畢業(yè)設計--2噸液壓挖掘機的挖掘機構設計

1、<p><b>　　本科生畢業(yè)論文</b></p><p>　　姓 名： 　　　　　　　學 號：</p><p>　　學 院： 應用技術學院</p><p>　　專 業(yè)： 機械工程及自動化</p><p>　　論文題目： 2噸液壓挖掘機的挖掘機構<

2、;/p><p><b>　　專 題：</b></p><p>　　指導教師： 職 稱：</p><p>　　2007年6月 徐州</p><p><b>　　畢業(yè)論文任務書</b></p><p>　　學院專業(yè)年級　學生姓名</p>

3、;<p>　　任務下達日期：2007年1月11日</p><p>　　畢業(yè)論文日期：2007年3月25日至2007年6月20日</p><p>　　畢業(yè)論文題目：2噸液壓挖掘機的挖掘機構</p><p><b>　　畢業(yè)論文專題題目：</b></p><p>　　畢業(yè)論文主要內容和要求：</p>

4、<p><b>　　1.設計參數：</b></p><p>　　標準斗容：0.2m3；挖掘力2噸</p><p>　　挖掘Ⅳ級及以下土壤。</p><p><b>　　2.設計要求：</b></p><p>　　通過畢業(yè)實習、查閱資料，制定總體方案，完成主要部件裝配圖設計，設計總圖量不

5、少于3張0號圖。</p><p>　　3.按畢業(yè)設計指導書要求編寫設計說明書。</p><p>　　院長簽字： 指導教師簽字：</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計的題目是履帶式液壓挖掘機挖掘機構。與其它類型的挖掘機相比，這種類型的挖掘機因有良好通

6、過性能應用最廣，對松軟地面或沼澤地帶還可采用加寬、加長以及浮式履帶來降低接地比壓。</p><p>　　液壓挖掘機的主要特點為：能無級調速且調速范圍大，能得到較低的穩(wěn)定轉速，快速作用時，液壓元件產生的運動慣性小，加速性能好，并可作高速反轉，傳動平穩(wěn)，結構簡單，可吸收沖擊和振動，操縱省力，易實現自動化控制，易于實現標準化、系列化、通用化。</p><p>　　本次設計的主要參數是斗容量0.2

7、m3,它屬于中小型液壓挖掘機，主要設計挖掘機的工作裝置、液壓傳動原理。</p><p>　　在設計中，采用了履帶式行走裝置，來滿足要求。上部轉臺是全回轉式，因此它可在一個更大的范圍內工作。又因采用液壓傳動控制而使整機性能得以改善。與機械式挖掘機相比，其挖掘力提高到2～3倍，整機質量約為5噸，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，從中可以看出整機作業(yè)能力

8、有了很大的改進，不僅挖掘力大，且機器重量輕，傳動平穩(wěn)，作業(yè)效率高，結構緊湊。另外，還對挖掘機的工作裝置提出基于結構推理的機構方案創(chuàng)新設計方法。</p><p>　　關鍵詞：液壓挖掘機 ；挖掘機構 ；液壓系統</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This designed topic is the march

9、ing hydraulic excavator excavational organization. Compared with other types excavators, this kind of type excavator used very universal that because has good through theperformance, also may use to lengthens widens as w

10、ell as the floating type caterpillar band to reduce pressure for the soft ground or the bogregion.</p><p>　　The hydraulic excavator main characteristic is: not only can adjust s the stepless speed but also c

11、an adjust scope very big, can obtain a lower stable rotational speed, when action quickly, the hydraulic parts produce inertia small, accelerational theperformance good,and may make the high speed reverse, the transmissi

12、on steady,structure simple, may absorb attacks and vibrates, the operation reduces effort, and to be easy to realize the automated control, is easy to realize the standardization, t</p><p>　　This designed ma

13、in parameter is scoop capacity 0.2m3, it is long to the middle and small scale hydraulic excavator, mainly design the excavator，s the work installment and the hydraulic transmissionprinciple.</p><p>　　In the

14、 design, used marching walked the installment to satisfied request. Upside the turnplate is the entire rotation , thereof it may work in a greater scope. And further because uses the hydraulicsteering to enable the entir

15、e machine performance to improve. Compared with the mechanical type excavator, its excavation strength enhance to 2 ~ 3 times, the entire machine weight approximately is 5 tons,the excavation strength approximately is 30

16、kN, the biggest unloading high approximately is 2.65m,</p><p>　　Key word：Hydraulic excavator?。籈xcavation organization??；Hydraulic system</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><

17、;b>　　1　緒論1</b></p><p>　　1.1液壓挖掘機的工作特點和基本類型2</p><p>　　1.1.1液壓挖掘機的主要優(yōu)點2</p><p>　　1.1.2液壓挖掘機的基本類型及主要特點3</p><p>　　1.2液壓挖掘機的發(fā)展概況4</p><p>　　1.2.1國外

18、液壓挖掘機目前水平及發(fā)展趨勢4</p><p>　　1.2.2國內液壓挖掘機的發(fā)展概況4</p><p>　　1.3本次設計概述5</p><p>　　1.4反鏟裝置的工作原理5</p><p>　　1.5本次設計任務6</p><p>　　2　總體設計方案7</p><p>　　2

19、.1工作裝置設計方案原則7</p><p>　　2.2液壓系統設計方案原則（總體）7</p><p>　　2.2.1單斗液壓挖掘機作業(yè)過程8</p><p>　　2.2.2對液壓系統作業(yè)動作要求8</p><p>　　2.2.3對液壓系統基本的要求8</p><p>　　3　挖掘機的工作裝置設計10<

20、/p><p>　　3.1確定動臂、斗桿、鏟斗的結構形式10</p><p>　　3.1.1確定動臂的結構形式10</p><p>　　3.1.2確定斗桿的結構形式11</p><p>　　3.1.3 確定鏟斗的結構形式和斗齒安裝結構11</p><p>　　3.1.4鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式13</p&g

21、t;<p>　　3.2確定動臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點布置14</p><p>　　3.2.1動臂油缸的布置14</p><p>　　3.2.2斗桿油缸的布置16</p><p>　　3.2.3鏟斗油缸的布置16</p><p>　　3.3動臂、斗桿、鏟斗機構參數的選擇17</p><p>　　3

22、.3.1反鏟裝置總體方案的選擇17</p><p>　　3.3.2機構自身幾何參數18</p><p>　　3.3.3斗形參數的選擇20</p><p>　　3.3.4 動臂機構參數的選擇24</p><p>　　3.3.5斗桿機構參數的選擇29</p><p>　　3.3.6連桿、搖臂參數的選擇31<

