在装载机反转六连杆机构的优化设计过程中，当铲斗液压缸、摇臂、连杆、动臂等零部件尺寸参数、动臂、铲斗液压缸固定铰点位置确定后，其摇臂固定铰点位置的设计，就成为体现工作装置综合性能优劣的关键，无论是机构中各零部件的运动关系，还是铲斗铲掘力的大小及其变化趋势，该铰点的位置对其影响均起至致关重要的作用。为了顺利完成新产品的开发或对一些机构设计的合理性进行必要的论证、分析，本文就拟摇臂固定铰点分布区域这一问题作些阐述。
在装载机完成物料铲掘欲进行举升时，见图１，设动臂固定铰点为Ａ、铲斗与动臂连接铰点为Ｂ铲斗液压缸固定铰点为Ｃ，该缸与摇臂连接铰点为Ｄ，摇臂固定铰点为Ｅ，连杆与铲斗及摇臂连接铰点分别为Ｇ、Ｆ，无论从铰点受力分析，还是运动分析，均可得出这样的结论：Ｂ、Ｇ、Ｆ三点不能在一条直线上，且Ｇ点应处在Ｂ、Ｆ连线的上方（如图１所示）。在由Ｂ、Ｇ、Ｆ三铰点组成的三角形中，∠ＢＧＦ的最大极限值由组成铰点材料的强度及铲斗所负的载荷决定，对于一具体机构必然存在一个极限夹角α与之对应。如果连接ＢＧ并过Ｇ点作一直线ＧＦ ，使Ｆ ＝ＧＦ、 ∠ＢＧＦ ＝α，以Ｆ′为圆心，以ＦＥ为半径画圆，交ＡＢ连线左下方于Ｈ，交ＡＢ垂直平分线上方于Ｊ（垂足为Ｋ）见图２。此时ＫＨ、ＫＪ及弧Ｈ Ｊ三线段所围成的区域（不含此三线段）可初步确定就是所求固定铰点的分布范围。
众所周知，装载机的工作装置不但要保证最高举升位置铲斗允许的后倾角、前倾角，为了保证任意位置都能卸净物料，还必须使铲斗在举升过程中任一高度其前倾角不小于４５°（见图３）。在此工况下无论所求铰点Ｅ在平行于ＡＢ连线方向上右移或在垂直于ＡＢ方向上向下移，其铲斗的前倾角都会减小（见图４、图５）。
在图３中我们还不难发现：在铲斗离地面最近时，如果确保铲斗的前倾角为４５°，那么Ｄ、Ｆ点的运动轨迹必须分别绕Ｃ、Ｇ点作圆周运动，在这一约束条件下所求固定铲点的位置由Ｇ、Ｆ点所确定。实际上该铰点的运动轨迹为一椭圆（借助于数学工具不难证明），其椭圆轨迹的位置与铰斗在保证其前倾角为４５°时所处相对高度有关，对于图３（下部）铲斗与工作装置所处的相对位置，所求铰点运动（分布）轨迹（保证其前倾角为４５°）见图６。
在图６椭圆左侧作一垂直于ＡＢ的直线并与该椭圆相切，其切点为Ｌ，过Ｌ点向左下方作平行于ＡＢ连线的射线，把所得到的组合线段，按照其与Ａ、Ｂ点的相对位置关系绘入图２中。其椭圆曲线交ＫＪ于Ｍ，过Ｌ点的射线交弧Ｈ Ｊ于Ｎ，则Ｍ、Ｊ、Ｎ、Ｌ四点所围成的范围（即阴影区域，但不含弧Ｎ Ｊ、直线ＭＪ）是所求固定铰点实际的优化区域见图７。
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