【文章內(nèi)容簡介】 與液壓缸鉸距 臂鉸與液壓缸鉸傾角 45176。 履帶板寬 滾盤外徑 臂鉸離地高 畢業(yè)設計（論文） 共 58 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 表 反鏟作業(yè)尺寸 名稱 代號 計算結(jié)果 取值 臂長 1lk = 斗桿長 2lk = 斗長度 3lk = 動臂轉(zhuǎn)角 1? =50176。 ~40176。 斗桿轉(zhuǎn)角 2? =50176。~160176。 鏟斗轉(zhuǎn)角 3? =50176。 ~180176。 最大挖掘半徑 Rk = 最大挖掘深度 Zk = 最大卸載高度 Qk = 最大挖掘高度 Hk = 以上參數(shù)的選取是主要依據(jù)經(jīng)驗公式計算，同時參照樣機，做出的初步參數(shù)選定，這些參數(shù)只是初步選定，仍需做進一步改動、調(diào)整。 動臂結(jié)構(gòu)型式的初步確定 反鏟動臂可分為整體式和組合式兩類 1)整體式動臂有直動臂和彎動臂兩種。直動臂 結(jié)構(gòu)簡單輕巧、布置緊湊，主要用于懸掛式挖掘機，一般不采用；整體式彎動臂有利于得到較大的挖掘深度，符合反鏟作業(yè)要求。整體式動臂結(jié)構(gòu)簡單、低廉，剛度相同時結(jié)構(gòu)重量較組合式動臂輕。它的缺點是替換工作裝置較少，通用性較差。用于長期作業(yè)條件相似的挖掘機。 畢業(yè)設計（論文） 共 58 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 整體式動臂結(jié)構(gòu)圖 1斗桿油缸 2動臂 3油管 4動臂油缸 5鏟斗 6斗齒 7加強板 8連桿 9搖臂 10鏟斗油缸 11斗桿 2)組合式動臂主要優(yōu)點有：工作尺寸和挖掘力可以根據(jù)作業(yè)條件的變化進行調(diào)整，采用液壓缸連接時可以隨時進行無 級調(diào)節(jié)；可以較合理的各類型作業(yè)裝置的參數(shù)和結(jié)構(gòu)要求，從而較簡單的解決主要構(gòu)件的統(tǒng)一化問題；裝車運輸比較方便。其缺點是結(jié)構(gòu)復雜，制造成本高。 根據(jù)挖掘要求、作業(yè)條件、挖掘機成本等，初步選擇整體式彎動臂。 斗桿結(jié)構(gòu)型式的初步確定 斗桿有整體式和組合式兩種，大多數(shù)挖掘機都采用整體式斗桿，當需要調(diào)節(jié)斗桿長度或杠桿比時采用跟換斗桿的辦法，或者在斗桿上設置 2~4 個可供調(diào)節(jié)時選擇的與動臂端部鉸接的孔。這里采用整體式斗桿。 畢業(yè)設計（論文） 共 58 頁 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 整體式斗桿 傳動型式的初步確定 液壓系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)壓力和液壓泵特 性可以分為中高壓和高壓定量系統(tǒng)、高壓變量系統(tǒng)。中高壓定量大多采用外嚙合齒輪泵，這種液壓泵結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，尺寸小，重量輕，但是效率低；高壓定量系統(tǒng)采用徑向偏心柱塞泵，這種液壓泵結(jié)構(gòu)不復雜，工作可靠，耐沖擊和振動，壓力高，壽命長，單調(diào)速困難；高壓變量系統(tǒng)大多采用恒功率調(diào)節(jié)的軸向柱塞泵，當外負荷變化時液壓泵能夠自動調(diào)節(jié)流量，達到充分利用發(fā)動機的目的，而且效率高。在中型和大型挖掘機中得到廣泛應用。參考徐工集團 xe40液壓挖掘機和中聯(lián)重科 ZE60El 液壓挖掘機初步選定高壓變量系統(tǒng)。 單斗液壓挖掘機的變量系統(tǒng)大多 是雙泵雙回路，根據(jù)兩個回路的變量有無關聯(lián)，分為分功率和全功率變量兩種，分功率變量系統(tǒng)的功率利用較好，然而由于各回路的流量要分別調(diào)整，動作的配合比較困難，尤其是挖掘機行走時，司機必須經(jīng)常手控調(diào)速，使兩條履帶動作協(xié)調(diào)；全功率變量系統(tǒng)的功率利用很好，兩泵流量始終相等，司機易于掌握調(diào)速。初步選用全功率變量系統(tǒng) 因此，初步選用雙泵雙回路全功率高壓變量液壓系統(tǒng)。 畢業(yè)設計（論文） 共 58 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 雙泵高壓變量液壓系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)型式的初步確定 全回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，按液壓機的結(jié)構(gòu)型式可分為“高速方案”和“低速方案”兩類。 高速液壓馬達具有體積小，效率高，不需背壓補油，便于設置小制動器，發(fā)熱和功率損失小，工作可靠，可以與軸向柱塞泵的零件通用等優(yōu)點，低速大扭矩液壓馬達具有零件少，傳動簡單，起動制動性能好，使用壽命長等優(yōu)點。在高速方案中采用彎軸式軸向柱塞液壓馬達占多數(shù)，回轉(zhuǎn)支承分為單排滾球式、雙排滾球式、交叉滾柱式和組合滾子式。使用最廣泛的是單排滾球式、雙排滾球式、交叉滾柱式三種，其中雙排滾球式采用較多。