【終稿全套】2噸液壓挖掘機的挖掘機構設計【9張CAD圖紙+文檔】

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中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 中 國 礦 業(yè) 大 學 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 姓 名： 學 號： 學 院： 應用技術學院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 論文題目： 2 噸液壓挖掘機的挖掘機構 專 題： 指導教師： 職 稱： 2007 年 6 月 徐州 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 2 頁 中國礦業(yè)大學畢業(yè)論文任務書 學院專業(yè)年級 學生姓名 任 務 下 達 日 期 ： 2007 年 1 月 11 日 畢業(yè)論文日期：2007 年 3 月 25 日至 2007 年 6 月 20 日 畢業(yè)論文題目：2 噸液壓挖掘機的挖掘機構 畢業(yè)論文專題題目： 畢業(yè)論文主要內容和要求： 1.設計參數(shù)： 標準斗容：0.2m 3；挖掘力 2 噸 挖掘級及以下土壤。 2.設計要求： 通過畢業(yè)實習、查閱資料，制定總體方案，完成主要部件 裝配圖設計，設計總圖量不少于 3 張 0 號圖。 3.按畢業(yè)設計指導書要求編寫設計說明書。 院長簽字： 指導教師簽字： 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 3 頁 中國礦業(yè)大學畢業(yè)論文指導教師評閱書 指導教師評語（基礎理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的 能力；研究內容的理論依據(jù)和技術方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點； 工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意 答辯等）： 成 績： 指導教師簽字： 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁 年 月 日 中國礦業(yè)大學畢業(yè)論文評閱教師評閱書 評閱教師評語（選題的意義；基礎理論及基本技能的掌握；綜合 運用所學知識解決實際問題的能力；工作量的大小；取得的主要成果 及創(chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題； 是否同意答辯等）： 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學畢業(yè)論文評閱教師評閱書 評閱教師評語（選題的意義；基礎理論及基本技能的掌握；綜合 運用所學知識解決實際問題的能力；工作量的大??；取得的主要成果 及創(chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題； 是否同意答辯等）： 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學畢業(yè)論文答辯及綜合成績 答 辯 情 況 回 答 問 題 提 出 問 題 正 確 基 本 正 確 有 一 般 性 錯 誤 有 原 則 性 錯 誤 沒 有 回 答 答辯委員會評語及建議成績： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 7 頁 學院領導小組綜合評定成績： 學院領導小組負責人： 年 月 日 摘 要 本次設計的題目是履帶式液壓挖掘機挖掘機構。與其它類型的挖掘機 相比，這種類型的挖掘機因有良好通過性能應用最廣，對松軟地面或沼澤 地帶還可采用加寬、加長以及浮式履帶來降低接地比壓。 液壓挖掘機的主要特點為：能無級調速且調速范圍大，能得到較低的 穩(wěn)定轉速，快速作用時，液壓元件產生的運動慣性小，加速性能好，并可 作高速反轉，傳動平穩(wěn)，結構簡單，可吸收沖擊和振動，操縱省力，易實 現(xiàn)自動化控制，易于實現(xiàn)標準化、系列化、通用化。 本次設計的主要參數(shù)是斗容量 0.2m3,它屬于中小型液壓挖掘機，主要 設計挖掘機的工作裝置、液壓傳動原理。 在設計中，采用了履帶式行走裝置，來滿足要求。上部轉臺是全回轉 式，因此它可在一個更大的范圍內工作。又因采用液壓傳動控制而使整機 性能得以改善。與機械式挖掘機相比，其挖掘力提高到 23 倍，整機質量 約為 5 噸，挖掘力約為 30kN，最大卸載高度約為 2.65m，最大挖掘深度 4.2m，最大挖掘半徑約為 5.728m，從中可以看出整機作業(yè)能力有了很大的 改進，不僅挖掘力大，且機器重量輕，傳動平穩(wěn)，作業(yè)效率高，結構緊湊。 另外，還對挖掘機的工作裝置提出基于結構推理的機構方案創(chuàng)新設計方法。 關鍵詞：液壓挖掘機 ；挖掘機構 ；液壓系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 8 頁 ABSTRACT This designed topic is the marching hydraulic excavator excavational organization. Compared with other types excavators, this kind of type excavator used very universal that because has good through theperformance, also may use to lengthens widens as well as the floating type caterpillar band to reduce pressure for the soft ground or the bogregion. The hydraulic excavator main characteristic is: not only can adjust s the stepless speed but also can adjust scope very big, can obtain a lower stable rotational speed, when action quickly, the hydraulic parts produce inertia small, accelerational theperformance good,and may make the high speed reverse, the transmission steady,structure simple, may absorb attacks and vibrates, the operation reduces effort, and to be easy to realize the automated control, is easy to realize the standardization, the seriation, the universalization. This designed main parameter is scoop capacity 0.2m3, it is long to the middle and small scale hydraulic excavator, mainly design the excavator， s the work installment and the hydraulic transmissionprinciple. In the design, used marching walked the installment to satisfied request. Upside the turnplate is the entire rotation , thereof it may work in a greater scope. And further because uses the hydraulicsteering to enable the entire machine performance to improve. Compared with the mechanical type excavator, its excavation strength enhance to 2 3 times, the entire machine weight approximately is 5 tons,the excavation strength approximately is 30kN, the biggest unloading