太原科技大学本科毕业设计说明书
EXB300液压挖掘机行走驱动及液压回路设计The Design on the Overall Waking Device and Reducer of the
EXB300 Hydraulic Excavator
学院（系）：机械工程学院
专业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：
学号：
指导教师：
评阅教师：
完成日期：2013.6.13
太原科技大学
Taiyuan University of Science and Technology
摘要
随着人类社会的不断进步，科学技术的高速发展，工程机械在各行业中得到了很好的运用。然而，在不同的环境下对挖掘机等工程机械的大小、性能的要求有所不同，各种性能参数决定其工作环境。工程机械在国民生产中有着很重要的位置，它在很大程度上取代了原始的、落后的生产工具，他在现今中国和世界的飞速发展的今天功不可没。
本次设计的主要内容是：EXB300型液压挖掘机行走驱动装置及液压回路，绘制装配图和液压回路图。动力选择及有关参数确定：马达参数确定，部件设计计算，主要零件校核，液压回路设计，编写说明书。
本设计的主要特点是：方案设计中从可靠性、可实现性、综合性能等进行方案比较，选择方案。技术设计中应考虑总体配置合理、安全；选材加工方法和技术条件可行；制图正确、标注齐全符合国家标准。充分注意整机各子系统之间相关性，力求整机性能的一致性和优化性。
关键词：履带式;液压挖掘机;行走减速器;液压回路
I
The Design on the Overall Waking Device and Reducer of the EXB300
Hydraulic Excavator
Abstract
With the continuous progress of human society,the rapid development of science and technology,engineering machinery in all walks of life have been in good use.However,in different circumstance,excavators and other construction machinery on the size,performance requirements are different,various performance parameters to determine their working environment.Construction machinery in the national production in a very important position,it largely replaced the original,backword production tools,in present-day China and the rapid development of the world.
The design for the main elements:EXB300 hydraulic excavator drives and hydraulic circuits, assembly drawing and hydraulic circuit diagram. Power options and related parameters: motor parameter determination, component design calculations, checking the main parts, hydraulic circuit design. Written instructions.
The design for the main features are:design in a variety of programme,from the reliability,can be realized,such as comprehensive performance programme,the options, Technical design should be considered in the overall allocation of reasonable safety; selection,processing methods and technical conditions feasible;correct mapping,
tagging complete with national standards.
Key Words:Crawler, Hydraulic excavators, Walking reducer, Hydraulic circuit.
II
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）：机械工程学院时间：13年 2 月 26 日学生姓名张文来指导教师史青录
设计（论文）题目EXB300液压挖掘机行走驱动及液压回路设计
主要研究内容1.确定行走驱动装置机械结构方案及液压系统方案；
2.确定行走马达、行走减速机构及行走液压回路的主要结构参数；
3.计算行走阻力距、驱动力矩并对整机各行走工况进行牵引性能及运动分析；
4.设计行走减速机构及行走液压系统；
5.选择典型危险工况对行走驱动机构主要零部件进行强度校核；
6.绘制行走减速机构装配图、零部件结构图及行走液压回路图；
7.完成说明书；
8.翻译3000字以上的相关外文文献。
研究方法1.在教师指导下独立承担相关设计内容；
2.通过查阅和分析近年来国内外相关文献及技术资料，参考现有机型进行方案选型并确定主要结构参数；
3.通过所学专业知识进行结构设计；
4.可借助于CAD方法绘制工程图纸并完成设计说明书。
主要技术指标(或研究目
标) 1.行走速度：低速档0~3.3Km/h，高速档0~5.5Km/h无级变速；
2.最大牵引力：270KN；
3.停车制动器要求采用湿式盘式制动器；
4.行走液压回路需具备防止超速溜坡功能；
要求按时全面完成规定设计内容；步骤详实可信、方案正确、结构合理可行、工艺性好；所绘的装配图内容完整，符合国家标准及行业规范，达到工程使用要求；对所翻译的外文文献要求内容完整、表达准确、文字通顺。
III
主要参考文献1.同济大学主编.单斗液压挖掘机.北京：中国建筑工业出版社，1986，12
2.同济大学刘希平主编.工程机械构造图册.北京：机械工业出版社，1987，12
3.张玉川主编.进口液压挖掘机国产化改造[M].成都：西南交通大学出版社199 9,3
4.成大先主编.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1987年报2月
5.颜荣庆等编著.现代工程机械液压与夜里系统[M].北京:人民交通出版社，200 1年4月
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）。
IV
目录
摘要......................................................................................................................................... I 引言........................................................................................................................................ - 1 - 第一章确定行走驱动装置机械方案................................................................................ - 5 -
1.1减速器的功用及分类.............................................................................................. - 5 -
