最新挖掘机工作装置设计设计

目录1绪论 (3)1.1课题背景及目的 (3)1.2国内外研究状况 (3)1.3 课题研究方法 (4)1.4 论文构成及研究内容 (4)2总体方案设计 (5)2.1 工作装置构成 (5)2.2 动臂及斗杆的结构形式 (7)2.3 动臂油缸与铲斗油缸的布置 (7)2. 4 铲斗与铲斗油缸的连接方式 (7)2.5 铲斗的结构选择 (8)2.6 原始几何参数的确定 (9)3 工作装置运动学分析 (10)3.1 动臂运动分析 (10)3.2 斗杆的运动分析 (11)3. 3 铲斗的运动分析 (12)3.4 特殊工作位置计算： (16)4基本尺寸的确定 (19)4.1 斗形参数的确定 (19)4.2 动臂机构参数的选择 (19)4.2.1 α1与A点坐标的选取 (19)4.2.2 l1与l2的选择 (20)4.2.3 l41与l42的计算 (20)4.2.4 l5的计算 (20)4.3 动臂机构基本参数的校核 (22)4.3.1 动臂机构闭锁力的校核 (22)4.3.2 满斗处于最大挖掘半径时动臂油缸提升力矩的校核 (24)4.3.3 满斗处于最大高度时,动臂提升力矩的校核 (25)4.4 斗杆机构基本参数的选择 (25)4.5 铲斗机构基本参数的选择 (27)4.5.1 转角范围 (27)4.5.2 铲斗机构其它基本参数的计算 (27)5工作装置结构设计 (29)5.1斗杆的结构设计 (29)5.1.1 斗杆的受力分析 (29)5.1.2 结构尺寸的计算 (38)5.2动臂结构设计 (40)5.2.1第一工况位置 (41)5.2.2 第二工况位置： (45)5.2.3内力图和弯矩图的求解: (48)5.3 铲斗的设计 (53)5.3.1铲斗斗形尺寸的设计 (53)5.3.2铲斗斗齿的结构计算： (54)5.3.3 铲斗的绘制： (55)6 销轴与衬套的设计 (56)6.1 销轴的设计 (56)6.2 销轴用螺栓的设计： (57)6.3 衬套的设计： (57)7 总结 (58)参考文献 (58)致谢 .............................................. 错误！未定义书签。

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。

《液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》篇一一、引言随着工程机械技术的不断进步，液压挖掘机已经成为现代工程施工中不可或缺的重要设备。

液压挖掘机以其高效率、大功率及灵活的操作方式，在建筑、采矿、道路建设等工程领域中得到了广泛应用。

液压挖掘机的工作性能及工作效率在很大程度上取决于其工作装置与液压系统的设计。

因此，对液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、液压挖掘机工作装置设计液压挖掘机的工作装置主要包括动臂、斗杆和铲斗等部分，其设计直接关系到挖掘机的作业效率和作业质量。

