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1、 摘要 本次设计的主要履内容是挖掘机主要零件及液压系统设计。通过与其它类型挖掘机的分析比较，次种挖掘机的通用性好，应用广泛，当进入松软或沼泽地段作业时，可以通过改变其宽度和长度以及浮式履带的方式来降低接地比压。 液压式的挖掘机实现无级调速并且具有较大的调速范围，即使快速运转时也能保持较低且稳定的转速，采用的液压元件可以提高性能，实现平稳的传动，此外它容易操作。本次设计的是中小型液压挖掘机，其是斗容量0.2m3,主要设计挖掘机的工作装置、液压传动原理。 设计时，选用了履带式行走装置，来满足其作业要求。上部转台设定成全回转式，所以它可以实现大范围的作业。同时采用的液压传动控制改善了其作业的整体 性
2、能。同机械式挖掘机比较，它的工作效率提高了23倍，整机的质量大约为5吨，最大卸载高度约为2.65m，挖掘力约为30kN，最大挖掘半径约为5.728m，最大挖掘深度4.2m。通过上述参数，该机的整体性能得到了很大的提高，机重减轻的同时，其作业效率较高，传动稳定，设计的结构更合理可靠。此外，以结构推理为依据，对机器的工作装置进行机构改进和创新。关键词：液压挖掘机；挖掘机构；液压系统 Abstract This designed topic is the marching hydraulic excavator excavational with other types excavators, th
3、is kind of type excavator used very universal that because has good through theperformance, also may use to lengthens widens as well as the floating type caterpillar band to reduce pressure for the soft ground or the bogregion. The hydraulic excavator main characteristic is: not only can adjust s th
4、e stepless speed but also can adjust scope very big, can obtain a lower stable rotational speed, when action quickly, the hydraulic parts produce inertia small, accelerational theperformance good,and may make the high speed reverse, the transmission steady,structure simple, may absorb attacks and vi
5、brates, the operation reduces effort, and to be easy to realize the automated control, is easy to realize the standardization, the seriation, the universalization. This designed main parameter is scoop capacity 0.2m3, it is long to the middle and small scale hydraulic excavator, mainly design the ex
6、cavator，s the work installment and the hydraulic transmission principle. In the design, used marching walked the installment to satisfied request. Upside the turnplate is the entire rotation , thereof it may work in a greater scope. And further because uses the hydraulicsteering to enable the entire
7、 machine performance to improve. Compared with the mechanical type excavator, its excavation strength enhance to 2 3 times, the entire machine weight approximately is 5 tons,the excavation strength approximately is 30kN, the biggest unloading high approximately is 2.65m, biggest digging depth is 4.2
8、m, the biggest excavation radius approximately is 5.728m, thus can see the entire machine work ability to have the very big improvement, not only excavation strength big, but also machine weight light, transmission steadyly, work efficiency is high, the structure is compact. Moreover, but also propo
