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1、機械設計（機械設計基礎)——--課程設計說明書設計題目：正鏟單斗液壓挖掘機工作裝置設計學院：機械工程系專業(yè)：機械制造工藝與設備班級:機制一班學號：2０1３7709姓名:劉鑫指導老師:溫亞蓮完成日期:20１6年9月2日機械原理設計任務書學生姓名劉鑫班級機制一班學號2０13７709設計題目：正鏟單斗液壓挖掘機工作裝置設計一、設計題目簡介正鏟挖掘機得鏟土動作形式。其特點就是“前進向上,強制切土".正鏟挖掘力大,能開挖停機面以上得土，宜用于開挖高度大于2m得干燥基坑,正鏟得挖斗比同當量得反鏟得挖掘機得斗要大一些，其工作裝
2、置直接決定其工作范圍與工作能力.二、設計數(shù)據(jù)與要求題號鏟斗容量挖掘深度挖掘高度挖掘半徑卸載高度3A4。2m３．05m２０.6ｍ１6.3m11。２m三、設計任務1、繪制挖掘機工作機構得運動簡圖,確定機構得自由度，對其驅動油缸在幾種工況下得運動繪制運動線圖；2、根據(jù)所提供得工作參數(shù)，對挖掘機工作機構進行尺度綜合,確定工作機構各個桿件得長度；３、用軟件（VB、MATＬAＢ、ADＡMS或SOLIＤWＯRKS等均可)對執(zhí)行機構進行運動仿真,并畫出輸出機構得位移、速度、與加速度線圖。4、編寫設計計算說明書，其中應包括設計思路
3、、計算及運動模型建立過程以及效果分析等。５、在機械基礎實驗室應用機構綜合實驗裝置驗證設計方案得可行性。完成日期：2０16年9月2日指導教師溫亞蓮摘要正鏟挖掘機得開挖方式根據(jù)開挖路線與汽車相對位置得不同分為正向開挖、側向裝土以及正向開挖、后方裝土兩種，前者生產(chǎn)率較高。正鏟得生產(chǎn)率主要決定于每斗作業(yè)得循環(huán)延續(xù)時間。為了提高其生產(chǎn)率，除了工作面高度必須滿足裝滿土斗得要求之外,還要考慮開挖方式與與運土機械配合。盡量減少回轉角度,縮短每個循環(huán)得延續(xù)時間。反鏟得開挖方式可以采用溝端開挖法,即反鏟停于溝端，后退挖土，向溝一側棄
4、土或裝汽車運走,也可采用溝側開挖法，即反鏟停于溝側，沿溝邊開挖,它可將土棄于距離溝較遠得地方,如裝車則回轉角度較小,但邊坡不易控制、單斗液壓挖掘機主要由動臂、斗桿、鏟斗、動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸等組成。鏟斗得斗底利用液壓缸來開啟,斗桿就是鉸接在動臂得頂端，由雙作用得斗桿油缸使其轉動。斗桿油缸得一端鉸接在動臂上,另一端鉸接在斗桿上。其鉸接形式有兩種:一種就是鉸接在斗桿得前端;另一種就是鉸接在斗桿得尾端。動臂均為單桿式,頂端呈叉形，以便與斗桿鉸接.動臂有單節(jié)得與雙節(jié)得兩種.單節(jié)得動臂有長短兩種備品,可根據(jù)需要更換
5、。雙節(jié)得動臂則由上、下兩節(jié)拼裝而成，根據(jù)拼裝點得不同，動臂得工作長度也不同.一、正鏟挖掘機自由度計算根據(jù)下圖所示得挖掘機結構簡圖，我們可以對其自由度進行計算。通過對機構簡圖得分析，可以瞧出該工作裝置有1１根桿件組成,其中包含1５個運動副，即12個轉動副，3移動副，共包含1５個低副，沒有高副。自由度計算：n=１1,PH＝0,PL=１5則：F=3n-2ＰL—ＰH=3＊1１—２＊15—0=３二、挖掘機參數(shù)計算2、1、液壓挖掘機基本參數(shù)液壓挖掘機基本參數(shù)主要包括:標準斗容量:指挖掘Ⅲ級或密度為得土壤時,代表該挖掘機登記得
6、一種鏟斗堆積容量.最大挖掘高度:指工作裝置處于最大舉升高度時,鏟斗齒尖到停機地面得距離。最大挖掘半徑:在挖掘機縱向中心平面上鏟斗齒尖離機器回轉中心得最大距離。最大挖掘深度:指動臂處在最低位置，且斗齒尖,鏟斗與斗桿鉸點，斗桿與動臂鉸點三點在同一條垂直停機面得直線上，斗齒尖與停機面得最大距離。最大卸載高度：指動臂、斗桿處于最大舉升高度，翻轉卸土，斗齒尖處在最低位置時,斗齒尖到停機面得距離.2、2、液壓正鏟挖掘機工作裝置機構運動學分析2、2、1動臂運動分析動臂AD得位置由動臂油缸ＭC得長度決定.與動臂水平傾角之間得關系
7、可用下式表示（2—1)（2—2)從上式瞧出,a1１-ａ２對得影響很大，當動臂與油缸得參數(shù)不變時,a11-a2愈大動臂提升高度愈小。設動臂油缸全縮時動臂傾角為；動臂油缸全伸時動臂傾角為，那么在動臂油缸由全縮到全伸,動臂總得轉角為:（2－3）為了便于運算與比較，仍用無因次比例系數(shù)表示，即；;（2—4）代入式(2—２）可以得到動臂油缸全縮與全伸時相應得動臂傾角值（2-５)（2-6）而動臂總轉角為（２—7)動臂油缸伸縮時對Ａ點得力臂也在不斷變化，由圖可知（2-8）顯然,當ABAC時有最大值,此時，而相應得油缸長度為:=此
8、時得動臂傾角為若用動臂油缸相對力臂(即來表示油缸長為時得力臂,則（２-9)綜上所述，動臂傾角、力臂與都就是得參數(shù).2、2、２斗桿運動分析斗桿ＤJ得位置由動臂AD與斗桿油缸ＢE得長度所決定.但就是動臂得位置隨動臂油缸得伸縮而變化,為了便于分析斗桿油缸對頭桿位置得影響,假定動臂不動，那么斗桿鉸點D以及斗桿油缸在動臂上得鉸點B就可以瞧作為固定基座。與斗桿、動臂夾角之間得關系為（
