某20t多功能挖掘機工作裝置設(shè)計設(shè)計說明書畢業(yè)論文文檔

需要全套設(shè)計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 1.畢業(yè)設(shè)計(論文)題目： 某20t多功能挖掘機工作裝置設(shè)計 2.題目背景和意義： 本題目來自工程實踐，具有很高的實用價值，涉及液壓方面的知識，學(xué)生通過本畢業(yè)設(shè)計，能夠?qū)⒋髮W(xué)中學(xué)到的機械、液壓方面的知識很好的用到實際工程中，培養(yǎng)學(xué)生進行實際工程設(shè)計的能力。3.設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容(理工科含技術(shù)指標)：本題目的主要內(nèi)容為多功能挖掘機的工作裝置設(shè)計，包括工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動液壓缸設(shè)計等。要求具有較強的三維和二維繪圖能力，已知挖掘機最大挖掘重量為20t，液壓系統(tǒng)工作壓力20Mpa。4.設(shè)計的基本要求及進度安排(含起始時間、設(shè)計地點)：開題報告完成時間 2018年12月25日前（完成內(nèi)容：論文綜述，方案確定，外文翻譯，畢業(yè)設(shè)計工作管理手冊及撰寫規(guī)范），中期報告完成時間2019年4月5日前（完成內(nèi)容：論文或設(shè)計內(nèi)容完成的基礎(chǔ)工作報告），論文答辯時間2019年5月25日前（完成內(nèi)容：按要求完成所有應(yīng)完成的工作），設(shè)計地點：學(xué)校 。5.畢業(yè)設(shè)計(論文)的工作量要求：所寫論文除滿足學(xué)院論文的基本規(guī)定外，還需要達到以下要求：1、根據(jù)提技術(shù)要求設(shè)計工作裝置總圖 1張2、根據(jù)總圖繪出裝置的零件圖 1套3、驅(qū)動液壓缸選型設(shè)計 1套4、畢業(yè)設(shè)計說明書 1份（2萬字以上）5、繪圖量為 3張（折合成A0號圖紙計算）以上 實驗（時數(shù)）或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 圖紙（幅面和張數(shù)）： 繪圖量為3張（折合成A0號圖紙計算）以上 其他要求： 按照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計進度和質(zhì)量完成該畢業(yè)設(shè)計、完成三維建模并能作出爆炸圖和運行原理動態(tài)圖，最終形成二維工程圖。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日需要全套設(shè)計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）某20t多功能挖掘機工作裝置設(shè)計摘要本次畢設(shè)來源于社會實踐，具有一定的實用性。液壓挖掘機是一種具有系統(tǒng)控制、高端機械設(shè)計的工程化機械的大型設(shè)備。液壓挖掘機的工作機構(gòu)是在液壓挖掘機的整體設(shè)計中占有比重很大的部分，挖掘機工作機構(gòu)的設(shè)計好壞決定了整個機器的運作效率， 而且還會對其在實際的工作中的表現(xiàn)有著極大的影響，設(shè)計挖掘機工作機構(gòu)是非常有意義的。 液壓挖掘機工作機構(gòu)的設(shè)計具有非常多的好處：可以做到無縫調(diào)變速還有是調(diào)節(jié)的區(qū)域廣、能夠有穩(wěn)定的工作性能、而且易于可控制性能高、工作時傳動穩(wěn)定、能夠在運行時降低機器的噪音、還能做到自動維穩(wěn)，簡化整個構(gòu)件、容易進行控制、具有很高的自動控制能力。 在本設(shè)計的主要內(nèi)容為已知挖掘機最大挖掘重量為20t，在挖掘機工作是工作提供工作壓力20Mpa，包括工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動液壓缸設(shè)計等。 通過本畢業(yè)設(shè)計，能可以把在將大學(xué)中學(xué)到的機械、液壓方面的知識切實的用到實際工程中，有利于建立自身在工作中進行設(shè)計的思維和提高自身解決問題時的經(jīng)驗。 