《工程机械设计》 05 单斗挖掘机

目录摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (4)1.1本课题的目的和意义 (4)1.2国内外液压挖掘机的发展情况 (4)1.3设计概述 (5)2总体方案 (7)2.1设计任务 (7)2.2工作装置设计原则 (7)2.3液压挖掘机的总体结构 (7)2.4整体设计 (8)3工作装置的设计 (11)3.1 工作装置总体方案的选择 (11)3.2工作装置结构尺寸的确定 (15)4工作装置的强度校核 (19)4.1挖掘力的计算 (19)4.2工况的选择 (19)4.3力的计算 (20)14.4斗杆、动臂的强度校核 (24)5工作装置零件建模与整机装配 (29)5.1工作装置零件建模 (24)5.2整机装配 (31)6结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)2液压挖掘机工作装置结构设计摘要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。

工作机构是液压挖掘机的主要装备，机构各铰点以及其具体结构的设计将是决定工作机构性能水平的重要因素，决定了液压挖掘机的工作性能，影响其最终使用性能的好坏，所以对液压挖掘机工作机构的研究是十分有必要的。

利用SolidWorks软件先建模后分析，可以大大缩短设计周期和设计工作量，能快速适应市场竞争的需求，有着重大的社会价值和经济价值。

本次设计完成的主要任务有：1）挖掘机工作机构类型的综合分析和选用；2）液压挖掘机工作装置的结构设计和尺寸计算；3）工作装置部分的液压系统设计；4）对主要零部件进行力学分析和计算；5）驾驶室、三组油缸、铲斗、动臂、斗杆、摇杆的三维建模；6）挖掘机整体建模与装配设计；关键词：液压挖掘机；工作机构；液压系统；力学分析；The Design and Motion Analysis of Hydraulic Excavator'sWorking MechanismAbstractThe hydraulic excavator is one of the most important construction machineries, and includes the higher technical specification. Working device is the main equipment of the Hydraulic Excavator. The design of hinge points and concrete structures is an important factor which has a decisive influence on the use of working device. And it affects the quality of the end-use performance. Therefore, the research of the hydraulic excavator is necessary. Motion simulation is down after modeling by SolidWorks .This method of design can greatly reduce the design cycle. Also it can quickly adapt to the needs of market competition, has significant social value and economic value.Main contents contained in the article are following:1) The comprehensive analysis and selection of excavator working mechanism type;2) The structure design and size calculation of hydraulic excavator working equipment;3) The hydraulic system design of working device;4) The analysis and calculation of the ma the typical parts;5) The 3D modeling of operator cab, three groups of oil cylinder, bucket, boom, arm and bucket;6) Excavator overall modeling and assembly design;Key Words：Hydraulic Excavator；Working Device；Hydraulic System；Mechanical Analysis；Motion Analysis1绪论1.1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。

单斗挖掘机摘要】：Rwmax-最大挖掘半径，即沿水平方向最大限度推出斗柄时，由机器的回转轴中心至铲斗齿尖的水平距离；Hwmax-最大挖掘高度……单斗挖掘机型式很多，其主要型式如图1所示。

单斗挖掘机按其各种装置的不同，分类如下：目前，露天矿山大多数采用电动机驱动，机械传动的单斗挖掘机，一般称为电铲。

正铲式单斗挖掘机的工作尺寸及其代表符号，如图1所示。

图1 单斗挖掘机的工作尺寸Rwmax-最大挖掘半径，即沿水平方向最大限度推出斗柄时，由机器的回转轴中心至铲斗齿尖的水平距离；Hwmax-最大挖掘高度，即斗柄被提升到最大高度时，由机器所在水平至铲斗齿尖的距离；Rxmax-最大卸载半径，即沿水平方向最大限度推出斗柄时，由机器的回转辆心至铲斗中心的距离；Hxmax-最大卸载高度，即铲斗被提升到最大高度时，由机器所在水平至铲斗斗底下落后最下端间的距离；h-最大挖掘深度，即将斗柄垂直地面推压到终点时，由机器所在水平面至铲斗齿尖的距离一、单斗电铲（简称电铲）（一）使用条件电铲是露天矿最广泛使用的铲装设备。

