挖掘机工作装置设计计算说明书
挖掘机工作装置毕业设计任务书-模板
课题名称***掘机总体与工作装置设计
学院(部)工程机械学院
专业机械设计制造及其自动化
班级
学生姓名
学号
月日至月日共周
指导教师(签字)
教学院长(签字)
2013年3月4日
一、设计内容
（一）总体设计
1．整体结构型式选择与主要技术性能的确定；
2．总体技术参数的确定；
3．工作装置结构方案与铰点几何设计；
（3）部件焊接件图不少于4张（1#或2#图纸）；
（4）液压系统图1张（1#或2#图纸）；
（5）整机作业范围图1张（2#图纸）；
（6）零件图若干；
四、毕业设计进程安排
序号 设计（论文）各阶段名称 日期（教学周）
1. 调研、收集资料、现场参观、撰写开题报告
2.总体设计
3.工作装置设计
4.撰写毕业设计计算说明书
三、设计完成后提交的文件和图表
1.计算说明书部分：
（1）开题报告1份，要求不少于2000字；
（2）外文资料翻译1份，要求不少于5000字；
（3）计算说明书1份（包括中外文摘要、目录、前言、正文、小结及参考文献等），要求不少于3万字。
2.图纸部分
（1）总装配图1张（0#图纸）；
（2）工作装置总成图1张（1#或2#图纸）；
4．挖掘阻力、挖掘力的计算与分析；
5．液压缸参数的选择；
6．回转机构总体参数的选择；
7．行走传动系统方案设计；
8．整机稳定性计算；
9．液压系统设计；
10．功率计算与动力装置确定；
11．生产率计算。
（二）工作装置设计
1．工作装置结构方案的确定；
2.动臂、斗杆、铲斗及连杆机构结构设计；
机械毕业设计525单斗液压挖掘机工作装置结构设计SW说明书
题目：液压挖掘机工作装置设计专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：完成日期： 2014年5月26日目录摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (4)1.1本课题的目的和意义 (4)1.2国内外液压挖掘机的发展情况 (4)1.3设计概述 (5)2总体方案 (7)2.1设计任务 (7)2.2工作装置设计原则 (7)2.3液压挖掘机的总体结构 (7)2.4整体设计 (8)3工作装置的设计 (11)3.1 工作装置总体方案的选择 (11)3.2工作装置结构尺寸的确定 (15)4工作装置的强度校核 (19)4.1挖掘力的计算 (19)4.2工况的选择 (19)4.3力的计算 (20)14.4斗杆、动臂的强度校核 (24)5工作装置零件建模与整机装配 (29)5.1工作装置零件建模 (24)5.2整机装配 (31)6结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)2液压挖掘机工作装置结构设计摘要液压挖掘机是工程机械的重要产品之一，具有较高的技术含量。
工作机构是液压挖掘机的主要装备，机构各铰点以及其具体结构的设计将是决定工作机构性能水平的重要因素，决定了液压挖掘机的工作性能，影响其最终使用性能的好坏，所以对液压挖掘机工作机构的研究是十分有必要的。
利用SolidWorks软件先建模后分析，可以大大缩短设计周期和设计工作量，能快速适应市场竞争的需求，有着重大的社会价值和经济价值。
本次设计完成的主要任务有：1）挖掘机工作机构类型的综合分析和选用；2）液压挖掘机工作装置的结构设计和尺寸计算；3）工作装置部分的液压系统设计；4）对主要零部件进行力学分析和计算；5）驾驶室、三组油缸、铲斗、动臂、斗杆、摇杆的三维建模；6）挖掘机整体建模与装配设计；关键词：液压挖掘机；工作机构；液压系统；力学分析；The Design and Motion Analysis of Hydraulic Excavator'sWorking MechanismAbstractThe hydraulic excavator is one of the most important construction machineries, and includes the higher technical specification. Working device is the main equipment of the Hydraulic Excavator. The design of hinge points and concrete structures is an important factor which has a decisive influence on the use of working device. And it affects the quality of the end-use performance. Therefore, the research of the hydraulic excavator is necessary. Motion simulation is down after modeling by SolidWorks .This method of design can greatly reduce the design cycle. Also it can quickly adapt to the needs of market competition, has significant social value and economic value.Main contents contained in the article are following:1) The comprehensive analysis and selection of excavator working mechanism type;2) The structure design and size