挖掘機(jī)的機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)論文

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1、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11.1課題來源11.2課題的研究的背景和意義11.3國(guó)內(nèi)外的發(fā)展與現(xiàn)狀21.4本次設(shè)計(jì)概訴3第2章機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)52.1設(shè)計(jì)方案原則52.2確定動(dòng)臂、斗桿、鏟斗的結(jié)構(gòu)形式52.2.1確定動(dòng)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(dòng)臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點(diǎn)布置92.3.1動(dòng)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(dòng)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12

2、322.4.2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動(dòng)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(jì)算233.1斗桿的計(jì)算233.2動(dòng)臂的計(jì)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(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。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(tái)有確切記載的挖掘機(jī)械是1796年英國(guó)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)驅(qū)

3、動(dòng)的“動(dòng)力鏟”于1835年在美國(guó)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(guó)研制出世界上第一臺(tái)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(zhǎng)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(dòng)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

4、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(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。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(chǎng)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

5、纜溝和管道等。在露天采礦場(chǎng)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(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。據(jù)建筑施工部門統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)斗容量1.0m3的液壓挖掘機(jī)挖掘Ⅰ～Ⅳ級(jí)土壤時(shí)，每班生產(chǎn)率大約相當(dāng)于300～40032個(gè)工人一天的工作量。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(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。本文主要設(shè)計(jì)液壓式挖掘機(jī)機(jī)械手臂。1.1國(guó)內(nèi)外的發(fā)展與現(xiàn)狀工業(yè)

6、發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)、德國(guó)和日本是液壓挖掘機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)，具有較高市場(chǎng)占有率。20世紀(jì)后期開始，國(guó)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。1833～1836年，美國(guó)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。19世紀(jì)70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。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。20世

7、紀(jì)初至40年代末，挖掘機(jī)進(jìn)入動(dòng)力和行走裝置多樣化的階段。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。輪胎式行走裝置隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，廣泛用于小型挖掘機(jī)[1]。我國(guó)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1m³；的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今，大體上經(jīng)歷了測(cè)繪仿制、自主研制開發(fā)和發(fā)展提高等三個(gè)階段。新中國(guó)成立初期，以測(cè)繪仿制前蘇聯(lián)20世紀(jì)30～40年代的W501.W502.W1001.W1002等型機(jī)械式單斗挖掘機(jī)為主，開始了我國(guó)的挖掘機(jī)

8、生產(chǎn)歷史。由于當(dāng)時(shí)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，