安徽工程大學(xué)本科安徽工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專專 業(yè)：業(yè)： 車輛車輛 工程工程 題題 目：目：反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) BackhoeBackhoe diggingdigging institutionsinstitutions designdesign ofof anti-shovelanti-shovel excavatorexcavator作作 者者 姓姓 名名： 導(dǎo)導(dǎo)師師及及職職稱稱 ： 導(dǎo)師所在單位：導(dǎo)師所在單位： 機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)械與汽車工程學(xué)院 20122012 年年 6 6 月月 1616 日日安徽工程大學(xué)安徽工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書20122012 屆屆 機(jī)械與汽車工程學(xué)院車輛工程機(jī)械與汽車工程學(xué)院車輛工程專業(yè)學(xué)生姓名：專業(yè)學(xué)生姓名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目畢業(yè)設(shè)計(jì)題目中文：反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中文：反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)英文：英文：Backhoe digging institutions design of anti-shovel excavator 原始資料原始資料一、設(shè)計(jì)任務(wù):設(shè)計(jì)反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)參數(shù)：斗容：0.4 立方米；整機(jī)重量 5 噸；發(fā)動機(jī)功率 60 千瓦。二、參考資料：1 同濟(jì)大學(xué)等. 單斗液壓挖掘機(jī)M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，19832 劉希平等 工程機(jī)械構(gòu)造手冊M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社3 何挺繼，朝勇. 現(xiàn)代公路施工機(jī)械M.北京：人民交通出版社4 許福玲，陳堯明. 液壓與氣壓傳動M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20075 高鵬. 挖掘機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)D. 沈陽：遼寧工程技術(shù)大學(xué)6 金海薇. 液壓挖掘機(jī)反鏟裝置的 CAD/CAM 研究D. 沈陽：遼寧工程技術(shù)大學(xué)7 在圖書館、網(wǎng)絡(luò)上查找相關(guān)的教材、書籍和資料。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容1、課題工程意義本選題培通過對挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)，減少易損件，傳動性能改善，工作平穩(wěn)、安全可靠，傳動機(jī)構(gòu)的布置更加合理緊湊，操作簡便，靈活，易于實(shí)現(xiàn)三化，提高質(zhì)量，降低成本，而且挖掘機(jī)的性能提高，工作裝置品種擴(kuò)大，提高挖掘機(jī)的傳動效率。2、本課題研究的主要內(nèi)容：挖掘機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)；挖掘機(jī)構(gòu)詳細(xì)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析；各部分基本尺寸的計(jì)算與驗(yàn)證；機(jī)構(gòu)中主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；液壓缸與液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3、提交的成果：（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）正文；（2）挖掘機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)圖和工作循環(huán)圖；液壓系統(tǒng)工作原理圖，相關(guān)的計(jì)算程序。