【正文】 米 最大卸載高度 BH 最大挖掘高度 DH 動臂鉸點距回轉(zhuǎn)中心 30L 米 動臂鉸點距地垂直距離 D 最大傾角 cha 60176。因此，反鏟只宜挖掘機體平面以下的土壤，挖掘機是沿著掌子頂部邊緣運行的。 2. 反鏟能造成足夠的切削力，可以用來挖掘輕級、中級和重級的土壤（重級的土壤必須先爆破）。 3. 挖掘時，動臂傾斜角度不變，斗桿及鏟斗作推壓運動造成復(fù)雜的運動軌跡。履帶式與輪胎式采用廣泛。 16 ③由于液壓傳動易于實現(xiàn)自動控制，因此現(xiàn)代液壓挖掘機普遍 采用了以微處理器為核心的電子控制單元，使發(fā)動機，液壓泵，控制閥和執(zhí)行元件在最佳匹配的狀態(tài)下工作，以實現(xiàn)節(jié)能和提高工作效率，同時還可以實現(xiàn)整機狀態(tài)參數(shù)的電子監(jiān)控和故障診斷。液壓挖掘機上的各種液壓元件相對獨立布置，使整機結(jié)構(gòu)緊湊，外型美觀，同時，也易于改進和變型。機械挖掘機在完成上述運動，需通過摩擦離合器，減速器，制動器，逆轉(zhuǎn)機構(gòu)，提升和推壓機構(gòu)等配合來完成。 ①大大改善了挖掘機的技術(shù)性能，挖掘力大，牽引力大，機器重量輕，傳動平穩(wěn)，作業(yè)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。例如電動機在啟動時的慣性力矩比其平穩(wěn)運轉(zhuǎn)時 的驅(qū)動力大 50%，而液壓馬達則不大于 5%，加速中等功率電動機需 1s，而加速液壓馬達只需 。伸縮臂式挖掘機的動臂由住臂及伸縮臂組成， 伸縮臂可在主臂內(nèi)伸縮，還可以邊幅。 拖式液壓挖掘機沒有行走傳動結(jié)構(gòu)，行走時由拖拉機牽引。目前，輪胎式液 壓挖掘機的行走部分多數(shù)采用機械傳動和單獨液壓馬達的集中傳動。 輪胎式液壓挖掘機具有行走速度快，機動性好，可在多中路面通行的特點。 履帶式液壓挖掘機應(yīng)用最廣，在任何路面行走均為良好的通過性，對土壤有足夠的附著力 ，接地比壓小，作業(yè)時不需要支腿，適用范圍較大。若液壓挖掘機中的某一個機構(gòu)采用機械傳動，則成為非全液壓傳動挖掘機。為了發(fā)展民族挖掘機產(chǎn)業(yè)，必須瞄準國際先進水平，圍繞國內(nèi)外兩個市場，在充分利用國際化配套和國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，增強自主創(chuàng)新意識，掌握核心設(shè)計制造技術(shù)，發(fā)揮性價比優(yōu)勢，提高產(chǎn)品競爭力，把我國液壓挖掘機產(chǎn)品做大做強。到 20世紀 70年代末 80年代初，長江挖掘機廠和杭州重型機械廠分別研制成 功了 WY160和 WY250等液壓挖掘機產(chǎn)品。 同步動力系統(tǒng)：換向閥將閥芯位移量信號同時傳給同步控制閥，根據(jù)工作情況同 步控制閥隨時改變液壓泵輸出流量。 M方式挖掘：節(jié)省燃油，而且作業(yè)效率高，適合一般載荷的作業(yè)。 Off方式： 發(fā)動機的轉(zhuǎn)速機構(gòu)斷開，采用人工手動降速。 APC系統(tǒng)的自動降速機構(gòu)具有 on（接通）， off（斷開）， econo（經(jīng)濟） 3種方式可選擇。 液壓挖掘機誕生 50年來，它的基本結(jié)構(gòu)，外型和工作原理并沒有出現(xiàn)較大的變化，但近來它有了較大的發(fā)展，主要表現(xiàn)在 3方面：①廣泛的應(yīng)用新技術(shù)特別是計算機的應(yīng)用日益深入；②提高產(chǎn)品的可靠性和延長使用壽命；③加強勞動保護，改善司機的勞動條件。國外知名公司的主流機型廣泛采用雙泵變量系統(tǒng)，液壓先導(dǎo)控制，負荷傳感控制等新技術(shù)。 隨著世界貿(mào)易一體化進程的加快，各國對液壓挖掘機的乘員安全保護及工作環(huán)境條件提出了更高的要求。 美國，英國，日本等國家的液壓挖掘機制造廠商在更新設(shè)計理論， 提高可靠性，延長使用壽命等方面做了大量的工作，推廣采用有限壽命的設(shè)計理論，以替代傳統(tǒng)的無限壽命設(shè)計理論和方法，并將疲勞損傷累積理論，斷裂力學(xué)，有限元法，優(yōu)化設(shè)計，電子計算機控制的 13 電波侍服疲勞實驗技術(shù)，疲勞強度分析方法等先進技術(shù)應(yīng)用于液壓挖掘機的強度研究，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力。從 20世紀 80年代開始，以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)，特別是微機，微處理器，傳感器和檢驗儀表在挖掘機上的應(yīng)用，推動了電子控制技術(shù)在挖掘機上的應(yīng)用和推廣，并以成為液壓挖掘機現(xiàn)代化的重要標 志?？ㄌ乇死展咀钚〉奈⑿屯诰驒C為 ，其整機質(zhì)量只有 1673Kg，發(fā)動機功率為 13KW，斗容量范圍為 。K公司制造的 RH400型，整機質(zhì)量達 980t斗容量為 50立方米。如日本的日立建機開發(fā)的 UH50型正鏟斗容量為 1808立方米，整機質(zhì)量為 330t。 