利用图解法优化装载机反转六连杆机构_马忠强.pdfVIP

Design and Calculation 工程机械 第41 卷2010 年6 月 设 计 · 利用图解法优化装载机反转六连杆机构 计 算 马忠强，袁明勇，陈淑娣 （福田雷沃国际重工股份有限公司） ′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′ ′ 摘 要：目前，某些小型企业在装载机工作装置的设计工作中仍然沿用传统的类比法和作图试凑法，这 ′ ′ ′ ′ 些方法具有盲目性、局限性等弊端。介绍的图解法以工作装置反转六连杆机构的连杆为起点，自下而上，以连 ′ ′ 杆机构特性为约束条件进行绘图，逐步确定各杆件尺寸，避免了设计工作的盲目性。得到的最优解符合输入 ′ ′ 参数及连杆特性要求，且不依赖样机。因此，图解法确定的反转六连杆机构具有创造性，可供设计者参考。 ′ ′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′ 关键词：图解法；连杆机构；优化设计 目前，某些小型企业在装载机工作装置的设计 高度、最小卸载距离、卸料角以及铲斗相对于前车 工作中仍然采用传统的类比法和作图试凑法。这些 轮的位置确定了动臂长度之后，利用图解法确定连 方法归纳起来有以下几种：类比试凑作图法、基于 杆机构尺寸的步骤如下： 平移性的作图法、覆盖法、解析法和综合图解设计 （1）绘制连杆线，初选连杆长度（见图1）。根据 法等。这些方法工作繁琐、盲目性大、设计效率低、 地面收斗角β 和最高位置卸料角α 的要求，分别作 周期长，而且对样机的依赖性较强，难以创新，不易 出地面及最高卸料位置铲斗和动臂位置图。根据连 获得各项指标都比较满意的设计方案。 杆与斗铰线传动角θ 的要求，分别作出地面收斗和 上述设计方法，虽然都遵循一般连杆机构的位 最高卸料位置连杆线BC 和B ′C′。初选连杆长度时， 置综合原则，但多数方法则侧重考虑工作装置的平 注意收斗时连杆不要与桥包干涉。 移性与卸料性，未能全面分析卸料性与平移性、动 力性及铲斗自动放平性之间的关系。因此，对于各 种性能的综合要求，很难保证。 本文介绍的图解法是以工作装置的连杆为起 点，自下而上，以连杆机构各项性能要求为约束，做 出各个杆件的位置及尺寸图。作图过程中综合考虑 连杆机构各项性能要素之间的相互影响与制约关 系，从而保证能够同时满足各项性能要素的要求。 自下而上逐步地确定各杆件，能够从已知条件出 发，得到所求杆件，并将这一杆件作为求解下一杆 件的已知条件，最大限度地减小盲目性。连杆机构 的设计过程，完全根据设计输入参数及连杆特性要 求，得到最优解，不依赖样机，具有创造性。连杆机 构优化过程以摇臂中点为分界点，分段进行，首先 对摇臂中点以上各尺寸、角度要素进行调整，如得 不到最优解，再对摇臂中点以下各尺寸、角度要素 进行调整。避免了随意修改杆件尺寸或角度后，需 数次调整其它杆件才能构成连杆机构的盲目性。 当确定了铲斗形状、斗铰位置，并按最大卸载 作者简介:马忠强（1983—），男，黑龙江哈尔滨人，助理工程师，学士，研究方向：装载机设计。 — 32 — 第41 卷2010 年6 月