關(guān)鍵詞：液壓式挖掘機；工作結(jié)構(gòu)設(shè)計；液壓缸選型 Design of 20t multi-function excavator working deviceAbstractThis graduation project comes from social practice and has certain practicability. Hydraulic excavator is a kind of large equipment with systematic control and high-end mechanical design. The working mechanism of hydraulic excavator occupies a large proportion in the overall design of hydraulic excavator. The design quality of the working mechanism of hydraulic excavator determines the operation efficiency of the whole machine, and also has a great impact on its performance in the actual work. It is very meaningful to design the working mechanism of hydraulic excavator.The design of hydraulic excavator working mechanism has a lot of benefits: can do seamless adjustable speed regulating range, still can have a stable work performance, and easy to control high performance and stable work drive, can reduce the noise of the machine at run time, also can do automatic stability, simplify the whole component, easy to control, has the very high ability of automatic control. The main content of this design is that the maximum excavation weight of the known excavator is 20t, and the working pressure of the excavator is 20Mpa, including the structural design of the working device and the design of the driving hydraulic cylinder.Through this graduation project, I can apply the mechanical and hydraulic knowledge I learned in college to practical projects, which is conducive to building my own thinking of designing in work and improving my ability to solve problems.Key words: hydraulic excavator；working structure design；Hydraulic cylinder selection目錄1 緒論11.1 挖掘機介紹11.2 挖掘機工作裝置研究意義21.3 國內(nèi)外的研究與發(fā)展21.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀21.3.2國內(nèi)發(fā)展概況31.4 研究內(nèi)容42 工作裝置方案設(shè)計5 2.1 結(jié)構(gòu)規(guī)劃5 2.2 初始參數(shù)的確定63 基本尺寸確定93.1設(shè)計要求93.2工作裝置結(jié)構(gòu)方案的選擇93.3 鏟斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計113.4動臂機構(gòu)設(shè)計133.5斗桿機構(gòu)的設(shè)計184 工作裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計214.1鏟斗液壓缸及行程確定214.2工作裝置的位置模型建立224.3 