履帶式液壓挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【通過答辯畢業(yè)論文+CAD圖紙】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是履帶式液壓挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)。與其它類型的挖掘機(jī)相比，這種類型的挖掘機(jī)因有良好通過性能應(yīng)用最廣，對松軟地面或沼澤地帶還可采用加寬、加長以及浮式履帶來降低接地比壓。 液壓挖掘機(jī)的主要特點(diǎn)為：能無級調(diào)速且調(diào)速范圍大，能得到較低的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，快速作用時(shí)，液壓元件產(chǎn)生的運(yùn)動慣性小，加速性能好，并可作高速反轉(zhuǎn)，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，可吸收沖擊和振動，操縱省力，易實(shí)現(xiàn)自動化控制，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。 本次設(shè)計(jì)的主要參數(shù)是斗容量 屬于中小型液壓挖掘機(jī)，主要設(shè)計(jì)挖掘機(jī)的工作裝置、 液壓傳動原理。 在設(shè)計(jì)中，采用了履帶式行走裝置，來滿足要求。上部轉(zhuǎn)臺是全回轉(zhuǎn)式，因此它可在一個(gè)更大的范圍內(nèi)工作。又因采用液壓傳動控制而使整機(jī)性能得以改善。與機(jī)械式挖掘機(jī)相比，其挖掘力提高到 2 3倍，整機(jī)質(zhì)量約為 5噸，挖掘力約為 30大卸載高度約為 大挖掘深度 大挖掘半徑約為 中可以看出整機(jī)作業(yè)能力有了很大的改進(jìn)，不僅挖掘力大，且機(jī)器重量輕，傳動平穩(wěn)，作業(yè)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。另外，還對挖掘機(jī)的工作裝置 提出基于結(jié)構(gòu)推理的機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法 。 關(guān)鍵詞 ：液壓挖掘機(jī) ；挖掘機(jī) 構(gòu) ；液壓系統(tǒng) ；創(chuàng)新設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 is of to as as to or s a to be to is to is it is to s In to is it in a to to 3 0to is is to on 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 目 錄 1 緒論 . 1 壓挖掘機(jī)的工作特點(diǎn)和基本類型 . 6 壓挖掘機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn) . 6 壓挖掘機(jī)的基本類型及主要特點(diǎn) . 7 壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況 . 8 外液壓挖掘機(jī)目前水平及發(fā)展趨勢 . 8 內(nèi)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況 . 8 次設(shè)計(jì)概述 . 9 鏟裝置的工作原理 . 9 次設(shè)計(jì)任務(wù) . 10 2 總體設(shè)計(jì)方案 . 11 作裝置設(shè)計(jì)方案原則 . 11 壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案原則（總體） . 11 斗液壓挖掘機(jī)作業(yè)過程 . 12 液壓系統(tǒng)作業(yè)動作要求 . 12 液壓系統(tǒng)基本的要求 . 12 3 挖掘機(jī)的工作裝置設(shè)計(jì) . 14 定動臂、 斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式 . 14 定動臂的結(jié)構(gòu)形式 . 14 定斗桿的結(jié)構(gòu)形式 . 15 定鏟斗的結(jié)構(gòu) 形式和斗齒安裝結(jié)構(gòu) . 15 斗與鏟斗液壓缸的連接方式 . 17 定動臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點(diǎn)布置 . 18 臂油缸的布置 . 18 桿油缸的布置 . 21 斗油缸的布置 . 21 臂、斗桿、鏟斗機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇 . 22 鏟裝置總體方案的選擇 . 22 構(gòu)自身幾何參數(shù) . 23 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 形參數(shù)的選擇 . 