【正文】 還很少。目前，液壓挖掘機(jī)的發(fā)展著眼于動(dòng)力和傳動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)以達(dá)到高效節(jié)能。（3）不斷提高可靠性和使用壽命。（7）增大鏟斗容量，加大功率，提高生產(chǎn)效率。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和力學(xué)計(jì)算的結(jié)果得到工作裝置的基本尺寸和結(jié)構(gòu)尺寸。（2）挖掘機(jī)的工作裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)。動(dòng)臂下鉸點(diǎn)鉸接在轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過(guò)動(dòng)臂缸的伸縮，使動(dòng)臂連同整個(gè)工作裝置繞動(dòng)臂下鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。卸完后，工作裝置再轉(zhuǎn)至挖掘位置進(jìn)行第二次挖掘循環(huán)。各油缸可看作是只承受拉壓載荷的桿。 動(dòng)臂及斗桿的結(jié)構(gòu)形式的初選動(dòng)臂采用整體式彎動(dòng)臂，這種結(jié)構(gòu)形式在中型挖掘機(jī)中應(yīng)用較為廣泛。斗桿也有整體式和組合式兩種，大多數(shù)挖掘機(jī)采用整體式斗桿。具體結(jié)構(gòu)如圖 所示。1斗桿； 2連桿機(jī)構(gòu)； 3鏟斗圖 鏟斗連接布置示意圖 Connect the bucket decorate schemes 鏟斗的結(jié)構(gòu)選擇 鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對(duì)挖掘機(jī)的作業(yè)效果影響很大，其應(yīng)滿足以下的要求：（1）有利于物料的自由流動(dòng)。（3）于卸出，鏟斗的寬度與物料的粒徑之比應(yīng)大于 4，大于 50 時(shí)，顆粒尺寸不考慮，視物料為均質(zhì)。初選動(dòng)臂油缸內(nèi)徑 D1=120mm，活塞桿的直徑 d1=90mm。并按經(jīng)驗(yàn)公式初選各油缸全伸長(zhǎng)度與全縮長(zhǎng)度之比：λ 1=λ2=λ3=。如圖 所示，圖1?L 1L中 ：動(dòng)臂油缸的最短長(zhǎng)度； ：動(dòng)臂油缸的伸出的最大長(zhǎng)度； ：動(dòng)臂油缸min max1Lmin1?兩鉸點(diǎn)分別與動(dòng)臂下鉸點(diǎn)連線夾角的最小值； ：動(dòng)臂油缸兩鉸點(diǎn)分別與動(dòng)臂下鉸max1?點(diǎn)連線夾角的最大值。斗桿的位置參數(shù)是 l2，這里只討論斗桿相對(duì)于動(dòng)臂的運(yùn)動(dòng)，即只考慮 L2 的影響。（1）鏟斗連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 i 和鏟斗缸的當(dāng)量作用力臂 3e利用圖 ，可以知道求得以下的參數(shù)：在 MNG 中?122253153cos[()]MNGlLl?????3032 230MNG???????? (311)在 HNQ 中：? 227131323cosLll??? (312)214714[()]NHQlLl???在 QHK 中 (313)12227974927csKll???在□KHQN 中 (314)28 217????鏟斗油缸對(duì) N 點(diǎn)的作用力臂 r1 (315)132sinl?連桿 HK 對(duì) N 點(diǎn)的作用力臂 r2 (316)13ilNHK?連桿 HK 對(duì) Q 點(diǎn)的作用力臂 r3r3 = l24鏟斗對(duì) Q 點(diǎn)的作用力臂 r4r4 = l3谷守領(lǐng)：20 噸履帶式單斗液壓挖掘機(jī)工作裝置三維設(shè)計(jì)14連桿機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比 (317)1324()ii??顯然 317 式中可知，i 是鏟斗油缸長(zhǎng)度 L2 的函數(shù)，用 代入可得初傳動(dòng)比 ，2minL0i代入可得終傳動(dòng)比 iz。那么整機(jī)作業(yè)范圍Xxf123,Lyf,就可以確定，現(xiàn)推導(dǎo)如下:山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15由 F 點(diǎn)知： (323)323462CFQ???????