1. 动臂设计：动臂是液压挖掘机的主要承重部件之一，其设计需考虑强度、刚度及重量等因素。

在设计中，应采用合理的截面形状和尺寸，以保证动臂在承受较大载荷时仍能保持足够的强度和刚度。

同时，动臂的设计还需考虑其重量的减轻，以降低整机的能耗。

2. 斗杆设计：斗杆是连接动臂和铲斗的部件，其设计需考虑与动臂和铲斗的配合精度及运动灵活性。

斗杆的设计应保证在各种工况下都能与动臂和铲斗协调工作，以实现高效的挖掘作业。

3. 铲斗设计：铲斗是直接与土壤或其他物料接触的部件，其设计需考虑斗体的形状、容积及开口大小等因素。

合理的铲斗设计可以提高挖掘作业的效率和质量，减少物料遗漏和浪费。

三、液压系统设计液压系统是液压挖掘机的核心部分，其设计直接影响到挖掘机的整体性能。

1. 液压系统组成：液压系统主要由液压泵、液压缸、阀组和控制装置等部分组成。

其中，液压泵提供动力，液压缸实现工作装置的运动，阀组和控制装置则负责控制和调节液压系统的压力、流量和方向。

2. 液压系统设计要点：在液压系统设计中，需考虑系统的稳定性、可靠性和经济性。

首先，要合理选择液压泵的类型和规格，以保证系统具有足够的动力和压力。

其次，要设计合理的阀组和控制装置，以实现对系统压力、流量和方向的精确控制。

此外，还需考虑系统的散热、过滤和防泄漏等问题，以保证系统的稳定性和可靠性。

摘要挖掘机在国民经济建设的许多行业被广泛地采用, 如在工业与民用建筑、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。

对于此，我们也应该针对一定的工况范围来设计出最适合工作的挖掘机种类及型号。

因此，挖掘机的设计是很重要的。

我选的设计机型为轮胎式挖掘机，主要设计其中的工作装置及液压系统部分。

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。

工作装置选择反铲式，对其进行运动学分析并用比例法和经验公式计算选择出工作装置各部分的基本尺寸。

挖掘机的发展与液压技术密不可分，二者相互促进。

液压系统设计力求做到设计出的系统重量轻、体积小、效率高、工作可靠、结构简单、操作和维护保养方便、经济性好。

本设计突出适应性，结合生产实际多举实例，又翻查国内外有关挖掘机工作装置和液压技术方面的书籍，在实例和理论中通过比较分析来设计选用布置合理及工作效率高的工作装置和良好性能的液压系统。

关键词：挖掘机；工作装置；液压系统张瑞：轮式挖掘机工作装置及液压系统设计AbstractExcavators in national economic construction is widely used in many sectors, such as in industrial and civil construction, transportation, water conservancy electrical engineering,farmla- nd transformation, mining and extractive industries modern military engineering, and so on the mechanized construction. For this, we should also address the status of certain workers to design the most appropriate work types and models of excavators. Therefore, the excavator design is very important.I voted for the tire excavator as the design models, and mainly design the work device and the hydraulic system part. Excavators working device as an important part of excavator, the research and control for it is the basis for the development of the whole machine. The work device choice backhoe type, carries on the cinematic analysis and to it chooses the work with the ratio method and the empirical formula computation to install various part of basic size. The excavator development and the hydraulic pressure technology are inseparable, the two promote mutually. The hydraulic system design endeavor achieves the system weight which designs light, the volume small, the efficiency high, the work reliable, the structure simple, the operation and the maintenance convenient, the efficiency is good.This design prominent compatibility, with progress of production much gives the example actually, also peruses the domestic and foreign related excavator work device and the hydraulic pressure technology aspect books, designs in the example and in the theory through the comparative analysis selects the arrangement reasonable and the working efficiency high work device and the good performance hydraulic system.Key word: Excavator; Work device; Hydraulic system2前言轮胎式液压挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，并作为工程机械的主力机种。

