挖掘机回转齿圈中内齿圈与外齿圈的优缺点[权威资料] 挖掘机回转齿圈中内齿圈与外齿圈的优缺点
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摘要:目前，国内机械式单斗挖掘机回转多是圆柱齿轮，其中末级大齿圈是低速重载直齿，齿数多、模数大。大齿圈的材质一般为硅锰钢、锰钢，热处理齿面硬度为HBC200,属于软齿面。实践证明，这样的大齿圈容易产生塑性变形，寿命短，使用寿命在8000~ 12000小时之间，只有美国、日本同规格产品寿命的1/3。显然，如何提高大齿圈的寿命乃是当前急待解决的一项重要课题。
关键词:挖掘机回转机构大小齿圈
S222 A
前言:
回转机构是挖掘机重要的组成部分，其回转工作比重占到整个挖掘机工作循环的65%~75%，因此，回转机构的动态性能对挖掘机整机性能影响甚大，是挖掘机整机设计水平的重要标志，也是回转机构设计的关键技术之一。然而，挖掘机工作环境十分恶劣，受载复杂，回转机构的动态特性异常复杂，回转机构的振动机理亦未完全明了，尤其是回转机构与挖掘机工作装置、回转机构内部相互祸合关系和振动规律没有探明，严重的降低了挖掘机正常运行的可靠性，阻碍了挖掘机深层次发展。大齿圈与小齿轮啮台过程中，由于承受重载、冲击及交变循环应力，使用初期出现啃刮现象，啃刮部位多在大齿圈齿根和小齿轮齿顶，随着在齿表面及次表面出现明显的金属流动，在齿顶和齿端面出现棱边，齿面压陷，产生永久变形。一般当齿厚减去1/3时即告失效。
一、回转系统的工作原理
挖掘机回转系统由回转液压系统和回转结构装置组成，中型挖掘机回转液压系统一般是阀控回转马达系统。回转动作时，挖掘机的司机室、工作装置和油箱等随回转平台一起转动。图1为回转系统的工作原理示意图。
回转启动时，回转换向阀开启，液压系统输出高压油驱动回转马达转动，回转马达通过马达内部的行星齿轮减速机构将马达的转速和扭矩传递给回转支撑的外圈，克服摩擦力矩、风阻等其他阻力使回转平台加速，驱使回转平台转动到理想工作位置;回转制动时，关闭回转换向阀，液压系统输出制动力矩使回转马达减速，继而控制回转平台减速、制动。
挖掘机回转装置包括两个部分:起支承作用的回转支承装置和驱动转台转动的回转传动装置。回转支承装置又称转盘轴承或特大型轴承，是连接两相对回转部件的重要传动元件，一方面它可以使两部件实现相对回转运动，另一方面又可以承受来白两部件的径向、轴向载荷以及倾覆力矩.挖掘机回转支承位于上平台和底架之问，如图1所示，回转支承主要由内座圈6、外座圈4、滚动体(滚珠、滚柱或锥形滚孔等组成，内齿圈7与回转支承内座圈6做成一体，并通过齿轮传动接受来白回转减速齿轮8的回转驱动力，回转减速齿轮8与输出花键轴9通过渐开线花键连接。回转支承内座圈6通过螺钉与下部行走装置梁架5刚性相连，回转支承外座圈4通过螺钊一与上部回转平台底板3刚性相连.
挖掘机工作装置作用在转台上的垂直载荷、水平载荷和倾覆力矩传输路径为:回转支承的外座圈*滚动体*内座圈*下车架。当回转减速齿轮8受到回转驱动力的作用与内齿圈啮合传动时，回转减速齿轮绕白身的轴线白转，同时受到来白内齿圈的反作用力，反作用力通过回转减速器安装法兰传递到回转平台底板上，使得上部回转平台与行走装置梁架发生相对回转，实现挖掘机的回转运动。
二、回转齿轮磨损原因的分析
1、设计与制造形成的基节误差
齿轮副啮合必须节距相等和相互间在节点处接触。回转大齿圈加工受机床限制，不是滚切而是用指状铣刀加工。由于分度不均匀致使加工精度降低，造成基节误差过大，据实测累积误差达0.7毫米。这样大的齿圈工作时必然出现啃刮现象，影响啮合时齿间载荷的分配和加大动载荷，结果轮齿接触强度降低，极易发生点蚀和产生塑性变形。原设计大齿圈材质为ZG30Mn,HB?134,强度极限为55公斤/毫米。按制造精度要求，滚动压力可达61公斤/毫米’。可见原设计时的精度要求比较低，因此，必须首先将设计精度提高，同时要求保证制造精度，才能使齿轮寿命提高。
2、滑动系数的影响
渐开线齿轮传动在相啮合的两轮齿之间存在滑动，这种滑动的最大点在B2啮合处(如图3)，滑动系数随啮合点的移动而变化。当回转机构启动时，小齿轮处于主动状态，小齿轮的齿根相对于大齿圈的齿顶，滑动方向见图4，这种滑动将会造成大小齿轮磨损。图4中虚线所示的齿形就是磨损后的齿形。在B1点对小齿轮O1来说滑动是向齿顶方向。又因接触挤压力作用，在齿顶都分表面上，由于沿表面压力将金属推向齿顶，小齿轮由于齿面淬硬，当此层磨掉之后，才会出现。同时在
B2点处，由于大齿轮齿顶的防动方向沿齿根方向，所以只有出现磨损后才把金属推向齿顶现象。
图 4
与此相反，当小齿轮处在制动状态时，其滑动方向见图5,磨损如虚线表示的齿形。因为在大齿轮齿顶部分的滑动方向是向齿顶的，大齿圈齿面又软，所以大齿圈的齿顶圆上就出现了被推出的金属堆。也就是说大齿圈齿顶的金属堆是在滑动与挤压力的同时作用下形成的，因而改变了基节尺寸。而小齿轮齿根处于B2点啮合时，此处对小齿轮来说，不论是起动或制动状态，小齿轮根部都是磨损最快的地方，而齿顶磨损缓慢，因此，小齿轮基节有增大的趋势。实际在制
动时，小齿轮齿顶像刀具一样啃刮大齿轮的下部。在制动啮合中，只有小齿轮齿形磨损与大齿圈齿面平行，即小齿轮齿面像刀具那样不存在后角时，才停止啃刮，然后进入全磨损，因此，使齿轮寿命降低。
图 5
三、回转齿轮改进措施
1、提高齿面硬度
通过对齿轮的接触强度校核，得知大齿轮齿面接触强度不足，其安全系数
4.9*
5.76=0.85< 1，所以必须提高齿面接触强度。首先要从提高齿面硬度解决，因为齿面承载能力与齿面硬度的平方成正比。将大齿圈由原来退火硬度HB?134改为调质硬度HB270~280。并为解决材质的低温冷脆性将原材质ZG30Mn改为
ZG30CrNiMoV，机械性能比原设计提高4倍。小齿轮调质硬度HB?300，最后高频淬火齿。面硬度RC = 40~45，大齿轮调质硬度HB=270~2800
2、提高齿轮设计精度及光洁度
1)制造精度提高到7级，基节误差小于0,04毫米，其滚动压力可控制在5.5
公斤/毫米2。
2)从实验公式可知许用应力与光洁度?H有关，?H值越大(光洁度越低)许用应力相对减少。因此，将齿面及齿根圆弧处的光洁度?5改为?6，按实验公式即减少?h值，即可增加齿面许用应力。
3、增大压力角
1)在中心距、齿数、模数不变的情况下，将啮合角由20?改为22.5?。因齿廓曲率半径增大，齿廓变得比较平直，增强了齿面接触强度。因许用强度又与啮合角度成正比，由于压力角增加可提高强度1.33倍。
2)由于压力角增加，使齿顶滑动速度减少，可减少因滑动摩擦损伤齿面。
3)改变啮合角22.5?，齿高系数为0.8,才能做到现有状态小齿轮齿数11,啮合齿轮副方可防止啮合干涉。但当压力
角增加后，增加了径向力，则必须对旋转立轴及滚动轴承进行强度校验。
4、齿形修整和齿顶倒角
为了减少由齿的变形和误差引起的啮合初始冲击，改善齿面润滑条件，防止胶合，将齿轮齿面修整，使齿轮进入或退出啮合区防止干涉刮削.