calculation of hydraulic excavator working equipment;3) The hydraulic system design of working device;4) The analysis and calculation of the ma the typical parts;5) The 3D modeling of operator cab, three groups of oil cylinder, bucket, boom, arm and bucket;6) Excavator overall modeling and assembly design;Key Words：Hydraulic Excavator；Working Device；Hydraulic System；Mechanical Analysis；Motion Analysis1绪论1.1本课题的目的和意义液压挖掘机是一种周期作业的土石方施工机械，在交通运输、民用建筑、矿山开采和市政工程等场所得到广泛应用，是各种土石方工程中非常常用的一种重要工程机械。
WY70履带式液压挖掘机工作装置机构设计
WY70履带式液压挖掘机工作装置机构设计一、设计要求参数：整机重量：7000kg铲斗容量：0.35立方米最大挖掘半径：mm 6000≥最大挖掘深度：mm 3000≥最大挖高：mm 6000≥最大卸载高度：mm 3500≥发动机功率：kw 45≥二、总体方案设计：反铲工作装置是液压挖掘机的一种主要工作装置形式，图1－1所示。
液压反铲工作装置 一般由动臂1、动臂液压缸2、斗杆液压缸3、斗杆4、铲斗液压缸5、铲斗6、连杆7和摇杆8等组成。
其构造特点是各构件之间全部采用铰接连接，并通过改变各液压缸行程来实现挖掘过程中的各种动作。
动臂1的下铰点与回转平台铰接，并以动臂液压缸2来支撑动臂，通过改变动臂液压缸的行程即可改变动臂倾角，实现动臂的升降。
斗杆4铰接于动臂的上端，可绕铰点转动，斗杆与动臂的相对转动由铲斗液压缸5控制，当斗杆液压缸伸缩时，斗杆即可绕动臂上铰点转动。
铲斗6则铰接于斗杆4的末端，通过铲斗液压缸5的伸缩来使铲斗绕铰点转动。
为了增大铲斗的转角，铲斗液压缸一般通过连杆机构（即连杆7和摇杆8）与铲斗连接。
液压挖掘机反铲工作装置主要由于挖掘停机面以下的土壤，如挖掘壕沟、基坑等，其挖掘轨迹取决于各液压缸的运动及其组合。
反铲液压挖掘机的工作过程为：先下放动臂至挖掘位置，然后转动斗杆及铲斗，当挖掘至装满铲斗时，提升动臂使铲斗离开土壤，边提升边回转至卸载位置，转斗卸出土壤，然后再回转至工作位置开始下一次作业循环。
动臂液压缸主要用于调整工作装置的挖掘位置，一般不单独挖掘土壤；斗杆挖掘可获得较大的挖掘行程，但挖掘力小一些。
转斗挖掘的行程较短，为使铲斗在转斗挖掘结束时装满铲斗，需要较大的挖掘力以保证能挖掘较大厚度的土壤，因此挖掘机的最大挖掘力一般是由转斗液压缸实现的。
由于挖掘力大且挖掘行程短，因此转斗挖掘可用于清楚障碍或提高生产率。
在实际工作中，熟练的液压挖掘机操作人员可根据实际情况，合理操纵各个液压缸，往往是各液压缸联合工作，实现最有效的挖掘作业。
单斗反铲挖掘机动臂设计计算说明书
目录第一章绪论 (2)第二章反铲挖掘机的总体设计 (3)2。
1 挖掘机作业过程介绍 (3)2。
2 挖掘机主要构件尺寸的确定 (4)2.3 动臂干涉及合理性检查 (7)第三章典型工况下的受力分析 (7)3。
1 工况1下各铰接点的受力分析 (8)3.1。
1 YZ平面上的受力分析 (8)3。
1.2 XY平面内受力分析 (11)3.2 工况2下动臂的受力分析 (12)3。
2。
1 YZ平面的受力分析 (12)3。
2。
2 XY平面内受力分析 (15)第四章动臂的内力图 (16)4.1 工况1下的内力图 (16)4.2 工况2下的内力图 (16)第五章动臂的结构设计及校核 (18)5。
1正应力计算与校核 (18)5。
2 切应力计算与校核 (19)第六章销轴与衬套的设计................................. 错误!未定义书签。
6.1 动臂与机架铰接处C点销轴设计.................... 错误!未定义书签。
6。
2 动臂油缸与动臂铰接处B点销轴设计............... 错误!未定义书签。
6.3斗杆油缸与动臂铰接点D处销轴设计................. 错误!未定义书签。
6.4 动臂与斗杆铰接点F点销轴设计.................... 错误!未定义书签。
第七章稳定性校核.. (21)7.1 整体稳定性校核 (21)7.1.1 平面整体稳定性校核 (21)7。
1。
2 侧向屈曲整体稳定性校核 (22)7。
2 局部稳定性校核 (22)7.2.1 翼缘板的局部稳定性 (22)7。
2。
2 腹板的局部稳定性 (23)第八章焊缝校核 (24)参考文献................................................ 错误!未定义书签。
第一章绪论液压挖掘机是一种重要的工程机械，它的广泛应用对于减轻劳动量，保证工程质量,加快工程进度，提高劳动生产率起了巨大的作用。
基于UG的挖掘机设计说明书
