1、機(jī)械設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：反鏟單斗液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)姓 名：舒 康 學(xué) 號：20097588 指導(dǎo)老師：馮 鑒 09工程機(jī)械2班目錄一機(jī)械原理設(shè)計(jì)任務(wù)書11.1 設(shè)計(jì)題目簡介11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1二單斗液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖2三設(shè)計(jì)中小型液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)一覽表(參照下圖)33.1 單斗液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)詳表43.2 斗容量為0.25 m3 的小型單斗液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)詳細(xì)參數(shù)4四確定下列所給滿足要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)74.1 確定長度與角度結(jié)構(gòu)參數(shù)74.2 斗形參數(shù)的選擇104.3 最大挖掘深度、停機(jī)面最大挖掘半徑、最大卸載高度、最大挖掘高度的計(jì)算10 最大挖掘深度10 最大挖掘半徑11 最大卸載高度1

2、2五動臂液壓缸、斗桿液壓缸、鏟斗液壓缸運(yùn)動參數(shù)確定135.1 動臂液壓缸145.2 斗桿液壓缸145.3 鏟斗液壓缸15六機(jī)構(gòu)自由度分析16七仿真17八機(jī)構(gòu)搭建圖18九參考文獻(xiàn)：19十心得和體會20 完成日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師 一機(jī)械原理設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名 舒康 班級 09工機(jī)2班 學(xué)號 20097588設(shè)計(jì)題目： 反鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置設(shè)計(jì) 1.1 設(shè)計(jì)題目簡介反鏟式是我們見過最常見的，向后向下，強(qiáng)制切土?？梢杂糜谕C(jī)作業(yè)面以下的挖掘，基本作業(yè)方式有：溝端挖掘、溝側(cè)挖掘、直線挖掘、曲線挖掘、保持一定角度挖掘、超深溝挖掘和溝坡挖掘等。反鏟裝置是液壓挖掘機(jī)重要的工作裝置，是一種適用于成批或

3、中小批量生產(chǎn)的、可以改變動作程序的自動搬運(yùn)和操作設(shè)備，它可用于操作環(huán)境惡劣，勞動強(qiáng)度大和操作單調(diào)頻繁的生產(chǎn)場合。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與要求題號鏟斗容量挖掘深度挖掘高度挖掘半徑卸載高度鏟斗挖掘力B0.38 m34.1m7.35 m6.77 m4.95 m54.86KN1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1、繪制挖掘機(jī)工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖，確定機(jī)構(gòu)的自由度，對其驅(qū)動油缸在幾種工況下的運(yùn)動繪制運(yùn)動線圖；2、根據(jù)所提供的工作參數(shù)，對挖掘機(jī)工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺度綜合，確定工作機(jī)構(gòu)各個(gè)桿件的長度；3、用軟件SOLIDWORKS對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動仿真，并畫出輸出機(jī)構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖。4、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，其中應(yīng)包括設(shè)計(jì)思路、計(jì)算及運(yùn)動

4、模型建立過程以及效果分析等。5、在機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用機(jī)構(gòu)綜合實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性。二單斗液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖三設(shè)計(jì)中小型液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)一覽表(參照下圖)第2章 第3章 3.1 單斗液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)詳表3.2 斗容量為0.25 m3 的小型單斗液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)詳細(xì)參數(shù)1動臂液壓缸 , , 行程665mm斗桿液壓缸L2min = 1116.8 mm，L2max = 1787 mm，行程670mm鏟斗液壓缸L3min = 850mm，L3max =1360mm，行程510mm2選擇主參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)斗容量（m3）為0.25 m3，機(jī)器重量（t）為6 t。發(fā)動機(jī)功率（kw）取為59 kw。3主

5、要參數(shù)：反鏟最大挖掘深度（m）5.8 m。最大挖掘半徑（m）6 m。最大挖掘力不少于（KN）160 KN。工作次數(shù)（s）4-7次/min。名稱代號值/mm動臂長度CF3400斗桿長度FQ1700鏟斗長度QV900動臂底盤鉸點(diǎn)C與動臂油缸底盤鉸點(diǎn)P間垂直距離462.7動臂底盤鉸點(diǎn)C與動臂油缸底盤鉸點(diǎn)P間距離534.3動臂底盤鉸點(diǎn)C與斗桿油缸斗桿油缸下鉸點(diǎn)D間距離2163動臂底盤鉸點(diǎn)C與動臂油缸動臂油缸上鉸點(diǎn)B間距離1459動臂斗桿油缸鉸點(diǎn)D與動臂斗桿鉸點(diǎn)F間距離1470.6斗桿斗桿油缸鉸點(diǎn)E與動臂斗桿鉸點(diǎn)F間距離409斗桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)G與動臂斗桿鉸點(diǎn)F間距離871斗桿斗桿油缸鉸點(diǎn)E斗桿鏟斗油缸鉸