5、选择拈度大挤压强度高的润滑油开式齿轮副传动，在采场润滑部位容易进入砂粒，造成磨粒磨损，在挤压力作用下，润滑油又易流失。在这边界润滑条件下，必须使用粘度大，挤压强度高的润滑剂。我们选用开式齿轮挤压润滑剂效果较好.
6、装配改进
回转装置安装时，通常回转减速齿轮8的上端面比内齿圈6的上端面稍高一些(见图1)避免回转减速齿轮上端部与内齿圈上端部直接接触。
1)鼓形齿面设计
为了防止齿面端部参与传递动力，通常将齿面设置为鼓形面，但回转减速器在长期工作过程中，回转减速齿轮及内齿圈的齿面会不断磨损变平，仍然不能彻底避免端部干涉。
2)齿轮齿向递减设计
为了避免高负载啮合时，内外齿轮出现上部接触、下部分开的现象，可以将回转减速齿轮齿厚沿齿向逐步递减，顶部厚度小，底部厚度大，单边厚度差为
0.2mm。这样，回转受力小时，回转减速齿轮下部(长度约10 mm与内齿圈啮合;随着回转负载增大，输出轴向内侧倾斜时，齿向厚度递减设计正好保证整齿啮合，大大增加了接触面积并降低了接触应力，使得回转装置的耐久性能大幅提高。
3)齿宽方向阶梯设计
齿宽方向阶梯设计方案也可有效提高回转齿轮寿命，但此方案受日本相关专利保护，以下对其原理进行介绍，仅供参考。
如图所示，齿向阶梯是指回转减速齿轮通过减小上端部齿厚而形成的类似阶梯的结构，并且阶梯部去除材料的深度D大于该部位的正常容许磨损量。齿轮容许磨损量是指齿轮未失效时所允许的最大磨损量。这样，在回转装置长期运转过程中，即使回转减速齿轮和内齿圈上端部接触部位不断磨损，也因磨损量小于容许磨损量而可避免发生啮合齿轮上端部硬干涉造成的齿根裂纹或折损，确保齿轮的强度和使用寿命。
图采用齿向阶梯设计的回转减速齿轮齿形剖面图
与内齿圈相比，回转减速齿轮的齿数较少，因此在回转减速齿轮上加工阶梯部，能大幅度地降低加工成本和周期。
结束语:
回转减速齿轮是挖掘机实现全周回转运动的关键传动件，其性能的好坏将直接影响到整机性能的发挥。合理确定减速齿轮结构和安装方案对改善司机劳动条件和回转性能、减少工作装置的冲击等都具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]黄斌.挖掘机工作装置优化及作业性能研究:[硕士学位论文].长沙: 中南大学，2008
[2]蓝英.挖掘机回转机构真实运动规律研究及计算机辅助分析:[硕士学位论文].重庆:重庆大学，2001
[3]李建启，挖掘机回转节能装置的运动特性.河北建筑工程学院学报，1994，(2): 4一10
作者简介:董国红，1987-12，男，汉，内蒙古呼和浩特市，内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司，机械技术员，本科，机电一体化工程专业。
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分析挖掘机回转支承早期断齿故障 各类型号的挖掘机都由工作装置、回转装置、行走装置三部分组成，回转装置安装在挖掘机上、下机架之间。挖掘机工作装置工作时，上部转动产生了巨大的惯性与离心力，加之挖掘时不确定的阻力大小和频繁换向的冲击力，易导致断齿现象的发生。同时我们也发现断齿在软齿面、外啮合的回转支承中极少发生，而在硬齿面、内啮合的回转支承上却屡见不鲜。那么挖掘机回转支承早期易发生断齿的根本原因是什么呢？经过仔细分析，我们不难发现问题所在。 将收集而来的断齿样本经过检测，通过把检测结果与国家相关标准相对照，发现其原材料标准、性能参数、热处理水平、表面处理的要求都满足国家相关标准的要求，即产品质量没有任何问题，加之又是原厂配件，但仍出现断齿问题，所以我们只能在装配工艺与产品设计上来寻找断齿故障频发的原因。下面我们来进行挖掘机回转支承断齿的故障分析。 1、轮齿间隙原因： 1.1 轮齿间隙标准： 一般情况下，按照国家行业相关标准以及行业设计经验，中小型挖掘机回转支承在出厂时间隙必须小于0.20mm，在使用过一段时间之后，回转支承的间隙也不得大于0.30mm。而大型挖掘机可适当加大间隙，但也必须满足相应的国家行业标准以及行业设计经验。 1.2 实际工作情况： 挖掘机工作时，上部转动产生了巨大的惯性与离心力，支承滚道内的钢珠受力挤压滚道，令其产生形变，此时回转支承的径向间隙要比空载时的间隙大得多，一般单侧在0.21mm左右，双侧就为0.42mm。再加上机架等的变形，齿轮发生径向偏移的量甚至能达到0.90mm甚至更多。在实际工作中，由于回转支承径向间隙的存在，当大臂受力时，回转支承沿大臂受力方向的反方向发生位移（位移大小与间隙一致），在位移过程中，当回转支承与啮合的小齿轮之间的齿侧间隙过小时，还未完成位移，小齿轮就已压住大齿轮。本应由滚道承载的负荷却由齿轮代为承受，最终导致了断齿现象的发生。 1.3 解决办法： 实际的产品生产中应当在满足国家相关标准的基础上，挖掘机所采用的回转支承的齿轮模数要比滚道直径相同的其他大型机械采用的回转支承齿轮模数要大一档，提高齿轮的承载能力。并根据挖掘机型号，严格控制回转支承的出厂间隙，防止滚道受力产生形变时，回转支承径向间隙过大，导致位移过多，大小齿轮挤压造成断齿。同时，适当调整回转支承齿圈与小齿轮的齿侧间隙，以满足挖掘机回转支承的特殊需要。 2、热处理标准过低的原因： 2.1 国家关于回转支承热处理的相关标准：