25 臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇 . 29 桿機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇 . 34 桿、搖臂參數(shù)的選擇 . 36 4 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 37 定液壓系統(tǒng)類型 . 37 壓系統(tǒng)的計(jì)算和液壓元件的選擇 . 38 統(tǒng)主參數(shù)的確定 . 38 掘機(jī)液壓缸作用力的確定 . 39 壓系統(tǒng)初步計(jì)算 . 47 作裝置傳動計(jì)算 . 47 走機(jī)構(gòu)傳動計(jì)算 . 49 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動計(jì)算 . 51 壓泵參數(shù)選擇和發(fā)動機(jī)功率計(jì)算 . 51 油管管徑和油箱容量 . 52 5 工作裝置的強(qiáng)度校核計(jì)算 . 53 桿的計(jì)算 . 54 臂的計(jì)算 . 63 6 液壓挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì) . 65 計(jì)過程模型 . 65 . 66 結(jié)論 . 67 致謝 . 68 參考文獻(xiàn) . 69 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 1 緒論 液壓挖掘機(jī)是在機(jī)械傳動挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它的工作過程是以鏟斗的切削刃切削土壤，鏟斗裝滿后提升、回轉(zhuǎn)至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置并開始下一次的作業(yè)。因此，液壓挖掘機(jī)是一種周期作業(yè)的土方機(jī)械。 液壓挖掘機(jī)與機(jī)械傳動挖掘機(jī)一樣，在工業(yè)與民用建筑、交通運(yùn)輸、水利施工、露天采礦及現(xiàn)代化軍事工程中都有著廣泛的應(yīng)用，是各種土石方施工中不可缺少的一種重要機(jī)械設(shè)備。 在建筑工程中，可用來挖掘苦坑、排水溝，拆除舊有建筑物，平整場地等。更換工作裝置后，可進(jìn)行裝卸、安裝、打樁和拔除樹根等作業(yè)。 在水利 施工中，可用來開挖水庫、運(yùn)河、水電站堤壩的基坑、排水或灌溉的溝渠，疏浚和挖深原有河道等。 在鐵路、公路建設(shè)中，用來挖掘土方、建筑路基、平整地面和開挖路旁排水溝等。 在石油、電力、通信業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)及市政建設(shè)中，用來挖掘電纜溝和管道等。 在露天采礦場上，可用來剝離礦石或煤，也可用來進(jìn)行堆棄、裝載和鉆孔等作業(yè)。 在軍事工程中，或用來筑路、挖壕溝和掩體、建造各種軍事建筑物。 所以，液壓挖掘機(jī)作為工程機(jī)械的一個(gè)重要品種，對于減輕工人繁重的體力勞動，提高施工機(jī)械化水平，加快施工進(jìn)度，促進(jìn)各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)的發(fā) 展，都 起著很大的作用。據(jù)建筑施工部門統(tǒng)計(jì)，一臺斗容量 級土壤埋，每班生產(chǎn)率大約相當(dāng)于 300 400個(gè)工人一天的工作量。因此，大力發(fā)展液壓挖掘機(jī)，對于提高勞動生產(chǎn)率和加速國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 壓挖掘機(jī)的工作特點(diǎn)和基本類型 壓挖掘機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn) 液壓挖掘機(jī)在動力裝置之間采用容積式液壓靜壓傳動，即靠液體的壓力能進(jìn)行工作。液壓傳動與機(jī)械傳動相比有許多優(yōu)點(diǎn)。 能無級調(diào)速且調(diào)速范圍大，例如液壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比可達(dá) 1000 1。 能得到較低的穩(wěn)定轉(zhuǎn) 速，例如柱塞式液壓馬達(dá)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可低達(dá) 1r/快速作用時(shí)，液壓元件產(chǎn)生的運(yùn)動慣性小，加速性能好，并可作調(diào)整反轉(zhuǎn)。例如電動機(jī)在啟動時(shí)的慣性力矩比其平穩(wěn)盍?xí)r的驅(qū)動力矩大 50%，而液壓馬達(dá)則不大于 5%，加速中等功率電動機(jī)需 1加速液壓馬達(dá)只需 傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，可吸收沖擊和振動，操縱省力，易實(shí)現(xiàn)自動化控制。 