生产率起着十分巨大的作用。随着国家经济建设的不断发展，单斗挖掘机的需求量将逐年大幅度增长，其在国民经济建设中的作用将越来越显著。反铲装置作为单斗挖掘机工作装置的种主要形式，在工程实践中占有重要地位。反铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机反铲装置的基本轮廓。挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关重要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。关键词单斗挖掘机，运动分析，力学分析，强度校核，前言第章整机参数主要参数的选择尺寸参数的选择第二章工作装置设计动臂机构动臂机构参数选择校核动臂力矩特性铲斗机构的参数选择最大卸载高度最大挖掘深度和停机面最大挖掘半径的计算挖掘力的计算挖掘范围第三章液压系统设计元件选择系统分析第四章整机稳定性初步确定配重稳定性校核第五章主要结构件的计算斗杆动臂连杆摇杆和销轴第六章生产率计算斗杆油缸伸缩时间的计算动臂油缸伸缩时间的计算铲斗油缸伸缩时间的计算转台满斗回转和空斗回转时间的计算作业循环时间计算理论生产率计算第七章挖掘机的使用与维修挖掘机的使用挖掘机的维修结论致谢河南科技大学毕业设计论文前言挖掘机是工程机械的个主要机种，它广泛应用于矿山开采道路工程国防施工农田水利等基本建设之中。随着我国经济建设的迅猛发展特别是国家加大公路铁路住宅和水利设施的投资，挖掘机越来越显示出在国民经济建设中的巨大作用。我国挖掘机生产起步于年代，第代产品为机械式挖掘机。进入年代，开始研制液压挖掘机，并形成了系列产品，标志着我国挖掘机行业已经形成。年代中期，随着我国改革开放的深入和国民经济的发展，我国些大型挖掘机企业分别引进了德国利渤海尔德马克等公司的先进制造技术，使我国的挖掘机在技术水平产品质量和生产管理上都有了很大的提高。涌现出诸如长江挖掘机厂抚顺挖掘机厂上海建筑机械制造厂合肥矿山机器厂北京建筑机械厂和贵阳矿山机器厂等批实力较强的骨干企业，为我国挖掘机产品的生产和发展奠定了坚实的基础，也为我国的经济建设做出了不可磨灭的贡献。进入年代，挖掘机市场需求迅速扩大，些企业纷纷看好这市场，挖掘机行业如雨后春笋，新企业不断涌现，些原本生产其它工程机械的企业，也纷纷加入到挖掘机行业。国外些大公司也把目光瞄准了中国市场，短短的几年内，先后有日本韩国德国等十余家公司与中国企业进行了合资，还有的在中国独资办企业生产挖掘机，使得我国从原有的六大骨干厂，下猛增到家。企业性质由原来的单国有企业，变成了国有合资独资股份制乡镇集体等多种形式。目前，摆在挖掘机行业面前的是挑战和机遇并存。今后几年中国经济的快速增长，无疑会给工程机械行业的发展带来无限商机，挖掘机是工程机械的主要产品之，许多工程都离不开挖掘机械的参与。据中国机电报报道，九五期间国家计划新建铁路多公里，增建复线多公里，电气化改造多公里，到年铁路运营将达到万公里，平均每年投入资金亿元。九五期间还将投资亿元，新建公路万公里，其中高速公路公里港口将新建万吨以上的舶位个，新增吞吐能力河南科技大学毕业设计论文百多万吨同时还要大力发展原油天然气管道建设在能源工业方面，将新建座大型水电站，若干大型露天煤矿，石油的开采也逐步加大另外，冶金矿山的开采，九五期间要新建座大型露天铁矿还有农田水利工程，改造黄河流域大水系，南水北调疏竣河道，特别是年遭受特大洪水灾害后，对堤坝围堰的整修加固和综合治理工作将会加大力度。所有这些领域的巨大发展都需要大量的挖掘机械，为我国挖掘机械的发展提供了广阔前景。预计近几年国内市场每年需求挖掘机台。因此，要使挖掘机的产量满足市场需求，只有把产品质量搞上去，提高产品的可靠性，切实做好售后服务，才能在竞争中立于不败之地，在市场上占有重大份额。