動臂與回轉(zhuǎn)平臺位置的確定234.4活動臂和斗桿長度的確定244.5工作裝置轉(zhuǎn)角范圍確定244.6工作裝置液壓缸鉸點和行程確定254.6.1動臂液壓缸的鉸點及行程確定254.6.2斗桿液壓缸鉸點及行程確定284.7鏟斗液壓缸鉸接點及行程確定315 設(shè)計的受力分析和強度計算335.1鏟斗及鏟斗連桿極限分析335.2斗桿及斗桿機構(gòu)極限分析345.3活動臂極限分析416 結(jié) 論45參考文獻46致 謝47畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明48畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明49主要符號表N 力P 壓力Nm 力矩L 體積M 扭矩 V需要全套設(shè)計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）1 緒論1.1挖掘機介紹挖掘機是被人們大范圍利用在建房、修路、興建水利、挖礦等種類各異的環(huán)境下的施工機器，挖掘機運用和設(shè)計如實表現(xiàn)了一個國家在大型工程車輛的使用的先進性。在機械地移動鏟車時，開發(fā)了一種液壓鏟車。這項工作是用鏟子鏟土，抽起鏟子，改變抽起鏟子的位置，并將其移走后返回挖掘位置。液壓鏟是一種周期性工作的Hijikata機器。在工廠建造和房屋修建、在道路建設(shè)、在興建水電站、在采挖礦石、在國家大型工程中等各行業(yè)的生產(chǎn)生活中，挖掘機和機械傳動挖掘機是必不可少的。作為一項重要的工作，減少了一臺挖掘機作為液壓挖掘機的重型勞動力的品種，提高了施工機械覆蓋率，提升工程建設(shè)效率，對整個國家建設(shè)和提升國民經(jīng)濟建設(shè)有無法代替的作用。目前，日本的野外采集規(guī)模正在逐步擴大。為了應(yīng)對日益增長的挖掘機需求，需要一臺大型挖掘機。挖掘機越大，單位石材生產(chǎn)成本越低。與一般的挖掘機進行對比比較可以看出來。因為日本等國家的環(huán)境決定他們，需要液壓挖掘機的設(shè)備。工作裝置的布局可以最大的影響挖掘機的使用性能以及可靠性的部件，對挖掘機的使用性能以及可靠性有著很大的作用。 工作設(shè)備優(yōu)化改進有助于是減少整個研發(fā)時間，減少成本投入，進一步提升國家在機械設(shè)計領(lǐng)域的品質(zhì)?，F(xiàn)代化的速度是由許多工序的施工速度決定的，施工機械的水平直接影響到施工速度的提高或控制。傳統(tǒng)的研究、開發(fā)和管理方法已經(jīng)被復(fù)興，以反復(fù)分析績效，而不是被動地，而是被動地。作為一個設(shè)計方案，不僅要有相關(guān)性和相關(guān)性，還要有一些指標達到最佳的理想。根據(jù)計算機的應(yīng)用，在機器領(lǐng)域，利用現(xiàn)代窯爐的方法和手段，可以滿足機器產(chǎn)品的要求。采用優(yōu)化設(shè)計方法，可以在很多個設(shè)計方法中尋覓到最好的設(shè)計方法，很快的增加了設(shè)計的效率以及設(shè)計的質(zhì)量。 對比西方國家，我們需要加大力度進行開發(fā)，提高在設(shè)計中的現(xiàn)代化程度，開發(fā)更多具有獨立設(shè)計工程機械的經(jīng)驗，可以讓我們在工程機械的行業(yè)的地位。液壓挖掘機是在將液壓缸使用在在原本的機器上從而變換出來的。液壓挖掘機是一種能夠適應(yīng)不同工作環(huán)境的大型機械系統(tǒng)，能夠應(yīng)用于水利設(shè)施，交通修建和礦山開采等機械施工中大量存在。它不僅能減輕人們原來需要人力來做的工作，換可以大幅度的提高質(zhì)量，可以提升工程修建和換做到了簡約整個工程的成本投入的作用。液壓挖掘機的一個完整的動作，是先讓鏟斗豎立切入工作面，鏟斗裝料在回升、然后轉(zhuǎn)動到至卸土點，將料倒掉又轉(zhuǎn)回到一開始的位置，在進行前面的動作，這就是液壓式挖掘機的工作裝置的一個運動周期。因此，液壓挖掘機在大型施工中的占有的不能缺少的地位。液壓挖掘機的能夠在：改善工人工作環(huán)境，提快工程建設(shè)進度，而且他本身換是很容易維修的?，F(xiàn)如今人口老齡化的現(xiàn)象突顯，所以大力發(fā)展液壓挖掘機，對提高人的勞動生產(chǎn)效率、減少不必要的投入、提升國民經(jīng)濟的有著什么重要的作用。