挖掘机工作装置设计
挖掘机工作装置控制系统的模块化设计
中图 分 类号 ： Ｕ４ １ ５ ． ５１
文 献标 志码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ０ －０ ３ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ０ ７ ６ －０ ３
０ 引 言
模 块 化 设 计 是 在 对 一 定 范 围 内 的 不 同 产 品 进 行 功 能 分析和 分解 的基 础 上 。 划 分并 设计 、 生 产 出一 系 列通 用模 块 或 标准 模块 ， 然 后从 这 些模 块 中选 取 相 应 的模 块 ， 并 补
置 组成 不 同 类型 的控 制 系统 ， 完成 不 同的控 制 功 能 。 满 足 工 程 机械 不 同 的作 业需 求 。控 制 系统 模块 化 组 合 可 以快 控 制 系统 主 要原 理 为 ：由系统 控 制单 元采 集控 制 信
速 地 扩 展 系 统 的 控 制 功 能 ，在 现 有 的 技 术 基 础 上 开 发 新 号 ，通 过 逻 辑 运 算 输 出 到 挖 掘 装 置 液 压 系 统 的 电磁 阀 和
ｔ ｈｅ ｄｅｖｅｌ ｏｐｍ ｅｎｔ ｐｅｒ ｉ ｏｄ ａｎｄ ｃｕｔ ｔ ｈｅ ｃｏｓｔ ．
【 关键 词 】 挖掘 机 ； 模 块 化设 计 ； 控 制 系统 ； 优 化
【 Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ】ｅ ｘ ｃ ａ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ； ｍｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ； ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
液压挖掘机正铲工作装置装设计.
太原科技大学本科毕业设计说明书EXS 3500液压挖掘机正铲工作装置装设计The Working Device Design of EXS 3500 Crawler Face-shovel Bucket Hydraulic Excavator学院 (系 :机械工程学院专业:机械制造及自动化(工机学生姓名:学号:指导教师:史青录评阅教师:完成日期:2015.06.15太原科技大学Taiyuan University of Science and Technology太原科技大学毕业设计(论文任务书(由指导教师填写发给学生学院(直属系 :机械工程时间: 15年 3月 9 日摘要挖掘机械是工程作业机械的一种重要类型,是开挖土石方的主要机械设备,正铲单斗液压挖掘机是一种以铲斗进行挖掘作业并采用液压传动的机械设备。
工作装置是液压挖掘机的执行机构,从总体来看常见的正铲工作装置属于平面连杆机构,铲斗、动臂和斗杆之间采用铰接的方式,在液压缸推力的作用下各部件围绕铰接点摆动,完成卸土、挖掘和提升等动作,常用的液压挖掘机的工作装置有正铲,反铲,装载, 抓斗和起重装置。
本次设计主要内容是 EXS 3500正铲液压挖掘机工作装置的设计,主要对挖掘机工作装置机构的几何参数进行计算设计,采用合适的调整方法使其达到设计要求;对动臂、斗杆进行强度校核和载荷分析,使其满足使用要求。
在本次设计中应该注意工作装置设计的原则,在满足各部件要求的条件下实现6.06米最大挖掘深度, 15.81米最大挖掘半径, 12.42米最大卸载高度, 17.17米最大挖掘高度, 以实现挖掘的功能。
关键词:设计;挖掘机;强度校核;正铲工作装置the Working Device Design of EXS 3500 Crawler Face-shovel Hydraulic ExcavatorAbstractShovel machinery is a major type of construction Machinery, which is major earth excavation equipment. Single Bucket Hydraulic shovel is a mechanical which reliance on hydraulic transmission with the bucket to carry out excavation work. Hydraulic shovel working device are commonly backhoe, hoe, loading, grab and lifting gear.The design principal is to design an EXS 3500 crawler face-shovel hydraulic excavator working device. And major working device geometry parameters are designed; checked hydraulic cylinder locking power .Use the appropriate method of adjustment to meet the requirement. Check boom and rod strength to meet the requirements.Design principles work should be noted in the design of device. all components must be meet the conditions, machine for maximum digging