【正文】 （ 1） 有利于物料的自由流動(dòng)。具體結(jié)構(gòu)如圖 所示。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。 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。各油缸可看作是只承受拉壓載荷的桿。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)。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)。 （ 2） 挖掘機(jī)的工作裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)。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。 （ 7）增大鏟斗容量，加大功率，提高生產(chǎn)效率。 （ 3）不斷提高可靠性和使用壽命。 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 。雖然部分軟件也有一定的分析計(jì)算能力，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到設(shè)計(jì)需要，對(duì)液壓挖掘機(jī)進(jìn)行分析的大型通用軟件目前市場(chǎng)上還很少。國(guó)內(nèi)眾多的研究人員和單位對(duì)液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行了不少研究，開(kāi)發(fā)了其設(shè)計(jì)軟件，他們的研究基本上 局限于解決某些問(wèn)題，即工作裝置的幾何參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和力參數(shù)等的解決。 一些挖掘機(jī)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)為了生存和發(fā)展，利用自身的實(shí)力和豐富的挖掘機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，紛紛在工廠(chǎng)的技術(shù)改造、試驗(yàn)研究、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面下大功夫。 8）環(huán)境 保護(hù)， CAT、 小松等廠(chǎng)家紛紛推出滿(mǎn)足三次排放要求的挖掘機(jī)。 4） 設(shè)計(jì)理論，提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 1斗桿油缸； 2 動(dòng)臂； 3油管； 4動(dòng)臂油缸； 5鏟斗； 6斗齒； 7側(cè)板； 8連桿； 9搖桿； 10鏟斗油缸； 11斗桿 圖 工作裝置組成圖 Work device of operation 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 從 20 世紀(jì)后期開(kāi)始，國(guó)際上挖掘機(jī)的研發(fā)向大型化、微型化、多功能化、專(zhuān)用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。其工作過(guò)程是由動(dòng)臂的上升下降，斗桿的伸出和回收，鏟斗的挖土和卸土，以及上部平臺(tái)的 360176。關(guān)鍵零部件短缺，仍是國(guó)內(nèi)品牌的主機(jī)制造企業(yè)心中的 “ 痛 ” 。 2021 年雖然房地產(chǎn)面臨國(guó)家調(diào)控的壓力，但高鐵、保障性住房、水利等領(lǐng)域的基礎(chǔ)建設(shè)仍將給挖掘機(jī)帶來(lái)較大的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)，國(guó)產(chǎn)品牌的增速將明顯高于行業(yè)平均水平。 在過(guò)去 10 年，伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期持續(xù)的高速增長(zhǎng)，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)挖掘機(jī)的需求不斷攀升，成為當(dāng)今全球最大的、贏利水平最好和競(jìng)爭(zhēng)最激烈的市場(chǎng)之一。再?gòu)膰?guó)內(nèi)市場(chǎng)分十大用戶(hù)行業(yè)來(lái)說(shuō)，公路建設(shè)挖掘機(jī)需求量占全年銷(xiāo)售量的 %，礦山開(kāi)采占%，市政建設(shè)（包括房地產(chǎn)業(yè)）占 %，這三大行業(yè)占了總需求量 60%以上，未來(lái)這三大行業(yè)將繼續(xù)發(fā)展，鐵路建設(shè)、水利水電等行業(yè)將作為重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)需求前景看好。 2021 年 12 月，國(guó)內(nèi)主要 23家主要挖掘機(jī)制造公司實(shí)際累計(jì)銷(xiāo)售挖掘機(jī) 13500 臺(tái)，打破歷年 12 月銷(xiāo)售記錄；在過(guò)去的 2021 年，我國(guó)挖掘機(jī)行業(yè)延續(xù)了上年發(fā)展態(tài)勢(shì)，在政府加大基建投資、推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)等多種政策疊加效應(yīng)的作用拉 動(dòng)下，實(shí)際累計(jì)銷(xiāo)售總量超過(guò) 165000 萬(wàn)臺(tái)，銷(xiāo)量再創(chuàng)新高。可以說(shuō)挖掘機(jī)械式工程機(jī)械行業(yè)中最重要的機(jī)種之一，工程機(jī)械之王，甚至可以說(shuō)得 挖掘機(jī)械者得工程機(jī)械天下。 rotary movement of the upper platform and so on. From the exterior view, excavator consist of three parts of working unit, the upper turret, and running gear of three parts. The paper mainly designs the overall structure and the working unit of the excavator. Firstly, the paper must make sure the whole scheme and the initial size of parts ， structure, then plete the kinematic analysis of the boom, stick, bucket and other parts , and calculate and check the various ponents of the working unit. Finally, the threedimensional software of solidworks is used to draw threedimensional renderings of the overall excavator, and achieve excavator， s threedimensional animation. Keywords: excavator, working unit, the threedimensional software of solidworks 3 目 錄 1 緒 論 ....................................................... 1 選題的目的及意義 ........................................ 1 挖掘機(jī)工作原理概述 ...................................... 2 國(guó)內(nèi)外研究 現(xiàn)狀 .......................................... 3 課題研究方法 ............................................ 4 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 ...................................... 5 2 挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì) ........................................... 6 工作裝置構(gòu)成 ............................................ 6 動(dòng)臂及斗桿的結(jié)構(gòu)形式的初選 .............................. 7 動(dòng)臂與動(dòng)臂油缸的布置 .................................... 7 鏟斗與鏟斗油缸的連接方式 ................................ 