在 CDF 中： 由后面的設(shè)計(jì)確定，在 確定后則有：?DFD3C??? (324) 228616cosll?813l??? (325)223681s[()]l?在 DEF 中? 298282cos?llL?圖 齒尖坐標(biāo)方程推導(dǎo)簡(jiǎn)圖 Tooth is pointed coordinates equation diagram則可以得斗桿瞬間轉(zhuǎn)角 2? (326)1228989cos[()]lLl???、 在設(shè)計(jì)中確定。因此，斗齒尖2?3?坐標(biāo)值也是 、 及 的函數(shù)。經(jīng)分析可知：動(dòng)臂上任意一點(diǎn)(除去 C 點(diǎn))在任一時(shí)刻的坐標(biāo)值是 的函數(shù)；斗桿上任意一點(diǎn) (除去 F 點(diǎn))在任一時(shí)刻的坐標(biāo)值是 和 的1? 1?2函數(shù)；鏟斗和連桿機(jī)構(gòu)(除去 Q 點(diǎn)外)其它各點(diǎn)坐標(biāo)值是 、 和 的函數(shù)，以后在使1?23?用到這些點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，就將其作為已知數(shù)據(jù)，不再作特別的介紹。K 鏟斗上鉸點(diǎn)。V鏟斗斗齒尖圖 最大卸載高度計(jì)算簡(jiǎn)圖 The biggest uninstall height putation diagram如圖 所示，當(dāng)斗桿油缸全縮，動(dòng)臂油缸全伸時(shí)，QV 連線處于垂直狀態(tài)時(shí)，得最大卸載高度為: QMAXYH?max3 312132121 )sin()sin( lll MAXMAXC ?????? ??????山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19 (335)（３） 水平面最大挖掘半徑 max1RNH搖臂；HK連桿；C動(dòng)臂下鉸點(diǎn)； A 動(dòng)臂油缸下鉸點(diǎn)；B動(dòng)臂與動(dòng)臂油缸鉸點(diǎn) 。V鏟斗斗齒尖圖 停機(jī)面最大挖掘半徑計(jì)算簡(jiǎn)圖 Stop face biggest mining radius calculation diagram如圖 所示，當(dāng)斗桿油缸全縮時(shí)，F(xiàn). Q. V 三點(diǎn)共線，且斗齒尖 v 和鉸點(diǎn) C 在同一水平線上，即 YC= YV，得到最大挖掘半徑 為:max1R (336)40LXC??式中： (337)max3213232140 cos)()( ?L???（４） 最大挖掘半徑 R最大挖掘半徑時(shí)的工況是水平面最大挖掘半徑工況下 C、 V 連線繞 C 點(diǎn)轉(zhuǎn)到水平面而成的。谷守領(lǐng)：20 噸履帶式單斗液壓挖掘機(jī)工作裝置三維設(shè)計(jì)204 工作裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 斗形參數(shù)的確定斗容量 q ： q = m3；平均斗寬 B：其可以由經(jīng)驗(yàn)公式和差分法選擇；當(dāng) q = m3 時(shí)， B = ；當(dāng) q = m3 時(shí)， B = ；則當(dāng) q = 時(shí)，B = +（）247。鏟斗兩個(gè)鉸點(diǎn) K、Q 之間的間距 l24 和 l3 的比值 k2 的選?。?太大將影響機(jī)構(gòu)的傳24l動(dòng)特性，太小則影響鏟斗的結(jié)構(gòu)剛度，初選特性參數(shù) k2 = 。1?由經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和參考其它同斗容機(jī)型，初選特性參數(shù) k3 = （k 3 = ）鉸點(diǎn) A412l坐標(biāo)的選擇：由底盤(pán)和轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合同斗容其它機(jī)型的測(cè)繪，初選：XA = 430 mm YA = 1200mm l1 與 l2 的 計(jì) 算由統(tǒng)計(jì)分析，最大挖掘半徑 R1 值與 l1+l2+l3 的值很接近，由已給定的最大挖掘距離 R已初步選定的 l3 和 k1，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式有：l2 = m30)(5098().( ??????山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21則： ??? l41 與 l42 的 計(jì) 算如圖 所示，在 CZF 中?24131coslk???? ??l42 = k3l41 = 2585 = 3620mmα39= ∠ZFC = ????????? l5 的 計(jì) 算由經(jīng)驗(yàn)和反鏟工作裝置對(duì)閉鎖力的要求初取 k4 = 。??