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。

本次设计的题目是液压履带挖掘机总体及工作装置设计及运动仿真。

这种类型的挖掘机与其它类型的挖掘机相比，因有良好的性能而应用最广，对松软地面或沼泽地带还可采用加宽加长以及浮式履带来降低接地比压。

本次设计完成的主要任务有挖掘机的类型及发展概况液压挖掘机的总体设计液压挖掘机工作阻力的计算液压挖掘机工作装置的设计液压挖掘机工作装置的受力分析和强度校核挖掘机工作装置液压系统的设计挖掘机工作装置的运动仿真本次设计的主要参数是斗容量.,它属于中小型液压挖掘机，主要设计挖掘机的工作装置及进行运动仿真。

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。

在设计中，采用了履带式行走装置，来满足要求。

上部转台是全回转式，因此它可在个更大的范围内工作。

又因采用液压传动控制而使整机性能得以改善。

与机械式挖掘机相比，其挖掘力提高到倍，整机质量为吨，最大卸载高度约为.，最大挖掘深度.，最••••••••••••••••••••••••••设计项目计算与说明结果挖掘机的作用及其发展概况挖掘机的分类单斗液压挖掘机的特点，类型设计题目简介国外发展现状国内发展概况第章绪论.挖掘机的作用及其发展概况液压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置并开始下次的作业。

因此，液压挖掘机是种周期作业的土方机械。

液压挖掘机与机械传动挖掘机样，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。

所以，液压挖掘机作为工程机械的个重要品种，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，台斗容量.的液压挖掘机挖掘ⅠⅣ级土壤时，每班生产率大约相当于个工人天的工作量。

因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。

挖掘机械的最早雏形，主要用于河道。

港口的疏浚工作，第台有确切记载的挖掘机械是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”于年在美国诞生，主要用于修筑铁路的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有多年历史。