本科生毕业设计中文题目766挖掘装载机挖掘端工作装置设计英文题目 The design of 766 loader-digger’s Dig-device学生姓名班级机械一班学号41090103学院机械科学与工程学院专业机械工程及自动化指导教师刘昕晖职称教授目录摘要 (I)Abstract ........................................................... I I 第1章挖掘装载机概述.. (1)1.1 挖掘装载机简述 (1)1.1.1 挖掘装载机定义 (1)1.1.2 挖掘装载机构成 (1)1.2 挖掘装载机现状及未来发展 (2)1.2.1 挖掘装载机现状 (2)1.2.2 挖掘装载机未来发展趋势 (2)第2章挖掘装载机挖掘端工作装置结构设计 (3)2.1 挖掘工作装置结构形式确定 (3)2.1.1 挖掘工作装置构成 (3)2.1.2 确定766挖掘装载机工作装置结构形式 (7)2.2 766挖掘装载机挖掘端工作装置铰接点几何设计 (8)2.2.1 766挖掘装载机挖掘端工作参数的确定 (8)2.2.2 766挖掘装载机挖掘端铰接点位置及各部件尺寸的确定 (10)2.3 766挖掘装载机挖掘包络图的绘制 (20)第3章挖掘装载机挖掘端工作装置受力分析 (23)3.1 工作液压缸理论挖掘力 (23)3.1.1 动臂液压缸理论挖掘力 (23)3.1.2 斗杆液压缸理论挖掘力 (23)3.1.3 铲斗液压缸理论挖掘力 (23)3.2 工作装置铰点受力分析 (25)第4章 766挖掘装载机挖掘端工作装置静强度分析 (27)4.1 静强度分析的方法及其判定依据 (27)4.1.1 静强度分析方法概述 (27)4.1.2 静强度分析判定依据 (27)4.2 动臂静强度分析 (28)4.3 斗杆静强度分析 (30)4.4 铲斗静强度分析 (31)4.5 工作装置静强度结果分析 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录一 766挖掘装载机挖掘端工作装置CATIA模型图 (37)附录二 766挖掘装载机挖掘端工作装置CAD图纸 (39)附录三毕业设计任务书 (40)摘要挖掘装载机俗称“两头忙”，是目前应用比较广泛的工程机械。

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。

摘要挖掘机在国民经济建设的许多行业被广泛地采用, 如在工业与民用建筑、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。

对于此，我们也应该针对一定的工况范围来设计出最适合工作的挖掘机种类及型号。

因此，挖掘机的设计是很重要的。

我选的设计机型为轮胎式挖掘机，主要设计其中的工作装置及液压系统部分。

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。

工作装置选择反铲式，对其进行运动学分析并用比例法和经验公式计算选择出工作装置各部分的基本尺寸。

挖掘机的发展与液压技术密不可分，二者相互促进。

液压系统设计力求做到设计出的系统重量轻、体积小、效率高、工作可靠、结构简单、操作和维护保养方便、经济性好。

本设计突出适应性，结合生产实际多举实例，又翻查国内外有关挖掘机工作装置和液压技术方面的书籍，在实例和理论中通过比较分析来设计选用布置合理及工作效率高的工作装置和良好性能的液压系统。

关键词：挖掘机；工作装置；液压系统张瑞：轮式挖掘机工作装置及液压系统设计AbstractExcavators in national economic construction is widely used in many sectors, such as in industrial and civil construction, transportation, water conservancy electrical engineering,farmla- nd transformation, mining and extractive industries modern military engineering, and so on the mechanized construction. For this, we should also address the status of certain workers to design the most appropriate work types and models of excavators. Therefore, the excavator design is very important.I voted for the tire excavator as the design models, and mainly design the work device and the hydraulic system part. Excavators working device as an important part of excavator, the research and control for it is the basis for the development of the whole machine. The work device choice backhoe type, carries on the cinematic analysis and to it chooses the work with the ratio method and the empirical formula computation to install various part of basic size. The excavator development and the hydraulic pressure technology are inseparable, the two promote mutually. The hydraulic system design endeavor achieves the system weight which designs light, the volume small, the efficiency high, the work reliable, the structure simple, the operation and the maintenance convenient, the efficiency is good.This design prominent compatibility, with progress of production much gives the example actually, also peruses the domestic and foreign related excavator work device and the hydraulic pressure technology aspect books, designs in the example and in the theory through the comparative analysis selects the arrangement reasonable and the working efficiency high work device and the good performance hydraulic system.Key word: Excavator; Work device; Hydraulic system2前言轮胎式液压挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，并作为工程机械的主力机种。

