買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題目 ： 液壓挖掘機(jī) 學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 程鵬 學(xué) 號(hào)： 20101172 專 業(yè)： 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 機(jī)制 1004 指導(dǎo)教師： 康麗春 職 稱： 導(dǎo)師 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 1 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是履帶式液壓挖掘機(jī)功挖掘機(jī)。和其他類型的比較，類似于這種類型的挖掘機(jī)性能良好并且應(yīng)用廣泛，軟土地表面或沼澤地面也可以行使使用，并且可以減少對(duì)地面的壓力。 液壓挖掘機(jī)的主要特點(diǎn)是：可無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大，能得到較低的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，動(dòng)作快，液壓元件的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)慣性，加速性能好，并能高速反轉(zhuǎn)，傳輸 是非常順利，非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，可吸收的影響和振動(dòng)，操作省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，泛化。 本設(shè)計(jì)斗容量是 Q=它屬于小型液壓挖掘機(jī)，工作裝置的傳動(dòng)原理，液壓挖掘機(jī)，主要設(shè)計(jì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，選擇為履帶式的液壓挖掘機(jī)，為了滿足要求。在轉(zhuǎn)盤上表面是整個(gè)旋轉(zhuǎn)，因此它可以在更大的范圍內(nèi)工作。由于采用液壓傳動(dòng)與控制可以提高整體性能。隨著現(xiàn)代挖掘機(jī)相比，開采量增加到 2 3倍，質(zhì)量大約是 6噸，挖掘力約為 30放的最大高度約為 大挖掘深度 大挖掘半徑大約是 從機(jī)器的操作能力有了很大的提高，不僅挖掘能力大，和機(jī)器的重量，傳動(dòng)平穩(wěn)，工作效率很高，結(jié)構(gòu)緊湊 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 2 he of is of to of is or to of of is a is is to to is of it to of In in to of is it in a of of be 3 is is 0is is be is of is is is ey 文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 3 目錄 摘 要 . 1 . 2 第一章 液壓挖掘機(jī)的工作特點(diǎn)和基本類型 . 7 1. 1 液壓挖掘機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) . 7 1. 2 液壓挖掘機(jī)的基本類型及主要特點(diǎn) . 8 1. 3 反鏟裝置的工作原理 . 8 第二章 工作裝置基本尺寸計(jì)算 . 11 2. 1 鏟斗參數(shù)的選擇 . 11 2. 2 斗齒參數(shù)的選擇 . 12 2. 3 動(dòng)臂參數(shù)的選擇 . 13 2. 4 斗桿參數(shù)的選擇 . 13 2. 5 連桿、搖臂參數(shù)的選擇 . 14 第三章 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 15 3. 1 設(shè)計(jì)要求 . 15 3. 2 動(dòng)力元件的選擇 . 16 3. 3 執(zhí)行元件的選擇 . 17 3. 4 液壓控制 元件選擇 . 18 3. 5 液壓系統(tǒng)輔助元件選擇 . 19 第四章 注釋 . 19 參考文獻(xiàn) . 20 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 4 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 5 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 6 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 7 第一章 液壓挖掘機(jī)的工作特點(diǎn)和基本類型 1. 1 液壓挖掘機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) 液壓挖掘機(jī)傳和統(tǒng)機(jī)械的相比呢有很多的優(yōu)點(diǎn)他的動(dòng)力裝置和工作裝置都是用容積式的液壓靜壓傳動(dòng)。 的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速的比值決定了他的調(diào)速范圍非常的大。 速運(yùn)作時(shí)，液壓元件產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)慣性小，加速性能好，并可作調(diào)整反轉(zhuǎn)。 