年，德国研制出世界上第台全液压挖掘机。

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。

.挖掘机的分类液压挖掘机种类繁多，可以从不同角度对其类型进行划分。

根据液压挖掘机主要机构传动类型划分。

根据液压挖掘机主要机构是否全部采用液压传动，分为全液压传动和非全液压或称半液压传动两种。

若挖掘回转行走等几个主要机构的动作均为液压传动，则为全液压挖掘机。

若液压挖掘机中的个机构采用机械传动，则称其为非全液压或半液压挖掘机。

般说来，这种区别主要表现在行走机构上。

对液压挖掘机来说，工作装置及回转机构必须是液压传动，只有行走机构有的为液压传动，有的为机械传动。

根据行走机构的类型划分根据行走机构的不同，液压挖掘机可分为履带式轮胎式汽车式悬挂式及拖式。

履带式液压挖掘机应用最广，在任何路面行走均有良好的通过性，对土壤有足够的附着力，接地比压小，作业时不需设支腿，适用范围较大。

在土质松软或沼泽地带作业的液压挖掘机，还可通过加宽履带来降低接地比压。

为防止对路面的碾压破坏有些液压挖掘机还采用了橡胶履带。

通常，履带行走的液压挖掘机多为全液压传动。

轮胎式液压挖掘机具有行走速度快，机动性好，可在多种路面通行的特点。

近年来，轮胎式挖掘机的生产量日渐增长。

悬挂式液压挖掘机是将工作装置安装在轮胎式或履带式拖拉机上，可以达到机多用的目的。

这种挖掘机拆装方便，成本低廉。

汽车式液压挖掘机般采用标准的汽车底盘，速度快，机动性好。

拖式液压挖掘机没有行走传动机构，行走时由拖拉机牵引，根据工作装置划分根据工作装置结构不同，可分为铰接式和伸缩臂式挖掘机。

铰接式工作装置应用较为普遍。

这种挖掘机的工作装置靠各构件绕铰点转动来完成作业动作。

伸缩臂式挖掘机的动臂由主臂及伸缩臂组成，伸缩臂可在主臂臂内伸缩，还可以变幅。

伸缩臂前端装有铲斗，适于进行平整和清理作业，尤其是修整沟坡。

.单斗液压挖掘机的特点类型单斗液压挖掘机是种采用液压传动并以个铲斗进行挖掘作业的机械。

它是以在机械传动单斗挖掘机的基础上发展而来的，是目前挖掘机械中重要的品种。

它由下列基本部分组成工作装置回转机构动力装置传动操纵机构行走装置和辅助设备。

常用的全回转式转角大于挖掘机，其动力装置，传动机构的主要部分，回转机构，辅助设备和驾驶室等都可装在可回转的平台上，简称为上部平台。

因此常又把这类机械概括成有工作装置，上部平台和行走装置三大部分组成。

挖掘机的基本性能也就决定于各组成部分的构造和性能。

单斗液压挖掘机可按用途及其主要装置的特征进行分类。

按液压挖掘机主要用途及其工作装置的不同可分为通用型和专用型两种。

中小型多数为通用型，即以挖掘土壤容重∕为标准反铲斗的主要装置外，还配有适于挖掘机各种轻重土质和挖掘幅度的反铲正铲抓斗装载起重等多种可换装置。

而大型液压挖掘机则以矿用正铲同样∕为标准型为主要装置外，般亦配有挖掘轻重土石料和各种挖掘幅度的正反铲等装置。

主要用于矿山挖掘和装载，称采矿或矿用型。

按工作装置的机构不同分为铰接式和伸缩臂式挖掘机，常用者均为铰接式，伸缩臂式挖掘机可因用于平整清理场地和坡道等作业，故有挖掘平地机之称。

按行走装置的不同，液压挖掘机可分为履带式轮胎式汽车式悬挂式及拖式等多种。

.设计题目简介国外发展现状国外挖掘机生产历史较长，液压挖技术的不断成熟使挖掘机得到全面的发展。

德国是世界上较早开发研制挖掘机的国家，年和年德国的德马克和利渤海尔公司分别开发了全液压挖掘机美国是继德国以后生产挖掘机历史最长数量最大品种最多和技术水平处于领先地位的国家日本挖掘机制造业是在二次大战后发展上起来的，其主要特点是在引进消化先进技术的基础上，通过大胆创新发展起来的韩国是液压挖掘机生产的后起之秀，世纪年代开始引进技术，由于产业政策进入国际市场，并已挤入国际液压挖掘机的主要生产国之。

世纪年代，挖掘机进入成熟期，各国挖掘机制造商纷纷采用液压技术并与其它技术相结合，使产品适应性得到了较快的发展，产品寿命和质量不断得到提高，操纵更加舒适，产品更加节能。

例如美国卡特彼勒公司年以后推出的系列液压挖掘机，采用种命名为的系统，通过载荷传感液压装置，控制发动机的输出功率，实现与液压泵的严格匹配。

控制面板在机型上安装两种功率模式和四种工况状态，允许用户自行决定功率工况模式。

再如韩国现代公司生产的型液压挖掘机，有四种功率模式，通过集成化的电子控制系统自动确定最佳的发动机转速和液压泵的输出参数，使得发动机液压泵的速度及液压用液压系统压力与实际工况相适应，从而获得最高的生产率和最佳的燃油消耗。

此种技术在日本松日立建机神钢韩国大宇重工德国的利渤海尔英国的等到公司均得到普遍应用，代表了当代液压挖掘机的最高水平。

当前，国际上挖掘机的生产正向大型化微型化多能化和专用化的方向发展。

国外挖掘机行业重视采用新技术新工艺新结构和新材料，加快了向标准化系列化通用化发展的步伐。

我国已经形成了挖掘机的系列化生产，近年来还开发了许多新产品，引进了国外的些先进的生产率较高的挖掘机型号。

由于使用性能技术指标和经济指标上的优越，世界上许多国家，特别是工业发达国家，都在大力发展单斗挖掘机。

目前，单斗液压挖掘机的发展着眼于动力和传动系统的改进以达到高效节能应用范围不断扩大，成本不断降低，向标准化模块化发展，以提高零部件配件的可靠性，从而保证整机的可靠性电子计算机检测与控制，实现机电体化提高机械作业性能，降低噪音，减少停机维修时间，提高适应能力，消除公害，纵观未来，单斗液压挖掘机有以下的趋势向大型化发展的同时向微型化发展。

更为普遍地采用节能技术。

不断提高可靠性和使用寿命。

工作装置结构不断改进，工作范围不断扩大。

由内燃机驱动向电力驱动发展。

液压系统不断改进，液压元件不断更新。

应用微电子气液等机电体化综合技术。

增大铲斗容量，加大功率，提高生产效率。

人机工程学在设计中的充分利用。

国内发展概况早在年国内便开始了液压挖掘机的研制开发工作，随后开发出系列比较成熟的产品。

当时出于受配件如发动机液压件及企业自身条件的影响，其质量和产量远未达到应有的水平，与国外同类产品相比也存在较大差距。

到了年代末和年代初，世界各工业发达国家液压挖掘机技术水平得到了迅速的提高，突出表现在追求高效率同机重的挖掘机功率普遍提高，液压系统流量增大作业循环时间减小，作业效率大大提高高可靠性和追求司机操作的舒适性。

国内原有的数家挖掘机专业生产厂为了生存和发展，利用自身的实力和丰富的挖掘机生产经验，纷纷在工厂的技术改造试验研究新产品开发方面下大功夫。

有的新开发的产品也包括些已生产多年的老产品为了提高作业的可靠性，干脆采用了进口的液压件和发动机，甚至于整个传动系统都按照采用国外元件来设计，这种经过改型或新设计开发的液压挖掘机其工作可靠性和作业效率得到很大的提高。

这样，引进和消化国外的不少技术，在技术方面都有了长足的进步。

国内液压挖掘机行业近年来虽有很大发展，但与国外挖掘机行业发达国家相比仍存在许多不足，其原因除了国内挖掘机加工水平落后之外，挖掘机设计水平与发达国家相比也有较大的差距，尤其是些先进设计技术的掌握和应用。

国内众多的研究人员和单位对液压挖掘机工作装置设计进行了不少研究，开发了其设计软件，他们的研究基本上局限于解决些问题，即工作装置的几何参数运动参数和力参数等的解决。

关于工作装置设计参数分析和在上其自动设计的综合研究文献还没有。

因此，开发出的软件缺少通用性，不能使用于挖掘机工作装莺的些通用问题的解决，对工程机械这个行业不具有通用性。

特别是国内，在许多企业还停留在辅助制图的程度上，当然也有部分企业用进行空间布置设计。

虽然部分软件也有定的分析计算能力，但是远远不能达到设计需要，对