反铲挖掘机工作装置设计课程设计

太原科技大学课程设计说明书

２０ｔ轮式液压挖掘机反铲工作装置设计

姓名

学院（系）机械工程学院

专业机械设计制造及其自动化

年级

指导教师

2013年01月07日

I

太原科技大学课程设计任务书学院（直属系）：机械工程学院时间：年月日

说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。

摘要

轮式液压挖掘机在工程建设项目的土石方挖掘中起到了关键性的作用，在城市道路建设及维护中体现出了其与履带式挖掘机相比的优越性。反铲工作装置设计主要工作对象是地面以下土石方，在工程建设及维护应用中最为普遍。设计目的是让学生对挖掘机工作装置的工作原理、元件的选型方法、设计方法有更具体的理解，熟悉设计的流程，培养理论结实际的工程设计思维。

本次课程设计题目是20t轮式单斗液压挖掘机反铲工作装置。主要方法是应用比拟法和解析法，对工作装置机构的几何参数和各铰点位置进行初选，然后对动臂缸在典型工况下的举升力、液压缸闭锁力进行验算，对铲斗缸和斗杆缸及相应的整机的理论挖掘力进行了计算；对动臂，斗杆，铲斗连杆进行受力分析，了解其受力情况。在满足工作范围的和挖掘动力的前提下，绘制了挖掘包络图。

作为工程机械的学生，认真完成好课程设计，有助于对专业课程的理论知识的总结和理解，并锻炼学生对工程实际复杂问题的观察、分析和判断能力。

关键字：液压挖掘机；反铲；工作装置；设计

I

Abstract

Wheeled hydraulic excavators has played a key role in the engineering construction projects of earthwork excavation, reflects its superiority compared with crawler excavators in urban road construction and maintenance. Backhoe working device design work below the surface of earth and stone, the most common in the engineering construction and maintenance applications. Designed to allow students excavator working device works, a more specific understanding of the component selection methods, design methods, familiar with the process of design, culture theory to knot the actual engineering design thinking.

The curriculum design topics 20t wheeled single bucket hydraulic excavator backhoe working device. The main method is the application of analogy method and analytic method, the geometric parameters of the working device and hinge point position primaries, and then checking the locking force of the lifting force of the typical operating conditions, the hydraulic cylinder boom cylinder, the bucket cylinder and arm cylinder and the whole theory of digging force calculation; boom, arm, bucket linkage stress analysis to understand the circumstances of its force. Meet the scope of work and digging powered premise, draw the mining envelope diagram.

Completed a good course design as a student of engineering machinery, seriously, help summarize and understanding of the theoretical knowledge of professional courses and training students for engineering complex issues of observation, analysis and judgment. Keywords: Hydraulic excavator，backhoe，working device，design

II

目录

摘要................................................................................................................................................... I Abstract............................................................................................................................................. II 第1章工作装置设计原则.. (1)

第2章正铲工作装置结构方案设计 (3)

2.1 总体方案的设计 (3)

2.1.1 正铲工作装置结构选择 (3)

2.1.2 正铲工作装置自身几何参数 (3)

2.1.3 建立坐标系 (4)

2.2 动臂机构参数选择 (6)

2.2.1 设计的主要要求 (7)

2.2.2 动臂机构设计的内容及步骤 (7)

2.3 斗杆机构的参数选择 (11)

2.3.1 设计的主要要求 (11)

2.3.2 总体方案的选择 (12)

2.4 铲斗机构的参数选择 (13)

2.4.1 设计的主要要求 (13)

2.4.2 铲斗机构设计的内容及步骤 (13)

2.4.3 斗形参数的选择 (14)

第3章液压缸作用力及闭锁力的确定 (17)

3.1 液压缸的作用力 (17)

3.1.1 计算动臂液压缸的举升力 (17)

3.1.2 验算动臂液压缸稳定性 (20)

3.2 液压缸的闭锁力 (21)

第4章工作装置运动分析及包络图的绘制 (29)

4.1 动臂运动分析 (29)

4.3 铲斗运动分析 (31)

4.5 包络图的绘制 (34)

第5章整机理论挖掘力的确定 (37)

5.1 附着条件确定的理论挖掘力 (37)

5.2 整机稳定性确定的理论挖掘力 (37)

5.3 液压缸主动力确定的挖掘力 (40)

5.3.1 动臂油缸闭锁压力限制的最大挖掘力 (40)

5.3.2斗杆油缸闭锁压力限制的斗齿切向挖掘力 (41)

5.3.3 铲斗油缸的主动发挥限制的最大挖掘力 (42)

第6章工作装置受力分析 (43)

6.1 斗杆受力计算 (43)

6.2 动臂受力计算 (49)

6.3 连杆机构受力计算 (53)

参考文献 (54)

总结 (55)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pxde.html