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1、装订线安徽工业大学 毕业设计说明书目录中文摘要 3英文摘要 4正文1行走装置 711构造和传动形式 712行走系的设计 813四轮一带等有关参数的初步确定和行走结构布置82回转装置 921滚动轴承式回转支承 1022回转机构 1123转台 123工作机构设计 1531装载工作对工作机构设计的要求 1532履带式挖掘机工作机构的类型的综合分析和选用 1633铲斗 1834工作机构连杆系统的尺寸参数设计 1935工作机构的强度计算 2536转斗油缸和举臂油缸的设计 28结论 32谢辞 33参考文献 34附录 35中英文翻译及原文 35翻译 35摘 要本文设计的是一种微型挖掘机，作在为工业、民用上有
2、特殊用途的装载机械，它可以用于煤矿井下狭小空间的清理、装载、运输等工作，也可以用于冶金、矿山、隧道建设等场合的挖掘装载工作。在本设计中，通过对国内外现有技术的了解和分析，利用任务书上所给定的挖掘机铲斗额定装载载荷，先计算出铲斗的斗容，而后选用标准容量的铲斗，根据所选出的标准铲斗，计算出挖掘机的最大铲取阻力、最大卸载高度、最小卸载距离等一些设计所必需用到的量。通过对工作机构上九个铰接点位置的确定来设计出动臂的模型及动臂上各点的受力，然后计算出举臂油缸和转斗油缸的内径、活塞杆的杆径，选出标准的液压缸。根据转台以上部分的重力计算选择马达和滚动轴承，然后设计出相应的行走装置。关键词：铲斗、液压缸、动臂
3、、挖掘机AbstractWhat this text design is a micro-excavator which has special use in the fields of industry and agriculture. It can work in a narrow and small place to clean carry and transport the stones and it can be used in metallurgy, digging mine and tunnel construction as well. By consulting the la
4、test professional technology and theories, taking account of the practical need of the market and making use of the given rated weight from the task paper, I firstly calculate the capacity of bucket and then select standard bucket data to calculate some essential data such as the largest scooping re
5、sistance, the largest unloading height and the largest unloading distance, etc. Through the position of nine attachment points in the system I initially design the arm model and the force of all points. By analyzing the force of the tow important points, calculate the diameter of the raising arm cyl
6、inder and the turning bucket, and the diameter of the piston pole, and the distance of travel of the piston, then select the standard cylinder. According to the gravities of the above parts, calculate and select the motor and the roll over the bearings. Then design the device of the walkKey words: b
7、ucket ,cylinder, the moving arm ,excavator绪论一、挖掘机在国民经济中的作用和发展概况（一）挖掘机在国民经济中的作用 挖掘机械包括各种类型和功能的挖掘机，有单斗挖掘机和多斗挖掘机两类。其共同特点是铲斗按照一定顺序、间歇或连续地进行挖掘、装载、卸载和整机移动。由于机械具有许多优点，在土方施工中得到广泛应用。 单斗挖掘机是一种利用单个铲斗挖掘或装载土壤或石块的机械，广泛应用在建筑施工、筑路工程、水电建设、港口工程、农田改造、国防工事的土方施工和露天矿场的采掘作业中，对减轻繁重的体力劳动、加快施工速度、实现土方工程机械化、提高劳动生产率起了很大的作用。（二）国
