【正文】 世界上最大的建設(shè)工地 ”，我國挖掘機市場也進(jìn)入高速發(fā)展階段。 按照用于，單斗挖掘機分為：建筑型、采礦型和剝離型等。挖掘機的行走裝置型式有：履帶式、輪胎式、汽車式、步行式、軌道式、拖式等。它的作業(yè)過程是以鏟斗的切削刃切削土壤并將土裝入斗內(nèi)，斗裝滿后提升，回轉(zhuǎn)至卸土的位置進(jìn)行卸土，卸空后鏟斗再回轉(zhuǎn)并下降到挖掘面進(jìn)行下一次挖掘。回轉(zhuǎn)平臺：由回轉(zhuǎn)平臺、液壓傳動裝置、伺服操縱裝置、動力裝置、司機室、空調(diào)系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等組成。 單斗液壓挖掘機的工作原理液壓挖掘機與機械挖掘機的主要區(qū)別在于傳動裝置的不同，以及由于傳動的改變而一起的工作裝置機構(gòu)形式的不同。如圖所示，柴油機驅(qū)動兩個液壓泵，把高壓油輸送給兩個分配閥，操作控制閥，將高壓油再送往有關(guān)液壓執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)）驅(qū)動相應(yīng)的機構(gòu)工作。動臂下鉸點鉸接在轉(zhuǎn)臺上，利用反鏟式挖掘機挖掘機構(gòu)設(shè)計 12 動臂液壓缸的伸縮，使動臂繞動臂下鉸點。4圖 14液壓挖掘機基本組成與傳動示意圖1—鏟斗； 2—斗桿 ；3—動臂； 4—連桿 ；7—液壓缸；Ⅰ—挖掘裝置 ；Ⅱ—回轉(zhuǎn)裝置；Ⅲ—行走裝置； 反鏟式挖掘機反鏟式挖掘機是最常見的挖掘機一種，廣泛用于建筑領(lǐng)域，主要用于平整路面、深挖基坑等。目前廣泛應(yīng)用的斗容在 。標(biāo)準(zhǔn)斗容量：指挖掘機三級或容量為 18000 N/m3的土壤時，鏟斗堆尖時的斗容量。由設(shè)計任務(wù)書給出以上主要參數(shù)：斗容： 立方米；整機重量 5噸；發(fā)動機功率 60千瓦。2表 12挖掘機機體尺寸與工作尺寸名 稱 尺寸（米） 名 稱 尺寸（米）履帶接地長度 軌距 司機室頂高 轉(zhuǎn)臺離地高 尾部半徑 機棚高 最小離地間隙 履帶寬 臂鉸與油缸鉸距 履帶總高 臂鉸離地高 臂鉸離回轉(zhuǎn)中心 前部離回轉(zhuǎn)中心 動臂長度 斗桿長 鏟斗長 反鏟式挖掘機挖掘機構(gòu)設(shè)計 16 第二章 反鏟式挖掘機傳動機構(gòu)的設(shè)計 反鏟式挖掘機傳動機構(gòu)方案的設(shè)計 8圖 21整體式直動臂9圖 22整體彎動臂整體式動臂有直動和彎動兩種,如下為整體式直動臂與彎動臂的結(jié)構(gòu)簡圖10圖 23整體式直動臂結(jié)構(gòu)簡圖11圖 24整體式彎動臂結(jié)構(gòu)簡圖如上圖分析可知整體式直動臂的自由度 F1=382101=3整體式彎動臂的自由度 F2=3n2PLPH (21) =39212=3 采用整體式彎動臂有利于得到較大的挖掘深度，它是專用反鏟裝置常見的如圖（22 ）整體式彎動臂在彎曲處的結(jié)構(gòu)形狀和強度值得注意。往往需要配備幾套完全不通用的工作裝置。當(dāng)采用連桿連接時調(diào)整時間只需十幾分鐘，采用液壓缸連接時可以隨時進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。由于上述優(yōu)點，組合式動臂結(jié)構(gòu)比整體式動臂復(fù)雜，但得到較廣泛的應(yīng)用。斗齒應(yīng)該耐磨、易于更換。圖 2圖 210分別為反鏟用鏟斗的基本形式和常用形式。則由（23）可以求出 B=。有些不同點在運動學(xué)上還能以通用的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示。則斗齒尖 V 所在的 X 坐標(biāo)值 XV 就表示挖掘半徑，Y 坐標(biāo)值 YV 為正值時就表示挖掘高度，為負(fù)值時表示挖掘深度。第三類是作為方案分析比較所需要的其他特性參數(shù)。