挖掘机工作装置设计计算说明书
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*****学号：********指导老师：冯*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，确定工作机构各个杆件的长度；3、用软件SOLIDWORKS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。
单斗式挖掘机课程设计说明书讲解
辽宁工程技术大学课程设计题目：单斗挖掘机液压系统设计说明书班级：机械 12-2 班姓名：计东指导教师：贾胜德完成日期： 2016.1设计任务书一、设计内容二、上交材料(1) 设计图纸(2) 设计说明书(5000字左右，无图纸不少于8000字)三、进度安排(参考)(1) 熟悉设计任务，收集相关资料(2) 拟定设计方案(3) 绘制图纸(4) 编写说明书(5) 整理及答辩四、指导教师评语成绩：指导教师日期摘要：随着社会的不断进步，改革开放的深入，我国的基础建设项目不断增多，对工程机械产品的需求量也越来越大。
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，由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作复杂，于是它对工作装置的设计提出了很高的要求，因此，对挖掘机工作装置的分析设计对推动我国挖掘机的发展具有重要意义。
关键词：挖掘机；工作装置；液压系统；摘要 (i)关键词 (ii)1.1挖掘机间介 (2)1.2挖掘机的研究现状及发展动态 (2)1.3本设计的研究内容 (3)2液压挖掘机结构与工作原理 (4)2.1液压挖掘机整机性能 (4)2.2液压挖掘机结构 (5)2.3液压挖掘机传动原理 (7)3液压挖掘机工况分析及液压系统的设计要求 (7)3.1液压挖掘机的工况 (8)3.2挖掘机液压系统的设计要求 (8)3.2.1动力性要求 (8)3.2.2操纵性要求 (8)3.2.3节能性要求 (9)3.2.4安全性要求 (9)3.2.5其他性能要求 (9)4液压系统的设计 (9)4.1液压系统方案及参数确定 (10)4.2执行元件液压缸及系统压力的初选 (11)4.3计算工作装置铲斗液压缸的主要尺寸 (12)4.4液压系统方案拟订 (15)4.5液压系统原理图的制定 (15)4.5.1液压系统原理图的分析 (15)4.5.2绘制液压系统图 (16)5液压元件的选择与专用件的设计 (17)5.1液压泵的选择和泵的参数的计算 (17)5.1.1液压泵的工作压力的确定 (17)5.1.2确定液压泵的流量 (17)5.1.3选择液压泵的规格 (18)5.2 柴油发动机的选择 (18)5.3 液压阀的选择 (19)5.3.1液压阀的选择 (19)5.3.2液压阀的选择 (19)5.3.3液压阀的选择 (19)5.3.4液压阀的选择 (19)5.4其他液压元件的选择 (20)5.4.1液压阀的选择 (20)5.4.2液压阀的选择 (21)5.4.3液压阀的选择 (21)5.4.4液位液温计,空气滤清和直回式回油过滤器的选择 (21)5.4.5蓄能器的选择 (21)5.4.6管道尺寸的确定 (22)5.4.7胶管的选择 (22)5.5油箱容量的确定 (23)6压力系统性能验算 (23)6.1液压系统压力损失 (23)6.2液压系统的发热温升计算 (25)6.2.1计算液压系统的发热功率 (25)6.2.2计算液压系统的散热功率 (26)6.2.3根据散热要求计算油箱容量 (27)6.2.4冷却器所需冷却面积的计算 (28)6.2.5油箱的尺寸设计 (29)7总结 (29)参考文献 (30)1.1 挖掘机简介挖掘机行业的发展历史久远，可以追溯到1840年。
挖掘机的液压系统设计与仿真计算说明书
摘要液压系统是目前挖掘机必不可少的组成部分，液压系统通过改变压强增大作用力来工作。
完整的液压系统包括：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。
挖掘机的工作环境复杂多变，所以对于液压系统提出了很高的设计要求。
在搜集国内外液压系统相关资料的基础上，了解其发展过程，分析总结了液压挖掘机的技术发展动态,了解液压挖掘机液压系统的结构。
液压挖掘机由多个系统组成，包括液压系统、传动系统、操纵系统、发动机、油箱、转台等等。
本设计从分析液压挖掘机的基本原理出发，分析了液压挖掘机的结构，工作原理，油路控制，从而确定了液压挖掘液压系统的设计方案，并对所设计的液压系统进行了模型建立，到模型仿真，以确保所设计的液压系统的安全可靠，结构优良，价格经济。
本设计还细致分析了液压挖掘机的液压元件的选型，与设计计算，采用的CAD设计出了液压挖掘机的原理图，运用了simulationx进行的模型建立与仿真，确保了所建立的模型的正确性。
运用simulationx建立系统模型的与仿真这是本设计的一大特点。
关键词：液压系统液压挖掘机液压元件SummaryThe hydraulic system is an integral part of excavator， hydraulic system is to work by changing the pressure to increase the force. The intact hydraulic system is including: power components, the implementation of components, control components, auxiliary components and hydraulic oil. The excavator working environment is complex and changeable, so it is very high requirement of design to hydraulic system.In the collection of domestic and foreign hydraulic system on the basis of relevant information, understanding of its development process, analyzed and summarized the technology development of hydraulic excavator. Understand hydraulic excavator hydraulic system structure. Hydraulic