毕业设计论文小型挖掘机工作部设计及液压驱动系统.doc

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1、XXXX设计（XX）小型挖掘机挖掘部件设计学 生 姓 名： 指 导 教 师： 专 业 班 级： 学 号： 学 院： 二XX 年 五 月 二十 日XXXXXX （XXX）Harbin University of CommerceDesign of Digging Parts of Small ExcavatorStudentSupervisorSpecialty and ClassStudent IDSchool20XX-5 -20 摘要本设计是一种小型挖掘机的前部工作装置，可在特殊条件下进行工用和民用作业。可用于矿井下小空间清理、装载和运输，还可用于冶金、采矿、隧道施工等场合。本设计中通过对现

2、有技术理解和运用，利用任务书中所给的铲斗额定装载载荷计算铲斗的斗容，选定标准铲斗。由选定的标准铲斗来进行挖掘机的最大铲取阻力、最大装载高度、最小卸载距离以及设计所需的其他量的计算。对动臂和铲斗的结构尺寸进行了详细的设计计算和校核。并且粗略地进行了动臂、斗杆及铲斗油缸和这些油缸所对应的活塞杆内径的选择。在一定程度上对工程师责任及社会持续健康发展进行了探讨。关键词：挖掘机；铲斗；动臂；斗杆；液压缸全套图纸加V信153893706或扣 3346389411AbstractThis design is a kind of front working device of small excavator,

3、 which can be used for work and civil use under special conditions. It can be used for cleaning, loading and transportation of small space under the mine, and also for metallurgy, mining, tunnel construction and other occasions. In this design, the bucket capacity is calculated by using the rated lo

4、ading load of bucket given in the task book through understanding and application of the existing technology, and the standard bucket is selected. The maximum shovel resistance, maximum loading height, minimum unloading distance and other quantities required for design are calculated by the selected

5、 standard bucket. The structure dimension of boom and bucket is calculated and checked in detail. And the selection of the boom, stick and bucket cylinder and the piston rod inner diameter corresponding to these cylinders is made roughly. To some extent, the engineer responsibility and the sustainab

6、le and healthy development of society are discussed.Keywords: excavating machinery; a scraper bucket; Boom; Stick; Hydraulic cylinderII目录摘要IAbstractII1绪论11.1课题背景及目的11.2国内外研究状况11.3 论文构成及研究内容12总体方案设计22.1 工作装置构成22.2 动臂及斗杆的结构形式32.3 动臂油缸与铲斗油缸的布置42.4 铲斗与铲斗油缸的连接方式42.5 铲斗的结构选择42.6 原始几何参数的确定53基本尺寸的确定73.1斗形参数

7、的确定73.2动臂机构参数的选择83.3动臂机构基本参数的校核113.3.1动臂机构闭锁力的校核113.3.2 满斗处于最大挖掘半径时动臂油缸提升力矩的校核133.3.3 满斗处于最大高度时,动臂提升力矩的校核143.4 斗杆机构基本参数的选择153.5 铲斗机构基本参数的选择173.5.1 转角范围173.5.2 铲斗机构其它基本参数的计算174工作装置结构设计194.1斗杆的结构设计194.1.1 斗杆的受力分析194.1.2 结构尺寸的计算274.2动臂结构设计294.2.1第一工况位置294.2.2 第二工况位置：334.2.3内力图和弯矩图的求解354.3 铲斗的设计404.3.1铲

8、斗斗形尺寸的设计404.3.2铲斗斗齿的结构计算：414.4油缸基本参数的选择和计算415 销轴与衬套的设计455.1 销轴的设计455.2 销轴用螺栓的设计455.3 衬套的设计456 工程与社会46总结47参考文献48致谢49附录1 挖掘机总装图50附录2 动臂总成图52附录3 斗杆总成图53附录4 铲斗总成图54附录5 动臂衬套55附录6 斗齿56附录7 连杆57附录8 摇臂581绪论1.1课题背景及目的近年来，国民经济高速发展，在各基础设施建设领域中，挖掘机的作用凸显得越来越重要。据有关部门统计，2019年7-12月期间28家挖掘机生产制造厂商共销售各类挖掘机械149893台，同比增长