6、點(diǎn)G與動臂間距離608結(jié)構(gòu)差異，實(shí)為同一點(diǎn)缺省搖桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)M/H與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離407搖桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)M/H與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離407斗桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)G與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離1249動臂斗桿鉸點(diǎn)F與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離1400動臂底盤鉸點(diǎn)C與左履帶中心I點(diǎn)左400.6IIIiiiiifdsaf間距離缺省結(jié)構(gòu)上無此尺寸缺省動臂底盤鉸點(diǎn)C與右履帶中心T點(diǎn)左400.6IIIiiiiifdsaf間距離缺省動臂斗桿鉸點(diǎn)F與鏟斗斗桿鉸點(diǎn)Q間距離1700鏟斗斗桿鉸點(diǎn)Q與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離300動臂油缸動臂鉸點(diǎn)B與動臂斗桿鉸點(diǎn)F間距離2148結(jié)構(gòu)上無此尺寸缺省連桿鏟斗鉸點(diǎn)K與鏟斗斗桿鉸點(diǎn)Q間距離

7、270連桿鏟斗鉸點(diǎn)K與鏟斗齒尖V間距離1206結(jié)構(gòu)上無、缺省搖桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)M/H與連桿鏟斗鉸點(diǎn)K間距離352動臂斗桿鉸點(diǎn)F與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離350結(jié)構(gòu)上無尺寸缺省C點(diǎn)X坐標(biāo)投影J與右履帶中心T點(diǎn)間距離缺省C點(diǎn)X坐標(biāo)投影J與左履帶中心I點(diǎn)間距離缺省結(jié)構(gòu)上無此尺寸缺省下動臂長CZ1407上動臂長ZF2321動臂彎角CZF =130BCF =DFC =EFG =GNF =GFN =NQF =NFQ =結(jié)構(gòu)上無尺寸KQV =CAP =ACP= 四確定下列所給滿足要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)題號鏟斗容量挖掘深度挖掘高度挖掘半徑卸載高度鏟斗挖掘力B0.38 m34.1m7.35 m6.77 m4.95 m54.8

8、6KN第4章 4.1 確定長度與角度結(jié)構(gòu)參數(shù)整機(jī)質(zhì)量計(jì)算公式：m=2179+20147q=2179+20147*0.38=9834.86kg=9.835t以液壓挖掘機(jī)的機(jī)重為指標(biāo)，用以下公式近似確定：線尺寸參：=, 根據(jù)設(shè)計(jì)中小型液壓挖掘機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用上述公式通過matlab可解得以下結(jié)構(gòu)參數(shù)：名稱代號值/m動臂長度CF4.009斗桿長度FQ2.0045鏟斗長度QV1.0612動臂底盤鉸點(diǎn)C與動臂油缸底盤鉸點(diǎn)P間垂直距離0.5456動臂底盤鉸點(diǎn)C與動臂油缸底盤鉸點(diǎn)P間距離0.63動臂底盤鉸點(diǎn)C與斗桿油缸斗桿油缸下鉸點(diǎn)D間距離2.5504動臂底盤鉸點(diǎn)C與動臂油缸動臂油缸上鉸點(diǎn)B間距離1.720

9、3動臂斗桿油缸鉸點(diǎn)D與動臂斗桿鉸點(diǎn)F間距離1.734斗桿斗桿油缸鉸點(diǎn)E與動臂斗桿鉸點(diǎn)F間距離0.4823斗桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)G與動臂斗桿鉸點(diǎn)F間距離1.027斗桿斗桿油缸鉸點(diǎn)E斗桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)G與動臂間距離0.7169結(jié)構(gòu)差異，實(shí)為同一點(diǎn)缺省搖桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)M/H與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離0.4799搖桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)M/H與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離0.4799斗桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)G與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離1.4727動臂斗桿鉸點(diǎn)F與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離1.6507動臂底盤鉸點(diǎn)C與左履帶中心I點(diǎn)左400.6IIIiiiiifdsaf間距離缺省結(jié)構(gòu)上無此尺寸缺省動臂底盤鉸點(diǎn)C與右履帶中心T點(diǎn)左400.6IIIiii