目录1.总体设计方案 (1)2. 整机结构设计 (1)2.1机身参数设计 (2)2.2斗形参数设计 (3)2.3斗杆机构参数设计 (6)2.4动臂机构设计 (8)2.5连杆机构参数设计 (10)3油缸设计 (11)3.1油缸参数设计 (11)3.2油缸闭锁力确定 (11)4. 挖掘包络图 (14)5. 理论挖掘力计算 (16)6. 作业稳定性分析 (18)7. 整机参数表 (20)8. 参考文献 (21)1.机身设计表2-1 机身结构参数表履带接地长度（m） 4.40 履带中心距（m） 3.432 平台高度（m） 1.17 上车平台宽度（m） 3.90 履带下车宽（m） 4.032 司机室总高（m） 3.430 后端回转半径（m） 3.620 履带宽度（m）0.60 履带高度（m）0.90xCAy图2-1 机身平面结构图2-2 机身实体模型2.斗形参数设计(1) 对铲斗机构设计要求：a）★保证铲斗液压缸有在铲斗转角的特定长范围有足够的挖掘力；★保证铲斗液压缸有足够的闭锁力矩；KQ V yz图2-3 铲斗平面结构参数图图2-4 铲斗实体模型3. 斗杆机构参数设计a）对斗杆机构的要求：★保证斗杆液压缸有足够的挖掘力；★保证斗杆液压缸有足够的闭锁力矩；EGFNQyx图2-5 斗杆结构参数图2-6 斗杆实体模型4. 动臂机构参数设计（1）动臂机构的铰点位置选择依据和范围动臂弯角1α=140° 动臂转折处得长度比 3ZF BFk ZC BC =≈=1.2 11α=45° 1λ=1.6 40ze k e ==1.3CBDFy x图2-7 动臂结构参数图2-8 动臂膀实体模型5．连杆机构设计K Hyx图2-9 连杆结构图2-10 连杆实体模型xyMN图2-11 摇杆结构图2-12 摇杆实体模型三．油缸设计1) 油缸参数表3-1 油缸参数油缸 min L （m ） max L （m ）缸径（m ） 杆径（m ） 伸缩比 动臂油缸 1.800 2.840 0.140 0.070 1.6 斗杠油缸 1.700 2.720 0.140 0.070 1.6 转斗油缸2.2003.3000.1400.0701.53图4-1 挖掘包络图图4-2 最大挖掘半径实体示意模型图4-3 最大挖掘高度实体示意模型图4-4 最大挖掘半径实体示意模型。
挖掘机工作装置设计课程设计
教
研
室
意
见
同意
教研室主任（专业负责人）签字：
2013年1月12日
说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。
摘 要
本次课程设计题目是15t单斗液压挖掘机反铲工作装置。主要方法是应用比拟法和解析法，对工作装置机构的几何参数和各铰点位置进行初选，然后对动臂缸在典型工况下的举升力、液压缸闭锁力进行验算，对铲斗缸和斗杆缸及相应的整机的理论挖掘力进行了计算；对动臂，斗杆，铲斗连杆进行受力分析，了解其受力情况。在满足工作范围的和挖掘动力的前提下，绘制了挖掘包络图。
太原科技大学
课程设计说明书
15t履带悬挂式液压挖掘机反铲工作装置设计
姓 名
学 院机械工程学院
专 业机械设计制造及其自动化
年 级
指导教师
2013年01月14日
太原科技大学课程设计任务书
学院（直属系）： 机械工程学院 时间：2012 年12月25日
学生姓名
指导教师
设计（论文）题目
15t履带悬挂式液压挖掘机反铲工作装置设计
图2-1 反铲机构自身几何参数的计算简图
表2.1 反铲机构自身几何参数
参数分类
机构参数组成
铲斗
斗杆
动臂
机体
符号意义
原始参数
L3=QV=1200,L13=MK=400L14=MN=400,L24=QK=400
L=KV=1330，
L2=FQ=2480,L9=EF=588
L10=FG=884，L11=EG=1187
作为工程机械的学生，认真完成好课程设计，有助于对专业课程的理论知识的总结和理解，并锻炼学生对工程实际复杂问题的观察、分析和判断能力。
挖掘机工作装置设计
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。
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K1 l1 l2 。
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范围内选择。
—般当K1> 2时(有的反铲取K1>3)称为长动臂短斗杆方案，当K1<1.5 时属于短动比长斗杆力案。
K1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12q R2B(2 sin2 )K s算：2(4.1)式中：K s ——土壤松散系数。
(取K s 1.25 )一般取: (1.0~1.4) 3q (4.2)R的取值范围：(1.3~1.6) 3q (4.3)式中：q ——铲斗容量，m3；B ——铲斗平均宽度，m。
单斗反铲挖掘机运动分析、作业参数计算、运动仿真、运动包络图绘制。
反铲挖掘机工作装置设计说明书目录1. 设计任务 (1)2. 工作装置主要部件的参数设计 (1)2.1 反铲工作装置结构方案的确定 (1)2.1.1 确定动臂结构形式和动臂油缸的布置方案 (2)2.1.2 确定斗杆和斗杆油缸的布置 (2)2.1.3 确定铲斗连杆机构的结构形式 (2)2.2 铲斗结构参数的确定 (2)2.3 动臂机构设计 (3)2.3.1 动臂机构设计的主要内容 (3)2.3.2 具体的设计步骤 (3)2.4 斗杆机构的设计 (7)2.4.1 反铲斗杆机构设计的主要内容 (7)2.4.2 斗杆具体设计步骤 (7)2.5 反铲铲斗连杆机构的设计 (8)3. 反铲工作装置的运动分析及坐标计算 (9)3.1 符号约定与坐标系的建立 (9)3.2 反铲工作装置工况的选定 (10)3.3 回转平台的运动分析及坐标计算 (10)3.4 动臂的运动分析及坐标计算 (11)3.5 斗杆的运动分析及坐标计算 (12)3.6 连杆及铲斗的运动分析及坐标计算 (14)4. 反铲工作装置作业参数计算 (16)4.1 最大挖掘深度1h 计算 (16)4.2最大挖掘高度2h 计算 (17)r计算 (17)4.3最大挖掘半径1r (17)4.4 停机面上的最大挖掘半径h (18)4.5 最大卸载高度34.6 最大垂直挖掘深度4h (18)4.7 水平底面为2.5m时的最大挖掘深度5h (19)4.8 计算结果对比 (19)5. 