工程机械课程设计 液压挖掘机回转装置的设计 长沙学院
第2章整机性能参数的确定与计算 2.1 主要性能参数 斗容量 0.1M3 整机使用质量（含配重） 2940㎏ 其中预估：上车 1990㎏ 下车 910㎏ 表2.1 结构质量分配及其质心坐标预估（坐标原点为回转轴线接地点）： 注：挖掘机工作装置总质量为92KG，其质心坐标随工作状态而变化，未列入此表。
柴油机型号 JC480 额定功率 22.4KW 2400r/min 29.4KW 2900r/min 行驶速度范围: =0～2.32 km/h 低速范围 V I =0～3.84 km/h 高速范围 V Ⅱ 最大爬坡角(第Ⅰ速度范围) 30o 轨距 1180 mm 每侧履带接地尺寸(长×宽) 1250×300 mm r=173 mm 驱动轮动力半径 k 运输工况外形尺寸(长×宽×高) 3200×1480×2540 液压系统参数: 行走液压系统 额定油压 16 MPa 流量 20 L/min 空载时系统背压 1.5MPa 挖掘工作装置液压控制系统 额定油压 16MPa 流量 20L/min 液压回转装置控制系统 液压马达型号 INM05-200 额定油压 16MPa 流量 8L/min 转速范围 0～100rmp 最大工作压力 25MPa 最大输出扭矩 2900N.m 额定输出扭矩 1500N.m 静制动力矩 3000N.m 驱动小齿轮齿数 12 回转支承内齿圈齿数 86 啮合模数 5 mm
卸载稳定性计算工况如图2.1所示 3 =1.154 L 4 L =0.575 5
2.3.2 工作稳定性计算 挖掘机在挖掘作业过程中，当工作臂铲斗内土方和挖掘阻力形成向前翻倾力矩时，有可能造成整机失稳，必须进行工作稳定性计算。 挖掘机作业稳定性计算应取典型的挖掘工况：即挖掘机应采用纵向挖掘挖掘作业，斗杆垂直于地面，斗齿尖位于停机面以下H深处（取H=0.5m），采用铲斗油缸挖掘，切向挖掘阻力W 1 垂直于停机面，计算工况见图2.2。 挖掘作业时，倾翻边缘作用点为着地履带前边缘A点，其稳定系数K应≥1。 图中，G 1－动臂油缸重力，G 1 =0.2N G 2——动臂重力，G 2 =1N G 3——斗杆油缸重力，G 3 =0.39N G 4——铲斗油缸重力，G 4 =0.31N G 5——斗杆重力，G 5 =0.47N G 6——铲斗满负荷（含土）重力，G 6 =2.55N
行星齿轮减速机主要传动结构为：行星轮，太阳轮，外齿圈。行星减速机因为结构原因，单级减速最小为3，最大一般不超过10，常见减速比为：，减速机级数一般不超过3，但有部分大减速比定制减速机有4级减速。相对其他减速机，行星减速机具有高刚性、高精度(单级可做到1分以内)、高传动效率(单级在97%-98%)、高的扭矩/体积比、终身免维护等特点。因为这些特点，行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，提升扭矩，匹配惯量。行星减速机额定输入转速最高可达到18000rpm(与减速机本身大小有关，减速机越大，额定输入转速越小)以上，工业级行星减速机输出扭矩一般不超过2000Nm，特制超大扭矩行星减速机可做到10000Nm以上。工作温度一般在-25℃到100℃左右，通过改变润滑脂可改变其工作温度。 行星齿轮减速机构成及意义、特点 行星减速机主要传动结构为:行星轮,太阳轮,外齿圈. 行星减速机因为结构原因,单级减速最小为3,最大一般不超过10,常见减速比为:减速机级数一般不超过3,但有部分大减速比定制减速机有4级减速. 相对其他减速机,行星减速机具有高刚性,高精度(单级可做到1分以内),高传动效率(单级在97%-98%),高的扭矩/体积比,终身免维护等特点. 因为这些特点,行星减速机多数是安装在步进电机和伺服电机上,用来降低转速,提升扭矩,匹配惯量. 减速机额定输入转速最高可达到18000rpm(与减速机本身大小有关,减速机越大,额定输入转速越小)以上,工业级行星减速机输出扭矩一般不超过2000Nm,特制超大扭矩行星减速机可做到10000Nm以上.工作温度一般在-25℃到100℃左右,通过改变润滑脂可改变其工作温度. 行星减速机的几个概念: 级数:行星齿轮的套数.由于一套星星齿轮无法满足较大的传动比,有时需要2套或者3套来满足拥护较大的传动比的要求.由于增加了星星齿轮的数量,所以2级或3级减速机的长度会有所增加,效率会有所下降.