23、;/p><p>　　4　挖掘機液壓系統設計32</p><p>　　4.1確定液壓系統類型32</p><p>　　4.2液壓系統的計算和液壓元件的選擇33</p><p>　　4.2.1系統主參數的確定33</p><p>　　4.2.2挖掘機液壓缸作用力的確定33</p><p>　　

24、4.3液壓系統初步計算41</p><p>　　4.3.1工作裝置傳動計算41</p><p>　　4.3.2行走機構傳動計算43</p><p>　　4.3.3回轉機構傳動計算45</p><p>　　4.3.4液壓泵參數選擇和發(fā)動機功率計算45</p><p>　　4.3.5主油管管徑和油箱容量46&l

25、t;/p><p>　　5 工作裝置的強度計算48</p><p>　　5.1斗桿的計算48</p><p>　　5.2動臂的計算57</p><p>　　6 液壓挖掘機機構結構創(chuàng)新設計59</p><p>　　6.1基于結構推理的方案創(chuàng)新設計過程模型59</p><p>　　6.2液壓挖

26、掘機機構方案創(chuàng)新設計60</p><p><b>　　結 論67</b></p><p><b>　　參考文獻68</b></p><p><b>　　致 謝69</b></p><p><b>　　1　緒論</b></p>&l

27、t;p>　　液壓挖掘機是在機械傳動挖掘機的基礎上發(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，液壓挖掘機是一種周期作業(yè)的土方機械。</p><p>　　液壓挖掘機與機械傳動挖掘機一樣，在工業(yè)與民用建筑、交通運輸、水利施工、露天采礦及現代化軍事工程中都有著廣泛的應用，是各種土石方施工中不可缺少的一種重要機械設備。</

28、p><p>　　在建筑工程中，可用來挖掘苦坑、排水溝，拆除舊有建筑物，平整場地等。更換工作裝置后，可進行裝卸、安裝、打樁和拔除樹根等作業(yè)。</p><p>　　在水利施工中，可用來開挖水庫、運河、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。</p><p>　　在鐵路、公路建設中，用來挖掘土方、建筑路基、平整地面和開挖路旁排水溝等。</p>

29、<p>　　在石油、電力、通信業(yè)的基礎建設及市政建設中，用來挖掘電纜溝和管道等。</p><p>　　在露天采礦場上，可用來剝離礦石或煤，也可用來進行堆棄、裝載和鉆孔等作業(yè)。</p><p>　　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。</p><p>　　所以，液壓挖掘機作為工程機械的一個重要品種，對于減輕工人繁重的體力勞動，提高施工

30、機械化水平，加快施工進度，促進各項建設事業(yè)的發(fā)展，都　起著很大的作用。據建筑施工部門統計，一臺斗容量1.0m3的液壓挖掘機挖掘Ⅰ～Ⅳ級土壤時，每班生產率大約相當于300～400個工人一天的工作量。因此，大力發(fā)展液壓挖掘機，對于提高勞動生產率和加速國民經濟的發(fā)展具有重要意義。</p><p>　　1.1液壓挖掘機的工作特點和基本類型</p><p>　　1.1.1液壓挖掘機的主要優(yōu)點<

31、/p><p>　　液壓挖掘機在動力裝置之間采用容積式液壓靜壓傳動，即靠液體的壓力能進行工作。液壓傳動與機械傳動相比有許多優(yōu)點。</p><p>　　①能無級調速且調速范圍大，例如液壓馬達的最高轉速與最低轉速之比可達1000∶1。</p><p>　?、谀艿玫捷^低的穩(wěn)定轉速，例如柱塞式液壓馬達的穩(wěn)定轉速可低達1r/min。</p><p>　?、劭?/p>

32、速作用時，液壓元件產生的運動慣性小，加速性能好，并可作調整反轉。例如電動機在啟動時的慣性力矩比其平穩(wěn)運轉時的驅動力矩大50%，而液壓馬達則不大于5%，加速中等功率電動機需1s到數秒，而加速液壓馬達只需0.1s。</p><p>　?、軅鲃悠椒€(wěn)，結構簡單，可吸收沖擊和振動，操縱省力，易實現自動化控制。</p><p>　?、菀子趯崿F標準化、系列化、通用化。</p><p&

33、gt;　　基于液壓傳動的上述優(yōu)點，液壓挖掘機與機械傳動挖掘機相比，具有下列主要特點：</p><p>　?、俅蟠蟾纳屏送诰驒C的技術性能，挖掘力大、牽引力大，機器重量，傳動平穩(wěn)，作用效率高，結構緊湊。液壓挖掘機與同級機械傳動挖掘機相比，挖掘力約高30%，例如1.0m液壓挖掘機鏟斗挖掘力120～150kN，而同級機械傳動挖掘機只有100kN左右。</p><p>　　挖掘機在工作時的主要動作包

34、括行走、轉臺回轉和工作裝置的作業(yè)動作，其中動作最頻繁的是回轉和工作裝置的循環(huán)往復運動。這種往復運動一般速度不高，而所需作用力卻很大，要求在短時間內通過變速或換向來完成各種復雜動作。機械傳動挖掘機完成上述運動需通過磨擦離合器、減速器、制動器、逆轉機構、提升和推壓機構等配合來完成。因此，機械傳動挖掘力不僅結構復雜，而且還要產生很大的慣性力和沖擊載荷。而液壓挖掘機則不需要龐大和復雜的中間傳動，大大簡化了結構，也減少了易損件。由于結構簡化，液壓

35、挖掘機的質量大約比相同斗容量的機械傳動挖掘機輕30%，不僅節(jié)省了鋼材，而且降低了接地比壓。液壓挖掘機上的各種液壓元件可相對獨立布置，使整機結構緊湊、外形美觀，同時也易于改進或變型。</p><p>　?、谝簤和诰驒C的液壓系統有防止過載的能力，所以使用安全可靠，操縱簡便。由于可采用液壓先導控制，無論驅動功率多大，操縱均很靈活、省力，司機的工作條件得到改善。更換工作裝置時，由于不牽連轉臺上部的其他機構，因此更換工作裝

36、置容易，而機械式挖掘機則受到提升機構和推壓機構的牽連和限制。</p><p>　?、塾捎谝簤簜鲃右子趯崿F自動控制，因此現代液壓挖掘機普遍采用了以微處理器為核心的電子控制單元（ECU），使發(fā)動機、液壓泵、控制閥和執(zhí)行元件在最佳匹配狀態(tài)下工作，以實現節(jié)能和提高作業(yè)效率，同時還可實現整機狀態(tài)參數的電子監(jiān)控和故障診斷。</p><p>　　④液壓元件易于實現標準化、系列化和通用化，便于組織大規(guī)模專

