挖掘机的机械手臂的设计 毕业设计

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1、挖掘机的机械手臂的设计摘要挖掘机是一种应用广泛的多功能的建设施工机械，作为工程机械的主力机种。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐，其生产制造业也日益蓬勃发展。挖掘机的主要特点为：能无级调速且调速范围大，能得到较低的稳定转速，快速作用时，液压元件产生的运动惯性小，加速性能好，并可作高速反转，传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动，操纵省力，易实现自动化控制，易于实现标准化、系列化、通用化。本次设计的主要参数是斗容量0.2m3它属于中小型液压挖掘机，主要设计挖掘

2、机的工作装置。挖掘机的工作装置是直接完成挖掘任务的装置，本设计对工作装置的各个组成部分进行了较为详细的设计，这其中包括了动臂、斗杆和铲斗及其驱动装置的设计。挖掘力约为30kN，最大卸载高度约为2.65m，最大挖掘深度4.2m，最大挖掘半径约为5.728m，从中可以看出整机作业能力有了很大的改进，不仅挖掘力大，且机器重量轻，传动平稳，作业效率高，结构紧凑。关键词　挖掘机，机械手臂；斗杆33目录摘要I第1章绪论11.1课题来源11.2课题的研究的背景和意义11.3国内外的发展与现状21.4本次设计概诉3第2章机械

3、手臂的设计52.1设计方案原则52.2确定动臂、斗杆、铲斗的结构形式52.2.1确定动臂的结构形式52.2.2确定斗杆的结构形式72.2.3确定铲斗的结构形式和斗齿安装结构72.2.4铲斗与铲斗液压缸的连接方式92.3确定动臂、斗杆、铲斗油缸的铰点布置92.3.1动臂油缸的布置92.3.2斗杆油缸的布置102.3.3铲斗油缸的布置112.4动臂、斗杆、铲斗机构参数的选择122.4.1反铲装置总体方案的选择122.4.2机构自身几何参数132.4.3斗形参数的选择142.4.4动臂机构参数的选择172.4.5斗

4、杆机构参数的选择212.4.6连杆、摇臂参数的选择22第3章工作装置的强度计算233.1斗杆的计算233.2动臂的计算28结论30参考文献31致谢3233第1章绪论1.1课题来源在学校组织的金工实习期间，对挖掘机的机械手臂的结构和工作原理有了一定的了解，本课题来源于此。1.2课题的研究的背景和意义挖掘机械的最早雏形，主要用于河道。港口的疏浚工作，第一台有确切记载的挖掘机械是1796年英国人发明的蒸汽“挖泥铲”。而能够模拟人的掘土工作，在陆地上使用的蒸汽机驱动的“动力铲”于1835年在美国诞生，主要用于修筑铁路

5、的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有170多年历史。1950年，德国研制出世界上第一台全液压挖掘机。由于科学技术的飞速发展，各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用，尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以节能、环保等方面有了长足的进步。目前液压挖掘机已经在全世界范围内得到广泛应用，成为土石方施工不可缺少的重要机械设备。挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位

6、置并开始下一次的作业。因此，压挖掘机是一种周期作业的土方机械。液压挖掘机与机械传动挖掘机一样，在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代化军事工程中都有着广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺少的一种重要机械设备。在建筑工程中，可用来挖掘土坑、排水沟，拆除废旧建筑物，平整场地等。更换工作装置后，可进行装卸、安装、打桩和拔除树根等作业。在水利施工中，可用来开挖水库、运河、水电站堤坝的基坑、排水或灌溉的沟渠，疏浚和挖深原有河道等。在铁路、公路建设中，用来挖掘土方、建筑路基、平整地面和开挖路旁排水沟等。在石

7、油、电力、通信业的基础建设及市政建设中，用来挖掘电缆沟和管道等。在露天采矿场上，可用来剥离矿石或煤，也可用来进行堆弃、装载和钻孔等作业。在军事工程中，或用来筑路、挖壕沟和掩体、建造各种军事建筑物[1]。所以，挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用。据建筑施工部门统计，一台斗容量1.0m3的液压挖掘机挖掘Ⅰ～Ⅳ级土壤时，每班生产率大约相当于300～40033个工人一天的工作量。因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动

8、生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。本文主要设计液压式挖掘机机械手臂。1.1国内外的发展与现状工业发达国家的液压挖掘机生产较早，产品线齐全，P技术成熟。美国、德国和日本是液压挖掘机的主要生产国，具有较高市场占有率。20世纪后期开始，国际上液压挖掘机的生产从产品规格上看，在稳定和完善主力机型的基础上向大型化、微型化方向发展；从产品性能上看，向高效节能化、自动化、信息化、智能化的方向发展。1833～