depth of 6.06 meters, radius of the largest mining of 15.81 meters, uninstall the greatest height of 12.42 meters, maximum cutting height of 17.17 meters, to achieve the functions of excavation.Keyword :Design;Excavator; Strength Check; face-shovel working device目录摘要 . (II)Abstract .................................................................................................................................I II 第 1章引言 ........................................................................................................................ 1 1.1挖掘机和工作装置概述 . .................................................................................... 1 1.2国内外研究现状 . ................................................................................................ 1 1.3液压挖掘机的发展前景 . .................................................................................... 2第 2章原始数据及设计要求 ............................................................................................ 4 2.1原始参数 . ............................................................................................................ 4 2.2工作装置设计原则 . ............................................................................................ 5第 3章工作装置总体方案选择 ........................................................................................ 6 3.1工作装置构成 . .................................................................................................... 6 3.2动臂及斗杆的结构形式的初选 . ........................................................................ 7 3.3动臂与动臂油缸的布置 . .................................................................................... 7 3.4铲斗与铲斗油缸的连接方式 . ............................................................................ 8第 4章工作装置机构参数的选择 .................................................................................... 9 4.1最大挖掘深度1h 校核 (10)4.2最大挖掘高度2h 校核: (11)4.3最大卸载高度3h 校核 (13)4.4最大挖掘半径1r 校核 (14)4.5斗杆最大挖掘力aF 校核 (15)4.6铲斗最大挖掘力bF 校核 .................................................................................. 17第 5章工作装置运动分析及包络图的绘制 .................................................................. 19 5.1动臂运动分析 . .................................................................................................. 19 5.2斗杆运动分析 . .................................................................................................. 20 5.3包络图的绘制 . .................................................................................................. 