挖掘機(jī)的機(jī)械手臂的設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計

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1、挖掘機(jī)的機(jī)械手臂的設(shè)計摘要挖掘機(jī)是一種應(yīng)用廣泛的多功能的建設(shè)施工機(jī)械，作為工程機(jī)械的主力機(jī)種。由于液壓挖掘機(jī)具有多品種，多功能，高質(zhì)量及高效率等特點，因此受到了廣大施工作業(yè)單位的青睞，其生產(chǎn)制造業(yè)也日益蓬勃發(fā)展。挖掘機(jī)的主要特點為：能無級調(diào)速且調(diào)速范圍大，能得到較低的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，快速作用時，液壓元件產(chǎn)生的運(yùn)動慣性小，加速性能好，并可作高速反轉(zhuǎn)，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。本次設(shè)計的主要參數(shù)是斗容量0.2m3它屬于中小型液壓挖掘機(jī)

2、，主要設(shè)計挖掘機(jī)的工作裝置。挖掘機(jī)的工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置，本設(shè)計對工作裝置的各個組成部分進(jìn)行了較為詳細(xì)的設(shè)計，這其中包括了動臂、斗桿和鏟斗及其驅(qū)動裝置的設(shè)計。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(jī)作業(yè)能力有了很大的改進(jìn)，不僅挖掘力大，且機(jī)器重量輕，傳動平穩(wěn)，作業(yè)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。關(guān)鍵詞　挖掘機(jī)，機(jī)械手臂；斗桿32目錄摘要I第1章緒論11.1課題來源11.2課題的研究的背景和意義11.3國內(nèi)外的發(fā)展與現(xiàn)狀21

3、.4本次設(shè)計概訴3第2章機(jī)械手臂的設(shè)計52.1設(shè)計方案原則52.2確定動臂、斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式52.2.1確定動臂的結(jié)構(gòu)形式52.2.2確定斗桿的結(jié)構(gòu)形式72.2.3確定鏟斗的結(jié)構(gòu)形式和斗齒安裝結(jié)構(gòu)72.2.4鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式92.3確定動臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點布置92.3.1動臂油缸的布置92.3.2斗桿油缸的布置102.3.3鏟斗油缸的布置112.4動臂、斗桿、鏟斗機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇122.4.1反鏟裝置總體方案的選擇122.4.2機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù)132.4.3斗形參數(shù)的選擇142

4、.4.4動臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇172.4.5斗桿機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇212.4.6連桿、搖臂參數(shù)的選擇22第3章工作裝置的強(qiáng)度計算233.1斗桿的計算233.2動臂的計算28結(jié)論30參考文獻(xiàn)31致謝3232第1章緒論1.1課題來源在學(xué)校組織的金工實習(xí)期間，對挖掘機(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。1.2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。港口的疏浚工作，第一臺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”。而能夠模擬人的掘土工作，在陸地上使用的蒸汽機(jī)

5、驅(qū)動的“動力鏟”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。1950年，德國研制出世界上第一臺全液壓挖掘機(jī)。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。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。挖掘機(jī)是在機(jī)械傳動挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它的工作過程是以鏟斗的切

6、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)。因此，壓挖掘機(jī)是一種周期作業(yè)的土方機(jī)械。液壓挖掘機(jī)與機(jī)械傳動挖掘機(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。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。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)。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

7、河道等。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。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]。所以，挖掘機(jī)作為工程機(jī)械的一個重要品種，對于減輕工人繁重的體力勞動，提高施工機(jī)械化水平，加快施工進(jìn)度，促進(jìn)各項建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，都起著很大的作用。據(jù)建筑施工部門統(tǒng)計，一臺斗容量1.0m3的液壓挖掘機(jī)挖掘Ⅰ～Ⅳ級土壤時

8、，每班生產(chǎn)率大約相當(dāng)于300～40032個工人一天的工作量。因此，大力發(fā)展液壓挖掘機(jī)，對于提高勞動生產(chǎn)率和加速國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。本文主要設(shè)計液壓式挖掘機(jī)機(jī)械手臂。1.1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。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。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、自動化、信息化、智能化的方向發(fā)展。1833～