9、14.7%。国内市场售出136862台，比上年增长13.6%。出口14961件，比去年同期增长36.7%。并且在2020年，我国科学调整疫情防控和经济社会平稳发展，挖掘机械市场呈现出一片繁荣向好的局面，实现了超出预期的持续增长。年销售额为329805台及39.8%的同比增长再次创造了新的历史记录。液压挖掘机作为高速高效的建设机械代表越来越被人们所熟知。目前国内外对于液压挖掘机前部工作装置的设计，已经比较成熟。其参考文献有很多，通过多角度对单斗液压挖掘机前部工作装置的设计进行了探讨，认为其是一种复杂的多自由度空间运动机构。目前本人对工程设计方面的设计水平和经验知识还很欠缺。本课题的设计是为了加深

10、对工程设计行业的理解及运用能力，巩固本人大学所学知识，积累自主设计经验，并且对未来的就业岗位有一定的经验积累。1.2国内外研究状况全球挖掘机行业长期以来一直就强调采用新技术、新工艺、新结构和新材料，我国己经形成了挖掘机的系列化生产，近年来还开发了许多新产品，并引进了国外的一些生产率较高的先进挖掘机1。目前，液压挖掘机的开发重点在于改善传动和工作系统的结构和提高其效率，以实现高效节能。现在其发展目标在于：在大型化研发的同时向小型化推进、智能机电一体化技术的应用及充分利用人机工程学等。1.3 论文构成及研究内容本设计总体上设计计算了动臂、斗杆、铲斗、销轴等组成挖掘机的工作装置。由挖掘机工作装置总体

11、设计、挖掘机工作部件运动学分析、工作装置各部分基本结构尺寸的计算校核及销轴设计和螺栓等标准件的选择等五部分组成。2总体方案设计2.1 工作装置构成:斗杆油缸;:动臂;:油管;:动臂油缸;:铲斗; :斗齿; :侧板；:连杆;:曲柄;:铲斗油缸; :斗杆.图2-1 工作装置组成图 如图2-1所示，工作装置包含铲斗5、连杆9、斗杆11、动臂2及相应三组液压缸1、4、10等部分。通过铰链将动臂下铰接点固定在机体上，动臂油缸不断伸缩，使得整个工作部围绕动臂下铰接点旋转。当斗杆油缸不断伸缩，斗杆就围绕动臂上铰点旋转。铰链将铲斗固定在斗杆最前方，同时采用铲斗油缸和连杆使其绕前铰接点旋转。当进行挖掘时，回转马

12、达动作转盘转到挖掘所需位，此时将液压油注入动臂油缸小腔使其回缩，铲斗在降低动臂后到达地面后再操纵铲斗缸或斗杆缸，使其大腔进油而伸长。当铲斗装满时，通过动作动臂油缸大腔来提升动臂。打开回转马达，将前部工作装置转动到卸载位，然后动作铲斗油缸或斗杆油缸，铲斗进行卸土。卸完后，工作装置再转至挖掘位进行第二次挖掘循环2。各油缸可视为是一个只能承受拉伸和压缩载荷的杆。所以对工作装置进行适当简化处理3，该工作装置可看作一个自由度为3的六杆机构。结构简图如图所示，且可进一步简化为图。图2-2 工作装置结构简图1:铲斗；2:连杆；3:斗杆；4:动臂；5:铲斗油缸；6:斗杆油缸图2-3 工作装置结构简化图该工作装

13、置经简化后实质是一组3自由度的平面连杆机构，即工作装置的几何位置由动臂油缸长度L1、斗杆油缸长度L2、铲斗油缸长度L3决定，当L1、L2、L3为某一确定的值时，工作装置的位置也就能够确定2。2.2 动臂及斗杆的结构形式动臂经过比较采用整体式动臂，其结构简单、价廉，刚度相同时结构重量较组合式动臂轻3，且挖掘深度较大。在本次设计中因不需要考虑调节斗杆长度，故采用整体式斗杆，较组合式动臂结构简单、价廉。2.3 动臂油缸与铲斗油缸的布置动臂油缸安装在动臂前下方，动臂下支承点设在转台回转中心之前且稍高于转台平面3，从而提高反铲的挖掘深度。两个动臂油缸活塞杆一端安排在动臂箱中心，另一端布置在挖掘机机体上，

14、这种结构可充当动臂的加强筋，并不影响动臂下降范围，并且可以弥补动臂的结构强度减弱。具体结构如图2-4所示。1:动臂；2:动臂油缸图2-4 动臂油缸铰接示意图2.4 铲斗与铲斗油缸的连接方式本设计方案中采用六连杆的布置方式，如图2-5所示。1:斗杆； 2:连杆机构； 3:铲斗图2-5 铲斗连接布置示意图2.5 铲斗的结构选择铲斗结构形状和参数的合理选择对挖掘机作业效果影响很大1：综合考虑，选择了中小型挖掘机常用的铲斗结构，其基本结构如图2-6所示。图2-6 铲斗斗齿的安装连接采用橡胶卡销式，结构示意图如2-7所示。1:卡销；2:橡胶卡销；3:齿座；4:斗齿图2-7 卡销式斗齿结构示意图2.6 原