8、外挖掘机发展状况 当前各工业大国的挖掘机制造业已是一种具有相当规模的行业，美国、德国、日本、俄罗斯是世界上挖掘机比较多的国家（三）国内挖掘机发展状况我国挖掘机行业在几十年之内，从无到有、从小到大，做出了很大的成绩，然而还存在企业生产组织管理水平低、产品数量和质量不能满足建设需要、产品性能不够先进、质量有待提高、可靠性低、寿命短、以及设计研究和试验等基础比较薄弱等缺点。二、挖掘机的发展趋向（1） 在品种规格方面，趋向于大型化、微型化、多功能和专业化发展 为适应不同工程对象的施工要求和国际市场竞争需要，挖掘机品种将持续增长，除一般机型外，重点在于：1）发展大功率、大斗容、大生产率的巨型机械，以满足
9、矿场采掘工程的需要。2）由于城镇建筑和修理工程的需要，发展机重不到1t、斗容小于0.02m的微型挖掘机，这种挖掘机十分轻便灵活、易搬好运，可在狭窄空间顺利地工作，以进行辅助性工作。3）对常规的中小型挖掘机，要求增多工作装置。以适应多种工作的需要。4）专门用途的挖掘机，则要求向专用化发展，以提高机械的工作性能和经济效益。（2） 重视挖掘机的质量和质量管理，重视实验研究 国外挖掘机厂十分重视机械生产质量管理，认为是企业生存和发展的主要环节，在生产组织上不断提高专业化程度，在生产管理上不断完善管理体系、严格检验制度、提高产品可靠性和寿命。（3） 普遍重视产品标准化、系列化、通用化。大力采用新技术、新
10、工艺、新材料和新结构。三、本人设计课题简介我设计的是一种微型单斗挖掘机，该挖掘机可用于煤矿井下狭小空间的清理、装载、运输工作，也可以用冶金、矿山、隧道建设等场合的工作。这类挖掘机的工作效率约为人工的6倍以上，使用这类挖掘机进行清理、运输可为煤矿的安全生产提供有利的保障。电动挖掘机存在的问题：由于是电动机驱动，挖掘机不得不拖带很长的电缆，使得电缆长期在地面拖动，有时操作人员不注意，可能碾压电缆，电缆被拖曳受到磨损。极易发生导电、漏电现象，从而引发人身、设备事故，同时也使车辆的机动性受到很大的限制。解决这一问题的途径有两个方案：一是加装卷缆装置，二是采用其它无须从井下电网取电，因而也就不需要拖动带
11、电缆的动力装置。 本设计包括挖掘机的回转装置、行走装置、工作装置的设计计算，以工作装置的设计计算为重点，设计的程序和过程如正文所示。正文1. 行走装置 挖掘机的行走装置既是机械的运行部分,又是机械的支承.挖掘作业时机械不走,行走装置要承受整台机械的的自重和外载,这是与运输车辆和铲土运输机械所不同的,因此设计挖掘机的行走装置时应兼顾支承和运行两个方面的需要. 按结构特点液压挖掘机行走装置可分为履带式和轮胎式两大类.履带式行走装置牵引力大,接地比压小,因而越野性能好,爬坡能力大,且转弯半径小,机动灵活,获得广泛应用.但运行和转弯时功率消耗大,零件磨损快,履带板医损路面,故一般仅作场地内部运行,长距
12、离运行时需借助其它车辆. 轮胎式行走装置运行速度快,机动性能好,运行式轮胎不损坏路面,因而在城市建设中很受欢迎.缺点是接地比压大,爬坡能力小,挖掘作业时一般需要专门支腿以确保机身稳定,运行时要受桥梁的容许负荷限制,目前还限于斗容1立方米以下的挖掘机采用. 因本人设计的是一种微型挖掘机,故综观两种行走装置的优点和缺点,应采用履带式行走装置. 1.1构造和传动形式 履带行走装置由四轮一带(即驱动轮2,导向轮7,支重轮3,托轮6,以及履带1,如图所示),张紧装置4和缓冲弹簧5,行走机构11(包括底架10,横梁9和履带架8)等组成.图（1）： 机械运行时,驱动轮在履带紧边产生一个拉力,力图把履带从支重
13、轮下拉出.由于支重轮下的履带与地面间有足够的附着力,阻止履带的拉出,迫使驱动轮卷绕履带向前运行.1.2行走系的设计履带行走装置由于运行速度低,一般为13m/h,因此设计时主要保证支承性能,并兼顾运行性能,其步骤是:(1) 初定四轮一带等有关参数和行走系结构布置;(2) 计算承载能力,包括接地比压和行走架结构强度计算;(3) 选择行走机构传动方案,拟定行走液压系统,确定行走液压马达主参数和减速器速比,验算行走速度爬坡能力和原地转弯能力等.1.3.四轮一带等有关参数的初步确定和行走系结构布置.(1)履带支承长度L,轨距B和履带板宽度b应合理匹配,使接地比压,附着性能和转弯性能均符合要求. 令L0为m;h0表示履带高度,h0为m;G表示整机质量, G为t, 则L0, L0+0.35h0, L0(2) 履带节距t0和驱动轮齿数z应在满足强度,刚度的情况下尽可能取小值以降低履带高度.t0与G的关系为: t0=(1