（3）至少一篇引用的外文文獻(xiàn)及其譯文；（4）附不少于 10 篇主要參考文獻(xiàn)的題錄及摘要。指導(dǎo)教師（簽字） 教研室主任（簽字）批 準(zhǔn) 日 期接 受 任 務(wù) 書 日 期完 成 日 期接受任務(wù)書學(xué)生（簽字）反鏟式挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要反鏟式挖掘機(jī)是一種重要的工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于房屋建筑、筑路工程、水利建設(shè)、農(nóng)林開發(fā)、港口建設(shè)、國防工事等的土石方施工和礦山采掘工業(yè)中，對減輕繁重的體力勞動、保證工程質(zhì)量、加快建設(shè)速度、提高勞動生產(chǎn)率起著十分巨大的作用。隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，單斗挖掘機(jī)的需求量將逐年大幅度增長，其在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用將越來越顯著。反鏟裝置作為單斗挖掘機(jī)工作裝置的一種主要形式，在工程實(shí)踐中占有重要地位。反鏟裝置的各組成部分有各種不同的外形，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用適合的結(jié)構(gòu)并對其作運(yùn)動分析。然后，在滿足機(jī)構(gòu)運(yùn)動要求的基礎(chǔ)上對各機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算，確定各機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)，確定挖掘機(jī)反鏟裝置的基本輪廓。關(guān)鍵詞：反鏟式挖掘機(jī)；運(yùn)動分析；機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；液壓系統(tǒng)Backhoe digging institutions design of anti-shovel excavatorAbstractAnti-shovel dou excavator is a kind of important engineering machinery, widely used in building, road engineering, water conservancy construction, forestry development, port construction, national defense construction and the conditions of fortifications mining extraction industries, to reduce heavy manual labor, ensuring the quality of projects and accelerate the construction speed and improve labor productivity plays an enormous role. With the continuous development of national economic construction, dou excavator demand will greatly increase year by year, its role in national economic construction will become more and more prominent.The shovel device as a single dou excavator working device of a main form in engineering practice, occupies an important position. The shovel device of each component of a variety of different shape, according to the design requirements for the selection of the structure and kinematic analysis. Then, on the basis of the requirement of