則l7 =σl5 = 750 = 2673mm (412)=ρl5 = 750 =1880mm (413)min1LL1max =λ1L1min =1880 = 3010mm (414)至此，動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的各主要基本參數(shù)已初步確定。 = 3545mml82 = L22min + l29 2L2minl9COS[(π )/2]2max?= 22152+ 9402 22215940cos135176。,動(dòng)臂上 ∠DFZ 也是結(jié)構(gòu)尺寸，可初選 ∠DFZ =10176。粗略計(jì)算知斗桿挖掘平均阻力 F3J max = F3J max /2 =69KN 挖掘阻力 F3J 所做的功 W3J： (424)max33?lJ? = ???? = 106 由圖 知，鏟斗油缸推力所做的功 W3：??33minFL??? = (425)????由功的守恒知鏟斗油缸推力所做的功 W3 應(yīng)該等于鏟斗挖掘阻力所做的功 W3J ：W3 = W3J (426)山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25將 42425 式代入 426 中計(jì)算可得：L3min = 1720mm則 L3max =λ3 L3min =2750mm剩余未選定的基本尺寸大部分為連桿機(jī)構(gòu)尺寸，其應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件：（１） 挖掘力的要求：鏟斗油缸的挖掘力應(yīng)與轉(zhuǎn)斗最大挖掘阻力相適應(yīng)，當(dāng)斗齒尖處于 V1 時(shí)，斗桿油缸的理論挖掘力應(yīng)不低于最大挖掘阻力的 80%。3l在保證以上兩個(gè)條件，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式和同斗容的其它機(jī)型的測(cè)繪對(duì)照，初步選定剩余的基本尺寸如下：HK = 500mm； HN = 600mm；NQ = 686mm； FN = l2NQ = 2314mm； GF = 800mm；由預(yù)選∠GFN = 60176。在進(jìn)行裝配之前，應(yīng)繪制出各個(gè)零部件，再次，按照相應(yīng)的裝配原則進(jìn)行裝配，組合出實(shí)體模型。建模中常用的命令還有投影曲線、插入基準(zhǔn)面、鏡像曲線等，主要零部件如下圖所示：山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27圖 動(dòng)臂Fig. arm 圖 斗桿Fig. measures stem 裝 配 部 件首先點(diǎn)擊主菜單中“ 新建— —裝配” 命令，在對(duì)話框里選擇要組裝的零件，然后在環(huán)境中單擊所需的零部件，所選零部件就會(huì)出現(xiàn)在組裝環(huán)境中，多次重復(fù)即可，注意的一點(diǎn)是：第一個(gè)插入的應(yīng)該是組裝基體。鑒于時(shí)間的限制，未對(duì)挖掘機(jī)內(nèi)部傳動(dòng)和控制部分作深入的分析研究。（４）繪制出挖掘機(jī)的三維效果圖。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)同時(shí)也得到了很多同學(xué)的幫助，與我同組的卜祥順、高潤(rùn)亮、高峰、鄧?guó)櫋⒐鶜J、李信燕和楊璐璐同學(xué)一定程度上給予了幫助，在此對(duì)他們一并表示感謝。 Houston, May 1993. 。Automation Magazine，2022，2(1)：2028．[8] [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [9]機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組編. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] 第二版 . 北京：冶金工業(yè)出版社，[10] 隗金文，王慧. 工程機(jī)械[M]. 沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社， [11] 李鳳平，張士慶，屈振生. 機(jī)械圖學(xué)[M]. 沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社， [12] 周春國(guó)，王慧武