37、業(yè)化生產，進一步提高質量和降低成本。</p><p>　　1.1.2液壓挖掘機的基本類型及主要特點</p><p>　　液壓挖掘機種類繁多，可以從不同角度對其類型進行劃分。</p><p>　?、鸥鶕簤和诰驒C主要機構傳動類型劃分。</p><p>　　根據液壓挖掘機主要機構是否全部采用液壓傳動，分為全液壓傳動和非全液壓（或稱半液壓）傳動兩種

38、。若挖掘、回轉、行走等幾個主要機構的動作均為液壓傳動，則為全液壓挖掘機。若液壓挖掘機中的某一個機構采用機械傳動，則稱其為非全液壓（或半液壓）挖掘機。一般說來，這種區(qū)別主要表現在行走機構上。對液壓挖掘機來說，工作裝置及回轉機構必須是液壓傳動，只有行走機構有的為液壓傳動，有的為機械傳動。</p><p>　?、聘鶕凶邫C構的類型劃分</p><p>　　根據行走機構的不同，液壓挖掘機可分為履帶

39、式、輪胎式、汽車式、懸掛式及拖式。</p><p>　　履帶式液壓挖掘機應用最廣，在任何路面行走均有良好的通過性，對土壤有足夠的附著力，接地比壓小，作業(yè)時不需設支腿，適用范圍較大。在土質松軟或沼澤地帶作業(yè)的液壓挖掘機，還可通過加寬履帶來降低接地比壓。為防止對路面的碾壓破壞、有些液壓挖掘機還采用了橡膠履帶。通常，履帶行走的液壓挖掘機多為全液壓傳動。</p><p>　　輪胎式液壓挖掘機具有行

40、走速度快，機動性好，可在多種路面通行的特點。近年來，輪胎式挖掘機的生產量日漸增長。</p><p>　　懸掛式液壓挖掘機是將工作裝置安裝在輪胎式或履帶式拖拉機上，可以達到一機多用的目的。這種挖掘機拆裝方便，成本低廉。</p><p>　　汽車式液壓挖掘機一般采用標準的汽車底盤，速度快，機動性好。</p><p>　　拖式液壓挖掘機沒有行走傳動機構，行走時由拖拉機牽引

41、，</p><p><b>　?、歉鶕ぷ餮b置劃分</b></p><p>　　根據工作裝置結構不同，可分為鉸接式和伸縮臂式挖掘機。鉸接式工作裝置應用較為普遍。這種挖掘機的工作裝置靠各構件繞鉸點轉動來完成作業(yè)動作。伸縮臂式挖掘機的動臂由主臂及伸縮臂組成，伸縮臂可在主臂臂內伸縮，還可以變幅。伸縮臂前端裝有鏟斗，適于進行平整和清理作業(yè)，尤其是修整溝坡。</p>

42、<p>　　1.2液壓挖掘機的發(fā)展概況</p><p>　　挖掘機械的最早雛形，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驅動的“動力鏟”于1835年在美國誕生，主要用于修筑鐵路的繁重工作，被認為是現代挖掘機的先驅，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。由于科學技術的飛

43、速發(fā)展，各種新技術、新材料不斷在挖掘機上得到應用，尤其是電子技術和信息技術的應用使得液壓挖掘機在作業(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步。目前液壓挖掘機已經在全世界范圍內得到廣泛應用，成為土石方施工不可缺少的重要機械設備。</p><p>　　1.2.1國外液壓挖掘機目前水平及發(fā)展趨勢</p><p>　　工業(yè)發(fā)達國家的液壓挖掘機生產較早，產品線齊全，技術成熟。

44、美國、德國和日本是液壓挖掘機的主要生產國，具有較高市場占有率。20世紀后期開始，國際上液壓挖掘機的生產從產品規(guī)格上看，在穩(wěn)定和完善主力機型的基礎上向大型化、微型化方向發(fā)展；從產品性能上看，向高效節(jié)能化、自動化、信息化、智能化的方向發(fā)展。</p><p>　　1.2.2國內液壓挖掘機的發(fā)展概況</p><p>　　我國從1967年開始研制液壓挖掘機。早期開發(fā)成功的產品主要有上海建筑機械廠的W

45、Y100、貴陽礦山機器廠的W4－60、合肥礦山機器廠的WY60等。到20世紀70年代末80年代初，長江挖掘機廠和杭州重型機械研制成功了WY160和WY250等液壓挖掘機產品。從1994年開始，美國的卡特彼勒公司、日本的神戶制鋼所、日本的小松制作所、日本的日立建機株式會社、韓國大宇重工、韓國現代重工業(yè)以及德國利勃海爾、德國雪孚、德國阿特拉斯、瑞典沃爾沃等公司先后在中國建立了中外合資、外商獨資挖掘機生產企業(yè)，生產具有世界先進水平的多種型號和

46、規(guī)格的液壓挖掘機產品。近年來我國經濟增長迅速，液壓挖掘機市場需求不斷擴大，形成了巨大的挖掘機市場空間，但該行業(yè)主要由合資企業(yè)和外資企業(yè)所壟斷。國內一些工程機械待業(yè)的上市股分公司合資的方式介入了挖掘機產業(yè)，同時國內還有眾多的企業(yè)也在生產液壓挖掘機，但在生產規(guī)模、品種、質量等方面與國外大公司相比還有一定差距。為了發(fā)展民族挖掘機產業(yè)，必須瞄準國際先進水平，圍繞國內外兩個市場，在充分利用國際化配套的國外先進技術的基礎上，增強自主創(chuàng)新意識，掌握核

47、心設計制造技術，發(fā)揮性價比優(yōu)勢，提高產品競</p><p><b>　　1.3本次設計概述</b></p><p>　　本次設計斗容量為0.2m3,全液壓履帶式挖掘機型號為WY20型，由于履帶式液壓挖掘機有良好通過性能應用最廣，對松軟地面或沼澤地帶還可采用加寬、加長以及浮式履帶來降低接地比壓。</p><p>　　1.4反鏟裝置的工作原理<