15、始几何参数的确定（1）动臂与斗杆的长度比K1K1取在之间，初步选取，即。（2）铲斗斗容与主参数的选择斗容在任务书中已经给出：。按经验公式和比拟法初选：。（3）工作设备液压系统主参数初步选择初定动臂油缸的内径，活塞杆直径。斗杆油缸内径，活塞杆直径。铲斗油缸内径，活塞杆直径。由经验公式和其它机型参考初选动臂油缸行程，斗杆油缸行程，铲斗油缸行程。由经验公式初选各油缸全伸长度与全缩长度之比：。参照任务书要求选择工作装置液压系统的工作压力，闭锁压力。3基本尺寸的确定3.1斗形参数的确定斗容量q ：在设计任务书中已给出平均斗宽B：其可以由经验公式和差分法选择，又由续表知1：当时，当时，则当时， （3-1）

16、 =再参考其它机型的平均斗宽预初定挖掘半径R：由经验统计和参考同斗容的其它型号的机械，初选。转斗挖掘满转角（2）：由经验公式 （3-2）KS为土壤的松散系数，取值为1.25。将和代入上式得：解得：铲斗两个铰点K、Q之间的间距l24和l3的比值k2的选取：太大将影响机构的传动特性，太小则影响铲斗的结构刚度3，初选特性参数。由于铲斗的转角较大，而k2的取值较小，故初选。3.2动臂机构参数的选择3.2.1 与A点坐标的选取动臂油缸的最短长度；动臂油缸的伸出的最大长度；A:动臂油缸的下铰点；B:动臂油缸的上铰点；C:动臂的下铰点.图3-1 动臂摆角范围计算简图初选动臂转角按经验统计和参考其它同斗容机型

17、初选特性参数（）铰点A坐标的选择：初选：；3.2.2 与的选择根据已给定的最大挖掘距离、已初步选定的和，由经验公式有： （3-3） =则 （3-4）3.2.3 与的计算在三角形CZF中： （3-5） （3-6) （3-7）3.2.4 的计算按经验和反铲工作装置对闭锁力的要求初取的取值对特性参数、最大挖掘深度和最大挖高均有影响，增大会使减少或使增大，这符合反铲作业要求，初选。当斗杆油缸全缩时，最大，按经验统计和便于计算，初选。因采用双动臂油缸，的取值较小，初取在三角形CZF中： （3-8） =35.5 （3-9） =30.5 (3-10) (3-11)由3-10、3-11式有：（3-12)令

18、将A、B的值代入3-12式中有 (3-13)又特性参数 则有 (3-14) (3-15)将3-14、3-15代入到3-13式中 (3-16)解之： ， （3-17）而1min与1max需要满足以下条件 (3-18) (3-19)将1max 、1min 的值代入3-18、3-19中得：;而 (3-20) (3-21)满足3-20、3-21两个经验条件，说明的取值是可行的。则 (3-22) (3-23) (3-24)因此，动臂机构主要基本参数已初步确定。3.3动臂机构基本参数的校核3.3.1动臂机构闭锁力的校核正常的挖掘阻力： (3-25)在3-25式中，切削阻力的切向分力；土壤的硬度系数，取决于

19、土壤条件，这里设挖掘机挖掘第层土壤，取值为；转斗切削半径，取值为；某挖掘位置时铲斗总转角的一半；某挖掘位置处转斗瞬时转角，初取；B切削刃宽度影响系数，；A切削角变化影响系数，取；Z带有斗齿的系数，取；X斗侧壁厚影响系数，,其中S为侧壁厚度，由于是初步设计，故预取；D切削刃挤压土壤的力，根据经验统计和斗容量的大小选取。将以上的数值代入到3-25式中可得：。 :摇臂；:连杆；:动臂下铰点；:动臂油缸下铰点；:动臂与动臂油缸铰点；:动臂上铰点；:斗杆油缸上铰点；:斗杆下铰点；:铲斗油缸下铰点；:铲斗下铰点；:铲斗上铰点；:铲斗斗齿尖图3-2 最大挖掘半径时工作装置结构简图由图3-2知，最大挖掘深度时

