【正文】 ，其生產(chǎn)制造來了日益蓬勃發(fā)展。本次設(shè)計(jì)主要是關(guān)于挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)，工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，進(jìn)行工作裝置的全面的通用性設(shè)計(jì)研究對推動(dòng)國內(nèi)挖掘機(jī)發(fā)展具有十分重要的意義。分別對工作裝置的各個(gè)組成部分進(jìn)行了較為詳細(xì)的設(shè)計(jì)，這其中就包括了動(dòng)臂，斗桿和挖斗的選型，各種組成部分尺寸的計(jì)算及它們驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)包括各種驅(qū)動(dòng)裝置的布置，行程，作用力的確定。關(guān)鍵字：挖掘機(jī)：工作裝置：動(dòng)臂：斗桿：挖斗AbstractHydraulic excavator is a kind of multifunction machine used widely in construction field．It is a primary kind of machine．Because of its multifunction，high quality and efficiency and various kinds，many pany like to use it．Its manufacture is developing day by day． Hydraulic excavator consist of engine working equipment，rotator，walking equipment , electric control part and hydraulic system．One main parts—working equipment designing make up of this article．Working equipment is the first equipment to finish digging task．Using universal and professional excavator’s working Equipment’s design methods，having a study of universal design with puter is very important to the development of domestic excavator． In this article，collect most of the world excavator’s working equipment’s designing material．Analyze various kinds of excavator’s working conditions．Detailed design the various ponents of working device separately, including the selection and calculation of Boom, Stick and bucket and what they drive and design of their drive. The design of drive includes determine of their arrangement and travelling and force. At last checking the intensity of boom and stick in some special conditions. Keywords: excavator，working equipment，boom, stick , bucket 目 錄1 緒論 1 設(shè)計(jì)選題的意義 1 國內(nèi)外液壓挖掘機(jī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究現(xiàn)狀 1 國外液壓挖掘機(jī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究現(xiàn)狀 1 國內(nèi)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究現(xiàn)狀 2 當(dāng)前液壓挖掘機(jī)存在的主要問題 3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及目標(biāo) 4 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 4 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題 4 設(shè)計(jì)過程中的已知參數(shù) 52 工作裝置總體方案設(shè)計(jì) 6 機(jī)型選擇及特點(diǎn)分析 6 所用機(jī)型的適用范圍 6 工作裝置構(gòu)成 6 動(dòng)臂及斗桿的結(jié)構(gòu)形式的初選 8 動(dòng)臂結(jié)構(gòu)形式的初選 8 斗桿結(jié)構(gòu)形式的初選 8 動(dòng)臂與動(dòng)臂油缸的布置 8 鏟斗與鏟斗油缸的連接方式 83 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算及校核 9 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 9 α1 與A點(diǎn)坐標(biāo)的選取 9 、與的計(jì)算 9 10 11 動(dòng)臂其它相關(guān)尺寸的計(jì)算 14 動(dòng)臂基本數(shù)的校核 14 動(dòng)臂機(jī)構(gòu)閉鎖力的校核 14 當(dāng)滿斗處最大挖掘半徑時(shí)，動(dòng)臂油缸提升力矩校核 174 斗桿機(jī)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算及校核 19 斗桿參數(shù)的計(jì)算及選擇應(yīng)考慮的因素 19 斗桿基本參數(shù)的確定 19 斗桿液壓缸的最大作用力臂及的計(jì)算 19 斗桿其它相關(guān)尺的計(jì)算 21 斗桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 21 斗桿的受力分析 21 第一工況位置的受力分析 21 第二工況位置的受力分析 29 斗桿內(nèi)力圖的繪制 30 斗桿寬度、鋼板厚度、許用應(yīng)力的選取 34 斗桿危險(xiǎn)截面處高度h的計(jì)算 345 鏟斗機(jī)構(gòu)的選型及基本參數(shù)的確定 36 鏟斗的選型 36 鏟斗結(jié)構(gòu)基本參數(shù)的計(jì)算 37 鏟斗主要參數(shù)的計(jì)算 37 斗形尺寸的計(jì)算 37 39 鏟斗機(jī)構(gòu)其它基本參數(shù)的計(jì)算 396銷軸與襯套的設(shè)計(jì) 41 銷軸的設(shè)計(jì) 41 襯套的設(shè)計(jì) 417總結(jié) 42 設(shè)計(jì)成果 42 存在不足及改進(jìn) 42 設(shè)計(jì)展望 42參考文獻(xiàn) 43致謝 44451 緒論 設(shè)計(jì)選題的意義我國是一個(gè)發(fā)展中國家，在遼闊的國土上正在進(jìn)行大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，這就需要大量的土石方施工機(jī)械為其服務(wù)，而液壓挖掘機(jī)是最重要的一類土石方施工機(jī)械?？