1.1.1减速器的作用有以下几点........................................................................... - 5 -
1.1.2减速器的分类............................................................................................... - 5 -
1.2行星减速器传动方案的选定.................................................................................. - 8 - 第二章确定行走马达参数并进行工况分析.................................................................. - 10 -
2.1马达参数确定........................................................................................................ - 10 -
2.1.1驱动轮直径确定......................................................................................... - 10 -
2.1.2确定马达输出转矩..................................................................................... - 11 -
2.1.3确定行走液压马达的最高转速................................................................. - 12 -
2.2对整机个行走工况进行牵引性能及运动分析.................................................... - 14 -
2.2.1牵引性能..................................................................................................... - 14 -
2.2.2工况校核..................................................................................................... - 15 - 第三章行走减速机构设计及主要零部件设计及校核.................................................. - 17 -
3.1减速器传动比的分配............................................................................................ - 17 -
3.1.1齿轮参数确定............................................................................................. - 18 -
3.1.2啮合参数计算............................................................................................. - 19 -
3.1.3各行星齿轮几何尺寸计算......................................................................... - 20 -
3.2主要部件校核........................................................................................................ - 23 -
3.2.1齿轮校核..................................................................................................... - 23 -
3.2.2确定轴的直径并校核................................................................................. - 34 - 第四章确定行走驱动液压系统方案.............................................................................. - 37 -
4.1挖掘机液压系统的设计要求................................................................................ - 37 -
4.2液压图运行原理.................................................................................................... - 38 - 第五章设计心得.............................................................................................................. - 40 - 参考文献.............................................................................................................................. - 41 - 附录...................................................................................................................................... - 42 -
V
引言
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。主要用于建筑工程中拆除和开挖地基，水利工程中开挖坑槽和疏通河道，道路建设中道路平整和岩石破碎市政建设中铺设管道和破碎路面。现在一些新型挖掘机可以水下作业。由于施工环境有时比较恶劣对挖掘机的技术性能要求比较高，所以液压挖掘机的科技含量比较高是工程机械中最重要的产品之一。可以说液压挖掘机的制造技术水平和生产能力反映了一个国家的工程机械的整体水平，不夸张的说也能反映这个国家的装备制造业水平。该课题结合机械设计专业的教学内容和国内外液压挖掘机的应用发展，对履带式液压挖掘机行走减速部分作较为深入的分析研究。根据设计依据及要求，完成挖掘机行走减速机构设计，液压回路设计，进一步掌握挖掘机的设计方法和步骤。通过毕业设计，使我们进一步巩固、加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握，使之系统化、综合化；培养我们独立思考、独立工作和综合运用已学知识分析与解决实际问题的能力，尤其注重培养我们独立获取新知识的能力；培养我们在方案设计、设计计算、工程绘图、文字表达、文献查阅、计算机应用及工具书的使用等方面的基本工作实践能力；使我们树立具有符合国情和生产实际的正确设计思想和观点，树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、勇于创新、善于与他人合作的工作作风。
国内外液压挖掘机的发展情况
国内液压挖掘机的发展和现状
我国的挖掘机生产起步比较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。
新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪30～40年代的机械式单斗挖掘机为主，开始了中国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需要，先后建立挖掘机生产厂。1967年开始，中国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为中国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。