它结构坚固，由于使用电动机和可控硅电力控制，其效率和可靠性都很高。

主要电力控制设备位于司机室内，操作条件优于其它装载设备。

电铲的重量、牵引力、提升力和推压力大，因此它对硬岩有很大的持续挖掘能力，几乎适用于各种坚硬岩石的作业，具有很好的适应能力。

但是，电铲的机动性差，受到外部电源条件的限制。

（二）结构特点和技术参数电铲结构和各部件名称如图2所示。

图2 电铲结构和各部件名称1-动臂；2-推压机构；3-斗柄；4-铲斗；5-开斗机构；6-回转平台；7-绷绳滑轮；8-绷绳；9-天轮；10-提升钢绳；11-履带行走装置；12-斗底门；13-开斗电动机电铲行走机构的特点是多采用刚性少支点双履带式结构，这种结构对任何工作条件几乎都能适应，履带的承载面积较大，所以在松软岩层上能顺利移动，稳定性能也好，此外对猛烈铲掘时所产生的冲击动载，双履带装置也具有强大的抗衡作用和很好的稳定性能。

第五章挖掘机械第一节概述一、用途挖掘机学是用来进行土、石方开挖的一种工程机械，按作业特点分为周期性作业式和连续性作业式两种，前者为单斗挖掘机，后者为躲斗挖掘机。

由于单斗挖掘机是挖掘机械的一个主要机种，也是各类工程施工中普遍使用的机械，可以挖掘VI 级以下的土层和爆破后的岩层，因此，本章着重介绍单斗挖掘机。

但都挖掘机的主要用途是：在筑路工程中用来开挖堑壕，在建筑工程中用来开挖基础，在水利工程中用来开挖沟渠、运河和疏通河道，在采石场、露天采矿等工程中用于矿石的剥离和挖掘等；此外还可对碎石、煤等疏松物料进行装载作业；更换工作装置后还可以进行起重、浇筑、安装、打桩、夯土和拔桩等工作。

二、分类及表示方单斗挖掘机可以按一下几个方面来分类：（1）安动力装置分为电驱动式、内燃机驱动式、复合驱动式等：（2）按传动装置分为机械传动式、半液压传动式、全液压传动式；（3）按行走机构分为履带式、轮胎式、汽车式；（4）按照工作装置在水平面可回转的范围分为全回转式（360 °）和非回转式（270°）。

挖掘机的类代号用字母W表示，主参数为整机的机重。

如WLY表示轮胎式液压挖掘机，WY100表示机重为10t的履带式液压挖掘机。

不同厂家，挖掘机的代号表示方法各不相同。

三、挖掘机械的工作过程单斗挖掘机的工作装置主要有正铲、反铲、拉铲和抓斗等形式（图5-1 ），它们都属于循环作业式机械。

每个工作循环包括挖掘、回转、卸料和返回四个过程。

（一）机械式单斗内挖掘机的工作过程正铲挖掘机（图5-2 ）的工作装置由动臂2、斗杆 5 和铲斗 1 组成。

正铲的工作过程为（1）挖掘过程：先将铲斗放下到工作面底部（I），然后提升铲斗，同时使斗杆向前推压（有的小型挖掘机依靠动臂下降的重力来施压），完成挖掘（n^m）。

（2）回转过程：先将铲斗向后退出工作面（W），然后回转，使动臂带着铲斗转到卸料的位置（V）。

同时可适当调整斗的伸出度和高度适应卸料要求，以提高工效。

土石方工程机械与设备第一节单斗挖掘机挖掘机是土石方工程机械化施工的主要机械，由于其挖土效率高、产量大，能在各种土壤（包括厚度400mm以内的冻土）和破碎后的岩石中进行挖掘作业，如开挖路堑、基坑、沟槽和取土等；还可更换各种工作装置，进行破碎、填沟、打桩、夯土、除根、起重等多种作业，在建筑施工中得到广泛应用。

