1m3单斗液压挖掘机总体及工作装置设计说明书
1绪论
1.1设计选题的意义
我国是一个发展中国家，在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设，这就需要大量的土方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土方施工机械。因此，可以肯定液压挖掘机的发展空间很大。可以预见，随着国家经济建设的不断发展，液压挖掘机的需求量将逐年大幅度增长。今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展，液压挖掘机的年产量将会以高于20%的速度增长。
中国挖掘机市场自1997年开始已进入一个较快的发展时期，2000年与2000年比较，全国挖掘机的产、销量分别增长55%和56%。截止到2002年8月底全国挖掘机的销量已超过13000台，超2001年全年的销售数。显然挖掘机在整个工程机械行业中是产、销量增长最快的机种之一。
而在挖掘机中最为重要的就是关于工作装置设计，因为挖掘机的工作装置能偶最为明显的体现机器的工作能力和工作寿命，所以设计工作可靠，性能好，成本低，效率高，维护使用方便的工作装置就显得格外重要。
1.2国内外液压挖掘机的发展动态和研究现状
最早在液压挖掘机工作装置设计时，设计人员通过类比、查表、理论计算初步确定性能参数以后，还需要花大量的时间对设计的合理性进行分析，计算量大，而且在设计过程中，大多选取几个特殊位置进行检讨计算，其精度当然较低。当今计算机广泛应用于机械设计中，挖掘机工作装置设计得到了很快的发展。针对液压挖掘机工作装置的CAD软件也已经有了不少的研究。
1.2.1国外液压挖掘机发展动态和研究现状
国外挖掘机生产历史较长，液压挖掘技术的不断成熟使挖掘机得到全面的发展。德国是世界上较早开发研究挖掘机的国家，1954年和1955年德国的徳马克和利渤海尔公司分别开发了全液压挖掘机；美国是继德国以后声场挖掘机历史最长、数量最大、品种最多和技术水平处于领先地位的国家；日本挖掘机制造业是在二次大战后发展上起来的，其主要特点在引进、消化先进技术的基础上，通过大胆创新发展起来的；韩国式液压挖掘机生产的后起之秀。
从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展：
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（1）、开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。
（2）、迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现挖掘机作业操纵的完全自动化。
（3）、采用新技术、新工艺、新结构、加快标准化、系列化、通用化发展速度。
（4）、更新设计理论，提高可靠性，延长使用寿命。美、英、日等国家推广采用有限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并将疲劳损伤积累论、断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机的强度研究方面，促进了产品的优质高效和竞争力。
（5）、加强对驾驶员的劳动保护，改善驾驶员的劳动条件。液压挖掘机采用带有坠物保护结构和倾翻保护结构的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰。
（6）、进一步改进液压系统。
（7）、迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。随着对液压挖掘机的工作效率、节能环保、操作轻便、安全舒适、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了机电液一体化在挖掘机的应用，并使其各种性能有了质的飞跃。
1.2.2国内液压挖掘机的发展动态和研究现状
早在1985年我国便开始了液压挖掘机的研制开发工作，随后开发出一系列比较成熟的产品，如Wy100、WY60、WY250等。当时由于受配件如发动机、液压件及企业自身条件的影响，其质量和产量远未达到应有的水平，与国外同类产品相比也存在较大差距。自改革开放以来，国产液压挖掘机行业进入了一个快速发展的重要阶段。出现了一批实力比较雄厚的生产企业如中国一拖、柳州工程机械厂、黄河工程机械厂、广西玉柴股份有限公司等。它们生产的部分产品已出口，打破了多年来主要由少数几家国外挖掘机制造企业垄断国内市场的局面，使国产液压挖掘机的产量和质量都上了一个新台阶。90年代以来，随着迅速发展的微电子技术、计算机技术、控制技术、通信技术等新技术日益渗透到液压挖掘机技术中，世界各工业发达国家的液压挖掘机技术水平得以迅速提高，使一度与国外技术水平缩小的国产液压挖掘机再次与国外液压挖掘机差距拉大了。因此，国内液压挖掘机市场大部分被国外产品所占据的局面长期得不到改善。
随着我国改革开放的进一步深入，国家对基础建设和基础设施投资的规模日益扩大，国内用户对高质量、高水平、高效率的液压挖掘机的需求愈来愈迫切。据权威部门估计，到2005年我国用于购置工程机械的费用约为800多亿元（含国产和进口），其中液压挖掘机的年需求量为12000-14000台，这无疑对国产液压挖掘机的发展既是机遇，又是挑战。积极发展高性能国产液压挖掘机已迫在眉睫。
目前，液压挖掘机的研究与发展应致力解决三个基本问题：
（1）着眼于动力、传动系统的改进以达到高效节能，提高机器的生产率和降低工作损耗，减少对环境的污染；
（2）局部操作控制自动化到整机完全自动化甚至智能化发展；
（3）改善操作者的劳动条件和操作安全性。
1.3当前液压挖掘机存在的主要问题
虽然液压挖掘机的发展很快，但是液压挖掘机仍然存在着各种问题：
（1）控制精度的要求并不高，多数在100mm之内，并不像其它领域机器人运动控制要求到10mm之内，或者更高。首先，挖掘机本身的机构尺寸通常都比较大；其次，挖掘机进行土木施工的精度与一些工业加工比较起来要低得多，相对较低的精度仍然能够满足挖掘机在实际工作中的需要。多数研究者在实现以上控制精度时，铲斗末端速度比较低，最快的也在150mm/s之内，而这个重要参数直接影响挖掘机的工作效率，所以，保证精度的情况下，提高铲斗末端速度是本文需要解决的问题之一。
（2）虽然世界各国的研究水平参差不齐，但是多数处在实验室阶段，或从成本的角度考虑采用伺服阀进行控制，与工程实际差距较大；对挖掘机工作装置的研究是在静态下进行的，忽略惯性的影响，所以在实际工程中也是不是用的；多数研究中都没有考虑到系统的节能问题，很难将研究结果在实际中进行推广。
（3）挖掘机工作装置作为一种典型的工程机械复杂机电液系统，由于其自身的特点，该项研究是比较困难的工作。主要在于：在机构运动过程中，惯性力负载的多变性；电液比例系统数学模型中的参数多与机构的状态有关，属于时变参数，准备地得到每个参数的值非常困难；整个系统存在大量不确定量（不确定参数及不确定的非线性模型），例如在不同温度下液压油的弹性模量和粘性等，均属于不确定参数；工作过程中，由于与地面接触而禅城的扰动等不能准确建立数学模型的量，均属于不确定的非线性模型。以上各类不确定量都将对系统控制的稳定性和动态特性
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产生极大的影响。
1.4本设计的主要内容及目标 1.4.1设计的主要内容
（1）分析和拟定设计任务书，确定设计思想和原则，并提出设计结构方案的初步思想。
（2）挖掘机主要参数的确定。
（3）挖掘机工作装置各主要机构的结构方案的确定。 （4）挖掘机工作装置各主要结构力的分析与计算。 （5）挖掘机工作装置各主要机构的强度校核。 1.4.2设计的关键问题
（1）关于挖掘机总体设计，就是各种整体参数和局部参数的计算，这中间就包括动臂，斗杆及挖斗的主要参数的计算。
（2）液压挖掘机工作装置各主要机构方案的确定，这包括几方面的内容，首先就是关于动臂和斗杆的选型。其次就是动臂，斗杆和挖斗的油缸的布置如何确定。第三就是各个铰链点如何确定。
（3）作用力的计算，这其中包括油缸作用力，还有斗杆的强度校核。 1.4.3设计过程中的已知参数
铲斗容量：1立方米 最大挖掘力：130KN 整体质量：23T
工作装置液压回路最大压力：40Mpa 停机面最大挖掘半径：9800mm 最大挖掘深度：6600mm 最大卸载高度：6700mm 动力装置功率：113.5Kw
工作装置液压系统主要参数的初步选择：