小型液压挖掘机挖掘工作装置设计摘要挖掘机广泛的应用于建筑行业，排水灌溉，采矿，清除障碍和露天开矿等各种场合。

它对减轻繁重的体力劳动，保证工程的质量，加快建设的速度，提高劳动的生产率起到了巨大的作用。

随着液压传动的技术在工程机械上广泛应用，单斗液压挖掘机也有了迅速的发展。

液压挖掘机具有质量轻、体积小、结构紧凑、挖掘力大、操纵轻便，以及易实现无级变速和自动控制等一系列的优点。

为了能满足不同的作业要求，其工作装置也有很多类型。

例如：正铲，反铲，牵引绳，塔式等。

在上述的工作装置中，反铲挖掘机应用的最为广泛，因而合理设计工作装置具有十分重要的意义。

本论文主要对由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构等组成的小型液压挖掘机工作装置进行设计。

具体内容包括以下的五部分: 挖掘机工作装置的总体设计；挖掘机的工作装置详细的机构运动学分析；工作装置各部分的基本尺寸的计算和验证；工作装置主要部件的结构设计。

通过静强度与动强度分析，得出了工作装置在静载荷下结构是安全的。

并利用同类机械的的参数做相应的调试，得出一套较合理的参数，为后续的工作打好了基础。

关键词：挖掘机；液压；动臂；斗杆；铲斗THE DESIGN OF WORKING DEVICE OF SMALLHYDRAULIC EXCA VATORABSTRACTExcavators are widely used in all branches of constructions, to drain and irrigate land, extract useful minerals, the removal of obstacle and the open-cast excavation of coal and ore. They play a tremendous role in relieving labor force, ensuring project quality, accelerating the speed of construction and improving the labor productivity.With the great development of hydraulic technology, the single buckethydraulic excavator has been improving greatly. The hydraulic excavator is provided a great many advantages,such as light weight, small volume, compact structure, powerful dig force, easy operate, continuous variable velocity, automatic controls and so order to meet the different requirements, the working device also has many types. For example: dipper shovel, pull shovel,dragline, jib crane, tower crane and so the above work device, backhoe excavator is used most widely, so the rational design of work device is of great significance.In this paper, mainly by the boom, bucket rod, bucket, excavator linkage component of small hydraulic excavator working device design. It includes thefollowing several parts:the overall design of excavator work device; excavator working device detailed kinematics analysis; the basic size calculation and verification of each part of Working device ; Through the static strength and dynamic strength analysis, the device under static loading structure is safe. Use the same mechanical parameters of the commissioning, to derive a set of reasonable parameters, for the follow-up work to lay a good foundation.KeyWord: Excavator; Hydraulic; Movable arm,Dipper,Bucket目录1 绪论 (1)课题设计的背景和意义 (1)挖掘机的行业现状 (1)挖掘机技术发展趋势 (2)工程机械的前景展望 (3)2 小型液压挖掘机反铲工作装置结构方案设计 (3)引言 (3)液压挖掘机的工作原理与基本组成分析 (3)反铲工作装置的结构设计方案分析 (5)反铲工作装置的结构形式及结构特点 (5)本章小结 (7)3 小型液压挖掘机反铲工作装置参数设计 (7)工作装置的设计原则与参数说明 (7)反铲工作装置的设计原则 (7)机构自身的几何参数设计 (8)反铲工作装置几何参数的设计计算 (8)铲斗机构主要参数的设计计算过程 (8)动臂结构参数的计算过程 (9) (13)铲斗机构及铲斗液压缸主要参数的设计过程 (15)动臂液压缸的设计计算 (18)液压系统闭锁压力的确定分析 (20)4 反铲工作装置的载荷分析计算 (21)工况分析以及确定不利工况 (21)第一种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (24)第二种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (28)第三种工况位置下动臂和斗杆受力分析计算 (32)斗杆内力图分析 (37)动臂内力图分析 (38)5 挖掘机工作装置截面尺寸的设计与校核 (40)工作装置斗杆截面尺寸的设计与校核 (41)斗杆的强度校核 (41)斗杆稳定性校核 (42)铰座挤压强度校核 (42)动臂截面尺寸设计与校核 (43)动臂强度校核 (44)动臂稳定性校核 (46)铰座的挤压强度校核 (46)6 结论 (58)参考文献 (59)致谢 (50)1 绪论课题设计的背景和意义总所周知，我国是一个发展中的国家，在其广阔的土地上正在进行着大规模经济建设，这就需要很多土石方施工机械为建设服务，而我们知道液压挖掘机是一类最重要的土石方的施工机械。