挖掘机的种类很多，单斗挖掘机是挖掘机械中使用最普遍的机械，本节重点介绍单斗挖掘机及其安全使用技术。

一、单斗挖掘机分类单斗挖掘机主要是一种土方机械。

在建筑工程中，单斗挖掘机可挖掘基坑、沟槽，清理和平整场地，是建筑工程土方施工中很重要的机械与设备。

单斗挖掘机在更换工作装置后还可以进行破碎、装卸、起重、打桩等作业任务。

（1）按其工作装置可分为正铲、反铲、拉铲和抓铲四种。

正铲挖掘机的铲斗铰装于斗杆端部，由动臂支持，其挖掘动作由下向上，斗齿尖轨迹常呈弧线，适用于开挖停机面以上的土壤。

反铲挖掘机的铲斗也与斗杆铰接，其挖掘动作通常由上向下，斗齿轨迹呈圆弧线，适用于开挖停机面以下的土壤。

反铲挖掘机的铲斗沿动臂下缘移动，当动臂置于固定位置时，斗齿尖轨迹呈直线，因而可获得平直的挖掘表面，适用于开挖斜坡、边沟或平整场地。

拉铲挖掘机的铲斗呈簸箕形，斗底前缘装斗齿。

工作时，将铲斗向外抛掷于挖掘面上，铲斗齿借斗重切入土中，然后由牵引索拉拽铲斗挖土，挖满后由提升索将斗提起，转台转向卸土点，铲斗翻转卸土。

拉铲挖掘机可挖停机面以下的土壤，还可进行水下挖掘，挖掘范围大，但挖掘精确度差。

抓铲挖掘机的铲斗由两个或多个颚瓣铰接而成，颚瓣张开，掷于挖掘面时，瓣的刃口切入土中，利用钢索或液压缸收拢颚瓣，挖抓土壤。

松开颚瓣即可卸土。

用于基坑或水下挖掘，挖掘深度大，也可用于装载颗粒物料。

土方工程中常用的中、小型挖掘机，其工作装置可以拆换，装上不同铲斗，可进行不同作业，还可改装成起重机、打桩机、夯土机等，故称通用（多能）挖掘机。

采掘或矿用挖掘机一般只配备一种工作装置，进行单一作业，故称专用挖掘机。

简述单斗挖土机的分类挖土机的发展可以追溯到20世纪初，随着经济的发展和技术的进步，它已经进入21世纪，发展了新一代挖掘机械单斗挖土机。

单斗挖土机具有结构紧凑、操作方便、功能强大、运行可靠、维护比较简单等特点，是当今许多建筑工程、市政工程、农田建设工程的最佳挖掘装置，用于开挖坑洞、抗滑路面、排水沟渠等。

根据结构、操作模式、功率规格、用途等不同特征，单斗挖土机可分为两大类：卧式单斗挖土机和立式单斗挖土机。

1.式单斗挖土机：它具有庞大的体积和重量，允许它能够在具有较大挖掘深度和较大工作负荷能力的场合进行有效的作业，并形成良好的挖掘形象。

这类机器常用于大型工程中，如铁路、公路、机场中的大型施工项目，因为它的挖掘范围较大，能有效提高工作效率。

2.式单斗挖土机：它具有较小的体积和重量，可以在较小的挖掘深度和较小的工作重量下进行高效的挖掘作业。

它的优点是操作简单、行走安全、能够在狭小的空间内工作。

因此，它通常被用于小型或中型工程中，比如室内装修、城市改造等。

此外，单斗挖土机还可根据操作模式分为液压、电力驱动和柴油驱动等类别。

液压单斗挖土机是将液压力作为能源，通过油泵驱动液压部件，使挖掘铲斗实现前后、左右、回转等移动，它具有动力强、体积小、重量轻、结构紧凑、耐受负荷较大、安全性高等优点。