21第 6章工作装置主要部件的结构校核 .......................................................................... 23 6.1斗杆 . .................................................................................................................. 23 6.1.1工况一 ........................................................................................................ 23 6.1.2工况二 ........................................................................................................ 26 6.2动臂 . .................................................................................................................. 28 6.2.1工况一 ........................................................................................................ 29 6.2.2工况二 ........................................................................................................ 31 6.3销轴校核 . .......................................................................................................... 33总结 . ......................................................................................................................................34EXS 3500液压挖掘机正铲工作装置装设计参考文献 (35附录A 文献翻译原文 (36附录B 文献翻译中文 (44致谢 (49第1章引言1.1挖掘机和工作装置概述挖掘机在农田水利以及快速抢修等物料挖掘、搬移方面以及机场、港口、矿山、油田、城乡建设中得到了充分的利用,发挥了其他机械不可替代的关键作用。
挖掘装载机工作装置结构设计论文
目录第一部分：系统开发建议书.........................．共5页第二部分：WZ45．40装载工作装置设计.. (40)摘要：第一章：整机概述 (1)第一节：绪论 (1)第二节：国内外发展现状 (2)第三节：挖掘装载机发展特点 (5)第二章：铲斗设计······································．7 第三章：挖掘装载机工作装置结构设计·····················．10一、确定动臂长度、形状与车架的铰接位置 (11)二、连杆机构设计·······································．15三、转斗油缸与摇臂的铰接点以及下拉杆与机架铰接点的确定” (16)四、举升油缸与动臂和机架的铰接点 (17)五、铲斗举升平动分析及最大卸载高度、最小卸载距离的确定.................................................l 8 第四章：工作装置的受力分析...........................．21 第五章：工作装置的运动仿真. (32)第六章：工艺分析.....................................．33 第七章：工作装置的限位机构.............................．35 第八章：设计心得及实习体会............................．37 第九章：附录...........................................．38 第三部分：翻译材料 (13)页系统开发建议书1．产品用途及使用范围：轮式装载机是一种用途广泛的施工机械，广泛应用于建筑公路铁路水电港口矿山及国防工程中，对加快工程建设速度减轻劳动强度提高工程质量降低工程成本都发挥这重要作用。
小型挖掘机工作装置设计
03 关键部件设计
斗杆
斗杆的设计需要考虑其强度、 刚度和耐磨性
斗杆是挖掘机的重要组成部 分，用于挖掘和装载物料
斗杆的材质通常为高强度钢 或合金钢
斗杆的形状和尺寸需要根据 挖掘机的工作条件和作业要
求进行优化设计
动臂
设计要点：强度、刚度、稳 定性、耐磨性
结构：由液压缸、连杆、轴 承等部件组成
作用：支撑挖掘机工作装置， 进行挖掘、装载等操作
价格策略：通过 制定合理的价格 策略，提高产品 的市场竞争力
竞争优势分析
成本优势：小型挖掘机设计成本相对较低，有利于降低产品价格，提高市场竞争力
技术优势：小型挖掘机设计技术先进，性能稳定，提高了工作效率和可靠性 市场需求：小型挖掘机市场需求量大，设计满足市场需求，提高市场竞争力 售后服务：提供完善的售后服务，提高客户满意度，增强市场竞争力
优化方法：根据测试结果，对 挖掘机的设计进行优化，提高 性能和可靠性。