一种新型液压挖掘机工作装置设计摘要:针对液压挖掘机工作装置设计中存在的共性问题,结合工程实际,对液压挖掘机工作装置整体有限元分析、铰点轴承设计、工作装置运动学和动力学综合优化等关键技术进行了系统研究,对提高挖掘机的设计水平具有一定意义。

关键词: 液压挖掘机,工作装置,优化设计1、引言近几年我国基础设施建设的快速发展,液压挖掘机在许多场合得到广泛应用,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,称为一种万能机械。

工作装置是液压挖掘机主要组成部分之一,是直接完成挖掘任务的装置。

液压挖掘机利用工作装置完成土石方挖掘作业,工作装置的性能是整机设计水平的重要标志。

本文将对液压挖掘机的工作装置设计做相关研究。

2、相关研究液压挖掘机工作装置是由动臂、斗杆、铲斗和液压油缸等构成的连杆机构,其各部分的运动控制是通过电液控制系统控制液压油缸的伸缩来实现。

经过多年的实际使用,发现了其一些设计上的不合理的地方,工作装置结构经常出现以下形式的实效:斗杆断裂、销轴磨损和断裂、动臂撕裂和动臂缸支耳铸件圆角处开裂等等。

相关学者和工程技术人员分析认为:工作装置机构合理与否关系到挖掘机整机工作性能和各个部件的使用寿命,所以挖掘机工作装置机构设计的最优化问题一直是业界十分重视的关键问题。

尽管关于挖掘机工作装置机构特性的研究已经有很多,但是限于软件条件、硬件条件的限制,或者应用环节中的各种因素的限制,研究成果较少应用于工程实践。

3、工作装置设计需求液压挖掘机工作装置由动臂机构、斗杆机构、铲斗机构三部分组成,是一种具有多自由度的工程机械。

这些主要机构经常启动、制动、换向,外负载变化很大,工作条件恶劣,冲击和振动多,因此对液压挖掘机的工作装置提出了较高的设计要求。

在几何尺寸上,需要满足合理的挖掘力分布特性,在整个作业范围内的任何位置都要求实现最大挖掘力并不经济,而要求挖掘机在主要挖掘区内能实现最大挖掘力,必须满足停放和行走时的整机稳定性要求。

三、履带式液压挖掘机工作装置设计图3.1工作装置总体结构图工作装置的设计要满足任务书的要求以及结构上的合理，根据要求确定其结构方案，进而确定其各部件的尺寸以及铰点位置，最后还应对其作业尺寸和工作臂的强度以及挖掘力的大小进行校核，确保其满足要求。