- 1 -
到20世纪80年代末，中国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有0.1～2.5 立方米等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4.立方米以及大型矿用10立方米、12立方米机械传动单斗挖掘机，1立方米隧道挖掘机，4立方米长臂挖掘机，1000立方米/h的排土机等，还开发了斗容量0.25立方米的船用液压挖掘机，斗容量0.4立方米、0.6立方米、0.8m3的水陆两用挖掘机等。但总的来说，中国挖掘机生产的批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，有很大的差距。
改革开放以来，积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进中国挖掘机行业的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等分别引进德国利勃海尔公司的液压挖掘机制造技术。稍后几年，杭州重型机械厂引进德国德玛克公司的H55和H85型液压挖掘机生产技术，北京建筑机械厂引进德国奥加凯公司的液压挖掘机制造技术。与此同时，还有山东推土机总厂(其挖掘机生产基地改名为山重建机有限公司，包括STRONG和JCM两个品牌)、黄河工程机械厂、江西长林机械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所PC型液压挖掘机的制造技术。这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提高到20世纪80年代的国际水平，产量也逐年提高。由于国内对液压挖掘机需求量的不断增加且多样化，在国有大、中型企业产品结构的调整，牵动了一些其他机械行业的制造厂加入液压挖掘机行业。
中国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展；应着手研究、运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。
国外液压挖掘机的发展和现状
工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本是斗容量3.5-40m3单斗液压挖掘机的主要生产国，从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机。
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。
1)开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在0.25m3以下的微型挖掘机，最小的斗容量仅在0.01m3。另外，数量最的的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置——除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘
- 2 -
机等。
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控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好的前提。
3)重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。德国公司挖掘机装有新型的发动机转速调节装置，使挖掘机按最适合其作业要求的速度来工作；美国公司全自动控制液压系统，可自动调节流量，避免了驱动功率的浪费。还安装了CAPS(计算机辅助功率系统)，提高挖掘机的作业功率，更好地发挥液压系统的功能；日本公司挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助功率控制系统，利用精控模式选择系统，减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗，并处长了零部件的使用寿命；还有其他公司的具有合流特性油泵调节系统，使油泵具有最大的工作效率；挖掘机智能型控制系统，即使无经验的驾驶员也能进行复杂的作业操作；等等。
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，并将疲劳损伤累积理论、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率和竞争力。美国提出了考核动强度的动态设计分析方法，并创立了预测产品失效和更新的的理论。日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性住处处理系统。在上述基础理论的指导下，借助于大量试验，缩短了新产品的研究周期，加速了液压挖掘机更新换代的进程，并提高其可靠性和耐久性。
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。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。因为变量系统在油泵工作过程中，压力减小时和增大流量来裣，使液压泵功率保持恒定，亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的最大功率。当外阻力增大时则减少流量(降低速度)，使挖掘力成倍增长率加;采用三回路液压系统。产生三个互不成影响的独立工作运动。实现与回转达机械的功率匹配。将第三泵在其他工作运动上接通，成为开式回路第二个独立的快速成运动。此外，液压技术在挖掘机上普遍使用，为电子技术、自动控制技术在挖掘机的应用与推广创造了条件。
7)迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。20世纪70年代，为了节省能
- 3 -
源消耗和减少对环境的污染，使挖掘机的操作轻便和安全作业，降低挖掘机口音，改善驾驶员工作条件，逐步在挖掘上应用电子和自动控制技术。随着对挖掘机的工作效率、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，促使了机电一体化在挖掘机上的应用，并使其各种性能有了质的飞跃。20世纪80年代，以微电子技术为核心的高新技术，特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖掘机上的应用，推动了电子控制技术在挖掘机上应用和推广，并已成为挖掘机现代化的重要标志，亦即目前先进的挖掘机上设有发动机自动怠速及油门控制系统、功率优化系统、工作模式控制系统、监控系统等电控系统。
发展趋势
工业发达国家的液压挖掘机生成较早，产品线齐全，技术成熟。美国德国和日本是液压挖掘机的主要生产国，具有较高的市场占有率。从20世纪后期开始，国际上液压挖掘机的生产从产品规格上看，在稳定和完善主力机型的基础上向大型化、微型化、方向发展；从功能上看，在满足基本功能的基础上，向多功能化、专业化方向发展；从产品性能上看，向高效节能化、自动化、信息化、智能化的方向发展。
设计任务
设计题目：EXB300液压挖掘机行走驱动装置及液压回路设计
主要研究内容：
（1）确定行走驱动装置机械结构方案及液压系统方案；
（2）确定行走马达、行走减速机构及行走液压回路的主要参数；
（3）计算行走阻力矩、驱动力矩并对整机各行走工况进行牵引性能及运动分析；（4）设计行走减速机构及行走液压系统；
（5）选择典型危险工况对行走驱动机构主要零部件进行强度校核；
（6）绘制行走减速机构装配图、零部件结构图及行走液压回路图；
（7）完成说明书；
（8）翻译3000字以上的外文文献；
- 4 -
第一章确定行走驱动装置机械方案
液压挖掘机减速机构的设计是本次设计的一个重要环节。减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置。减速器的主要功能是将低转速、增大扭矩，以便带动大扭矩的机械。由于其结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代工程机器中应用很广。
