【正文】 年代經(jīng)過改進(jìn)的蒸汽鏟正式生產(chǎn)并應(yīng)用于露天礦剝離。20世紀(jì)后期開始，國際上液壓挖掘機(jī)的生產(chǎn)從產(chǎn)品規(guī)格上看，在穩(wěn)定和完善主力機(jī)型的基礎(chǔ)上向大型化、微型化方向發(fā)展；從產(chǎn)品性能上看，向高效節(jié)能化、自動(dòng)化、信息化、智能化的方向發(fā)展。 國內(nèi)外的發(fā)展與現(xiàn)狀工業(yè)發(fā)達(dá)國家的液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)較早，產(chǎn)品線齊全，P技術(shù)成熟。因此，大力發(fā)展液壓挖掘機(jī)，對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和加速國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。所以，挖掘機(jī)作為工程機(jī)械的一個(gè)重要品種，對(duì)于減輕工人繁重的體力勞動(dòng)，提高施工機(jī)械化水平，加快施工進(jìn)度，促進(jìn)各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，都 起著很大的作用。在露天采礦場上，可用來剝離礦石或煤，也可用來進(jìn)行堆棄、裝載和鉆孔等作業(yè)。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。更換工作裝置后，可進(jìn)行裝卸、安裝、打樁和拔除樹根等作業(yè)。液壓挖掘機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)一樣，在工業(yè)與民用建筑、交通運(yùn)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機(jī)械設(shè)備。它的工作過程是以鏟斗的切削刃切削土壤，鏟斗裝滿后提升、回轉(zhuǎn)至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置并開始下一次的作業(yè)。目前液壓挖掘機(jī)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，成為土石方施工不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備。1950年，德國研制出世界上第一臺(tái)全液壓挖掘機(jī)。港口的疏浚工作，第一臺(tái)有確切記載的挖掘機(jī)械是1796年英國人發(fā)明的蒸汽“挖泥鏟”。哈爾濱理工大學(xué)?？粕厴I(yè)論文挖掘機(jī)的機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 I第1章 緒論 1 課題來源 1 課題的研究的背景和意義 1 國內(nèi)外的發(fā)展與現(xiàn)狀 2 本次設(shè)計(jì)概訴 3第2章 機(jī)械手臂的設(shè)計(jì) 5 設(shè)計(jì)方案原則 5 確定動(dòng)臂、斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式 5 確定動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)形式 5 確定斗桿的結(jié)構(gòu)形式 7 確定鏟斗的結(jié)構(gòu)形式和斗齒安裝結(jié)構(gòu) 7 鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式 9 確定動(dòng)臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點(diǎn)布置 9 動(dòng)臂油缸的布置 9 斗桿油缸的布置 10 鏟斗油缸的布置 11 動(dòng)臂、斗桿、鏟斗機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇 12 反鏟裝置總體方案的選擇 12 機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù) 13 斗形參數(shù)的選擇 14 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇 17 斗桿機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇 21 連桿、搖臂參數(shù)的選擇 22第3章 工作裝置的強(qiáng)度計(jì)算 23 斗桿的計(jì)算 23 動(dòng)臂的計(jì)算 28結(jié)論 30參考文獻(xiàn) 31致謝 3233第1章 緒論 課題來源在學(xué)校組織的金工實(shí)習(xí)期間，對(duì)挖掘機(jī)的機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)和工作原理有了一定的了解，本課題來源于此。 