【正文】 80% [1， 7980]。q=由上面得出 B=，2 =90176。只要推導(dǎo)出 Xv和 Yv的函數(shù)表達(dá)式，那么整機(jī)的作業(yè)范圍就可以確定。I 0=代入數(shù)據(jù)可以得出對(duì)于斗桿的擺角范圍 θ max鏟斗瞬時(shí)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(shí)可分別求得 θ 3min和 θ 3max。實(shí)際計(jì)算較困難。鏟斗液壓缸對(duì) N 點(diǎn)的作用力臂為 r1=l13sinα 2； （226）連桿 HK 對(duì) N 點(diǎn)的作用力臂為r2=l14sinα 2；連桿 HK 對(duì) Q 點(diǎn)的作用力臂為r3=l34sinα 2；鏟斗連桿機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比為i= （227）131432029218sin()sinlLl??????顯然 i 是 L3的一元函數(shù)。()arcsi()1l? （225）?? 鏟斗相對(duì)于 XY 坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)是 LL 2和 L3的函數(shù)，情況較復(fù)雜。2max90??在三角形中，已知 l9=, =90176。289l?e20= （217）mini8min92min22()()()BlBlLL????e22= （218）axa8ax92ax2m()()()ll斗桿參數(shù)的選擇和計(jì)算查找資料該挖掘機(jī)斗桿的最大挖掘力為 PGmax=根據(jù)公式即 e2max= 9l又有 l2=,l3=,PGmax=e2max= (m)(.68)????假設(shè)斗桿擺角范圍為 90176。斗桿機(jī)構(gòu)與動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的性質(zhì)類似，它們都是四連桿機(jī)構(gòu)，但連桿不同，在動(dòng)臂機(jī)構(gòu)中一般 L7L5,斗桿機(jī)構(gòu)中一般 L9L8。 又因： （29）)21(cos1min1??????? （210）11max1 ??得： ,???符合下列幾何條件： （211）?????1,即得： ?????lHYA （212）? （213）?? （214）?這樣，動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的全部參數(shù)初步選出斗桿的位置參數(shù)是 L1和 L2的函數(shù)。斗桿全縮時(shí)∠FQV 為最大值，取為 160176。取 K4=,α 11=60176。取動(dòng)臂特性參數(shù) K3（K 3= ）=取 K1（K 1為動(dòng)臂長(zhǎng)/斗桿長(zhǎng) K1= ）=，根據(jù)最大挖掘半徑一般與動(dòng)臂長(zhǎng)、斗桿2l長(zhǎng)和鏟斗長(zhǎng)的和值相等= （m）??,.6m （25）????????m （26）42341..96llα 39= ∠ZFC= = = 176。19圖 213反鏟機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù)的計(jì)算簡(jiǎn)圖3表 21挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)的參數(shù) 機(jī) 構(gòu) 組 成鏟斗 斗桿 動(dòng)臂 機(jī)體參數(shù)分類符 號(hào) 意 義原始參數(shù)l3=QV,l12=MH,l13=MN,l14=HNl24=QK,l25=KV,l29=KHl2=FQ,l9=EF,l10=FG,l11=EG,l15=GN,l16=FN,l21=NQl1=CF,l6=CD,l7=CB,l8=DF,l22=BFl4=CP,l5=CA,l17=CI,l19=CT,l30=CS,l38=JT,l39=JI推導(dǎo)參數(shù)α1=∠NMHα10=∠KQVα4=∠EFGα6=∠GNFα9=∠GFNα7=∠NQFα8=∠NFQα2=∠BCFα3=∠DFCα11=∠CAFα12=∠TCP不難列出動(dòng)臂上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)方程。第三類是作為方案分析比較所需要的其他特性參數(shù)。反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 圖 212 設(shè)計(jì)平面直角坐標(biāo)系機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù)有:第一類是決定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的必要參數(shù) ,稱為原是參數(shù),這里主要選擇長(zhǎng)度參數(shù)作為原是參數(shù)。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(shí)就表示挖掘高度，為負(fù)值時(shí)表示挖掘深度。反鏟裝置的幾何位置取決于動(dòng)臂液壓缸的長(zhǎng)度 L斗桿液壓缸的長(zhǎng)度 L2和鏟斗液壓缸的長(zhǎng)度 L3.顯然，當(dāng) L1 、L L3為某一組確定值時(shí)反鏟裝置就相當(dāng)于處于一個(gè)確定的幾何位置。有些不同點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上還能以通用的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示。于是增大R，使 R= 得出 B=，合適。則由（23）可以求出 B=。R、B 及 2 三者與 q之間有以下幾何關(guān)系（圖 211）?18圖 211鏟斗主要參數(shù)示意圖q= （23）21(sin)SRBK??式中土壤松散系數(shù) KS的近似值取 q指堆尖容量，所以裝滿系數(shù)可以不再考慮。圖 2圖 210分別為反鏟用鏟斗的基本形式和常用形式。反鏟式的鏟斗的形狀、尺寸與其作業(yè)對(duì)象有很大的關(guān)系。斗齒應(yīng)該耐磨、易于更換。如圖 22所示。由于上述優(yōu)點(diǎn)，組合式動(dòng)臂結(jié)構(gòu)比整體式動(dòng)臂復(fù)雜，但得到較廣泛的應(yīng)用。