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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。
太原科技大学本科毕业设计说明书EXS 3500液压挖掘机正铲工作装置装设计The Working Device Design of EXS 3500 Crawler Face-shovel Bucket Hydraulic Excavator学院 (系 :机械工程学院专业:机械制造及自动化(工机学生姓名:学号:指导教师:史青录评阅教师:完成日期:2015.06.15太原科技大学Taiyuan University of Science and Technology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 :机械工程时间: 15年 3月 9 日摘要挖掘机械是工程作业机械的一种重要类型,是开挖土石方的主要机械设备,正铲单斗液压挖掘机是一种以铲斗进行挖掘作业并采用液压传动的机械设备。
工作装置是液压挖掘机的执行机构,从总体来看常见的正铲工作装置属于平面连杆机构,铲斗、动臂和斗杆之间采用铰接的方式,在液压缸推力的作用下各部件围绕铰接点摆动,完成卸土、挖掘和提升等动作,常用的液压挖掘机的工作装置有正铲,反铲,装载, 抓斗和起重装置。
本次设计主要内容是 EXS 3500正铲液压挖掘机工作装置的设计,主要对挖掘机工作装置机构的几何参数进行计算设计,采用合适的调整方法使其达到设计要求;对动臂、斗杆进行强度校核和载荷分析,使其满足使用要求。
在本次设计中应该注意工作装置设计的原则,在满足各部件要求的条件下实现6.06米最大挖掘深度, 15.81米最大挖掘半径, 12.42米最大卸载高度, 17.17米最大挖掘高度, 以实现挖掘的功能。
关键词:设计;挖掘机;强度校核;正铲工作装置the Working Device Design of EXS 3500 Crawler Face-shovel Hydraulic ExcavatorAbstractShovel machinery is a major type of construction Machinery, which is major earth excavation equipment. Single Bucket Hydraulic shovel is a mechanical which reliance on hydraulic transmission with the bucket to carry out excavation work. Hydraulic shovel working device are commonly backhoe, hoe, loading, grab and lifting gear.The design principal is to design an EXS 3500 crawler face-shovel hydraulic excavator working device. And major working device geometry parameters are designed; checked hydraulic cylinder locking power .Use the appropriate method of adjustment to meet the requirement. Check boom and rod strength to meet the requirements.Design principles work should be noted in the design of device. all components must be meet the conditions, machine for maximum digging depth of 6.06 meters, radius of the largest mining of 15.81 meters, uninstall the greatest height of 12.42 meters, maximum cutting height of 17.17 meters, to achieve the functions of excavation.Keyword :Design;Excavator; Strength Check; face-shovel working device目录摘要 . (II)Abstract .................................................................................................................................I II 第 1章引言 ........................................................................................................................ 1 1.1挖掘机和工作装置概述 . .................................................................................... 1 1.2国内外研究现状 . ................................................................................................ 1 1.3液压挖掘机的发展前景 . .................................................................................... 2第 2章原始数据及设计要求 ............................................................................................ 4 2.1原始参数 . ............................................................................................................ 