易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。 基于液壓傳動的 上述優(yōu)點(diǎn)，液壓挖掘機(jī)與機(jī)械傳動挖掘機(jī)相比，具有下列主要特點(diǎn)。 大大改善了挖掘機(jī)的技術(shù)性能，挖掘力大、牽引力大，機(jī)器重量， 傳動平穩(wěn)，作用效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓挖掘機(jī)與同級機(jī)械傳動挖掘機(jī)相比，挖掘力約高 30%，例如 壓挖掘機(jī)鏟斗挖掘力 120 150同級機(jī)械傳動挖掘機(jī)只有 100 挖掘機(jī)在工作時(shí)的主要動作包括行走、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)和工作裝置的作業(yè)動作，其中動作最頻繁的是回轉(zhuǎn)和工作裝置的循環(huán)往復(fù)運(yùn)動。這種入選運(yùn)動一般速度不高，而所需作用力卻很大， 要求在短時(shí)間內(nèi)通過變速或換向來完成各種復(fù)雜動作。機(jī)械傳動挖掘機(jī)完成上述運(yùn)動需通過磨擦離合器、減速器、制動器、逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、提升和推壓 機(jī)構(gòu)等配合來完成。因此 ，機(jī)械傳動挖掘力不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且還要產(chǎn)生很大的慣性力和沖擊載荷。而液壓挖掘機(jī)則不需要龐大和復(fù)雜的蹭傳動，大大簡化了結(jié)構(gòu)，也減少了易損件。由于結(jié)構(gòu)簡化，液壓挖掘機(jī)的質(zhì)量大約比相同斗容量 的機(jī)械傳動挖掘機(jī)輕 30%，不僅節(jié)省了鋼材，而且降低了接地比壓。液壓挖掘機(jī)上的各種液壓元件可相對獨(dú)立布置，使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀，同時(shí)也易于改進(jìn)或變型。 液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)有防止過載的能力，所以使用安全可靠，操縱簡便。由于可采用液壓先導(dǎo)控制，無論驅(qū)動功率多大，操縱均很靈活、省力，司買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 機(jī)的工作條件得到改善 。更換工作裝置時(shí)，由于不牽連轉(zhuǎn)臺上部的其他機(jī)構(gòu)，因此更換工作裝置容易，而機(jī)械式挖掘機(jī)則受到提升機(jī)構(gòu)和推壓機(jī)構(gòu)的牽連和限制。 由于液壓傳動易于實(shí)現(xiàn)自動控制，因此現(xiàn)代液壓挖掘機(jī)普遍采用了以 微處理器國核心的電子控制單元（ 使發(fā)動機(jī)、液壓泵、控制閥和執(zhí)行元件在最佳匹配狀態(tài)下工作，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和提高作業(yè)效率，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)整機(jī)狀態(tài)參數(shù)的電子監(jiān)控和故障診斷。 液壓元件易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于組織大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)，進(jìn)一步提高質(zhì)量和降低成本。 壓挖掘機(jī)的基本類型及主要特點(diǎn) 液壓挖掘機(jī)種 類繁多，可以從不同角度對其類型進(jìn)行劃分。 根據(jù)液壓挖掘機(jī)種類主要機(jī)構(gòu)傳動類型劃分。 根據(jù)液壓挖掘機(jī)主要機(jī)構(gòu)是否全部采用液壓傳動，分為全液壓傳動和非全液壓（或稱半液壓）傳動兩種。若挖掘、回轉(zhuǎn)、行走等幾個(gè)主要機(jī)構(gòu)的動作均為液壓傳動，則為全液壓挖掘機(jī)。若液壓挖掘機(jī)中的某一個(gè)機(jī)構(gòu)采用機(jī)械傳動，則稱其為非全液壓（或半液壓）挖掘機(jī)。一般說來，這種 區(qū)別主要表現(xiàn)在行走機(jī)構(gòu)上。對液壓挖掘機(jī)來說，工作裝置及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)必須是液壓傳動，只有行走機(jī)構(gòu)有的為液壓傳動，有的為機(jī)械傳動。 根據(jù)行走機(jī)構(gòu)的類型劃分 根據(jù)行走機(jī)構(gòu)的不同，液 壓挖掘機(jī)可分為履帶式、輪胎式、汽車式、懸掛式及拖式。 履帶式液壓挖掘機(jī)應(yīng)用最廣，在任何路面行走均有良好的通過性，對土壤有足夠的附著力，接地比壓小，作業(yè)時(shí)不需設(shè)支腿，適用范圍較大。在土質(zhì)松軟或沼澤地帶作業(yè)的液壓挖掘機(jī)，還可通過加寬履帶來降低接地比壓。