挖掘机回转机构的设计 单斗液压挖掘机回转机构的回转时间约占整个工作循环时间的50~70﹪，能量消耗约占25~40﹪,回转液压油路的发热占系统总发热量的30~40﹪,因此合理选择回转机构诸参数,对提高生产率,减少冲击,改善司机的劳动条件有十分重要的作用。 对回转机构的要求是： 1.在角加速度和回转力矩不超过允许值的条件下,尽可能缩短回转时间。在回转部分惯性已知的情况下，角加速度的大小受最大回转扭矩的销限制，改扭矩不应超过行走部分与地面的附着力矩。 2.回转时工作装置的动载系数不应超过允许值。 3.回转能量损失应最小。 4.1 回转机构参数的选择 在总体设计阶段，计算转台最佳转速时需要预先确定转台的转动惯量，起动力矩和制动力矩，转角范围，这些参数的正确选择、对回转机构的运动特性是有决定意义的。 （1）转台的转动惯量 根据最常用工作装置和最常遇到的工况来估算转台的转动惯量，根据经验公式计算满斗回转和空斗回转转动惯量。 本机采用的是反铲工作装置，可按下列经验公式估算。 满斗回转： 353 )128(J G kg m =⋅ 空斗回转： 305 3)72(J G kg m =⋅ （2）回转起动和制动力矩的确定 回转最大起动力矩和最大制动力矩不应超过行走部分和地面的附着力矩M ϕ。 当机械制动时可取.8~0.90B M M ϕ=,仅靠液压制动时可取.5~0.70B M M ϕ=，B M 为作用在转台上的最大制动力矩。 履带式液压挖掘机对地面的附着力矩可按下式求得：
4 34910M G ϕ= ()N m ⋅ 式中 G ——整机重量（t ） ϕ——附着力矩，对平履带板取0.3，对带筋履带板取0.5。 挖掘机的履带板推荐为平履带板，ϕ=0.3。 在实际设计中，仅靠液压制动，所以其制动力矩.5~0.70B M M ϕ=，确切的取0.6B M M ϕ=。 作用在转台上的最大起动力矩一般小于最大制动力矩，其比值对纯液压制动为01B S M M C η==，当采用高速油马达时取0η=0.78，当采用低速大扭矩油马达时 取0η=0.85。 （3）转角范围ϕ 一般中小型挖掘机转角范围ϕ一般在75º～135º之间，标准转角范围ϕ一般选在90º～120º间（推荐ϕ=100º）。 4.2 最佳转速计算 确定转台最佳转速的原则是在经常使用的转角范围内，在角加速度和回转力矩不超过允许值的情况下，请尽可能缩短回转时间。 确定最佳转速的确定与转台速度图的形式有关。本次设计的挖掘机采用的是无匀速运动阶段的三角形速度图的形式，所以转台最佳转速为： max n 4.3 回转功率的计算及回转马达的选取 由转台回转力矩 0 max 9550S NR n M η=⇒N 本次设计的挖掘机的回转机构的回转马达采用高速方案，高速方案是由高速液压马达经齿轮减速箱带动回转小齿轮饶回转支承上的固定齿圈滚动，促使转台
⑴有利二物料的自由流动，因此铲斗内壁不宜设置横向缘，棱角等斗底的纵向剖面形状要适合各种物料的运动规律。 ⑵要使物料易于卸净，用于粘于的铲斗装卸时不易卸净，因此延长了作业循环时间，降低了有效斗容量，因此可采用强制卸土板的粘土铲斗。 ⑶为了便于物料的铲装，装入物料不易掉出，铲斗宽度与物料颗料直径之比应大于4：1，当此比值大于50：1时颗粒尺寸的影响可不考虑，视物料为均质。 ⑷装设计齿有利于增大铲斗与物料刚接触时的挖掘线比压，以便函切入或破碎阴力较的物料。 2.2 回转机构方案设计 单斗液压挖掘机回转机构的回转时间约占整个工作循环时间的50～40%。回转液压油路的发热量约占液压系统总发热量的30～40%。因此合理地确定回转机构的液压油路和结构方案，正确选择回转机构诸参数，对提高生产率，改善司机的劳动条件，减少工作装置的冲击等具有十分重要的意义 2.2.1 对回转机构的基本要求 1)在加速度和回转力矩不超过允许值的前提下，应尽可能缩短回时间。在回转部分惯性已知的情况下，角加速度的大小变最大的回转扭掩蔽的限制该扭矩不应超过行走部分与地面的附着力矩。 2)回转机构的动载荷系数不应超过允许值，非全回转的挖掘机回转时，工作装置不应碰撞定位器。 3)回转能量损失最小 2.2.2 回转机构的选择 回转机构分为全回转式和半回转式，悬挂式液压挖掘机通常采用半回转的的回转机构，回转角度一般等于或小于180o本次设计为履带式液压挖掘机，因此采用全回转式回转机构。 全回转的回转机构，按液动机的结构形式可分为高速方案和低速方案两类。由高速液压马达经齿轮减速成器带动回转小支承上的回定齿圈动，促使转台转的称为高速方案。其低速大扭矩液压马达直接带支回转小齿轮促使转台回转的称为低速方案。在高速方案中，通常采用行星齿轮减速成箱减速。行星齿轮减速成箱，虽然加工要求较高，但可用一般渐开线齿廓的模数铣刀进行加工，结构也比较紧凑，速成比大，受力好。因此获得广泛的应用，高速方案一般采用斜轴式液压马达驱动的回转机构。此方案结构比较紧凑，速比大，受力好，回此在液压挖掘机中获得广泛的应用，本次设计将采用斜轴式液压 马达驱动的回转机构。高速方案还有以上优点：高速成液压马达体积小，效率高，不需要背压补油，便函于设置小制支器发热和功率损失小，工作可靠。 2.2.3 制动器的选择 制动器应满足工作安全可靠，制动平稳，操纵轻便灵敏等要求，在对回转机构采用了钳盘式制动器。因为通过试验与蹄式制动器相比，它具有下优点： 1)钳盘式制支器所产生的制动力矩比较半稳由于它无增力作用其效率系数K与磨擦系数u为直线关系。 2)由于制动盘都暴露在外，因此通风良好，旋转时还有自洁作用，热稳定性好，基本上无热衰退现象，在连续多次使用情况下制动力矩变化很小，甚至在恶劣工况下仍能正常使用。 3)维修方便，不需要经常调整间隙。 4)制动磨擦衬片磨擦均匀，使用寿命也比较长。但其也存在一些缺点，需采取措施减小及至消除。 2.3 液压系统方案设计 按照挖掘机各个机构和装置的传动要求，把各种液压元件用管路有机地连接想来的组合体叫做挖掘机的液压系统，液压系统的功能是把发动机的机械能以油液为介质，利用液压泵转变为液压能进行传送，然后通过液压缸和液压马达等执行元件转返为机械能实现各种动作。2.3.1 单斗液压挖掘机的作业过程包括下列几个间歇动作