且傳動(dòng)起來(lái)很平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)也是非常的簡(jiǎn)單 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 8 單化、通用化。 如柱塞式液壓馬達(dá) 的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速最低可以達(dá)到1r/1. 2 液壓挖掘機(jī)的基本類型及主要特點(diǎn) 我們可以通過(guò)對(duì)不同的角度對(duì)液壓挖掘機(jī)進(jìn)行劃分。 (1)首先我們根據(jù)液壓挖掘機(jī)主要機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的類型分類。 如果所有液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的方法的傳播 ,是一種全液壓驅(qū)動(dòng) ,或者是全液壓驅(qū)動(dòng)的主要液壓。他之間的主要區(qū)別是在行走的機(jī)制 ,我們采用液壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì) (2)根據(jù)液壓挖掘機(jī)行走機(jī)構(gòu)的類型 行走的不同的方式也可以進(jìn)行劃分 ,如卡特彼勒、車輪 ,汽車類型 ,等等 我們決定采用履帶式液壓挖掘機(jī) ,這個(gè)設(shè)計(jì) ,因?yàn)槊x通常是全液壓驅(qū)動(dòng) ,這和我們的設(shè)計(jì)符 合對(duì)方 ,和跟蹤在任何道路可以走 ,有很高的適應(yīng)性 ,并且他在土壤的吸附能力比所有其他人 ,所以決定走他會(huì)很光滑 ,所以履帶的優(yōu)點(diǎn)很多。 (3)根據(jù)液壓挖掘機(jī)工作裝置 根據(jù)工作裝置結(jié)構(gòu)不同 ,可分為鉸接和伸縮臂挖掘機(jī)。的工作裝置鉸接應(yīng)用比較普遍。挖掘機(jī)工作裝置組件通過(guò)旋轉(zhuǎn)鉸鏈點(diǎn)完成作業(yè)。伸縮臂挖掘機(jī)的動(dòng)臂由主臂和伸縮臂 ,可以在主臂臂可伸縮的手臂 ,也可以。伸縮臂前一桶 ,適合光滑和清理操作 ,尤其是在溝坡。 1. 3 反鏟裝置的工作原理 反鏟工作裝置是挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)的主要工作裝置，如圖 1所示 1顯示。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 9 液壓挖掘機(jī)工作裝置一 般由 1油管、 2 動(dòng)臂液壓缸、 3動(dòng)臂 4斗桿液壓缸、 5斗桿、 6鏟斗液壓缸、 7六連桿、 8側(cè)板、 9 鏟斗、 10側(cè)板和 11鏟斗斗齒。改變液壓缸的行程在開采過(guò)程中實(shí)現(xiàn)每類的行為。 1臂下鉸點(diǎn)往往與該旋轉(zhuǎn)平臺(tái)鉸接臂缸數(shù)，和 2支臂，通過(guò)改變動(dòng)臂油缸行程可以改變臂角度，實(shí)現(xiàn)上下手臂。當(dāng)斗桿 4鉸接臂上，可繞鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的固定，斗桿與動(dòng)臂的相對(duì)角度鏟斗液壓缸由 5的控制，當(dāng)斗桿液壓缸伸縮自如，斗桿可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸點(diǎn)任意的手臂。斗 6鉸接在斗桿的 4端，鏟斗液壓缸 5的速度使鏟斗繞鉸點(diǎn)擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)。為了提高斗角，鏟斗液壓缸的連桿機(jī)構(gòu)（即 7連桿和搖桿 8）連接 桶。液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置主要用于挖掘下面的土壤表面，如采礦，開挖溝槽，對(duì)挖掘軌跡運(yùn)動(dòng)和組合取決于液壓缸。液壓反鏟挖掘機(jī)工作過(guò)程是，首先對(duì)手臂挖掘位置，然后再旋轉(zhuǎn)斗桿是一個(gè)桶，當(dāng)挖掘到滿斗，升降臂，使鏟斗側(cè)邊走土壤，促進(jìn)扶輪卸載位置，轉(zhuǎn)斗卸土，然后向工作單位開始運(yùn)作循環(huán)的下一次。動(dòng)臂油缸主要用于調(diào)整位置的挖掘工作裝置，一般不單獨(dú)直接挖掘土壤；斗桿挖掘挖掘可以得到更大的旅行很方便，但較小的挖掘能力。轉(zhuǎn)斗挖掘短途旅行，為了使鏟斗挖掘斗到底時(shí)尚與旋轉(zhuǎn)桶，需要礦業(yè)大國(guó)確保開采特厚土，所以最大挖掘力液壓挖掘機(jī)一般由轉(zhuǎn) 斗油缸。由于礦業(yè)的容量較大，挖掘行程短，所以轉(zhuǎn)斗挖掘可以用來(lái)清除障礙或生產(chǎn)率。在實(shí)際工作中，技術(shù)人員的液壓挖掘機(jī)根據(jù)實(shí)際情況，各液壓缸的合理操作，通常每個(gè)液壓缸組合工作，達(dá)到最有效的采礦作業(yè)。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 10 圖 1 油管； 2 動(dòng)臂油缸； 3 動(dòng)臂； 4 斗桿油缸； 5 斗桿； 6 鏟斗油缸； 7 曲柄； 8 連桿； 9 鏟斗； 10 側(cè)板； 11 斗齒。 1. 