1.2 挖掘機工作裝置研究意義 挖掘機的工作部分是挖掘機結(jié)構(gòu)組成的一個非常重要的一部分，工作機構(gòu)優(yōu)劣的代表一臺挖掘機的好壞， 在整體設(shè)計環(huán)節(jié)是占有很大的部分。在很多工程中，被使用下挖坑道，拆除不需要的東西，也可以用來平地。等場合有很大的可挖地下室，用于大壩、河流、水力發(fā)電廠的大壩開挖，也可挖河用途流排水或灌溉，挖有一定深度的河流等。在道路和生產(chǎn)生活中，它被用來搬運原料，找平路基和修繕的雨水水設(shè)施。用于石油、電力、電信等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和市政管理部門的電纜、管道等的鉆探。露天礦可以開采礦石和煤炭，并執(zhí)行沉積、裝載和鉆孔等任務(wù)。在軍事工程中，他們修建公路、挖掘堡壘、挖掘堡壘，并建造各種軍事結(jié)構(gòu)。因此，可見挖掘機的用途廣， 為了是挖掘機能夠適應(yīng)如此復(fù)雜的環(huán)境以及提高挖掘機的適應(yīng)能力加快了施工隊伍的建設(shè)程度，促進了企業(yè)的發(fā)展，并起到了很大的作用。所以，研究工作機構(gòu)是很有用處的，對于挖掘機的整個的性能改良，加大挖掘機的優(yōu)化改良有著不可缺少的推動力。1.3 國內(nèi)外的研究與發(fā)展1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀得益于近年來的電路技術(shù)外，材料、工程控制技術(shù)、生產(chǎn)實踐中的經(jīng)驗。建造技術(shù)向智能方向靠，而液壓技術(shù)的滲透液壓技術(shù)，對發(fā)動機內(nèi)部系統(tǒng)的控制可以專門集中在電子控制上。改變現(xiàn)狀，使工作更容易，使工作更有效率。液壓挖掘機技術(shù)在各個國家得到了極大的發(fā)展，三菱、日立、沃爾沃等都在加大投入、美國卡特彼得、韓國的斗山、現(xiàn)代，尤其是德國的挖掘機車等都具有開拓性的技術(shù)。目前，挖掘機技術(shù)在智能化、生態(tài)化的方向上，將配備一套由卡內(nèi)基鏈接梅隆大學(xué)、澳大利亞機器人中心、英國蘭開斯特大學(xué)（Lancaster University）的智能挖掘機系統(tǒng)，該系統(tǒng)融合了20世紀80年代初開發(fā)的新興技術(shù)、美國Craft Telerobotics公司和John D。EERE Classic先后成功開發(fā)了一臺可控鉆機，并以日本小松公司生產(chǎn)的PC200-2液壓挖掘機為基本機型，正在研制遙控鉆機。國際上挖掘機的設(shè)計建造，在液壓系統(tǒng)發(fā)展的帶動下進一步集成化，應(yīng)用不斷推廣，使得挖掘機得到就而全面的檢驗。單斗挖掘機被廣泛的應(yīng)用在各種的場合，主要是因為單斗挖掘機的性能好、在其可操作性以及價格方面有相當?shù)膶嵱眯?，所以有很多的國家，都在加大力度對液壓式的挖掘機進行研究。現(xiàn)在，液壓挖掘機的發(fā)展開始關(guān)注高效節(jié)能，為達到高效節(jié)能可以對工作裝置進行改進。伴隨隨著單斗挖掘機的實用的范圍多樣化，開發(fā)和生產(chǎn)的成本和時間不斷下降，液壓挖掘機的設(shè)計與生產(chǎn)開始向標準化、模塊化靠攏。 目前的趨向與和計算機進行操控，從而來實現(xiàn)具有一些智能，液壓挖掘機的工作機構(gòu)有如下角度的開展：（1）向小型化發(fā)展。（2）在做維持整機的可操作能力提高使用年限。（3）機構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。（4）液壓系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)進一步的結(jié)合。1.3.2 國內(nèi)發(fā)展概況國內(nèi)的挖掘機大都是只能做一個方面的工作，可以用來替換的備件不多，國內(nèi)挖掘機重量很多都不足25t，5t及以下基本上是1.5t至30t的占比多，20t及以上為很少，存在有這只是一個“成長階段”。在我國挖掘機生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)處于仿造國外的先進機器，國內(nèi)只有很少的公司在進行著獨立設(shè)計，大量企業(yè)都進行了選型和采購。節(jié)能減排發(fā)展中的個體企業(yè)、消聲安全部件精加工工作設(shè)備、功能先進的輔助設(shè)備剛剛起步，大多數(shù)企業(yè)都沒有能力參與。