测试结果分析
测试项目：挖掘 力、挖掘深度、 挖掘宽度等
测试方法：模拟 实际工况，进行 现场测试
测试结果：各项 性能指标均达到 设计要求
优化建议：针对测 试中发现的问题， 提出优化方案，提 高工作效率和可靠 性。
优化方案
提高工作效率： 通过优化设计提 高挖掘机的工作 效率，如改进液 压系统、优化传 动系统等。
降低能耗：通过 优化设计降低挖 掘机的能耗，如 改进发动机、优 化液压系统等。
提高安全性：通 过优化设计提高 挖掘机的安全性， 如改进安全防护 装置、优化控制 系统等。
提高舒适性：通 过优化设计提高 挖掘机的舒适性， 如改进驾驶室、 优化座椅等。
优化效果评估
工作效率：提高挖掘机的工作效率， 减少工作时间
25t液压挖掘机主铲工作装置与驱动系统设计
The paper comprehensive collected of design information of the excavator working device at home and abroad, analyzed the principle, structural features, and typical working condition, summarized the design requirements of excavator working device and drive system. And then put forward the new designing methods which combined the traditional designing methods with the designing methods based on computer simulation.On the basis ofdetermine the size parameters of working device, simulatedmotion and analyzestress.Thencareful analyzeof several typicalworkingconditions of the excavator, and describes the basic types of hydraulic systems, loop, taking intothedesigningrequirementsof drive system,finallythe drive systemwhichmeet the requirementswasdesigned.
正铲挖掘机工作装置机械课程设计
—斗杆挖掘力 到B点的距离
—齿尖纵向阻力 到B点的距离
—齿尖纵向阻力 到A点的距离
—动臂挖掘力 到A点的距离
所以动臂挖掘力 取 。
动臂油缸与动臂最大夹角 ，斗杆油缸与动臂最大夹角
取H=0.45 B=0.3 h=0.43 b=0.28
由上面斗杆的计算可知拉压应力和剪切应力较小，主要计算弯曲应力，在这不再计算。
6
轴承选用滑动轴承，材料选择铅青铜 ，轴承宽径比选1。在F处用一个轴承受力最大为227KN
根据公式 得：
由ห้องสมุดไป่ตู้径比选1，则 ，向大取整得
则尺寸强度满足。
轴的直径选取为 材料为40Cr， 。
第三章
1
用solidworks进行三维建模，建了个零件的三维模型和总体装配图。还用solidworks进行重要零件的有限元分析。
最大挖掘深度：
2440mm
最大挖掘半径：
8260mm
动臂长度：
3950mm
动臂转动角度：
斗杆长度：
2600mm
斗杆转动角度：
铲斗长度:
1760mm
铲斗转动角度:
斗杆挖掘力(ISO)：
243kN
铲斗挖掘力(ISO)：
230kN
主油路系统工作压力：
27.4Mpa
最大牵引力：
294KN
2
正铲挖掘机的工作装置如下图所示，主要由1-动臂、2-斗杆、3-铲斗、4-动臂油缸、5-斗杆油缸和6-铲斗油缸组成，其他组成有连接处的轴承和轴等。
最大拉应力为：
最大剪切应力为：
斗杆材料的选择：
选取Q235碳素结构钢，查机械工程材料表7-2可知：
所以强度满足。
当工作装置处于最大挖掘半径时，铲斗齿尖D无横向阻力，如下图所示。
单斗液压挖掘机反铲工作装置设计计算ppt课件
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
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毕业设计(论文)-小型液压挖掘机挖掘工作装置设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-小型液压挖掘机挖掘工作装置设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/2b2898a177232f60dccca134.png)
小型液压挖掘机挖掘工作装置设计摘要挖掘机广泛的应用于建筑行业，排水灌溉，采矿，清除障碍和露天开矿等各种场合。
它对减轻繁重的体力劳动，保证工程的质量，加快建设的速度，提高劳动的生产率起到了巨大的作用。
随着液压传动的技术在工程机械上广泛应用，单斗液压挖掘机也有了迅速的发展。
液压挖掘机具有质量轻、体积小、结构紧凑、挖掘力大、操纵轻便，以及易实现无级变速和自动控制等一系列的优点。
为了能满足不同的作业要求，其工作装置也有很多类型。
例如：正铲，反铲，牵引绳，塔式等。
在上述的工作装置中，反铲挖掘机应用的最为广泛，因而合理设计工作装置具有十分重要的意义。
本论文主要对由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构等组成的小型液压挖掘机工作装置进行设计。