excavator is composed of a plurality of system components, including the hydraulic system, drive system, control system, engine, fuel tank, table and so on. My design focused on the design of hydraulic system of excavator. Keywords: hydraulic system excavatory目录第一章绪论 (1)1.1 挖掘机的简介 (1)1.2 国内外的发展趋势 (2)1.2.1 国内发展趋势 (2)1.2.2 国外发展趋势 (2)1.3 本设计的主要内容 (3)1.3.1 了解液压挖掘机液压系统的结构 (3)1.3.2 挖掘机液压系统设计要求 (3)第二章液压挖掘机结构与工作原理 (5)2.1 液压挖掘机的系统组成 (5)2.1.1 动力系统 (5)2.1.2 液压系统 (5)2.1.3 机械系统 (5)2.1.4 控制系统 (6)2.2 液压挖掘机传动原理 (6)第三章挖掘机工况分析以及液压系统设计方案的的确定 (7)3.1 液压系统的工况分析 (7)3.1.1 挖掘工况分析 (8)3.2 挖掘机液压系统的设计要求 (8)3.2.1 满斗举升回斗工况分析 (10)3.2.2 卸载工况分析 (10)3.2.3 空斗返回工况分析 (11)3.3 挖掘机液压系统的设计要求 (11)3.3.1 动力性要求 (11)3.3.2 操纵性要求 (11)3.3.3 节能性要求 (12)3.3.4 安全性要求 (12)3.3.5 其它性能要求 (12)3.4 液压系统方案拟订 (13)第四章液压系统的设计 (14)4.1 确定油缸所受的作用力 (14)4.1.1 铲斗油缸作用力的分析 (14)4.1.2 斗杆油缸作用的确定 (16)4.1.3 动臂油缸作用力分析 (18)4.2 各油缸尺寸的确定 (19)4.2.1 铲斗油缸工作压力的确定 (19)4.2.2 缸径D和油塞杠直径d的确定 (19)4.2.3 缸壁厚和外径的计算 (20)4.3 斗杆油缸尺寸的计算 (21)4.3.1 由铲斗油缸计算步骤知斗杆缸受力平衡 (21)4.3.2 缸壁厚和外径的计算 (21)4.4 动臂缸的尺寸计算 (21)4.4.1 由铲斗油缸计算步骤知动臂油缸受力平衡 (21)4.4.2 缸壁厚和外径的计算 (21)4.6 各液压缸和马达流量的确定 (23)4.6.1 每个缸的流量计算 (23)4.6.2 回转马达的流量的计算及选型 (23)4.6.3 行走马达的选用 (24)4.6.4 主回路液压泵的选择 (25)4.7 管路油管的选择 (25)4.7.1 油管内径的确定 (25)4.7.2 管接头的选择 (26)4.7.3 螺塞的选用 (26)4.8 液压油箱的确定 (26)4.8.1 液压系统的发热和升温的验算 (27)4.9 液压装置的结构设计 (27)4.9.1 阀集成款 (28)第五章挖掘机液压系统模型的建立与仿真 (29)5.1 关于仿真软件Simulationx (29)5.1.1 Simulationx的简介 (29)5.1.2 S在液压系统中的应用 (30)5.2在Simulationx中选取液压元器件 (30)5.2.1 液压元器件的选取 (30)5.2.2其他各种元件的选取 (34)5.3 挖掘机液压系统仿真模型的建立 (36)5.3.1草图的绘制 (37)5.3.2元器件参数的设置 (37)5.3.3仿真模式 (42)5.4 仿真的结果 (42)5.4.1液压泵的仿真曲线 (42)5.4.2内燃机的仿真曲线 (43)5.4.3控制铲斗缸的三位四通换向阀的仿真曲线 (43)5.4.4液压缸的仿真曲线 (44)5.4.5控制液压马达的三位四通阀的仿真曲线 (44)5.4.5回转马达的仿真曲线 (45)5.5挖掘臂的局部仿真 (45)5.5.1元件的参数设置 (46)结论 (48)参考文献 (49)致谢 (50)第一章绪论作为具有多功能这一特性的机械，液压挖掘机被广泛使用于交通运输，矿山采掘和电力工程等施工中，挖掘机减轻了作业难度，提高作业效率，加快建设速度以及提高劳动生产率方面表现出十分显著的作用。
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2ϕ，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2ϕ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：21(2sin 2)2s q R B K ϕϕ=- (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 。
挖掘机销轴和轴承的设计说明书
工作装置的可靠性对液压挖掘机整机性能影响很大,工作装置在工作时的工况为低速重载，这就对轴和轴承的工作性能提出了非常高的要求，而在挖掘机设计中，工作装置的重量在能满足设计性能参数的前提下应尽可能的小，所以合理设计轴和轴承对挖掘机整机性能至关重要。
下面就分别讨论轴、轴承、轴和轴承公差配合的设计.一、轴承的设计:工作装置轴承的种类繁多,按其材料可分为铜轴承、钢轴承、复合轴承等；按其润滑方式可分为干摩擦轴承、含油轴承、不完全油膜轴承、流体膜轴承等：我厂现使用轴承的润滑方式为不完全油膜润滑，先后使用过铜、钢、铜基钢背自润滑等多种轴承。
铜轴承韧性良好，耐磨性一般，对轴有较好的保护作用，但抗变形能力较差，长时间使用后易变形，造成轴承内径扩大，导致结构件晃动；钢轴承强度高，耐磨性好，抗变形能力强，但表面热处理的工艺要求高；铜基钢背自润滑轴承兼有钢轴承和铜轴承的优点，同时油槽润滑和自润滑相结合，能有效避免轴承的烧焦，但其工艺复杂,成本较高。
轴承的设计首要考虑的是轴承的使用寿命，其寿命除烧焦外由轴承内径的磨损量来决定.磨损量主要受摩擦条件的影响,而摩擦又受承载、速度、杂质、表面粗糙度、工作温度、不同运行方式、所使用润滑剂等条件影响,因此，磨损量只能是一个理论估计值，轴套的寿命取决于各种复杂的条件。
若因供油不良，杂质渗入而使磨损急剧变化，就很难预测磨损情况.在正常情况下，铜轴承（ＺｃｕＡｌｌ０Ｆｅ３Ｍｎ２)磨损量可由下式近似得出：Ｗ＝Ｋ×Ｐ×Ｖ×ＴＷ：磨损量（ｍｍ）Ｋ:摩擦系数【ｍｍ／(Ｎ／ｍｍ２·ｍ／ｍｉｎ·ｈｒ）】Ｐ：承载能力（Ｎ／ｍｍ２）Ｖ：线速度（ｍ／ｍｉｎ）Ｔ：磨损时间(ｈｒ）式中Ｋ＝Ｃｉ×ｋ，ｋ为理想状态下的摩擦系数，Ｋ＝（１～５)×１０－８【ｍｍ／（Ｎ／ｍｍ２·ｍ／ｍｉｎ·ｈｒ）】１、Ｃｉ＝Ｃ０×Ｃｌ×Ｃ２×Ｃ３２、承载压力Ｐ通常所谓承载压力是指轴承承受载荷时，轴承支撑的最大载荷除以受压面积，所谓受压面积，当轴承为圆筒形时,取与轴承接触部分的载荷方向的投影面积。