而电动驱动的单斗挖土机具有可编程控制、安全性高、操作简便、低噪声等优点，常用于室内装修、城市改造等工程中。

柴油驱动的单斗挖土机由内燃机或其他动力源，如摩托车驱动，通过变速器驱动液压泵，实现挖掘操作，能够在远离电力的偏远地区完成繁重的任务。

综上所述，单斗挖土机可根据结构、操作模式、功率规格、用途等不同特征，分为卧式单斗挖土机和立式单斗挖土机，并可根据操作模式再分为液压、电力驱动和柴油驱动等类别。

单斗挖土机，在开挖坑洞、抗滑路面、排水沟渠等方面有丰富的应用，可广泛用于各类工程，具有较高的经济效益和社会效益。

工程机械设计(专升本)阶段性作业1
总分：100分得分：0分
一、单选题
1. 工程施工开始时首先要做的工作通常是_____(2分)
(A) 土方作业
(B) 混凝土作业
(C) 起重运输作业
(D) 桩工作业
参考答案：A
2. 下列工程机械不属于专门用于土方作业的是_____(2分)
(A) 推土机
(B) 挖掘机
(C) 压路机
(D) 单斗装载机
参考答案：D
3. 专门用于将管道吊起并放入沟槽中的起重设备是_____(2分)
(A) 塔式起重机
(B) 施工升降机
(C) 铺管机
(D) 铲运机
参考答案：C
4. 下列不属于备料机械化需求分解部分的是_____(2分)
(A) 取料机械化
(B) 送料机械化
(C) 出料机械化
(D) 存料机械化
参考答案：C
5. 运送混凝土的专用设备是_______(2分)
(A) 瓢车
(B) 有轨料罐车
(C) 混凝土搅拌运输车
(D) 输送泵
参考答案：C
6. 下列属于振动压路机液压行走系统的是_______(2分)
(A) 液压振动
(B) 液压控制元。

单斗挖掘机正铲的工作原理
单斗挖掘机是一种常见的工程机械设备，广泛应用于建筑、道路施工和矿山开采等领域。

其工作原理主要涉及铲斗的工作机构和液压系统。

1. 铲斗工作机构：
单斗挖掘机的铲斗工作机构主要包括斗杆、斗臂、铲斗等部分。

斗杆通过连接设备的主机和斗臂之间，可以实现对斗臂的升降和旋转。

斗臂则可实现对铲斗的伸缩和翻斗。

铲斗的设计使其具备捡取、挖掘和卸载物料的功能。

2. 液压系统：
单斗挖掘机的液压系统为其提供动力，主要包括液压泵、液压缸、液压阀等部分。

液压泵通过泵送液体（常为油）为整个液压系统提供所需的动力。

液压泵将液体压力转化为机械能，驱动液压缸实现铲斗的升降、旋转、伸缩和翻斗等功能。

液压阀则负责控制液压系统中的液体流动方向、流量和压力等参数。

工作原理概括为：通过液压泵将液体压力转化为机械能，并通过液压系统将这种机械能传递到铲斗工作机构，使其实现升降、旋转、伸缩和翻斗等动作，从而实现挖掘、装载和装卸物料的功能。

第一章绪论1. 1 液压挖掘机的组成、分类、作用和特点挖掘机由转台及转台上部机构、底架及行走系、与工作装置等三大部分构成。

转台上布置了发动机、主轴泵及驾驶室等，经由回转滚盘装在底架之上。

工作装置的动臂铰支于转台上。

转台可绕底架的垂直面内绕其铰点作一定的转动。

它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。

因此，液压挖掘机是一种周期作业的土方机械。

【7】液压挖掘机的分类有很多种：根据行走装置传动型式分：全液压式，半液压式；根据不同的行走系分：履带式、轮胎式、汽车式和悬挂式；根据主要用途和工作装置的不同分：通用型和专用型；根据工作装置的结构不同分：铰接式和伸缩臂式等。

挖掘机械在建筑机械发展中占有很大比重和重要的地位，是重点发展的机械品种之一、尤其是中小型、通用的单斗挖掘机不仅用于土石方的挖掘工作，而且通过工作装置的更换，还可以用作起重、装载、抓取、打桩、钻孔等多种作业，它在各种工程施工中用途更大，已成为机械化施工中广泛使用的不可缺少的机械设备。

由于液压挖掘机具有质量小，挖掘力大，工作平稳，效率高，操纵灵活，机动性好等优点，单斗液压挖掘机由于在动力装置和工作装置之间采用容积式液压传动，靠液体的压力能进行工作，因此，与机械传动相比有许多优点：能无级调速且调速范围大(最高与最低速度之比可达1000：1)；能得到较低的稳定转速(采用柱塞式油马达，稳定转速可低到1转／分)；快速作用时，液压元件产生的惯性较小，并可作高速反转(电动机回转部分的起动力矩比其工作力矩大50％，而油马达则不大于5％)。

