況［18］。由驅(qū)動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速可求出履帶驅(qū)動(dòng)力、推土機(jī)牽引力和行駛速度。履帶驅(qū)動(dòng)力F血］為：KM耳F=j (2-7)KrK式中：F—履帶驅(qū)動(dòng)力，N；Kr—驅(qū)動(dòng)鏈輪動(dòng)力半徑,m。K則： F=356kNK于是，推土機(jī)牽引力Fhl為：KPF=F-fmg (2-8)KPK式中：f—滾動(dòng)阻力系數(shù)；m—推土機(jī)工作質(zhì)量,kg。則： F=139.6kNKP滑轉(zhuǎn)率5［18:FF5=0.05X—kp+3.92x(―K^)i4.i (2-9)mgmg則： 6=10%推土機(jī)行駛速度u屈:u=nr(1-5) (2-10)KK則： u=3.5km/h2.3.8經(jīng)變速器、主傳動(dòng)和最終傳動(dòng)傳遞的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速2.3.8.1經(jīng)變速器、主傳動(dòng)和最終傳動(dòng)傳遞的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速TY165液力推土機(jī)為5排行星式動(dòng)力換擋變速器，采用3進(jìn)、3退的傳動(dòng)方案，5個(gè)行星排中，?、e是控制進(jìn)退行駛的換向排，e、e、e是控制速TOC\o"1-5"\h\z2 3 4 5度的行星排，e、e、e為單行星傳動(dòng)，e、e為雙行星傳動(dòng)，各行星排參數(shù)1 3 5 2 4見表2.2表2.2TY165變速器排參數(shù)表排數(shù)①.1Zt1ZiX1Zxia.ia=Z./Z.i qiti①14220—80a]=2.0①223262080a2=3.4783①32524—74a3=2.96①435202080a=2.28574①52826—80a5=2.8571z=33、1z=33、1z=37、i=■=1.1212,耳二0.98。gz g1按各擋傳動(dòng)路線計(jì)算出各擋傳動(dòng)比和效率，一擋，嚙合排數(shù)e、e，傳動(dòng)比i=115(1+a一擋，嚙合排數(shù)e、e，傳動(dòng)比i=115(1+a)(1+a+a),1 3 5一(1+a)(1+a)35i=1.5102g二擋，效率n1=罟1V、rara1H 3 1H 5人n丿1+a+a5)n+ag5=0.9167嚙合排數(shù)e、e，傳動(dòng)比i131+a=—i=0.84942 1+ag3效率n2效率n2=1+a11+na1+a1x 亠nag1+3n=0.9115三擋，嚙合排數(shù)e、三擋，嚙合排數(shù)e、e14，傳動(dòng)比i(1丄a)(a-1).o53711 4i=0.5371a丄aa—1g4 34效率n=1效率n=1丄巴3 1+aan'—14n'丄n，iaa+an—14n4a—1 4 aa+a一134 4丿n=0.8547g2.3.8.2主傳動(dòng)和輪邊減速的速比與效率主傳動(dòng)大小錐齒輪傳動(dòng)比和效率為：58=3.411817“主二0.97輪邊減速二級(jí)傳動(dòng)比和效率為：二16.26263546二16.2626i二X——邊11 9耳二0.982二0.96邊2.3.8.3驅(qū)動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速M(fèi)hlMhl和轉(zhuǎn)速K(2-11)nhl為：KM=Miii耳耳耳K 出j主邊j主邊nn二— (2-12)Kiiij主邊式中：i和耳分別為各擋位的傳動(dòng)比和效率，j=1,2,3；jjj=1MK=850.5N?mn=1850r/minKj=2M=832.4N?mn=1760r/minKKj=3M=801.6N?mn=1598r/minKK推土機(jī)的總體布置2.4.1發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系的布置發(fā)動(dòng)機(jī)通常置于推土機(jī)的中部，起到配重作用，有利于提高推土機(jī)的穩(wěn)定性。發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于后橋中心線前后位置，可根據(jù)橋菏分配確定；發(fā)動(dòng)機(jī)的上下位置，即發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心線相對(duì)于車架上平面的高度應(yīng)盡量低一些，以降低重心高度，有利于推土機(jī)的穩(wěn)定性，但需要保證足夠的離地間隙和傳動(dòng)系布置，發(fā)動(dòng)機(jī)位置確定后可布置液力變矩器、變速器、后橋箱、轉(zhuǎn)向離合器、及制動(dòng)器。