1.1减速器的功用及分类
1.1.1减速器的作用有以下几点
（1）增扭减速，降低发动机转速，增大扭矩；
（2）变扭变速，工程机械作业时，牵引力变化范围大，而内燃机的转速和扭矩的变化范围不大，即使用液力机械传动，采用了液力变矩器也不能满足要求，因此必须通过变换变速箱排档以改变传动系传动比改变工程机械的牵引力和运行速度，以适应阻力变化；
（3）实现空挡，以利于发动机启动和发动机在不熄火的情况下停车；
1.1.2减速器的分类
按其传动结构特点可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆蜗轮减速器、行星齿轮减速器四大类。下面对以上四种减速器的特点及用途作简要说明：
（1）圆柱齿轮减速器：
当传动比在8以下时，可采用单级圆柱齿轮减速器，大于8时，最好采用两级（i=8~40）和两级以上（i>40）的减速器。两级和两级以上的圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式等数种。它是所有减速器中应用最广的，它传递功率范围可从很小至40000KW，圆周速度也可以从很低到60~70m/s，有的甚至高达140m/s。其结构如图1.1所示：
- 5 -
图1.1
（2）圆锥齿轮减速器：
它用于输入轴和输出轴位置布置成相交的场合。因为圆锥齿轮常常是悬臂装在轴端的，且由于圆锥齿轮的精加工比较困难，允许圆周速度又较低，因此圆锥齿轮减速器的应用不如圆柱齿轮减速器那样广。其结构如图1.2所示：
图1.2
（3）蜗杆减速器：
主要用于传动比较大的场合。当传动比较大时，其传动结构紧凑，轮廓尺寸小。由于蜗杆传动效率低，所以蜗杆传动减速器不宜在长期连续使用的动力传递中应用，其结构主要有蜗杆在上和蜗杆在下两种形式。蜗杆圆周速度小于4m/s时最好采用蜗杆在下的形式，在啮合处能得到良好的润滑和冷却。但蜗杆圆周速度大于4m/s时，为避免搅油太甚，发热过多，最好采用蜗杆在上的形式。其结构如图4.3所示：
- 6 -
图1.3
（4）行星减速器：
行星减速器最大的特点是传动效率高，传动比范围广，其传动功率可从10W到50000KW，体积和重量比普通齿轮减速器、蜗杆减速器小得多。其结构如图1.4所示：
图1.4
行星齿轮减速器与普通齿轮减速器相比，前者具有许多突出优点，已成为世界各国机械传动发展重点。行星齿轮减速器的主要特点如下：
1）体积小、重量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高；
2）传动效率高，工作可靠。行星齿轮传动由于采用了对称分流传动结构，使作用中心轮和行星架等主要轴承上的作用力互相平衡，有利于提高传动效率；
- 7 -
3）传动比大，适当选择传动类型和齿轮数，便可利用少数几个齿轮而获得很大的传动比；
4）运动平稳、抗冲击和振动能力强。由于采用了数个结构相同的行星齿轮，均匀的分布于中心轮的周围，本次设计选用减速器为行星齿轮减速器。
因此，综合考虑四种减速器的特点和适用范围，本次设计选用减速器为行星齿轮减速器。
1.2行星减速器传动方案的选定
行星减速器的船东兴市有很多种，以下对最为典型的三种传动形式作简要说明: （1）高速马达和定轴行星齿轮混合式行走减速机构
此种传动系统一般采用定量柱塞式、叶片式或齿轮式高速液压马达，行走液压系统压力一般采用中压，而马达转速较高，最高时可达3000r/min。所以要求齿轮减速机构的传动比也较大。这种传动方式的部件通用化程度比较高，便于安装、使用和维修，但是轴向和径向尺寸均较大，对中小型液压挖掘机的最小轴距和最小离地间隙都有一定的限制。
（2）低速大转矩马达和一级定轴齿轮减速机构
一级定轴齿轮减速器安装在履带架上，大齿轮和驱动轮装在同一轴上，小齿轮和行走马达装在同一轴上。这种方案的缺点是马达径向尺寸大，低速大转矩马达的成本较高，使用寿命低于高速马达，在中小型液压挖掘机上的使用也受到限制。
（3）斜盘式轴向柱塞马达和双行星排减速机构
此机构液压系统压力可以达到300mpa以上，马达转速一般在2200r/min以内，双行星排具有较大的传动比，省去了定轴齿轮传动，结构紧凑，适合于专业化批量生产。其中共齿圈式双行星排的结构有以下几种
比较上述三重点性方案：a图为齿圈输出带动驱动轮，输出稳定，结构也比较紧凑，布局合理，同时也能获得较大的传动比，效率也高。b图齿圈固定，这种方案结构设计较为复杂。因此本设计选择a图结构为减速器的传动方案。
- 8 -
图1.5
- 9 -
- 10 -
第二章 确定行走马达参数并进行工况分析
2.1马达参数确定
2.1.1驱动轮直径确定
在本次设计中按照标注选定法、理论分析计算法等方法得出的参数值不可能都是完全切合的。通常在设计开始时一些参数还不能利用以上方法完全确定，因此在本设计中有的参数采用了经验公式法进行计算。
（1）履带带长1L ： 3
11G K L A = （2-1） 33035.1?=
m 195.4=
式中：A K 为尺寸系数（1.25-1.5），本设计取：1.35
G 为整机重量，本设计中G =30吨
（2）驱动轮与导向轮轴向中心距1l ： 3
11G K l i = （2-2） 33013.1?=
m 511.3=
式中：i K 为尺寸系数（1.0-1.2）取1.13
（3）驱动轮分度圆直径q d 约为:
11l L d q -= （2-3）
- 11 -
mm
68435114195=-= 驱动轮分度圆直径取mm 700
2.1.2确定马达输出转矩 xg xg R i R F M η2max
= （2-4） 式中：R 根据同等条件挖掘机选mm 350
xg i 取50
xg η 取75.0 η 履带传动机构取75.0
R F 行走阻力按经验公式KG F R =。K 一般取85.0~7.0，据有关文献LIEBHERR 公司生产挖掘机其值在95.0~83.0之间。CATERPILLAR 公司挖掘机取9.0左右。这里取8.0。
KG F R = （2-5）
N
2352008.910308.06=???=
K 经验取8.0
=max m M
75.0x 50x 235.0x 235200 NM 6.1097=
- 12 -
2.1.3确定行走液压马达的最高转速
qmax n Dq
V π601000max = （2-6） 7.05
.51000?=
m in /7.41r = 式中：max V 最大行驶速度h Km /5.5
Dq 驱动轮节圆直径m 7.0
xg q m i n n =max
（2-7） m in /208550
7.41r =?= =min m Q max
2
1max 1000m v v n Q ηη
（2-8） m in /101L = 式中：max Q 工作液压泵的最大输出流量，设计任务书m in /260L
1v η 工作液压泵至液压马达的容积效率取9.0
2v η 液压马大容积效率取9.0
max n m 液压马达最高转速
=max m Q m
m p M η?159.0max
93.035159.01273
??=
m in /86.402r =
- 13 -
式中：max m M 液压马达所需最大输出转矩NM
p ? 液压马达进出口压力差mpa 取35 m η 液压马达的机械效率 取93.0
根据以上数据选取马达2006VM A
排量：r ml /200 最高转速：m in /2900r 公称压力：mpa 40最大扭矩：1273NM 最大允许流量m in /580L 尖峰压力：mpa 45
液压泵流量m in /260L
马达最低转速 r mL L V m /200m in /260min =
m in /1300r =
挖掘机行驶速度h Km /3.3~0 D
V n q πmin min 60= （2-9） 7
.014.33.360??= m in /25r =
h Km /5.5~0
D
V n q πmin max 60= 7
.014.35.560??= m in /7.41r =
- 14 -
减速器最大传动比 min
min q m n n i = （2-10） 251300
=
52=
单边理论驱动力 R i
M F m Q
max 2=
（2-11） KN 13.189=
要求最大驱动力KN 270 7.027013
.189=单边驱动达7.0