一、确定工作装置的几何尺寸工作装置是液压挖掘机的重要组成部分之一，一般包括：动臂、斗杆、铲斗、连杆以及油缸等。

要使各参数合理协调，同时，要确保工作装置的作业尺寸能满足任务书的要求。

1 .斗形参数的选择选择斗形参数时，一般考虑以下两个因素：(1)、转斗挖掘时尽量使挖掘阻力小些；(2)、转斗挖掘时尽量降低其挖掘能容量。

铲斗的四个主要参数为斗容量q,平均斗宽B,转斗挖掘半径R和转斗挖据装满转角2。

R B及2与q之间有以下几何关系：q =1R2B(2 -sin 2 )k s当q —定时最大挖掘阻力W1max及转斗挖掘能容量E随着R的增大而下降。

但B 和R 大到一定程度，综合反映到2 <90。

后，W1max和E下降渐缓，且B的增大，使附加载荷引起的对工作装置的扭矩和水平转矩随之增大全面考虑。

可取 2 =90°~100 °，若2>100°则W1max太大；若2 <90°则B或R太大。

在q三0.25m3时R和B对W1max的影响差不多。

从能量的观点看，不论q如何，B 对E的影响远远大于R，设计时应兼顾W J max和E两方面，希望两者都小些，因此R和B两值不宜相差悬殊。

综合考虑，选取：2=98°，B=1.25, k s=1.25依据公式1 2 q R B（2 -sin2 ）k s计算确定R=1.33m2 •动臂及油缸铰点的布置15取值对挖掘机性能有影响。

15取值过大将使油缸力臂值增大，回转支承受力变：11及大，闭锁力上升，动臂摆角减小，作业范围减小，且使动臂座尺寸变大，给制造和安装带来不便；11的值取的过大，使特性系数k s值增大，提升能力下降。

本科毕业论文题目：挖掘机工作装置设计学院: 机械自动化学院专业: 机械工程及自动化学号: 200603130233学生姓名: 汪乐指导教师: 侯宇日期: 2010年6月摘要液压挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，作为工程机械的主力机种。

出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，其生产制造来了日益蓬勃发展。

液压挖掘机主要由发动机、工作装置、回转装置、行走装置和、电气装置和液压系统等部分组成。

本次设计主要是关于挖掘机工作装置设计，工作装置是直接完成挖掘任务的装置，进行工作装置的全面的通用性设计研究对推动国内挖掘机发展具有十分重要的意义。

本设计全面收集了国内外挖掘机工作装置设计的资料，对挖掘机的各种工况进行了分析，总结了挖掘机工作装置的设计要求。

分别对工作装置的各个组成部分进行了较为详细的设计，这其中就包括了动臂，斗杆和挖斗的选型，各种组成部分尺寸的计算及它们驱动装置的设计，驱动装置设计包括各种驱动装置的布置，行程，作用力的确定。

最后对动臂和斗杆在一些特殊工况下进行了校核。

关键字：挖掘机：工作装置：动臂：斗杆：挖斗AbstractHydraulic excavator is a kind of multifunction machine used widely in construction field．It is a primary kind of machine．Because of its multifunction，high quality and efficiency and various kinds，many company like to use it．Its manufacture is developing day by day．Hydraulic excavator consist of engine working equipment，rotator，walking equipment , electric control part and hydraulic system．One main parts—working equipment designing make up of this article．Working equipment is the first equipment to finish digging task．Using universal and professional excavator’s working Equipment’s design methods，having a study of universal design with computer is very important to the development of domestic excavator． In this article，collect most of the world excavator’s working equipment’s designing material．Analyze various kinds of excavator’s working conditions．Detailed design the various components of working device separately, including the selection and calculation of Boom, Stick and bucket and what they drive and design of their drive. The design of drive includes determine of their arrangement and travelling and force. At last checking the intensity of boom and stick in some special conditions.Keywords: excavator，working equipment，boom, stick , bucket目 录1 绪论 (1)1.1 设计选题的意义 (1)1.2 国内外液压挖掘机的发展动态和研究现状 (1)1.2.1 国外液压挖掘机的发展动态和研究现状 (1)1.2.2 国内液压挖掘机的发展动态和研究现状 (2)1.3 当前液压挖掘机存在的主要问题 (3)1.4 本设计的主要内容及目标 (4)1.4.1 设计的主要内容 (4)1.4.2 设计的关键问题 (4)1.4.3 设计过程中的已知参数 (4)2 工作装置总体方案设计 (6)2.1 机型选择及特点分析 (6)2.1.1 所用机型的适用范围 (6)2.2 工作装置构成 (6)2.3 动臂及斗杆的结构形式的初选 (7)2.3.1 动臂结构形式的初选 (7)2.3.2 斗杆结构形式的初选 (8)2.4 动臂与动臂油缸的布置 (8)2.5 铲斗与铲斗油缸的连接方式 (8)3 动臂机构参数的计算及校核 (8)3.1 动臂机构参数的确定 (8)3.1.1 α1 与A 点坐标的选取 (9)3.1.2 1l 、2l 与3l 的计算 (9)3.1.3 4142l l 与的计算 (9)3.1.4 5l 的计算 (10)3.1.5 动臂其它相关尺寸的计算 (13)3.2 动臂基本数的校核 (14)3.2.1 动臂机构闭锁力的校核 (14)3.2.2 当满斗处最大挖掘半径时，动臂油缸提升力矩校核 (17)4 斗杆机构参数的计算及校核 (18)4.1 斗杆参数的计算及选择应考虑的因素 (18)4.2 斗杆基本参数的确定 (19)4.2.1 斗杆液压缸的最大作用力臂9l 及8l 的计算 (19)4.2.2 斗杆其它相关尺的计算 (20)4.3 斗杆的结构设计和强度校核 (20)4.3.1 斗杆的受力分析 (20)4.3.2 第一工况位置的受力分析 (21)4.3.3 第二工况位置的受力分析 (28)4.3.4 斗杆内力图的绘制 (30)4.3.5 斗杆宽度、钢板厚度、许用应力的选取 (33)4.3.6 斗杆危险截面处高度h 的计算 (34)5 铲斗机构的选型及基本参数的确定 (35)5.1 铲斗的选型 (35)5.2 铲斗结构基本参数的计算 (36)5.2.1 铲斗主要参数的计算 (36)5.2.2 斗形尺寸的计算 (37)5.2.3转角范围确定 (38)5.2.4 铲斗机构其它基本参数的计算 (38)6销轴与衬套的设计 (40)6.1 销轴的设计 (40)6.2 衬套的设计 (40)7总结 (41)7.1 设计小结 (41)7.2 存在不足及改进 (41)7.3 设计展望 (41)参考文献 (42)致谢 (43)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。

