机械原理课程设计反铲挖掘机工作装置设计..doc

机械设计说明书 设计题目：反铲挖掘机工作装置设计 姓 名：钟树建 学 号班 级：机电一班 指导老师：冯鉴  目录 摘要 一、机械原理设计任务书 1.1设计题目简介 2 1.2设计任务 2 二、液压挖掘机的简介及工作原理 3 2.1挖掘机的类型 3 2.2液压挖掘机的基本组成和工作原理 3 2.2.1单斗反铲液压挖掘机的基本组成 3 2.2.2单斗反铲液压挖掘机的工作原理 3 三、反铲挖掘机的机构运动简图、机构自由度及运动线图 4 3.1反铲挖掘机的机构运动简图及自由度计算 4 3.2反铲挖掘机的运动线图 5 四、反铲挖掘机特殊工作位置分析 5 4.1最大挖掘深度 5 4.2最大挖掘高度 6 4.3最大挖掘半径 6 4.4最大卸载高度 7 4.5最大挖掘力 7 五、工作机构尺寸综合及计算 7 5.1执行机构计算简图 5.2 斗形参数的选择 8 5.3 动臂机构参数的选择 8 5.3.1动臂摆角 9 5.3.2动臂机构参数选择与计算 9 5.4 斗杆机构参数的选择 10 5.5 铲斗机构参数的选择 11 5.6 机体尺寸参数的选择 12 六、执行机构的Pro/E建模和SolidWorks运动仿真 13 6.1执行机构的三维建模及顺序仿真 6.2 SolidWorks运动复合仿真 14 七、个人总结 八、 15  摘 要 挖掘机被称为机械之王，在国家建设中起到举足轻重的作用。反铲式挖掘机是我们见过最常见的 本文首先分析了反铲挖掘机执行机构的工作原理，画出了它的机构运动简图并计算出了机构自由度，并给出了其运动线图，然后运用连杆机构综合的方法，通过把整个执行机构分为几个小的连杆机构，再分别分析它们在最大挖掘深度、最大挖掘高度、最大卸载高度、最大挖掘半径和最大挖掘力情况下所处的机构位置关系，利用AutoCAD画出其机构计算简图，运用正弦定理、余弦定理及一些经验公式计算出了执行机构的各个杆件的长度和必要的角度，然后利用这些数据，通过Pro/E建立了反铲挖掘机的三维模型，装配后导入SolidWorks并进行了运动仿真，输出了其速度线图、位移线图、加速度线图，通过这些图形有效验证了前面所求出的各个杆件长度的合理性。 本文最大的特点在于把执行机构分解成几个小构件，通过运用数学定理和经验公式，成功的把复杂的计算简单化，逐步计算出了执行机构的杆件长度。 关键字：自由度、连杆机构综合、三维建模、运动仿真 设计题目： 反铲液压挖掘机工作装置设计 1.1设计题目简介 反铲式是我们见过最常见的，向后向下，强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。反铲装置是液压挖掘机重要的工作装置，是一种适用于成批或中小批量生产的、可以改变动作程序的自动搬运和操作设备，它可用于操作环境恶劣，劳动强度大和操作单调频繁的生产场合。 题号 铲斗容量 挖掘深度 挖掘高度 挖掘半径 卸载高度 铲斗挖掘力 C 0.3 m 3.45 m 6.35 m 5.97 m 3.86 m 45KN 1.2设计任务 1、绘制挖掘机工作机构的运动简图，确定机构的自由度，对其驱动油缸在几种工况下的运动绘制运动线图； 2、根据所提供的工作参数，对挖掘机工作机构进行尺度综合，确定工作机构各个杆件的长度； 3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。 4、?编写设计计算说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。 5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。 二、液压挖掘机的简介及工作原理 2.1挖掘机的类型 挖掘机械的类型与构造形式繁多，可按照挖掘工作原理与过程、用途、构造特征进行划分。 按照用于，单斗挖掘机分为：建筑型、采矿型和剥离型等。建筑型挖掘机一般可装置各种不同的工作装置，进行多种作业，故又称通用式。 按照动力装置，挖掘机有电驱动、内燃机驱动和符合驱动等，以一台发动机带支挖掘机全部机构为单机驱动式，以若干发动机分别带动各个主要机构为多驱动式。 按照传动方式，挖掘机分为机械传动式、液压传动式和混合传动式。 挖掘机的行走装置型式有：履带式、轮胎式、汽车式、步行式、轨道式、拖式等。 单斗挖掘机工作装置的型式很多，常用的基本型式，对于机械挖掘机有：正铲、反铲、拉铲和起重吊钩等。 2.2液压挖掘机的基本组成和工作原理 液压挖掘机的种类很多，单斗液压挖掘机算是其中一个代表,如图1-4。单斗挖