具体内容包括以下的五部分: 挖掘机工作装置的总体设计；挖掘机的工作装置详细的机构运动学分析；工作装置各部分的基本尺寸的计算和验证；工作装置主要部件的结构设计。
通过静强度与动强度分析，得出了工作装置在静载荷下结构是安全的。
并利用同类机械的的参数做相应的调试，得出一套较合理的参数，为后续的工作打好了基础。
关键词：挖掘机；液压；动臂；斗杆；铲斗THE DESIGN OF WORKING DEVICE OF SMALLHYDRAULIC EXCA VATORABSTRACTExcavators are widely used in all branches of constructions, to drain and irrigate land, extract useful minerals, the removal of obstacle and the open-cast excavation of coal and ore. They play a tremendous role in relieving labor force, ensuring project quality, accelerating the speed of construction and improving the labor productivity.With the great development of hydraulic technology, the single buckethydraulic excavator has been improving greatly. The hydraulic excavator is provided a great many advantages,such as light weight, small volume, compact structure, powerful dig force, easy operate, continuous variable velocity, automatic controls and so order to meet the different requirements, the working device also has many types. For example: dipper shovel, pull shovel,dragline, jib crane, tower crane and so the above work device, backhoe excavator is used most widely, so the rational design of work device is of great significance.In this paper, mainly by the boom, bucket rod, bucket, excavator linkage component of small hydraulic excavator working device design. It includes thefollowing several parts:the overall design of excavator work device; excavator working device detailed kinematics analysis; the basic size calculation and verification of each part of Working device ; Through the static strength and dynamic strength analysis, the device under static loading structure is safe. Use the same mechanical parameters of the commissioning, to derive a set of reasonable parameters, for the follow-up work to lay a good foundation.KeyWord: Excavator; Hydraulic; Movable arm,Dipper,Bucket目录1 绪论 (1)课题设计的背景和意义 (1)挖掘机的行业现状 (1)挖掘机技术发展趋势 (2)工程机械的前景展望 (3)2 小型液压挖掘机反铲工作装置结构方案设计 (3)引言 (3)液压挖掘机的工作原理与基本组成分析 (3)反铲工作装置的结构设计方案分析 (5)反铲工作装置的结构形式及结构特点 (5)本章小结 (7)3 小型液压挖掘机反铲工作装置参数设计 (7)工作装置的设计原则与参数说明 (7)反铲工作装置的设计原则 (7)机构自身的几何参数设计 (8)反铲工作装置几何参数的设计计算 (8)铲斗机构主要参数的设计计算过程 (8)动臂结构参数的计算过程 (9) (13)铲斗机构及铲斗液压缸主要参数的设计过程 (15)动臂液压缸的设计计算 (18)液压系统闭锁压力的确定分析 (20)4 反铲工作装置的载荷分析计算 (21)工况分析以及确定不利工况 (21)第一种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (24)第二种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (28)第三种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (32)斗杆内力图分析 (37)动臂内力图分析 (38)5 挖掘机工作装置截面尺寸的设计与校核 (40)工作装置斗杆截面尺寸的设计与校核 (41)斗杆的强度校核 (41)斗杆稳定性校核 (42)铰座挤压强度校核 (42)动臂截面尺寸设计与校核 (43)动臂强度校核 (44)动臂稳定性校核 (46)铰座的挤压强度校核 (46)6 结论 (58)参考文献 (59)致谢 (50)1 绪论课题设计的背景和意义总所周知，我国是一个发展中的国家，在其广阔的土地上正在进行着大规模经济建设，这就需要很多土石方施工机械为建设服务，而我们知道液压挖掘机是一类最重要的土石方的施工机械。
