机械原理课程设计---反铲挖掘机工作装置设计

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1、 机械设计说明书机械设计说明书 设计题目：反铲设计题目：反铲挖掘机工作装置设计挖掘机工作装置设计 姓姓 名：名： 学学 号：号： 班班 级：级： 指导老师：指导老师： 目录目录 摘要 1 一、机械原理设计任务书 2 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

2、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 7 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

3、顺序仿真 13 6.2 SOLIDWORKS运动复合仿真 14 七、个人总结 15 八、参考文献 15 1 摘摘 要要 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

4、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：关键字：自由度、连杆机构综合、三维建模、运动仿真 2 一一、机械原理设计任务书、机械原理设计任务书 设计题目：设计题目： 反铲液压挖掘机工作装置设计反铲液压挖掘机工作装置设计 1.11.1 设计题目简介设

5、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。 设计数据与要求： 题号题号 铲斗容铲斗容 量量 挖掘深挖掘深 度度 挖掘高挖掘高 度度 挖掘半挖掘半 径径 卸载高度卸载高度 铲斗挖掘力铲斗挖掘力 C C 0.3 m0.3 m 3.45 m3.45 m 6.35 m6.35 m 5.

6、97 m5.97 m 3.86 m3.86 m 45KN45KN 1.21.2 设计任务设计任务 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。 3 二二、液压挖掘机的简介及、液压挖掘机的简介及工作工作原理原理 2.1.1 挖掘机的类型挖掘机的类型 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