目前，我國的挖掘機的設(shè)計缺陷在在零部件、電氣控制裝置、電機、管路等關(guān)鍵位置、駕駛室、輪胎驅(qū)動等方面。國內(nèi)鉆機生產(chǎn)廠家有廣西龔宇、閆艷慶峰、三一重工業(yè)、河北精工、Xu Hu、香河智能、龍興集團等。國內(nèi)的挖掘機生產(chǎn)廠商也在進行優(yōu)化升級，有依據(jù)自身的積累的挖掘機生產(chǎn)建造經(jīng)驗，在工廠進行實驗和開發(fā)新型的挖掘機產(chǎn)品。國內(nèi)開發(fā)挖掘機的大致的流程是國外引進、消化吸收，結(jié)合自身實際情況再改進。通常這種經(jīng)過一定的改良或者獨立自主開發(fā)的液壓挖掘機都能有著重要的進步。所以，當前國內(nèi)的挖掘機廠商在挖掘機技術(shù)方面都有了很大的進步。國內(nèi)液壓挖掘機的研制以及該值主要有這些方向：（1）提升工作裝置的穩(wěn)定性，減少能源浪費。（2）提高挖掘機性能和可控性。（3）研究新型、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小的機構(gòu)。（4）進行液壓控制技術(shù)與機械結(jié)構(gòu)方面的研究與開發(fā)。（5）往構(gòu)件的模塊化、通用化、可代替化。1.4 研究內(nèi)容本設(shè)計的是一多功能挖掘機液壓工作構(gòu)件，工作件以臂、桿、鏟斗、液壓缸幾大部分組合。二是液壓系統(tǒng)設(shè)計，在設(shè)計中采取反鏟式進行設(shè)計，具體的設(shè)計內(nèi)容可以總結(jié)為如下幾點。（1）整體參數(shù)的確定。（2）液壓缸的選型設(shè)計。（3）機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計。（4）液壓系統(tǒng)的規(guī)劃。8需要全套設(shè)計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）2 工作裝置方案設(shè)計2.1 結(jié)構(gòu)規(guī)劃1- 挖斗；2-斗齒；3-連桿； 4-搖桿； 5-鏟斗液壓缸； 6-斗桿；7-活動臂；8-活動臂液壓缸； 9-斗桿液壓缸圖1.1 工作裝置結(jié)構(gòu)圖操作：整個機構(gòu)由活動臂、連桿、鏟斗、液壓缸、連軸構(gòu)成?；顒颖蹫殇摪迤唇佣傻闹锌盏南潴w，采用先進的焊接工藝，有的是采用整體澆筑的工藝。活動臂的一端連接車體和活動臂液壓缸設(shè)計為單個缸，通常將臂下的擴孔器伸出，比活動臂下部的擴孔器深，向后伸出。這種設(shè)計安排確保了整體有一定的角度使其穩(wěn)固，使得在裝配和拆卸時更加簡單，也使得了活動臂構(gòu)件有穩(wěn)定的功率輸出和力量。桿件大多數(shù)也是采用和活動臂相同的方式設(shè)計。在定位銷的兩端設(shè)有活動臂的上端鉸鏈，在定位銷的兩端形成活動臂的下邊緣鉸鏈和杠桿。由于這些結(jié)構(gòu)主要用于桿式鉆井，不愿意向前推進，因此可以將油注入液缸的大空腔中以產(chǎn)生巨大的力。該鉸鏈裝置在桿端安裝鉸鏈，將液壓缸安裝在斗桿和鏟斗之間，使得其組成六連桿機構(gòu)。氣缸的活塞和鉸鏈可直接形成四連桿機構(gòu)。挖掘機鏟根據(jù)其結(jié)構(gòu)和拆卸方法大致分為前格柵式和底部拆卸式。在滴管正上方使用鏟子從前面可移動的鏟子中清除土壤，從頂部插入土壤。結(jié)構(gòu)簡單，整體結(jié)構(gòu)斗山重力好，強度好，不必要的土是分開落油缸的，但有一滴土，但在它停下來之前，要求的土由于墻的水平高出墻45度，因此需求量增加，所需的油缸產(chǎn)量增加，功率下降，土壤延伸到斗山轉(zhuǎn)運的崩塌和開挖。此外，預(yù)推車式鏟斗受到很大的影響。打底刮刀使用斗來降低土壤。鏟子把底部磨成一個油箱。挖的時候，罐子的底部會變冷，當它掉下來的時候，咬的底部會滾下來，城堡也會從底部掉下來。這種結(jié)構(gòu)拆除性能好，電鏟旋轉(zhuǎn)角度小，但必須增加臺肩。這種開放式方法現(xiàn)在沒有那么多的使用，但現(xiàn)在大量的其他底部鏟子被用于鏟子。卸油盤在斗的后壁上。在圓柱簡稱中，用鋼棒系統(tǒng)向上滑動斗前墻（板），并從底部拉出土壤。這樣，清除率高，清除時間短，鏟車可以靠近堡，地面和石頭可以慢慢清除，以控制叉和叉和叉，延長了斗的使用壽命，也被用于撿石頭，這是流行的，但由于鏟車的重量增加，造成了斗的容量。如果工作裝置具有相同的尺寸和完善度，則DOO將減小。為了縮短結(jié)構(gòu)，可采用一些鏟抓裝置來切割鏟的旋轉(zhuǎn)角度，并采用自底向外鏟式結(jié)構(gòu)將鏟直接連接到鏟上。