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研究内容：1、工作装置机构的几何参数设计2、各主要工作尺寸验算3、工作装置各部件运动及受力分析、工作装置挖掘性能分析4、各液压缸闭锁力验算5、动臂机构、斗杆机构的结构设计6、动臂、斗杆强度校核研究方法：采用静力学原理和机构几何学原理，对挖掘工作装置进行应用研究。
原始参数：表1-1 原始参数表技术要求：对工作装置的参数和几何构进行研究设计，设计尺寸达到要求；主要工作尺寸误差不得大3%；对动臂、斗杆进行强度校核。
工作装置应满足以下要求：1.主要工作尺寸及工作范围满足使用要求。
在设计反铲装置时要考虑与同类型机器相比的先进性，考虑国家标准的规定，并注意到运动参数受机构碰撞限制等的可能性。
2.整机挖掘力的大小及其分布情况应满足使用要求，并且有一定的先进性。
3.作业条件复杂，使用情况多变时应考虑工作装置的通用性，采用变铰点结构或配套机构时，要注意分清主次。
要满足使用要求的前提下，力求替换构件种类少，结构简单，换装方便。
4.工作装置结构形式和布置要便于装卸和维修，尤其应便于易损件的更换。
动臂是工作装置的主要构件，反铲动臂可分为整体式和组合式两类。
整体式动臂有直动臂和弯动臂两种。
直动臂构造简单，轻巧，布置紧凑，主要用于悬挂式挖掘机。
整体式动臂结构简单，价廉，刚度相同时结构重量轻于组合式动臂。
动臂液压缸的布置方案如图所示，动臂液压缸装于动臂的上方这个方案的特点是动臂下降幅度较大，在挖掘时动臂液压缸往往处于受压状态，闭锁能力较强。
动臂提升时液压缸小腔进油，提升速度也较快。
为了统一缸径和液压缸的闭锁能力，双动臂液压缸的方案采用渐多。
有些悬挂式动臂液压缸布置时考虑到不破坏动臂箱型截面，且不与斗杆液压缸碰撞，也采用双缸，斗杆液压缸一般只用一个。
但大多数动臂液压缸还是采用单缸。
本设计采用在上方布置的单动臂液压缸。
第二节铲斗总体方案的选择铲斗与铲斗液压缸的连接有三种形式，如下图所示，其区别主要在于液压缸活塞杆端部与铲斗的连接方式不同。
图a为直接连接，铲斗，斗杆与液压缸组成四连杆机构。
图b中铲斗液压缸通过摇杆1和连杆2与铲斗相连，它们与斗杆一起组成六连杆机构。
图d与图b类似，区别在于前者液压缸活塞杆端铰接于摇杆两端之间，图c 的机构传动比与b 相同，只是铲斗摆角位置向顺时针方向转动了一个角度。
六连杆方式与四连杆方式相比在同样的液压缸行程下能得到较大的铲斗转角，改善了机构的传动特性。
六连杆中方式b 和d 在液压缸行程相同时，后者能得到更大的铲斗转角。
但其铲斗挖掘力的平均值较小。
铲斗液压缸一般用一个，因传动比小，单液压缸作用力足以保证斗齿所需的挖掘力。
本设计采用图b 的方案。
第三章 反铲工作装置几何参数的设计验算第一节 斗型参数的选择斗容量q ，平均斗宽B ，转斗挖掘半径R 和转斗挖掘装满转角ϕ2 是铲斗的四个主要参数。
R,B 及ϕ2三者与q 之间有以下几何关系()S K B R q ϕϕ2sin 2212-=式中 q —标准斗容量即堆尖斗容，32.0m q =； B —平均斗宽，选取mm R 750=； R —转斗挖掘半径；s K —土壤松散系数，取1.25；ϕ2—挖掘装满角，全面考虑有关因素，可以取ϕ2=90o ～100o ，取2ϕ=96o 。
将以上各值代入式计算得mm mm R 800790≈=。
铲斗上两个铰点K 和Q 的间距太大将影响铲斗机构的传动特性，太小则影响铲斗结构刚度，一般取特性参数 38.0~3.03242===QVKQl l K 。
取375.02=K 。
则300800375.0375.0=⨯==QV KQ一般地，取 1159510～KQV =∠=α，取 10010=α第二节 动臂机构参数选择确定动臂与斗杆的长度比，即特性参数211l l K = 。
对于一定的工作尺寸而言，动臂与斗杆的长度比可以在很大的范围内选择。
由样机，初选46.11=K 。
据统计，最大挖掘半径1R 值一般与321l l l ++的和值很接近。
因此由要求的1R ，已定的3l 和1K 可按下列近似经验公式初选1l 和2l ：21113121l K l K l R l =+-=由原始参数给定最大挖掘半径为mm R 40001=，mm R l 8003==代入公式得2l =1300mm ，1l =1900mm 。
动臂液压缸全伸与全缩时的力臂比4K 按不同情况选取，以反铲为主的通用挖掘机要适当顾及其他换用装置要求在地面以上作业时有足够的提升力矩可取4K =0.8~1.1。
初选4K =0.9。
11α的取值对参数特性4K ，最大挖掘深度max 1H 有影响。
加大11α会使4K 减小或使max 1H 增大，这正符合反铲作业要求。
因此基本用作反铲的小型机取11α＞60°初选11α=60°。
根据液压系统工作压力，流量，系统回路，供油方式，工厂制造条件和三化的要求确定液压缸的伸缩比λ。
增大液压缸伸缩比1λ可以增大动臂的转角max ϕ，但由于受油缸稳定性的限制，1λ一般取1.6~1.7。
初选动臂液压缸的伸缩比1λ=1.67。