20、挖掘阻力力矩M1J： (3-26)动臂油缸的闭锁力F1 （3-27）当其在最大挖掘半径下工作时，前部工作装置重力产生的力矩 ：根据经验统计，工作装置各部分重量的初步估计如下：动臂 斗杆 铲斗 斗杆缸 铲斗缸 连杆机构动臂缸当处于最大挖掘深度时： （3-28） (3-29)动臂油缸的闭锁力与工作装置重力所产生的力矩（对C点的矩）： （3-30）由上可知，满足要求。3.3.2 满斗处于最大挖掘半径时动臂油缸提升力矩的校核工作装置重量 （3-31）按经验公式取土的重量： （3-32）当处于最大挖掘半径时，工作装置简图如图4-1所示，则有： （3-33） 动臂油缸的推力： （3-34）在三角形CAB中

21、 （3-35） （3-36） (3-37)即: 则此时斗杆油缸提升力矩: (3-38)故满足要求。3.3.3 满斗处于最大高度时,动臂提升力矩的校核当斗杆在最大高度时动臂油缸全伸，斗杆油缸全缩。:摇臂；:连杆；:动臂下铰点；:动臂油缸下铰点；:动臂与动臂油缸铰点；:动臂上铰点；:斗杆油缸上铰点；:斗杆下铰点；:铲斗油缸下铰点；:铲斗下铰点；:铲斗上铰点；:铲斗斗齿尖图3-3 最大卸载高度计算简图 （3-39） （3-40）则工作装置所受重力和土的重力所产生的载荷力矩MZ： (3-41)此时对于动臂油缸而言： 此时的动臂油缸的力臂此时动臂油缸的提升力矩MT求得：，说明满足要求。3.4 斗杆机构

22、基本参数的选择:斗杆油缸的下铰点；:铲斗油缸的上铰点；:动臂的上铰点；:斗杆的摆角；:斗杆油缸的最大作用力臂.图3-4 斗杆机构基本参数计算简图取整个斗杆为研究对象，可得斗杆油缸最大作用力臂的表达式： (3-42) 如图3-4所示，斗杆油缸初始位置力臂与最大力臂有以下关系: (3-43)由3-43知, 越大,则越小,初取:摇臂长度；:连杆长度；:铲斗长度；:斗杆长度；:斗杆下铰点；:铲斗油缸下铰点；:摇臂与斗杆铰接点；:铲斗上铰点；:铲斗下铰点.图3-5 铲斗机构计算简图由上图3-5的几何关系有: （3-44） （3-45） （3-46）解得：而EFQ取决于工作范围和结构因素,一般在之间1.初

23、定,动臂上DFZ也是结构尺寸,按结构因素分析,可初选。3.5 铲斗机构基本参数的选择3.5.1 转角范围图3-6 铲斗连杆机构传动比计算简图由最大挖掘高度和最大卸载高度的分析，可以得到初始转角： （3-47）最大转角3max：，其不易太大，太大会使斗齿平均挖掘力降低，初选。3.5.2 铲斗机构其它基本参数的计算在图3-5中，有： （3-48）L3max 与L3min 的确定铲斗最大挖掘阻力应等于斗杆最大挖掘力，即粗略计算知斗杆挖掘平均阻力F3J max （3-49）挖掘阻力F3J 所做的功W3J：W3J = F3J max (3-50) 铲斗油缸推力所做的功W3： (3-51)铲斗油缸推力所做

24、的功等于铲斗挖掘阻力所做的功 ： (3-52)将3-50、3-52式代入3-51中计算可得：则 （3-53）连杆机构尺寸设计应满足以下条件：(1)挖掘力要求。铲斗油缸挖掘力应跟最大挖掘阻力相匹配，当铲斗斗齿尖处于时，斗杆油缸理论挖掘力不低于最大挖掘阻力的。 即；当处于最大理论挖掘力位置时应为。(2)几何相容。保证、在任何情况下都应成图。为确保上述两个条件，其余主要选择的基本尺寸为:； ； ； ；预选则 （3-54） 综上所述，工作装置基本尺寸均已初步确定。4工作装置结构设计 整个工作装置由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构和油缸组成。需要单独计算各危险截面大小并综合检查，最后确定适当的值。4.1斗杆的