48、;/p><p>　　反鏟工作裝置是液壓挖掘機的一種主要工作裝置，如圖1－1所示。</p><p>　　圖1－1　整體式彎動臂</p><p>　　液壓反鏟工作裝置一般由動臂1、動臂液壓缸2、斗桿液壓缸3、斗桿4、鏟斗液壓缸5、鏟斗6、連桿7和搖桿8等組成。其構造特點是各構件之間全部采用鉸接連接，并通過改變各液壓缸行程來實現挖掘過程中的各種動作。動臂1的下鉸點與回轉平臺鉸

49、接，并以動臂液壓缸2來支承動臂，通過改變動臂液壓缸的行程即可改變動臂傾角，實現動臂的升降。斗桿4鉸接于動臂的上端，可繞鉸點轉動，斗桿與動臂的相對轉角由斗液壓缸5控制，當斗桿液壓缸伸縮時，斗桿即可繞動臂上鉸點轉動。鏟斗6則鉸接于斗桿4的末端，通過鏟斗液壓缸5的伸縮來使鏟斗繞鉸點轉動。為了增大鏟斗的轉角，鏟斗液壓缸一般通過連桿機構（即連桿7和搖桿8）與鏟斗連接。液壓挖掘機反鏟工作裝置主要用于挖掘停機面以下的土壤，如挖掘溝壕、基坑等，其挖掘軌

50、跡取決于各液壓缸的運動及其組合。反鏟液壓挖掘機的工作過程為，先下放動臂至挖掘位置，然后轉動斗桿及鏟斗，當挖掘至裝滿鏟斗時，提升動臂使鏟斗離開土壤，邊提升邊回轉至卸載位置，轉斗卸出土壤，然后再回轉至工作裝置開始下一次作業(yè)循環(huán)。動臂液壓缸主要用于調整工作裝置的挖掘位置，一般不單獨直接挖掘土壤；斗桿挖掘可獲得較大的挖掘行程，但挖掘力小一些</p><p><b>　　1.5本次設計任務</b>&l

51、t;/p><p>　　本次設計斗容量0.2m3挖掘機的工作裝置及液壓系統，采用履帶式行走裝置，全液壓驅動，挖Ⅲ及以下土壤。</p><p><b>　　2　總體設計方案</b></p><p>　　2.1工作裝置設計方案原則</p><p>　　設計合理的工作裝置應能滿足下列要求：</p><p>　

52、?、僦饕ぷ鞒叽缂白鳂I(yè)范圍能滿足要求，在設計通用反鏟裝置時要考慮與同類型、同等級機器相比的先進性?？紤]國家標準的規(guī)定，并注意到結構參數受結構碰撞限制等的可能性。</p><p>　　②整機挖掘力的大小及其分布情況應滿足使用要求，并具有一定的先進性。</p><p>　?、酃β世们闆r盡可能好，理論工作時間盡可能短。</p><p>　　④確定鉸點布置，結構型式和截面

53、尺寸形狀時盡可能使受力狀態(tài)有利，在保證強度、剛度和連接剛性的條件下盡量減輕結構自重。</p><p>　　⑤作業(yè)條件復雜，使用情況多變時應考慮工作裝置的通用性。采用變鉸點構件或配套構件時要注意分清主次，在滿足使用要求的前提下力求替換構件種類少，結構簡單，換裝方便。</p><p>　　⑥運輸或停放時工作裝置應有合理的姿態(tài)，使運輸尺寸小，行駛穩(wěn)定性好，保證安全可靠，并盡可能使液壓缸卸載或減載

54、。</p><p>　?、吖ぷ餮b置液壓缸設計應考慮三化。采用系列參數，盡可能減少液壓缸零件種類，尤其是易損件的種類。</p><p>　?、喙ぷ餮b置的結構型式和布置便于裝拆和維修，尤其是易損件的更換。</p><p>　?、嵋扇『侠泶胧﹣頋M足特殊使用要求。</p><p>　　2.2液壓系統設計方案原則（總體）</p><

55、;p>　　按照挖掘機各個機構和裝置的傳動要求，把各種液壓元件用管路有機連接起來的組合體叫做挖掘機的液壓系統。液壓系統的功能是把發(fā)動機的機械能以油液為介質，利用液壓泵轉變?yōu)橐簤耗苓M行傳送，然后通過液壓缸和液壓馬達等執(zhí)行元件轉換為機械能，實現各種動作。</p><p>　　2.2.1單斗液壓挖掘機作業(yè)過程</p><p>　　液壓挖掘機的作業(yè)過程包括下列幾個間歇動作：動臂升降、斗桿收放、

56、鏟斗裝載、轉臺回轉、整機行走，以及其它輔助動作，除輔助動作不需要功率驅動外，其它都是挖掘機的主要動作，要考慮全功率驅動。</p><p>　　由于挖掘機的作業(yè)對象和工作條件變化較大，主機的工作有兩項特殊要求：</p><p>　?、賹崿F各種主要動作時，阻力與作業(yè)速度隨時變化。因此，要求液壓缸和液壓馬達的壓力和流量也能相應變化。</p><p>　?、跒榱顺浞掷冒l(fā)動

57、機功率和縮短作業(yè)循環(huán)時間，工作過程中往往要求有兩個主要動作同時進行，叫做復合動作，這兩項要求需要由液壓系統來保證。</p><p>　　2.2.2對液壓系統作業(yè)動作要求</p><p>　　液壓挖掘機的動作復雜，機構經常啟動、制動、換向，負載變化大，沖擊和振動頻繁，而且野外施工作業(yè)，溫度變化和地理條件差別大，因此，應根據液壓挖掘機的工作特點和環(huán)境特點，對其液壓系統提出一些有別于其他應用的基

58、本要求。</p><p>　　液壓挖掘機的液壓系統應滿足的作業(yè)動作要求如下。</p><p>　　①保證液壓挖掘機動臂、斗桿和鏟斗可以各自單獨動作，也可以相互配合實現復合動作。</p><p>　?、诒ＷC工作裝置的動作與回轉平臺的回轉動作既能單獨動作，又能作復合動作，以提高液壓挖掘機的作業(yè)效率。</p><p>　　③履帶式液壓挖掘機的左、右

59、履帶應能分別驅動，使挖掘機行走轉彎方便靈活，并能實現原地轉向，以提高挖掘機的機動性。</p><p>　　④保證液壓挖掘機工作安全可靠，對各機構及液壓執(zhí)行元件應具有完善的安全保護措施。例如，對回轉機構和行走裝置有可靠的制動和限速；防止動臂因自重而下降過快；防止機器下坡行駛時超速溜坡等。</p><p>　　2.2.3對液壓系統基本的要求</p><p>　　根據液壓

