【正文】 桿油缸與斗桿的鉸點。V 點的 X 和 Y 坐標表示為 和 ，其它點的坐標表示方法與 V 點相同，而對各運動構(gòu)件的重心坐標則用相XY應(yīng)構(gòu)件的重量代號作下標來替換。具體分析方法和最大卸載高度工況的分析類似。/() = 2215mmL2max = 2215 + 2940Sin45176。 挖掘機實體建模進行實際操作，首先要對各部件的尺寸進行設(shè)計，對零部件的強度和受力進行分析得出它們受力分布圖。畢業(yè)設(shè)計的始終，張老師都給我了悉心的指導(dǎo)，對我受益匪淺。（３）完成工作裝置基本尺寸的計算和校核。保證△GFN、△ GHN、□HNQK 在 的任意一行程下都不被破壞。 如上圖 在 CZF 中? ???????Z25BFZVB?由 334 和 335 有 ????31max3212max1max3 sinsin lllYHC ??? ???? (41)115sinlYA ????? ???3212in1ax ll? (42)??15min32 sislYl A由 4 42 式有： (43)?? ???2min11 28132121ax1ax3axsi isll lHanman?? ???????? ????令 ???? ???????671082naxB?將 A、 B 的值代入 43 式中有谷守領(lǐng)：20 噸履帶式單斗液壓挖掘機工作裝置三維設(shè)計22 (44)??????????0167sin93sinsin max12min1max1max3ax1 ????????? ???llH又特性參數(shù) 41axik??則有 4in1ssk (45)?? (46)21min1mincos???2()?將 4 46 代入到 44 式中 (47)??????????7si93isi540638 max12in1ax1 ????????l解之： ???由 42 式有 ??15min12132ax1 sisin???lYllHA??? ? ?ax12i5 nHl ?? ??.62si30469s5400 m7而 θ1min 與 θ1max 需要滿足以下條件 (48)??1221incos?????????? (49)max??將 θ1max 、θ 1min 的值代入 449 中得：ρ = σ = (410)??? （λ= ） （411）????、 滿足 4411 兩個經(jīng)驗條件，說明 ρ、 σ 的取值是可行的。Q鏟斗下鉸點；K 鏟斗上鉸點。由前面的分析可知：動臂相對于水平面的瞬時轉(zhuǎn)角 、斗桿相對于動臂的瞬時轉(zhuǎn)1?角 和鏟斗相對于斗桿的瞬時轉(zhuǎn)角 與相應(yīng)的油缸長度是一一對應(yīng)的。動臂上任意一點在任一時刻也都是 的函數(shù)。如圖 所示。挖掘機工作裝置的大臂與斗桿是變截面的箱梁結(jié)構(gòu)，鏟斗是由厚度很薄的鋼板焊接而成。再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資料以及與挖掘機設(shè)計相關(guān)書籍，用力學(xué)知識對液壓挖掘機的工作裝置進行運動學(xué)分析和力學(xué)計算。特別是國內(nèi)，CAD 在許多企業(yè)還停留在輔助制圖的程度上，當然也有部分企業(yè)用 CAD 進行空間布置設(shè)計。3）采用新技術(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。2022 年，挖掘機引領(lǐng)了工程機械行業(yè)“新潮流” ，在國內(nèi)固定資產(chǎn)投資和房地產(chǎn)開發(fā)較快增長的背景下，工程機械行業(yè)呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢，挖掘機表現(xiàn)尤為突出，業(yè)內(nèi)人士普遍對 2022 年的挖掘機增長前景看好。尤其近年來我國挖掘機械的產(chǎn)銷量每年均有 15～30%的爆炸式增長，2022 年更是達到了驚人的%的增長。