各工作装置的缸径选择要考虑到液压系统的工作压力和“三化”要求以及初步估取的液压缸受力，初选动臂油缸内径1D =120mm ，活塞缸的直径1d =85mm 。斗杆油缸的内径2D =140mm ，活塞的内径2d =120mm 。铲斗油缸的内径3D =120mm,活塞
杆的直径3d =85mm ，又由按经验公式选各缸全伸长度与全缩长度之比
6.1321===λλλ。参照任务书要求，选择工作装置液压系统的工作压力为
Mpa
P 40=，闭锁压力Mpa P P 441.1'==。
2工作装置总体方案设计
2.1机型选择及特点分析
本设计中，我选的是单斗液压挖掘机，其工作装置采用反铲装置。
单斗液压挖掘机是一种采用液压传动并以一个铲斗进行挖掘工作的机械，它是机械传动单斗挖掘机的基础上发展而来的，是目前挖掘机中重要的品种。 2.1.1所用机型的适用范围
在建筑工程，交通工程，露天工程，水利设施及现代军事工程中都广泛采用，是各种土方施工中重要的机械设备。由液压挖掘机在构造和性能上有较多的优越性，因此近年来发展迅速，在中小型单斗挖掘机中，以取代了机械传动单斗挖掘机，成为工程机械的主要机种。 2.2工作装置构成
铰接式反铲是单斗液压挖掘机最常用的结构形式，动臂、斗杆和铲斗等重要部件彼此铰接，在液压挖掘机的作用下各部件饶铰点摆动，完成挖掘，提升和卸土等动作，图2.1为挖掘机最常用的反铲工作装置。
图2.1挖掘机反铲工装装置
挖掘机工作装置的大臂与斗杆是变截面的箱梁结构，铲斗是由厚度很薄的钢板焊接而成。各油缸可看作是只承受拉压载荷的杆。根据以上特征，可以对工作装置进行适当简化处理。则可知但斗液压挖掘机的工作装置可以看成是由动臂，斗杆，
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铲斗，动臂油缸，斗杆油缸，铲斗油缸，铲斗油缸及连杆机构组成的具有三自由度的六杆机构，处理具体见图2.2所示。
图2.2工作装置的结构简图
图2.3工作装置结构简化图
挖掘机的工作装置经上面的简化后实质是一组平面连杆机构，自由度是3，即工作装置的几何位置由动臂油缸长度L1、斗杆油缸长度L2、铲斗油缸长度L3决定，当L1、L2、L3为某一确定值的时，工作装置也就能够确定。
2.3动臂及斗杆的结构形式的初选
2.3.1动臂结构形式的初选
动臂分为整体式和组合式，因整体式动臂结构简单，价廉，刚度相同时结构重量轻，所以大多数挖掘机采用整体式动臂。整体式动臂分为直动臂和弯动臂。
整体式直动臂构造简单轻巧、布置紧凑，主要用于悬挂式挖掘机。所以动臂采用整体式弯动臂，这种结构目前应用最广泛，其主要特点是制造方面，成本低，质量轻，
能有较大的动臂弯角，装载作效率高，挖掘深度较大，配用加长可调斗杆，可以很好地完成垂直壁面的挖掘作业，而且所挖掘的壁面平直整洁。 2.3.2斗杆结构形式的初选
斗杆也有整体式和组合式两种，大多数挖掘机采用整体式斗杆。本设计中由于不需要调节斗杆的长度，故也采用整体式直斗杆。 2.4动臂与动臂油缸的布置
动臂油缸一般布置在动臂的前下方，下端与回转平台铰接，支承点设在回转台回转中心之前并稍高于转台平面，这样的布置有利于反铲的挖掘深度。由自由式活塞杆端部与动臂的铰点设在动臂箱体的中间，这样虽然削弱了动臂的结构强度，但不影响以、动臂的下降幅度。并且布置中，油缸在动臂的两侧各装一只，这样的双动臂在结构上起到加强盘作用，以弥补前面的不足，具体结构如图2.4所示。
图2.4动臂与动臂油缸布置图
2.5铲斗与铲斗油缸的连接方式
本方案中采用六连杆的布置方式，相比四连杆布置方式而言在相同的铲斗油缸行程下能得到较大的铲斗转角，改善了机构的传动特性。该布置1杆与2杆的铰接位置虽然使铲斗的转角减少但保证能得到足够的铲斗平均挖掘力。
3动臂机构参数的计算及校核
3.1动臂机构参数的确定
根据图2.2，即工作装置的结构简图来计算出动臂，斗杆，连杆及铲斗的基本参数。
3.1.11α和A 点坐标的选取
动臂的弯角1α，如图2.2所示，一般可取为1α=120~140o 。弯角太小会对结构强度不利。一般取o 1120=α。
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由经验公式参考其它同斗容机型，初选特性参数2.141
423==l l K
铰点A 单坐标的选择：
由底盘和转台结构，并结合同斗容其它机型的测绘，初选：
mm X
A
400=
mm Y A 1100=
3.1.21l 、2l 、3l 的计算
由统计分析可知，最大挖掘半径1R 的值与321l l l ++的值很近，由已经给定的最大挖掘半径1R 和3l 与1K 计算与选取就可以得到另外两个尺寸。
特性参数1K ,对于一定的工作尺寸而言，动臂与斗杆之间的长度可在很大范围内选择。1K >2时称为长动臂短斗杆方案，当1K <1.5时属于短动臂长斗杆方案。1K 在1.5~2之间称为中间比例。要求适用性强而又无配套替换构件的或可调结构的反铲常取中间比例方案。相反，当用配套替换构件或可调连接来适应不同作业条件时，不同的配置或铰点连接情况可组成各种比例方案。取8.11=K 其中2
11l l K =。
由经验公式知：取3355.1q l =其中q 是斗容量 代入q=13m 可知mm l 15503= 最大挖掘半径3211l l l R ++= 则 mm K l R l 4.294611
312=+-=
所以 mm l K l 5.53034.29468.1211=?== 3.1.341l 与42l 的计算
参看图3.1中可知，在CZF ?中，知道了1α、1l 与3K 就可以容易的求得41l 与42l 。
41l 的计算公式如下：
1
323
1
41cos 21αK K
l l -+=
代入数值可得41l =2780mm
3336
41342==l K l mm
同样在CZF ?中，由余弦定律得：
41
422
412
12
42392cos cos l l l l l ZFC ??-+=
=∠α
解上式可得o 3927891.0arccos FC ==∠=Z α 同样可以得到o o o o 3327120180ZCF =--=∠
3.1.45l 的计算
动臂液压缸全伸与全缩时的力臂4K 按不同的情况下选取，如前所述，专用反铲取4K <0.8，所以在这里取4.04=K 。
11α的取值对特性参数4K 和最大挖掘深度max 1H 及最大挖掘高度max 2H 有影响，
加大11α会使4K 减少或max 1H 增大，这是符合反铲作业要求，因此基本用作反铲的小型机常取o 1160>α。根据要求初选o 1162=α。
斗杆液压缸全缩时832-CFQ αα=∠最大，如图 3.2所示，常选
o
o
832180
~160
-=）（αα根据本设计要求
o
832160-=）（αα。
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BCZ
∠取决于液压缸布置形式，如图3.1所示。动臂液压缸结构中这一夹角较小，
可能为零。动臂液压缸在动臂上的铰点一般置于动臂下翼缘加耳座上，B 在Z 的下面，初定o 5=∠BCZ ，则在CZF ?中可以得到：
o
o
228
5-33BCZ -ZCF F ==∠∠==∠αBC
由图3.2得最大卸载高度的表达式为：
3o
2811max 1max 322211max 11c max 3180sin()sin(Y H l l l -----++--+=）αααθαααθ
也可以写成以下式子：
3
o
2811max 1max 322211max 115A max 3180sin()sin(sin Y H l l l l -----++--++=）αααθαααθα （3-1） 由图3.3得到最大挖掘深度绝对值的表达式：
32211min 11c max 1)sin(Y H l l l -----=ααθ
也可以写成以下的表达式：
A Y l l l l --++--=11532211min 11max 1sin )sin(H αααθ
（3-2）
将式（3-1）和（3-2）相加，消去5l 得：
）
o
2118max 1322211max 112min 11112max 3max 1180sin()sin()sin(----++--++-+=+αααθαααθαθαmsx l l l l H H
（3-3） 同时令 211αα+=A
m a x 328αα-+=A B
根据以上求得的数据代入得，可知：o o o 902862=+=A o o o 7016090=+-=B 将A 与B 的值代入到式（3-3）中则可以得到以下式子：
]1)110[sin()]90sin()90
[sin(o
max 12o max 1min 1o