60、挖掘機的作業(yè)動作和環(huán)境特點，對液壓系統提出如下要求。</p><p>　　①液壓挖掘機的液壓系統應具有較高效率，以充分發(fā)揮發(fā)動機的動力性和燃油經濟性。</p><p>　　②液壓系統和液壓元件在大負載和劇烈振動沖擊作用下，應具有足夠的可靠性。</p><p>　?、圻x擇輕便、適用、耐振的冷卻散熱系統，減少系統總發(fā)熱量，使液壓系統工作溫度及溫升在規(guī)定范圍內。</

61、p><p>　?、苡捎谝簤和诰驒C作業(yè)現場塵土多，液壓油被污染，因此液壓系統的密封性能要好，整個液壓系統要設置濾油器和防塵裝置。</p><p>　　⑤在必要時采用液壓先導或電液伺服操縱裝置，提高液壓挖掘機操作的舒適性，減輕操作人員的勞動強度。</p><p>　?、拊谝簤合到y中采用先進的自動控制技術，提高液壓挖掘機的技術性能指標，使液壓挖掘機具有節(jié)能、高效和自動適應負載

62、變化的特點。</p><p>　　3　挖掘機的工作裝置設計</p><p>　　3.1確定動臂、斗桿、鏟斗的結構形式</p><p>　　3.1.1確定動臂的結構形式</p><p>　　動臂是工作裝置中的主要構件，斗桿的結構形式往往決定于動臂的結構形式。反鏟動臂分為整體式和組合式兩類。</p><p>　　直動臂構造

63、簡單、輕巧、布置緊湊，主要用于懸掛式挖掘機,如圖3－1所示。</p><p>　　圖3-1　整體式直動臂</p><p>　　采用整體式彎動臂有利于得到較大的挖掘深度，它是專用反鏟裝置的常見形式。整體式彎動臂在彎曲處的結構形狀和強度值得注意，有時采用三節(jié)變動臂有利于降低彎曲處的應力集中。</p><p>　　整體式變動臂結構簡單、價廉，剛度相同時結構重量較組合式動臂

64、輕。它的缺點是替換工作裝置少，通用性較差。為了擴大機械通用性，提高其利用率。往往需要配備幾套完全不通用的工作裝置。一般說，長期用于作業(yè)相似的反鏟采用整體式動臂結構比較合適。如圖1－1所示。</p><p>　　組合式動臂一般都為彎臂形式。其組合方式有兩類，一類用輔助連桿（或液壓缸）連接，另一類用螺栓連接。</p><p>　　組合式動臂與整體式動臂相比各有優(yōu)缺點，它們分別適用于不同的作業(yè)條

65、件。組合式動臂的主要優(yōu)點是：</p><p>　　1．工作尺寸和挖掘力可以根據作業(yè)條件的變化進行調整。當采用螺栓或連桿連接時調整時間只需十幾分鐘，采用液壓缸連接時可以進行無級調節(jié)。</p><p>　　2．較合理地滿足各種類型作業(yè)裝置的參數和結構要求，從而較簡單地解決主要構件的統一化問題。因此其替換工作裝置較多，替換也方便。一般情況下，下動臂可以適應各種作業(yè)裝置要求，不需拆換。</p

66、><p>　　3．裝車運輸比較方便。</p><p>　　由于上述優(yōu)點，組合式動臂結構雖比整體式動臂復雜，但得到了較廣泛的應用。尤以中小型通用液壓挖掘機作業(yè)條件多時采用組合式動臂較為合適。</p><p>　　本次設計作業(yè)條件比較單一，所以選用整體式彎動臂。</p><p>　　3.1.2確定斗桿的結構形式</p><p>

67、;　　斗桿也有整體式和合式兩種，大多數挖掘機都采用整體式斗桿，當需要調節(jié)斗桿長度或杠桿時采用更換斗桿的辦法，或者在斗桿上設置2～4個可供調節(jié)時選擇的與動臂端部鉸接的孔。有些反鏟采用組合式斗桿。</p><p>　　3.1.3 確定鏟斗的結構形式和斗齒安裝結構</p><p>　　3.1.3.1確定鏟斗的結構形式</p><p>　　鏟斗結構形狀和參數的合理選擇對挖掘

68、機的作業(yè)效果影響很大。鏟斗的作業(yè)對象繁多，作業(yè)條件也不同，用一個鏟斗來適應任何作業(yè)對象和條件較困難。為了滿足各種特定情況，盡可能提高作業(yè)效率，通用反鏟裝置常配有甚至十多種斗容量不同，結構形式各異的鏟斗。</p><p>　　目前，對鏟斗結構形式的研究還處于現場試驗、實驗室試驗或模型試驗階段，未建立起較系統的理論。將兩只0.6m3容量而斗型不同的反鏟斗裝在RH6液壓挖掘機上進行對比試驗，結果如表3－1所示。由于砂的

69、挖掘阻力較小，對鏟斗設計的合理性反映不靈敏，所以這兩種鏟斗的試驗結果差別不大。而對頁巖作業(yè)效果就大不一樣，其中一個鏟斗的切削前緣中間略微凸出，不帶側齒，側臂略呈凹形，這些因素使頁巖挖掘阻力降低。另一個鏟斗的情況則相反。</p><p>　　對各種鏟斗結構形狀的共同要求是：</p><p>　　1．有利于物料的自由流動，因此鏟斗內壁不宜設置橫向凸緣、棱角等。斗底的縱向剖面形狀要適合各種物料的

70、運動規(guī)律。</p><p>　　2．要使物料易于卸凈。用于粘土的鏟斗卸載時不易卸凈，因此延長了作業(yè)循環(huán)時間，降低了有效斗容量。國外采用設有強制卸土的粘土鏟斗。</p><p>　　反　鏟　斗　對　比　試　驗　結　果　　　　表3-1</p><p>　　3．為了使裝進鏟斗的物料不易掉出，鏟斗寬度與物料顆粒直徑之比應大于4：1。當此比值大于50：1時顆粒尺寸的影響可不考

71、慮，視物料為勻質。</p><p>　　4．裝設斗齒有利于增大鏟斗與物料剛接觸時的挖掘線比壓，以便切入或破碎阻力較大有物料。挖硬土或碎石時還能把石塊從土壤中耙出。斗齒的材料、形狀、安裝結構及其尺寸參數都值得研究，對它的主要要求是挖掘阻力小，耐磨，易于更換。</p><p>　　3.1.3.2確定斗齒安裝方式</p><p>　　目前，國產挖掘機斗齒安裝方式主要有兩類