為防止對路面的碾壓破壞、有些液壓挖掘機(jī)還采用了橡膠履帶。通用通常，履帶行走的液壓挖掘機(jī)多為全液壓傳動。 輪胎式液壓挖掘機(jī)具有行走速度快，機(jī)動性好，可在多種路面通行的特點(diǎn)。近年來，輪胎式挖掘機(jī)的生產(chǎn)量日漸增長。 懸掛式液壓挖掘機(jī)是將工作裝置安裝在輪胎式或履帶式拖拉機(jī) 上，可以達(dá)到一機(jī)多用的目的。這種挖掘機(jī)拆裝方便，成本低廉。 汽車式液壓挖掘機(jī)一般采用標(biāo)準(zhǔn)的汽車底盤，速度快，機(jī)動性好。 拖式液壓挖掘機(jī)沒有行走傳動機(jī)構(gòu)，行走時(shí)由拖拉機(jī)牽引， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 根據(jù)工作裝置劃分 根據(jù)工作裝置結(jié)構(gòu)不同，可分為鉸接式和伸 縮臂式 挖掘機(jī)。鉸接式工作裝置應(yīng)用較為普遍。這種挖掘機(jī)的工作裝置靠各構(gòu)件繞鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動來完成作業(yè)動作。伸縮臂式挖掘機(jī)的動臂由主臂及伸縮臂組成，伸縮臂可在主臂臂內(nèi)伸縮，還可以變幅。伸縮臂前端裝有鏟斗，適于進(jìn)行平整和清理作業(yè)，尤其是修整溝坡。 壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況 挖掘機(jī)械的最早雛形 ，主要用于河道。港口的疏浚工作，第一臺有確切記載的挖掘機(jī)械是 1796 年英國人發(fā)明的蒸汽“挖泥鏟”。而能夠模擬人的 掘土工作，在陸地上使用的蒸汽機(jī)驅(qū)動的“動力鏟”于 1835年在美國誕生，主要用于修筑鐵路的繁重工作，被認(rèn)為是現(xiàn)代挖掘機(jī)的先驅(qū)，距今已有 170 多 年歷史。1950年，德國研制出世界上第一臺全液壓挖掘機(jī)。由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料不斷在挖掘機(jī)上得到應(yīng)用，尤其是電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用使得液壓挖掘機(jī)在作業(yè)效率、可靠性、安全性和操作舒適性以節(jié)能、環(huán)保等方面有了長足的進(jìn)步。目前液壓挖掘機(jī)已經(jīng)在全 世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，成為土石方施工不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備。 外液壓挖掘機(jī)目前水平及發(fā)展趨勢 工業(yè)發(fā)達(dá)國家的液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)較早，產(chǎn)品線齊全，技術(shù)成熟。美國、德國和日本是液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國，具有較高市場占有率。 22 20世紀(jì)后期開始，國際上液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)從產(chǎn)品規(guī)格上看，在穩(wěn)定和完善主力機(jī)型 的基礎(chǔ)上向大型化、微型化方向發(fā)展；從產(chǎn)品性能上看，向高效節(jié)能化、自動化、信息化、智能化的方向發(fā)展。 內(nèi)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況 我國從 1967 年開始研制液壓挖掘機(jī)。早期開發(fā)成功的產(chǎn)品主要有上海建筑機(jī)械廠的 陽礦山機(jī)器 廠的 60、合肥礦山機(jī)器廠的 20世紀(jì) 70年代末 80年代初，長江挖掘機(jī)廠和杭州重型機(jī)械研制成功了 1994 年開始，美國的卡特彼 勒公司、日本的神戶制鋼所、日本的小松制作所、日本的日立建機(jī)株式會社、韓國大宇重工、韓買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 國現(xiàn)代重工業(yè)以及德國利勃海爾、德國雪孚、德國阿特拉斯、瑞典沃爾沃等公司先后在中國建立了中外合資、外商獨(dú)資挖掘機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)具有世界先進(jìn)水平的多種型號和規(guī)格的液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品。近年來我國經(jīng)濟(jì)增長迅速， 液壓挖掘機(jī)市場 需求不斷擴(kuò)大，形成了巨大的挖掘機(jī)市場窨，但該行業(yè)主要由合資企業(yè)和外資企業(yè)所壟斷。國內(nèi)一些工程機(jī)械待業(yè)的上市股分公司合資的方式介入了挖掘機(jī)產(chǎn)業(yè)，同時(shí)國內(nèi)還有眾多的企業(yè)也在生產(chǎn)液壓挖掘機(jī)，但在生產(chǎn)規(guī)模、品種、質(zhì)量等方面與國外大公司相比還有一定差距。