斗杆动臂的强度校核斗杆的强度校核斗杆为变截面箱形结构，用钢板焊接而成，有时为了增强刚度还在内部加隔板。根据机械设计手册第卷第三章，斗杆的材料选用即原先的，其屈服极限,未找到引用源其特点是综合机械性能好，尤其是低温韧性冷冲压性能焊接性能及切削性能方面。应用广泛，价格便宜。用于矿山运输化工等各种机械特别是需要承受冲击和动载的焊接结构。斗杆形状复杂各个截面内力的合成情况也较复杂，而且斗杆断面的变化也较大，因此合成应力最大的危险断面很难准确确定。般要选取几个断面进行强度校核，如图，所示。图斗杆危险截面图危险截面示意图单位截面的强度校核在该截面上的力有轴力,未找到引用源。剪切力弯矩,未找到引用源。未找到引用源。截面面积,未找到引用源。截面对参数轴的静矩,未找到引用源。未找到引用源。截面型心,未找到引用源。未找到引用源。截面的惯性矩,未找到引用源。，,未找到引用源。截面上的应力,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。按第四强度理论进行校核为,未找到引用源截面的强度校核在该截面上的力有轴力,未找到引用源。剪切力弯矩,未找到引用源。未找到引用源。截面面积,未找到引用源。截面对参数轴的静矩,未找到引用源。未找到引用源。截面型心,未找到引用源。未找到引用源。截面的惯性矩,未找到引用源。，,未找到引用源。截面上的应力,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。按第四强度理论进行校核为,未找到引用源截面的强度校核在该截面上的力有轴力,未找到引用源。剪切力弯矩,未找到引用源。未找到引用源。截面面积,未找到引用源。截面对参数轴的静矩,未找到引用源。未找到引用源。截面型心,未找到引用源。未找到引用源。截面的惯性矩,未找到引用源。，,未找到引用源。截面上的应力,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。,未找到引用源。按第四强度理论进行校核为,未找到引用源上述计算均按静载进行分析，而实际工作中，斗杆要承受比较大的冲击和振动载荷，并且变化不定。所以在计算时般采用降低许用应力的办法来考虑冲击和动载的影响，即在强度校核时采用提高安全系数的办法来解决。因此许用应力为,未找到引用源。式中钢材的屈服极限未找到引用源。安全系数，。根据表工作装置结构件的安全系数这里取最大时，即，所以,未找到引用源经校核计算三个危险截面的应力均小于最小许用应力。所以，斗杆的强度满足要求。动臂的强度校核动臂材料仍采用钢板，厚度为。通过分析可知，在铰点处动臂受的弯矩最大，而且此处有弯角，容易产生应力集中，所以该截面为危险截面。具体参数如图所示。图动臂危险截面尺寸图单位在该截面上的力有轴力,未找到引用源。剪切力力矩为,未找到引用源其截面面积为,未找到引用源。抗弯截面系数为截面所受的正应力为这里最大为，则动臂的最小许用应力,未找到引用源所以，动臂的强度也满足要求。工作装置零件建模与整机装配工作装置零件建模本次设计所绘制的零件三维图都是用完成的。图驾驶室图斗杆图动臂图铲斗图动臂液压油缸图斗杆液压油缸图铲斗液压油缸图摇杆图连杆整机装配通过将各个零部件装配在起形成整体三维装配体。图整机装配图结论本次设计主要进行了反铲式液压挖掘机工作装置的机构设计。在设计过程中，通过查找相关的设计资料和详细的计算过程，确定了主工作装置的结构形式和结构尺寸并对主要部件进行了强度校核，最后用这个软件对工作装置进行运动分析。设计结果能满足作业尺寸以及挖掘力的要求。挖掘机工作装置是挖掘机的核心部分，其结构的力学分析和计算十分复杂，难度也很大，但是通过本次设计，巩固了大学所学的课程，掌握了些基本的设计思路，为今后从事设计工作打下了良好的基础。由于本人的时间和能力有限，尽管在老师和同学们的帮助下解决了不少问题，但设计中难免还有些不完善的地方。还请老师们批评指正。参考文献液压挖掘机高衡张全根同编中国建筑工业出版社年单斗液压挖掘机同济大学主编中国建筑工业出版社年液压传动章宏甲，黄谊主编机械工业出版社年工程机械优化设计陈育仪编著中国铁道出版社年工程机械构造图册刘希平主编机械工业出版社年新编机械设计手册蔡春源主编辽宁科学技术出版社年液压元件与系统设计李玉琳主编北京航空航天大学出版社年液压挖掘机反铲工作装置整机理论复合挖掘力的计算模型及其应用研究荣洪均主编重庆大学出版社年液压挖掘机工作装置结构性能分析任友良主编年工程机械结构与设计靳同红，王胜春主编化学工业出版社年液压挖掘机构造与维修手册王晓伟，张青等主编化学工业出版社年机械设计第八版濮良贵，纪名刚主编高等教育出版社年材料力学第版刘鸿文主编高等教育出版社年理论力学Ⅰ哈尔滨工业大学理论力学教研室编高等教育出版社年工程机械建筑机械化等有关学术杂志在近年来发表的相关文献。