72、，斗容量≤0.6m3時多采用螺栓連接（圖3－2a），斗容量≥0.6m3時時多采用橡膠卡銷結構（圖3－2b）。</p><p>　　本次設計斗容量為0.2 m3挖掘機，所以斗齒安裝方式為螺栓連接.</p><p>　　3.1.4鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式</p><p>　　鏟斗與鏟斗液壓缸有三種型式（圖3－3），其區(qū)別主要在于液壓缸活塞桿端部與鏟斗的連接方式不同，圖

73、3－3a為直接連接，鏟斗、斗桿與鏟斗液壓缸組成四連桿機構。圖3－3b中鏟斗液壓缸通過搖桿1和連桿2與鏟斗相連，它們與斗桿一起組成六連桿機構。圖3－3d和圖3－3b類似，區(qū)別在于前者液壓缸活塞桿端接于搖桿兩端之間。圖3－3c的機構傳動比與b差不多，</p><p>　　圖3－2　斗齒安裝方式</p><p>　　但鏟斗擺角位置順時針方向轉動了一個角度。</p><p>

74、;　　六連桿方式與四連桿方式相比在同樣的液壓缸行程下能得到較大的鏟斗轉角，改善了機構的傳動特性。六連桿方式b和d在液壓缸行程相同時，后者能得到更大的鏟斗轉角。但其鏟斗挖掘力的平均值較小。</p><p>　　本設計中選用圖3－3b的連接方式。</p><p>　　3.2確定動臂、斗桿、鏟斗油缸的鉸點布置</p><p>　　反鏟工作裝置實際上是多個連桿機構的組合。在

75、發(fā)動機功率、整機質量和鏟斗容量等主要參數及工作裝置基本形式初步確定的情況下，工作裝置各鉸點在布置及各工作油缸參數的選擇是否合理，會直接影響液壓挖掘機的實際挖掘能力。</p><p>　　圖3-3　鏟斗與鏟斗液壓缸的連接方式</p><p>　　3.2.1動臂油缸的布置</p><p>　　動臂油缸一般布置在動臂前下方，下端與回轉平臺鉸接，常見的有兩種具體布置方式。&

76、lt;/p><p>　?、儆透浊皟A布置方案，如圖3－4所示，動臂油缸與動臂鉸接于E點。當動臂油缸全伸出，將動臂舉升至上極限位置，動臂油缸軸線向轉臺前方傾斜。</p><p>　　②油缸后傾布置方案，如圖3－5所示，當動臂油缸全伸出，將動臂舉升到上極限位置時，動臂油缸軸線向后方傾斜。</p><p>　　當兩方案的動臂油缸安裝尺寸DE′、鏟斗最大挖掘高度H和地面最大挖掘半

77、徑R相等時，后傾方案的最大挖掘深度比前傾方案小，即＜。此外，在后傾方案中，動臂EF部分往往比前傾方案的長，因此動臂所受彎矩也比3-4　動臂油缸前傾布置方案</p><p>　　圖3-5　動臂油缸后傾布置方案</p><p>　　較大。以上為動臂油缸后傾方案的缺點。然而，后傾方案動臂下鉸點C與動臂油缸下鉸點D的距離CD比前傾方案的大，則動臂在上下兩極位置時，動臂油缸的作用力臂Cp也較大。因此

78、，在動臂油缸作用力相同時，后傾方圖為了增大后傾方案的挖掘深度，有的挖掘機將長動臂CE′F′改換成短動臂CE′F″（圖3－5），并配以長斗桿。在最大深度處挖掘時，采用鏟斗挖掘而還是斗桿挖掘，這樣得到的最大挖掘深度為′＞。</p><p>　　顯然，不論是動臂油缸前傾還是后傾方案，當C、D兩鉸點位置和CE長度均不變時，通過加大動臂油缸長度可以增大動臂仰角，從而增大最大挖掘高度，但會影響到最大挖掘深度。所以，在布置油缸

79、時，應綜合考慮動臂的結構、工作裝置的作業(yè)尺寸及動臂舉升力的挖掘力等因素。</p><p>　　本設計選用動臂油缸前傾布置方案。</p><p>　　3.2.2斗桿油缸的布置</p><p>　　確定斗桿油缸鉸點、行程及斗桿力臂比時應該考慮下列因素。</p><p>　?、俦ＷC斗桿油缸產生足夠的斗齒挖掘力。即油缸從最短長度開始推伸時和油缸最大伸

80、出時產生的斗齒挖掘力應該大于正常挖掘阻力。油缸全伸時的力矩應該足以支承滿載鏟斗和斗桿靜止不動。油缸力臂最大時產生的最大斗齒挖掘力應大于要求克服的最大挖掘范圍可以取得越小一些。</p><p>　?、诒ＷC斗桿的擺角范圍。斗桿擺角范圍一般取100°～130°。在斗桿油缸和轉斗油缸同時伸出最長時，鏟斗前壁和動臂之間的距離應大于10cm。一般來說，斗桿越長，則其擺角范圍可以取得越小一些。</p&

81、gt;<p>　　鉸點位置的確定需要反復進行。在計算中初定鉸點位置，如不夠合理，應進行適當修改。</p><p>　　3.2.3鏟斗油缸的布置</p><p>　　確定鏟斗油缸鉸點應考慮以下因素。</p><p>　?、俦ＷC轉斗挖掘時產生足夠大的斗齒挖掘力，即在鏟斗油缸全行程中產生的斗齒挖掘力應大于正常工作情況下的挖掘阻力。當鏟斗油缸作用力臂最大時，所

82、產生的最大斗齒挖掘應能使?jié)M載鏟斗靜止不動。</p><p>　　②保證鏟斗的擺角范圍。鏟斗的擺角范圍一般取140°～160°，在特殊作業(yè)時可以大于180°，擺角位置可以按圖3-6布置。當鏟斗油缸全縮時，鏟斗與斗桿軸線夾角（在軸線上方）應大于10°,常取15°～25°，鏟斗油缸全伸、鏟斗滿載回轉時，應使土壤不從斗中撒落。</p><p&

83、gt;　?、坨P斗從位置Ⅰ到位置Ⅱ時（圖3－6），鏟斗油缸作用力臂最大，這里能得到斗齒最大切削角度的1/2左右，即當鏟斗挖掘深度最大時，正好斗齒挖</p><p>　　圖3-6　鏟斗擺角范圍</p><p>　　掘力也最大。實際上鏟斗的切削轉角是可變的。在許多情況下，特別是進行復合動作挖掘時，鏟斗的切削轉角一般都小于100°，而且鏟斗也不一定都在初始位置Ⅰ開始挖掘。因此，目前一般取