2.2对整机个行走工况进行牵引性能及运动分析
2.2.1牵引性能
（2）驱动轮单边驱动力矩
由公式ηi M M m q max max = （2-12） KNm 647.49= η 履带传动机构取75.0
（3）单侧履带牵引力
由公式q
q
q D M F max
2= 7.0647
.492?= KN 8.141=
PLC实训设计任务书 一.实训的主要容 根据实际要求，以S7-200型PLC为核心，设计立体车库控制系统。设计控制系统硬件电路，编写软件控制系统程序，目的是掌握PLC控制的基本原理、直流电机、传感器等器件的原理及使用。 二.实训报告任务 车库模型以205实验室的立体车库模型为准 立体停车库实物教学实验装置的主要结构分为控制柜和停车库模型两部分。 控制柜部分由按键显示板、信号接口板电气 控制板几部分组成停车库模型部分由停车层模型和停车盘模型组成。 停车层分为上中下三层上层有四个车位共有四个车盘可停放四辆汽车 模型从左到右分别是1号位2号位3号位4号位简记符为3-1、3-2、 3-3、3-4中层有四个车位共有三个车盘可停放三辆汽车模型从左到右 分别是2-1车盘2-2车盘2-3车盘下层有四个车位共有三个车盘可停 放三辆汽车模型从左到右分别是1-1车盘1-2车盘1-3车盘。 对立体车库的控制可以有两种方法 第一种是由现场操作人员通过相应的按钮控制立体车库设备的动作 第二种是根据实际的生产工艺要求编制出控制程序按照现场要求来控制 立体车库设备的动作。 按下存车按钮选择存车位置。如果选择的车位上已有车停放将发出警示信 息。该警示信息可以通过控制系统点亮警示灯或发出警示声来实现。如果选择的 车位上无车系统将做如下动作 如果选择存放1-1号车位汽车进入车库。当检测到光电开关的信号后表 明车辆己经进库。如果选择存放1-2号车位载车盘1-1右移载车盘1-2下移 到第一层汽车进入车库。1-2号车位上移到第二层原位停止。 按下取车按钮选择取车位置。如果选择的车位上没有车停放将发出警示信 息。如果选择的车位上有车系统将做如下动作 如果选择取1-1号车位的车此时车辆可以离开车库。当检测到限位开关的 信号后表明车辆已经出库车位1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车 位的车载车盘1-1右移载车盘1-2下移到第一层汽车出库。车位1-2车辆 出库过程完成上移回原位车位1-2车辆出库过程完成。
中文题目：XE40小型挖掘机液压系统设计 外文题目：DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR 毕业设计（论文）共 76 页（其中：外文文献及译文 8 页）图纸共 11 张完成日期 2015年 6 月答辩日期2015 年 6 月
辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书 本人郑重承诺：《》毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。 学生签名： 年月日 辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。 指导教师签名： 年月日
摘要 XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机，本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。为了研究这个课题，我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定，再根据这些数据，对铲斗缸进行参数计算。参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状，绘制出液压缸的CAD图。依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量，就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。通过已确定的流量，工作压力，还有工作速度，就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统，根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解，初步设计出液压挖掘机系统的原理图，并用CAD绘制出来。经过审核之后，再来确定所要要用的液压油，发动机，以及对液压阀进行选型。 关键词:液压缸;参数化设计；徐工挖掘机;液压系统
国外液压挖掘机目前水平及发展趋势 工程机械液压网 2011年02月09日评论? 41 views 字体: 小中大 工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本是斗容量3.5-40m3单斗液压挖掘机的主要生产国，从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量50-150m3剥离用挖掘机，斗容量132m 3的步行式拉铲挖掘机；B-E（布比赛路斯-伊利）公司生产的斗容量168.2m3的步行式拉铲挖掘机，斗容量107m3的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。 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。 1)开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在0.25m3以下的微型挖掘机，最小的斗容量仅在 0.01m3。另外，数量最的的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置——除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。 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控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好的前提。 3）重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。例如，德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置，使挖掘机按最适合其作业要求的速度来工作；美国林肯贝尔特公司新C系列LS-5800 型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统，可自动调节流量，避免了驱动功率的浪费。还安装了CAPS（计算机辅助功率系统），提高挖掘机的作业功率，更好地发挥液压系统的功能；日本住友公司生产的FJ系列五种新型号挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助功率控制系统，利用精控模式选择系统，减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗，并处长了零部件的使用寿命；德国奥加凯（O&K)公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性，使油泵具有最大的工作效率；日本神钢公司在新型的904、905、907、909型液压挖掘机上采用智能型控制系统，即使无经验的驾驶员也能进行复杂的作业操作；德国利勃海尔公司开发了ECO（电子控制作业）的操纵装置，可根据作业要求调节挖掘机的作业性能，取得了高效率、低油耗的效果；美国卡特匹勒公司在新型B系统挖掘机上采用最新的3114T型柴油机以及扭矩载荷传感压力系统、功率方式选择器等，进一步提高了挖掘机的作业效率和稳定性。
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 2020版液压挖掘机的操作规程 Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