它提高了一定的扭矩5。當挖掘機尋找軟對手或吞下松散材料時，可以更換Dodu，或者如果重量沒有基本變化，則可以顯著增加DoO的容量。生產(chǎn)率提高了。該塔一般為前彎型，無齒，抗挖粗料。2.2 工作裝置參數(shù)的確定圖1.2 工作裝置結(jié)構(gòu)簡圖根據(jù)設(shè)計方式，運用對液壓挖掘機長期以來形成的概率法來推導(dǎo)出設(shè)計中的數(shù)據(jù)，以此來得到挖掘機各個參數(shù)之間的計算方法1.。根據(jù)任務(wù)書可知：G=20t（1）線尺寸參數(shù)及線長度的確定線尺寸參數(shù)： （1.1） 從工程機械設(shè)計中查閱得出： 標準臂系數(shù)： K1=1.8 標準斗桿系數(shù)： Kl2=0.8 斗長度系數(shù)： Kl3=0.5 將上面的數(shù)字帶到公式中計算，得： 臂長： l1=5263mm 斗桿長： l2=2339mm 斗長度： l3=1462mm(2)質(zhì)量參數(shù)及質(zhì)量的確質(zhì)量參數(shù)主要是由各組成部分的權(quán)重，機構(gòu)的重心等，據(jù)此可以知道：(3)各機構(gòu)重量： （1.2）其中，為各部分質(zhì)量系數(shù)，見于下表2.1 表2.1 各機構(gòu)具體參數(shù)各機構(gòu)重量 質(zhì)量參數(shù) 質(zhì)量系數(shù)k 計算的參數(shù)值計提質(zhì)量（噸） Gt=KGG 0.82 2.01底盤質(zhì)量 Gnp=KGdG 0.18 3.402轉(zhuǎn)臺質(zhì)量（噸） Gd=KGdG 0.18 1.458配重質(zhì)量（噸） Gp=KGpG 0.20 1.62反鏟質(zhì)量（噸） Gf=KGfG 1.15 1.215 (3)機體重心位置：機體重心與回轉(zhuǎn)中心的距離： （1.3）其中，Ket指的是機體重心離中心距離系數(shù)，查書表1-4，Ket=0.30代入可得 et= 0.877m機體離重心高度 （1.4）其中，Kyt指的是機體重心距離地面的位置系數(shù)2，查書表1-4，取Kyt=0.32代入可得 yt= 0.936m(4)挖掘力參數(shù)：反鏟斗齒最大轉(zhuǎn)斗挖掘力： （KN） （1.5）見于工程機械設(shè)計中的，得到： Kf=0.5代入上式得 Pf=122.5KN 3 基本尺寸確定3.1設(shè)計要求根據(jù)任務(wù)書要求可以知道： 挖掘機最大挖掘重量為20t，液壓系統(tǒng)在運行是的壓強為20MPa。液壓式挖掘機的工作機構(gòu)3需要滿足如下的需求：(1)鏟斗的工作軌跡要滿足工程作業(yè)的要求，要滿足的動作有鏟、裝載的能力，而且要容易裝料和卸料。(2)要滿足挖掘機的挖掘深度和挖掘工作半徑的能力，還必須保證能夠在各個點上容易進行裝卸料的動作。3.2工作裝置結(jié)構(gòu)方案的選擇（1）活動動臂的結(jié)構(gòu)形式a. 動臂的結(jié)構(gòu)形式在整個設(shè)計中的最是關(guān)鍵的是活動臂的確定，不僅如此斗桿的構(gòu)件是由于動臂來確定最后的構(gòu)型?；顒颖垡环N是為整型鑄造，還有就是拼接式的。如圖3.1所示。圖3.1整體式動臂 直動臂型的結(jié)構(gòu)簡單、整體結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，大多數(shù)都是應(yīng)用于懸掛挖掘機中。整型式的活動臂設(shè)計容易，加工方便，具有整體簡單、重量較輕等明顯的好處。直動臂的不足是可以用來更換的工作裝置不多，而且沒有很好的適配性。為了改進這些缺點，提高機械結(jié)構(gòu)的通用性，提高構(gòu)件的有效利用率，只需要預(yù)備幾套可以相互替換的工作機構(gòu)。通常情況下，在復(fù)雜環(huán)境下的工作構(gòu)件使用反鏟的活動臂是使用整型鑄造而成。因此，經(jīng)過判斷決定使用彎臂設(shè)計為力臂的結(jié)構(gòu)樣式。12需要全套設(shè)計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）b.動臂油缸布置活動臂主液壓缸的安裝在前傾，液壓缸尾部跟機臺處是由活動軸連接，大多數(shù)有使用兩種形式布放：液壓缸向前傾的設(shè)計，軸和動臂活動連接。當動臂下的軸全部打開，活動臂處于最高高度時，活動臂液壓缸與機臺的夾角在左側(cè)。