25、结构设计4.1.1 斗杆的受力分析斗杆主要受弯矩作用，找出其中的最大弯矩进行设计计算。由受力分析推断可能导致在挖掘时产生最大弯矩的两种工况位置：第一工况位置满足以下条件:（1）动臂位于最低位置，即动臂油缸完全收缩。（2）斗杆油缸有效作用力臂最大。（3）侧齿挖掘时，受到侧向力影响。第二工况位置满足以下条件：。（1）动臂有效作用力臂最大，直到动臂油缸铰接处A点。（2）铲斗齿尖位于连接F和Q两个铰接点的线上，铲斗处于最大挖掘力位置。（3）没有侧向力。4.1.1.1 第一工况位置的受力分析在此工况下斗杆可能存在最大弯矩，受到应力可能最大3。:摇臂；:连杆；:动臂下铰点；:动臂油缸下铰点；:动臂与动臂油

26、缸铰点；:动臂上铰点；:斗杆油缸上铰点；:斗杆下铰点；:铲斗油缸下铰点；:铲斗下铰点；:铲斗上铰点；:铲斗斗齿尖图4-1 斗杆第一工况时的工作装置简图:连杆 :摇臂:摇臂与斗杆的铰接点;:斗杆与铲斗的铰接点图4-2 铲斗受力分析简图当斗杆油缸全缩时，通过前面的章节可以得出，由图5-1可知CF的向量可以表示为：FC （4-1）由前面的章节计算结果知：，并初选。在DEF中 （4-2）解得在CDEF中 （4-3）EFQ在前一章节已经初定为150由以上的角度关系知：FV （4-4）OV = OC + CF + FV （4-5） 则 （4-6）由（3-17）式可则可得此时铲斗的理论挖掘力： （4-7）切

27、向阻力W1：初选该工况下铲斗重心到铰点Q的水平距离 （4-8）取铲斗为研究对象，如图4-2所示，并对Q点取矩，则有 （4-9）法向阻力W2 的求解：工作装置所受重力对C点取矩有 （4-10） W1到C点的距离r0 （4-11） W2到C点的距离r1 （4-12）取整个工作装置为研究对象，法向阻力W2取决于动臂油缸的闭锁力F1 ，则有 （4-13）将4-10、4-11、4-12代入4-13中解之斗杆有油缸作用力P2g的求解：FQ向量在X轴上的模值：XFN = （4-14）如图4-1所示，取斗杆（带斗和连杆机构）为研究对象，则有： （4-15） 而此时的斗杆闭锁力，略大于，表明闭锁力足够。先计算制

28、动力矩。地面附着力矩：（其中 = 0.5） （4-16）由经验公式可求得回转机构的最大制动力矩： （4-17） （4-18）取连杆机构为研究对象，如图4-3所示，则有：:摇臂;:连杆:铲斗油缸的推力;:连杆的作用力;:摇臂的作用力图4-3 连杆机构计算简图 （4-19） （4-20） 由4-19、4-20式可解得：； 如图4-2所示，将整个铲斗作为研究对象有： （4-21） （4-22） （4-23） （4-24） N点作用力与作用力矩的求解：将曲柄和连杆作为研究对象，如图4-4所示，则有： :铲斗油缸的推力；:连杆的作用力；:摇臂的作用力沿连线上的分力;:摇臂的作用力沿连线垂直方向上的分力；

29、摇臂; :连杆图4-4 曲柄和连杆受力图 （4-25）4.1.1.2 第二工况位置的受力分析（1）在这个工况位置下斗杆可能存在最大弯矩，受到的应力也可能最大1具体简图如图4-5所示。:摇臂；:连杆；:动臂下铰点；A -动臂油缸下铰点；B-动臂与动臂油缸铰点；F-动臂上铰点；D-斗杆油缸上铰点；E-斗杆下铰点；G-铲斗油缸下铰点；Q-铲斗下铰点；K-铲斗上铰点；V-铲斗斗齿尖图4-5 第二工况下工作装置计算简图（2）同第一工况的分析一样，可以得到以下向量：FC （4-26）FV 0V = OC + CF + FV （4-27） 则 （4-28）同理也可以求得在该工况下作用在斗杆和铲斗上的力，其