84、位置Ⅰ至位置Ⅱ的轉角為30°～50°，在這個角度范圍內可以照顧到鏟斗在挖掘過程中能較好地適應挖掘阻力的變化，又可以使鏟斗在開始挖掘時就有一定的挖掘力。</p><p>　　3.3動臂、斗桿、鏟斗機構參數的選擇</p><p>　　—工作裝置各部分重量對點的力矩之和，相應的力臂值由圖5－1確定為：</p><p>　　—由圖5－1畫圖得，＝1.36

85、m；</p><p>　　—由圖5－1畫圖得，＝1.99m；</p><p>　　—由圖5－1畫圖得，＝1.1m；</p><p>　　—由圖5－1畫圖得，＝0.325m；</p><p>　　—由圖5－1畫圖得，＝3.16m；</p><p>　　整體彎曲動臂對彎曲部分的斷面進行強度計算時，應考慮按曲梁進行驗算，即在

86、彎曲平面內的應力按下式計算：</p><p><b>　?。?－7）</b></p><p><b>　　式中：　—斷面積；</b></p><p>　　—斷面彎曲處的曲率半徑；</p><p>　　—重心至計算點的距離，該點在曲率中心與斷面重心之間為負，反之為正；、</p><

87、p>　　—斷面形狀及曲梁曲率有關系數；</p><p>　?。?積分范圍由斷面中心軸至最邊緣點)對簡單的幾何圖形（矩形圓形等）為無窮級數，可以近似計算之，一般用替代，則；</p><p>　　動臂計算位置Ⅱ，條件為：</p><p>　　動臂位于動臂液壓缸作用力臂最大值處（）；</p><p>　　斗桿液壓缸作用力臂最大（斗桿液壓缸與斗

88、桿尾部軸部夾角90°時）；</p><p>　　鏟斗發(fā)揮最大挖掘力位置，進行正常挖掘。</p><p>　　此位置相當于斗計算位置Ⅱ′，工作裝置上的作用力亦相同。</p><p>　　動臂的內力圖，包括軸向力，動臂平面內的彎矩，剪力；平面外的彎矩，剪力和扭矩。</p><p>　　6 液壓挖掘機機構結構創(chuàng)新設計</p>

89、<p>　　在機構設計過程中，最重要的階段是機構方案構思一概念設計。在進行機構設計之初，設計者不但需要具有設計的知識，而且需要具有相當的工程經驗、創(chuàng)造與直覺的能力、及許多其他方面的條件，才能夠創(chuàng)造一種新型機構以完成所希望的功能。這是一種發(fā)明行為，這不僅是設計對過程中最富有創(chuàng)造性的部分，也是機械設計過程中最為困難的地方。到目前為止，尚未有學者提出系統化的方法以引導設計者有系統地進行創(chuàng)新機構。然而，大多數的機械設計實例(大約占

90、機械設計實例的70%)不是憑空創(chuàng)造新機構，而是在現有機構(該機構可能受專利保護)的基礎上進行修改，創(chuàng)造出結構不同的新型機構，以提高機器的質量和性能，或者突破現有專利技術。下面結合液壓挖掘機構的反鏟裝置，提出基于結構推理的機構方案創(chuàng)新設計方法?；诮Y構推理的機構方案創(chuàng)新設計是利用創(chuàng)造性發(fā)散原理，通過拓撲結構類型綜合的方法，對現有的機械方案從拓撲聯接方面進行變異創(chuàng)新，盡可能多的產生滿足設計功能要求的結構變體，以便于尋找最優(yōu)的功能載體，尤其是

91、創(chuàng)造新型機構以回避專利保護機構應用方面更是結構推理之長。</p><p>　　6.1基于結構推理的方案創(chuàng)新設計過程模型</p><p>　　由機構演化及編譯原理可知，任何機構，包括齒輪機構、槽輪機構、凸輪機構以及它們的組合，都可以視為連桿機構的等效與變異，其原始型的構造皆可通過連桿機構的構造來獲得。許多人在機構結構類型綜合方面作了大量的工作，尤其是在非同構基本運動鏈的構造方面。按他們提出的

92、方法，由計算機很容易自動生成滿足給定設計任務要求的非同構運動鏈，而這些非同構運動鏈基本運動鏈是構造候選機構型的基礎。下面所提出的基于結構推理的方案創(chuàng)新設計過程正是在這些研究基礎上發(fā)展起來的。該方法可以劃分四個階段：首先是根據設計任務和要求確定相似的設計方案(原始機械方案)，然后對該原始方案進行抽象化表示，即將機構方案一般化為運動鏈，在抽象化表示過程中記錄設計約束；其次根據機構方案一般化運動鏈，在運動鏈圖譜庫中找出與一般化運動鏈具有相同桿

93、數、自由度數以及連桿類型相同的所有非同構的運動鏈，即運動鏈發(fā)散，并根據設計約束和適當的評價方法進行篩選；第三，對評價篩選后的每個非同構的運動鏈進行機構識別、驅動副識別以及桿組識別，形成用連桿表達的準可行機械方案元型，即運動鏈再生；最后一個階段是將準可行機械方案元型根據實際設計需要，基于設計約束規(guī)則以及用戶交</p><p>　　圖6-1　基于結構推理的方案創(chuàng)新設計過程模型</p><p>

94、　　6.2液壓挖掘機機構方案創(chuàng)新設計</p><p>　　(1)液壓挖掘機基本結構及其抽象化表示　　液壓挖掘機是一種采用液壓傳動并以一個鏟斗進行挖掘作業(yè)的機械，它由工作裝置、上部轉臺和行走裝置三大部分組成。工作裝置作為液壓挖掘機的三大組成部分之一，因用途不同，種類繁多，其中主要有反鏟裝置、正鏟裝置、挖掘裝載裝置、起重裝置和抓斗裝置等，由于本次設計側重點在反鏟裝置，只創(chuàng)新設計應用最廣泛的反鏟裝置?！　∪鐖D2(a

95、)所示，液壓挖掘機反鏟裝置由動臂1、斗桿2、鏟斗3以及動臂油缸4、斗桿油缸5、鏟斗油缸6和連桿機構7等組成。其構造特點是各部件之間的聯系全部采用鉸接，通過油缸的伸縮來實現挖掘過程中的各種動作。挖掘作業(yè)時，將反鏟裝置轉到挖掘地點，操縱臂油4，使動臂下降至鏟斗接觸挖掘面，然后操縱斗桿油缸5和鏟斗油缸6，使鏟斗進行挖掘工作。鏟斗裝滿后，將其轉到卸載地點卸載，然后進行第二次循環(huán)挖掘工作。由于油缸可以簡化為兩個串聯在一起的二副桿，這兩個二副桿的中