由机体尺寸和工作尺寸经验系数表及线尺寸参数公式：）（m G k L li i 3= 可得5l =AC=400mm. 由样机，初选无因次比例系数ρ=0.8，则由min15L l =ρ可得min 1L =500mm,mm L L 83550067.1min 11max 1=⨯==λ 动臂在上极限位置时由△1CAB 得αcos 27575min 1222l l l l L -+=常数=-+=75min 1572cos 222l l L l l α令p =αcos动臂和动臂液压缸铰点位置的几何关系动臂在下极限位置时由△CAB 得βcos 27575max 1222l l l l L -+=常数=-+=75max 1572cos 222l l L l l β令M =βcos 又由△1CAB 得αδsin sin min 15L l = αδsin sin min15L l =∴由△2CAB 得βγsin sin max 15L l = βγsin sin max15L l =∴于是动臂在上，下极限位置时液压缸作用力臂相应为2min157min 15771sin sin p L l l L l l l e z -⋅=⋅=⋅=αδ 2max157max 157701sin sin M L l l L l l l e -⋅=⋅=⋅=γγ 222min 12max 10411111Mp M L p L e e K z --=--==λ=0.9 取无因次比例系数min 15L l =ρ，min17L l =σ，把它们代入上式得出σρρσ2122-+=p σρλρσ2222-+=M 得 7.1=σ 得 mm l 7507=从△CAB 2和△1CAB 中可以看到λρσ，，之间的关系：5.2=+ρσ＞67.1=λ；9.0=-ρσ＜1。
符合要求σ大于ρ，此时7l ＞5l 。
悬挂式动臂连接方案即属于此类。
︒=⇒=⨯⨯-+=-+=04.38787.075040025004007502cos 22222275min 157ααl l L l l ︒=⇒=⨯⨯-+=-+=59.87042.075040028354007502cos 22222275max 157ββl l L l l 显然，动臂的摆角为︒=-55.49αβ斗杆液压缸全缩时CFQ ∠最大，常选180160-=∠CFQ 初选为︒170。
当悬挂式动臂液压缸全缩，斗杆液压缸全缩，QV 连线处于垂直状态时可以得到最大卸载高度状态，由图知最大卸载高度的表达式为：()3021max 310sin sin l FCU l FCU l Yc H --<+<+=初选BF=1300由余弦定理︒=⇒=⨯⨯-+=-+=4.29864.075019002130075019002cos 2222227171αl l l l l BCF BF 因此 将以上所得代入式（3—10）可得 mm Yc 1300=当悬挂式动臂液压缸全伸，FQV 三点同直线并处于垂直状态时可以得到最大挖掘深度状态，%3%,4.2%10070071770071713005.2sin 19001300800sin 123max 1小于=⨯-=-⨯-+=--+=mmYc FCU l l l H 第三节 斗杆机构参数选择确定斗杆液压缸的铰点位置，行程及力臂比时应考虑以下因素：1保证斗杆液压缸产生足够的斗齿挖掘力。
液压缸作用力臂最大时产生的最大斗齿挖掘力应大于要求克服的最大挖掘阻力。
2.保证斗杆液压缸有必要的闭锁能力。
对于以转斗挖掘为主的中小型反铲，选择斗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。
3.保证斗杆的摆角范围。
斗杆摆角范围大致在105°~125°之间。
在满足工作范围和运输要求的前提下此值应尽可能取的小些。
一般说斗杆愈长，其摆角范围也可稍小。
斗杆上EFQ ∠的大小取决于结构因素，并考虑到工作范围一般在 170~130之间。
本设计取 140=∠EFQ 。
参考国内同类机型机器斗杆挖掘力值KN P G 40max =，按要求的最大挖掘力确定斗杆液压缸的最大作用力臂9l 。
初选斗杆液压缸型号HSG 缸筒内径为140mm ，杆径为80mm ，伸缩比67.12=λ。
可查得，液压缸的推力为246.3KN ，拉力为165.88KN 。
()232max 9max 2P l l P l e G +== 则mm l e 34146.2158001300409max 2=+⨯==⎪⎭⎫ ⎝⎛斗杆的摆角在 125~105之间，取 110max 2=ϕ斗杆液压缸初始力臂20e 与最大力臂max 2e 之比是斗杆摆角max 2ϕ的余弦函数。
设z e e 220=，则2cos2cosmax29max29max220ϕϕ==l l e e如图所示9l 已定时max 2ϕ愈大，20e 和z e 2就愈小，平均挖掘力也就越小。
12sin22max29min 2-=λϕl l =833mm ，则=max 2l 1392mm2cos2max29min 2292min 28ϕπ+-+=l l l l l解得mm l 11308=挖掘机在最大卸载高度处，斗杆液压缸全缩,此时︒=︒-︒-︒-︒=∠-∠-∠-︒=∠⇒︒=∠⇒=-+=∠251701402536036025905.02cos 98min 298222CFQ EFQ EFD DFC EFD l l L l l EFD第四节 铲斗机构参数选择作机构参数选择时，已知︒=∠=======80,1300,300,800102243KQV mm FQ l mm KQ l mm QV l α待选的参数还有7个即等以及min 3,max 32112131510,,,,L L NQ l MK l MN l GN l FG l =====。