4 鏟斗的結(jié)構(gòu)選擇 型液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置鏟斗的形狀和尺寸由作業(yè)對(duì)象決定，不同的作業(yè)需求可以在一臺(tái)挖掘機(jī)上配 備不同的鏟斗來(lái)作業(yè)。鏟斗與液壓缸的連接形式通常有四連桿機(jī)構(gòu)和六連桿機(jī)構(gòu)兩種，如圖 1中四連桿機(jī)構(gòu)是鏟斗液壓缸直接鉸接在鏟斗上，鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)角度較小，但鏟斗可獲得較大的工作力矩；六連桿機(jī)構(gòu)是鏟斗油缸通過(guò)曲柄連桿連接鏟斗，這種連接形式的特點(diǎn)是在相同的鏟斗液壓缸活塞桿行程的情況下，鏟斗可獲得較大的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，而且鏟斗機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能較好。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 11 （ a）四連桿機(jī)構(gòu) （ b）六連桿機(jī)構(gòu) 1 曲柄； 2 連桿 圖 1斗與液壓缸連接形式 本次設(shè)計(jì)采用四連桿機(jī)構(gòu) 第二章 工作裝置基本尺寸計(jì)算 2. 1 鏟斗參數(shù)的選擇 本次設(shè)計(jì)鏟斗容 量初步選擇為 q=經(jīng)驗(yàn)公式 M=2179+25147q 可以得到整體質(zhì)量大約是 6 噸左右，再由 P=以推斷出發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=當(dāng)我們得知了鏟斗的斗容量，其他的一系列數(shù)據(jù)的也可以隨之而的出來(lái)了 。 斗容量 q 、平 均斗寬 B ，還都是有轉(zhuǎn)斗挖掘半徑 R 和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿轉(zhuǎn)角 2 （這 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 12 里令 是鏟斗的四個(gè)非常重要的主速度要參數(shù)。 R 、 B 及 2 三者與 以下幾何關(guān)經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，可以大概得出的數(shù)據(jù)為 q = 21 2 其中： q 中： q =知 )，鏟斗斗容量； R 鏟斗挖掘半徑，單位 m； B 鏟斗斗寬，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式反原理鏟 斗平均斗寬統(tǒng)計(jì)值和推薦范圍， 查表可以得到，取 B 2 鏟斗的挖掘裝滿的通常轉(zhuǎn)角一般都是取九十度到一百度。 取它的具體值為 95 把各個(gè)數(shù)據(jù)代入到公式里面得到： R . 2 斗齒參數(shù)的選擇 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 齒寬 b q =3 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 長(zhǎng) l q 3 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 13 斗前臂與切削面的間隙取 f =由于鏟斗寬度 B=寬與齒距之和為 因此鏟斗裝有 3個(gè)齒 2. 3 動(dòng)臂參數(shù)的選擇 同理的由于我們?cè)O(shè)定的斗容量 q=，可以得到整機(jī)的質(zhì)量為 6噸 又根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法 線尺寸參數(shù) :出 :最大的挖掘半徑 R 1 =35 = 最大的挖掘深度 35 = 最大的卸載高度 35 = 由于計(jì)算公式可以得出： l 2 = 2. 4 斗桿參數(shù)的選擇 第一步計(jì)算斗桿挖掘阻力： 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 14 斗桿挖掘行動(dòng)過(guò)程中，切削的行程較長(zhǎng)，切土厚度通常在挖掘過(guò)程中視為常數(shù)，一般 取斗桿在挖掘過(guò)程中總轉(zhuǎn)角g=50 80 ,取g 65，在這轉(zhuǎn)角過(guò)程中，鏟斗被裝滿，這時(shí)半齒的實(shí)際行程為： 60174 桿挖掘時(shí)的切土厚度 3m a 7 4 二步確定斗桿液壓缸的最大作用力臂。 232m a a (P ）（m （其中斗桿擺角范圍大約大致在 105 125，取 105） )2c 2 m a i i = ）2105c o s (2 =. 5 連桿、搖臂參數(shù)的選擇 通過(guò)對(duì)斗桿和動(dòng)臂，鏟斗的一系列復(fù)雜緊密計(jì)算，我們得出四連桿的初步計(jì)算尺寸，其結(jié)果在 中表示。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 15 第三章 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3. 1 設(shè)計(jì)要求 一 ,確保礦業(yè)機(jī)械臂和鏟斗桿運(yùn)動(dòng)可以獨(dú)立操作 ,也可以互相結(jié)合。 