課題的研究的背景和意義挖掘機(jī)械的最早雛形，主要用于河道。而能夠模擬人的掘土工作，在陸地上使用的蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的“動(dòng)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(rèn)為是現(xiàn)代挖掘機(jī)的先驅(qū)，距今已有170多年歷史。由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料不斷在挖掘機(jī)上得到應(yīng)用，尤其是電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用使得液壓挖掘機(jī)在作業(yè)效率、可靠性、安全性和操作舒適性以節(jié)能、環(huán)保等方面有了長足的進(jìn)步。挖掘機(jī)是在機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。因此，壓挖掘機(jī)是一種周期作業(yè)的土方機(jī)械。在建筑工程中，可用來挖掘土坑、排水溝，拆除廢舊建筑物，平整場地等。在水利施工中，可用來開挖水庫、運(yùn)河、水電站堤壩的基坑、排水或灌溉的溝渠，疏浚和挖深原有河道等。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等。在軍事工程中，或用來筑路、挖壕溝和掩體、建造各種軍事建筑物[1]。據(jù)建筑施工部門統(tǒng)計(jì)，Ⅰ～Ⅳ級(jí)土壤時(shí)，每班生產(chǎn)率大約相當(dāng)于300～400個(gè)工人一天的工作量。本文主要設(shè)計(jì)液壓式挖掘機(jī)機(jī)械手臂。美國、德國和日本是液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國，具有較高市場占有率。1833～1836年，美國人奧蒂斯設(shè)計(jì)和制造了第一臺(tái)蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)、鐵木混合結(jié)構(gòu)、半回轉(zhuǎn)、軌行式的單斗挖掘機(jī)，生產(chǎn)率為35立方米／時(shí)，但由于經(jīng)濟(jì)性差沒有應(yīng)用。1880年又出現(xiàn)了第一批以拖拉機(jī)為底盤的半回轉(zhuǎn)式蒸汽鏟。1910年，出現(xiàn)了第一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的單斗挖掘機(jī)；1912年出現(xiàn)了汽油機(jī)和煤油機(jī)驅(qū)動(dòng)的全回轉(zhuǎn)式單斗挖掘機(jī)；1916年出產(chǎn)了柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開始采用。我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚，從1954年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)第一臺(tái)斗容量為1mamp。新中國成立初期，以測繪仿制前蘇聯(lián)20世紀(jì)30～，開始了我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史。1967年開始，我國自主研制液壓挖掘機(jī)。隨后又出現(xiàn)了長江挖掘機(jī)廠的WYl60型和杭州重型機(jī)械廠的WY250型挖掘機(jī)等。到20世紀(jì)80年代末，我國挖掘機(jī)生產(chǎn)廠已有30多家，生產(chǎn)機(jī)型達(dá)40余種。sup3；等12個(gè)等級(jí)、20多種型號(hào)，～amp。sup12mamp。sup3/h的排土機(jī)等，amp。supamp。sup3；的水陸兩用挖掘機(jī)等。近年來我國經(jīng)濟(jì)增長迅速，液壓挖掘機(jī)市場需求不斷擴(kuò)大，形成了巨大的挖掘機(jī)市場空間，但該行業(yè)主要由合資企業(yè)和外資企業(yè)所壟斷。為了發(fā)展民族挖掘機(jī)產(chǎn)業(yè)，必須瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平，圍繞國內(nèi)外兩個(gè)市場，在充分利用國際化配套的國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)自主創(chuàng)新意識(shí)，掌握核心設(shè)計(jì)制造技術(shù)，發(fā)揮性價(jià)比優(yōu)勢，提高產(chǎn)品競爭力，把我國液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品做大做強(qiáng)。