挖掘机知识点 挖掘机知识点 2011年01月09日 单斗液压挖掘机基本组成 组成:工作装置、回转机构、行走机构、动力装置、液压系统、辅助系统 工作装置:反铲、正铲、抓斗、起重等 单斗液压挖掘机的基本类型按用途通用型—中小型挖掘机专用型—大型挖掘机;按工作装置铰接式伸缩臂式;按行走装置履带式轮胎式步履式汽车式拖式 ;按回转机构全回转半回转;特殊用途 液压挖掘机的优点:性能提高，工作品种扩大。简化结构、易损件少、机重小。传动性改善，工作平稳、安全可靠。机构布置合理紧凑。操作简便、灵活。易实现“三化”、提高质量。易于实现自动化。元件精度高，装配严格。 工作装置的类型反铲、正铲、装载、抓斗、起重、破碎、剪切等装 工作尺寸: 反铲装置是最大挖掘深度和最大挖掘高度;正铲装置是最大挖掘高度和最大挖掘半径。 最大挖掘力(挖掘机反铲装置的)决定于液压系统的工作压力，液压缸尺寸、各液压缸间作用力、整机的稳定性和路面的附着情况。 包络图挖掘机在任一正常工作位置时，所能控制到的工作范围。 主要工作尺寸最大挖掘深度最大挖掘半径最大卸载高度最大挖掘高度 挖掘轨迹挖掘机的工作装置在任一位置工作时，斗尖的运动路径。 确定参数的方法类比法经验公式法按标准选定法理论分析计算法 第二章反铲工作装置
动臂结构整体式动臂分为直动臂弯动臂小弯臂三节弯臂特点:动臂结构 简单、价廉，刚度大;替换工作装置较少，通用性较差;配备几套完全不同的工作装置。组合式动臂油缸连接拐臂式螺栓连接伸缩式。特点工作尺寸和挖掘力可 以根据作业条件的变化进行调整。合理地满足各种作业装置 的参数和结构要求，替换也方便。 铲斗结构的要求:有利于物料的自由流动，物料易于卸净。装进铲斗的物料不 易掉出,斗齿的材料、形状使铲斗挖掘阻力小，耐磨，易于更换。 机构自身几何参数第一类—原始参数决定机构运动特性的必要参数，主要选 择长度参数。 第二类—推导参数由第一类参数推算出来的参数，为运算中需要的角度。 第三类—特性参数作方案分析比较的参数。 挖掘力是液压工作油缸在泵的最大工作压力作用下单独工作时，在斗齿上的最 大力。 挖掘阻力是在挖掘作业中的最主要载荷，外部作用于挖掘装置上的阻力。关系:大小相等，方向相反。 闭锁的概念1. 什么是闭锁—油缸二腔封闭，与高压油路切断。2. 闭锁力——封闭油缸承受的最大作用力。3. 闭锁腔——主要承受被动作用力的压力腔。4. 闭锁压力——闭锁腔承受的最大压力。5. 闭锁不破坏的条件—P闭> P外。 计算工况的选择原则受力较大的工作位置;特殊要求的工作位置;主要工作区 挖掘力充分发挥 增加闭锁力的措施加大油缸直径;采用双缸;加大局部过载阀的压力;改变铰 点。 工作装置的设计原则1. 满足任务书要求，满足作业范围和工作要求，性能先进，行驶稳定性好。2. 整机挖掘力的大小及其分布合理;3. 功率利用好，生产率
行星减速机原理 行星减速机，是一种常用于工业和机械轴传动系统中的减速齿轮装置，其结构紧凑、传动效率高、扭矩大等特点使它在众多机械设备中得到了广泛应用。本文将详细介绍行星减速机的原理。 一、行星减速机的组成 行星减速机由太阳轮、行星轮、内齿圈和输出轴组成。太阳轮在行星轮外侧旋转，行星轮通过行星架与内齿圈相连，内齿圈固定在壳体上，输出轴则连接在行星架上。 二、行星减速机的原理 行星减速机的原理基于牛顿第二定律，即F=ma（力等于质量乘以加速度）。当太阳轮以高速旋转时，它会对行星轮和内齿圈施加力，导致它们产生旋转。由于内齿圈被固定，它不能旋转，所以其它所有部件都必须绕着它旋转。行星轮通过行星架与内齿圈相连，行星架则能沿着内齿圈的轨迹移动。因此，当太阳轮驱动行星轮旋转时，行星轮会通过行星架产生旋转和移动，最终将转动力传递到输出轴。 行星减速机的减速比取决于太阳轮、行星轮和内齿圈的齿轮比例。如果太阳轮齿轮数量大于行星轮的齿轮数
量，那么减速比就会大于1。相反，如果太阳轮的齿轮数量小于行星轮的齿轮数量，那么减速比将小于1。此外，由于行星轮可以移动，行星减速机还可以进行两级或三级减速。 三、行星减速机的应用 行星减速机在机床、挖掘机、输送机及医疗设备等领域的应用非常广泛。其中，高精度的数控机床和自动化生产线需要行星减速机能够提供高扭矩、精密控制和低噪音的传动能力。 此外，行星减速机还经常用于工业机械上，如风机、泵和压缩机等。这些设备需要更加复杂的传动装置来处理大扭矩和高速度要求。 总之，行星减速机由于其结构紧凑、传动效率高、扭矩大等特点，一直是工业和机械设计中的重要组成部分。通过本文的介绍，相信您已经对行星减速机的原理有了深入的了解。
内齿圈回转支承 一、引言 回转支承作为一种重要的机械部件，广泛应用于各种工业领域，如港口机械、冶金设备、建筑工程和风力发电等。其中，内齿圈回转支承作为一种特殊类型的回转支承，因其具有较高的承载能力和稳定性，逐渐受到业界的关注。本文将对内齿圈回转支承的工作原理、结构特点、性能优势和应用领域进行详细介绍。 二、内齿圈回转支承的工作原理 内齿圈回转支承主要由中心轮、行星轮和内齿圈组成，其工作原理基于行星轮的运转。当中心轮转动时，行星轮在中心轮的带动下绕自身轴线旋转，同时行星轮的边缘与内齿圈啮合，使内齿圈产生旋转运动。通过这种方式，内齿圈回转支承能够实现主动和从动之间的转动传输。 三、内齿圈回转支承的结构特点 1.承载能力强：内齿圈回转支承的行星轮和中心轮采用高强度材料制造，具有较大的接触面积和较高的弯曲强度，能够承受较大的径向和轴向载荷。 2.传动效率高：由于行星轮与内齿圈的啮合紧密，内齿圈回转支承的传动效率较高，能够保证设备的稳定运行。 3.旋转范围大：内齿圈回转支承可以实现连续旋转，旋转角度可达360度，且旋转平滑，无明显波动。 4.维护方便：内齿圈回转支承的结构简单，拆装方便，便于维护和保养。 四、内齿圈回转支承的性能优势 1.高稳定性：内齿圈回转支承具有较高的稳定性，能够保证设备的长期稳定运行。
2.长寿命：由于其高强度材料和高精度制造工艺，使得内齿圈回转支承的使用寿命较长。 3.抗疲劳性能好：在承受载荷时，内齿圈回转支承能够有效地分散载荷，降低应力集中，提高抗疲劳性能。 4.振动小：内齿圈回转支承的结构设计能够有效地减少振动和噪音，提高设备的运行平稳性。 5.适用范围广：内齿圈回转支承可广泛应用于各种类型的机械和设备中，如冶金设备、港口机械、建筑工程和风力发电等。 五、内齿圈回转支承的应用领域 1.冶金设备：冶金行业中的高炉、连铸机等设备需要大型的内齿圈回转支承来实现设备的转动传输。其高承载能力和稳定性能够满足冶金设备的高强度运行需求。 2.港口机械：港口机械中的集装箱起重机、装船机等设备需要大型的内齿圈回转支承来支撑和传输动力。其大旋转范围和高效率能够提高港口机械的工作效率。 3.建筑工程：建筑工程中的塔吊、挖掘机等设备需要用到内齿圈回转支承来传递动力和支撑载荷。其高承载能力和长寿命能够保证建筑工程的顺利进行。