1max 3max 1=+---+--+θθθl l H H (3-4)
又知特性参数：min
11min
14sin sin θλθ=
K (3-5)
∴1
4m a x
1m i n 1s i n s i n
λθθK =
)
s i n (1c o s
21
2
4
m
a x
12
m i n 1λ
θθK -= (3-6)
将式（3-6）代入（3-4）中则得一元函数0)(m a x 1=θf 。式中max 1H 与max 3H 是在设计任务书要求的，就是已知的，1l 、2l 、A 和B 都已算出， 由此可解得： o min 14.43=θ
o
max 19.153=θ
再由式（3-2）可求得5l 为：
11
max
1min 11325sin )sin(αθH Y A l l l l A ---++=
代入数值得：9.7355=l mm 而min 1θ与max 1θ满足以下方程：
)21
arccos(
)2arccos(
2
2
5
72
min
12
52
7min 1σρ
ρσ
θ-+=-+=l l L l l （3-7）
)2arccos(
)2arccos(
2
2
2
5
72
max
12
52
7max 1σρ
λ
ρ
σ
θ-+=-+=l l L l l （3-8）
一般情况下选择是：ρσ≥，则上式可以得到σ和ρ：
24.1=σ
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38.0=ρ
对求得的σ和ρ进行验算：
6.162.1=≥=+λρσ 186.0≤=-ρσ
则σ和ρ的值满足这两个经验公式，说明了σ和ρ的值是可行的。 由（3-7）和（3-8）两式可知：
mm
l L 58.193638
.09.7355
min 1===
ρ
mm L L 52.309858.19366.1min 1max 1=?==λ
mm
L l 34.240158.193624.1min 17=?==σ
3.1.5动臂其它相关尺寸的计算
前面已经确定了动臂的选型为整体弯动臂，则还要一个重要的参数是在动臂转弯处的高度，通过相同容量的挖掘机进行类比可知，初步定这个高度为mm H 800=。 对此动臂机构的全部参数初步选出。 3.2动臂基本参数的校核 3.2.1动臂机构闭锁力的校核 铲斗挖掘阻力j W 1
17000)]
cos 1([501235
.1max 1+-=X Z A B D j K K K K R C W φ （3-9）
j W 1—铲斗正常挖掘阻力，N
C —土壤硬度实际打击次数，对III 级土壤159-=C ，取12=C R
—铲斗与斗杆铰点到斗齿尖距离，m
max φ—某一挖掘位置时铲斗总转角的一半，
这里取值为o 50，即最大转斗挖掘力位置。 B K —切削刃宽度影响系数，03.555.16.216.21=?+=+=b B m A K —切削角变化影响系数，取3.1=A Z K —带有斗齿的系数，75.0=Z A
X K —斗侧壁厚度影响系数，S K X 03.01+=，其中S 为侧壁厚度，由于初步设计时
可取15.1=X K 解得：N W j 51103.0?=
c Y 值的求取：
如图3.4所示，当斗杆油缸全缩时，E,Q,V 三点共线，且斗齿尖V 和铰点C 在同一水平线上，
max 321max 12
1max 2
140cos )(2)_(αl R l l R l l --+=
解得mm l 971740=
mm l R l 839717980040max 30=-=-=∴ mm
175062
sin 9.7351100o
=?+=∴c Y
由图3.5知，最大挖掘深度时的挖掘力矩j M 1：
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)(max 111c j j Y H W M +=
m N M j ??=+?=5
51105.2)75.16.6(103.0
动臂油缸的闭锁压力：N
S P F 5
6
22
61111048.210
])2
85(
)2
120[(
1044?=?-??==-π
其中1S 为动臂油缸小腔作用面积，锁紧压力：Mpa P 44401.11=?=
最大挖掘半径工作装置自身重力所产生的力矩为G M ,要求力矩，自行需要知道作用力和作用力臂。在此处，则是先要求出工作装置各个部分的重量;
由经验统计，初步估计工作装置各部分质量如下：
动臂 g k G 5.11= 斗杆 g k G 8.02= 铲斗 g k G 8.03= 斗杆缸 g k G 23.04= 铲斗缸g k G 13.05= 连杆摇杆g k G 15.06= 动臂缸g k G 4.07=
当处于最大挖掘深度时：o min 114.43==θθ
o o o o 2111216.46284.4362-=--=+=αθαα 另外根据经验公式土壤质量：g k q G 6.16.10==
由图3.5知：2110654321cos )21
(α??++++++=l g G G G G G G G M G
解得m N M G ??=510545.1
动臂油缸的闭锁力与工作装置重力所产生的力矩（对C 点的矩）：
G
M
e F M
+?=113
其中1e —动臂液压缸的作用力臂，1
571sin L l l e θ
??=
∴m N M ??=?+???
?=5
5
o
5
31015.310
545.1936
.12
.45sin 736.04.21048.2
由前面的计算可知:m N M j ??=51105.2
j
M M
13
>∴
这说明动臂油缸的闭锁力与工作装置重力所产生的力矩略大于最大挖掘阻力所产生的力矩，满足要求。
3.2.2当满斗除最大挖掘半径时，动臂油缸提升力矩校核
当处于最大挖掘半径时，重力力矩
)]2)(()2
)((2
)
[(8.9321303
21652141l l l G G l l l G G G l G G M
Z
-
+++++
++++=
代入数值解得：m N M Z ??=51013.3 动臂油缸的推力：N
S P F 5
6
261111052.410
)2
120(1040?=???==-π
在CAB ?中由余弦定理可知：
mm
L l l l l L 6.2511cos 21752
72
51=-+=
θ
1m 3单斗液压挖掘机总体及工作装置设计
m N F L l l F e M T ??==
=∴5
11
75111018.3sin θ
Z T M M ≥∴满足要求
4斗杆机构参数的计算及校核
4.1斗杆参数的计算及算则因考虑的因素：
第一：保证斗杆液压缸有足够的斗齿挖掘力。一般来说希望液压缸在全行程中产生的斗齿挖掘力始终大于正常挖掘阻力；液压缸全伸时的作用力矩应足以支撑满载逗和斗杆静止不动；液压缸作用力臂最大时产生的最大斗齿挖掘力大于要求客服的最大挖掘阻力。
第二：保证斗杆液压缸有必要的闭锁能力。对于以转斗挖掘力为主的中小型反铲，选择都杆机构参数时必须注意转斗挖掘时斗杆液压缸的闭锁能力，要求在主要挖掘区内转斗液压缸的挖掘力能得到充分的发挥。
第三：保证斗杆的摆角范围。斗杆的摆角范围大致在105—125度之间。在满足工作范围和运输要求的前提下此值应尽可能小些，对以斗杆挖掘为主的中型机更应注意到这一点。一般斗杆越长，其摆角也可稍小。当斗杆液压缸和转斗液压缸同时伸出最长时，铲斗前臂与动臂之间的距离应大于10cm 。 4.2斗杆基本参数的确定
4.2.1斗杆液压缸的最大作用力臂8l 和9l 的计算
根据斗杆挖掘阻力的计算，并参考国内外同型机器斗杆挖掘力值，按要求的最大挖掘力确定斗杆液压缸的最大作用力臂9l ，取整个斗杆为研究对象，可得斗杆油缸最大作用力臂的表达式为：
2
32max 92)
(max P l l P l e G +=
=
参考同型号挖掘机得挖掘力值KN P G 9.106max = 代入已知数值得mm l 7819=
如图4.1所示，斗杆液压缸初始力臂20e 和最大力臂max 2e 之比是斗杆摆角max 2?的余弦函数，则存在以下式子：
2
cos
2
cos max
29
max
28max
220??==
l l e e
可见9l 已定时max 2?愈大，2e 和20e 就愈小，即平均挖掘力就越小。要得到较大的平均挖掘力，就要尽量减少max 2?，除取o max 2110=? 由图4.1的几何关系有：
)2
sin(
2max
29min 22min 2?λl L L =-
1
)
2sin(
22max
29min 2-=
λ?l L
mm L 5.2132min 2=
而 mm L L 34122min 2max 2==λ 同样由图4.1所示，由余弦定理知： )2
110cos(29min 29min 28?