motion parameters of various institutions, organizations, and determine the size parameters of the shovel device determine excavator basic outline.Key Words: Anti-shovel excavator;Motion analysis;Insitiutions design;Hydraulic system目目 錄錄引言引言.8第第 1 章液壓挖掘機(jī)的簡介章液壓挖掘機(jī)的簡介.91.1 挖掘機(jī)的類型.91.2 液壓挖掘機(jī)的基本組成和工作原理.101.3 反鏟式挖掘機(jī).11第第 2 章反鏟式挖掘機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)章反鏟式挖掘機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).152.1 反鏟式挖掘機(jī)傳動機(jī)構(gòu)方案的設(shè)計(jì).152.2 反鏟式挖掘機(jī)的運(yùn)動分析.192.3 特殊尺寸.312.4 挖掘力的計(jì)算.34第第 3 3 章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì).383.1 元件的選擇.383.2 系統(tǒng)分析.39結(jié)論與展望結(jié)論與展望.41致謝致謝.42參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).43附錄附錄 A 圖紙圖紙.44附錄附錄 B 主要參考文獻(xiàn)摘要主要參考文獻(xiàn)摘要.45插圖清單插圖清單圖 1-1 機(jī)械式單斗挖掘機(jī).10圖 1-2 連續(xù)作業(yè)式挖掘機(jī).10圖 1-3 單斗液壓挖掘機(jī).11圖 1-4 液壓挖掘機(jī)基本組成與傳動示意圖.12圖 1-5 反鏟式挖掘機(jī).13圖 1-6 液壓挖掘機(jī)反鏟裝置 .13圖 1-7 反鏟式挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖.14圖 2-1 整體式直動臂.16圖 2-2 整體彎動臂.16圖 2-3 整體式直動臂結(jié)構(gòu)簡圖.17圖 2-4 整體式彎動臂結(jié)構(gòu)簡圖.17圖 2-5 整體式斗桿.18圖 2-6 組合式斗桿.19圖 2-7 整體式斗桿結(jié)構(gòu)簡圖.19圖 2-8 組合式斗桿結(jié)構(gòu)簡圖.19圖 2-9 反鏟式鏟斗基本形式.20圖 2-10 反鏟式鏟斗常用形式.20圖 2-11 鏟斗主要參數(shù)示意圖.21圖 2-13 反鏟機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù)的計(jì)算簡圖.22圖 2-15F 點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算簡圖.24圖 2-16 斗桿機(jī)構(gòu)擺角計(jì)算簡圖.26圖 2-17 鏟斗連桿機(jī)構(gòu)傳動比計(jì)算簡圖.28圖 2-18 斗齒尖坐標(biāo)方程推導(dǎo)簡圖.30圖 2-19 最大挖掘深度計(jì)算簡圖.33圖 2-20 最大卸載高度計(jì)算簡圖.33圖 2-21 最大挖掘半徑及停機(jī)面最大挖掘半徑計(jì)算簡圖.34圖 3-1 雙泵雙回路液壓系統(tǒng)圖.39圖 1 挖掘機(jī)液壓原理圖.44圖 2 挖掘機(jī)運(yùn)動方案圖.45圖 3 挖掘機(jī)運(yùn)動循環(huán)圖.46表格清單表格清單表 1-1 設(shè)計(jì)參數(shù).14表 1-2 挖掘機(jī)機(jī)體尺寸與工作尺寸.15表 2-1 挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)的參數(shù).23表 3-1 主油泵相關(guān)參數(shù).38表 3-2 齒輪泵 CB-B20 相關(guān)參數(shù).38引引 言言挖掘機(jī)被稱為機(jī)械之王，在國家建設(shè)中起到舉足輕重的作用。反鏟式挖掘機(jī)只是挖掘機(jī)其中的一種，回顧我國挖掘機(jī)發(fā)展歷史：我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)起步較晚，從 1954 年撫順挖掘機(jī)廠生產(chǎn)第一臺斗容量為 1m3;的機(jī)械式單斗挖掘機(jī)至今，大體上經(jīng)歷了測繪仿制、自主研制開發(fā)和發(fā)展提高等三個階段。