目录1 绪论 (1)1.1课题的研究背景 (1)1.2挖掘机械发展概况 (1)1.3本设计的主要内容 (4)2 总体设计方案 (5)2.1小型挖掘机工作装置简介 (5)2.2工作装置设计方案原则 (6)3挖掘机的工作装置设计 (7)3.1确定动臂、斗杆、铲斗的结构形式 (7)3.1.1确定动臂的结构形式 (7)3.1.2确定斗杆的结构形式 (8)3.1.3确定铲斗的结构形式和斗齿安装结构 (8)3.1.4铲斗与铲斗液压缸的连接方式 (10)3.2确定动臂、斗杆、铲斗油缸的铰点布置 (10)3.2.1动臂油缸的布置 (10)3.2.2斗杆油缸的布置 (12)3.2.3铲斗油缸的布置 (12)3.3动臂、斗杆、铲斗机构参数的选择 (13)3.3.1反铲装置总体方案的选择 (13)3.3.2机构自身几何参数 (14)3.3.3斗形参数的选择 (16)3.3.4 动臂机构参数的选择 (20)3.3.5斗杆机构参数的选择 (24)3.3.6连杆、摇臂参数的选择 (25)4挖掘机液压系统设计 (28)4.1确定液压系统类型 (28)4.2液压元件的选择 (29)4.2.1系统主参数的确定 (29)4.2.2挖掘机液压缸作用力的确定 (30)4.3液压元件的选择 (36)5工作装置的强度校核计算 (37)5.1斗杆力学分析 (37)5.1.1位置Ⅰ的计算 (37)5.1.2位置Ⅱ的计算 (40)5.1.3斗杆位置Ⅰ受力计算以及内力图的绘制 (41)5.1.4斗杆位置Ⅱ受力计算以及内力图的绘制 (43)5.1.5斗杆强度校核 (43)5.2动臂力学分析 (47)6挖掘机工作装置基于PRO-E的仿真优化 (50)6.1挖掘机三维模型的建立 (50)6.2仿真优化 (51)7 结论与展望 (53)参考文献 (54)致谢 (55)华北科技学院毕业设计（论文）挖掘机工作装置的设计与仿真摘要：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。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊三、履带式液压挖掘机工作装置设计图3.1 工作装置总体结构图工作装置的设计要满足任务书的要求以及结构上的合理，根据要求确定其结构方案，进而确定其各部件的尺寸以及铰点位置，最后还应对其作业尺寸和工作臂的强度以及挖掘力的大小进行校核，确保其满足要求。