--
-+=
ππl L l L l
解得 ：mm l 28088=
4.2.2斗杆其它相关尺寸的计算
斗杆上EFQ ∠取决于结构因素和工作范围（如图2.2），一般在?-?170130之间，初定?=∠150EFQ ，同样的动臂上的DFZ ∠也是结构尺寸，并按结构因素，可初选
?=∠10DFZ
4.3斗杆的结构设计和强度校核
1m 3单斗液压挖掘机总体及工作装置设计
4.3.1斗杆的受力分析
斗杆要受到弯矩的作用，故要找出斗杆的最大弯矩进行设计计算。根据分析和以往的实验表明，在铲斗进行挖掘时，产生最大的弯矩的工况肯能有以下两个：
第一工况位置，其满足以下条件： 1）动臂处于最低位置，即动臂油缸全缩。 2）斗杆油缸的力臂最大。
3）铲斗齿尖在动臂与斗杆铰点和斗杆与铲斗铰点的连线上。 4）侧齿挖掘时收到横向力k W 的作用。 第二工况位置，其满足以下条件：
1）动臂位于动臂油缸对铰点A 的最大作用力臂max 1e 处。 2）斗杆油缸的力臂最大。
3）铲斗齿尖位于F ，Q 两铰点的连线上或铲斗位于最大大挖掘力的位置。 4）挖掘阻力对称于铲斗，无侧向力k W 的作用。 4.3.2第一工况位置的受力分析
在这个工况下斗杆可能存在最大的矩，受到的应力也可能最大。
该工况的具体情况如图4.2所示，取工作装置为研究对象，如图4.3所示，在该工况下存在的力有：i G 工作装置各部件所受的重力；作用在铲斗上的挖掘力，包括切向阻力1W ，法向阻力2W ，侧向阻力3W 。
图4.2斗杆第一工况时的工作装置见图
当液压缸全缩时，则动臂处于摆角最小处：
?=+-=6.462min 1121αθαα
如图4.2所示可知，向量CF 可以表示为：
向量?-∠=6.465.5303CF
由前面的计算结果可知，?=∠27ZFC ，mm l DF 28088== 因为此时力臂最大，所以在DEF ?中?=∠90DEF
?====
∠8.732808
781cos 8
9l l DF
EF EFD
?=∠+∠+∠=∠∴8.110ZFC ZFD EFD EFC
由以上的角度关系可表达出向量FV ，设向量VF 与X 轴的夹角为θ，则根据图2.2：
?=-∠-∠-?-?=4.127)360(18021αθEFQ CFE
∴向量?-∠=?-∠+=4.1275.44964.127)(32l l FV
连杆机构总传动比i ，铲斗油缸对N 点作用力臂为1r ，连杆HK 对N 点的作用力为2r ，连杆对Q 点的作用力臂为3r ，铲斗对点的作用力臂为4r ；连杆机构尺寸根据现实挖掘机得来：
mm
l r 155034==
mm
K l l r 580335.0155023243=?===
mm NHK l r 35.16273.17sin 544sin 132=?=∠=
mm
l r 182160sin 544sin 32131=?==α
336.01550
35.1625801824
231=??=
=
∴r r r r i
则可以得此时铲斗的理论挖掘阻力：
N
i F F D OD 4
10368.4336.0130?=?==
切向阻力1W 的求解：
铲斗的重心到Q 点的水平距离为'2r ：mm l r 71.4702
4.127cos 3'2=?
=
取铲斗为研究对象，如图4.3所示，并对Q 点取矩，则有
∑=0Q
M
1m 3单斗液压挖掘机总体及工作装置设计
)('
2331=--r G l W F OD
代入数值可得：N W 51104.0?= 法向阻力2W 的求解：
工作装置所受重力对C 点的力矩有：
)]
6.52cos 2
16.52cos 4.46cos ()6.52cos 6.46cos ()6.52cos 26.46cos ()(6.46cos 7.06.46cos 2
[8.9)(321321621524111l l l G l l G l l G G G l l G G M
i C
-
?-?+?-??+?-?
?++???+???=∑
代入已知数值解得：∑?=N G M i C 5107128.0)(
1W 到C 点的距离为0r ：
mm
CFV l l l r 53.5344cos 1320=∠-+=
2W 到C 点的距离为'
1r ：
?=?=∠=28.52352.99sin 5.5303sin 1'
1CFV l r
法向阻力2W 决定于动臂油缸闭锁力1F ：
前面以求得N F 511048.2?=
取整个工作装置为研究对象，则有
∑=0C
M
即0)('120111=-++∑r W r W G M e F i C 带入求得的数值得：N W 521085.0?=
斗杆油缸作用力'2g P 的求解： 向量FQ 在X 轴上的模量：
mm FQ X FQ 6.1789)4.127cos(=?-= 如图4.2所示，取斗杆为研究对象，则有：
0=∑F
M
反铲挖掘机工作装置设计
机械设计说明书设计题目：反铲单斗液压挖掘机工作装置设计 姓名：舒康 学号：20097588 指导老师：冯鉴 09工程机械2班
目录 一．机械原理设计任务书 (4) §1.1设计题目简介 (4) §1.2设计任务 (4) 二．单斗液压挖掘机结构简图 (6) 三．设计中小型液压挖掘机结构参数一览表(参照下图) (8) §3.1单斗液压挖掘机结构几何参数详表 (8) §3.2斗容量为0.25 m3 的小型单斗液压挖掘机结构详细参数 (9) 四．确定下列所给满足要求的结构参数 (12) §4.1确定长度与角度结构参数 (12) §4.2斗形参数的选择 (15) §4.3最大挖掘深度、停机面最大挖掘半径、最大卸载高度、最大挖掘高度的计算 (16) §4.3.1最大挖掘深度 (16) §4.3.2最大挖掘半径 (17) §4.3.3最大卸载高度 (17) 五．动臂液压缸、斗杆液压缸、铲斗液压缸运动参数确定 (19) §5.1动臂液压缸 (19) §5.2斗杆液压缸 (19) §5.3铲斗液压缸 (20) 六．机构自由度分析 (21) 七．仿真 (22)
八．机构搭建图 (23) 九．参考文献： (25) 十．心得和体会 (24)
完成日期：年月日指导教师 一．机械原理设计任务书 学生姓名舒康班级09工机2班学号20097588 设计题目：反铲液压挖掘机工作装置设计 §1.1设计题目简介 反铲式是我们见过最常见的，向后向下，强制切土。可以用 于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟 侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟 挖掘和沟坡挖掘等。反铲装置是液压挖掘机重要的工作装置， 是一种适用于成批或中小批量生产的、可以改变动作程序的自动搬运和操作设备，它可用于操作环境恶劣，劳动强度大和操作单调频繁的生产场合。 设计数据与要求 题号铲斗容 量挖掘深 度 挖掘高 度 挖掘半 径 卸载高度铲斗挖掘力 B 0.38 m3 4.1m 7.35 m 6.77 m 4.95 m 54.86KN §1.2设计任务 1、绘制挖掘机工作机构的运动简图，确定机构的自由度，对其驱动油缸在几种工况下的运动绘制运动线图； 2、根据所提供的工作参数，对挖掘机工作机构进行尺度综合，确定工作机构各
某食品公司工作岗位说明书
工作岗位说明书 适用于本公司各级人员。 1 总经理级 1.1 总经理 1.1.1 任职条件 a）年龄：45周岁以下 b）性别：不限 c）学历：大学以上学历 d）技能要求：丰富的专业理论知识和工作经验、高层次的管理水平，熟悉猪场的生产流程，具有高度的综合评估能力和决策能力，独特的经营管理手法和人员开发能力，具有全面性的计划、组织、指导和控制能力，不断适应发展的创造能力。 e）综合素质：熟悉养猪行业的特点和整体形势、对经济大环境发展下所存问题及影响的预知能力高，有正确的、富有远见的投资策略，有良好的人际关系、领导风范和交际能力，以大局为重，以整体发展为中心，良好的职业道德和思想品德，主观能动性强，意志坚定，对问题发现的灵敏度高、处事公正合理、及时有效，事业心强、责任心高，能较深刻地理解公司的企业文化及经营理念。 1.1.2 工作内容 a）负责制定质量方针、质量目标； b）确定管理者代表； c）负责进行管理评审； d）确保资源的提供； e）负责本公司的全面工作；主抓公司的财务、人事、总体发展规划和发展计划、科技开发、对外联系与扩展；拥有对全公司及各部门经营预算执行、计划实施、人事（包括干部任免与员工招收）和资产的最终的统率权，并对主管副总裁和集团公司负责。 1.1.3 考核办法：参照集团公司总经理级考评的办法。 1.2 副总经理 1.2.1 任职条件 a）年龄：45周岁以下 b）性别：不限 c）学历：大学以上学历 d）技能要求：有丰富的专业理论知识和工作经验、高层次的管理水平，熟悉猪场的生产流程，具有高度的决策能力，独特的经营管理手法和人员开发能力，具有全面性的计划、组织、指导和控制能力，不断适应发展的创造能力。 e）综合素质：熟悉养猪行业的特点和整体形势、对经济大环境发展下所存问题及影响的预知能力高，有正确的、富有远见的投资策略，有良好的人际关系、领导风范和交际能力，以大局为重，以整体发展为中心，具备高度的协助精神、良好的职业道德和思想品德，主观能动性强，意志坚定，对问题发现的灵敏度高、处事公正合理、及时有效，事业心强、责任心高，能较深刻地理解公司的企业文化及经营理念。 1.2.2 工作内容（根据分管职能不同，各工作要求如下） a）常务副总经理：在总经理缺席时，负责本公司的全面工作；主抓公司的规划建设、饲
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动 仿真解析 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法 和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 1.2.顺序工作运动仿真实现的路线 仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方式， 第 2 页共 5 页