為了發(fā)展民族挖掘機(jī)產(chǎn)業(yè)，必須瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平，圍繞國內(nèi)外兩個(gè)市場，在充分利用國際化配套的國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)自主創(chuàng)新意識，掌握核心設(shè)計(jì)制造技術(shù)，發(fā)揮性價(jià)比優(yōu)勢，提高產(chǎn)品競爭力，把我國液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品做大做強(qiáng)。 次設(shè)計(jì)概述 本 次設(shè)計(jì)斗容量為 液壓履帶式挖掘機(jī)型號為 于履帶式液壓挖掘機(jī) 因有良好通過性能應(yīng)用最廣，對松軟地面或沼澤地帶還可采用加寬、加長以及浮式履帶來降低接地比壓。 鏟裝置的工作原理 反 鏟工作裝置是液壓挖掘機(jī)的一種主要工作裝置，如圖 1 1所示。 圖 1 1 整 體 式 彎 動 臂買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 液壓反鏟工作裝置一般由動臂 1、動臂液壓缸 2、斗桿液壓缸 3、斗桿 4、鏟斗液壓缸 5、鏟斗 6、連桿 7和搖桿 8等組成。其構(gòu)造特點(diǎn)是各構(gòu)件之間全部采用鉸接連接，并通過改變各液壓缸行程來實(shí)現(xiàn)挖掘過程中的各種動作。動臂1 的下鉸點(diǎn) 與回轉(zhuǎn)平臺鉸接，并以動臂液壓缸 2 來支承動臂，通過改變動臂液壓缸 的行程即可改變動臂傾角，實(shí)現(xiàn)動臂的升降。 斗桿 4 鉸接于動臂的上端，可繞鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動，斗桿與動臂的相對轉(zhuǎn)角由鏟斗液壓缸 5 控制，當(dāng)斗桿液壓缸伸縮時(shí)，斗桿即可繞動臂上鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動。 鏟斗 6 則鉸接于斗桿 4 的末端，通過鏟斗液壓缸 5 的伸縮來使鏟斗繞鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動。為了增大鏟斗的轉(zhuǎn)角，鏟斗液壓缸一般通過連桿機(jī)構(gòu)（即連桿 7 和搖桿 8）與鏟斗連接。液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置主要用于挖掘 停機(jī)面以下的土壤，如挖掘溝壕、基坑等，其挖掘軌跡取決于各液壓缸的運(yùn)動及其組合。反鏟液壓挖掘機(jī)的工作過程為，先下放動臂至挖掘位置，然后轉(zhuǎn)動斗桿及鏟斗，當(dāng)挖掘至裝滿鏟 斗時(shí)，提升動臂使鏟斗離開土壤，邊提升邊回轉(zhuǎn)至卸載位置，轉(zhuǎn)斗卸出土壤，然后再回轉(zhuǎn)至工作裝置開始下一次作業(yè)循環(huán)。動臂液壓缸主要用于調(diào)整工作裝置的挖掘位置，一般不單獨(dú)直接挖掘土壤；斗桿挖掘 可獲得較大的挖掘行程，但挖掘力小一些。轉(zhuǎn)斗挖掘的行程較短，為使鏟斗在轉(zhuǎn)斗挖掘結(jié)束時(shí)裝滿鏟斗，需要較大的挖掘力以保證能挖掘較大厚度的土壤，因此挖掘機(jī)的最大挖掘力一般由轉(zhuǎn)斗液壓缸實(shí)現(xiàn)的。由于挖掘力大且挖掘行程短，因此轉(zhuǎn)斗挖掘可用于清除障礙或提高生產(chǎn)率。在實(shí)際工作中，熟練的液壓挖掘機(jī)人員可根據(jù)實(shí)際情況，合理操縱各個(gè)液壓缸，往往是各液壓缸聯(lián)合 工作，實(shí)現(xiàn)最有效的挖掘作業(yè)。例如，挖掘基坑時(shí)由于挖掘深度較大，并要求有較陡而平整的基坑壁，則采用動臂和斗桿同時(shí)工作；當(dāng)挖掘基坑底時(shí)，挖掘行程將結(jié)束，為加速裝滿鏟斗，或挖掘過程中調(diào)整切削角時(shí)，則需要鏟斗液壓缸和斗桿液壓缸同時(shí)工作。 次設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)斗容量 工作裝置及液壓系統(tǒng) ，采用履帶式行走裝置，全液壓驅(qū)動，挖及以下土壤。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 2 總體 設(shè)計(jì)方案 作裝置設(shè)計(jì)方案 原則 設(shè)計(jì)合理的工作裝置應(yīng)能滿足下列要求： 主要工作尺寸及作業(yè)范圍能滿足要求，在設(shè)計(jì)通用反鏟裝置時(shí)要考慮與同類 型、同等級機(jī)器相比的先進(jìn)性。 考慮國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并注意到結(jié)構(gòu)參數(shù)受結(jié)構(gòu)碰撞限制等的可能性。 整機(jī)挖掘力的大小及其分布情況應(yīng)滿足使用要求，并具有一定的先進(jìn)性。 