梢灶A(yù)見，隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，液壓挖掘機(jī)的需求量將逐年大幅度增長。中國挖掘機(jī)市場自1997年開始已進(jìn)入了一個(gè)較快的發(fā)展時(shí)期， 2001年與2000年比較，全國挖掘機(jī)的產(chǎn)、銷量分別增長55％和56％。2003年全國液壓挖掘機(jī)的銷售量超過18000臺。而在挖掘機(jī)中最為重要的就是關(guān)于工作裝置設(shè)計(jì)，因?yàn)橥诰驒C(jī)的工作裝置能夠最為明顯的體現(xiàn)機(jī)器的工作能力和工作壽命，所以設(shè)計(jì)工作可靠，性能好，成本低，效率高，維護(hù)使用方便的工作裝置就顯得格外重要。當(dāng)今計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中，挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)得到了很快的發(fā)展。 國外液壓挖掘機(jī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究現(xiàn)狀國外挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史較長，液壓挖技術(shù)的不斷成熟使挖掘機(jī)得到全面的發(fā)展。20世紀(jì)60年代，挖掘機(jī)進(jìn)入成熟期，各國挖掘機(jī)制造商紛紛采用液壓技術(shù)并與其它技術(shù)相結(jié)合，使產(chǎn)品適應(yīng)性得到了較快的發(fā)展，產(chǎn)品壽命和質(zhì)量不斷得到提高，操縱更加舒適，產(chǎn)品更加節(jié)能。Maestro控制面板在機(jī)型上安裝兩種功率模式和四種工況狀態(tài)，允許用戶自行決定功率工況模式。此種技術(shù)在日本松、日立建機(jī)、神鋼、韓國大宇重工、德國的利渤海爾、英國的JCB等到公司均得到普遍應(yīng)用，代表了當(dāng)代液壓挖掘機(jī)的最高水平。由于使用性能、技術(shù)指標(biāo)上的優(yōu)越，世界上許多國家，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國家，都在大力發(fā)展單斗液壓挖掘機(jī)。（2）更為普遍地采用節(jié)能技術(shù)。（4）工作裝置結(jié)構(gòu)圖不斷的改進(jìn)，工作范圍不斷擴(kuò)大。（6）液壓系統(tǒng)不斷改進(jìn)，液壓元件不斷更新。（8）增大鏟斗的容量，加大功率，提高生產(chǎn)效率。 國內(nèi)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和研究現(xiàn)狀 早在1958年國內(nèi)便開始了液壓挖掘機(jī)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。到了80年代末和90年代初，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家液壓挖掘機(jī)技術(shù)水平得到了迅速的提高，突出表現(xiàn)在追求高效率(同一機(jī)重的挖掘機(jī)功率普遍提高，液壓系統(tǒng)流量增大作業(yè)循環(huán)時(shí)間減小，作業(yè)效率大大提高)；高可靠性和追求司機(jī)操作的舒適性。有的新開發(fā)的產(chǎn)品(也包括某些已生產(chǎn)多年的老產(chǎn)品)為了提高作業(yè)的可靠性，干脆采用了進(jìn)口的液壓件和發(fā)動(dòng)機(jī)，甚至于整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)都按照采用國外元件來設(shè)計(jì)，這種經(jīng)過改型或新設(shè)計(jì)開發(fā)的液壓挖掘機(jī)其工作可靠性和作業(yè)效率得到很大的提高。國內(nèi)液壓挖掘機(jī)行業(yè)近年來雖有很大發(fā)展，但與國外挖掘機(jī)行業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在許多不足，其原因除了國內(nèi)挖掘機(jī)加工水平落后之外，挖掘機(jī)設(shè)計(jì)水平與發(fā)達(dá)國家相比也有較大的差距，尤其是一些先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)的掌握和應(yīng)用。關(guān)于工作裝置設(shè)計(jì)參數(shù)分析和在CAD上其自動(dòng)設(shè)計(jì)的綜合研究文獻(xiàn)還沒有。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(dāng)然也有部分企業(yè)用CAD進(jìn)行空間布置設(shè)計(jì)。經(jīng)過近十年的研究，獲得了一些成果，但是研究還不夠深入，有些研究結(jié)果已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用過程中。國內(nèi)液壓挖掘機(jī)的研究和發(fā)展動(dòng)向應(yīng)該體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）提高效率，降低能耗。（3）發(fā)展集成、復(fù)合、小型化、輕化元件。（5）加強(qiáng)以提高安全性和環(huán)境保護(hù)為目的研究工作開發(fā)。（7）標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化。 當(dāng)前液壓挖掘機(jī)存在的主要問題雖然液壓挖掘機(jī)的發(fā)展很快，但是液壓挖掘機(jī)仍然存在著各種問題：（1） 控制精度的要求并不高，多數(shù)在100mm之內(nèi)，并不像其它領(lǐng)域機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制要求到10mm之內(nèi)，或者更高。多數(shù)研究者在實(shí)現(xiàn)以上控制精度時(shí)，鏟斗末端速度比較低，最快的也在150mm/s之內(nèi)，而這個(gè)重要參數(shù)直接影響挖掘機(jī)的工作效率，所以，保證控制精度的情況下提高鏟斗末端速度是本文需要解決的問題之一。（3） 挖掘機(jī)工作裝置作為一種典型的工程機(jī)械復(fù)雜機(jī)電液系統(tǒng)，由于其自身的特點(diǎn)，該項(xiàng)研究是比較困難的工作。以上各類不確定量都將對系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生極大的影響。 （2）挖掘機(jī)主要參數(shù)的確定。 （4）挖掘機(jī)工作裝置各主要結(jié)構(gòu)力的分析與計(jì)算。 設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題（1）關(guān)于挖掘機(jī)總體設(shè)計(jì)，就是各種整體參數(shù)和局部參數(shù)的計(jì)算，這中間就 包括動(dòng)臂，斗桿及挖斗的主要參數(shù)的計(jì)算。其次就是動(dòng)臂，斗桿和挖斗的油缸的布置如何確定。（3）作用力的計(jì)算，這其中包括油缸的作用力，還有各種挖掘力。其中動(dòng)臂的校核尤