在工程机械领域中，履带式挖掘机的行走主要是靠行走马达(轴向柱塞马达)实现的，与一般的减速器输出有所区别，输出转速和扭矩的部位是减速器的壳体(内齿圈)。行走马达主要由液压马达和减速器两部分组成。以6 t～8 t 的小型挖掘机为例，在满足挖机结构可靠性的同时也要节省整机的空间，因此行走马达的体积在设计时也要尽量小，由于轴向柱塞马达输出的转速高，转速和扭矩在一定条件下成反比，为了使马达能够高效运转，只能通过增加减速器部分将高速的马达转速降低以实现扭矩的增大。为了达到既控制整机空间又降低液压元件成本的目的，使得带行星减速器的液压马达在工程机械行业应用非常广泛。 1 行星减速器的工作原理 行走马达行星减速器主要由行星轮、太阳轮、行星架、壳体(内齿圈)组成，如图1所示。减速比的大小由几级减速比的乘积决定，级数越多，减速比越大，输出的速度越小，扭矩越大。 根据不同的减速要求，可采用一级减速器或二级减速器，通过二级减速可以使速度变得更低。减速器的作用是将输入进来的高转速通过齿轮间传动后将速度降低再输出的过程。行走马达的减速器是由二级减速实现的，一级减速由一级行星轮、一级太阳轮和一级行星架组成，二级减速由二级行星轮、二级太阳轮和马达体(行星架)组成，马达体可以看做是一个固定不动的机构。 如图1所示，液压马达工作输出的转速经传动轴6带动一级太阳轮3(齿数10)转动，一级太阳轮又带动一级行星轮1(齿数43)转动，一级行星轮1自转的同时又在壳体(齿数98)内做圆周运动，带动一级行星架2旋转，一级行星架的旋转带动二级太阳轮5(齿数18)旋转，二级太阳轮又带动二级行星轮4(齿数39)旋转，由于马达体7是静止的，因此二级行星轮将动力传给了最外面的壳体，由一级行星轮和二级行星轮的旋转速度通过差补最终实现壳体的匀速转动。当输入的转速不同时，通过传动比即可得到相应的输出转速。行星减速器工作原理简图如图2所示。
挖掘机的结构与工作原理 挖掘机是一种常见的工程机械设备，广泛应用于土木工程、建造工程、矿山开 采等领域。它具有强大的挖掘能力和灵便的操作性能，能够有效地进行土方作业、挖掘、装载和平整等工作。本文将详细介绍挖掘机的结构和工作原理。 一、挖掘机的结构 挖掘机主要由下述几个部份组成： 1. 机身：机身是挖掘机的主体部份，包括驾驶室、发动机舱、操作平台等。机 身通常由钢板焊接而成，具有足够的强度和刚性，以承受各种工作条件下的载荷和振动。 2. 行走机构：行走机构是挖掘机的挪移部份，包括履带、驱动轮、张紧轮等。 履带通过驱动轮的驱动，使挖掘机能够在各种地形上自由行驶，并具有良好的抓地力和稳定性。 3. 旋转机构：旋转机构是挖掘机实现回旋和转动的部份，包括回转座、回转马达、回转齿圈等。它使挖掘机能够360度无死角地旋转，实现精确定位和操作。 4. 液压系统：液压系统是挖掘机的动力来源，包括液压泵、液压缸、液压阀等。液压系统通过液压油的流动和压力传递，实现挖掘机各部件的动作，如挖掘臂的伸缩、铲斗的升降等。 5. 挖掘装置：挖掘装置是挖掘机的核心部份，包括挖掘臂、斗杆和铲斗。挖掘 臂和斗杆通过液压缸的伸缩实现伸长和缩短，铲斗通过液压缸的升降实现铲取和卸载。 二、挖掘机的工作原理 挖掘机的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 动力传递：挖掘机的动力来自发动机，通过传动装置将动力传递给行走机构和液压系统。发动机产生的动力经由传动装置传递给行走机构，驱动挖掘机在工地上挪移；同时，一部份动力经由液压泵传递给液压系统，驱动挖掘装置的动作。 2. 液压系统：挖掘机的液压系统起到关键的作用，它通过液压泵将发动机输出的动力转化为液压能，再通过液压缸将液压能转化为机械能。液压系统中的液压油在泵的作用下，通过液压管路流动到液压缸内，推动液压缸的活塞运动，实现挖掘装置的各种动作。 3. 操作控制：挖掘机的操作控制主要通过控制杆和控制阀来实现。驾驶员通过控制杆控制挖掘机的行走、回旋、挖掘臂和铲斗的动作，通过控制阀调节液压系统的工作压力和流量，实现对挖掘装置的精确控制。 4. 挖掘作业：挖掘机的主要工作是进行土方作业和挖掘作业。在土方作业中，挖掘机通过挖掘臂和铲斗将土壤或者石料挖取到铲斗中，然后升降铲斗，将挖取的土壤或者石料装载到运输车辆或者堆放区；在挖掘作业中，挖掘机通过挖掘臂和铲斗对地面进行挖掘，如挖掘基坑、沟渠等。 总结： 挖掘机作为一种重要的工程机械设备，具有复杂的结构和多样的工作原理。它通过液压系统的动力传递和操作控制，实现了高效的土方作业和挖掘作业。挖掘机的结构和工作原理的理解对于操作人员和维修人员来说至关重要，惟独深入了解挖掘机的结构和工作原理，才干更好地操作和维护挖掘机，提高工作效率和安全性。
行星摩擦式无级变速器原理 一、引言 行星摩擦式无级变速器（以下简称行星变速器）是一种重要的传动装置，被广泛应用于机械传动系统中。它具有结构简单、传动效率高、 变速范围大等优点，是目前最为成熟的无级变速器之一。本文将从行 星变速器的结构、工作原理和优缺点三个方面进行详细介绍。 二、行星变速器的结构 行星变速器主要由太阳轮、行星轮、内齿圈和摩擦片等组成。其中， 太阳轮和内齿圈固定不动，行星轮则通过支架与太阳轮相连，并绕着 太阳轮旋转。摩擦片则分别放置在每个行星轮与支架之间。 三、行星变速器的工作原理 当输入轴（即太阳轮）旋转时，它会带动所有的行星轮绕着自身旋转。同时，由于每个行星轮都与内齿圈相连，因此内齿圈也会跟着旋转。 在这个过程中，摩擦片起到了关键作用。当输入轴旋转时，摩擦片会 受到太阳轮的力，从而与行星轮产生摩擦。由于摩擦片的材料和表面
处理方式不同，因此它们之间的摩擦系数也不同。在某些情况下，由于摩擦片之间的差异，某个行星轮会被锁死，无法继续转动。 当一个行星轮被锁死时，内齿圈就会绕着它旋转。而由于内齿圈是固定不动的，因此输出轴（即内齿圈）的转速就会变化。通过控制每个摩擦片之间的压力大小和位置关系，可以实现输出轴转速无级调节。 四、行星变速器的优缺点 行星变速器具有以下优点： 1. 结构简单：相对于其他类型的无级变速器来说，行星变速器结构更为简单明了。 2. 传动效率高：由于没有多余的传动机构和能量损失，在传递动力时效率更高。 3. 变速范围大：可以实现较大范围内的转速调节。 但同时也存在以下缺点： 1. 噪音较大：在高负载情况下容易产生噪音。
2. 摩擦片易磨损：由于摩擦片的摩擦作用，容易造成磨损和故障。 3. 变速步进较大：相对于其他类型的无级变速器，行星变速器的变速步进较大。 五、结论 行星变速器是一种常见的传动装置，具有结构简单、传动效率高、变速范围大等优点。但同时也存在噪音大、摩擦片易磨损和变速步进较大等缺点。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的传动装置。