取動臂特性參數(shù) K3（K 3= ）=取 K1（K 1為動臂長/斗桿長 K1= ）=，根據(jù)最大挖掘半徑一般與動臂長、斗桿2l長和鏟斗長的和值相等= （m）??,.6m （25）????????m （26）42341..96llα 39= ∠ZFC= = = 176。斗桿全縮時∠FQV 為最大值，取為 160176。斗桿機構(gòu)與動臂機構(gòu)的性質(zhì)類似，它們都是四連桿機構(gòu)，但連桿不同，在動臂機構(gòu)中一般 L7L5,斗桿機構(gòu)中一般 L9L8。2max90??在三角形中，已知 l9=, =90176。鏟斗液壓缸對 N 點的作用力臂為 r1=l13sinα 2； （226）連桿 HK 對 N 點的作用力臂為r2=l14sinα 2；連桿 HK 對 Q 點的作用力臂為r3=l34sinα 2；鏟斗連桿機構(gòu)的總傳動比為i= （227）131432029218sin()sinlLl??????顯然 i 是 L3的一元函數(shù)。I 0=代入數(shù)據(jù)可以得出對于斗桿的擺角范圍 θ max鏟斗瞬時位置轉(zhuǎn)角為θ 3=∠FQV=α 7+α 24+α 26+α 10 （228）當(dāng)取 L3=L3max和 L3min時可分別求得 θ 3min和 θ 3max。q=由上面得出 B=，2 =90176。幾何相容。這些特殊工作尺寸計算式如下當(dāng)下置式動臂液壓缸全縮或者懸掛式動臂液壓缸全伸，F(xiàn)QV 三點同直線并處于垂直狀態(tài)下得到最大挖掘深度如圖 219 所示25圖 219最大挖掘深度計算簡圖H1max=Yvmin=YFmin－l 2－l 3 （237）這時 Xv=XF。反鏟式挖掘機挖掘機構(gòu)設(shè)計 36 反鏟裝置主要采用鏟斗油缸進(jìn)行挖掘。假定挖掘力的方向為斗齒運動軌跡的切線方向，如圖工況為鏟斗油缸挖掘，鏟斗油缸主動作用產(chǎn)生的挖掘力為 POD，大小已知。 011 cwXiCPeGr????式中，G i——各裝置 的大?。╰ ）；61~——動臂油缸對 C 點的作用力臂（m）；1e ——W01對 C 點的作用力臂（m）；Cr——各裝置作用力臂（m）。2e取整機為隔離體，列出對傾翻支點 I 的力矩平衡方程式，得整機穩(wěn)定條件所允許的挖掘阻力最大值： （247）061()???式中，r IW——W06對 I 點的作用力臂（m）；——工作裝置總重（T）；GrIG——GG對 I 點的作用力臂（t）；GS——機體重量（t）； rS——GS對 I 點的作用力臂（m）。 元件選擇一、油缸的選擇動臂油缸、鏟斗和斗桿油缸均為單缸，缸徑均為 125mm。五、主油管管徑的計算挖掘機液壓系統(tǒng)主油管路的油液流速取為 8m/s。其工作循環(huán)是：以鏟斗切削土壤，裝滿后提升，回轉(zhuǎn)至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置，開始下一次作業(yè)。又如，挖掘作業(yè)時，轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)和滿斗動臂提升需要同時進(jìn)行，也有希望有獨立的驅(qū)動。主油路進(jìn)油路上均設(shè)有單向閥保壓和防倒流。這次設(shè)計綜合了大學(xué)四年的大多課程具有很強的綜合性，這些天我把相關(guān)課程又系統(tǒng)復(fù)習(xí)了一遍，感覺這些課程學(xué)得再好也未必就能做好畢業(yè)設(shè)計。我覺得現(xiàn)在挖掘機還不夠完美，如果能找到一種新型超輕材料代替動臂、斗桿、鏟斗，機身重一點那么它的挖掘能力定會大大提高。我喜歡畢業(yè)設(shè)計，它特別能鍛煉人多方面的能力，我喜歡這種感覺，但我知道自己的畢業(yè)設(shè)計做的不夠好，當(dāng)中還是存在諸多問題的，并且這次設(shè)計還是在借鑒前人基礎(chǔ)上的，我覺得自己還差得很遠(yuǎn)。