4 2.2工作装置设计原则 . ............................................................................................ 5第 3章工作装置总体方案选择 ........................................................................................ 6 3.1工作装置构成 . .................................................................................................... 6 3.2动臂及斗杆的结构形式的初选 . ........................................................................ 7 3.3动臂与动臂油缸的布置 . .................................................................................... 7 3.4铲斗与铲斗油缸的连接方式 . ............................................................................ 8第 4章工作装置机构参数的选择 .................................................................................... 9 4.1最大挖掘深度1h 校核 (10)4.2最大挖掘高度2h 校核: (11)4.3最大卸载高度3h 校核 (13)4.4最大挖掘半径1r 校核 (14)4.5斗杆最大挖掘力aF 校核 (15)4.6铲斗最大挖掘力bF 校核 .................................................................................. 17第 5章工作装置运动分析及包络图的绘制 .................................................................. 19 5.1动臂运动分析 . .................................................................................................. 19 5.2斗杆运动分析 . .................................................................................................. 20 5.3包络图的绘制 . .................................................................................................. 21第 6章工作装置主要部件的结构校核 .......................................................................... 23 6.1斗杆 . .................................................................................................................. 23 6.1.1工况一 ........................................................................................................ 23 6.1.2工况二 ........................................................................................................ 26 6.2动臂 . .................................................................................................................. 28 6.2.1工况一 ........................................................................................................ 29 6.2.2工况二 ........................................................................................................ 31 6.3销轴校核 . .......................................................................................................... 33总结 . ......................................................................................................................................34EXS 3500液压挖掘机正铲工作装置装设计参考文献 (35附录A 文献翻译原文 (36附录B 文献翻译中文 (44致谢 (49第1章引言1.1挖掘机和工作装置概述挖掘机在农田水利以及快速抢修等物料挖掘、搬移方面以及机场、港口、矿山、油田、城乡建设中得到了充分的利用,发挥了其他机械不可替代的关键作用。
题目：液压挖掘机工作装置设计专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：完成日期： 2014年5月26日目录摘要 (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。
毕业论文（设计）题目：20吨履带式单斗液压挖掘机工作装置三维设计摘要挖掘机械是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。
挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。
液压挖掘机的工作装置是直接完成挖掘任务的装置，它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成；其工作过程是由动臂的上升下降，斗杆的伸出和回收，铲斗的挖土和卸土，以及上部平台的360°回转等动作组成。
从外观上看，挖掘机主要由工作装置、上部转台和行走机构三部分组成。
本论文主要对挖掘机进行工作装置设计。
首先，提出整机的方案并初步确定各部件的结构尺寸，进而完成了动臂、斗杆、铲斗等部件的结构设计，并对工作装置各部件进行了各铰点之间的距离计算和校核以及挖掘机作业范围的计算。
最后，运用solidworks三维软件绘制了挖掘机的整体三维效果图，实现了挖掘机的三维动画。
关键词：挖掘机，工作装置，solidworks三维软件witchexcavatorunit目录1 绪论 (4)1.1选题的目的及意义 (4)1.2挖掘机工作原理概述 (5)1.3国内外研究现状 (6)1.4课题研究方法 (7)1.5论文构成及研究内容 (8)2 挖掘机工作装置设计 (8)2.1工作装置构成 (8)2.2动臂及斗杆的结构形式的初选 (9)2.3动臂与动臂油缸的布置 (10)2.4铲斗与铲斗油缸的连接方式 (10)2.5铲斗的结构选择 (10)2.6原始几何参数的初定 (11)3 工作装置运动分析 (12)3.1动臂运动分析 (12)3.2斗杆的运动分析 (13)3.3铲斗的运动分析 (14)3.4特殊工作位置计算 (19)4 工作装置的设计计算 (21)4.1斗形参数的确定 (21)4.2动臂机构参数的确定 (22)4.2.1 α与A点坐标的选取 (22)4.2.2 l1与l2的计算 (22)4.2.3 l41与l42的计算 (22)4.2.4 l5的计算 (22)4.3斗杆机构基本参数的确定 (24)4.4铲斗机构基本参数的确定 (25)4.4.1 转角范围 (25)4.4.2 铲斗机构其它基本参数的计算 (25)5三维实体设计 (27)5.1 SOLIDWORKS三维软件简介 (27)5.2挖掘机实体建模 (27)5.2.1绘制出零部件 (27)5.2.2 装配部件 (28)5.4分析运用SOLIDWORKS软件得到的结果 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1选题的目的及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，在工程机械中占据着举足重要的地位。
《液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》篇一一、引言液压挖掘机作为一种重要的工程机械，其工作装置与液压系统的设计对于挖掘机的性能和使用寿命起着决定性作用。
本文旨在深入探讨液压挖掘机的工作装置及其液压系统的设计原理、设计方法以及在实际应用中的优化策略。
二、液压挖掘机工作装置设计1. 工作装置的组成液压挖掘机的工作装置主要包括动臂、斗杆、铲斗等部分。
动臂是挖掘机的主要承载部件，其设计需考虑强度、刚度及稳定性；斗杆与铲斗则直接影响挖掘效率与作业质量。
2. 工作装置的设计原则在设计工作装置时，需遵循结构合理、操作方便、安全可靠、高效节能的原则。
同时，应考虑挖掘机的作业环境及作业要求，使工作装置能满足不同工况的需求。
3. 工作装置的优化设计针对特定工况，可通过优化动臂、斗杆、铲斗的结构和尺寸，提高挖掘机的作业效率和适应性。
例如，优化动臂的结构可提高其承载能力，优化铲斗的尺寸可提高挖掘力。
三、液压系统设计1. 液压系统的组成液压系统主要由动力源、执行元件、控制元件及辅助元件组成。
其中，动力源为液压泵，执行元件包括液压缸和液压马达，控制元件则包括各种液压阀，辅助元件则包括油箱、滤油器、冷却器等。
2. 液压系统的设计原理液压系统的设计需根据挖掘机的作业要求、工作环境及动力源的特性进行。
设计时需考虑系统的压力、流量、稳定性及可靠性等因素，以保证挖掘机在各种工况下都能正常工作。
3. 液压系统的优化设计针对特定工况，可通过优化液压泵的选型、液压阀的配置以及管路的布局等，提高液压系统的性能和效率。
例如，采用高压力、大流量的液压泵可提高挖掘机的作业速度，而合理的管路布局则可减少能量损失，提高系统效率。
四、实际应用中的优化策略1. 工作装置的优化策略在实际应用中，可通过定期检查、维护和更换磨损严重的部件，以及根据实际工况调整工作装置的结构和尺寸等方式，优化工作装置的性能。
此外，还可采用先进的制造工艺和材料，提高工作装置的耐磨性和抗疲劳性能。
单斗挖掘机工作装置设计毕业论文目录前言.................................................. １第一章整机参数......................................... ３§1.1主要参数的选择.................................. ３§1.2尺寸参数的选择.................................. ３第二章工作装置设计...................................... ４§2.1动臂机构....................................... ４§2.1.1动臂机构参数选择........................... ４§2.1.2 校核动臂力矩特性........................... ５§2.3 铲斗机构的参数选择.............................. ８§2.4最大卸载高度、最大挖掘深度和停机面最大挖掘半径的计算. ９§2.5 挖掘力的计算................................. １１§2.6挖掘范围 ..................................... １３第三章液压系统设计.................................... １４§3.1 元件选择..................................... １４§3.2 系统分析..................................... １５第四章整机稳定性 ..................................... １８§4.1 初步确定配重................................. １８§4.2 稳定性校核................................... １９第五章主要结构件的计算 ................................ ２５§5.1斗杆......................................... ２５§5.2 动臂........................................ ３０§5.3连杆、摇杆和销轴.............................. ３５第六章生产率计算..................................... ３７§6.1 斗杆油缸伸、缩时间的计算....................... ３７§6.2 动臂油缸伸、缩时间的计算....................... ３８§6.3 铲斗油缸伸、缩时间的计算....................... ３８§6.4 转台满斗回转和空斗回转时间的计算................ ３９§6.5 作业循环时间计算.............................. ３９§6.6 理论生产率计算 ............................... ３９第七章挖掘机的使用与维修............................... ４０§7.1 挖掘机的使用................................. ４０§7.2 挖掘机的维修................................. ４１结论................................................ ４３致谢................................................ ４６前言挖掘机是工程机械的一个主要机种，它广泛应用于矿山开采、道路工程、国防施工、农田水利等基本建设之中。
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。
1绪论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，这就需要大量的土方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土方施工机械。
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，液压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，液压挖掘机的年产量将会以高于20%的速度增长。
中国挖掘机市场自1997年开始已进入一个较快的发展时期，2000年与2000年比较，全国挖掘机的产、销量分别增长55%和56%。
截止到2002年8月底全国挖掘机的销量已超过13000台，超2001年全年的销售数。
显然挖掘机在整个工程机械行业中是产、销量增长最快的机种之一。
而在挖掘机中最为重要的就是关于工作装置设计，因为挖掘机的工作装置能偶最为明显的体现机器的工作能力和工作寿命，所以设计工作可靠，性能好，成本低，效率高，维护使用方便的工作装置就显得格外重要。
最早在液压挖掘机工作装置设计时，设计人员通过类比、查表、理论计算初步确定性能参数以后，还需要花大量的时间对设计的合理性进行分析，计算量大，而且在设计过程中，大多选取几个特殊位置进行检讨计算，其精度当然较低。
当今计算机广泛应用于机械设计中，挖掘机工作装置设计得到了很快的发展。
针对液压挖掘机工作装置的CAD软件也已经有了不少的研究。
国外挖掘机生产历史较长，液压挖掘技术的不断成熟使挖掘机得到全面的发展。
德国是世界上较早开发研究挖掘机的国家，1954年和1955年德国的徳马克和利渤海尔公司分别开发了全液压挖掘机；美国是继德国以后声场挖掘机历史最长、数量最大、品种最多和技术水平处于领先地位的国家；日本挖掘机制造业是在二次大战后发展上起来的，其主要特点在引进、消化先进技术的基础上，通过大胆创新发展起来的；韩国式液压挖掘机生产的后起之秀。
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。
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)。
因此，在整体其它参数不变的情况下，单斗液压挖掘机可适当加大铲斗容量，提高生产率。
据建筑施工部门统计，一台斗容量为1.0m³的液压挖掘机挖掘Ⅰ～Ⅳ级土壤时，每班生产率大约相当于300～400个工人一天的工作量。
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。
1.动臂升降2. 斗杆收放3. 铲斗装卸4. 转台回转5. 整机行走图图1.1单斗液压挖掘机的工作运动1．2 国内外液压挖掘机的发展状况20世纪八九十年代以来，小型工程机械在市政工程、交通等施工中发挥了较大优势并得以迅速发展。
小型挖掘机在这些工程中为节省人力、物力做出了较大贡献，满足了城市各种作业要求，在城市狭窄的工作空间内能够最大限度地发挥其生产能力，逐步成为城市施工中具有代表性的施工机械。
【2】从全球范围看，小型挖掘机市场已处于成熟发展期，需求稳定并呈缓慢上升趋势，2005年小型液压挖掘机约占全球工程机械产品销量的19%（图1.2）。
表1.1，1.2显示，西欧、日本、北美等经济发达国家和地区是小型挖掘机的主要消费地，且产品需求结构趋于小型化和微型化（表3）。
【2】中国的小型挖掘机产业仍处于市场导入和发展的初级阶段，需求持续快速增长。
目前进入中国市场的国际知名小型挖掘机厂商已有10余家，国内涉足小型挖掘机生产的企业则达到60余家，并且还不断有新企业进入。
表4表示了2005年部分国外与国内品牌小于13t的小型挖掘机在中国市场的销量情况。
1.2.1 推动小型挖掘机市场快速发展的因素1.2.2 国内市场及用户需求分析1.2.3 小型挖掘机的技术发展趋势第2章液压挖掘机工作装置结构设计2.1 WY-100液压挖掘机的主要参数选择主要参数有斗容、机重和发动机功率。
因为这三个参数可以从使用要求、技术性能和技术经济指标、动力装置的配备等方面反映液压挖掘机的级别，故称主参数。
如斗容直接反映了挖掘机的挖掘能力和效果，据此选用施工中配套的运输车辆，而土石方工程量也以体积计算。
发动机功率反映了机械的动力级，与其他参数有函数关系。
