反铲式挖掘机挖掘机构设计

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1、安徽工程大学本科毕业设计（论文）专 业： 车辆 工程 题 目：反铲式挖掘机挖掘机构设计 Backhoe digging institutions design of anti-shovel excavator作 者 姓 名： 导师及职称： 导师所在单位： 机械与汽车工程学院 2012年 6 月 16 日安徽工程大学本科毕业设计任务书2012 届 机械与汽车工程学院车辆工程专业学生姓名： 毕业设计题目中文：反铲式挖掘机挖掘机构设计英文：Backhoe digging institutions design of anti-shovel excavator 原始资料一、设计任务:设计反铲式挖掘机挖

2、掘机构，设计参数：斗容：0.4立方米；整机重量5吨；发动机功率60千瓦。二、参考资料：1 同济大学等. 单斗液压挖掘机M. 北京：中国建筑工业出版社，19832 刘希平等 工程机械构造手册M. 北京：机械工业出版社3 何挺继，朝勇. 现代公路施工机械M.北京：人民交通出版社4 许福玲，陈尧明. 液压与气压传动M. 北京：机械工业出版社，20075 高鹏. 挖掘机工作机构设计D. 沈阳：辽宁工程技术大学6 金海薇. 液压挖掘机反铲装置的CAD/CAM研究D. 沈阳：辽宁工程技术大学7 在图书馆、网络上查找相关的教材、书籍和资料。 毕业设计（论文）任务内容1、课题工程意义本选题培通过对挖掘机机构的

3、设计，可以达到简化结构，减少易损件，传动性能改善，工作平稳、安全可靠，传动机构的布置更加合理紧凑，操作简便，灵活，易于实现三化，提高质量，降低成本，而且挖掘机的性能提高，工作装置品种扩大，提高挖掘机的传动效率。2、本课题研究的主要内容：挖掘机构总体方案设计；挖掘机构详细的机构运动学分析；各部分基本尺寸的计算与验证；机构中主要部件的结构设计；液压缸与液压系统设计。3、提交的成果：（1）毕业设计（论文）正文；（2）挖掘机构总体方案设计图和工作循环图；液压系统工作原理图，相关的计算程序。（3）至少一篇引用的外文文献及其译文；（4）附不少于10篇主要参考文献的题录及摘要。指导教师（签字） 教研室主任（

4、签字）批 准 日 期接受任务书日期完 成 日 期接受任务书学生（签字）反铲式挖掘机挖掘机构设计摘 要反铲式挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用于房屋建筑、筑路工程、水利建设、农林开发、港口建设、国防工事等的土石方施工和矿山采掘工业中，对减轻繁重的体力劳动、保证工程质量、加快建设速度、提高劳动生产率起着十分巨大的作用。随着国家经济建设的不断发展，单斗挖掘机的需求量将逐年大幅度增长，其在国民经济建设中的作用将越来越显著。反铲装置作为单斗挖掘机工作装置的一种主要形式，在工程实践中占有重要地位。反铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求

5、的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机反铲装置的基本轮廓。关键词：反铲式挖掘机；运动分析；机构设计；液压系统Backhoe digging institutions design of anti-shovel excavatorAbstractAnti-shovel dou excavator is a kind of important engineering machinery, widely used in building, road engineering, water conservancy construction, forestry developme

6、nt, port construction, national defense construction and the conditions of fortifications mining extraction industries, to reduce heavy manual labor, ensuring the quality of projects and accelerate the construction speed and improve labor productivity plays an enormous role. With the continuous deve

7、lopment of national economic construction, dou excavator demand will greatly increase year by year, its role in national economic construction will become more and more prominent.The shovel device as a single dou excavator working device of a main form in engineering practice, occupies an important

8、position. The shovel device of each component of a variety of different shape, according to the design requirements for the selection of the structure and kinematic analysis. Then, on the basis of the requirement of motion parameters of various institutions, organizations, and determine the size par

