工程挖掘机执行机构设计

摘 要

    挖掘机作为我国工程机械的主力机种，被广泛应用于各种各样的施工作业中。挖掘机产品的核心技术就是由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作复杂，于是它对执行系统的设计提出了很高的要求，其执行系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。

    在搜集了国内外挖掘机执行系统相关资料的基础上，了解了挖掘机执行系统的发展历史，并对挖掘机执行系统的技术发展动态进行了分析总结。论文对挖掘机的各种工况进行了分析，系统总结了挖掘机液压系统的设计要求。根据挖掘机执行系统的设计要求，论文中采用通用多路阀，配以专用控制阀和简单的电子控制系统，设计了一套适合我国生产制造的LS恒功率控制单斗挖掘机液压系统。

本次毕业设计课题是挖掘机执行机构设计。小型挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机执行机构设计。本课题选择了国内的质量和技术性能都接近设计要求的16~20t挖掘机作为基型，并在此基础上研究了国外的先进机型，设计出我们挖掘机的液压系统方按图，总体装配图以及相应的部件图和零件图。图纸基本采用Auto CAD二维软件绘图。

关键词：挖掘机，执行机构，系统。

目 录

摘 要 1

Abstract 1

第1章  绪论 5

1.1课题背景及目的 5

1.2挖掘机简史 5

1.3挖掘机的基本结构与工作原理 5

第2章 总体方案设计及参数的选择 6

2.1本设计方案的确定 7

2.1.1 所选挖掘机型式 7

2.1.2 所选机型特点 7

2.2 参数选择 7

2.2.1 单斗液压挖掘机的基本参数 7

2.2.2主参数斗容量﹑机重和发动机功率 8

2.3 基本数据计算 8

2.3.1外形尺寸计算 8

2.3.2 各部分质量计算 10

2.3.3  功率及挖掘力计算 11

2.3.4  回转及行走机构计算 11

第3章 执行机构总体方案设计 12

3.1 工作装置构成 13

3.2 动臂及斗杆的结构形式 15

3.3 动臂油缸与铲斗油缸的布置 15

3.4 铲斗与铲斗油缸的连接方式 15

3.5 铲斗的结构选择 16

3.6 原始几何参数的确定 16

第4章 工作装置运动学分析 17

4.1 动臂运动分析 17

4.2 斗杆的运动分析 18

第5章 基本尺寸的确定 19

5.1 斗形参数的确定 19

5.2 动臂机构参数的选择 19

5.2.1 α1与A点坐标的选取 19

5.2.2 l1与l2的选择 19

5.2.3 l41与l42的计算 20

5.2.4 l5的计算 20

5.3 动臂机构基本参数的校核 21

5.3.1 动臂机构闭锁力的校核 21

5.3.2 满斗处于最大挖掘半径时动臂油缸提升力矩的校核 22

第6章 工作装置结构设计 25

6.1动臂结构设计 25

6.1.1第一工况位置 25

6.1.2 第二工况位置 29

6.1.3内力图和弯矩图的求解 32

6.2 铲斗的设计 36

6.2.1铲斗斗形尺寸的设计 36

6.2.2铲斗斗齿的结构计算 37

第7章  销轴与衬套的设计 38

7.1 销轴的设计 38

7.2 销轴用螺栓的设计 38

7.3 衬套的设计 38

第8章 总结 38

致 谢 40

参考文献 41

附件  一 41

附件  二 46