加速中等功率电动机需1秒钟到数秒钟，而加速油马达只需0.1秒；传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动；操纵省力，易实现自动化控制；易实现标准化、通用化、系列化。

单斗液m液压挖掘机斗齿切削力为12～压挖掘机与同级机械传动挖掘机相比，挖掘力高30％左右(如：1.0315吨，而同级机械传动挖掘机只有10吨左右)。

一、土方工程施工机械土方机械是土方工程机械化施工所用机械和设备的总称，用以进行铲、挖、运、卸、填、压等作业。

常用的土方机械有挖掘机、装载机、推土机、铲运机及各种碾压夯实机械设备。

本节简单介绍单斗挖掘机、推土机和装载机。

（一）单斗挖掘机单斗挖掘机是用单个铲斗开挖和装载土石方的挖掘机械。

它可以单独地进行建筑物基础的开挖，还可以配合运输车辆进行远距离卸土。

1.单斗挖掘机的类型（1）按行走装置的形式分它有履带式、轮胎式、汽车式、步履式等。

最常用的是履带式和轮胎式。

履带式挖掘机与地面附着面积大，压强小，重心低，稳定性好，应用最广。

轮胎式挖掘机行驶速度快，机动性好，可在一般城市道路上行驶。

（2）按传动方式分它有机械式，液压式和混合式。

液压式挖掘机具有挖掘力大、传动性能好，工作平稳、能实现无级调速且调速范围大，操作灵活、省力，易实现自动控制，机构布置合理紧凑等优点。

因此，现在生产的中小型单斗挖掘机几乎都采用液压传动。

液压挖掘机的主要缺点是加工精度高，装配、维修保养的技术要求较高，液压油的黏度受温度影响较大，易漏油。

（3）按用途分它有专用型和通用型两种。

专用型挖掘机一般只有一种工作装置，进行专一作业，适用于矿山、隧道、深井等挖掘、装载作业。

通用型挖掘机是多功能、多用途的机械，它具有多种可以更换的工作装置，可根据不同的施工需要进行合理选用。

（4）按工作装置形式分它有反铲、正铲、抓铲、装载、起重等形式。

反铲挖掘方向朝向机身，用于挖掘停机面以下的土壤，工作灵活，使用最广，是液压挖掘机中的基本工作装置形式。

正铲挖掘方向向前，主要用于挖掘停机面以上的土壤或装载松散材料，大型矿用挖掘机多用正铲。

抓铲主要用于小面积深挖，如挖井、深坑等。

2.单斗挖掘机的主要特点（1）挖掘力大。

可以挖Ⅳ级(指硬黄土、含石块的黏土等)及Ⅳ级以下的土壤和爆破后的岩石。

（2）一机多用，使用范围大。

更换相应的工作装置后，可进行挖、装、填、夯、抓、刨、吊、钻等多种作业。

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、设计内容二、上交材料(1)设计图纸⑵ 设计说明书(5000字左右，无图纸不少于8000字)、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⑷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)547 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。

机械原理课程设计说明书设计题目正铲液压挖掘机工作装置设计院（系、部）工业设计专业25010801班设计者宁维宁彭丹陈冬指导教师张伟社2010年12月31日目录一、设计题目 (1)1-1机构简介 (1)1-2设计数据 (2)二、设计内容 (2)2-1铲斗运动机构设计 (2)2-2工作装置运动分析 (5)2-2-1分析动臂运动规律 (8)2-2-2分析斗尖V的运动规律 (9)2-3 工作装置受力分析 (9)2-3-1 机构受力分析 (9)2-3-2 油缸油的压力变化分析 (13)三、验算结果 (14)四、设计总结 (20)五、参考文献 (21)一、设计题目正铲液压挖掘机工作装置设置1-1机构简介正铲挖掘机工作装置运动简图如图1-1所示，由动臂1，斗杆2，铲斗3，铲斗油缸4，动臂油缸6，斗杆油缸5,等组成。