新中國成立初期，以測繪仿制前蘇聯(lián) 20 世紀(jì) 3040 年代的W501、W502、W1001、W1002 等型機(jī)械式單斗挖掘機(jī)為主，開始了我國的挖掘機(jī)生產(chǎn)歷史。由于當(dāng)時(shí)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，先后建立起十多家挖掘機(jī)生產(chǎn)廠。1967 年開始，我國自主研制液壓挖掘機(jī)。早期開發(fā)成功的產(chǎn)品主要有上海建筑機(jī)械廠的 WYl00型、貴陽礦山機(jī)器廠的 W4-60 型、合肥礦山機(jī)器廠的 WY60 型挖掘機(jī)等。隨后又出現(xiàn)了長江挖掘機(jī)廠的 WYl60 型和杭州重型機(jī)械廠的 WY250 型挖掘機(jī)等。它們?yōu)槲覈簤和诰驒C(jī)行業(yè)的形成和發(fā)展邁出了極其重要的一步。至 20 世紀(jì) 80 年代末，我國挖掘機(jī)生產(chǎn)廠已有 30 多家，生產(chǎn)機(jī)型達(dá) 40 余種。中、小型液壓挖掘機(jī)已形成系列，斗容有 0.12.5 m3等 12 個等級、20 多種型號，還生產(chǎn)0.5-4.0m3以及大型礦用 10m3、12m3機(jī)械傳動單斗挖掘機(jī)，1m3隧道挖掘機(jī)，4m3長臂挖掘機(jī)，1000m3h 的排土機(jī)等，還開發(fā)了斗容量 O.25m3的船用液壓挖掘機(jī)，斗容O.4m3、O.6 m3、0.8 m3的水陸兩用挖掘機(jī)等。但總的來說，我國挖掘機(jī)生產(chǎn)的批量小、分散，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量等與國際先進(jìn)水平相比，有很大的差距。改革開放以來，積極引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)，以促進(jìn)我國挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展。其中貴陽礦山機(jī)器廠、上海建筑機(jī)械廠、合肥礦山機(jī)器廠、長江挖掘機(jī)廠等分別引進(jìn)德國利勃海爾(Liebherr)公司的A912、R912、R942、A922、R922、R962、R972、R982 型液壓挖掘機(jī)制造技術(shù)。稍后幾年，杭州重型機(jī)械廠引進(jìn)德國德瑪克(Demag)公司的 H55 和 H85 型液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)技術(shù)，北京建筑機(jī)械廠引進(jìn)德國奧加凱(0&K)公司的 RH6 和 MH6 型液壓挖掘機(jī)制造技術(shù)。與此同時(shí)，還有山東推土機(jī)總廠、黃河工程機(jī)械廠、江西長林機(jī)械廠、山東臨沂工程機(jī)械廠等聯(lián)合引進(jìn)了日本小松制作所的PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400 型液壓挖掘機(jī)(除發(fā)動機(jī)外) 的全套制造技術(shù)。這些廠通過數(shù)年引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收、移植，使國產(chǎn)液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品性能指標(biāo)全面提高到 20 世紀(jì) 80 年代的國際水平，產(chǎn)量也逐年提高。由于國內(nèi)對液壓挖掘機(jī)需求量的不斷增加且多樣化，在國有大、中型企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，牽動了一些其他機(jī)械行業(yè)的制造廠加入液壓挖掘機(jī)行業(yè)。近年來，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度在全國各地的日益加大，中國挖掘機(jī)市場進(jìn)入蓬勃發(fā)展階段，亟須掌握專業(yè)知識技能的優(yōu)秀挖掘機(jī)操作手。 ”中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會會長祁俊日前指出，我國堪稱“世界上最大的建設(shè)工地”，我國挖掘機(jī)市場也進(jìn)入高速發(fā)展階段。與此同時(shí)，挖掘機(jī)的節(jié)能降耗的重要性也愈發(fā)明顯。