将其更换成位移运动方式。运动的函数输入时，需要注意相匹配的的STEP函数。对液压缸进行STEP函数值设置时，应该满足运动函数需求。当完成了函数值输入之后，在运行状态下可以启动ADAMS软件的仿真模块。 1.3.仿真过程 当工作面从最初的范围逐渐移动时，一般最初的指的是停机状态下。可以适当的对斗杆、铲斗液压缸进行调整，将其保持在全缩的状态中，逐渐对动臂液压缸拉伸，将其缩小到CD弧线上。这个伸缩过程需要得到弧线支撑，基于保障弧线运动轨迹基础上做好控制工作。其中在进行一次姿态调整之后，作业范围会缩小，而且包络图中的各个点会逐渐深入挖掘机的底部，在这个范围上可以实现挖掘，但是可能出现塌陷实现，导致机械无法正常施工。因此，一般除了有条件的挖沟作业之外进行使用，其他施工一般都不会使用。可以在模型中建立起一个处于回转中心轴的三维坐标，将坐标点确定为（608,.0,0.0,1254.3306），这样就可以测量出方向移动值，可以得出这个位置的位移，这样便可以达到最大高度值，其实这个测量方法比较简单，也比较容易掌握。根据曲线变化得出，从得到的曲线中得出最终的数值，可以查看到最大值，平均值以及最小值等。 工作装置模型的运动学仿真分析 2.1.参数范围 运动学仿真中的参数范围确定一般都包含速度、位移以及加速度，这些参数会有一个变化范围。在进行运动学仿真分析中，需要基于ADAMS/Solver求解，就可以得出代数方程。因此，在进行仿真系统自由度确认时，一般自由度的必须为零。如果这个时候会考虑到物体的惯性 第 3 页共 5 页
1m3单斗液压挖掘机总体及工作装置设计
1绪论 1.1设计选题的意义 我国是一个发展中国家，在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设，这就需要大量的土方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土方施工机械。因此，可以肯定液压挖掘机的发展空间很大。可以预见，随着国家经济建设的不断发展，液压挖掘机的需求量将逐年大幅度增长。今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展，液压挖掘机的年产量将会以高于20%的速度增长。 中国挖掘机市场自1997年开始已进入一个较快的发展时期，2000年与2000年比较，全国挖掘机的产、销量分别增长55%和56%。截止到2002年8月底全国挖掘机的销量已超过13000台，超2001年全年的销售数。显然挖掘机在整个工程机械行业中是产、销量增长最快的机种之一。 而在挖掘机中最为重要的就是关于工作装置设计，因为挖掘机的工作装置能偶最为明显的体现机器的工作能力和工作寿命，所以设计工作可靠，性能好，成本低，效率高，维护使用方便的工作装置就显得格外重要。 1.2国内外液压挖掘机的发展动态和研究现状 最早在液压挖掘机工作装置设计时，设计人员通过类比、查表、理论计算初步确定性能参数以后，还需要花大量的时间对设计的合理性进行分析，计算量大，而且在设计过程中，大多选取几个特殊位置进行检讨计算，其精度当然较低。当今计算机广泛应用于机械设计中，挖掘机工作装置设计得到了很快的发展。针对液压挖掘机工作装置的CAD软件也已经有了不少的研究。 1.2.1国外液压挖掘机发展动态和研究现状 国外挖掘机生产历史较长，液压挖掘技术的不断成熟使挖掘机得到全面的发展。德国是世界上较早开发研究挖掘机的国家，1954年和1955年德国的徳马克和利渤海尔公司分别开发了全液压挖掘机；美国是继德国以后声场挖掘机历史最长、数量最大、品种最多和技术水平处于领先地位的国家；日本挖掘机制造业是在二次大战后发展上起来的，其主要特点在引进、消化先进技术的基础上，通过大胆创新发展起来的；韩国式液压挖掘机生产的后起之秀。 从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展：
某公司各工作岗位职责说明书
口岸公司现阶段岗位职责说明书 第一章、岗位职能设计的原则 一、本文件中的工作岗位，是在充分考虑了口岸公司的经营特点和人力资源现状的基础上，结合现代企业管理的基本原理和运作规程而设计的。随着公司业务的发展和经营规模的扩大，应根据需要不断修改完善。 二、本文件的岗位设计包含了三个层面，即总经理、部门经理（主任）和一般员工；五个部门，即办公室、财务部、投资发展部、贸易业务部和研究部。图示如下：
三、设计和修改现阶段岗位职责，应遵循如下几个原则： 1、具体的岗位职能设计或界定应充分兼顾公司组织结构中的三大关系，即公司领导层与部门之间的上下级纵向关系、部门与部门之间的横向协调关系、部门内部的工作协调关系。 2、上下级之间的互动关系无疑是十分重要的，但是部门间的横向协作搞得好坏，往往是公司经营管理工作是否有效率的关键问题。为了保证部门间的有效交流与协作，防止部门间出现互不买帐、互相推诿、凡事都要先请示总经理才能照办的现象，在具体事项中起牵头作用的部门应该享有公司总经理给予的横向协调的某种自动授权。
3、横向协调的自动授权，对各部门经理人员的素质、制度水平、业务水平、领导艺术和处理人际关系的能力都提出了很高的要求。被自动授权的经理人员需在工作实践中不断提高自己的素养和水平，才能充分有效地履行好自己的职能。 4、岗位设计应使岗位责任人明确其所在岗位在本部门以及在本公司中的位置，同时也能了解相关部门和相关岗位的工作内容和职责，以利于彼此之间的配合与合作。 5、岗位设计应根据岗位所在职能部门的业务重点，明确岗位的具体业务内容，包括职责、权责、时限等，以避免岗位之间工作不明、责任不清、相互推诿和相互牵制等弊端的发生。确定“按章自动执行”和“先请示再执行”的岗位工作内容的不同性质是激活岗位职责的有效方法。 6、公司的职能部门的职责范围，实质上就是这个部门的经理（主任）的职责范围，经理（主任）是通过合理分工、综合指导、带头垂范、检查督促等管理形式去履行部门职能的。 7、在每一个职能部门中，只设立一个主要责任岗位，以保证部门经理负责制的贯彻执行。在同级管理岗位中，一般不设副职；如果确有设立副职的必要，副职
液压挖掘机底盘设计
目录 摘要 .....................................................................IV Abstract....................................................................V 前言 .................................................................... VI 第一章绪论 ............................................ 错误!未定义书签。 1.1 液压挖掘机在现代化建设中的作用................... 错误!未定义书签。 1.2 液压挖掘机的工作特点和基本类型 (1) 1.2.1 液压挖掘机的主要优缺点 (1) 1.2.2 液压挖掘机的基本类型及主要特点 ............. 错误!未定义书签。 1.3 国内外液压挖掘机研究现状及发展趋势 (4) 1.3.1 研究现状 (4) 1.3.2 发展趋势 ................................... 错误!未定义书签。 1.4 课题设计的目的和意义 (5) 1.5 本设计所要完成的主要任务 (5) 第二章总体方案设计 ..................................... 错误!未定义书签。 2.1 履带式液压挖掘机的组成........................... 错误!未定义书签。 2.2 设计依据 (7) 2.2.1 履带式行走装置的主要特点 (7) 2.2.2 设计参数 ................................... 错误!未定义书签。 2.3 总体设计原则..................................... 错误!未定义书签。 2.4 动力装置的比较与选型 (8) 2.5 工作装置的比较与选择 (9) 2.5.1 反铲工作装置 ............................... 错误!未定义书签。 2.5.2 正铲工作装置 ............................... 错误!未定义书签。 2.6 回转机构的选择................................... 错误!未定义书签。 2.7 传动方式的比较与选择............................. 错误!未定义书签。 2.7.1 机械传动 ................................... 错误!未定义书签。 2.7.2 液力机械传动 ............................... 错误!未定义书签。 2.7.3 电力传动 ................................... 错误!未定义书签。
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析正式版
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析 正式版
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运 动仿真解析正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS 建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作