功率利用情況盡可能好，理論工作時(shí)間盡可能短。 確定鉸點(diǎn)布置，結(jié)構(gòu)型式和截面尺寸形狀時(shí)盡可能使受力狀態(tài)有利，在保證強(qiáng)度、剛度和連接剛性的條件下盡量減輕結(jié)構(gòu)自重。 作業(yè)條件 復(fù)雜，使用情況多變時(shí)應(yīng)考慮工作裝置的通用性。采用變鉸點(diǎn)構(gòu)件或配套構(gòu)件時(shí)要注意分清主次，在滿足使用要求的前提下力求替換構(gòu)件種類少，結(jié)構(gòu)簡單，換裝方便。 運(yùn)輸或停放時(shí)工作裝置應(yīng)有合 理的姿態(tài)，使運(yùn)輸尺寸小，行駛穩(wěn)定性好，保證安全可靠，并盡可能使液壓缸卸載或減載。 工作裝置液壓缸設(shè)計(jì)應(yīng)考慮三化。采用系列參數(shù)，盡可能減少液壓缸零件種類，尤其是易損件的種類。 工作裝置的結(jié)構(gòu)型式和布置使于裝拆和維修，尤其是易損件的更換。 要采取合理措施來滿足特殊使用要求。 壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案原則（總體） 按照挖掘機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)和裝置的傳動要求，把各種液壓元件用管路有機(jī)連接起來的組合體叫做挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)的功能是把發(fā)動機(jī)的機(jī)械能以油液為介質(zhì)，利用液壓泵轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗苓M(jìn)行傳送，然后通過液壓缸和液壓馬 達(dá)等執(zhí)行元件轉(zhuǎn)返為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)各種動作。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 斗液壓挖掘機(jī)作業(yè)過程 液壓挖掘機(jī)的作業(yè)過程 包括下列幾個(gè)間歇動作：動臂升降、斗桿收放、鏟斗裝載、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)、整機(jī)行走，以及其它輔助動作，除輔助動作不需要功率 驅(qū)動外，其它都是挖掘機(jī)的主要動作，要考慮全功率驅(qū)動。 由于挖掘機(jī)的作業(yè)對象和工作條件變化較大，主機(jī)的工作有兩項(xiàng)特殊要求： 實(shí)現(xiàn)各種主要動作時(shí)，阻力與作業(yè)速度隨時(shí)變化。因此，要求液壓缸和液壓馬達(dá)的壓力和流量也能相應(yīng)變化。 為了充分利用發(fā)動機(jī)功率和縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間，工作過程中往往要求有兩個(gè)主要動作同時(shí)進(jìn)行 ，叫做復(fù)合動作，這兩項(xiàng)要求需要由液壓系統(tǒng)來保證。 液壓系統(tǒng)作業(yè)動作 要求 液壓挖掘機(jī)的動作復(fù)雜，機(jī)構(gòu)經(jīng)常啟動、制動、換向，負(fù)載變化大，沖擊和振動頻繁，而且野外施工作業(yè)，溫度變化和地理?xiàng)l件差別大，因此，應(yīng)根據(jù)液壓挖掘機(jī)的工作特點(diǎn)和環(huán)境特點(diǎn)，對其液壓系統(tǒng)提出一些有別于其他應(yīng)用的基本要求。 液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足的作業(yè)動作要求如下。 保證液壓挖掘機(jī)動臂、斗桿和鏟斗可以各自單獨(dú)動作，也可以相互配合實(shí)現(xiàn)復(fù)合動作。 保證工作裝置的動作與回轉(zhuǎn)平臺的回轉(zhuǎn)動作既能單獨(dú)動作，又能作復(fù)合動作，以提高液壓挖掘 機(jī)的作業(yè)效率。 履帶式液壓挖掘機(jī)的左、右履帶應(yīng)能分別驅(qū)動，使挖掘機(jī)行走轉(zhuǎn)彎方便靈活，并能實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，以提高 挖掘機(jī)的機(jī)動性。 保證液壓挖掘機(jī)工作安全可靠，對各機(jī)構(gòu)及液壓執(zhí)行元件應(yīng)具有完善的安全保護(hù)措施。例如，對回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置有可靠的制動和限速；防止動臂因自重而下降過快；防止機(jī)器下坡行駛時(shí)超速溜坡等。 液壓系統(tǒng) 基本的要求 根據(jù)液壓挖掘機(jī)的作業(yè)動作和環(huán)境特點(diǎn)，對液壓系統(tǒng)提出如下要求。 液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)應(yīng)具有較高效率，以充分發(fā)動機(jī)的動力性和燃油買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 經(jīng)濟(jì)性。 