2020版液压挖掘机的操作规程 作业前的技术准备 1）发动机部分，按通用操作规程的有关规定执行。 2）发动机启动或操作前应发出信号。 3）检查液压系统有无渗漏；轮胎式挖掘机应检查其轮胎是否完好、气压是否符合规定；检查传动装置、制动系统、回转机构及仪器、仪表、并经试运转，确认正常后方允许进入作业状态。 4）详细了解施工任务和现场情况。检查挖掘机停机处土壤的坚实性和稳定性，轮胎式挖掘机应加支撑，以保持其平稳、可靠。检查路堑和沟槽边坡的稳定情况，防止挖掘机倾覆。 5）严禁区任何人员在挖掘机作业区内滞留。禁止无关人员进入驾驶室。 6）挖掘机作业现场应有自卸车进出的道路。
作业与行驶中的技术要求 1）挖掘机作业时禁止任何人上、下挖掘机和传递物品，不准边作业边保养、维修；不要随意调整发动机（调速器）以及液压系统、电控系统；要注意选择和创造合理的作业面，严禁掏洞挖掘。 2）挖掘机卸料时应待自卸车停稳后进行；卸料时在不碰撞自卸车任何部位的情况下，应昼降低铲斗高度；禁铲斗从自卸车驾驶室上方越过。 3）禁止利用铲斗击碎坚固物体；如遇到较大石块或坚硬物体时，应先清除后继续作业；禁止挖掘示经爆破的5级以上的岩石。 4）禁止将挖掘机布置在上、下两个挖掘段内同时作业；挖掘机在工作面内移动时应先平整地面，并清除通道内的障碍物。 5）禁止用铲斗油缸全伸出方法顶起挖掘机。铲斗没有离开地面时挖掘机不能作横行行驶或回转运动。 6）禁止用挖掘机动臂横向拖拉他物；液压挖掘机不能用冲击方法进行挖掘。 7）挖掘机在作回转运动时，不能对回转手柄作相反方向的操作。
PLC实训设计任务书 12343-1、3-2、3-3、3-4 分别是2-12-22-3 1-11-21-3车盘。 第一种是由现场操作人员通 如果选择存放1-1 明车辆己经进库。如果选择存放1-21-11-2下移 1-2号车位上移到第二层原位停止。 如果选择取1-1 1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车1-11-21-2车辆 1-2车辆出库过程完成。
摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率的双重因素。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择四层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点，对车库的控制系统也作了简单的说明。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的可编程序控制器(PLC)控制，运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用PLC作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词：立体车库；控制系统；可编程序控制器
液压挖掘机行走操作及安全使用注意事项示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
液压挖掘机行走操作及安全使用注意事 项示范文本 使用指引：此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1）挖掘机起步前应检查环境安全情况、清理道路上的 障碍物，无关人员离开挖掘机，然后提升铲斗。 2）准备工作结束后驾驶员应先按喇叭，然后操作挖掘 机起步。 3）行走杆操作之前应先检查履带架的方向，尽量争取 挖掘机向前行走。如果驱动轮在前，行走杆应向后操作。 4）如果行走杆在低速范围内挖掘机起步，发动机转速 会突然升高，因此驾驶员要小心操作行走杆菌。 5）挖掘机倒车时要留意车后空间，注意挖掘机后面盲 区，必要时请专人指挥予以协助。 6）液压挖掘机行走速度——高速或低速可由驾驶员选
择。当选择开关在“0”位置时，挖掘机将低速、大扭矩行走；当选择开头在“1”位置时，挖掘机行走速度将根据液压行走回路工作压力而自动升高或下降。例如，挖掘机在平地上行走可选择高速；上坡行走时可选择低速。如果发动机速度控制盘设定在发动机中速（约1400r/min）以下，即使选择开关在“1”位置上，挖掘机仍会以低速行走。 7）挖掘机应尽可能在平地上行走，并避免上部转台自行放置或操纵其回转。 8）挖掘机在不良地面上行走时应避免岩石碰坏行走马达和履带架。泥砂、石子进入履带会场影响挖掘机正常行走及履带的使用寿命。 9）挖掘机在坡道上行走时应确保履带方向和地面条件，使挖掘机尽可能直线行驶；保持铲斗离地20-30cm，如果挖掘机打滑或不稳定，应立即放下铲斗；当发动机在
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:
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。
液压挖掘机设计与研究毕业论文 1 绪论 1.1 设计背景及目的 液压挖掘机是一种广泛用于建筑、公路、铁路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有非常多得优点，而且只要加装不同的辅助设备即可用来抓物，钻孔，推土，清沟，破碎等作业，是工程机械的一个重要品种，能适应各种恶劣环境状况，大大提高了工作效率，改善了人的劳动强度。为整个社会的快速发展作出了巨大的贡献。 随着技术日渐成熟，国外一些知名的工程机械制造企业发展均比较迅速。例如，国外的有日本小松、德国力士乐、OK公司等，国有徐工集团、中联重科、三一集团、广西柳工集团、龙工集团、山河智能等企业。工程机械制造业的迅速发展不仅在专业方面做出了卓越贡献，同时也为整个社会的建筑风貌、自然救灾等方面作出了伟大的贡献。如5.12汶川大地震发生后，三一重工派出数十台挖掘机日夜兼程赶往灾区用于道路疏通，伤员抢救，以及灾后重建工作等。 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，这就需要大量的土石方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械。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，对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，其年产量将会以高于20％的速度增长。 从1967年到1977年间，国通过数年坚持不懈的努力，克服了重重困难，终于有少量几种规格的液压挖掘机产品获得初步成功，当时有上海建筑机械厂的WY100；矿山机器厂的W4-60；矿山机器厂的WY60；长江挖掘机厂的WY160和重型机械厂的WY250等，到现在，短短的40多年，挖掘机的产量和销量有了飞跃式的提高。尤其是在十一五期间，我国品牌的液压挖掘机发展迅速，在国的市场占有率也快速提高，如表1。
Unit7 Hydraulic Excavators 液压挖掘机 7．1Overview概述 7.1.1Basic Concept基本概念 An excavator is an engineering vehicle consisting of an articulated arm(boom,stick),bucket and cab mounted on a pivot(a rotating platform)atop an undercarriage with tracks or wheels. Their design is a natural progression from the steam shovel. 挖掘机是一种由铰接臂杆（动臂和斗杆）、铲斗和安装于履带或轮式底盘上的转盘（一种旋转平台）所组成的工程机械（车辆）。挖掘机是在蒸汽铲的基础上自然发展起来的。 The history of heavy excavating machinery began in1835when the dipper shovel was invented to excavate hard soil and rock and to load trucks.Of course,with the invention of gasoline-and diesel-powered vehicles,construction equipment became even more adaptable.Most construction equipment is powered by diesel engines,although electric-power,battery power,and propane tanks are used on specialized equipment. 