8 鏟斗的結(jié)構(gòu)選擇 .......................................... 8 原始幾何參數(shù)的初定 ...................................... 9 3 工作裝置運(yùn)動(dòng)分析 ............................................ 11 動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)分析 ........................................... 11 斗桿的運(yùn)動(dòng)分析 ......................................... 12 鏟斗的運(yùn)動(dòng)分析 ......................................... 13 特殊工作位置計(jì)算 ....................................... 17 4 工作裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................... 20 斗形參數(shù)的確定 ......................................... 20 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 ..................................... 20 α 與 A點(diǎn)坐標(biāo)的選取 ................................ 20 l1 與 l2的計(jì)算 ..................................... 20 l41與 l42 的計(jì)算 ................................... 21 l5 的計(jì)算 .......................................... 21 斗桿機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的確定 ................................. 22 鏟斗機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的確定 ................................. 24 轉(zhuǎn)角范圍 .......................................... 24 鏟斗機(jī)構(gòu)其它基本參數(shù)的計(jì)算 ........................ 24 5三維實(shí)體設(shè)計(jì) ................................................ 26 SOLIDWORKS三維軟件簡(jiǎn)介 ................................... 26 挖掘機(jī)實(shí)體建模 ......................................... 26 繪制出零部件 ....................................... 26 裝配部件 .......................................... 27 分析運(yùn)用 SOLIDWORKS軟件得到的結(jié)果 ........................ 28 結(jié) 論 ......................................................... 29 致 謝 ......................................................... 30 4 參考文獻(xiàn) ...................................................... 31 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒 論 選題的目的及意義 挖掘機(jī)械是一種集土方挖掘、裝載、平整、拆除、搶險(xiǎn)等作業(yè)的工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)土石方 工程施工、民用建筑、道路建設(shè)和市政工程場(chǎng)所，在工程機(jī)械中占據(jù)著舉足重要的地位。首先，提出整機(jī)的方案并初步確定各部件的結(jié)構(gòu)尺寸，進(jìn)而完成了動(dòng)臂、斗桿、鏟斗等部件的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ，并對(duì)工作裝置各部件進(jìn)行了 各鉸點(diǎn)之間的距離 計(jì)算和校核 以及挖掘機(jī)作業(yè) 范圍的計(jì)算 。 液壓挖掘機(jī)的工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，它由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成； 其工作過(guò)程是由動(dòng)臂的上升下降，斗桿的伸出和回收，鏟斗的挖土和卸土，以及上部平臺(tái)的 360176。 挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過(guò)預(yù)松后的土壤和巖石。 本論文主要對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行工作裝置設(shè)計(jì)。 The work process consists of the rise and fall of the boom, the stretch and recovery of stick , the excavation and dump of bucket, and the 360 176。尤其近年來(lái)我國(guó)挖掘機(jī)械的產(chǎn)銷(xiāo)量每年均有 15～ 30%的爆炸式增長(zhǎng)， 2021 年更是達(dá)到了驚人的%的增長(zhǎng)。它的發(fā)展將全面帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起到相當(dāng)重要的促進(jìn)意義 中國(guó)挖掘機(jī)行業(yè)從形成、發(fā)展到壯大，成為世界工程機(jī)械大國(guó)，經(jīng)歷了短短的 40余年，特別是改革開(kāi)放 30 年來(lái)，發(fā)展尤為迅速，以液壓挖掘機(jī)為例， 1993 年我國(guó)液 壓挖掘機(jī)總銷(xiāo)量為 2349 臺(tái)， 17年后的 2021 年我國(guó)液壓挖掘機(jī)的總銷(xiāo)量高達(dá) 165000 臺(tái)，17 年增長(zhǎng) 60 倍， 2021 年更是達(dá)到了同比增長(zhǎng) %驚人速度。 2021 銷(xiāo)售最大占第一位的是江蘇省，其余依次是四川、安徽、山東、內(nèi)蒙、排名與往年不大。未來(lái)挖掘機(jī)行業(yè)前景看好，中西部地區(qū)和東北地區(qū)隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快和施工項(xiàng)目的增多，對(duì)挖掘機(jī)的需求量也將逐年增大。 2021 年，挖掘機(jī)引領(lǐng)了工程機(jī)械行業(yè) “ 新潮流 ” ，在國(guó)內(nèi)固定資產(chǎn)投資和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)較快增長(zhǎng)的背景下，工程機(jī)械行業(yè)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，挖掘機(jī)表現(xiàn)尤為突出，業(yè)內(nèi)人士普遍對(duì) 2021 年的挖掘機(jī)增長(zhǎng)前景看好。液壓泵、液壓閥、 馬達(dá)、液壓油缸甚至發(fā)動(dòng)機(jī)等主要零部件的供應(yīng)常?？刂圃谏贁?shù)幾家供應(yīng)商手中，它們根據(jù)自己公司的生產(chǎn)情況量產(chǎn)，并非隨著制造商產(chǎn)量的增長(zhǎng)擴(kuò)大生產(chǎn)?；剞D(zhuǎn)與行走裝置是液壓挖掘機(jī)的機(jī)體，轉(zhuǎn)臺(tái)上部設(shè)有動(dòng)力裝置和傳動(dòng)系統(tǒng)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)液壓泵將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給液壓馬達(dá)、液壓缸等執(zhí)行元件，推動(dòng)工作裝置動(dòng)作，從而完成挖掘機(jī)的挖掘、滿(mǎn)斗舉升回轉(zhuǎn)、卸載、空斗返回等各種工況動(dòng)作。 3） 采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)，加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度