二、確保挖掘機(jī)操作和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)可以成為你個(gè)人作品和混合作用 ,它可以提高挖掘機(jī)的工作效率 三、左和右履帶挖掘機(jī)履帶可以開車的速度 ,所以你可以使挖掘機(jī)行走和更靈活的方式 四、確保安全可靠的液壓挖掘機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組織必須有安全防護(hù)措施 ,如 :完善旋轉(zhuǎn)機(jī)制可以可靠制動(dòng)。 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 16 3. 2 動(dòng)力元件的選擇 動(dòng)力元件通常起著向系統(tǒng)提供動(dòng)力源的作用，是系統(tǒng)不可以缺少 的核心元件。液壓系統(tǒng)是以液壓泵作為向系統(tǒng)提供一定流量和壓力的動(dòng)力元件。液壓泵將原動(dòng)機(jī)或者內(nèi)燃機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成工作 液體的壓力能。是一種有用的能量轉(zhuǎn)換裝置。提供我們選擇的有齒輪泵，葉片泵，柱塞泵，下面我們來(lái)看下面的表格 1 可以得出挖掘機(jī)的工作環(huán)境比較惡劣，所以對(duì)油的污染性不需要很敏感。雖然效率沒有其他的高，但是從成本上的和工作特點(diǎn)的方面看，我們還是選擇齒輪泵作為我們的動(dòng)力元件，動(dòng)力元件的設(shè)計(jì)，是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，整個(gè)液壓系統(tǒng)都靠這個(gè)動(dòng)力元件來(lái)提供運(yùn)行的動(dòng)力，沒有他液壓系統(tǒng)沒法運(yùn)作，其他的選擇關(guān)系 參考表格。 表 1 性能 外嚙合齒輪泵 雙作用葉片泵 限壓式變量葉片泵 徑向柱塞泵 軸向柱塞泵 螺桿泵 輸出壓力 低壓 中壓 中壓 高壓 高壓 低壓 流量調(diào)節(jié) 不能 不能 能 能 能 不能 效率 低 較高 較高 高 高 較高 輸出流量脈動(dòng) 很大 很小 一般 一幫 一般 最小 自吸特性 好 較差 較差 差 差 好 對(duì)油的污染敏感性 不敏感 較敏感 較敏感 很敏感 很敏感 不敏感 噪聲 大 小 較大 大 大 最小 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 17 3. 3 執(zhí)行元件的選擇 液壓執(zhí)行元件，本次設(shè)計(jì)必須用到的是動(dòng)臂液壓缸，鏟斗液壓桿，斗桿液壓桿，和 2個(gè)行走馬達(dá)以及一個(gè)回轉(zhuǎn)馬達(dá)。 液壓馬達(dá)按照額定的轉(zhuǎn)速可以分為高速和低速兩大類，額定轉(zhuǎn)速高于 500r/低于 500r/屬于低速液壓馬達(dá)，高速的液壓馬達(dá)通常有齒輪式，螺桿式，葉片式，等它的主要特點(diǎn)是 轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小，方便啟動(dòng)和制動(dòng)，而這是挖掘機(jī)所必須具備的一個(gè)特質(zhì)，所以我們這次的液壓馬達(dá)選擇為高速液壓馬達(dá)，初步選為齒輪式 圖 3 液壓缸作用力與整機(jī)質(zhì)量關(guān)系圖 買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 18 下面可通過(guò)以下公式估算的液壓缸作用力 =中 F 鏟斗油缸的作用力， 斗桿油缸的作用力， 動(dòng)臂油缸額作用力， M 整機(jī)質(zhì)量， t。 通過(guò)計(jì)算我們可以得出 = 3. 4 液壓控制元件選擇 控制元件通常是用來(lái)控 制液體的流動(dòng)方向，壓力的高低和流量大小進(jìn)行預(yù)期的控制。因此，液壓控制閥是直接影響液壓系統(tǒng)工作過(guò)程和工作特性的重要元件。本次液壓設(shè)計(jì)也有用到單向閥，溢流閥，換向閥，等等。 單向閥：是用來(lái)控制油液的單向流動(dòng)，他的性能的要求是：正向的流動(dòng)阻力損失小，反向的時(shí)候密封性好，而且動(dòng)作靈敏。 溢流閥 ：溢流閥的主要的作用是對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)幾乎所有的液壓系統(tǒng)里面都必須有溢流閥，它的性能的好和壞直接影響著液壓系統(tǒng)的正常工作。 液壓系統(tǒng)對(duì)溢流閥性能的要求， 1,定位的精度高。 2，靈敏度要高。 3，工作平穩(wěn)。 4，密封性好。，所 以，本次設(shè)計(jì)決定在液壓缸面前都并聯(lián)一個(gè)溢流閥來(lái)控制買文檔送全套 紙 Q 號(hào)交流 414951605 19 流量的大小。 換向閥：利用閥芯對(duì)閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。可以使得油路接通。關(guān)斷或者改變油流的方向。從而來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)和啟動(dòng)，停止或者變換運(yùn)動(dòng)的方向，本次設(shè)計(jì)液壓缸只需來(lái)回運(yùn)動(dòng)，所以初步選定為三位四通換向閥，它的工作原理如下： 3. 5 液壓系統(tǒng)輔助元件選擇 液壓系統(tǒng)的輔助元件是指的是除了液壓動(dòng)力元件，執(zhí)行元件和控制元件外的東西，比如說(shuō)有，管件，油箱，過(guò)濾器，散熱器，密封裝置，壓力表，等等其