因此其替換工作裝置較多，替換也方便，一般情況下，下動(dòng)臂可以適應(yīng)各種工作裝置的要求，不需要拆換。當(dāng)采用連桿連接時(shí)調(diào)整時(shí)間只需十幾分鐘，采用液壓缸連接時(shí)可以隨時(shí)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。整體式彎動(dòng)臂與整體式直動(dòng)動(dòng)臂相比各有優(yōu)缺點(diǎn)，它們分別適用于不同的作業(yè)條件。往往需要配備幾套完全不通用的工作裝置。它的缺點(diǎn)是替換工作裝置較少，通用性較差。2表 12挖掘機(jī)機(jī)體尺寸與工作尺寸名 稱 尺寸（米） 名 稱 尺寸（米）履帶接地長(zhǎng)度 軌距 司機(jī)室頂高 轉(zhuǎn)臺(tái)離地高 尾部半徑 機(jī)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(dòng)臂長(zhǎng)度 斗桿長(zhǎng) 鏟斗長(zhǎng) 反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 第二章 反鏟式挖掘機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 反鏟式挖掘機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) 8圖 21整體式直動(dòng)臂9圖 22整體彎動(dòng)臂整體式動(dòng)臂有直動(dòng)和彎動(dòng)兩種,如下為整體式直動(dòng)臂與彎動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖10圖 23整體式直動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖11圖 24整體式彎動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如上圖分析可知整體式直動(dòng)臂的自由度 F1=382101=3整體式彎動(dòng)臂的自由度 F2=3n2PLPH (21) =39212=3 采用整體式彎動(dòng)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(dòng)臂在彎曲處的結(jié)構(gòu)形狀和強(qiáng)度值得注意。 5t 60KW尺寸參數(shù)的選擇以液壓挖掘機(jī)的機(jī)重為指標(biāo)，用以下公式近似確定：線尺寸參數(shù)： Li=kl3G面積參數(shù)： Si=ksi32G體積參數(shù)： Vi= vi (12)式中， kli， si， vi分別是各個(gè)線向、面積、體積尺寸經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查《單斗液壓挖掘機(jī)》表 14。由設(shè)計(jì)任務(wù)書給出以上主要參數(shù)：斗容： 立方米；整機(jī)重量 5噸；發(fā)動(dòng)機(jī)功率 60千瓦。整機(jī)重量：是指帶標(biāo)準(zhǔn)反鏟或正鏟工作裝置和標(biāo)準(zhǔn)行走裝置時(shí)的整機(jī)工作質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)斗容量：指挖掘機(jī)三級(jí)或容量為 18000 N/m3的土壤時(shí)，鏟斗堆尖時(shí)的斗容量。其構(gòu)造特點(diǎn)是各部件之間的聯(lián)系全部采用鉸接，通過液壓缸的伸縮來實(shí)現(xiàn)挖掘過程中的各種動(dòng)作。目前廣泛應(yīng)用的斗容在 。圖 15為反鏟式挖掘機(jī)5圖 15反鏟式挖掘機(jī)反鏟裝置是中小型液壓挖掘機(jī)的主要工作裝置。4圖 14液壓挖掘機(jī)基本組成與傳動(dòng)示意圖1—鏟斗； 2—斗桿 ；3—?jiǎng)颖郏?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(jī)反鏟式挖掘機(jī)是最常見的挖掘機(jī)一種，廣泛用于建筑領(lǐng)域，主要用于平整路面、深挖基坑等。斗裝滿后，將斗桿液壓缸和鏟斗液壓缸停動(dòng)并操縱動(dòng)臂液壓缸大腔進(jìn)油，使動(dòng)臂升離挖掘面，隨之接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)，使斗轉(zhuǎn)到卸載地點(diǎn)，再操縱，斗桿和鏟斗液壓缸回縮，使鏟斗反轉(zhuǎn)進(jìn)行卸土。動(dòng)臂下鉸點(diǎn)鉸接在轉(zhuǎn)臺(tái)上，利用反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 動(dòng)臂液壓缸的伸縮，使動(dòng)臂繞動(dòng)臂下鉸點(diǎn)。圖 14所示為液壓挖掘機(jī)最常用的工作裝置——反鏟裝置。如圖所示，柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)液壓泵，把高壓油輸送給兩個(gè)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(dòng)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)工作。并且采用液壓分配器及各種控制閥來控制各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。 單斗液壓挖掘機(jī)的工作原理液壓挖掘機(jī)與機(jī)械挖掘機(jī)的主要區(qū)別在于傳動(dòng)裝置的不同，以及由于傳動(dòng)的改變而一起的工作裝置機(jī)構(gòu)形式的不同。行走裝置：由車架、支重輪、托鏈輪、導(dǎo)向輪、張緊裝置、履帶、行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)接頭等組成 ?；剞D(zhuǎn)平臺(tái)：由回轉(zhuǎn)平臺(tái)、液壓傳動(dòng)裝置、伺服操縱裝置、動(dòng)力裝置、司機(jī)室、空調(diào)系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等組成。 單斗液壓挖掘機(jī)的基本組成單斗液壓挖掘機(jī)為了實(shí)現(xiàn)以上周期工作，液壓挖掘機(jī)必須有以下基本結(jié)構(gòu)：工作裝置、回旋機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置（液壓部分） 、操作裝置、行走裝置等。