9、ameters of the shovel device determine excavator basic outline.Key Words: Anti-shovel excavator;Motion analysis;Insitiutions design;Hydraulic system目 录引言8第1章液压挖掘机的简介91.1挖掘机的类型91.2液压挖掘机的基本组成和工作原理101.3反铲式挖掘机11第2章反铲式挖掘机传动机构的设计152.1反铲式挖掘机传动机构方案的设计152.2反铲式挖掘机的运动分析192.3特殊尺寸312.4挖掘力的计算34第3章液压系统的设计383.1元件的选

10、择383.2系统分析39结论与展望41致谢42参考文献43附录A图纸44附录B主要参考文献摘要45插图清单图1-1机械式单斗挖掘机10图1-2连续作业式挖掘机10图1-3单斗液压挖掘机11图1-4液压挖掘机基本组成与传动示意图12图1-5反铲式挖掘机13图1-6 液压挖掘机反铲装置13图1-7反铲式挖掘机机构简图14图2-1整体式直动臂16图2-2整体弯动臂16图2-3整体式直动臂结构简图17图2-4整体式弯动臂结构简图17图2-5整体式斗杆18图2-6组合式斗杆19图2-7整体式斗杆结构简图19图2-8组合式斗杆结构简图19图2-9反铲式铲斗基本形式20图2-10反铲式铲斗常用形式20图2-

11、11铲斗主要参数示意图21图2-13反铲机构自身几何参数的计算简图22图2-15F点坐标计算简图24图2-16斗杆机构摆角计算简图26图2-17铲斗连杆机构传动比计算简图28图2-18斗齿尖坐标方程推导简图30图2-19最大挖掘深度计算简图33图2-20最大卸载高度计算简图33图2-21最大挖掘半径及停机面最大挖掘半径计算简图34图3-1双泵双回路液压系统图39图1挖掘机液压原理图44图2挖掘机运动方案图45图3挖掘机运动循环图46表格清单表1-1设计参数14表1-2挖掘机机体尺寸与工作尺寸15表2-1挖掘机机构的参数23表3-1主油泵相关参数38表3-2齿轮泵CB-B20相关参数38引 言挖

12、掘机被称为机械之王，在国家建设中起到举足轻重的作用。反铲式挖掘机只是挖掘机其中的一种，回顾我国挖掘机发展历史：我国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3;的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。9WV铁甲工程机械网-挖掘机网-工程机械网新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪3040年代的W501、W502、W1001、W1002等型机械式单斗挖掘机为主，开始了我国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需要，先后建立起十多家挖掘机生产厂。1967年开始，我国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WY

13、l00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为我国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。9WV铁甲工程机械网-挖掘机网-工程机械网至20世纪80年代末，我国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有0.12.5 m3等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4.0m3以及大型矿用10m3、12m3机械传动单斗挖掘机，1m3隧道挖掘机，4m3长臂挖掘机，1000m3h 的排土机等，还开发了斗容量O.25m3的船用液压挖掘机，斗容O.4

14、m3、O.6 m3、0.8 m3的水陆两用挖掘机等。但总的来说，我国挖掘机生产的批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，有很大的差距。9WV铁甲工程机械网-挖掘机网-工程机械网改革开放以来，积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进我国挖掘机行业的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等分别引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的A912、R912、R942、A922、R922、R962、R972、R982型液压挖掘机制造技术。稍后几年，杭州重型机械厂引进德国德玛克(Demag)公司的H55和H85型液压挖掘机生产技术，北京建筑机械厂引进德国奥加凯(0&K)公司的RH6和MH6型液压挖掘机制造技术。与此同时，还有山东推土机总厂、黄河工程机械厂、江西长林机械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所的PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400型液压挖掘机(除发动机外) 的全套制造技术。这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提高到20世纪80年代的国际水平，产量也逐年提高。由于国内对液压