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1、 需要购买图纸咨询Q1459919609或Q1969043202摘 要此次设计的题目是挖掘机工作装置的结构设计。根据任务书中给出，要求对液压系统的传动进行计算，那么就应该是设计液压挖掘机。我们知道，依靠液压传动的挖掘机的综合性能要比依靠机械传动的挖掘机好。而且液压挖掘机具有体积小，结构紧凑，传动平稳，挖掘力大，操作简便，以及容易实现无级变速和自动控制等优点。同样地，从任务书中知道，主要参数为：整机质量10吨，反铲斗容量0.18立方米，液压系统的工作压力14。通过上述内容，明确了需要设计小型履带式单斗液压挖掘机的反铲装置。要求实现：最大挖掘深度3.582米，最大挖掘高度5.365米，最大卸载高度
2、2.792米以及最大挖掘半径5.884米。关键字：液压系统，液压挖掘机，反铲装置AbstractThe topic of this design is the structure design of excavator working device. According to the task book, it is required to calculate the transmission of the hydraulic system, then the hydraulic excavator should be designed. We know that the comprehens
3、ive performance of excavators relying on hydraulic transmission is better than that relying on mechanical transmission. Moreover, the hydraulic excavator has the advantages of small size, compact structure, smooth transmission, large excavation force, simple operation, and easy realization of steple
4、ss speed change and automatic control.Similarly, as we know from the task book, the main parameters are as follows: the overall quality of the machine is 10 tons, the backhoe capacity is 0.18 cubic meters, and the working pressure of the hydraulic system is 14. Through the above contents, it is clea
5、r that the backhoe device of small crawler type single bucket hydraulic excavator needs to be designed. Requirements: maximum excavation depth 3.582 meters, maximum excavation height 5.365 meters, maximum unloading height 2.792 meters and maximum excavation radius 5.884 meters.Key words: hydraulic s
6、ystem, hydraulic excavator, backhoe device目 录1 绪论11.1 国内外研究状况11.2 论文构成及研究内容22 工作装置总体方案设计22.1 工作装置的构成22.2 动臂及斗杆的结构形式32.3 动臂油缸与斗杆油缸的布置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 液压系统设计方案原则53 工作装置运动分析53.1 动臂运动分析53.2 斗杆的运动分析73.3 铲斗的运动分析83.3.1 铲斗连杆机构传动比i83.3.2 铲斗相对于斗杆的摆角393.3.3 斗齿尖运动分析93.4 特殊工作位置计算113.4.1 最大挖掘深度H1
7、max113.4.2 最大卸载高度H3max123.4.3 水平面最大挖掘半径R1max123.4.4 最大挖掘半径R2max133.4.5 最大挖掘高度H2max134 工作装置挖掘阻力分析144.1 转斗挖掘阻力计算144.2 斗杆挖掘阻力计算155 工作装置基本尺寸的确定165.1 斗形参数的确定165.2 动臂机构参数的选择165.2.1 1与A点坐标的取值165.2.2 l1与l2的选择175.2.3 l41与l42的计算175.2.4 l5的计算175.3 斗杆机构基本参数的选择205.4 铲斗机构基本参数的选择215.4.1 基本计算215.4.2 转角范围225.4.3 在铲斗