河南科技大学毕业设计论文第章整机参数主要参数的选择按照国家颁布的液压挖掘机型式与基本参数系列标准规定的数值范围，结合拟采用的结构特点选定参数值，即按标准选定法，查表，初步确定以下参数标准斗容量机重发动机功率马力尺寸参数的选择以液压挖掘机的机重为指标，用以下公式近似确定线尺寸参面积参数体积参数式中，分别是各个线向面积体积尺寸经验系数，查单斗液压挖掘机表。列计算后所得机体尺寸和工作尺寸数据在下表。表计算所得的单斗挖掘机机体尺寸和工作尺寸名称尺寸米名称尺寸米履带接地长度轨距司机室顶高转台离地高尾部半径机棚高最小离地间隙履带宽臂铰与油缸铰距履带总高臂铰离地高臂铰离回转中心前部离回转中心动臂长度斗杆长铲斗长河南科技大学毕业设计论文第二章工作装置设计该挖掘机工作装置为反铲装置，采用如下结构方案采用整体式弯动臂，动臂油缸下置式。二采用整体式斗杆。三动臂与斗杆的长度比，采用中间方案，即特性参数在之间。取。动臂机构动臂机构参数选择最大挖掘半径般与动臂长斗杆长和铲斗长的和值相等，按经验公式取其值米如图，在三角形中，取动臂弯角，特性参数。得米米可得到，在图三角形中，，，。河南科技大学毕业设计论文图取，基本用于反铲。斗杆全缩时为最大值，取为。考虑结构尺寸运动余量稳定性构件运动幅度等因素，取，因得又因得，符合下列几何条件，即得米米米米这样，动臂机构的全部参数初步选出。校核动臂力矩特性最大挖掘深度时动臂油缸的闭锁能力足以克服正常挖掘阻力即河南科技大学毕业设计论文式中为工作装置重量时点的力矩。工作装置重量参照表估计如下表所示表工作装置重量估计值重量吨动臂斗杆铲斗斗杆缸铲斗缸连杆摇杆代入数据后计算可得左右，即满足要求。二满斗处于最大半径时动臂油缸应有足够的提升力矩。即估计土重吨，载荷力矩的近似表达式吨米如图示，三角形中，可得图米又有在三角形中，米河南科技大学毕业设计论文得米取动臂油缸直径毫米，工作压力公斤厘米。则动臂油缸大腔作用面积厘米，油缸的推力吨油缸提升力矩吨米满足要求。满斗处于最大高度时的动臂缸应该有足够的提升力。按同类方法计算可得米显然，满斗处于最大高度时的载荷力矩要小于满斗处于最大半径时的值，故吨米，满足要求。斗杆机构根据斗杆挖掘阻力计算，并参考国内外同类型机器斗杆挖掘力值，取最大挖掘力为或，斗杆油缸直径毫米，工作压力公斤厘米。则斗杆油缸大腔作用面积厘米油缸的推力吨最大作用力臂米如图河南科技大学毕业设计论文图取斗杆摆角，。则米米斗杆上，。铲斗机构的参数选择基本参数的选择如图图在铲斗连杆机构中可取三点直线。取，。河南科技大学毕业设计论文则米二斗形参数的选择斗容量平均斗宽转斗挖掘半径和转斗挖掘装满转角取为四者之间有以下几何关系取土壤松散系数，得米。转斗挖掘时挖掘米容积的土所耗的能量称为转斗挖掘能容量，用符号表示。取，。得式中，挖掘过程中考虑其它因素影响的系数。三转角范围为最大卸载高度最大挖掘深度和停机面最大挖掘半径的计算当下置动臂油缸全伸，斗杆油缸全缩，连线处于垂直状态时，可得到最大卸载高度，如图图二当下置动臂油缸全缩，三点同直线并处于垂直状态时得到最大挖掘深度，如图河南科技大学毕业设计论文图三当斗杆油缸全缩，三点同直线，而且时可以得到停机面最大挖掘半径，如图图米河南科技大学毕业设计论文得值为米，值为米，为米。挖掘力的计算反铲装置挖掘力可按以下情况分为工作油缸的理论挖掘力整机的理论挖掘力。工作油缸的理论挖掘力反铲装置主要采用铲斗油缸进行挖掘。假定不考虑以下因素工作装置自重和土重液压系统和连杆机构效率工作油缸的背压。铲斗挖掘时，铲斗油缸的理论挖掘力吨式中，铲斗油缸大腔作用面积厘米铲斗油缸的理论推力吨液压系统工作压力公斤厘米铲斗连杆机构的总传动比。对于反铲装置动臂油缸的理论挖掘力般不予考虑。二整机的理论挖掘力假定挖掘力的方向为斗齿运动轨迹的切线方向，如图工况为铲斗油缸挖掘，铲斗油缸主动作用产生的挖掘力为，大小已知。可得到整机的理论挖掘力式中，铲斗加土和连杆机构自重对点的作用力矩吨米。能克服的最大挖掘阻力大小与相等，方向相反，即吨。在作用下斗杆油缸受压，动臂油缸受拉。设动臂油缸不被拉长的条件所限制的挖掘阻力为。取整个工作装置为隔离体，列出对点