范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。
挖掘机_工作装置各部分的基本尺寸计算和验证
三、工作装置各部分的基本尺寸计算和验证 反铲装置的合理设计问题至今尚未理想地解决。以往多按经验，采取统计和作周试凑的方法，现在则尽可能采用数解分析方法。液压挖掘机基本参数是表示和衡量挖掘机性能的重要指标，本文主要计算和验证铲斗、动臂、斗杆的尺寸。 （一）反铲装置总体方案的选择 反铲装量总体方案的选择包括以下方面： 1、动臂及动臂液压缸的布置 确定用组合式或整体式动臂，以及组合式动臂的组合方式或整体式动臂的形状动臂液压缸的布置为悬挂式或是下置式。 2、斗杆及斗杆液压缸的布置 确定用整体式或组合式斗扦，以及组合式斗杆的组合方式或整体式斗扦是否采用变铰点调节。 3、确定动臂与斗杆的长度比，即特性参数112K l =。 对于一定的工作尺寸而言，动臂与斗杆之间的长度比可在很大围选择。—般当K 1＞2时(有的反铲取K 1＞3)称为长动臂短斗杆方案，当K 1＜1.5时属于短动比长斗杆力案。K 1在1.5~2之间称为中间比例方案。要求适用性较强而又无配套替换构件或可调结构的反铲常取中间比例方案。 4、确定配套铲斗的种类、斗容量及其主参数，并考虑铲斗连杆机构传动比是否需要调节。 5、根据液压系统工作压力、流量、系统回路供油方式、工厂制造条件等确定各液压缸缸数、缸径、全伸长度与全纳长度之比λ。考虑到结构尺寸、运动余量、稳定性和构件运动幅度等因素一般取λ1＝1.6~1.7。取λ2＝1.6~1.7；λ3＝1.5~1.7。 （二） 斗形主要参数的确定 当铲斗容量q 一定时，挖掘转角2?，挖掘半径R 和平均斗宽B 之间存在一定的关系，即具有尺寸R 和B 的铲斗转过2?角度所切下的土壤刚好装满铲斗，于是斗容量可按下式计 算： 2 1(2sin 2)2 s q R B K ??= - (4.1) 式中： s K ——土壤松散系数。（取 1.25s K = ） 一般取: (4.2) R 的取值围： (4.3) 式中： q ——铲斗容量，3m ； B ——铲斗平均宽度，m 。 可根据表4-3根据斗容选取B 值。 根据式（4.1）可得 φ值
单斗液压挖掘机分工况节能控制系统
单斗液压挖掘机分工况节能控制系统 2018-3-11 6:37:41 国际工程机械网 摘要：为了有效地操纵单斗液压挖掘机在工作过程中的能量缺失、减少液压系统的发热、改善工作性能，设计了一种单斗液压挖掘机分工况节能操纵系统。该操纵系统采纳负荷传感，由微机判定挖掘机的工作状态，并据此操纵发动机而达到节能的目的。该系统具有工况操纵、短期超载操纵、自动怠速操纵、溢流操纵等功能。 单斗液压挖掘机是重要的工程机械，具有作业灵活方便、适应范畴广等优点。但由于单斗液压挖掘机作业工况复杂、作业过程中负荷变化频繁、变化范畴大，因而存在着许多环节的能量缺失，其中要紧有：发动机—变量泵系统的非经济性匹配运行产生的缺失、液压系统压力油的流量缺失和压力缺失。这些缺失不仅白费了能量，而且引起液压系统发热，工作性能恶化。为此，节能操纵差不多成为液压挖掘机的重点进展方向之一。 随着电子技术及微型运算机（单片机）技术在操纵领域中的广泛应用，将液压挖掘机与电子技术、信号处理、预警技术及微型运算机有机地结合起来，对液压挖掘机实现在线工况检测、自动操纵、故障诊断，能够达到节能和减轻司机劳动强度、提高工作效率的目的。 目前国外各大公司的挖掘机产品均不同程度地配备了电子节能操纵系统，，如德国O&K 公司的PMS系统、Link-Belt的CAPS系统；美国卡特皮勒的EPC系统；日本日立的OHS 系统、粘松的OLSS系统、加藤的APC系统、神钢的ITCS系统；韩国大宇的EPOS系统等。 笔者针对上述挖掘机能量缺失情形，采纳单片机，以液压系统的压力为判定信号，来判定液压挖掘机的工作状态，进而由步进电机操纵发动机的油门，从而使油门的开度始终处于适应负载的合适值上，达到节能的目的。 1 系统的组成 系统是在不改变液压系统和发动机内部结构的前提下进行的，其硬件框图如图1所示。 本节能操纵系统采纳了负荷传感，即以液压系统压力为判定信号，判定挖掘机的工作状态，由微机依照挖掘机所处的不同状态，通过操纵步进电机的输入出，进而操纵发动机油门，使发动机稳固在要求的转速邻近，以达到节能和实现其它功能的目的。 由硬件框图可知，操纵系统硬件的系统由单片机、I/O接口电路、A/D转换电路、信号调理电路、驱动电路、显示报警和光电隔离电路等部分组成。
液压挖掘机开题报告
液压挖掘机开题报告 福州大学本科生毕业设计(论文)开题报告 机械设计制造及其自动姓名张玉辉学号 020800239 专业化题目小型液压挖掘机工作装置的设计 一、研究背景、概况及意义 这次的毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课程以及全部专业课程之后进行的。这是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论结合实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，这次毕业设计是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，它能让我综合运用各科专业课程的基本理论，并结合生产实习和课程设计中学到的实践知识，独立地分析和解决问题，为未来从事的工作打下良好的基础。 挖掘机是用来开挖土嚷的施工机械。它是用铲斗上的斗齿切削土嚷并装入斗内，装满后提升铲斗并回转到卸土地点卸土，然后再使回转台回转、铲斗下降到挖掘面、进行下一次挖掘。挖掘机在工业与民用建筑、道路建设、农田水利、油田矿山、市政工程、机场港口等部门土石施工中占有重要位置。与发达国家相比，我国重矿机械行业还存在着不小的差距，主要表现为我们国家科技和新产品开发能力薄弱，缺乏市场竞争力，现代重要技术装备仍依靠进口，而从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。因此开发新品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机具有重要的现实意义。液压挖掘机的工作装置的性能是决定挖掘机能效高低的关键因素，它的设计好坏直接决定了挖掘机的性能水平。因此，研究小型液压挖掘机工作装置的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。
1 二、研究主要内容 本次设计研究主要内容包含工作装置的整体方案拟定、对比、确定，对挖掘机工况分析，各主要零件的主要结构参数计算、结构分析和结构设计，并绘制出液压挖掘机工作装置的装配图及各主要零件的零件图，对动臂三维建模、强度分析、提出完善意见，查阅相关科技外文资料然后对其翻译，最后编写设计说明书。 三、研究步骤、方法及措施 1、查阅相关文献、搜集有关的资料。初步了解液压挖掘机的发展及应用。 2、通过对实物的参观及查阅相关书籍，对液压挖掘机的结构、工作原理、特点有进一步的了解。 3、对工况进行分析，根据有关书籍上提供的经验数据和有关公式，计算出主要件的结构参数。 4、根据计算结果和有关图册，进行工作装置的结构设计。 5、对动臂进行三维建模、利用相关软件进行强度分析、根据分析结果提出结构完善意见。 6、翻译相关科技外文资料。 7、编写设计说明书。 2 四、研究进度计划 设计是为2012年2月13日至2010年6月15日，期间约有15周。以下为大体计 划和进度。 毕业设计的主要内容和时间安排:
挖掘机工作装置
机械原理设计任务书 学生姓名朱班级学号20127462 设计题目：挖掘机工作装置机构设计 一、设计题目简介 单斗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。 挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。 二、设计数据与要求 该型挖掘机工作装置,由两节臂，一挖斗组成，停机面最大挖掘半径(mm):9850；最大挖掘深度(mm):6710；最大挖掘高度(mm):9840，液压缸驱动。 三、设计任务 1、提出可能的运动控制方案，绘制方案的机构简图，计算工作装置的自由度，进行方 案分析评比，从中选取最适合挖掘机工作装置的机构； 2、根据所确定的机构方案进行杆及运动副的尺寸计算，要有计算过程（图解法也必须 有作图步骤），并根据所计算尺寸依据国家相关标准提出油缸的布置及其运动要求； 3、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。 4、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 5、编写说明书，说明书应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。 四、提示 1、每一节斗杆应有一个油缸控制，即该机构应由多个自由度 2、按设计要求，主要考虑几个极限位置的相关数据 完成日期：年月日指导教师
挖掘机液压系统图
