1、附表 2： 毕业毕业设计设计开题报告开题报告 班级： 姓名： 论文题目 WY70 履带式液压挖掘机工作装置优化设计 一、选题背景和意义一、选题背景和意义 液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。它的工作过程是以铲 斗的切削刃切削土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到 挖掘位置并开始下一次的作业。因此，液压挖掘机是一种周期作业的土方机械。 液压挖掘机与机械传动挖掘机一样，在工业与民用建筑、交通运输、水利施 工、露天采矿及现代军事工程中都有着广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺 少的一种重要机械设备。 在建筑工程中可用来挖掘基坑、排水沟，拆除旧有建筑物，平整场地等，更 换
2、工作装置后，可以进行装卸、安装、打桩和拔除树根等作业。 在水利施工中，可用来开挖水库、运河、水电站堤坝的基坑、排水和灌溉的 沟渠，疏浚和挖深原有河道等。 在铁路、公路建设中，用来挖掘土方、建筑路基、平整地面和开挖路旁排水 沟等。 在石油、电力、通信业的基础建设及市政建设中，用来挖掘电缆沟和管道沟 等。 在露天采矿场上，可用来剥离表土、采掘矿石和煤，也可用来进行堆弃、装 载和钻孔等作业。 在军事工程中，可用来筑路、挖壕沟和掩体、建造各种军事建筑物。 所以，液压挖掘机作为工程机械的重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动， 提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，起着很大的作 用。据
3、建筑施工部门统计，一台斗容量为 1.0m 3 的液压挖掘机挖掘级土壤 时，每班生产率大约相当于 300400 个人一天的工作量。因此，大力发展液压 挖掘机，对于提高劳动生产率和加快国民经济的发展具有重要意义。 另外，液压挖掘机作为土石方施工设备，其动臂、斗杆、铲斗在工作过程中 起着关键性作用，因此对其进行结构优化设计十分必要。在工程设计中优化设计 是将设计问题转化为最优化问题。通常是借助计算机高速运算与逻辑判断功能， 从满足设计方案中，按照预定的目标，利用计算机对其进行优化设计，对挖掘机 的动臂、斗杆、铲斗进行优化，关键是符合实际且有效的数学模型。因此，本文 着重研究并建立动臂、斗杆、铲斗的数
4、学模型，对于提高挖掘机工作装置设计质 量和确保优化设计有效性具有十分重要的意义。 二、课题关键问题及难点二、课题关键问题及难点 本文将在传统设计的基础上，初步计算出工作装置：动臂、斗杆、铲斗的设 计尺寸应用三维造型软件生成液压挖掘机工作装置造型实体，应用ANSYS软件对 其进行受力分析，通过软件规范初设尺寸并反复进行修改，直到达到工况条件下 正常工作的要求，使设计周期更短，优化尺寸更准确。本文研究的难点在于应用 三维造型软件和ANSYS软件共同给出恰当的设计尺寸 三、调研报告（或文献综述）三、调研报告（或文献综述） 3.1 液压挖掘机的发展概况液压挖掘机的发展概况 挖掘机的最早雏形，主要用于河
5、道、港口的疏浚工作，第一台有确切记载的 挖掘机械是 1796 年英国人发明的蒸汽“挖泥铲” 。而能够模拟人的掘土工作，在 陆地上使用的蒸汽机驱动的“动力铲” 。 （图 11）于 1835 年在美国诞生，主要 用于修筑铁路的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有 170 多年的历 史。1950 年，德国研制出世界上第一台全液压挖掘机（图 12） 。由于科学技术 的飞速发展，各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用，尤其是电子技术和 信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以及 节能、环保等方面有了长足的进步。目前液压挖掘机已经在全世界范围内得到广 泛应用，成为土石
6、方施工不可缺少的重要机械装备。 图 11 蒸汽机驱动的“动力铲” 图 12 早起全液压挖掘机 3.1.1 国内液压挖掘机的发展概况国内液压挖掘机的发展概况 我国从 1967 年开始自行研制液压挖掘机。 早期开发成功的产品主要有上海建 筑机械厂的 WY100、贵阳矿山机器厂的 W4-60、合肥矿山机器厂的 WY60 等。 到 20 世纪 701 年代末 80 年代初， 长江挖掘机厂和杭州重型机械厂分别研制成功 了 WY160 和 WY250 等液压挖掘机产品。 从 1994 年开始， 美国的卡特彼勒公司、 日本的神户制钢所、日本的小松制作所、日本的日立建机株式会社、韩国大宇重 工、韩国现代重工业以及德国利勃海尔、德国雪孚、德国阿特拉斯、瑞典沃尔沃 等公司先后在中国建立了中外合资、外商独资挖掘机生产企业，生产具有世界先 进水平的多种型号和规格的液压挖掘机产品。 近年来我国经济增长迅速，液压挖掘机市场需求不断扩大，形成了巨大的挖掘机市场空 间， 但该行业主要由合资企业和外资企业所垄断。 国内一些工程机械行业的上市股份公司通 过合资的方式介