油缸向后傾的設(shè)計辦法，在動臂液壓缸整個打開后，將動臂支起到最高地方時，這時的動臂油缸軸線有機臺的夾角是在右邊。經(jīng)過對上述兩個方法進行比較后，液壓缸的安放在DE地方、鏟斗的可以移動高度H以及和工作半徑最大R在一樣的情況下，第二種方案要比第一種方法更好，所以。還有就是，在第二種方案中，機械臂部分的動作要比比前向方案次數(shù)更多，所以手臂的打開角度更大。這些動臂油缸第二種方案的不足之處。然而,動臂的鉸鏈點在安裝方案和計劃連接的鉸鏈點，動臂油缸向前和向上的距離,在臂架上,動臂油缸的力量也能得到最大的利用。因此，當液壓缸的工作一樣時，第二中方式可以有較大的執(zhí)行臂執(zhí)行力矩，這時這個方法的長處。在設(shè)計中根據(jù)所給參數(shù)的要求4，在認知思考后，決定采去手臂的液壓缸前向布置的方法。液壓缸活塞桿端部一般有2種類型的鉸鏈方式。一個是下一部分的單手臂年底，小型挖掘機是使用這種方法；另一個是在活動臂箱體中安裝液壓缸，環(huán)會在動臂上起到加強筋的效果，大大提高了起升機構(gòu)結(jié)構(gòu)強度。因為在這次設(shè)計的是中小型，所以本次設(shè)決定使用單臂液壓的形式設(shè)計。（2）斗桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計挖掘機的斗桿也是整型和組合這兩種方案可以選擇，有很多時候都使用整型式的，經(jīng)過改變斗桿長度，也能在更換斗桿的方式，在斗桿上加上些換位用的孔。有些反鏟是采去組合式斗桿的設(shè)計方法。在實際斗桿鉸接點時、行程和斗桿力臂比時要考慮以下對設(shè)計的影響：a.需要足夠的斗的挖掘力量。大多數(shù)時候是似的液壓缸能在整個過程中產(chǎn)生的斗齒挖掘力要大于正常挖掘阻力；在液壓缸整個伸長時，應(yīng)要有的力來支起裝滿的斗和斗桿最大限度地克服這時產(chǎn)生的阻力。b.使得液壓缸具有鎖合效能。特別是頻繁轉(zhuǎn)用中小型機器，在決定參數(shù)設(shè)計是必須要考慮到轉(zhuǎn)斗液壓缸工作時有一定的鎖死能力，在主要挖掘區(qū)內(nèi)力臂能夠完全工作。c.給予斗桿合適的轉(zhuǎn)動區(qū)域。斗桿轉(zhuǎn)動區(qū)域大多數(shù)是在105125范圍內(nèi)。在工作范圍和運輸?shù)臈l件下斗桿的轉(zhuǎn)動范圍應(yīng)選小點，更應(yīng)該在中型面臨到這些狀況進行適當修正，。通常情況下，斗桿越長，它的轉(zhuǎn)動區(qū)域就要設(shè)計的小一些。斗臂和動臂的連接接間隔保證在10cm，斗桿和鏟斗完全張開。鉸點位置的選擇是要進行多次計算的，直到達到所需的標準為止。（3）動臂與斗桿比的確定設(shè)計時。在3時，（或者是5）叫做長活動臂和短斗桿設(shè)計，在2時被稱為是短力臂長支桿構(gòu)造。在23之間時也叫中間選擇5。一般來說，是取中間比例的。相比之下，當更換組件或調(diào)整連接時可使用其他工作條件來適應(yīng)，面對不同的搭配或鏈接位置不同的情況可以使用比例進行，如果環(huán)境不復(fù)雜，設(shè)計應(yīng)該考慮整型活動和斗桿相互扣合的方法，有工作環(huán)境得到。在可操作高度、工作時深度與工作環(huán)境都確定的時候，越大能工作半徑越小，在根據(jù)實際使用經(jīng)驗看大可以使用斗桿的模式，因為斗桿強度高。如果值小需要使用以轉(zhuǎn)斗為主進行設(shè)計。本設(shè)計,取2。（4）確定鏟斗斗齒的安裝位置基本要求：1鏟斗結(jié)構(gòu)是用來裝卸物品的，所以鏟斗里面需要盡可能的光滑。2要使物料易于裝卸。使用鏟斗，從而減少了作業(yè)時間。3為了保證物料不會散落，大多使用一定體積的設(shè)計。合理選擇鏟斗有利于提高生產(chǎn)效率。由于生產(chǎn)環(huán)境的不確定性，所以只設(shè)計一個鏟斗是不合理的。在實際中，有多鐘的鏟斗可以選擇。3.3 鏟斗的設(shè)計圖3.2 鏟斗主參數(shù)示意圖14 斗容積q、平均斗寬度B、挖掘最大半徑R以及轉(zhuǎn)斗最大角度2（=max）是鏟斗的關(guān)鍵因素6，圖3.2所示。可知存在數(shù)量關(guān)聯(lián)： （3.1）其中q斗容量1m3R鏟斗挖掘半徑，單位mmB鏟斗斗寬，查表得到，取B=1180mm2鏟斗挖掘最大角度，一般取2=90110，取2=95=1.658radKs工作環(huán)境，取近似值1.25把q、B、2和Ks代入，得 R=1431mm鏟斗兩個點K與Q的之間的間隔l24太大會降低傳動性能，但是太小會降低斗的強度，一般取參數(shù)K2=0.2-0.38，取K2=0.44,則l24=l30.44=14620.44=538mm鏟斗的運動由于斗的運動的不確定性，先行設(shè)計斗桿 。