30、分别为：；4.1.1.3 斗杆内力图的绘制第一工况下和第二工况下的内力图如图4-6、4-7、4-8、4-9、4-10、4-11、4-12、4-13、4-14所示。图4-6 第一工况下斗杆的Qx图图4-7 第一工况下斗杆的Qy图图4-8 第一工况下斗杆的My图图4-9 第一工况下斗杆的QZ图图4-10 第一工况下斗杆的MZ图图4-11 第一工况下斗杆的Mx图图4-12 第二工况下斗杆的Qx图图4-13 第二工况下斗杆的Qy图图4-14 第二工况下斗杆的Mx图4.1.2 结构尺寸的计算由上述图分析可知，第二工况下弯矩和内力都小于第一工况，因此应该通过第一工况进行计算，而通过第二工况进行截面校核。4

31、1.2.1 斗杆宽度、钢板厚度、许用应力的选取由经验统计和其它同斗容机型的测绘，处取斗杆的宽度。图4-15 斗杆钢板尺寸图挖掘机所用钢板的厚度在我国一般为，初选底板厚度如图4-15所示。挖掘机使用的结构钢一般为，具有足够大的屈服极限和优越的机械性能。其屈服极限。在斗杆中取安全系数，则斗杆的许用安全应力为： （4-29）4.1.2.2 斗杆危险截面处高度的计算危险截面的有效面积： (4-30) 该截面对y轴的惯性矩: (4-31) 该截面对z轴的惯性距: (4-32)横截面总面积: (4-33)该危险截面所受到的正应力: (4-34)该截面所受到的最大弯曲正应力: (4-35) (4-36)则

32、截面所受到轴向拉应力与弯曲应力合成后有: (4-37)由经验可知： (4-38)由4-34、4-35、4-36、 4-37、4-38解得。此时斗杆所有尺寸已基本确定。4.2动臂结构设计在结构设计过程中，首先有必要分析和计算可能对动臂产生最大应力的工作条件，在这种工况下找到一个危险截面，并计算尺寸大小。从而可以计算动臂的其他尺寸。4.2.1第一工况位置在此工况下时 ，而（前面的计算中已经得出）。取整个工作装置为研究对象，则有： （4-39）此时铲斗油缸的挖掘功率不能最大化。因此，铰接点必须旋转。由计算得当V点纵坐标即时，铲斗油缸能发挥最大的挖掘力。-摇臂；-连杆；-动臂下铰点； -动臂油缸下铰点

33、动臂与动臂油缸铰点；-动臂上铰点；-斗杆油缸上铰点；-斗杆下铰点；-铲斗油缸下铰点；-铲斗下铰点；-铲斗上铰点；-铲斗斗齿尖图4-16 实际工作时第一工况位置工作装置简图此工况是第一工况下转动斗杆油缸而得的。除第（2）点中的连线与X轴垂直修改成外，其他条件都一定保持不变，如图4-16所示。结合前面的计算有： （4-40） （4-41） 则 （4-42）解之 在DEF中，由几何关系则有： （4-43）此时 （4-44）解得 而 （4-45）则 （4-46）与的求解：由于挖掘时为铲斗油缸工作，而K、Q、V又在同一条直线上，故的值仍与前面的计算一样，。工作装置各部分受到的重力对C点的矩： （4-

34、47）取整个工作装置为研究对象，则有： （4-48）也就是说此时仅是动臂与铲斗油缸进行挖掘。动臂铰点作用力的求取：取斗杆、铲斗、连杆机构为研究对象，则有： （4-49）方向与轴平行，在轴的正方向上。铰点的求解： （4-50） （4-51）对上下动臂附加弯矩与扭矩的求解：W与的夹角为，与的夹角为则在坐标系上沿坐标轴的分力： （4-52） （4-53）则所产生的横向弯矩M： （4-54）则所产生的附加横向弯矩M： （4-55）所产生的附加横向扭矩T： （4-56）在坐标系上沿坐标轴的分力为： （4-57） （4-58）则所产生的附加横向弯矩： （4-59）所产生的附加扭矩： （4-60）4.2.2 第二工况位置：在此工况下，动臂的应力可能达到大时应符合下列条件：（1）动臂油缸的作用力臂最大;（2）斗杆的作用力臂最大;（3）铲斗进行正常挖掘，铲斗位于最大挖掘力位置。此时的工作装置的简图如图4-17所示：:摇臂;:连杆;:动臂下铰点;:动臂油缸下铰点;:动臂与动臂油缸铰点;:动臂上铰点;:斗杆油缸上铰点;:斗杆下铰点;:铲斗油缸下铰点;:铲斗下铰点;:铲斗上铰点；:铲斗斗齿尖图4-17 第二工况位置下工作装置简图的求解：此时动臂油缸的力臂最大，即：取铲斗为研究对象 （4-61）