這里采用發(fā)動(dòng)機(jī)、液力變矩器、變速器、后橋箱、轉(zhuǎn)向離合器、及制動(dòng)器連成一體的方式，其結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸小，傳動(dòng)軸少，便于推土機(jī)的總體布置。但由于幾部件連成一體，維修不便，且發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)會(huì)直接影響其它部件的正常工作。另外，布置時(shí)還要保證萬向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)工作可靠。傳動(dòng)軸一般布置在推土機(jī)縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)，并盡可能呈水平位置。對(duì)于鉸接式推土機(jī)，要求變速器與后驅(qū)動(dòng)橋之間的傳動(dòng)軸與萬向節(jié)布置在中心線上，以保證轉(zhuǎn)向時(shí)等速傳動(dòng)的條件。頂推梁與臺(tái)車架的鉸點(diǎn)位置的確定頂推梁鉸接在臺(tái)車架上，其鉸點(diǎn)位置影響鏟刀升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，它與鏟刀升降高度、頂推梁長(zhǎng)度參數(shù)有關(guān)。頂推梁鉸接在臺(tái)車架的哪個(gè)位置，有兩個(gè)觀點(diǎn)：一是鉸接點(diǎn)位于臺(tái)車架的中點(diǎn)；二是處于臺(tái)車架的偏后位置，甚至很靠近驅(qū)動(dòng)輪軸承。其好處是在推土鏟升降時(shí)，特別是鏟掘深度有變化時(shí)，可使推土鏟的切削角變化較小。參考同類型推土機(jī)采用鉸點(diǎn)處于臺(tái)車架的偏后位置[13]。2.4.3駕駛室的布置把駕駛室布置在前車架后端的方式，此方式可以擴(kuò)大駕駛員的前方視野，采用防滾翻ROPS和防落物FOPS結(jié)構(gòu)。防滾翻駕駛室經(jīng)過降噪、隔熱處理，在頂棚及后壁鋪設(shè)有吸聲材料，地板鋪有吸聲墊，前面和側(cè)面可對(duì)聲波進(jìn)行反射，因而其室內(nèi)噪聲低于79dB；駕駛員可從兩側(cè)的門進(jìn)出。另外，駕駛室還內(nèi)置有后視鏡，其地板流暢地與門的底緣銜接，便于清掃和保潔。可調(diào)式的司機(jī)座椅，并配備電風(fēng)扇。備有以下駕駛室供用戶選用帶空調(diào)器的駕駛室。翻車保護(hù)司機(jī)涼棚。簡(jiǎn)易司機(jī)涼棚。2.5本章小結(jié)本章介紹了推土機(jī)的組成、規(guī)格參數(shù)、設(shè)計(jì)路線等內(nèi)容，這種設(shè)計(jì)的推土機(jī)組成全面，配置合理，能達(dá)到一定的使用要求。第3章宣工TY165液力推土機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)3.1推土機(jī)工作裝置的組成推土機(jī)的工作裝置有推土鏟、松土器、絞盤和牽引鉤。中小型推土機(jī)發(fā)展的早，使用時(shí)間長(zhǎng)，由于其作業(yè)對(duì)象是中等堅(jiān)實(shí)度的土質(zhì)僅用推土鏟即可完成鏟掘和攤運(yùn)任務(wù)，因此推土鏟被公認(rèn)是推土機(jī)的傳統(tǒng)工作裝置。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，要求推土機(jī)的鏟掘能力進(jìn)一步提高，但不能只用提高牽引力的辦法來鏟掘巖石和硬度很大的土質(zhì)，而是為大、中型推土機(jī)配備了松土器。先將堅(jiān)硬土質(zhì)用松土器松散之后，再用推土鏟進(jìn)一步鏟掘和攤運(yùn)?？梢姡赏疗饕殉蔀榇笾行屯仆翙C(jī)不可缺少的工作裝置。絞盤裝在推土機(jī)后部，用來進(jìn)行拖拽圓木、鋪管、牽引作業(yè)和簡(jiǎn)單的起重作業(yè)［21］。3.2推土鏟的設(shè)計(jì)推土鏟包括鏟刀（推土板）、頂推架和操縱油缸等。推土鏟安裝在推土機(jī)的前端，當(dāng)推土機(jī)處于運(yùn)輸工況時(shí)，推土鏟被液壓油缸提起；推土機(jī)進(jìn)入作業(yè)工況時(shí)液壓油缸降下推土鏟，將鏟刀置于地面，向前可以推土，向后可以平地［3］。如圖3-11?刀片；2?切削刃；3?鏟刀；4?中央拉桿；5?傾斜油缸；6?頂推梁；7?框銷；8?拉桿（斜撐桿）圖3-1推土鏟3.2.1推土鏟結(jié)構(gòu)的確定3.2.1.1推土鏟的橫向結(jié)構(gòu)形式推土鏟鏟刀的橫向結(jié)構(gòu)外形一般有直線形和U形兩種，根據(jù)不同場(chǎng)合的需要還有半U(xiǎn)鏟、環(huán)衛(wèi)鏟、電廠鏟、沙漠鏟、濕地鏟、巖石鏟、萬向鏟等。直線形推土鏟可以是固定式（直鏟）或回轉(zhuǎn)式（角鏟）。