s hydraulic system based on dynamic principal ponent analysis[J]. Journal of Central South University of Technology, 2022, 15(5) :108[14] . Ha ；. Nguyen ；. Rye. Impedance control of a hydraulically actuated robotic excavator[J]. Automation in Construction, 2022, 9(56):134 [15]劉鴻文. 材料力學(xué)[M]. 北京：高等教育出版社. 2022:P112128[16]勇主編. 現(xiàn)代公路施工機械[M] 北京：人民交通出版社. 1999:P6674反鏟式挖掘機挖掘機構(gòu)設(shè)計 44 [17] 文九巴主編. 機械工程材料[M] 北京：機械工業(yè)出版社. :P131174[18] 侯洪生. 機械工程圖學(xué)[M] 北京： 科學(xué)出版社,2022：326332致謝經(jīng)過兩個月的畢業(yè)設(shè)計，從一片茫然，到排除重重困難，最后終于完成此次設(shè)計任務(wù)。所以在此首先我要對任老師表示衷心的感謝。反鏟式挖掘機挖掘機構(gòu)設(shè)計 46 附錄 A圖紙29圖 1挖掘機液壓原理圖30圖 2挖掘機運動方案圖反鏟式挖掘機挖掘機構(gòu)設(shè)計 48 31圖 3挖掘機運動循環(huán)圖附錄 B主要參考文獻(xiàn)摘要[1]同濟大學(xué),太原重型機械學(xué)院等編著. 單斗液壓挖掘機[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社, 1983:P59111[摘要] 《單斗液壓挖掘機》介紹了液壓挖掘機的發(fā)展歷史、技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對單斗液壓挖掘機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理及液壓系統(tǒng)進(jìn)行了全面闡述和詳細(xì)介紹。本書運用了現(xiàn)代設(shè)計理論和方法對挖掘機的結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能分析方法進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，推導(dǎo)出了一系列分析計算公式，給出了工作裝置、回轉(zhuǎn)和行走機構(gòu)及液壓系統(tǒng)的具體設(shè)計方法和步驟，并通過自行研發(fā)的計算機軟件（EXCA)對實例機型進(jìn)行了分析驗證，得出了一系列具有工程參考價值的分析結(jié)果[4]顏榮慶主編. 液壓與液力傳動[M]. 北京：人民交通出版社, 1988：P1221[摘要] 《液壓與液力傳動》圍繞液壓與液力傳動的油液的靜力學(xué)和動力學(xué)等特性、關(guān)鍵零部件的基本結(jié)構(gòu)和原理、基本液壓回路的組成和特點以及典型液壓系統(tǒng)的設(shè)計與計算，系統(tǒng)論述了液壓與液力傳動的基本理論，介紹了工程應(yīng)用實例?！兑簤号c液力傳動》內(nèi)容豐富、系統(tǒng)，圖文并茂，實用性強，結(jié)合了編者最近幾年的科研成果實例，并增加了液壓傳動行業(yè)最新技術(shù)成果的介紹。《液壓與氣動技術(shù)》在內(nèi)容選取上盡量貼近工程實踐，編寫了液壓系統(tǒng)的故障診斷、使用維護(hù)和排除故障方面的內(nèi)容，切實做到用理論指導(dǎo)實踐，用理論知識分析問題和解決問題。本書充分考慮了初學(xué)者的實際需要，在介紹 AutoCAD 2022文版使用的同時，精講了 52個實例以加深對知識的理解，著重提高讀者的自學(xué)能力。第Ⅱ冊為材料力學(xué)較為深入的內(nèi)容，包括：動載荷，交變應(yīng)力，彎曲的幾個補充問題，能量方法，超靜定結(jié)構(gòu)，平面曲桿，厚壁圓筒和旋轉(zhuǎn)圓盤，矩陣位移法，桿件的塑性變形等，供有需要的專業(yè)選用?！　 型：合金鋼刀體刃部熔鑄耐磨合金材料。