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。單斗挖掘機(jī)是一種采用液壓傳動(dòng)并以一個(gè)鏟斗進(jìn)行挖掘作業(yè)的機(jī)械。挖掘機(jī)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。 按照動(dòng)力裝置，挖掘機(jī)有電驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和符合驅(qū)動(dòng)等，以一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶支挖掘機(jī)全部機(jī)構(gòu)為單機(jī)驅(qū)動(dòng)式，以若干發(fā)動(dòng)機(jī)分別帶動(dòng)各個(gè)主要機(jī)構(gòu)為多驅(qū)動(dòng)式。 按照用于，單斗挖掘機(jī)分為：建筑型、采礦型和剝離型等。節(jié)能環(huán)保成工程機(jī)械發(fā)展方向：節(jié)能減排、綠色環(huán)保已成為每個(gè)行業(yè)的熱點(diǎn)話題，工程機(jī)械行業(yè)也不例外，中國(guó)工程機(jī)械企業(yè)紛紛推出蘊(yùn)含“技術(shù)創(chuàng)新” 、 “環(huán)?！?、 “再制造”等概念的新產(chǎn)品，意味著整個(gè)行業(yè)向綠色、智能轉(zhuǎn)型的同時(shí)，節(jié)能減排、綠色環(huán)保已經(jīng)滲入到整個(gè)行業(yè)的發(fā)展中。 ”中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)祁俊日前指出，我國(guó)堪稱“世界上最大的建設(shè)工地 ”，我國(guó)挖掘機(jī)市場(chǎng)也進(jìn)入高速發(fā)展階段。由于國(guó)內(nèi)對(duì)液壓挖掘機(jī)需求量的不斷增加且多樣化，在國(guó)有大、中型企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，牽動(dòng)了一些其他機(jī)械行業(yè)的制造廠加入液壓挖掘機(jī)行業(yè)。與此同時(shí)，還有山東推土機(jī)總廠、黃河工程機(jī)械廠、江西長(zhǎng)林機(jī)械廠、山東臨沂工程機(jī)械廠等聯(lián)合引進(jìn)了日本小松制作所的PC100、PC1PC200 、PC2PC300 、PC400 型液壓挖掘機(jī)(除發(fā)動(dòng)機(jī)外) 的全套制造技術(shù)。稍后幾年，杭州重型機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)德瑪克(Demag)公司的 H55 和 H85 型液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)技術(shù)，北京建筑機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)奧加凱(0amp?！　「母镩_放以來，積極引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，以促進(jìn)我國(guó)挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展。中、小型液壓挖掘機(jī)已形成系列，斗容有 ～ m3等 12 個(gè)等級(jí)、20 多種型號(hào)，還生產(chǎn) 10m12m 3機(jī)械傳動(dòng)單斗挖掘機(jī)，1m 3隧道挖掘機(jī)，4m 3長(zhǎng)臂挖掘機(jī)，1000m 3／h 的排土機(jī)等，還開發(fā)了斗容量 ，斗容、 m m 3的水陸兩用挖掘機(jī)等。它們?yōu)槲覈?guó)液壓挖掘機(jī)行業(yè)的形成和發(fā)展邁出了極其重要的一步。早期開發(fā)成功的產(chǎn)品主要有上海建筑機(jī)械廠的 WYl00型、貴陽(yáng)礦山機(jī)器廠的 W460 型、合肥礦山機(jī)器廠的 WY60 型挖掘機(jī)等。由于當(dāng)時(shí)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，先后建立起十多家挖掘機(jī)生產(chǎn)廠。的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今，大體上經(jīng)歷了測(cè)繪仿制、自主研制開發(fā)和發(fā)展提高等三個(gè)階段。Hydraulic system反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 目 錄引言 .....................................................................................................................................8第 1 章液壓挖掘機(jī)的簡(jiǎn)介 ...............................................................................................................9 挖掘機(jī)的類型 ...............................................................................................................................9 液壓挖掘機(jī)的基本組成和工作原理 ....................................................................................10 反鏟式挖掘機(jī) .............................................................................................................................11第 2 章反鏟式挖掘機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)