某工况下铰点K、Q的受力分析 (20)5.1 工况选定 (20)5.2 铰点K、Q的受力分析 (20)6. 工作装置主要部件的三维建模 (22)6.1 零部件的三维建模 (22)6.2 整体三维模型 (25)7. 包络图的绘制 (25)7.1 ADAMS软件简介 (25)7.2 Solidworks模型导入ADAMS步骤 (26)7.3反铲工作装置的ADAMS挖掘包络图绘制步骤 (26)反铲挖掘机工作装置设计说明书1. 设计任务1)设计一款反铲挖掘机的工作装置，完成其工作装置的参数设计；2)选定某个工况，进行工作装置的运动分析并且完成该工况下的铰接点坐标计算；3)反铲工作装置的主要作业参数计算；4)选定某个工况，完成该工况下某几个铰接点的受力分析；5)运用三维建模软件，完成工作装置的三维建模工作；6)运动动力学仿真软件ADAMS，画出工作装置的挖掘包络图。
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。
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摘要液压挖掘机是工程机械的一种主要类型，广泛应用在房屋建筑、筑路工程、水利建设、港口建设、国防工程等土石方施工和矿山采掘之中。
反铲液压挖掘机是挖掘机械中最重要的机种之一，主要应用于挖掘停机面以下的土壤。
液压挖掘机反铲装置是完成液压挖掘机各项功能的主要部分，其结构的合理性直接影响到液压挖掘机的工作性能和可靠性。
本文根据液压挖掘机反铲装置的结构特点,工作原理以及对典型工况的分析，总结了挖掘机工作装置性能要求和设计原则，然后对其各主要构件进行了方案选择以及运动学分析，并确定各铰点之间的距离，用Pro/e软件绘出其连杆模型。
接着根据连杆模型并结合其他机械设计知识画出工作装置的二维图纸，最后根据图纸上的具体结构尺寸对工作装置的主要部件进行校核。
关键词:液压挖掘机，工作装置，运动学分析，结构设计AbtractAs one of important construction machinery and equipments，hydraulic excavator is widely used in earthwork construction and mine exploitation, such as in architecture, road engineering, water conservancy, port building, national defense project, etc．The excavator with a backhoe d is mainly used to excavate the earth underground．Backhoe Equipment of Hydraulic Excavator is one important device to perform many functions. The working performance and reliability of the whole machine is influenced by the rationality of its structure.Firstly，this paper, which is based on the structural features of hydraulic backhoe excavator、be worked principle and the analysis of typical conditions, summed up the excavator working equipment performance requirements and design principles. Secondly, be selected the program and conduct the kinematic analysis of all the major components of working equipment，and be determined the distance between the hinge points，and then used the Pro/e software to draw the link model ；Thirdly，drew two-dimensional drawings of the work equipments；Finally, according to the drawings’ specific dimensions, check the main component s of working device.Key words：hydraulic excavator；working equipment；kinematic analysis；structural design目录1绪论...................................................... - 1 -1.1课题背景及目的.......................................... - 1 -1.2 挖掘机发展简史......................................... - 1 -1.2.1国外液压挖掘机目前水平及发展趋势.................. - 1 -1.2.2国内液压挖掘机的发展概况.......................... - 2 -1.3液压挖掘机的基本类型................................ - 2 -1.4本次设计概述........................................ - 3 -1.5 论文构成及研究内容.................................. - 3 -2 总体方案设计............................................. - 4 -2.1 工作装置构成及原理..................................... - 4 -2.2 工作装置坐标设定（见图2-2）............................ - 6 -2.3 工作装置各部分方案选择................................. - 6 -2.3.1 动臂种类选择及油缸布置方案选择....................... - 6 -2.3.2 斗杆种类选择......................................... - 8 -2.3.3铲斗种类选择及油缸布置方案选择........................ - 8 -2.4 液压挖掘机工矿分析..................................... - 9 -2.5 液压挖掘机工作装置设计要求............................ - 14 -2.5.1 几何尺寸要求........................................ - 14 -2.6 液压挖掘机工作装置的设计原则.......................... - 17 -2.7 设计基本参数以及设计作业范围.......................... - 18 -3工作装置运动学分析....................................... - 19 -3.1 动臂运动分析.......................................... - 19 -3.2 斗杆的运动分析........................................ - 21 -3.3 铲斗的运动分析........................................ - 22 -3.4 特殊工作位置计算...................................... - 23 - 4基本尺寸的确定.............................................. - 27 -4.1 斗形参数的选择........................................ - 27 -4.2 动臂机构参数的选择.................................... - 28 -4.3 斗杆机构基本参数的选择................................ - 30 -4.4 连杆及铲斗机构基本参数的选择.......................... - 31 -5 工作装置结构受力分析与校核.............................. - 37 -5.1 挖掘阻力分析.......................................... - 37 -5.2 工作装置各部分油缸作用力的确定........................ - 38 -5.2.1铲斗油缸作用力的确定............................. - 38 -5.2.2斗杆油缸作用力的确定............................. - 40 -5.2.3动臂油缸作用力的确定............................. - 41 -5.3 工作装置结构强度校核的工况介绍........................ - 42 -5.4 斗杆的力学分析........................................ - 43 -5.5 斗杆强度校核.......................................... - 49 -5.6 动臂力学分析.......................................... - 54 -5.7 动臂强度校核.......................................... - 56 -6 结论........................................................ - 60 - 参考文献...................................................... - 61 - 附录.............................................. 错误！未定义书签。
致谢.............................................. 错误！未定义书签。
1绪论1.1课题背景及目的挖掘机在国民经济建设的许多行业被广泛地采用，如工业与民用建筑、交通运输、水利电气工程、农田改造、矿山采掘以及现代化军事工程等等行业的机械化施工中。
据统计，一般工程施工中约有60%的土方量、露天矿山中80%的剥离量和采掘量是用挖掘机完成的。
随着我国基础设施建设的深入和在建设中挖掘机的广泛应用，挖掘机市场有着广阔的发展空间，因此发展满足我国国情所需要的挖掘机是十分必要的。
而工作装置作为挖掘机的重要组成部分，对其研究和控制是对整机开发的基础。
单斗液压挖掘机工作装置是一个较复杂的空间机构，国内外对其运动分析、机构和结构参数优化设计方面都作了较深入的研究，具体的设计特别是小型挖掘机的设计已经趋于成熟。