一、确定工作装置的几何尺寸工作装置是液压挖掘机的重要组成部分之一，一般包括：动臂、斗杆、铲斗、连杆以及油缸等。

要使各参数合理协调，同时，要确保工作装置的作业尺寸能满足任务书的要求。

1．斗形参数的选择选择斗形参数时，一般考虑以下两个因素：（1）、转斗挖掘时尽量使挖掘阻力小些；（2）、转斗挖掘时尽量降低其挖掘能容量。

铲斗的四个主要参数为斗容量q，平均斗宽B，转斗挖掘半径R和转斗挖据装满转角2ϕ。

R、B及2ϕ与q之间有以下几何关系：┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊21(2sin2)2sq R B kϕϕ=-当q一定时最大挖掘阻力1maxW及转斗挖掘能容量E随着R的增大而下降。

但B和R大到一定程度，综合反映到2ϕ<90°后，1maxW和E下降渐缓，且B的增大，使附加载荷引起的对工作装置的扭矩和水平转矩随之增大全面考虑。

可取2ϕ=90°~100°，若2ϕ>100°则1maxW太大；若2ϕ<90°则B或R太大。

在q≦0.25m³时R和B对1maxW的影响差不多。

从能量的观点看，不论q如何，B对E的影响远远大于R，设计时应兼顾1maxW和E两方面，希望两者都小些，因此R和B两值不宜相差悬殊。

综合考虑，选取：2ϕ=98°，B=1.25，s k=1.25依据公式21(2sin2)2sq R B kϕϕ=-计算确定R=1.33m。

2．动臂及油缸铰点的布置11α及5l取值对挖掘机性能有影响。

正铲单斗液压挖掘机工作装置设计机械设计（机械设计基础）----课程设计说明书设计题目：正铲单斗液压挖掘机工作装置设计学院：机械工程系专业：机械制造工艺与设备班级：机制一班学号：20137709姓名：刘鑫指导老师：温亚莲完成日期：2016年9月2日机械原理设计任务书学生姓名刘鑫班级机制一班学号 20137709 设计题目：正铲单斗液压挖掘机工作装置设计一、设计题目简介正铲挖掘机的铲土动作形式。

其特点是“前进向上，强制切土”。

正铲挖掘力大，能开挖停机面以上的土，宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑，正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些，其工作装置直接决定其工作范围和工作能力。

二、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A 4.2m3 3.05m 20.6m 16.3m 11.2m三、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（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）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。

4、编写设计计算说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。

5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。

完成日期： 2016 年 9 月 2 日指导教师温亚莲摘要正铲挖掘机的开挖方式根据开挖路线与汽车相对位置的不同分为正向开挖、侧向装土以及正向开挖、后方装土两种，前者生产率较高。

正铲的生产率主要决定于每斗作业的循环延续时间。

为了提高其生产率，除了工作面高度必须满足装满土斗的要求之外，还要考虑开挖方式和与运土机械配合。

尽量减少回转角度，缩短每个循环的延续时间。

反铲的开挖方式可以采用沟端开挖法，即反铲停于沟端，后退挖土，向沟一侧弃土或装汽车运走，也可采用沟侧开挖法，即反铲停于沟侧，沿沟边开挖，它可将土弃于距离沟较远的地方，如装车则回转角度较小，但边坡不易控制.单斗液压挖掘机主要由动臂、斗杆、铲斗、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸等组成。