重型挖掘机的历史始于1835年，当时发明了拉铲式挖掘机用于开挖坚硬的土石方及装载卡车。当然，随着汽油机和柴油机车辆的发明，工程机械也变得越来越适用。虽然在一些专用设备上使用了电力驱动、蓄电池驱动和丙烷气罐，然而大多数工程机械仍然依靠柴油机驱动。 Design modifications are driven by customer demand.As of2000,the two primary areas where customers would like to see more improvements are in the ease of operation and the operator's comfort.The need for simple operation is forced by the fact that there are fewer skilled operators in the marketplace.And operations and reliability are both improving because of the
摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市里面汽车数量的不断增加，停车困难的问题己经成为大中型城市的普遍现象。自动立体化立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市停车困难问题的重要途径。本课题以最为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率等因素进行设计。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层十车位式自动立体车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构特点和传动机构部分。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的PLC控制，运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词：自动立体车库；控制系统；可编程序控制器。
Abstract Stereo garage is specifically implement check of vehicles automatic parking and scientific storage facilities. With the increasing of urban car ownership, parking problem has become a common phenomenon of large and medium-sized cities. Mechanical stereo garage can make full use of land resources, give full play to the advantage of the play maximum parking vehicles becoming the important way to slow the problem of urban static traffic. This topic was typical to lift move transversely type parking equipment as the research object, considering the three-dimensional garage dual factors of manufacturing cost and operation efficiency. In the garage at home and abroad present situation and the development trend on the basis of investigation and choose three layers of ten parking type automatic stereoscopic garage structure as the research model. Lifting and moving type stereo garage in terms of their component parts, can be divided into three parts: the garage structural parts, transmission parts and control system. This article simply introduces the main structural characteristics and transmission mechanism parts of the garage. In three-dimensional garage for lifting and moving the design of control system, adopt advanced PLC control, using Siemens programming software of the control system of three-dimensional garage for lifting and moving type, and the debugging and running, prove that using programmable controller (PLC) as control system is simple. Its stable, reliable, rapid, cost-effective features makes the control system very perfect. In order to make the parking equipment meets the requirement, according to the state of mechanical parking equipment general safety standards, lift the lateral movement type parking equipment and actual using some necessary safety technology in the lift move transversely, so that ensures the complete safety of the vehicle, make the whole garage can be safe and smooth operation. Keywords：automatic stereoscopic garage；control system；PLC.
毕业设计（开题报告） 学院 专业 班级学号 学生 指导教师 题目基于SOLIDWORKS的液压挖掘机 工作装置设计 任务规定 进行日期自2013 年1月14日起，至2013 年6月25 日止 1 绪论 1.1 开题的目的和意义： 液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳
动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成（如图1.1所示），由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。 所以，液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用，因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。