挖掘机液压系统图 一．液压挖掘机液压系统的基本类型 液压挖掘机液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量复合系统等三种类型。 1．定量系统 在液压挖掘机采用的定量系统中，其流量不变，即流量不随外载荷而变化，通常依靠节流来调节速度。根据定量系统中油泵和回路的数量及组合形式，分为单泵单回路定量系统、双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统及多泵多回路定量系统等。 2．变量系统 在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调速方式有三种：变量泵－定量马达调速、定量泵－变量马达调速和变量泵－变量马达调速。 单斗液压挖掘机的变量系统多采用变量泵－定量马达的组合方式实现无极变量，且都是双泵双回路。根据两个回路的变量有无关连，分为功率变量系统和全功率变量系统两种。其中的分功率变量系统的每个油泵各有一个功率调节机构，油泵的流量变化只受自身所在回路压力变化的影响，与另一回路的压力变化无关，即两个回路的油泵各自独立地进行恒功率调节变量，两个油泵各自拥有一半发动机输出功率；全功率变量系统中的两个油泵由一个总功率调节机构进行平衡调节，使两个油泵的摆角始终相同。同步变量、流量相等。决定流量变化的是系统的总压力，两个油泵的功率在变量范围内是不相同的。其调节机构有机械联动式和液压联动式两种形式。 二．YW-100型单斗液压挖掘机液压系统 国产YW-100型履带式单斗液压挖掘机的工作装置、行走机构、回转装置等均采用液压驱动，其液压系统如图1所示。 该挖掘机液压系统采用双泵双向回路定量系统，由两个独立的回路组成。所用的油泵1为双联泵，分为A、B两泵。八联多路换向阀分为两组，每组中的四联换向阀组为串联油路。油泵A输的压力进入第一组多路换向阀，驱动回转马达、铲斗油缸、辅助油缸，并经中央回转接头驱动右行走马达7。该组执行元件不工作时油泵A输出的压力油经第一组多路换向阀中的合流阀进入第二组多路换向阀，以加快动臂或斗杆的工作速度。油泵B输出的压力油进入第二组多路换向阀，驱动动臂油缸、斗杆油缸，并经中央回转接头驱动左行走马达8和推土板油缸6。 该液压系统中两组多种换向阀均采用串联油路，其回油路并联，油液通过第二组多路换向阀中的限速阀5流向油箱。限速阀的液控口作用着由梭阀提供的A、B两油泵的最大压力，当挖掘机下坡行走出现超速情况时，油泵出口压力降低，限速阀自动对回油进行节流，防止溜坡现象，保证挖掘机行驶安全。
公司组织架构图及岗位职责说明书
XX公司组织架构及部门岗位职责 说明书 一、总经理职责 总经理是公司经营管理的领导核心，是经营管理的最高决策人。 1.1职能 ①组织制订公司经营方针、经营目标、经营计划，分解到各部门并组织实施。 ②负责制订并落实公司各项规章制度、改革方案、改革措施。 ③提出公司组织机构设置方案。 ④提出公司经营理念，主导企业文化建设的基本方向，创造良好的工作环境、生活环境，培养员工归属感，提升企业的向心力、凝聚力、战斗力。 ⑤负责处理部门相互之间事务矛盾和问题。 ⑥负责公司投资项目选定。 ⑦负责审核公司经营费用支出。 ⑧决定公司各部门人员的聘用任免。对公司的经济效益负责，拥有经营指挥权和各种资源分配权 1.2权力 ①有权根据公司经营目标、经营方针、制订经营计划； ②有权实施公司改革方案、改革措施，制订公司制度。 ③有权提出公司机构设置建议。 ④有权聘用或解聘公司各部门经理、员工，并决定其薪酬待遇，有权对各部门员工进行工作调配。 ⑤有权审核公司经营费用支出与报销。 ⑥有权对公司员工作出奖惩决定 1.3 工作流程 ①依据公司各类信息，如财务报表、汇总的信息、各部门报告等，向各部门经理发出指令，提出工作安排。 ②接受指令人员，根据总经理要求，制订出相应制度、方案、政策、措施，做出决议报总经理。 ③总经理对提供的制度、方案、政策、决议等进行审阅，同意则签批给职能部门实施；不同意，则指令有关部门修订完善后，再审核、签批、下发、实施。 ④有关部门定期将各类制度、方案、政策、措施的执行情况，检查、落实后汇总上报总经理。 ⑤依据执行情况，总经理发出新指令。 二、总经办部门职能 1、项目工作的监督、管理：协助、监督公司重大项目工作的组织、实施、落实和绩效评估工作，部门工作重大问题的监控工作； 2、法律事务：依据公司工作开展的需要，全面负责公司内外法律事务，监管重大合同谈判，以确保公司的权益不受损害； 3、对外关系：代表公司参加有关会议，保持与政府部门、同行业机构等的联系，树立公司良好形象； 4、重大活动组织：协助、监管有关部门组织重大活动，企业文化建设，企业形象提升活动时，提供后勤保证；
液压挖掘机设计开题报告
目录 目录 (1) 一、选题的目的和意义： (2) 二、国内外研究现状（文献综述） (2) 2.1挖掘机的机器人化 (2) 2.2遥控挖掘机的研究 (3) 2.3挖掘机节能技术的研究 (4) 2.4振动挖掘机理研究 (5) 三、市场发展状况（市场分析） (6) 3.1挖掘机的多功能化 (6) 3.2挖掘机的智能化 (7) 3.3挖掘机的实用型设计 (8) 四、选题研究的内容： (8) 五、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题： (8) 六、研究工作进度： (9) 七、参考文献： (9) 1
一、选题的目的和意义： 挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械，广泛应用于各类土石方工程施工、民用建筑、道路建设和市政工程场所。近年来伴随着我国经济的快速增长，大规模的基础设施建设对挖掘机提出了强劲的市场需求，我国挖掘机械的产销量每年均有15%~30%的爆炸式增长，2011年更是达到了70%，另一方面，挖掘机作为技术复杂的终端机械产品，其开发和制造涉及机械、液压传动、冶金、石油化工、电气等众多行业，已经形成了一个庞大的产业集群。因此，大力开展对液压挖掘机的研究和探索，对于提升国家整体工业水平和加速国民经济的发展具有重大的促进意义。 二、国内外研究现状（文献综述） 2.1挖掘机的机器人化 为延伸人类在复杂、恶劣、危险环境中的作业，世界各国对机器人化挖掘机的研发工作非常重视，国外在这方面研究比较早，较为典型的有： ①Carnegie Mellon大学的自主装载系统(Au—tonomous Loading System，ALS)t'Jt~ALS系统使用两个激光扫描测距仪，对车辆进行确认和准确定位、观测土壤表面情况、识别障碍物等。该系统还提出一种用于实时轨迹规划和执行复杂挖掘机器人运动的参数化控制方法。相同情况下，普通挖掘机熟练的操作手装满一卡车需要120S，而使用该系统也不超过150S，完成一个装载循环的时间小于1min，与熟练的操作手的操作速度基本相当。因此该系统能满足连续重复挖掘装载的工况要求。关于该系统的具体说明见于下面两篇论文：Peyret F，Jurasz J．The Compu~r Integrated Road Construction pmject[J]．Automation in Construction，2000(9)Singh S，Cannon H_Multi-Resolution Planning for Earthmoving．Proceedings International Conference on Robotics and Automation[C]．Leuven，Belgium，1998 ②国内机器人化挖掘机的研究国内在这方面研究相对较迟，浙江大学冯培恩教授从上世纪80年代开始率先着手研究挖掘机机电一体化技术，首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制圈。但是他们在任务 2
最新挖掘机工作装置设计设计
挖掘机工作装置设计 设计
郑州科技学院 本科毕业设计（论文） 题目挖掘机工作装置设计 学生姓名王利军 专业班级机械设计制造及其自动化 08级本科（6）班 学号200833467 院（系）机械工程学院 指导教师（职称）陈长庚工程师 完成时间2012年 5 月 16 日
挖掘机工作装置设计 摘要 单斗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。 挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关重要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。 关键词：单斗挖掘机运动分析力学分析强度校核
SINGLE DOU EXCAVATOR WORKING DEVICE DESIGN ABSTRACT Single d o u excavator is a kind of important engineering machinery, widely used in building, road engineering, water conservancy construction, forestry development, 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 development of national economic construction, d o u excavator demand will greatly increas e year by year, its role in national economic construction will become more and more prominent. The shovel device as a single d o u excavator working device of a main form in engineering practice, occupies an important 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 parameters of the shovel device determine excavator basic outline. Digging resistance and mining force is the important measure excavator performance parameters on its performance index analysis, calculation is very important. Digging resistance with mining and relevant parameters, and their size by numerous dig power restriction, dangerous working conditions, the analysis is the key point. Based on the analysis in the mining strength to the bar on the pivotal point force calculation and analysis and the rationality of the design. KEY WORDS: Single d o u excavator, Motion analysis, Mechanics analysis，Strength Check