致谢本文是在导师刘老师的精心指导细致安排和全力支持下完成的。从本论文的选题定方案方案的论证及论文的书写，刘老师都给予了无私的关怀和帮助。刘老师的帮助使我从片茫然到欢喜鼓舞，从不懂到理解，渐渐了解课题的设计步骤和程序。他渊博的知识开阔的视野和严谨的治学态度，给我留下了深刻的印象，并将影响我以后的工作学习。所以在此首先我要对刘老师表示衷心的感谢。其次，需要感谢的是我的同学肖张等，他们在这设计过程给予我很多的帮助和关心，尤其是在绘图方面。正是有了他们无私的帮助，本次设计工作才会进行得如此顺利，才会圆满完成任务。这次毕业设计是我四年本科教育个完整的总结，它为我今后走向工作岗位打下了坚实的基础。在此向在这四年大学生活学习中给予我指导和帮助的各位老师，同学表示衷心的感谢和诚挚的敬意。感谢在百忙中抽出时间来评阅本文的各位老师。设计者张飘而确定其各部件的尺寸以及铰点位置，最后还应对其作业尺寸和工作臂的强度以及挖掘力的大小进行校核，确保其满足要求。工作装置总体方案的选择工作装置总体方案的选择主要包括工作装置总体结构的选择，动臂斗杆和铲斗结构形式的选择以及各个油缸铰点的布置形式的选择。工作装置的总体结构图工作装置总体结构图斗杆油缸动臂液压油管动臂油缸铲斗斗齿侧齿连杆摇杆铲斗油缸斗杆动臂斗杆和铲斗结构形式的选择确定动臂的结构形式动臂是挖掘机工作装置的主要部件，可分为整体式和组合式。整体式动臂结构简单，重量轻而强度好具有良好的工作性能组合式动臂重量大，制造成本也高，现般仅作为特殊配置使用。所以选用整体式动臂。整体式动臂又有整体直动臂和整体弯动臂这两种。其中整体直动臂构造简单重量轻容易生产，主要用于悬挂式挖掘机，但不能获得较大的挖掘深度，不适用于通用挖掘机整体弯动臂是目前应用最广泛的结构形式，可获得较大的挖掘深度，但降低了卸土高度，这个正符合挖掘机反铲作业的要求。所以，本次设计选用整体弯动臂。确定斗杆的结构形式斗杆也有整体式和组合式这两种形式。其中组合式不常用，大多数挖掘机都采用整体式，当需要调节斗杆长度或杠杆比时采用更换斗杆或设置个铰链孔的方法。因此也采用整体式。确定铲斗的结构形式反铲式挖掘机采用的铲斗形式，其形状和尺寸参数的合理性选择对挖掘机的作业效果往往有很大影响。挖掘机的作业工况各种各样，只用个铲斗很难完成所有的工况作业。所以为了满足不同工况的作业需求，并能尽可能的提高作业效率，在同反铲装置上可配几种甚至几十种不同结构和容量的铲斗，如图为本次设计所采用的反铲斗常用铲斗形式。图铲斗的常用形式齿座斗齿橡胶卡销卡销斗口板装设斗齿可以增大铲斗挖掘时所产生的压力，从而增大切削力，使铲斗更好的破碎或挖掘物料。铲斗的斗齿大都采用装配形式，其结构形式有螺栓连接式和橡胶卡销式如图和所示。图斗齿连接方式螺栓连接式橡胶卡销式经比较的结构构造简单，强度和刚度都比较好，所以选择安装方式。确定动臂斗杆铲斗油缸的铰点布置动臂油缸的铰点布置方式如图所示几种动臂油缸的布置方式其中，和比较常见，和不常见。的特点是不会消弱动臂的结构强度，但会影响动臂的运动范围，则与之相反，并能产生较大的挖掘力，但要采用双液压缸形式。考虑到本次设计的挖掘机需要较大的挖掘力，所以动臂油缸的布置方式选用，使用双油缸。斗杆油缸的铰点布置斗杆油缸的布置方式如图所示图斗杆油缸的布置方式铲斗油缸的铰点布置铲斗与铲斗液压缸的连接形式有四连杆机构和六连杆机构这两种，如图所示。其中四连杆机构的连接方式是铲斗直接铰接于铲斗液压缸，特点是铲斗转角较小，但可以获得较大的工作力矩六连杆机构的连接方式是铲斗通过连杆与铲斗液压缸铰接，其特点是当液压缸活塞杆行程相同时，铲斗能够得到较大的转角从而来改善整个机构的传动特性。图铲斗的连接方式图为直接连接，铲斗斗杆与铲斗液压缸组成四连杆机构。图中液压缸通过个摇杆和个连杆与铲斗相连，与斗杆组成六连杆机构。图和的铰接形式相似相似，与的区别在于前者液压缸活塞杆铰接于摇杆两端之间。因为形式能让铲斗获得较大挖掘力，所以选用图所示的连接方式。工作装置结构尺寸的确定工作装置的结构尺寸主要包括铲斗斗杆和动臂的尺寸以及各铰点的位置。铲斗参数的选择图斗形示意图斗容量，平均斗宽，转斗挖掘半径和