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。
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 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范围内选择。
—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2ϕ，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2ϕ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：21(2sin 2)2s q R B K ϕϕ=-(4.1)式中：s K ——土壤松散系数。
（取 1.25sK = ）一般取: B=(1.0~1.4)3q(4.2)R 的取值范围：R=(1.3~1.6)3q(4.3)式中： q ——铲斗容量，3m ；B ——铲斗平均宽度，m 。
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2ϕ，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2ϕ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：21(2sin 2)2s q R B K ϕϕ=-(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 。
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[在此处键入] [在此处键入] 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 [在此处键入]
[在此处键入] Abtract As 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 components of working device.
Key words：hydraulic excavator；working equipment；kinematic analysis；structural
design [在此处键入]
[在此处键入] 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 ................................. - 7 - 2.3.1 动臂种类选择及油缸布置方案选择 ....................... - 7 - 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 .................................... - 10 - 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 ........................................ - 15 - 2.6 液压挖掘机工作装置的设计原则 .......................... - 18 - 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 ...................................... - 24 - 4基本尺寸的确定 .............................................. - 28 - 4.1 斗形参数的选择 ........................................ - 28 - 4.2 动臂机构参数的选择 .................................... - 29 - 4.3 斗杆机构基本参数的选择 ................................ - 31 - 4.4 连杆及铲斗机构基本参数的选择 .......................... - 32 - 5 工作装置结构受力分析与校核 .............................. - 38 - 5.1 挖掘阻力分析 .......................................... - 38 - [在此处键入] [在此处键入] 5.2 工作装置各部分油缸作用力的确定 ........................ - 39 - 5.2.1铲斗油缸作用力的确定 ............................. - 39 - 5.2.2斗杆油缸作用力的确定 ............................. - 42 - 5.2.3动臂油缸作用力的确定 ............................. - 43 - 5.3 工作装置结构强度校核的工况介绍 ........................ - 44 - 5.4 斗杆的力学分析 ........................................ - 45 - 5.5 斗杆强度校核 .......................................... - 51 - 5.6 动臂力学分析 .......................................... - 56 - 5.7 动臂强度校核 .......................................... - 58 - 6 结论 ........................................................ - 62 - 参考文献 ...................................................... - 63 - 附录 ............................................... 错误!未定义书签。 致谢 ............................................... 错误!未定义书签。