挖掘机回转齿圈修复一法 挖掘机在作业过程中回转齿圈承受很大的冲击载荷，当挖掘机倾斜时，受力状态更为不利。一般挖掘机运转35万h左右时，回转齿圈轮齿即可能出现压溃或压断现象，两半齿圈接合部位齿形磨损及断齿现象尤为严重。实践证明，采用镶块焊接修复回转齿圈既简便快捷，又能保证整机性能。 1焊前准备 (1)根据齿圈损坏情况，确定固定孔的位置和需要更换的损坏段，然后将要更换的一段齿用气割割下。 (2)依照需要修复的齿圈部位，加工制作镶块，或从另一个旧齿圈相应的部位，在保证节距的情况下，截出一段较完好的轮齿，并将对接处气割出坡口形状。 (3)确定镶块固定孔的位置，打孔将其固定在齿圈相应部位，注意必须保证固定孔位置的准确性。 (4)为了保证焊缝有较高的强度，能承受较大的冲击和振动，选用直径为Φ4 mm的结507焊条，焊条使用前应在250～350 ℃温度下烘烤1 h。
(5)采用AX3500直流弧焊机直流反接法焊接，电流为130～140 A。 2焊接工艺 (1)焊前预热，用2把大号气焊枪对焊面加热至200 ℃左右。 (2)采用回火焊道法，后一道焊缝对前一道焊缝起到回火作用，有利于消除前一道焊缝产生的淬硬组织。 (3)因坡口较大，焊第一道焊缝时，应焊得略薄一些，以降低熔宽，减少钢材的含碳量。施焊时，焊条向前倾斜15°左右，直线前进，收弧时要注意填满弧坑，避免产生弧坑裂纹。焊完后用尖头小锤迅速锤击焊缝及两侧，松驰应力，直至焊缝出现密布的麻点。待焊缝冷却200 ℃左右时再继续施焊。 (4)第1道焊缝以后每道焊缝施焊方法与第1道相同，焊条可略有摆，为了避免出现气孔，不要摆太大。 (5)焊后为了消除淬硬组织和应力，用氧乙炔火焰将焊缝及两侧加热到600～650 ℃左右，保温20 min，然后用石棉、熟石灰粉末或干砂覆盖焊缝，使之缓慢冷却至室温。
挖掘机回转齿圈中内齿圈与外齿圈的优缺点 前言： 回转机构是挖掘机重要的组成部分，其回转工作比重占到整个挖掘机工作循环的65%~75%，因此，回转机构的动态性能对挖掘机整机性能影响甚大，是挖掘机整机设计水平的重要标志，也是回转机构设计的关键技术之一。然而，挖掘机工作环境十分恶劣，受载复杂，回转机构的动态特性异常复杂，回转机构的振动机理亦未完全明了，尤其是回转机构与挖掘机工作装置、回转机构内部相互祸合关系和振动规律没有探明，严重的降低了挖掘机正常运行的可靠性，阻碍了挖掘机深层次发展。大齿圈与小齿轮啮台过程中，由于承受重载、冲击及交变循环应力，使用初期出现啃刮现象，啃刮部位多在大齿圈齿根和小齿轮齿顶，随着在齿表面及次表面出现明显的金属流动，在齿顶和齿端面出现棱边，齿面压陷，产生永久变形。一般当齿厚减去1/3 时即告失效。 一、回转系统的工作原理挖掘机回转系统由回转液压系统和回转结构装置组成，中型挖掘机回转液压系统一般是阀控回转马达系统。回转动作时，挖掘机的司机室、工作装置和油箱等随回转平台一起转动。图 1 为回转系统的工作原理示意图。 回转启动时，回转换向阀开启，液压系统输出高压油驱动回转马达转动，回转马达通过马达内部的行星齿轮减速机构将马达的转速和扭矩传递给回转支撑的外圈，克服摩擦力矩、风阻等其他阻力使
回转平台加速，驱使回转平台转动到理想工作位置; 回转制动时， 关闭回转换向阀，液压系统输出制动力矩使回转马达减速，继而控制回转平台减速、制动。 挖掘机回转装置包括两个部分: 起支承作用的回转支承装置和 驱动转台转动的回转传动装置。回转支承装置又称转盘轴承或特大型轴承，是连接两相对回转部件的重要传动元件，一方面它可以使两部件实现相对回转运动，另一方面又可以承受来白两部件的径向、轴向载荷以及倾覆力矩. 挖掘机回转支承位于上平台和底架之问，如图1 所示，回转支承主要由内座圈6、外座圈4、滚动体（滚珠、滚柱或锥形滚孔等组成，内齿圈7与回转支承内座圈 6 做成一体，并通 过齿轮传动接受来白回转减速齿轮8 的回转驱动力，回转减速齿轮8 与输出花键轴9 通过渐开线花键连接。回转支承内座圈6通过螺钉 与下部行走装置梁架 5 刚性相连，回转支承外座圈4通过螺钊一与 上部回转平台底板3刚性相连. 挖掘机工作装置作用在转台上的垂直载荷、水平载荷和倾覆力 矩传输路径为:回转支承的外座圈*滚动体*内座圈*下车架。当回转减速齿轮8 受到回转驱动力的作用与内齿圈啮合传动时，回转减速齿轮绕白身的轴线白转，同时受到来白内齿圈的反作用力，反作用力通过回转减速器安装法兰传递到回转平台底板上，使得上部回转平台与行走装置梁架发生相对回转，实现挖掘机的回转运动。 二、回转齿轮磨损原因的分析 1、设计与制造形成的基节误差齿轮副啮合必须节距相等和相互
结合齿圈的作用 前言 齿圈是机械设备中常见的零件之一，广泛应用于各种传动装置中。它的作用是实现转速和力的传递，同时承受载荷和反扭矩。在本文中，我们将探讨齿圈的作用以及它在不同领域中的应用。 齿圈的基本原理 齿圈由一系列均匀分布的齿轮组成，它们之间通过啮合来实现转速和力的传递。通常，一对啮合的齿轮中，一个称为主动齿轮，另一个称为从动齿轮。主动齿轮通过旋转带动从动齿轮旋转，从而实现了转速的传递。在这一过程中，主动齿轮的齿数决定了传动比，从而决定了输出转速和扭矩的大小。 齿圈的作用 齿圈在机械传动中起着至关重要的作用，它具有以下几个方面的作用： 1. 实现转速传递 齿圈通过啮合实现了转速的传递。当主动齿轮转动时，从动齿轮将以不同的速度旋转，这使得齿圈可以将输入转速转换为所需的输出转速。这在许多机械设备中非常重要，例如汽车变速器、工业机械等。 2. 实现力的传递 除了转速传递，齿圈还能够实现力的传递。当主动齿轮承受载荷时，通过啮合作用，载荷将传递给从动齿轮，从而实现了力的传递。这使得齿圈在承载高载荷的设备中起到了关键作用，例如风力发电机、船舶推进装置等。
3. 承受载荷和反扭矩 齿圈作为机械传动装置的一部分，必须能够承受载荷和反扭矩。在使用过程中，齿圈要承受由载荷带来的压力，并能够抵抗由反扭矩产生的力。因此，在设计齿圈时，需要考虑材料的强度和齿轮的尺寸，以确保齿圈能够满足使用要求。 齿圈的应用 齿圈广泛应用于各种机械设备中，下面我们将介绍几个常见的应用领域。 1. 汽车工业 在汽车工业中，齿圈被广泛应用于变速器和差速器中。变速器通过齿圈的啮合来实现不同的齿比，从而通过改变输出转速和扭矩来满足不同的行驶需求。差速器则常用于驱动两个轮子的动力分配，使得车辆能够在转弯时保持稳定。 2. 工业机械 在各种工业机械设备中，齿圈也起着重要作用。例如，齿轮传动装置被广泛应用于起重机、挖掘机、钻机等设备中，用于实现重物的提升和转动。此外，齿圈还被用于控制阀门的开关，以及传动和转向装置等。 3. 能源装备 在能源装备中，齿圈也有广泛的应用。例如，风力发电机使用齿圈将风轮的转速转换为发电机所需的输出转速。水力发电机和燃气涡轮机等也使用齿圈来实现转速的传递和力的承载。 4. 航空航天 在航空航天领域，航空发动机和飞机起落架等设备都使用到齿圈。航空发动机中的齿圈用于转动涡轮，将燃烧室产生的高温高压气体转化为动力。飞机起落架中的齿圈则用于承受起落架的重量和冲击力。