9、ses to the excavator work installment based on the structure inference organization plan innovation design method.Keywords： Hydraulic excavator Excavation organization Hydraulic system 目 录第一章 引 言11.1液压挖掘机的工作特点和基本类型11.2液压挖掘机的发展概况21.3本次设计概述31.4反铲装置的工作原理3第二章 总体设计方案52.1工作装置设计方案原则52.2液压系统设计方案原则（总体）5第三章 挖
10、掘机的工作装置设计73.1确定动臂、斗杆、铲斗的结构形式73.2确定动臂、斗杆、铲斗油缸的铰点布置93.3动臂、斗杆、铲斗机构参数的选择11第四章 挖掘机液压系统设计234.1确定液压系统类型234.2液压系统的计算和液压元件的选择234.3液压系统初步计算29第五章 工作装置的强度计算355.1斗杆的计算355.2动臂的计算42结论44参考文献46致 谢47 第一章 引 言 以机械传动挖掘机作为基础，液压挖掘机逐渐发展起来。其作业主要是通过铲斗的切削刃将土壤切碎并且装进铲斗，装满后通过铲斗的提升和回转作用，降到卸土位置，铲斗内的土卸空后，将回到原始位置进行下一次作业。所以，挖掘机一种不断完成
11、周期性作业的土方机械。液压挖掘机的用途基本和机械传动挖掘机相同，主要被应用在建筑工程中、水利施工中、铁路与公路建设、军事工程中等，它在土石方施工中发挥了越来越重要的作用，已经成为了不可替代的重要机械设备。液压挖掘机可以使工人从繁重的体力劳动中解放出来，加快了施工的机械化发展，有利于推动我国各项建设事业的发展，已经成为了工程机械的重要组成部分。据相关资料表明，一台液压挖掘机完成的工作量相当于300400个作业量。可见，液压挖掘机不但提高了生产率，也推动国民经济的发展，对我国的整体发展具有重要意义。1.1液压挖掘机的工作特点和基本类型1.1.1 液压挖掘机的主要优点液压挖掘机在动力装置之间采用容积
12、式液压静压传动，即凭借液体的压力完成作业。液压传动与机械传动相比有许多优点。实现无级调速，并且具有较大的调速范围。获得较低的稳定转速当处于快速运转时，使用的液压元件运动惯性小，便于加速，可随时进行调整。传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动，操纵省力，易实现自动化控制。易于实现标准化、系列化、通用化。根据上述液压传动的优点，液压挖掘机具有下列主要特点：（1）提高了机器的挖掘力和牵引力，挖掘机的工作性能呢个得到极大的改善，其工作平稳，结构合理紧凑，具有较高的作业效率。（2）选用的液压系统有效的防止产生过载，操作方便省力，工作安全可靠 (3)可以很容易的实现自动化控制，实现元件的最佳匹配，节约能源，
13、对整体工作进行监控和及时的故障诊断。(4)液压元件具有较强的标准化、系列化和通用化，可以实现大批量生产，降低生产成本，提高生产质量。1.2.1 液压挖掘机的基本类型及主要特点液压挖掘机品种很多，对其类型的划分有很多种方法。据液压挖掘机主要机构传动类型划分。按照液压挖掘机主要机构的传动形式，分为全液压传动和非全液压（或称半液压）传动两种。据行走机构划分按照行走时所选机构的不同，液压挖掘机可分为履带式、轮胎式、汽车式、悬挂式及拖式。在这几种方式里，应用最多的是履带式液压挖掘机，此种挖掘机可以通过任何路面，同土壤间的附着力充足，即使在土质松软或沼泽地带仍可以采用加宽履带的方法来降低接地比压。轮胎式液
14、压挖掘机具有较好的机动性能，并且作业速度快，可行走在多种路面。悬挂式液压挖掘机可以随时装拆，价格较低，将其与轮胎式或履带式拖拉机连接，成功的实现了一机多用。汽车式液压挖掘机一般采用标准的汽车底盘，速度快，机动性好。拖式液压挖掘机依靠拖拉机的牵引行走，自身没有固定的行走传动机构。据工作装置划分按照设计时工作装置的结构不同，有铰接式和伸缩臂式挖掘机。应用较为广泛的是铰接式，此种挖掘机主要通过各构件围绕铰点转动实现作业。伸缩臂式挖掘机多被应用在平整和清理作业，尤其是进行修整沟坡。1.2液压挖掘机的发展概况挖掘机械最早被应用于河道，并在此基础上发展。1796年，英国人首次研究出蒸汽“挖泥铲”，它可以模
15、拟人的动作进行挖土作业。835年，美国研究的“动力铲”应用在修筑铁路，它也是现代挖掘机的起源，发展至今已有170对年。1950年，在德国人的研究下，首台全液压挖掘机由此产生。在科学技术的推动下，越来越多的新技术和新材料都被不断的应用在挖掘机的研究上，特别是电子技术和信息技术的应用提高了作业效率和工作的安全性和可靠性，同时也实现了节能环保的目的。1.2.1 国外液压挖掘机目前水平及发展趋势很多国外的工业发达的国家对液压挖掘机的研究比较早，其技术先进而且生产线完善。美国、德国和日本的发展尤为迅速，已经占有很大的市场，也是主要生产国。20世纪后期，国外的液压挖掘机生产沿着大型化、微型化发展，产品的性能也越来越好，不但自动化和智能化水平高，而且又高效节能。1.1.2 国内液压挖掘机的发展概况我国对的研究起始于1967年，并且成功的研究出WY100、W460、WY60等多种挖掘机。20世纪 70年代末80年代初，我国成功的研制出WY160和WY250等产品。1994年开始，一大批中外合资、外商独资挖掘机企业先后建立，液压