初選高速彎軸式軸向柱塞液壓馬達，雙排滾球式回轉(zhuǎn)支承。 整機功率參數(shù)的初步確定 發(fā)動機 功率；液壓功率 發(fā)動機功率、液壓功率 N=k G 發(fā)動機功率 N=5*=23kw 液壓功率 N=4*4=16kw 發(fā)動機的初步選定 型號、生產(chǎn)廠家、性能指標 小松 3D88E5發(fā)動機 生產(chǎn)廠家：小松集團 表 發(fā)動機參數(shù) 發(fā)動機型號 : 小松 3D88E5 額定功率 (Kw/rpm): 排量 (L): 畢業(yè)設計（論文） 共 58 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 冷卻方式 : 水冷 工作形式 : 4沖程、水冷直列式、直噴發(fā)動機，行程 :,缸徑 :87mm。 、工作循環(huán)時間及生產(chǎn)率的估算 依 據(jù)經(jīng)驗公式： 回轉(zhuǎn)速度： 1 6 ( m in )nn K G r?? Kn=15 得 n=（ r|min） 工作循環(huán)時間： 0016zzt k G? ()s 其中 kz0=10 得 tz0= 理論生產(chǎn)率： 30 3 6 0 0 ( )Q q T m h? 其中 q= 得 Q0=（ m3|h） 以上參數(shù)都是經(jīng)驗公式的初步估算，如有需要可適當調(diào)整。 畢業(yè)設計（論文） 共 58 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第二章 履帶式液壓挖掘機工作裝置 設計 工作裝置的設計要滿足任務書的要求以及結(jié)構(gòu)上的合理。挖掘機的工作裝置包括動臂、斗桿、鏟斗、動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸、連桿機構(gòu)，本設計要求確定挖掘機的工作范圍，并且對各個液壓缸進行計算校核。下圖為挖掘機的工作裝置圖。 圖 挖掘機工作裝置簡圖 工作裝置是液壓挖掘機的重要組成部分之一，一般包括：動臂、斗桿、鏟斗、 連桿以及油缸等。 斗形參數(shù)的選擇 選擇斗形參數(shù)時，一般考慮以下兩個因素： （ 1）、轉(zhuǎn)斗挖掘時盡量使挖掘阻力小些； （ 2）、轉(zhuǎn)斗挖掘時盡量降低其挖掘能容量。 鏟斗的四個主要參數(shù)為斗容量 q，平均斗寬 B，轉(zhuǎn)斗挖掘半徑 R 和轉(zhuǎn)斗挖據(jù)裝滿轉(zhuǎn)角 2? 。 R、 B及 2? 與 q 之間有以下幾何關系： 21 ( 2 s in 2 )2sq R B k???? 當 q 一定時最大挖掘阻力 1maxW 及轉(zhuǎn)斗挖掘能容量 E 隨著 R 的增大而下降。但 B和 R 大到一定程度，綜合反映到 2? 90176。后， 1maxW 和 E 下降漸緩，且 B 的增大， 畢業(yè)設計（論文） 共 58 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 使附加載荷引起的對工作裝置的扭矩和水平轉(zhuǎn)矩隨之增大全面考慮?？扇?2? =90176。~100176。，若 2? 100176。則 1maxW 太大；若 2? 90176。則 B 或 R 太大。 在 q≦ 179。時 R 和 B 對 1maxW 的影響差不多。從能量的觀點看，不論 q 如何，B 對 E 的影響遠遠大于 R，設計時應兼顧 1maxW 和 E 兩方面，希望兩者都小些，因此R和 B 兩值不宜相差懸殊。 綜合考慮，選?。?2 96?? ， B=， ? 依 據(jù)公式 21 ( 2 s i n 2 )2 sq R B k???? 計算確定 R= 結(jié)合經(jīng)驗公式計算所得及現(xiàn)有樣機取 R=， B= 動臂及油缸鉸點的布置 11? 及 5l 取值對挖掘機性能有影響。 l5 取值過大將使油缸力臂值增大，回轉(zhuǎn)支承受力變大，閉鎖力上升，動臂擺角減小，作業(yè)范圍減小，且使動臂座尺寸變大，給制造和安裝帶來不便； 11? 的值取的過 大，使特性系數(shù) sk 值增大，提升能力下降。 類比其它樣機，取 5l （ 300～ 450mm（小挖）； 600～ 800mm（中挖）） 11? （ 65176。左右） A 點位置的確定： 2020A Dx ??mm 左右 D—— 回轉(zhuǎn)支承外徑 Ay? 平臺離地高度 +150mm 左右 類比后取平臺離地高度（ 600~650mm（小挖）； 1100~1150mm（中挖）） 計算得出 : 450Ax mm? 、 750Ay mm? C 點位置的確定： 115 c os?lxx AC ?? 畢業(yè)設計（論文） 共 58 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 11sin??? AC yy 計算得出 250Cx mm? 、 1113Cy mm? 動 臂尺寸參數(shù)的確定 推薦采用整體式彎動臂，考慮挖深及結(jié)構(gòu)強度，取動臂彎角為 1? （ 130176。左右） ；特性參數(shù) 1k = 12ll （ 左右）。 確定動臂及斗桿 1l 、 2l 的長度，要滿足作業(yè)要求。 根據(jù)經(jīng)驗公式： 1 32 11Rll k?? ? 1 12l kl? 其中 1R 為最大挖掘半徑，由設計要求知 1 5650R mm? ，由前面機體尺寸的初步確定知 3 832l mm? ，取 1