節(jié)能環(huán)保成工程機(jī)械發(fā)展方向：節(jié)能減排、綠色環(huán)保已成為每個行業(yè)的熱點(diǎn)話題，工程機(jī)械行業(yè)也不例外，中國工程機(jī)械企業(yè)紛紛推出蘊(yùn)含“技術(shù)創(chuàng)新”、 “環(huán)?！?、 “再制造”等概念的新產(chǎn)品，意味著整個行業(yè)向綠色、智能轉(zhuǎn)型的同時(shí)，節(jié)能減排、綠色環(huán)保已經(jīng)滲入到整個行業(yè)的發(fā)展中。第第 1 章章 液壓挖掘機(jī)液壓挖掘機(jī)1.1 挖掘機(jī)的類型 挖掘機(jī)械的類型與構(gòu)造形式繁多，可按照挖掘工作原理與過程、用途、構(gòu)造特征進(jìn)行劃分。 按照用于，單斗挖掘機(jī)分為：建筑型、采礦型和剝離型等。建筑型挖掘機(jī)一般可裝置各種不同的工作裝置，進(jìn)行多種作業(yè)，故又稱通用式。 按照動力裝置，挖掘機(jī)有電驅(qū)動、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動和符合驅(qū)動等，以一臺發(fā)動機(jī)帶支挖掘機(jī)全部機(jī)構(gòu)為單機(jī)驅(qū)動式，以若干發(fā)動機(jī)分別帶動各個主要機(jī)構(gòu)為多驅(qū)動式。按照傳動方式，挖掘機(jī)分為機(jī)械傳動式、液壓傳動式和混合傳動式。挖掘機(jī)的行走裝置型式有：履帶式、輪胎式、汽車式、步行式、軌道式、拖式等。單斗挖掘機(jī)工作裝置的型式很多，常用的基本型式，對于機(jī)械挖掘機(jī)有：正鏟、反鏟、拉鏟和起重吊鉤等以下如圖所示挖掘機(jī)基本類型：1 圖 1-1 機(jī)械式單斗挖掘機(jī)2 圖 1-2 連續(xù)作業(yè)式挖掘機(jī)3 圖 1-3 單斗液壓挖掘機(jī)1.2 液壓挖掘機(jī)的基本組成和工作原理液壓挖掘機(jī)的種類很多，單斗液壓挖掘機(jī)算是其中一個代表,如圖 1-4。單斗挖掘機(jī)是一種采用液壓傳動并以一個鏟斗進(jìn)行挖掘作業(yè)的機(jī)械。它是在機(jī)械傳動單斗挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，是目前挖掘機(jī)中重要的品種。它的作業(yè)過程是以鏟斗的切削刃切削土壤并將土裝入斗內(nèi)，斗裝滿后提升，回轉(zhuǎn)至卸土的位置進(jìn)行卸土，卸空后鏟斗再回轉(zhuǎn)并下降到挖掘面進(jìn)行下一次挖掘。當(dāng)挖掘機(jī)挖完一段土后，機(jī)械移位，以便繼續(xù)工作，因此，是一種周期作業(yè)的自行式土方機(jī)械。1.2.1 單斗液壓挖掘機(jī)的基本組成單斗液壓挖掘機(jī)為了實(shí)現(xiàn)以上周期工作，液壓挖掘機(jī)必須有以下基本結(jié)構(gòu)：工作裝置、回旋機(jī)構(gòu)、傳動裝置（液壓部分） 、操作裝置、行走裝置等。單斗液壓挖掘機(jī)基本組成：由轉(zhuǎn)臺及轉(zhuǎn)臺上部的結(jié)構(gòu)、底架及行走系、工作裝置等三大部分組成。回轉(zhuǎn)平臺：由回轉(zhuǎn)平臺、液壓傳動裝置、伺服操縱裝置、動力裝置、司機(jī)室、空調(diào)系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等組成。 工作裝置：由動臂、斗桿、鏟斗、連桿、搖桿、油缸等組成。行走裝置：由車架、支重輪、托鏈輪、導(dǎo)向輪、張緊裝置、履帶、行走機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)接頭等組成 。 動作（五個動作及其復(fù)合）動臂升降、斗柄轉(zhuǎn)動、挖斗轉(zhuǎn)動、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)及行走。1.2.2 單斗液壓挖掘機(jī)的工作原理液壓挖掘機(jī)與機(jī)械挖掘機(jī)的主要區(qū)別在于傳動裝置的不同，以及由于傳動的改變而一起的工作裝置機(jī)構(gòu)形式的不同。液壓挖掘機(jī)的液壓傳動系統(tǒng)由液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、控制閥及油管等液壓元件組成。并且采用液壓分配器及各種控制閥來控制各種機(jī)構(gòu)的運(yùn)動。圖 1-4 所示為液壓挖掘機(jī)基本組成及傳動示意圖。如圖所示，柴油機(jī)驅(qū)動兩個液壓泵，把高壓油輸送給兩個分配閥，操作控制閥，將高壓油再送往有關(guān)液壓執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)）驅(qū)動相應(yīng)的機(jī)構(gòu)工作。