直線形推土鏟切削力大，但推土鏟兩側(cè)有溢土現(xiàn)象，推土鏟前土堆的形成時(shí)間較長(zhǎng)，因此，主要用于短距離土的剝離和運(yùn)輸。而U形推土鏟的集土、運(yùn)土能力較大。因此它主要用于運(yùn)土距離較遠(yuǎn)的堆積場(chǎng)地。取直線形推土鏟(固定式)。3.2.1.2推土鏟的縱向結(jié)構(gòu)形式推土鏟縱向外形結(jié)構(gòu)，有圓弧型和復(fù)合型兩種。復(fù)合型推土鏟除了有圓弧段外，還有直線段，直線段大多在下部，也可以在上部。固定式鏟刀推土機(jī)往往采用下部為直線段的復(fù)合型推鏟。回轉(zhuǎn)式鏟刀推土機(jī)往往采用圓弧型推鏟這是因?yàn)樵谛辩P作業(yè)時(shí)，推土阻力小，平地效果好。取下部為直線段的復(fù)合型推鏟。(a)開式3.2.1.3推土鏟的斷面結(jié)構(gòu)形式推土機(jī)斷面的結(jié)構(gòu)形式有開式、半開式、閉式三種形式，如圖3-2所示小型推土機(jī)一般采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的開式推土鏟；中型推土機(jī)長(zhǎng)采用半開式推土鏟；大型以上推土機(jī)作業(yè)條件惡劣，為保證足夠的強(qiáng)度和剛度，需要采用閉式推土鏟。(a)開式(b)半開式 (c)閉式圖3-2推土鏟的斷面結(jié)構(gòu)形式推土作業(yè)裝置主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸的確定3.2.2.1鏟刀高度和寬度這兩個(gè)參數(shù)決定了推土機(jī)的推土容量，因此是決定推土機(jī)生產(chǎn)效率的重要參數(shù)。鏟刀高度H 鏟刀支地，沿地面垂直方向量出的鏟刀高稱為鏟刀高度gH。鏟刀高度取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率。H可按經(jīng)驗(yàn)公式確定g gH=5OO3：■廠-5F (3-1)g KP KP式中：F—為推土機(jī)在推土作業(yè)速度下所能發(fā)揮的有效牽引力，以10KN為單位。則： H=5OO3亍—5F=613mmg KP KP鏟刀寬度B是指鏟刀切削刃外廓寬。推土機(jī)鏟刀必須有自身開辟道路g的能力，因此鏟刀寬B必須大于兩側(cè)履帶每邊25?35mm。一般來講，用同一g主機(jī)，在要求相同容積的土方作業(yè)時(shí)，可用不同寬度的推土鏟，土壤越是松軟，寬度可相應(yīng)大些。當(dāng)鏟刀高度確定以后，可以用經(jīng)驗(yàn)公式確定鏟刀寬度B的值［11］。gB二（4?5）H （3-2）gg?。?B二4.4H二2700mmgg推土鏟角度參數(shù)推土鏟的角度參數(shù)包括切削角5、后角a、前翻角p、推土鏟斜裝角￡、擋土板安裝角P、推土鏟水平面回轉(zhuǎn)角卩、推土鏟垂直面傾斜角E等如圖3-3。Z圖3-3鏟刀角度示意圖（1）切削角5是鏟刀支地，刀片與地面間的夾角。切削阻力與5有關(guān)，5越小，切削阻力就越小。通過試驗(yàn)得出結(jié)論：5在20。?30。時(shí)切削的阻力最小。但是，由于推土機(jī)作業(yè)時(shí)，必須保證后角a>30。，因此5過小不僅使a得不到保證，而且會(huì)引起刀刃尖角過小，使刀片強(qiáng)度受到影響。所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，一般取5=（45。?60。）±10。。取5=52°。（2） 后角a是刀片后段斜面與地平面的夾角。一般取a=30。?35。。上面已經(jīng)提到，a最好不能小于30。，否則，由于地勢(shì)起伏會(huì)出現(xiàn)刀片背后接地現(xiàn)象，從而增加摩擦阻力，降低切削能力。取a=33。。（3） 前翻角p 是推土鏟最上緣切線與水平面間夾角。p的選擇主要考慮KK使土屑沿推土鏟上緣向前翻滾性能良好。p值隨推土鏟上部曲面的曲率半徑的變化而改變。P過大，會(huì)使土壤里開上緣時(shí)不能向前翻滾；P過小，必然要KK減小推土鏟上部的曲率半徑，這就增加了土壤沿推土鏟向上滑動(dòng)的阻力，也增加了土壤對(duì)推土鏟的法向壓力，從而增加了土壤黏結(jié)在推土鏟上的可能性?？紤]到推土機(jī)上坡（P增大）和下坡（p減?。┑挠绊?