液壓系統(tǒng) 和液壓元件在大負(fù)載 和劇烈振動沖擊作用下，應(yīng)具有足夠的可靠性。 選擇輕便、適用、耐振的冷卻散熱系統(tǒng)，減少系統(tǒng)總發(fā)熱量，使液壓系統(tǒng)工作溫度及溫升在規(guī)定范圍內(nèi)。 由于液壓挖掘機(jī)作業(yè)現(xiàn)場塵土多，液壓油被污染，因此液壓稭密封性能要好，整個(gè)液壓系統(tǒng)要設(shè)置濾油器和防塵裝置。 在必要時(shí)采用液壓先導(dǎo)或電液伺服操縱裝置，提高液壓挖掘機(jī)操作的舒適性，減輕操作人員的勞動強(qiáng)度。 在液壓系統(tǒng)中采用先進(jìn)的自動控制技術(shù)，提高液壓挖掘機(jī)的技術(shù)性能指標(biāo)，使液壓挖掘機(jī)具有節(jié)能、高效和自動適應(yīng)負(fù)載變化的特點(diǎn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 3 挖掘機(jī)的工作裝置 設(shè)計(jì) 定動臂、斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式 定動臂的結(jié)構(gòu)形式 動臂是工作裝置中的主要構(gòu)件，斗桿的結(jié)構(gòu)形式往往決定于動臂的結(jié)構(gòu)形式。反鏟動臂分為整體式和組合式兩類。 直動臂構(gòu)造簡單、輕巧、布置緊湊，主要用于懸掛式挖掘機(jī) ,如圖 3 1所示。 采用整體式彎動臂有利于得到較大的挖掘深度，它是專用反鏟裝置的常見形式。整體式彎動臂在彎曲處的結(jié)構(gòu)形狀和強(qiáng)度值得注意，有時(shí)采用三節(jié)變動臂有利于降低彎曲處的應(yīng)力集中。 整體式變動臂結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉，風(fēng)度相同時(shí)結(jié)構(gòu)重量較組合式動臂輕。它的缺 點(diǎn)是替換工作裝置少，通用性較差。為了擴(kuò)大機(jī)械通用性，提高其利用率。往往需要配備幾套完全 不通用的工作裝置。一般說，長期用于作業(yè)相似的反鏟采用整體式動臂結(jié)構(gòu)比較合適。 如圖 2 1 所示。 圖 3 1 整 體 式 直 動 臂買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 組合式動臂一般都為彎臂形式。其組合方式有兩類，一類用輔助連桿（或液壓缸）連接，另一類用螺栓連接。 組合式動臂與整體式動臂相比各有優(yōu)缺點(diǎn)，它們分別適用于不同的作業(yè)條件。組合式動臂的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1工作尺寸和挖掘力可以根據(jù)作業(yè)條件的變化進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)采用螺栓或連桿連接時(shí)調(diào)整時(shí)間只需十幾分鐘，采用液壓缸連接時(shí)可以進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。 2較合理地滿足各種類型作業(yè)裝置的參數(shù)和結(jié)構(gòu)要求，從而較簡單地解決主要構(gòu)件的統(tǒng)一化問題。因此其替換工作裝置較多，替換也方便。一般情況下，下動臂可以適應(yīng)各種作業(yè)裝置要求，不需拆換。 3裝車運(yùn)輸比較方便。 由于上述優(yōu)點(diǎn)，組合式動臂結(jié)構(gòu)雖比整體式動臂復(fù)雜，但得到了較廣泛的應(yīng)用。尤以中小型通用液壓挖掘機(jī)作業(yè)條件多時(shí)采用組合式動臂較為合適。 本次設(shè)計(jì)作業(yè)條件比較單一，所以選用整體式彎動臂。 定斗桿的結(jié)構(gòu)形式 斗桿也有整體式和合式兩種，大多數(shù)挖掘機(jī)都采用整體式斗桿，當(dāng)需要調(diào) 節(jié)斗桿長度或杠桿時(shí)采用更換斗桿的辦法，或者在斗桿上設(shè)置 2 4個(gè)可供調(diào)節(jié)時(shí)選擇的與動臂端部鉸接的孔。有些反鏟采用組合式斗桿。 定鏟斗的結(jié)構(gòu)形式和斗齒安裝結(jié)構(gòu) 定鏟斗的結(jié)構(gòu)形式 鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對挖掘機(jī)的作業(yè)效果影響很大。鏟斗的作業(yè)對象繁多，作業(yè)條件也不同，用一個(gè)鏟斗來適應(yīng)任何作業(yè)對象和條件較困難。為了滿足各種特定情況，盡可能提高作業(yè)效率，通用反鏟裝置常配有甚至十多種斗容量不同，結(jié)構(gòu)形式各異的鏟斗。 目前，對鏟斗結(jié)構(gòu)形式的研究還處于現(xiàn)場試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)或模型試驗(yàn)階段，未 建立起較系統(tǒng)的理論。例如有人曾將兩只 量而斗型不同的反鏟斗裝在 果如表 3 1 所示。