10、iifdsaf間距離缺省動臂斗桿鉸點(diǎn)F與鏟斗斗桿鉸點(diǎn)Q間距離2.0045鏟斗斗桿鉸點(diǎn)Q與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離0.3537動臂油缸動臂鉸點(diǎn)B與動臂斗桿鉸點(diǎn)F間距離2.5327結(jié)構(gòu)上無此尺寸缺省連桿鏟斗鉸點(diǎn)K與鏟斗斗桿鉸點(diǎn)Q間距離0.3184連桿鏟斗鉸點(diǎn)K與鏟斗齒尖V間距離1.422結(jié)構(gòu)上無、缺省搖桿鏟斗油缸鉸點(diǎn)M/H與連桿鏟斗鉸點(diǎn)K間距離0.415動臂斗桿鉸點(diǎn)F與搖桿斗桿鉸點(diǎn)N間距離0.4127結(jié)構(gòu)上無尺寸缺省C點(diǎn)X坐標(biāo)投影J與右履帶中心T點(diǎn)間距離缺省C點(diǎn)X坐標(biāo)投影J與左履帶中心I點(diǎn)間距離缺省結(jié)構(gòu)上無此尺寸缺省下動臂長CZ1.659上動臂長ZF2.7367動臂彎角CZF =130BCF =DFC

11、 =EFG =GNF =GFN =NQF =NFQ =結(jié)構(gòu)上無尺寸KQV =CAP =ACP=4.2 斗形參數(shù)的選擇斗容量q、平均斗寬B、轉(zhuǎn)斗挖掘半徑R和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿轉(zhuǎn)角2（取為95）四者之間有以下幾何關(guān)系：取土壤松散系數(shù)，R=0.95，得B=1.018米。轉(zhuǎn)斗挖掘時(shí)挖掘米容積的土所耗的能量稱為轉(zhuǎn)斗挖掘能容量，用符號E表示。取。得：E=1.587K式中，K挖掘過程中考慮其它因素影響的系數(shù)。4.3 最大挖掘深度、停機(jī)面最大挖掘半徑、最大卸載高度、最大挖掘高度的計(jì)算4.3.1 最大挖掘深度當(dāng)下置動臂油缸全縮，F(xiàn)QV三點(diǎn)同一直線并處于垂直狀態(tài)時(shí)得到最大挖掘深度，如圖2-49：最大挖掘深度：解得：=4

12、34.3.2 最大挖掘半徑當(dāng)斗桿油缸全縮，F(xiàn)QV三點(diǎn)同一直線，而且=0時(shí)可以得到停機(jī)面最大挖掘半徑，如圖2-7：=6.77m= h=1.3498m ,得到：=133.64.3.3 最大卸載高度當(dāng)下置動臂油缸全伸，斗桿油缸全縮，QV連線處于垂直狀態(tài)時(shí)，可得到最大卸載高度，如圖2-48：臂鉸離地高度系數(shù)kHO 范圍0.6-0.7 取kHO =0.63，所以根據(jù)線尺寸參數(shù)：=得：臂鉸離地高度h=1.3498m ， = h-=1.3498-0.5456=0.8402m最大卸載高度：解得：=151.6最大挖掘高度=6.41m五動臂液壓缸、斗桿液壓缸、鏟斗液壓缸運(yùn)動參數(shù)確定第5章 5.1 動臂液壓缸計(jì)算，

13、擺角范圍由上面公式解得:= 2.294m ,=1.33m , =108.65.2 斗桿液壓缸 ， 由上面公式可計(jì)算出：= 1.374m ， =2.019m ，=83.95.3 鏟斗液壓缸綜合以往經(jīng)驗(yàn)并對鏟斗機(jī)構(gòu)加以估算，因此給出，在GMN中，由余弦定理可計(jì)算得到：= 1.183m ， =1.844m 六機(jī)構(gòu)自由度分析計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度：活動構(gòu)件數(shù)=11，單鉸數(shù)13個(gè)，復(fù)鉸1個(gè)，所以,=15，=0，由上面公式可得自由度=311215=3七仿真八機(jī)構(gòu)搭建圖九心得和體會 一開始拿到題目后，腦袋一片空白，由于圖書館此書藏量有限，很多書已被借完，然后我在網(wǎng)上找到有關(guān)單斗液壓挖掘機(jī)的教材和一些相關(guān)論文，然后詳細(xì)研究，再加以總結(jié)，不斷改進(jìn)，終究在很多努力下，得以解出具體參數(shù)，接下來運(yùn)用solidworks進(jìn)行仿真，我在仿真上耗費(fèi)了大量時(shí)間，終于能夠?qū)崿F(xiàn)其運(yùn)動，但是最終遇到了一個(gè)大難題，運(yùn)用solidworks中的motion插件進(jìn)行運(yùn)動分析時(shí)，始終出現(xiàn)錯(cuò)誤，軟件所列出的錯(cuò)誤，而運(yùn)動模型中根本不具有，因?yàn)槟Ｐ偷姆抡孢\(yùn)動并沒有出現(xiàn)任何問題，我嘗試過很多次，向很多同學(xué)請教過，但是還是沒結(jié)果，因此未能畫出輸出機(jī)構(gòu)的位移、速度、