96、間鉸為驅動副(驅動副用兩個同心圓表示)，因此圖2(a)中的反鏟裝置可以轉化為圖2(b) 所示的平面運動鏈型式。</p><p>　?。╝） (b)</p><p>　　圖6-2　反鏟裝置的基本結構</p><p>　　（2）再生運動鏈和創(chuàng)新運動鏈　?、俜寸P裝置的工作要求　　為了下面討論方便，先定義幾個概念：　　定義1　分離

97、桿：如果自由度為F的平面運動鏈中存在某個桿，把此桿“切”為兩塊，該平面運動鏈則被分解成自由度分別為F1、F2的兩個子平面運動鏈，并且F=F1+F2，則稱此桿為分離桿。　　定義2　分離自由度：如果自由度為F的平面運動鏈中至少存在一個桿，把此桿“切”為兩塊，該平面運動鏈則被分解成自由度分別為F1、F2的兩個子平面運動鏈，并且F=F1+F2，那么該平面運動鏈的自由度類型為分離自由度。　　定義3　驅動副：作動力源的運動副稱為驅動副。分析圖

98、2(b)中所示的反鏟裝置的平面運動鏈，可以發(fā)現，該裝置是一個自由度為3的12桿機構，其自由度類型為分離自由度，并且具有二個分離桿，即動臂1和斗桿2。　　反鏟裝置的工作要求是，能夠控制挖掘高度、卸載高度、挖掘深度和挖掘半徑。為了保證最大的挖掘范圍，反鏟裝置必須具有兩個分離桿。具有兩個分離桿的機構，其自由度一定大于或等于3。所以反鏟裝置機構結構的最基本要求是：自由度大于或等于3，并且具有兩個分離桿。隨著自由度和桿數的增加，機構的復雜程度將

99、大大增加</p><p>　?、蹪M足要求的運動鏈　　對于以上六種連桿組合，具有分離自由度的平面運動鏈數目分別是2、5、2、42、12和103共166種，經計算，其中只有25個平面運動鏈具有兩個分離桿。又自由度為3的反鏟裝置被兩個分離桿分解成三個子平面運動鏈，每個子平面運動鏈都含有一個驅動副，也就是說，每個子平面運動鏈中都得有一個油缸。又因為在平面運動鏈中油缸可用兩個串聯的二副桿來代替，因此反鏟裝置的每個子平面運

100、動鏈至少應有一串聯的二副桿。如圖3所示的12種運動鏈為滿足上述要求的運動鏈。</p><p>　　圖6-3　滿足要求的運動鏈</p><p>　?、苓\動鏈評價與篩選　　根據挖掘機的用途，為了盡量增大挖掘作業(yè)范圍，其機架桿必須在平面運動鏈的一端，而不應位于平面運動鏈的中間。另外，反鏟裝置的底座得承受較大的載荷，要求由機架、動臂及動臂油缸組成一個四桿的子平面運動鏈。編號為1、2、3、9、10

101、的五個平面運動鏈中，可以作為機架的四個桿1、3、4、6，它們互為同位桿，因此可用任一桿作機架，假設桿3是機架，編號為4、5、6的三個平面運動鏈中，機架可以是桿3或桿6，但是若桿3為機架，鉸①、⑨、⑤為驅動副，得到反鏟裝置，其中油缸的支撐點鉸⑩在挖掘過程中很可能后移，從而影響反鏟裝置的工作性能，因此機架只能是桿6。編號為7、8、11、12的四個平面運動鏈中，機架是桿3?！　【幪枮?、2的平面運動鏈，桿3為機架，鉸①、⑨、⑤為驅動副，可以

102、看出，這兩個平面運動鏈中鏟斗6的工作情況完全一樣，因此可以拋棄編號為2的平面運動鏈。編號為9、10的兩個平面運動鏈，桿3為機架，鉸①、⑨、⑤為驅動副，斗桿油缸的支承點鉸⑩在挖掘過程中后移；編號為11、12的兩個平面運動鏈，桿3為機架，鉸①、⑧、⑤為驅動副，鏟斗油缸的支承點鉸⑦在挖掘過程中后移。因此編號為9、10、</p><p>　　表1　桿數不大于12的反鏟裝置</p><p>　　將編

103、號1、3、4、5、6、8的平面運動鏈分別畫成驅動機構形式，如圖4所示。在圖4中，1是動臂、2是斗桿、3是鏟斗、4是動臂油缸、5是斗桿油缸、6是鏟斗油缸。</p><p>　　圖6-4　新型反鏟裝置</p><p>　　本次創(chuàng)新設計結合液壓挖掘機構中的反鏟裝置，提出基于結構推理的機構方案創(chuàng)新設計方法。該方法通過對原始機構一般化運動鏈的拓撲特征的提取，進行運動鏈結構類型綜合，以達到運動鏈再生，

104、經過對運動鏈評價篩選型，形成創(chuàng)新運動鏈，再將創(chuàng)新運動鏈轉化為機構形成可行的創(chuàng)新機構方案。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計歷時一個學期，是在大學四年所學知識的一次綜合應用，它將理論與實際結合在一起，即總結了大學學習的重要內容，又給我們提供了應用所學知識和查閱有關資料的能力，是對大學四年學習的檢驗和完善。</p>

105、<p>　　本次畢業(yè)設計，將機械、液壓結合在一起，突出體現了機械行業(yè)的發(fā)展方向，同時，各學科的交叉與綜合顯得相當明顯，這也是多學科發(fā)展的方向。</p><p>　　本次設計的履帶式液壓挖掘機與其它類型的挖掘機相比在很多優(yōu)點，傳動平穩(wěn)，結構簡單。設計過程中運用AutoCAD制圖設計，使計算更準確，設計更合理，充分體現出了現代設計的優(yōu)越性。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設計，

106、我學會了如何查閱資料，如何應用已學的知識，深刻體會了所學知識的重要性，以及使所學知識聯系起來成為一個系統的整體的必要性，逐漸形成一套自己提出問題、分析問題、最后解決問題的整套思路。這些寶貴財富都會使自己在將來的學習和工作中受益匪淺。由于所學知識有限，實際經驗缺乏，因此，畢業(yè)設計中難免存在缺陷與不足，懇請各位老師及評閱者批評指正，將在今后的學習和工作中進行彌補。</p><p><b>　　參考文獻<

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