國外液壓挖掘機目前水平及發(fā)展趨勢 工 業(yè)發(fā)達國家的液壓挖掘機生產(chǎn)較早，產(chǎn)品線齊全，技術(shù)成熟。 1950 年，德國研制出世界上第一臺全液壓挖掘機。據(jù)建筑施工部門統(tǒng)計，一臺容量為 14級土壤時，每班生產(chǎn)率大約相當于 300400個工人一天的工作量。 在石油，電力，通信業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)及市政建設(shè)中，用來挖掘電纜溝和管道溝等。 在建筑工業(yè)中，可用來挖掘基坑，排水溝，拆除舊有建筑物，平整場地等。 10 目 錄 摘 要 ..................................................................................................................... 6 ABSTRACT .............................................................................................. 7 第一章 緒論 ???????????????????????????? 10 . 液壓挖掘機的用途??????????????????????? 10 . 液壓挖掘機的概況??????????????????????? 10 ?????????????? 10 ??????????????????? 13 . 液壓挖掘機的基本類型和主要特點?????????????? ?? 13 . 液壓挖掘機的主要優(yōu)點????????????????????? 14 第二章 執(zhí)行機構(gòu)參數(shù)的選定 ???????????????????? 15 . 挖掘機選型?????????????????????????? 15 . 挖掘機執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計計算???????????????????? 17 ．執(zhí)行參數(shù)的選定?????????????????????? 17 . 動臂機構(gòu)參數(shù)選擇 ? ???????????????????? 21 斗桿液壓缸的作用力 ????????????????????? 28 鏟斗連桿設(shè)計 ????????????????????? 29 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析 ????????? ??????????? 31 . 斗桿的受力分析 ???????????????????????? 31 . 動臂的受力分析???????????????????????? 33 . 計算?????????????????????????????? 34 第四章 整機平衡驗算 ????????????????????????? 36 . 確定配重和轉(zhuǎn)臺重???????????????????????? 36 . 卸載時挖掘機的穩(wěn)定性計算???????????????????? 37 . 作業(yè)穩(wěn)定性??????????????????????????? 38 ???????? ?????????????????? 39 ?????????????????????????? 42 . 自身穩(wěn)定性??????????????????????????? 46 . 行走穩(wěn)定性??????????????????????????? 47 第五 章 畢業(yè)設(shè)計總結(jié) ????????????????????????? 52 第六 章 參考文獻 ??????????????????????????? 53 11 第一章 緒論 液壓挖掘機的用途 液壓挖掘機是在機械傳動挖掘機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 挖掘機液壓傳動緊密的聯(lián)系在一起，其發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞： 優(yōu)化設(shè)計，執(zhí)行機構(gòu)，平衡計算 8 ABSTRACT In collecting and hydraulic pressure system, on the basis of the relevant information about the history of the development of hydraulic pressure system, and the development of technology of hydraulic pressure system dynamic is summarized. The thesis excavator working conditions were analyzed systematically summarized, hydraulic pressure system design requirements。