由于砂的挖掘阻力較小，對鏟斗設(shè)計(jì)的合理性反映不靈敏，所以這兩種鏟斗的試驗(yàn)結(jié)果差別不買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 大。而對頁巖作業(yè)效果就大不一樣，其中一個(gè)鏟斗的切削前緣中間略微凸出，不帶側(cè)齒，側(cè)臂略呈凹形，這些因素使頁巖挖掘阻力降低。另一個(gè)鏟斗的情況則相反。 對各種鏟斗結(jié)構(gòu)形狀的共同要求是： 1有利于物料的自由流動，因此鏟斗內(nèi)臂不宜設(shè)置橫向凸緣、棱角等。斗底的縱向剖面形狀要適合各種物料的運(yùn)動規(guī)律。 2要使物料易于 卸凈。用于粘土的鏟斗卸載時(shí)不易卸凈，因此延長了作業(yè)循環(huán)時(shí)間，降低了有效斗容量。國外采用設(shè)有強(qiáng)制卸土的粘土鏟斗。 反 鏟 斗 對 比 試 驗(yàn) 結(jié) 果 表 3業(yè)條件 鏟斗 編號 鏟斗充滿時(shí)間 （ s） 生產(chǎn)率 （ 10KN/h） 效率 （ %） 在頁巖中 作 業(yè) 鏟斗 1 鏟斗 2 00 砂中 作 業(yè) 鏟斗 1 鏟斗 2 00 為了使裝進(jìn)鏟斗的物料不易掉出，鏟斗寬度與物料顆粒直徑之比應(yīng)大于4： 1。當(dāng)此比值大于 50： 1時(shí)顆粒尺寸的影響可不考慮，視物料為勻質(zhì)。 4裝設(shè)斗齒有利于增大鏟斗與物料剛接觸時(shí)的挖掘線比壓，以便切入或破碎阻力較大有物料。挖硬土或碎石時(shí)還能把石塊從土壤中耙出。斗齒的材料、形狀、安裝結(jié)構(gòu)及其尺寸參數(shù)都值得研究，對它的主要要求是挖掘阻力小，耐磨，易于更換。 目前，國產(chǎn)挖掘機(jī)斗齒安裝方式主要有兩類，斗容量 q 3 2a），斗容量 q 3 2b）。 本次設(shè)計(jì)斗容量為 0.2 以 斗齒安裝方式為螺栓連接 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 斗與鏟斗液壓缸的連接方式 鏟斗與鏟斗液壓缸有三種型式（圖 3 3），其區(qū)別主要在于液壓缸活塞桿端部與鏟斗的連接方式不同，圖 3 3斗、斗桿與鏟斗液壓缸組成四連桿機(jī)構(gòu)。圖 3 3和連桿 2與鏟斗相連，它們與斗桿一起組成六連桿機(jī)構(gòu)。圖 3 3 3 3別在于前者液 圖 3 2 斗齒安裝方式 壓缸活塞桿端接于搖桿兩端之間。圖 3 3鏟斗 擺角位置順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動了一個(gè)角度。 六連桿方式與四連桿方式相比在同樣的 液壓缸行程下能得到較大的鏟斗轉(zhuǎn)角，改善了機(jī)構(gòu)的傳動特性。六連桿方式 b和 d 在液壓缸行程相同時(shí)，后者能得到更大的鏟斗轉(zhuǎn)角。但其鏟斗挖掘力的平均值較小。 本設(shè)計(jì)中選用圖 3 3 ) 螺 栓 連 接 方 式 ； 橡膠卡銷連接方式1 - 卡 銷 ； 2 - 橡 膠 卡 銷 ； 3 - 齒 座 ； 4 - 斗 齒a)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 定動臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點(diǎn)布置 反鏟工作裝置實(shí)際上是多個(gè)連桿機(jī)構(gòu)的組合。在發(fā)動機(jī)功率、整機(jī)質(zhì)量和鏟斗容量等主要參數(shù)及工作裝置基本形式初步確定的情況下，工作裝置各鉸點(diǎn)在布置及各工作油缸參數(shù)的選擇是否合理，會直接影響液壓挖掘機(jī)的實(shí)際挖掘能力。 臂油缸的布置 動臂油缸一般布置在動臂前下方，下端與回轉(zhuǎn)平臺鉸接 ，常見的有兩種具體布置方式。 油缸前傾布置方案，如圖 3 4 所示，動臂油缸與動臂鉸接于 動臂油缸全伸出，將動臂舉升至上極限位置，動臂油缸軸線向轉(zhuǎn)臺前方傾斜。 油缸后傾布置方案，如圖 3 5 所示，當(dāng)動臂油缸全伸出，將動臂舉升到上極限位置時(shí)，動臂油缸軸線向后方傾斜。 當(dāng)兩方案的動臂油缸安裝尺寸 鏟斗最大挖掘高度 相等時(shí)，后傾方案的最大挖掘深度比前傾方案小，即 2h 1h 。此外，在圖 3 3 鏟 斗 與 鏟 斗 液 壓 缸 的 連 接 方 式買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 后傾方案中，動臂 此動臂所受彎矩也比較大。以上為動臂油缸后傾方案的缺點(diǎn)。然而，后傾方案動臂下鉸點(diǎn) C 與動臂油缸下鉸點(diǎn) D 雙前傾方案的大，則動臂在上下兩極位置時(shí)，動臂油缸的作用力臂 此，在動臂油缸作用國相同時(shí)，后傾方案得到較大的動臂作用力矩，這量其優(yōu)點(diǎn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 專業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙資料在線提供，優(yōu)質(zhì)質(zhì)量，答辯無憂 圖 3 4 動 臂 油