土方施工机械之单斗挖掘机
单斗挖掘机 一、单斗挖掘机的用途、分类与编号 单斗挖掘机的主要用途有： （1）开挖建筑物或厂房基础； （2）挖掘土料、剥离采矿场覆盖层； （3）采石场、隧道内、地下厂房和堆料场等中的装载作业； （4）开挖沟渠、运河和疏通水道； （5）更换工作装置后可进行浇筑、起重、安装、打桩、夯实等作业。 挖掘机的分类、编号及表示方法如表2-5-1所示。 国产单斗挖掘机型号编制规定表2-5-1 类组型特性代号代号含义 主参数 名称单位 挖掘机 单 斗 挖 掘 机 W （挖） 履 带 式 W 机械式单斗挖掘机标准斗容量m3×100 D（电）WD 电动式单斗挖掘机标准斗容量m3×100 Y（液）WY 液压式单斗挖掘机标准斗容量m3×100 B（臂）WB 长臂式单斗挖掘机标准斗容量m3×100 S（隧）WS 隧道式单斗挖掘机标准斗容量m3×100 轮 胎 式 L （轮） WL 轮胎式机械单斗挖掘机标准斗容量m3×100 D（电）WLD 轮胎式电动单斗挖掘机 Y（液）WLY 轮胎式液压单斗挖掘机
其具体表示方法为四组符号： W Y 60 A 结构改进代号 标准斗容量 不同机型代号 挖掘机 二、单斗挖掘机的构造与工作原理 1．机械式单斗挖掘机的构造与工作原理 机械式单斗挖掘机主要由工作装置、回转支承装置、行走装置、动力装置及附属设备等部分组成，如图2-5-1所示。其中工作装置包括铲斗、提升机构、推压机构、动臂、斗底开启机构等。回转支承装置包括回转机构、回转平台、回转支承机构等；行走装置主要有履带式和轮胎式两种。
图2-5-1 机械式单斗挖掘机外形图 1-工作装置；2-回转平台；3-行走装置 图2-5-2所示为机械式单斗挖掘机正铲工作装置的工作原理图。挖掘开始时，挖掘机靠近工作面，开挖位置在推压轴之下，斗前面与工作面夹角最大（40?～45?），斗齿容易切入。工作时斗齿的切入深度由推压轴控制，操纵提升钢索提升铲斗，同时推压轴把斗柄推向工作面。铲斗提升与推压轴同时动作，在运动中使铲斗装满 土石料，离开工作面后回转 到卸载处卸载，然后再回转到工作面，开始下一次的挖掘工作。 机械式单斗挖掘机常用的工作装置除正铲工作装置外，还有反铲、拉铲等型式的工作装置，如图2-5-3 所示。 图2-5-2 正铲工作装置工作原理图 1-动臂、2-斗柄；3-铲斗；4-推压轴
公司岗位职责说明书模板
职位说明书
目录 总经理职务说明书 营销总监职务说明书 管理总监职务说明书（备用）11区域销售部 销售部经理职务说明书.................................................................................................................销售部业务员职务说明书.............................................................................................................销售部辅助业务员职务说明书..................................................................................................... 市场部 市场部经理职务说明书（备用）.................................................................................................品牌运作岗职务说明书.................................................................................................................平面设计员职务说明书.................................................................................................................客户关系专员职务说明书............................................................................................................. 运作支持部 运作支持部经理职务说明书（备用）.........................................................................................客服专员职务说明书..................................................................................................................... 技术部 技术部经理职务说明书（备用）.................................................................................................技术员职务说明书......................................................................................................................... 供应管理部 供应管理部经理职务说明书.........................................................................................................供应计划员职务说明书.................................................................................................................供应业务员职务说明书................................................................................................................. 办公室 办公室主任职务说明书.................................................................................................................客服专员职务说明书.....................................................................................................................前台职位说明书............................................................................................................................. 财务部 财务部经理职务说明书.................................................................................................................会计职务说明书.............................................................................................................................出纳职务说明书............................................................................................................................. 人力资源部 人力资源部经理职务说明书.........................................................................................................人事专员职务说明书.....................................................................................................................