圖3.3 鏟斗連桿機構(gòu)a、鏟斗連桿的傳動比i確定長度L3，由根據(jù)參數(shù)，依照他們之間的關(guān)系可以看出實際的數(shù)據(jù)是等值。鏟斗液壓缸對N點的作用力臂為連桿HK對N點作用力臂為連桿HK對Q點作用力臂為鏟斗連桿機構(gòu)的總傳動比為 （3.2）b、鏟斗相對于斗桿的擺角范圍鏟斗瞬時位置轉(zhuǎn)角為 （3.3）在L3=L3min和L3max時求得?？芍?（3.4）3.4動臂機構(gòu)的設(shè)計根據(jù)G=20t，q=1m3，參考表1-3機械尺寸和挖掘機工作半徑 得到：最大挖掘半徑最大挖掘深度最大卸載高度經(jīng)查閱資料的，可操作區(qū)域是 和l1+l2+l3。因此R1，已知的l3和K1可以通過查閱資料得到： （3.5）式中R1最大挖掘半徑，R1=9795mm l3斗長度，l3=1462mm K1動臂與斗桿長度比值，取2.25代入數(shù)據(jù)求得：l1=5769mm l2=2564mm 圖3.4最大挖掘半徑時動臂機構(gòu)計算簡圖根據(jù)3.4所示，在CZF中, 可以得到7：可得出： 是指動臂的角度，采取這種方法可以讓構(gòu)件穩(wěn)定，加大使用的深度，很多情況下120140，=140。 K3是指活動臂中間位置到底端的長度比CFZC，依照系統(tǒng)構(gòu)成以及液壓缸連接點E來進行計算，在很多設(shè)計中取K3=1.11.3，K3=1.2。在三角形CZF中，=140，l1=5263mm，K3=1.2,根據(jù)圖3.4得：l41=2544mm l42=3053mm=18.1活動臂的完全生長和力臂的展開比例K4為1，滿足基于基本通用用機要求（K4 = 0.8 1.1）的數(shù)據(jù)對參數(shù)K4、工作距離H1max和極限工作高H2max有關(guān)系。其中會使K4也可能變小者使H1max加高，這樣就確保了挖掘機的實際的環(huán)境，所以大多數(shù)會使用會選取60，也有的是取80。以反鏟的大多數(shù)是取50。在正鏟和裝置中K4或H2max大的多些，所以應(yīng)該減小，所以1m3的大小的挖斗很多是用取。故取=45。液壓缸在處于沒有打開時CFQ=度數(shù)，很多時候?。ǎ﹎ax=160180,在這次設(shè)計中取170。在三角形ZCF中ZCF=180-140-18.1=21.9BCZ決定了液壓缸的設(shè)置形式（圖3.5）。液壓缸在這時旋轉(zhuǎn)角度小，單液壓缸在動臂上的固定很大程度在動臂端點與平臺的連接處，在查閱文獻后，初定BCZ=5I則BCF=21.9-5=16.9。 圖3.5 最大卸載高度時，動臂結(jié)構(gòu)的計算由圖3.5的最大卸載高度的表達式為 由圖3.5得到的最大挖掘深度絕對值表達式為 （3.6）將這兩式相加，消去l3，圖3.6 最大挖掘深度時，動臂結(jié)構(gòu)計算簡圖18需要全套設(shè)計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）并令A(yù)=，B=，得到 （3.7）又特性參數(shù) （3.8）因此 （3.9）由此可知=123.9=31.2最后求得l5為式中，YA取值為650mm，代入其他數(shù)據(jù)求得 l5=1618mm然后聯(lián)立下面的方程組 （3.10）代入數(shù)據(jù)求得和：=1.78=0.81檢驗 （3.11）符合要求于是 （3.12） （3.13）圖3.7動臂和動臂液壓缸鉸點位置的關(guān)系圖在圖3.7中由三角形CABz得 （3.13） 得=23由三角形CAB得 （3.14）得=20動臂在上下極限位置時液壓缸作用力臂如下： （3.15）3.5斗桿機構(gòu)的設(shè)計圖3.8斗桿機構(gòu)參數(shù)計算簡圖按照斗桿工作阻力可以知道，查得挖掘阻力值，按照設(shè)計方法計算出液壓缸處于有效力臂l9。根據(jù)資料可以確定挖掘機斗桿挖掘力，該斗桿挖掘力值PGmax=110KN根據(jù)查閱資料 （3.16）因為有l(wèi)2=2339mm，l3=1462mm, PGmax=25KN （3.17）為確保斗桿的擺角能夠在105125之間，在本次設(shè)計中，可初選2max=110通過圖3.8，可取e20=e2z，得 （3.18）上式中2=1.6，代入其他數(shù)據(jù)即可求得L2min= 7318.3mm 則 11709.3mm將L2min，代入式中求得 l8=