high approximately is 2.65m, biggest digging depth is 4.2m, the biggest excavation radius approximately is 5.728m, thus can see the entire machine work ability to have the very big improvement, not only excavation strength big, but also machine weight light, transmission steadyly, work 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 9 頁 efficiency is high, the structure is compact. Moreover, but also proposes to the excavator work installment based on the structureinference organization plan innovation design method. Key word：Hydraulic excavator；Excavation organization；Hydraulic system 目 錄 1 緒論 .........................................................1 1.1 液壓挖掘機的工作特點和基本類型 .............................2 1.1.1 液壓挖掘機的主要優(yōu)點 ...................................2 1.1.2 液壓挖掘機的基本類型及主要特點 .........................3 1.2 液壓挖掘機的發(fā)展概況 .......................................4 1.2.1 國外液壓挖掘機目前水平及發(fā)展趨勢 .......................4 1.2.2 國內液壓挖掘機的發(fā)展概況 ...............................4 1.3 本次設計概述 ...............................................5 1.4 反鏟裝置的工作原理 .........................................5 1.5 本次設計任務 ...............................................6 2 總體設計方案 .................................................7 2.1 工作裝置設計方案原則 .......................................7 2.2 液壓系統(tǒng)設計方案原則（總體） ...............................7 2.2.1 單斗液壓挖掘機作業(yè)過程 .................................8 2.2.2 對液壓系統(tǒng)作業(yè)動作要求 .................................8 2.2.3 對液壓系統(tǒng)基本的要求 ...................................8 3 挖掘機的工作裝置設計 ........................................10 3.1 確定動臂、斗桿、鏟斗的結構形式 ............................10 3.1.1 確定動臂的結構形式 ....................................10 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 10 頁 3.1.2 確定斗桿的結構形式 ....................................11 3.1.3 確定鏟斗的結構形式和斗齒安裝結構 ......................11 3.1.4 鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式 ............................13 3.2 確定動臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點布置 ........................14 3.2.1 動臂油缸的布置 ........................................14 3.2.2 斗桿油缸的布置 ........................................16 3.2.3 鏟斗油缸的布置 ........................................16 3.3 動臂、斗桿、鏟斗機構參數(shù)的選擇 ............................17 3.3.1 反鏟裝置總體方案的選擇 ................................17 3.3.2 機構自身幾何參數(shù) ......................................18 3.3.3 斗形參數(shù)的選擇 ........................................20 3.3.4 動臂機構參數(shù)的選擇 ....................................24 3.3.5 斗桿機構參數(shù)的選擇 ....................................29 3.3.6 連桿、搖臂參數(shù)的選擇 ..................................31 4 挖掘機液壓系統(tǒng)設計 ..........................................32 4.1 確定液壓系統(tǒng)類型 ..........................................32 4.2 液壓系統(tǒng)的計算和液壓元件的選擇 ............................33 4.2.1 系統(tǒng)主參數(shù)的確定 ......................................33 4.2.2 挖掘機液壓缸作用力的確定 ..............................33 4.3 液壓系統(tǒng)初步計算 ..........................................41 4.3.1 工作裝置傳動計算 ......................................41 4.3.2 行走機構傳動計算 ......................................43 4.3.3 回轉機構傳動計算 ......................................45 4.3.4 液壓泵參數(shù)選擇和發(fā)動機功率計算 ........................45 4.3.5 主油管管徑和油箱容量 ..................................46 5 工作裝置的強度計算 ...........................................48 5.1 斗桿的計算 ................................................48 5.2 動臂的計算 ................................................57 中國礦業(yè)大學 07 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 11 頁 6 液壓挖掘機機構結構創(chuàng)新設計 ..................................59 6.1 基于結構推理的方案創(chuàng)新設計過程模型 ........................59 6.2 液壓挖掘機機構方案創(chuàng)新設計 ................................60 結 論 .........................................................67 參考文獻 .......................................................68 致 謝 .........................................................69