` 圖11　整體式彎動(dòng)臂液壓反鏟工作裝置一般由動(dòng)臂動(dòng)臂液壓缸斗桿液壓缸斗桿鏟斗液壓缸鏟斗連桿7和搖桿8等組成。動(dòng)臂1的下鉸點(diǎn)與回轉(zhuǎn)平臺(tái)鉸接，并以動(dòng)臂液壓缸2來支承動(dòng)臂，通過改變動(dòng)臂液壓缸的行程即可改變動(dòng)臂傾角，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的升降。鏟斗6則鉸接于斗桿4的末端，通過鏟斗液壓缸5的伸縮來使鏟斗繞鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置主要用于挖掘停機(jī)面以下的土壤，如挖掘溝壕、基坑等，其挖掘軌跡取決于各液壓缸的運(yùn)動(dòng)及其組合。動(dòng)臂液壓缸主要用于調(diào)整工作裝置的挖掘位置，一般不單獨(dú)直接挖掘土壤；斗桿挖掘可獲得較大的挖掘行程，但挖掘力小一些。由于挖掘力大且挖掘行程短，因此轉(zhuǎn)斗挖掘可用于清除障礙或提高生產(chǎn)率。例如，挖掘基坑時(shí)由于挖掘深度較大，并要求有較陡而平整的基坑壁，則采用動(dòng)臂和斗桿同時(shí)工作；當(dāng)挖掘基坑底時(shí)，挖掘行程將結(jié)束，為加速裝滿鏟斗，或挖掘過程中調(diào)整切削角時(shí)，則需要鏟斗液壓缸和斗桿液壓缸同時(shí)工作。第2章 機(jī)械手臂的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案原則設(shè)計(jì)合理的工作裝置應(yīng)能滿足下列要求：1．主要工作尺寸及作業(yè)范圍能滿足要求，在設(shè)計(jì)通用反鏟裝置時(shí)要考慮與同類型、同等級(jí)機(jī)器相比的先進(jìn)性。2．具有一定的先進(jìn)性。4．確定鉸點(diǎn)布置，結(jié)構(gòu)型式和截面尺寸形狀時(shí)盡可能使受力狀態(tài)有利，在保證強(qiáng)度、剛度和連接剛性的條件下盡量減輕結(jié)構(gòu)自重。采用變鉸點(diǎn)構(gòu)件或配套構(gòu)件時(shí)要注意分清主次，在滿足使用要求的前提下力求替換構(gòu)件種類少，結(jié)構(gòu)簡單，換裝方便。7．要采取合理措施來滿足特殊使用要求[3]。反鏟動(dòng)臂分為整體式和組合式兩類。圖21　整體式直動(dòng)臂采用整體式彎動(dòng)臂有利于得到較大的挖掘深度，它是專用反鏟裝置的常見形式。整體式動(dòng)臂結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉，剛度相同時(shí)結(jié)構(gòu)重量較組合式動(dòng)臂輕。為了擴(kuò)大機(jī)械通用性，提高其利用率。一般說，長期用于作業(yè)相似的反鏟采用整體式動(dòng)臂結(jié)構(gòu)比較合適。組合式動(dòng)臂一般都為彎臂形式。組合式動(dòng)臂與整體式動(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。當(dāng)采用螺栓或連桿連接時(shí)調(diào)整時(shí)間只需十幾分鐘，采用液壓缸連接時(shí)可以進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)。因此其替換工作裝置較多，替換也方便。3．裝車運(yùn)輸比較方便。尤以中小型通用液壓挖掘機(jī)作業(yè)條件多時(shí)采用組合式動(dòng)臂較為合適。 確定斗桿的結(jié)構(gòu)形式斗桿也有整體式和組合式兩種，大多數(shù)挖掘機(jī)都采用整體式斗桿，當(dāng)需要調(diào)節(jié)斗桿長度或杠桿時(shí)采用更換斗桿的辦法，或者在斗桿上設(shè)置2～4個(gè)可供調(diào)節(jié)時(shí)選擇的與動(dòng)臂端部鉸接的孔。 確定鏟斗的結(jié)構(gòu)形式和斗齒安裝結(jié)構(gòu)1．確定鏟斗的結(jié)構(gòu)形式鏟斗結(jié)構(gòu)形狀和參數(shù)的合理選擇對(duì)挖掘機(jī)的作業(yè)效果影響很大。為了滿足各種特定情況，盡可能提高作業(yè)效率，通用反鏟裝置常配有甚至十多種斗容量不同，結(jié)構(gòu)形式各異的鏟斗。結(jié)果如表21所示。而對(duì)頁巖作業(yè)效果就大不一樣，其中一個(gè)鏟斗的切削前緣中間略微凸出，不帶側(cè)齒，側(cè)臂略呈凹形，這些因素使頁巖挖掘阻力降低。對(duì)各種鏟斗結(jié)構(gòu)形狀的共同要求是：（1）有利于物料的自由流動(dòng)，因此鏟斗內(nèi)壁不宜設(shè)置橫向凸緣、棱角等。（2）要使物料易于卸凈。國外采用設(shè)有強(qiáng)制卸土的粘土鏟斗。當(dāng)此