，一般取P=45。?KKK70。。取p=67。。K（4） 推土鏟斜裝角8是指整個(gè)推土鏟與地面傾斜安裝的角度。一般取￡=75。?！赀^小，一方面土屑易從推土鏟上緣往后翻落；另外，由于推土板上積土太多而引起鏟刀提升阻力增加?！赀^大，切削角隨之增大，使得土屑上升變形加大，增加切削阻力。取￡=75°。擋土板安裝角0 是指推土鏟上部擋土板與地面的夾角。一般取90。?100°。加裝擋土板的目的是防止土屑往推土板后面翻落并增加推土板前積土量。取0=93°。擋土板回轉(zhuǎn)角卩是指在水平面內(nèi)，推土鏟與推土機(jī)縱向軸線的夾角。對(duì)于回轉(zhuǎn)式鏟刀，側(cè)向排土?xí)r，屮的變動(dòng)范圍為60°?90°取屮=90°。推土鏟傾斜角g是在垂直面內(nèi)推土鏟與地平面的夾角。有了g角，能使推土機(jī)在坡地上橫向推出水平切面，以及在平地上推出橫坡。另外對(duì)于較堅(jiān)硬土，可用鏟角作業(yè)。用螺桿調(diào)整的取g二±5°,用油缸調(diào)整的取g=±(5°+12°)。 取g=±12°。3.2.2.3推土鏟曲率半徑推土鏟曲率半徑R是決定推土鏟形狀的重要參數(shù)之一。它直接影響推土機(jī)的作業(yè)性能。R過小，增加土屑沿推土鏟上升的阻力，并且導(dǎo)致卸土不干凈；R過大，土屑容易向推土鏟后面翻落，減少推土鏟前面積土量。因此確定R值要綜合考慮上述因素，其中最主要的就是避免土屑向推土鏟后面翻落，也就是要求0<90°。通常取R=H。Kg取R=H=613mm。g3.2.2.4推土鏟直線部分及擋土板尺寸檔土板垂直高度一般為(0.1?0.25)B。擋土板上邊寬度大于發(fā)動(dòng)機(jī)罩的g寬度、不小于推土鏟寬度的1/2；擋土板下邊的寬度，固定式推土鏟取其為推土鏟寬，回轉(zhuǎn)式推土鏟則取其為推土鏟寬的75%。取垂直高度h=(0.1?0.25)B=470mm。g3.2.3推土工作裝置運(yùn)動(dòng)分析3.2.3.1側(cè)傾機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析鏟刀側(cè)傾機(jī)構(gòu)如圖3-4所示。側(cè)傾油缸的伸縮使各構(gòu)件和鏟刀運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生位移，由于機(jī)體支承在地面上，不會(huì)傾斜，整個(gè)推土鏟框架機(jī)構(gòu)便隨之產(chǎn)生側(cè)傾，從而實(shí)現(xiàn)鏟刀側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。計(jì)算側(cè)傾量時(shí)假設(shè):①左頂推梁相對(duì)鏟刀運(yùn)動(dòng)是微小的，可看作相對(duì)鏟刀近似固定不動(dòng)。②在側(cè)傾油缸作用下，右頂推梁僅繞著橫銷軸O］O2軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，忽略其橫向擺動(dòng)［17］。1.鏟刀2.托架3、4.左、右支臂5、6.左、右頂推梁7.機(jī)體8.螺桿9.側(cè)傾油缸活塞桿10.油缸體

圖3-4鏟刀側(cè)傾機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖3-5是右頂推梁部分計(jì)算簡(jiǎn)圖，圖中DA線表示側(cè)傾油缸行程，O為頂推

梁與鏟刀連接橫銷軸的軸心，L是側(cè)傾油缸上端點(diǎn)與橫銷軸軸心的距離，L是12側(cè)傾油缸下端點(diǎn)與橫銷軸軸心的距離，0是L和L的夾角，L是頂推梁長(zhǎng)度，1 1 2 3僱頂推梁與地面最初夾角，L是側(cè)傾油缸行程。對(duì)左頂推梁部分,DA是螺桿，設(shè)其長(zhǎng)度為I，相應(yīng)于0的角度設(shè)為0'，則11L2+L2—L2二arccosT2 2LL<0'112L2+L2—L'2二arccosT2 2LL123-3)以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，左頂推梁鉸點(diǎn)B的坐標(biāo)為1'X 二LcospB. 3Z二Lsinplbi 3右頂推梁鉸點(diǎn)B的坐標(biāo)為2JX 二Lcos(A0+P)Z2二Lsin(A0+P)B2 33-4)3-5)左傾時(shí)A0=0'-0，右傾時(shí)A0=0—0'，則左、右頂推梁后鉸點(diǎn)之間的1111標(biāo)差為AX=X—XB2 BAZ=Z2—ZB2 B13-6)計(jì)算時(shí)假定左頂推梁和鏟刀不動(dòng)，機(jī)體傾斜，實(shí)際上機(jī)體是不動(dòng)的，因而只能是鏟刀運(yùn)動(dòng)。