液壓挖掘機的工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成；其工作過程是由動臂的上升下降，斗桿的伸出和回收，鏟斗的挖土和卸土，以及上部平臺的 360176。2022 年 12 月，國內(nèi)主要 23 家主要挖掘機制造公司實際累計銷售挖掘機 13500 臺，打破歷年 12 月銷售記錄；在過去的 2022 年，我國挖掘機行業(yè)延續(xù)了上年發(fā)展態(tài)勢，在政府加大基建投資、推進城鎮(zhèn)化建設(shè)等多種政策疊加效應(yīng)的作用拉動下，實際累計銷售總量超過 165000 萬臺，銷量再創(chuàng)新高。關(guān)鍵零部件短缺，仍是國內(nèi)品牌的主機制造企業(yè)心中的“痛” 。8）環(huán)境保護，CAT、小松等廠家紛紛推出滿足三次排放要求的挖掘機。目前，液壓挖掘機的發(fā)展著眼于動力和傳動系統(tǒng)的改進以達到高效節(jié)能。（2）挖掘機的工作裝置的運動學(xué)設(shè)計。 動臂及斗桿的結(jié)構(gòu)形式的初選動臂采用整體式彎動臂，這種結(jié)構(gòu)形式在中型挖掘機中應(yīng)用較為廣泛。（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，顆粒尺寸不考慮，視物料為均質(zhì)。斗桿的位置參數(shù)是 l2，這里只討論斗桿相對于動臂的運動，即只考慮 L2 的影響。經(jīng)分析可知：動臂上任意一點(除去 C 點)在任一時刻的坐標值是 的函數(shù)；斗桿上任意一點 (除去 F 點)在任一時刻的坐標值是 和 的1? 1?2函數(shù)；鏟斗和連桿機構(gòu)(除去 Q 點外)其它各點坐標值是 、 和 的函數(shù)，以后在使1?23?用到這些點坐標時，就將其作為已知數(shù)據(jù)，不再作特別的介紹。谷守領(lǐng)：20 噸履帶式單斗液壓挖掘機工作裝置三維設(shè)計204 工作裝置的設(shè)計計算 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)驗公式和差分法選擇；當 q = m3 時， B = ；當 q = m3 時， B = ；則當 q = 時，B = +（）247。 = 3545mml82 = L22min + l29 2L2minl9COS[(π )/2]2max?= 22152+ 9402 22215940cos135176。在進行裝配之前，應(yīng)繪制出各個零部件，再次，按照相應(yīng)的裝配原則進行裝配，組合出實體模型。本次畢業(yè)設(shè)計同時也得到了很多同學(xué)的幫助，與我同組的卜祥順、高潤亮、高峰、鄧鴻、郭欽、李信燕和楊璐璐同學(xué)一定程度上給予了幫助，在此對他們一并表示感謝。（２）用比例法和經(jīng)驗公式計算出工作裝置各部分的基本尺寸。（２） 幾何相容。?斗桿油缸全縮時， ∠CFQ = 最大，依經(jīng)驗統(tǒng)計和便于計算，初選：328?? ， ，?????160max832 CFN??Q?由于采用雙動臂油缸，∠BCZ 的取值較小，初取 ∠BCZ = 5176。G鏟斗油缸下鉸點。KQV??10?在列出以上的各線段的長度和角度之間的關(guān)系后，利用矢量坐標我們就可以得到各坐標點的值。圖 動臂擺角范圍計算簡圖 Moving arm angular range calculation diagram是 的函數(shù)。該布置中 1 桿與 2 桿的鉸接位置雖然使鏟斗的轉(zhuǎn)角減少但保證能得到足夠大的鏟斗平均挖掘力。上述過程僅為一般的理想過程。 課題研究方法本次畢業(yè)設(shè)計對日立 ZX200 中型履帶式液壓挖掘機進行了現(xiàn)場測繪，取得了工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置、行走裝置以及挖掘機整體的大體數(shù)據(jù)資料。因此，開發(fā)出的軟件缺少通用性，不能使用于挖掘機工作裝鶯的一些通用問題的解決，對工程機械這個行業(yè)不具有通用性。2）發(fā)展全液壓挖掘機，不斷改進和革新控制方式，使挖掘機由簡單的杠桿操縱發(fā)展到液壓操縱、氣壓操縱、液壓伺服操縱和電氣控制、無線電遙控、電子計算機綜合程序控制。