挖掘机机械手臂的结构毕业设计

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1、机电嗲紇卒A锬针挖掘机机械手臂的结构设计专业：数控技术班级：数控学号：学生姓名：校外指导教师：校内指导教师：挖掘机机械手臂的结构设计摘要：本文在搜集了同内外挖掘机相关资料的基础上，对挖掘机的技术发展动态进行了分析总结。再对挖掘机的各宗工况进行了分析，系统总结了挖掘机动臂的设计耍求。设计上主耍致力于分析和设计小型液压挖掘机的机械动臂。选择了同内的质量和技术性能都接近设计耍求的挖掘机作为参考，并在此基础上研究了国内外的先进机型，对挖掘机动臂的个组成部分进行分析。机械动臂作为工作装置时挖掘机的重耍组成部分，对挖掘机性能宥着

2、十分重耍的影响。国内外工程机械企业都十分重视对工作装置的设计。要使工作装置的结构件设计得到不要可靠而又经济的结构尺寸和形状，就必须采用先进的设计手段。而借助的计算机硬件和软件技术是实现设计优化的重耍途径。关键词：设计耍求、工作装置、设计优化目录1引言挖掘机发展概况11.1挖掘机的发展历史11.2挖掘机的类型及发展趋势21.3挖掘机机械动臂结构的分析研究32机械动臂的设计52.1设计方案原则52.2确定后臂、前臂、铲斗的结构形式52.2.1确定后忾的结构形式52.2.2确定前臂的结构形式62.2.3确定铲斗的结构形式7

3、2.2.4铲斗与前臂液压缸的连接方式82.3确定后臂、中臂、前臂油缸的铰点布置82.3.1后忾油缸的Y

4、j•置82.3.2中臂汕缸的布置92.3.3确定前臂汕缸铰点应考虑以下因素102.4机械动臂工作装置的运动仿真112.5机构参数的选择112.5.1反铲装置总体方案的选择113机械手臂三维造型133.1铲斗的造型设计133.2铲斗连杆的造型设计143.3铲斗摇杆的造型设计143.4底座的造型设计153.5后臂的造型设计153.6P鸨油缸活塞的造型设计163.7后臂油缸的造型设计163.8前臂的造型设计173.9前臂

5、汕缸的造型设计173.10前臂汕缸活塞的造型设计183.11屮臂汕缸的造型设计183.12中臂油缸活塞的造型设计193.13机械手臂的装配19组仑21醐22参考文献231引言挖掘机发展概况1.1挖掘机的发展历史挖掘机从发明到现在已经走过178年的历史，期间经历过从人力到蒸汽再到液压驱动。作为工程机械行业里的“明珠”，挖掘机的发明和发展对节省人力提高工作效率发挥了巨大作用。最早的挖掘机是以人力或畜力为动力，用于挖深河底的浚泥船，铲斗容量一般不超过0.2〜0.3立方米。图1.1挖掘机1833〜1836年，美国人奥蒂斯设计

6、和制造了第一台蒸汽机驱动、铁木混合结构、半回转、轨行式的单斗挖掘机，生产率为35立方米/时，但由于经济性差没有应用。19世纪70年代经过改进的蒸汽铲正式生产并应用于露天矿剥离。1880年又出现了第一批以拖拉机为底盘的半回转式蒸汽铲。20世纪初至40年代末，挖掘机进入动力和行走装置多样化的阶段。1910年，出现了第一台电机驱动的单斗挖掘机；1912年出现了汽油机和煤油机驱动的全回转式单斗挖掘机；1916年出产了柴油发电机驱动的单斗挖掘机；1924年柴油机直接驱动开始用于单斗挖掘机上；屣带式行走装置于1910年开始采用。

7、轮胎式行走装置随着汽车工业的发展，广泛用于小型挖掘机。30年代，出现了步行行走装置。50年代屮期，徳国和法国相继研制出全回转式液正挖掘机，从此挖掘机的发展进入一个新阶段。多斗挖掘机也有100多年的历史。法W于1860年生产了世界上最早的、结构比较成熟的多斗挖掘机，用于苏伊士运河丌挖工程。1889年，美W生产的多斗挖沟机可挖宽0.29米、深1.4米的沟渠。19世纪末，斗轮挖掘机在德国祸煤采掘中得到广泛应用，至1958年，每个铲斗容量已达3600开。1977年，联邦德岡制造了当时世界上最大的斗轮挖掘机，其生产率为24万立

8、方米/日。由于技术的进步，液压技术开始运用到制造领域。20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式机械，20世纪50年代初期和屮期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压机械。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于机械各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各岡机械制造厂和品种增加很快，产量猛增。1.2挖掘机的类型及发展趋势常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机阿利其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地

9、下矿井和其它一些易燃易爆的场所。按照规模大小的不同，挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机。按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机。按照传动方式的不同，挖掘机可分为液扭挖掘机和机械挖掘机。机械挖掘机主要用在一些大型矿山上。按照用途来分，挖掘机乂可以分为通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等不同的类别。按照铲