8、机构其它基本参数的计算226 工作装置的结构设计计算246.1 斗杆的结构设计246.1.1 斗杆的受力分析246.1.2 结构尺寸的计算296.2 动臂结构设计316.2.1 危险工况受力分析316.2.2 内力和弯矩的求解356.2.3 结构尺寸计算366.3 铲斗的设计386.3.1 铲斗斗形尺寸的设计386.3.2 铲斗斗齿的结构计算397 挖掘机液压传动部分计算397.1 确定液压系统类型407.2 液压系统的传动求解和液压元件的取用407.2.1 液压系统首要参数的确认407.2.2 挖掘机液压缸作用力的确定407.3 液压系统初步计算447.4 工作装置传动计算457.5 液压泵
9、参数选择和发动机功率计算467.6 主油管管径和油箱容量478 回转机构部分计算488.1 回转马达设计计算489 销轴与衬套的设计选用499.1 销轴的设计499.2 销轴用螺栓的设计499.3 衬套的设计49总 结50参考文献51致 谢521 绪论1.1 国内外研究状况通过大量的研究表明，大规模、小型、功能变多和根据用途设计独立的挖掘机是现在挖掘机迈向的方向。由于在国外，他们已经开始选用和以前不一样的技术，更加适宜的工艺，更恰当的机构和更好的材料，这样就使挖掘机的发展进程加快。在我们国家，对于挖掘机的制造，也已经开始系列化，还有就是在最近几年，也从别的国家吸入了一批比较好的挖掘机。相信我们
10、国家,在完成通用化,标准化,系列化的道路上会越走越快。如今，很多国家都正在进行单斗液压挖掘机的实验和探索，这是因为他们的一些指标比较好，挖掘机的稳定性较高。现在，综合控制技术比如机电一体化，也在挖掘机上面得到了很好的应用，这是因为液压技术为其他技术提供了基础。为了让挖掘机效率更高和更加节能，专家们已经开始专注于提升动力和传动系统；并且单斗液压挖掘机已经在很多领域得到作用的发挥，生产制造的成本比以前低，更加标准，这样主要是为了让挖掘机工作性能更好，更加稳定。单斗液压挖掘机的发展:1、体积往大规模发展并且也向小型发展。2、更加广泛地使用节能技术。3、用得更久且更稳定。4、工作装置结构不断革新，而且
11、工作领域会不断扩张。5、用电力来替换内燃机去驱动挖掘机进行工作。6、革新设计液压元件的理念，不断去改进液压系统。7、综合技术运用得更好，比如机电一体化技术。8、为了提高效率，增加铲斗的体积容量，用的功率更大，使制造效率更高。9、加入的人机工程学更加完善。1.2 论文构成及研究内容对铲斗、斗杆、动臂机构以及它们所对应的液压油缸，再联同销轴、连杆机构和螺母螺栓这些零部件组成的挖掘机反铲装置进行分析并设计计算是本次设计的主要点。具体内容包括以下部分:1、 挖掘机反铲装置的整体计划设计。2、 挖掘机的反铲装置装配设计、零件具体结构设计。3、 液压传动设计及计算。4、 液压控制部分的设计。5、 回转机构
12、设计。6、 根据设计参考书，尽量选用标准零部件。2 工作装置总体方案设计2.1 工作装置的构成图2-1 工作装置组成图1回转平台；2动臂；3动臂液压缸；4斗杆液压缸；5油管；6斗杆；7铲斗液压缸；8摇臂；9连杆；10铲斗依照图21所示，将动臂下端铰接在回转平台之上，根据动臂液压缸的伸出和缩进，让所有反铲装置围绕动臂下端的铰点转动。对于斗杆的运动，那么显然，应该通过控制斗杆液压缸去完成，在斗杆的下端，铰接的是铲斗，对于铲斗的运动，需要根据铲斗液压缸来决定。在挖掘机进行挖掘工作时候，需要回转马达来使转台运动，转台运动那么在转台之上的反铲装置就能够去到工作的地方，这个时候控制进到动臂液压缸的小腔部分
13、的液压油让缸往回缩进，当动臂的高度减少到使铲斗可以进行挖掘时候，控制对斗杆液压缸或者是铲斗液压缸的大腔部分的液压油量，让它们伸长，然后这个时候铲斗就可以进行挖掘工作了。等到挖掘作业结束时，就是铲斗里已经满了，这个时候需要控制铲斗液压缸和斗杆液压缸让它们停止运动，同时应该控制动臂液压缸，让它的大腔部分有液压油进入，动臂高度就会上升，然后再通过操作控制回转马达，回转平台转动让反铲装置去到堆放铲土的地方，这时候应该让铲斗或斗杆的液压缸的进油得到控制，使它们往回缩进，接着铲斗就可以进行卸料。如此，进行下面的挖掘作业也是一样的道理。但是，因为挖掘机液压系统和挖掘的路面状况以及被挖掘土的问题，所以真正在进
14、行挖掘工作的时候，反铲装置的构件的运动是可以进行很多的组合的，需要根据具体的情况选合适的方案。正如我们所知道的，变截面的箱体就是动臂和斗杆的制造形式，对于铲斗，则是使用比较薄的钢板通过焊接作业完成制造。通过研究动臂液压缸、斗杆液压缸、铲斗液压缸，我们可以把它们当作是承受载荷的杆形结构。那么通过上述了解，我们可以画出反铲装置的简单图示。图2-2 反铲装置在图2-2中，我们可以看到，反铲装置的适当的位置可以由动臂液压缸，斗杆液压缸以及铲斗液压缸它们的的长度来共同确认，只要它们的长度得到选取，就能够知道反铲装置的确切位置。2.2 动臂及斗杆的结构形式通过查找资料，我们知道对于像本次设计任务的挖掘机应
15、当属于小型液压挖掘机，而整体式弯动臂就普遍应用在这些小型挖掘机之上。究其缘由，就是成本低下，而且它们的结构相对来说是很好的，同样的刚度，会比组合式的质量的值更低，还能使挖掘深度得到保证。同样的，我们对于斗杆也没有其他什么要求，所以也可以选取整体式的，因为就现实情况来看，这么选符合通常情况。2.3 动臂油缸与斗杆油缸的布置因为我们选用的只是一只动臂液压缸就能够满足挖掘机的基本工作要求，所以动臂液压缸可以放在动臂的正下方的适当位置，而动臂下端就铰接在回转平台靠前面的位置，比回转平台高一些，那么这样的布置通过资料研究是能够保证挖掘机的挖掘深度的。像我们平时所见到的体积较小的液压挖掘机都是选用反铲装置的动臂支点放在前面的计划。动臂液压缸的活塞杆末端按照通常情况就用