隨著全球挖掘機市場新格局的形成，可以預(yù)見的是，中國的挖掘機市場也逐漸成為一股影響全局的力量。因此，在世界范圍內(nèi)，挖掘機也是產(chǎn)銷量最大、應(yīng)用最多的一類工程機械?；剞D(zhuǎn)等動作組成。據(jù)中國挖掘機械網(wǎng) CEMA 中國市場挖掘機實銷量數(shù)計庫統(tǒng)計，2022 年中國自主品牌挖掘機實際累計銷售挖掘機 47600 臺，較去年同期大幅增長 92%，遠高于行業(yè)平均增長水平。所以，大投入和研發(fā)、攻國內(nèi)外市場、核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件的科研上取得突破對國內(nèi)挖掘機品牌來說其重要意義不言而喻，是我們努力的方向和目標 挖掘機工作原理概述液壓挖掘機的工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。早在 1958 年國內(nèi)便開始了液壓挖掘機的研制開發(fā)工作，隨后開發(fā)出一系列比較成熟的產(chǎn)品。應(yīng)用范圍不斷擴大，成本不斷降低，向標準化、模塊化發(fā)展，以提高零部件、配件的可靠性，從而保證整機的可靠性。（3）工作裝置的基本尺寸的計算和校驗。其結(jié)構(gòu)簡單、價廉，剛度相同時結(jié)構(gòu)重量較組合式動臂輕，且有利于得到較大的挖掘深度。1動臂； 2動臂油缸圖 動臂油缸鉸接示意圖山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）9綜上考慮，選用中型挖掘機常用的鏟斗結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)如圖 所示。D斗桿油缸與動臂的鉸點點； F動臂與斗桿的鉸點；E斗桿油缸與斗桿的鉸點； θ 斗桿擺角。山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）17 特殊工作位置計算圖 挖掘機作業(yè)范圍 excavator work range表 挖掘機作業(yè)范圍 excavator work range作 業(yè) 范 圍A 最大挖掘高度（mm）B 最大卸載高度（mm）C 最大挖掘深度（mm）D 最大垂直壁挖掘深度（mm）E 挖出 2400mm 水平面時的最大挖掘深度（mm）F 最大挖掘距離（ mm）G 在地平面的最大挖掘距離（mm）H 最小回轉(zhuǎn)半徑（mm）I 最小回轉(zhuǎn)半徑時的最大高度（mm）（１） 最大挖掘深度 1max谷守領(lǐng)：20 噸履帶式單斗液壓挖掘機工作裝置三維設(shè)計18NH搖臂；HK連桿；C動臂下鉸點； A 動臂油缸下鉸點；B動臂與動臂油缸鉸點 。= ；再參考其它機型的平均斗寬預(yù)初定 B ==1040mm；挖掘半徑 R：按經(jīng)驗統(tǒng)計和參考同斗容的其它型號的機械，初選 R =1450mm 。解得：l 8 = 2995mm而 ∠EFQ 取決于結(jié)構(gòu)因素和工作范圍,一般在 130176。主要零部件包括：工作裝置（動臂、斗桿、鏟斗、液壓缸） ，回轉(zhuǎn)裝置，行走裝置。山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）31參考文獻[1] 段鵬文，[M]. 北京：高等教育出版社， [2] 同濟大學(xué)，太原重型機械學(xué)院 .單斗液壓挖掘機[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1980：4086，264274.[3] 劉本學(xué). 液壓挖掘機反鏟工作裝置的有限元分析[D]. 西安：長安大學(xué)，[4] 金海薇. 液壓挖掘機反鏟工作裝置 CAD/CAM 研究[D]. 沈陽：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2022[5] 孫桓，陳作模，葛文杰. 機械原理[M].