液壓挖掘機(jī)的工作原理采用連桿機(jī)構(gòu)原理，而各部分的運(yùn)動則通過液壓缸的伸縮來實(shí)現(xiàn)。圖 1-4 所示為液壓挖掘機(jī)最常用的工作裝置反鏟裝置。它由鏟斗 1、斗桿 2、動臂 8、連桿 4 以及相應(yīng)的三組液壓缸 5、6、7 組成。動臂下鉸點(diǎn)鉸接在轉(zhuǎn)臺上，利用動臂液壓缸的伸縮，使動臂繞動臂下鉸點(diǎn)。挖掘作業(yè)時(shí)，接通回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)，轉(zhuǎn)動上部轉(zhuǎn)臺，使工作裝置轉(zhuǎn)到挖掘地點(diǎn)，同時(shí)操縱動臂液壓缸，小腔進(jìn)油液壓缸回縮，使動臂下降至鏟斗接觸挖掘面為止，然后操縱斗桿液壓缸和鏟斗液壓缸，液壓缸大腔進(jìn)油而伸長，使鏟斗進(jìn)行挖掘和裝載工作。斗裝滿后，將斗桿液壓缸和鏟斗液壓缸停動并操縱動臂液壓缸大腔進(jìn)油，使動臂升離挖掘面，隨之接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)，使斗轉(zhuǎn)到卸載地點(diǎn)，再操縱，斗桿和鏟斗液壓缸回縮，使鏟斗反轉(zhuǎn)進(jìn)行卸土。卸完后，將工作裝置轉(zhuǎn)至挖掘地點(diǎn)進(jìn)行第二次挖掘工作。4 圖 1-4 液壓挖掘機(jī)基本組成與傳動示意圖1鏟斗； 2斗桿 ；3動臂； 4連桿 ；5、6、7液壓缸；挖掘裝置 ；回轉(zhuǎn)裝置；行走裝置； 1.3 反鏟式挖掘機(jī)反鏟式挖掘機(jī)是最常見的挖掘機(jī)一種，廣泛用于建筑領(lǐng)域，主要用于平整路面、深挖基坑等。以下我們介紹一下反鏟式挖掘機(jī)。圖 1-5 為反鏟式挖掘機(jī)5 圖 1-5 反鏟式挖掘機(jī)1.3.1 反鏟式挖掘機(jī)的反鏟裝置反鏟裝置是中小型液壓挖掘機(jī)的主要工作裝置。如圖 1-6 所示。目前廣泛應(yīng)用的斗容在 1.6m3以下。6圖 1-6 液壓挖掘機(jī)反鏟裝置1-動臂；2-斗桿；3-鏟斗；4、5、6-動臂、斗桿及鏟斗液壓缸；7-連桿機(jī)構(gòu)液壓挖掘機(jī)反鏟裝置由動臂 1、斗桿 2、鏟斗 8 以及動臂液壓缸 4、斗桿液壓缸5、液壓缸 6 和連桿機(jī)構(gòu) 7 等組成。其構(gòu)造特點(diǎn)是各部件之間的聯(lián)系全部采用鉸接，通過液壓缸的伸縮來實(shí)現(xiàn)挖掘過程中的各種動作。反鏟式挖掘機(jī)的機(jī)構(gòu)簡圖7 圖 1-7 反鏟式挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖自由度的計(jì)算活動構(gòu)件數(shù) n=9 低副 PL=12 高副 PH=0厡動機(jī)件有 3自由度 F=3n-2PL-PH (1-1) =39-212=3 1.3.2 反鏟式挖掘機(jī)主要參數(shù)及參數(shù)選擇液壓挖掘機(jī)主要參數(shù)中最重要的參數(shù)有三個，即斗容、整機(jī)重量、和發(fā)動機(jī)功率。標(biāo)準(zhǔn)斗容量：指挖掘機(jī)三級或容量為 18000 N/m3的土壤時(shí)，鏟斗堆尖時(shí)的斗容量。為充分發(fā)揮挖掘機(jī)的挖掘力，對于不同等級或容量的土壤可以配備相應(yīng)不同的斗容量的鏟斗。整機(jī)重量：是指帶標(biāo)準(zhǔn)反鏟或正鏟工作裝置和標(biāo)準(zhǔn)行走裝置時(shí)的整機(jī)工作質(zhì)量。發(fā)動機(jī)功率：指發(fā)動機(jī)的額定功率（12 小時(shí)工作） ，即正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下本身消耗以外的輸出凈功率。由設(shè)計(jì)任務(wù)書給出以上主要參數(shù)：斗容：0.4 立方米；整機(jī)重量 5 噸；發(fā)動機(jī)功率 60千瓦。 參考卡特 CT85-7B 挖掘機(jī)參數(shù)設(shè)定挖掘機(jī)的參數(shù)如下1 表 1-1 設(shè)計(jì)參數(shù)鏟斗容量整機(jī)重量發(fā)動機(jī)功率0.4m5t60KW尺寸參數(shù)的選擇以液壓挖掘機(jī)的機(jī)重為指標(biāo)，用以下公式近似確定：線尺寸參數(shù)：Li=kli3G面積參數(shù)：Si=ksi32G體積參數(shù)： Vi=kviG (1-2)式中， kli，ksi，kvi分別是各個線向、面積、體積尺寸經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查單斗液壓挖掘機(jī)表 1-4。