要將傾斜的機(jī)體線BB'轉(zhuǎn)平至BB，通過空間轉(zhuǎn)動(dòng)變換矩陣1212二次轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，如圖3.6所示，B點(diǎn)為原點(diǎn)，Y軸通過B和B點(diǎn)，Z軸垂直112地面，X軸平行地面。先繞X軸轉(zhuǎn)0角，再繞Z軸轉(zhuǎn)a角，轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣為cosa一coscosa一cos0sinaI=sina cos0cosa0 sin9sin9sina一sin9cosacos93-7)圖3-5圖3-5右頂推梁部分計(jì)算簡(jiǎn)圖式中：9=arcsin—s2+AZ2. AXa=arcsmr\：s2+AX2+AZ2設(shè)b為鏟刀兩尖角點(diǎn)橫向的寬度，當(dāng)鏟刀平放時(shí)，左右兩尖角點(diǎn)坐標(biāo)差為：AX=0，設(shè)b為鏟刀兩尖角點(diǎn)橫向的寬度，當(dāng)鏟刀平放時(shí)，左右兩尖角點(diǎn)坐標(biāo)差為：AX=0，AY=b，AZ=0。當(dāng)側(cè)傾時(shí)，鏟刀經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)矩陣變換后，左右兩尖角點(diǎn)的坐標(biāo)差為：AX=-bcos9sina，AY=bcos9cosa，AZ=bsin9，AZ是鏟刀側(cè)傾量?！?a△圖3-6機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)參考坐標(biāo)系升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析鏟刀升降機(jī)構(gòu)如圖3.7所示。

IE「IE「1.活塞桿2.油剛體3.頂推梁4.機(jī)體

圖3-7鏟刀升降機(jī)構(gòu)分析簡(jiǎn)圖鏟刀通過升降油缸活塞桿的伸縮，使頂推梁繞機(jī)體上過C點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作。分析和計(jì)算升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)假設(shè)：①油缸活塞作等速運(yùn)動(dòng)。②不計(jì)鉸接點(diǎn)的摩擦。③不考慮液壓油的可壓縮性。油缸活塞桿上A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)系點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)，其絕對(duì)運(yùn)動(dòng)為圍繞C點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，它可分解為沿油缸中心軸線方向作移動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以及繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的牽連運(yùn)動(dòng)。頂推梁與油缸轉(zhuǎn)動(dòng)角度分析采用復(fù)數(shù)向量法分析，設(shè)AC=a,BC=d,AB=S，如圖3.7，建立機(jī)構(gòu)封閉向量方程式為ae^i+sei%=d (3-8)S2二a2+d2—2adcos申 (3-9)i油缸長(zhǎng)度S可變，E點(diǎn)固接，AAEC固定，所以a、d已知且固定，化簡(jiǎn)得a2+d2—s2=arccos—3-10)2ad3-10).'asin申'=arcsin— 1Is丿頂推梁與油缸轉(zhuǎn)動(dòng)速度分析將式(3.8)對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，可得iawe?9iawe?91+isweQ2+v eQ21122r232=03-11)上式兩端同乘以e-他展開,由實(shí)部和虛部求出頂推梁角速度?］和油缸轉(zhuǎn)動(dòng)牽連角速度o2牽連角速度o2V.(r23 、asin④一犯aodos?2-甲丿—112s3-12)式中：V —式中：V —油缸活塞桿相對(duì)速度由于把鏟刀看作和頂推梁固接，其運(yùn)動(dòng)可以看作是剛體繞軸心C的轉(zhuǎn)動(dòng)問題。