机重则直接反映了机械本身的重量级，他对技术参数的影响很大，因为，挖掘机挖掘能力的发挥，功率的充分利用以及整机的稳定性都要以一定的机重来保证，因此机重反映了挖掘机的实际工作能力。
关于主参数斗容量，机重和发动机功率的概念，我国液压挖掘机标准所定的含义是：标准斗容量：指挖掘Ⅳ级土时，反铲铲斗堆尖时的斗容量。
机重：指带反铲或正铲工作装置时的整机工作重量。
发动机功率：指发动机的额定功率，即正常运转条件下除本身消耗以外的输出净功率。
选择确定液压挖掘机主要参数的基本依据是，1．设计任务书所规定的铲斗容量、用途和作业要求、工作条件等等；2．有关国内外同类型，同等级液压挖掘机的技术资料，国家以及企业的系列标准等；3．理论分析或经验计算，4．使用单位的要求和制造厂的生产条件等。
基本参数的选择和确定是液压挖掘机总体设计中重要的环节，它与挖掘机整体和备主要机构的结构型式有密切关系。
例如工作装置尺寸往往必须在选定工作装置结构型式和布置方案后才能确定，而工作装置的结构选择又必须满足工作尺寸的要求，因此结构方案的选择与基本参数的确定常常需要交叉反复进行，并通过方案比较后再确定。
在确定基本参数时，必须正确处理先进性、可靠性、经济性之间的美系，正确处理相互制约的有关参数的关系，例如过分地减轻机重，将影响机械挖掘力的发挥并导致有效工作尺寸的减小，甚至影响机械的强度和刚度。
反之，则必然导致机械过于笨重，经济性差。
因此要实事求是地分析和满足对各项性能指标的要求，盲目地提高或削弱某些参数都将带来不良的结果，因为挖掘机是个有机的整体，其性能的优劣不仅与备部件性能有关，更重要的是决定于各部件结构特性的协调与匹配。
选择合理的主参数和基本参数应符合以下条件；满足使用功能的实用性，适合于生产厂制造条件的可行性；充分利用发动机功率的经济性；与国内外同类型产品相比有较好的技术经济指标和工作可靠的先进性。
影响液压挖掘机主参数和基本参数的因素很多，各参数之间又相互依存彼此制约，关系很复杂。
然而具有先进性能和技术经济指标的现代液压挖掘机其总体参数之间存在着一定的内在联系的规律性。
正因为如此，近年来应用系统工程探论研究之中。
现在，国内对于通用型液压挖掘机采用以下方法确定主要参数：(1)类比法即通过同类型机械的类比得出参数值。
(2)经验计算法即按概率统计归纳得到经验公式进行概略的计算得出参数值。
(3)选定法即按照国家颁布的液压挖掘机型式、主参数和基本参数系列标准规定的数值范围，结合拟采用的结构特点选定出参数值。
(4)理论计算法即按拟定的结构设计方案，在理论分析与试验数据的基础上进行分析计算，得出参数值。
按以上方法得出的参数值不可能是完全确切合适，必须在设计过程中按结构方案、强度条件以及挖掘机的特殊要求进行比较加以修正。
实际工作中还往往综合运用上述方法，如采用类比法或经验计算法与参数系列标准进行比较，有的参数再通过理论计算校核选定。
上述的方法中，类比发是简单易行的确定参数值方法。
采用类比法进行选择计算参数的依据是以相似理论为基础，即认为性能完善的标准型通用挖掘机，其各种参数几乎都与它的主参数(机重)有一定的关系，而且相同结构型式的挖掘机，二者作业条件相近则彼此间参数的比值亦相近。
对于这类挖掘机，尤其是中小型的，其外形尺寸、工作尺寸和斗容量、功率等参数可以参照选定作为类比样机的参数值，接相似原理用内插法决定。
根据相似原理，若相类比的两台机械的机重参数值改变y 倍时，即相似系数为：Gs y G设计机重＝样机机重 式（2.1） 则其主要参数的比例为：3Ls y L ≈ （2—2）， 23Fs y F≈ 式（2.2） Qs y Q≈ （2—4）， Ns y N ≈ 式（2.3） 式中，Ls 、Fs 、Qs 、Ns 及L 、F 、Q 、N 分别为拟设计的液压挖掘机及类比样机的尺寸，面积，斗容量和功率。
采用类比法确定参数时，可选用国内外液压挖掘机先进产品作为典型样机或国内外有关挖掘机设计标准，求出相似系数y ，按上述关系式确定所设计液压挖掘桃的各主要参数。
但应注意类比法只适用同类型产品，即结构型式、液压系统相似，用途和工作条件基本相同者。
本次毕业设计，我设计的机型主要已知参数是：发动机功率120KN ，铲斗容量是13m ，行走速度是 5.5Km/h ，机重28吨。
见图2.1经过自己的实地测量，我测定型号是YC-60-8各臂长数据如下：连杆机构：MN=370，NQ ＝240，QK ＝280，MK ＝350；斗杆：FN ＝1500，EF ＝475，FG ＝390，EG ＝590，其他的一些参数AB ＝1460我们容易知道YC-60-8的斗容是0.223m ，由类比公式（2-4），即1/0.22=4.545455，由尺寸参数比例公式（2-2）得到WY-100的尺寸参数：连杆机构MN ＝612，NQ ＝400，QK ＝460，MK ＝580；斗杆 FN ＝2500，EF ＝790，FG ＝650，EG ＝980；CB ＝2400WY-100的铲斗由经验公式得到铲斗宽度：3.11)4.1~0.1()4.1~0.1(33===q b 式（2.6）所以现在选1.3铲斗与斗杆铰点到挖掘齿齿尖的距离为3D R l =＝（1.3～1.4）=3q 1.3~1.4 式（2.7）现在选1.3m 。
动臂：我们了解到动臂的摆角是50度到－50度之间，现在我假设我设计的挖掘机动臂的摆动范围是45度到－45度之间，见图2.3。
挖掘机的挖掘深度Hk ＝6920，动臂与通过动臂铰链和铲斗末端连线的夹角是16度，动臂支点到挖掘决机所处水平位置的高度是3.15米，由此查表2.1得到动臂的值（此处动臂的值是动臂支点到动臂与斗杆铰接点的连线，动臂的弯角取为120度）。
经过查表，我们得到动臂的长度AF ＝5710，由余弦定理可以得到BF ＝4518。
表2.1图2.1 反铲机构自身几何参数的计算简图图2.2主要结构件模型图2.3 动臂摆动的极限位置2．2 WY-100挖掘机的工作装置机构工作原理的分析反铲工作原理：液压挖掘机的所有动作都是由液压系统驱动的。
其驱动过程是柴油机带动两个油泵，把高压油输送到两个分配阀——操纵分配阀，然后由操纵分配法再将高压油送往有关液压执行元件(油缸或液压马达)，以便驱动相应的机构进行工作。
其液压传动系统原理图如图3.4。
液压挖掘机的工作装置采用连杆机构原理，而各部分的运动则通过油缸的伸缩来实现。
反铲工作装置的各部件之间的联系都采用铰接，并通过各油缸行程的变化实现挖掘过程中的各种动作。
1．动臂的动作过程动臂的下铰点与转台上的连接耳相铰接，利用动臂油缸支撑，改变此油缸的行程即可使动臂绕其下铰点转动而升降。