本次設(shè)計主要介紹了小型挖掘機的液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和有關(guān)計算。 本次畢業(yè)設(shè)計的課題是中、小型液 壓挖掘機系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，小型挖掘機由多個系統(tǒng)組成，包括液壓系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)，操縱系統(tǒng)，工作裝置，底架，轉(zhuǎn)臺，油箱，發(fā)動機安裝等。論文對挖掘機的各種工況進行了分析，系統(tǒng)總結(jié)了挖掘機液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求。 本次的設(shè)計主要致力于分析和設(shè)計小型液壓挖掘機執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。最后， 根據(jù)工作裝置的工作狀態(tài)，確定配重，轉(zhuǎn)臺重，進行整機平衡驗算分析了挖掘機作業(yè)時的狀態(tài)及自身穩(wěn)定性。液壓挖掘機的生產(chǎn)制造業(yè)日益蓬勃發(fā)展。 所以，液壓挖掘機作為工程機械的一個重要品種，對于減輕工人繁重的體力勞動，提高機械水平，加快施工進度，促進各項事業(yè)的發(fā)展，都起著很大的作用，因此，大力發(fā)展液壓挖掘機，對于提高勞動生產(chǎn)率和加速國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重大的意義。 液壓挖掘機與機械傳動挖掘機一樣，在工業(yè)與民用建筑，交通運輸，水利施工，露天采礦及現(xiàn)代化軍事工程中都有著廣泛的應(yīng)用，是各種土石方施工中不可缺少的一種重要的機械設(shè)備。 在鐵路，公路建設(shè)中，用來挖掘土方，建筑路基，平整地面和開挖路旁排水溝等。 所以，液壓挖掘機作為工程機 械的一個重要品種，對于減輕工人繁重的體力勞動，提高施工機械化水平，加快施工進度，促進各項建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，都起著很大的作用。而能夠模擬人的掘土 工作，在陸地上使用的蒸汽機驅(qū)動的“動力鏟”于 1835年在美國誕生，主要用于修筑鐵路的繁重工作，被認為是現(xiàn)代挖掘機的先驅(qū)，距今已有 170 多年的歷史。目前液壓挖掘機已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，成為土石 12 方施工不可缺少的重要機械設(shè)備。 1. 液壓挖掘機的大型化和微型化 大型液壓挖掘機主要用于大型露天礦山的開采及大型基礎(chǔ)建設(shè)，多數(shù)為正鏟。目前全球最大型液壓挖掘機為 TEREXOamp。例如，美國卡特彼勒公司最近發(fā)布的 微型液壓挖掘機，其整機質(zhì)量只有 2850Kg，配備三菱 S3L2 型 柴油發(fā)動機，其排放符合美國 EPA2級和歐 2標準，所配斗容量范圍為 ，鏟斗挖掘力可達 25KN。 3. 液壓挖掘機的電子化，信息化 世界上各大液壓挖掘機生產(chǎn)產(chǎn)商在應(yīng)用新技術(shù)，新工藝，新結(jié)構(gòu)，加快標準化，系列化，通用化發(fā)展速度的過程中，重視電子技術(shù)，信息技術(shù)在挖掘機上的應(yīng)用，使挖掘機向高效，節(jié)能，安全，環(huán)保以及操作方便舒適的方向發(fā)展?？ㄌ乇死蘸桶⑻乩沟裙鹃_發(fā)了挖掘機車載衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)，用戶可通過點心數(shù)據(jù)中心和國際互聯(lián)網(wǎng)隨時了解挖掘機工作位置和工作環(huán)境，并通過對各種參數(shù)的分析了解挖掘機的工作狀況，以確保安全使用和提高工作效率。而采用虛擬設(shè)計和計算機仿真技術(shù)，新產(chǎn)品設(shè)計可利用專業(yè) CAD軟件，有限分析軟件和動力學(xué)仿真軟件進行三維數(shù)字化建模，三維虛擬裝配和基礎(chǔ)零部件分析，優(yōu)化，并進行整機的虛擬樣機仿真和虛擬實驗，直接在虛擬樣機上修改設(shè)計，最終生成用于生產(chǎn)的產(chǎn)品工程圖和工藝文件，縮短了新產(chǎn)品的研制周期，加速了液壓挖掘機更新?lián)Q代的進程。低成本，高質(zhì)量和高可靠性。在標準 模式中，可獲得高生產(chǎn)效率和燃油效率，在市政建設(shè)等較輕作業(yè)中，可切換到經(jīng)濟模式，耗油量減少 15%。利用不同作用的傳感器將液壓挖掘機的各機構(gòu)瞬時工作狀態(tài)變成參電量，再通過模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器把電參量傳到控制的 APC系統(tǒng)，經(jīng)計算機處理后反饋到 APC控制閥和發(fā)動機油門控制器，達到隨時改變發(fā)動機和液壓缸的輸出率，使它們達