實際應(yīng)用中刀具是需要經(jīng)常更換的，因而刀具安裝的難易程度對機械的使用效率影響很大。這種固定利用了土壤對刀把上的楔面產(chǎn)生的離心力使刀具緊固，拆卸頗為方便。然后在刀庫外面穿人一個開口銷，把刀片擋住。3）轉(zhuǎn)子罩殼罩殼不僅僅形成一個封閉的空間以保護(hù)周圍的工作人員不被轉(zhuǎn)子拋出的塊狀物擊傷和防止塵土飛揚，而且在很大程度上影響著穩(wěn)定土的破碎及拌和均勻性。履板（分土板）用螺栓固定在每一側(cè)壁的下面。尾板的主要作用是刮平拌好的鋪層，并根據(jù)不同工況調(diào)整平整厚度。在工作狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子通過升降液壓缸放下來，罩殼便支撐在地面上，此時轉(zhuǎn)子軸頸則借助于罩殼兩側(cè)長方形孔內(nèi)的深度調(diào)節(jié)墊塊支撐在罩殼上。[18] 侯洪生. 機械工程圖學(xué)[M] 北京： 科學(xué)出版社,2022：326332[摘要] 《機械工程圖學(xué)》參照教育部工程圖學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會《工程圖學(xué)課程教學(xué)基本要求》，吸收了山東輕工業(yè)學(xué)校及兄弟院校近幾年的教學(xué)改革成果，并適當(dāng)考慮了工程圖學(xué)的發(fā)展要求編寫而成。[17] 文九巴主編. 機械工程材料[M] 北京：機械工業(yè)出版社. :P131174[摘要] 《機械工程材料》分 9章，系統(tǒng)地介紹了工程材料及其性能指標(biāo)、金屬學(xué)基礎(chǔ)及鐵碳合金、碳素鋼及鑄鐵、鋼的熱處理、合金鋼及硬質(zhì)合金、有色金屬及其合金、非金屬材料及新型材料、機械工程材料的選用、零件毛坯成型工藝基礎(chǔ)，書末還附有 4個簡明的選做實驗。浮動式罩殼無論轉(zhuǎn)子處于何種拌和位置，罩殼都自由地放置在地面上，能可靠地封閉工作室。同樣，在側(cè)壁上也有兩道槽鋼，而且側(cè)壁是用比橫向圓筒更厚的鋼板剞成的，以確保其強度。因此，存在著一種最佳的罩殼幾何形狀和尺寸，使穩(wěn)定土的破碎與拌和達(dá)到最佳效果。換裝時，只需把開口銷抽出，斜著即可取出刀片。拌和機在拌和加有瀝青、水泥、石灰等穩(wěn)定劑的穩(wěn)定土?xí)r，用螺栓直接固定刀具，往往會使螺栓的螺紋被黏死，拆換時相當(dāng)困難。如圖 39a）所示，借助插入墊板，利用楔形結(jié)構(gòu)可以將刀具固定在刀臂上?！　鴥?nèi)拌和機的使用經(jīng)驗表明，用高錳鋼材料加工這種刀具并進(jìn)行適當(dāng)熱處理，不僅增強了刀具的耐磨性，而且具有一定的沖擊韌性，使用壽命較長?！　 型：鉻鉬合金鋼刀體加焊硬質(zhì)合金刀片。[15]劉鴻文. 材料力學(xué)[M]. 北京：高等教育出版社. 2022:P112128[摘要]全書共分 18章。書中詳細(xì)地介紹了初學(xué)者必須掌握的基本知識、操作方法和使用步驟，并對初學(xué)者在使用 AutoCAD 2022文版時經(jīng)常碰到的問題進(jìn)行了專家級的指導(dǎo)，以避免初學(xué)者在起步與提高的過程中走彎路。[7]陳桂芳主編. 液壓與氣動技術(shù)[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社, :P2741[摘要] 《液壓與氣動技術(shù)(第 3版 )》共分 15章，主要講述液壓與氣壓傳動的基礎(chǔ)知識、液壓元件、液壓基本回路和系統(tǒng)、氣源裝置、氣動元件、氣動基本回路以及氣動程序控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計等?！兑簤号c液力傳動》以學(xué)生為本，內(nèi)容敘述力求深入淺出。在此基礎(chǔ)上，借助于獨立研發(fā)的挖掘機分析軟件“EXCA”對實例機型進(jìn)行了詳細(xì)分析；最后詳細(xì)介紹了國際和國家標(biāo)準(zhǔn)中對液壓挖掘機的試驗規(guī)