因此，鏟刀尖速度V和鏟刀尖鉛垂速度V為DDbV=3xDC\二Vsin(L80o-p-p-ZACD) "3⑶Db D 4 1頂推梁與油缸轉(zhuǎn)動(dòng)加速度分析將式(3-11)對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，整理后得iaseip—a32eip1+(a+2iv3+iSs—S?2)e/p2=0 (3-14)11r23r23222r23(3-15)(3-16)(3-17)上式兩邊同乘以e-P2展開，假設(shè)油缸活塞桿勻速運(yùn)動(dòng)，即r23(3-15)(3-16)(3-17)12a32cos(p—p)+S32s二一1 1 2 21 asin(p—p)12a32sin(p—p)—ascos(p—p)—2ves= 1 12 1 12 r23―2-鏟刀尖加速度a和鉛垂加速度a為D Db鏟刀尖加速度a和鉛垂加速度a為D Dba=DCx\乍2+34 /a=asin^ACD+arctans/32lDb D 1 13.3松土器的設(shè)計(jì)松土器是履帶式推土機(jī)的一種主要附屬工作裝置，通常配備在大、中型履帶式推土機(jī)上，松土裝置懸掛在推土機(jī)車架的尾部，它與推土鏟配套，可與推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行配套作業(yè)，預(yù)松或鑿裂堅(jiān)實(shí)的土壤和巖石，提高鏟運(yùn)效率，完善了推土機(jī)的作業(yè)能力。在鐵路、公路等大型土石方施工中，利用松土器進(jìn)行裂土作業(yè)，不僅具有更高的松土效率，而且費(fèi)用較低。目前它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工程施工和礦山開采，大大提高施工的安全性和作業(yè)效率，降低了生產(chǎn)成本。3.3.1松土器結(jié)構(gòu)的確定3.3.1.1松土器的分類松土器可分為鉸鏈?zhǔn)?、平行四邊形式、可調(diào)整平行四邊形式和徑向可調(diào)式四種基本形式。3.3.1.2松土器的結(jié)構(gòu)如圖3-8所示松土器主要由支撐架、上拉桿、下拉桿、橫梁、提升油缸及松土齒等組成，整個(gè)松土裝置懸掛在推土機(jī)后橋箱體的支撐架上。1.支撐架2.提升油缸3.上拉桿4.橫梁5.齒桿6.下拉桿圖3-8松土器3.3.2松土器參數(shù)選擇3.3.2.1確定有效牽引力推土機(jī)所具有的額定牽引力F用來克服松土器的作業(yè)阻力。松土器工作KPH時(shí)，作業(yè)對(duì)象對(duì)松土齒的垂直反力F有時(shí)向上(入土?xí)r)，有時(shí)向下(正常耙裂時(shí))，對(duì)推土機(jī)的附著重量G有減少或增加的影響，因此額定牽引力為：SF 二(G+F)Q (3-18)KPHSZH式中：0為額定滑轉(zhuǎn)率下的附著系數(shù)。H查閱資料［11］：0=0.62H則： F 二(G+F)0二139.6kNKPHSZH3.3.2.2耙裂深度h耙裂深度由松土齒數(shù)目和推土機(jī)的額定牽引力確定。最小耙裂深度應(yīng)比共同作業(yè)的推土機(jī)或鏟運(yùn)機(jī)的切削深度大20%?30%，各類松土器的耙裂深度推薦如下。中型推土機(jī)最大耙裂深度為 600?800mm，合理耙裂深度為700mm。大型推土機(jī)最大耙裂深度為900?1100mm,合理耙裂深度為1000mm。特大型推土機(jī)的合理耙裂深度為1500mm。取耙裂深度為700mm。3.3.2.3耙裂作業(yè)速度松土齒運(yùn)動(dòng)速度即為推土機(jī)的作業(yè)速度。松土齒提升速度通常為0.3?0.5m/s，下降速度為0.4?1.0m/s。取提升速度為0.4m/s,下降速度為0.7m/s。松土齒結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇松土裝置是推土機(jī)重要的工作裝置，其設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)劣將直接影響其松土業(yè)]過程■料能力 。憲產(chǎn)日聶：2013/5/2721:09lgti-^4+qql373784282協(xié)改日期：2013/5/2721:09說明書+qql373784282嵯改日期：2013/5/2721:09圖紙+qql373784282燔戰(zhàn)日駅：2013/5/2721:09裝配圖A0+qql373784282.dwg類型:AutoCAD冒形大?。?53KE畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名： 日期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月導(dǎo)師簽名：日期：年月指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、 撰寫（設(shè)計(jì)）過程1、 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格口不及格2、 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格3、 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格4、 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格5、 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格二、 論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格2、 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格三、 論文（設(shè)計(jì)）水平1、 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格口不及格2、 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格3、 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格建議成績(jī)：□優(yōu) □良□中□及格□不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“丿”）指導(dǎo)教師： （簽名）單位： （蓋章）年月日評(píng)閱教師評(píng)閱書評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、 論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格2、 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格口不及格二、 論文（設(shè)計(jì)）水平1、 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格口不及格2、 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格3、 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格建議成績(jī)：□優(yōu)□良 □中□及格□不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“廠）評(píng)閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、 答辯過程1、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格口不及格2、 對(duì)答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格3、 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格二、 論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格2、 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格三、 論文（設(shè)計(jì)）水平1、 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格口不及格2、 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格3、 論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu) □良 □中 □及格 口不及格評(píng)定成績(jī)：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“丿”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年月日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）-2- 年月日學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。年月學(xué)位論文作者（本人簽名）年月日學(xué)位論文出版授權(quán)書本人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學(xué)位論文全文