在机构的运动过程中，要求铲斗在其工作空间实现挖掘抬起、倾倒等各种各样的位置。

铲斗做水平面运动，有三个自由度，铲斗运动靠铲斗油缸通过连杆机构实现。

铲斗油缸4的一端与斗杆在G 点铰接，另一端与三角架NHM 在M 点铰接。

铲斗油缸伸缩时，三角架NHM 绕斗杆上N 点转动，借以完成破碎、装斗、调整切削角、卸载等动作。

动臂和动臂油港在转台上的铰接点分别为C 和A ，他们的位置用直角坐标表示如图1-2所示。

D 、E 分别为斗杆油缸与动臂和斗杆的铰接点。

图1-1 机构简图(动臂1，斗杆2，铲斗3，铲斗油缸4，斗杆油缸5，动臂油缸6，三角架7)1-2 设计数据 各个杆的长度参数如图1-2所示，油缸参数如下所示。

图1-2 尺寸图表1-1 油缸参数油缸名称工作压力/MPa 全缩时长度/mm全伸时长度/mm 行程/mm动臂油缸28 1580 2660 1080斗杆油缸28 1600 2660 1060铲斗油缸28 1400 2320 920二、设计内容2-1 铲斗运动机构设计（1）分析提示：铲斗运动机构可视为六杆机构，斗杆可被视为机架，油缸、三角架MHN、连杆HK及铲斗为活动构件。

机械设计课程设计设计题目：正铲单斗液压挖掘机工作装置设计院系：__________ 机械工程学院__________ 专业：___________ 机械105班 __________ 姓名：_____________ 刘祖兵_____________ 学号：230 ____________扌旨导教师：___________ 陈立新_____________机械原理设计任务书学生姓名刘祖兵班级机械105班学号230设计题目：正铲单斗液压挖掘机工作装置设计、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。

设计数据与要求三、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SOLIDWORKS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：2014年3月16日指导教师陈立新、概述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.单斗液压挖掘机的正铲结构如图所示，主要由动臂、斗杆、铲斗、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸等组成。

单斗液压挖掘机完整一、教学目标：1. 了解单斗液压挖掘机的结构、工作原理及性能特点。

2. 掌握单斗液压挖掘机的操作方法和安全注意事项。

3. 能够分析并解决单斗液压挖掘机在使用过程中遇到的问题。

二、教学内容：1. 单斗液压挖掘机的结构和工作原理2. 单斗液压挖掘机的性能特点3. 单斗液压挖掘机的操作方法4. 单斗液压挖掘机的安全注意事项5. 单斗液压挖掘机的故障排除和维护保养三、教学过程：1. 导入：通过展示图片或视频，引起学生对单斗液压挖掘机的兴趣，激发学习动机。

2. 讲解：详细讲解单斗液压挖掘机的结构、工作原理、性能特点、操作方法和安全注意事项。

3. 演示：进行实际操作演示，让学生更直观地了解单斗液压挖掘机的工作过程。

4. 练习：让学生分组进行模拟操作，巩固所学内容。

5. 讨论：组织学生讨论单斗液压挖掘机在使用过程中可能遇到的问题及解决方法。

6. 总结：对本节课的主要内容进行归纳总结。

四、教学资源：1. 教材：关于单斗液压挖掘机的专业教材。

2. 设备：单斗液压挖掘机实物或模型。

3. 工具：操作手册、维护保养手册等。

4. 媒体：图片、视频等。

五、教学评价：1. 学生课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、提问和讨论情况，评价学生的参与度。

2. 学生操作技能：评估学生在模拟操作中的表现，检验学生对单斗液压挖掘机的操作掌握程度。

3. 学生理论知识：通过课堂提问、作业和测验等方式，检验学生对单斗液压挖掘机相关理论知识的掌握。

4. 学生安全意识：观察学生在操作过程中对安全注意事项的遵守情况，评价学生的安全意识。

六、教学策略：1. 实践导向：以实际操作演示为主线，让学生在实践中掌握单斗液压挖掘机的操作技巧和安全知识。

2. 问题驱动：提出实际工作中可能遇到的问题，引导学生主动思考、分析和解决问题。

3. 分组合作：组织学生分组进行讨论和操作练习，培养学生的团队协作能力。

4. 案例分析：通过分析典型事故案例，让学生深刻理解安全的重要性，提高安全意识。