图1.1 液压挖掘机整体系统图 通过本次毕业设计,我能将所学的基础理论应用于实际，从而使知识 系统化、综合化。并结合本次毕业设计培养独立获取新知识的能力，提高其运用SOLIDWORKS完成总体装配结构图设计，并将三维图转换为二维CAD图纸的能力，学会一些机械绘图基本要求。使自己树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并 与建筑、高等级公路、桥梁，水坝和矿业的发展息息相关，使用也越来越广。 1.2液压挖掘机的类型 挖掘机械的类型与构造型式繁多，可按照挖掘工作原理与过程、用途、构造特征等进行划分。 （1）根据铲斗类型分为正铲和反铲。 （2）按照用途：单斗挖掘机分为 建筑型、采矿型和剥离型等。 建筑型挖掘机一般可装置各种不同的工作装置 进行多种作业 故又称通用式。 （3）按照动力装置 挖掘机有电驱动、内燃机驱动和复合驱动等 以一台发动机带支挖掘机全部机构者为单机驱动式 以若干发动机分别带动各个主要机构者为多机驱动式。 （4）按照传动方式 挖掘机分为机械传动式、液压传动式和混合
轮式液压挖掘机操作规程 （一）启动前检查 第一条清理设备上的泥土杂物；检查设备外观是否完好，有无变形、裂纹等异常损坏。 第二条检查转向连杆机构有无异常。 第三条检查轮胎有无损伤，气压是否正常，螺栓有无松动和丢失，轮辋、轮胎压圈及压圈锁是否正常。 第四条检查车架有无变形、裂纹现象，各驱动桥有无开焊或裂纹。 第五条检查制动系统和管路有无异常。 第六条检查各部铰接点润滑是否良好。 第七条检查回转齿圈啮合情况和润滑情况是否良好。 第八条检查各工作油缸、动臂、斗杆、铲斗、斗齿、销轴、螺栓等有无变形、裂纹等异常和磨损过限。 第九条检查设备各部有无渗漏现象，各部联结螺栓有无松动、断裂、丢失；附件是否齐全。 第十条检查燃油位、发动机油位、液压油位、变速箱油和差速器油位、蓄电池电解液液位等。 第十一条检查空气滤清器，必要时清理空气滤清器外滤芯。 第十二条检查清理发动机周围和散热器上的杂物和尘土，检查发动机有无渗漏、联结螺栓有无松动丢失；检查进气管、排气管接口处密封状况，是否有泄漏。 第十三条检查发动机风扇皮带、发电机皮带张紧度以及皮带有无损坏。 第十四条检查油管、电气线路有无异常磨损、老化、破裂等现象。 第十五条检查并使主泵吸油管路上的球阀在接通位置。 第十六条检查照明、喇叭、雨刷器、倒车镜、灭火器、通讯设备是否齐全有效。 第十七条检查仪表、指示器和指示灯是否齐全完好。
（二）启动 第十八条检查一切正常并确认周围无障碍物及人员后，将各操纵杆放到空位，停车制动在锁止位置。 第十九条将驾驶室左控制箱向上翻起（或操纵手动控制阀）切断先导控制回路。 第二十条将油门放在中间3/4位置上（即小油门）。 第二十一条将钥匙旋转到接通（“ON”）位置，鸣笛发出启动信号。将钥匙旋转到启动（“START”）位置，启动发动机。如果发动机启动困难，钥匙在启动位置的时间一次不准超过20秒，两次启动间隔时间不准少于2分钟，如果连续 3次不能启动，应检查发动机。 第二十二条当发动机启动后，立即松开钥匙。 第二十三条发动机启动后，观察各仪表指示是否正常，机油压力如果在6秒后仍不正常，应立即熄火检查。 第二十四条发动机启动后应怠速运转3～5分钟，检查发动机等有无异响、异味、异常振动和渗漏，观察发动机排气颜色是否正常。 第二十五条逐渐增大发动机油门，使转速至中速，以使发动机升温。 第二十六条在冬季停放时间较长的车应先进行预热，方可启动。 第二十七条如果使用启动液辅助启动，必须遵守有关启动液使用规定。（三）运行 第二十八条冷车启动后不准立即行驶和作业，发动机水温低于60摄氏度前不准满负荷工作。 第二十九条起步前检查空气压力表，表针指示在绿色区域内方准起步。 第三十条行走前应将平台锁紧销插入销孔，作业前应拨出。 第三十一条起步前检查车辆前后左右是否有人和障碍物，鸣笛示意。 第三十二条起步前必须先将铲斗提起离开地面0.5米左右，解除停车制动。 第三十三条起步后，检查制动系统和转向系统的可靠性。 第三十四条不准发动机熄火或空档滑行。 第三十五条不准用高速起步，起步时不准高于二档，起步后按道路情况升
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
毕业设计开题报告 课题题目基于PLC的立体车库控制系统设计 课题来源生产实践是否实做□ 成果形式毕业设计■ 毕业论文□ 开题报告内容（可另附页） 见附页 指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等） 课题难度适中，工作量饱满，进度安排合理，具备毕业设计工作条件。 指导教师签名： 年月日 专家组及学院意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等） 专家组成员签字：教学院长（签章）： 年月日
附页 附页 一．课题研究的目的及意义 随着社会的发展，城市人口日益增多，楼房和车辆也越来越多，特别是随着改 革开放以来，国民经济的高速发展为汽车工业的振兴注入了强劲的动力。目前 中国家用轿车的保有量为489 万辆到2010年将增加达到1466万辆2倍，到2020年这一数字再增加4倍，达到7200万辆。届时我国大城市的车辆越来越多，而除了新建的高档住宅小区外，大多数普通住宅小区的车库严重配套不足，以至于小区内小轿车到处乱停乱放，马路边、人行道、甚至草坪上都停车。“十五”期间，国家鼓励轿车进入家庭，随着城市居民汽车普及率的大幅提高，在中 国城市土地资源越来越紧缺的情况下，城市住宅小区的停车难问题已经日益突出，许多大城市为了解决这个问题，都提出了住宅小区停车位的供应以配建为主，并都制定了新的建筑物配建停车设施标准，如合肥市住宅区配建停车位标 准提高到0.5-1.6个不等。 但我国大城市普通住宅区以及老城区以前建立的住宅区大部分都没有建停车场(库)，也不会有太大的地方和空间来建大型停车场，也就无法满足住宅小区内广大居民的停车需求。为此停车问题也就逐渐成为大城市一个大难题。城市中有 限的地面面积已经无法提供足够的停车车位，于是向空间发展成为解决当前问 题的一条重要途径。立体停车库就是在这种背景下发展起来的。研究立体停车 库网络智能管理系统不仅能够降低成本，带来经济效益，更能提高效率，方便 人们的日常生活。最后，通过毕业设计，在综合利用以前所学知识同时，进一 步的学习了专业知识，为参加工作和进一步的深造做准备。 二．本课题国内外研究现状 早在50多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备，利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备，适合城市中心商住区 使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制 造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于
目录 1 绪论 (1) 1.1 选题意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.3 研究内容及方法 (3) 2 行走装置设计总体基本方案 (4) 2.1行走装置设计原则 (4) 2.2轮式液压挖掘机行走装置的结构形式 (4) 2.3液压系统的设计 (6) 2.4轮式行走装置的传动设计（液压机械传动） (10) 2.5轮式行走装置的构造 (11) 2.5.1悬挂装置选择 (11) 2.5.2 转向机构 (12) 2.5.3 转向方式 (13) 3 整机传动系的设计 (15) 3.1选择液压马达类型、行走速度及传动比 (15) 3.2实际速度及牵引力 (16) 3.3挖掘机行走装置参数 (16) 3.4 变速箱设计 (17) 3.4.1低速档齿轮设计 (17) 1 材料选择 ..................................... 错误！未定义书签。 2 齿数确定 ..................................... 错误！未定义书签。 3 按齿面接触强度设计 ........................... 错误！未定义书签。 4 按齿根弯曲强度设计 ........................... 错误！未定义书签。 5 齿轮几何尺寸计算 ............................. 错误！未定义书签。 3.4.2高速档齿轮设计 (18) 3.4.3齿轮变位 (19) 3.5 轮边减速器 (21) 3.5.1传动方案的选择 (21) 3.5.2配齿选择 (21) 3.5.3行星传动系设计 (22)