挖掘机大小臂连接轴销磨损原因及改进措施 挖掘机在全国范围内已经被大量应用，大小臂与挖斗之间连接的轴销经常在使用中出现磨损或者断裂问题，进一步影响了挖掘机的正常工作。文章主要分析了挖掘机工作原理，挖掘机轴销概述，轴销出现磨损的成因，断裂成因分析，大小臂连接轴销磨损改进措施。 标签：挖掘机；大小臂；轴销磨损 1 挖掘机工作原理 挖掘机在建筑工程、水利施工、铁路与公路建设、矿山与石油施工与军事工程等中广泛进行了应用。挖掘机在运输工况时，在路面条件很好的情况下，使用4×2驱动，在路面条件比较差或者产生的坡道较大时，可以把前桥接通器结合，也就是4×4驱动。 挖掘机主要有回转、工作与行走装置。其中工作装置又包括了斗齿、侧齿、动臂、连杆和铲斗，工作基本原理是连接杆，利用伸缩液压缸促使各个部分积极运动，进一步产生了提升、装卸等操作。回转装置则具体包括了回转支承、回转平台和回转机构，而燃油箱、驾驶室、动力系统和转台构成了回转平台。回转平台与螺栓将回转支承的外座连接在一起，滚动体并没有存在于内外座之间。回转机构的壳体在回转平台上实施固定，同时在小齿轮和回转支承内实现了圈积啮合，回转平台中心线小齿轮不仅可以围绕其进行公转，还能够与自身的轴线进行围绕旋转。行走装置对机器整体进行了支撑，它能够对机器整体重量有效承受。 挖掘机具体是通过先导油泵分别串联柴油机驱动与主泵，传送高压油分别到先导控制阀与多路换向阀。在各路阀中的执行元件连接油液油路时利用先导控制阀，进一步启动了对应的机构进行运动，带动了一系列的操作如挖掘与破碎。各个部门在整体操作过程中可以单独或者综合运作，有效产生了双泵合流，在提高工作效率中发挥了积极作用。通过马达驱动减速机和小齿轮回转支承内齿圈发生啮合运动进而促使挖掘机上部分实施回转操作。利用马达驱动减速机可以在运行机器过程中有效引起附带移动，最大程度上防止了由于地面出现摩擦力使其发生前进、倒退与转向，此时还可以合理划分行走速度，分别是高档和低档，机器在场地中快速移动称为高档，工作时产生的行走速度便是低档。在操作中，可以按照不同的操作要求选择各种操作方式，彻底提升发动机的功率，降低能耗，提升整体操作效率。 2 挖掘机轴销概述 2.1 轴销的结构 如图1，连接轴销时可以采用T型结构，其中实心圆柱面作为了A-A剖面，前部分属于锥形，有利于在工作中实施穿插安装操作，后部分属于圆柱形，有效
挖掘机回转支承齿轮副侧隙理论计算 一、齿轮副侧隙相关数据计算： 一、1计算中心距： 已知齿轮模数m 1=m 2=7,齿数z 1=13,z 2=86,压力角а1=а2=20o ，变成系数X 1=,X 2= 由上面参数能够求出啮合角： 010915.02020tan 13 86)5.01.0(2tan )(2' inv 1212=+--=+--=o o inv inv z z x x ααα 查《机械原理与机械设计》上册表8-1渐开线函数表，o 084.18'518'==o α 中心距变更系数： 41891.0)108.18cos 20cos (21386)1'cos cos (212-=--=--=o o z z y αα 因此理论中心距： 58.252741891.0)1386(72 1)(21'12=⨯--⨯⨯=+-=+=ym z z m ym a a 设计图纸的尺寸为：a=±，与理论相差△= 计算齿厚误差： 已知761.0439.0200.08-1227.205,55.331+ +==W W ,依照GB/T13924-2020公式,E19 关于外齿轮： r o r o n r n wmi sni r o r o n r n wms sns F F a F a E E F F a F a E E 26.0085.020tan 72.020cos 08.0tan 72.0cos 26.020tan 72.020 cos 0tan 72.0cos 1111--=--=-==+=+= 由于小齿轮齿圈径向跳动Fr 未给出，考虑到回转减速机小齿轮精度高，故小齿轮的几何偏心对侧隙阻碍不大，能够忽略不计。即 085 .00 11-==sni sns E E 关于内齿轮：
第二章挖掘机的基本构造及工作原理 第一节概述 一、单斗液压挖掘机的总体结构 单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等，如图所示。
常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和 驾驶室等都安装在可回转的平台上，通常称为上部转台。因此又可将单斗液压挖掘机概括成 工作装置、上部转台和行走机构等三部分。 工作装置——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液 压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路 上部转台——①发动机、② 减震器主泵、③主阀、④驾 驶室、⑤回转机构、⑥回转 支承、⑦回转接头、⑧转台、 ⑨液压油箱、⑩燃油箱、○11 控制油路、○12电器部件、○13 配重 行走机构——①履带架、② 履带、③引导轮、④支重轮、 ⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧 装置 挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能，由液压柱塞泵把机械能转换成液 压能，通过液压系统把液压能分配到各执行元件（液压油缸、回转马达+减速机、行走马达 +减速机），由各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回 转运动、整机的行走运动。 二、挖掘机动力系统 1、挖掘机动力传输路线如下 １）行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履 带——实现行走 ２）回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转 ３）动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动 ４）斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动 ５）铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀 ——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动