列計(jì)算后所得機(jī)體尺寸和工作尺寸數(shù)據(jù)在下表。2 表 1-2 挖掘機(jī)機(jī)體尺寸與工作尺寸名 稱尺寸（米）名 稱尺寸（米）履帶接地長度2.35軌距1.36司機(jī)室頂高1.7轉(zhuǎn)臺離地高0.68尾部半徑1.624機(jī)棚高1.36最小離地間隙0.24履帶寬0.50臂鉸與油缸鉸距0.548履帶總高0.48臂鉸離地高1.111臂鉸離回轉(zhuǎn)中心0.37前部離回轉(zhuǎn)中心0.60動臂長度3.00斗桿長1.36鏟斗長0.85第二章第二章 反鏟式挖掘機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)反鏟式挖掘機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1 反鏟式挖掘機(jī)傳動機(jī)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)2.1.1 挖掘機(jī)動臂選擇 8 圖 2-1 整體式直動臂9 圖 2-2 整體彎動臂整體式動臂有直動和彎動兩種,如下為整體式直動臂與彎動臂的結(jié)構(gòu)簡圖10 圖 2-3 整體式直動臂結(jié)構(gòu)簡圖11 圖 2-4 整體式彎動臂結(jié)構(gòu)簡圖如上圖分析可知整體式直動臂的自由度 F1=38-210-1=3整體式彎動臂的自由度 F2=3n-2PL-PH (2-1) =39-212=3 采用整體式彎動臂有利于得到較大的挖掘深度，它是專用反鏟裝置常見的如圖（2-2）整體式彎動臂在彎曲處的結(jié)構(gòu)形狀和強(qiáng)度值得注意。整體式動臂結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)廉，剛度相同時(shí)結(jié)構(gòu)重量較組合式動臂輕。它的缺點(diǎn)是替換工作裝置較少，通用性較差。為了擴(kuò)大機(jī)械的通用性，提高其利用率。往往需要配備幾套完全不通用的工作裝置。一般說，長期用于作業(yè)條件相似的反鏟采用整體動臂結(jié)構(gòu)比較合適。整體式彎動臂與整體式直動動臂相比各有優(yōu)缺點(diǎn)，它們分別適用于不同的作業(yè)條件。組合式動臂的主要優(yōu)點(diǎn)：1. 工作尺寸和挖掘力可以根據(jù)作業(yè)條件的變化進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)采用連桿連接時(shí)調(diào)整時(shí)間只需十幾分鐘，采用液壓缸連接時(shí)可以隨時(shí)進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。2. 較合理地滿足各種類型的作業(yè)裝置的參數(shù)和結(jié)構(gòu)要求，從而較簡單地解決主要構(gòu)件的變化問題。因此其替換工作裝置較多，替換也方便，一般情況下，下動臂可以適應(yīng)各種工作裝置的要求，不需要拆換。3. 裝車運(yùn)輸比較方便。由于上述優(yōu)點(diǎn)，組合式動臂結(jié)構(gòu)比整體式動臂復(fù)雜，但得到較廣泛的應(yīng)用。以中小型通用液壓挖掘機(jī)作業(yè)條件多變時(shí)采用整體式彎動動臂較為合適。如圖 2-2 所示。2.2.2 確定斗桿結(jié)構(gòu)形式斗桿有整體式和組合式兩種，如下圖分別是整體式和組合式斗桿的簡圖12 圖 2-5 整體式斗桿13 圖 2-6 組合式斗桿14 圖 2-7 整體式斗桿結(jié)構(gòu)簡圖15 圖 2-8 組合式斗桿結(jié)構(gòu)簡圖整體斗桿的自由度 F1=2, 組合式斗桿自由度 F2=3n-2PL-PH=1 (2-2)由于組合式斗桿通用性比較好，自由度為 1，所以選擇組合式斗桿2.1.2 定鏟斗的結(jié)構(gòu)形式和斗齒的安裝結(jié)構(gòu)一，基本要求：1.裝設(shè)斗齒，以增大鏟斗對挖掘物料的線比壓，斗齒及斗形參數(shù)具有較小的削阻力，便于切入及破碎的土壤。斗齒應(yīng)該耐磨、易于更換。2.為使裝進(jìn)鏟斗的物料不易掉出，斗寬與物料直徑之比應(yīng)大于 4：1.3.物料易于裝卸干凈，縮短卸載時(shí)間，并提高鏟斗有效容積。反鏟式的鏟斗的形狀、尺寸與其作業(yè)對象有很大的關(guān)系。為了滿足各種挖掘業(yè)的需要，在同一臺挖掘機(jī)上可配以多種結(jié)構(gòu)型式的鏟斗。圖 2-9、圖 2-10 分別為反鏟用鏟斗的基本形式和常用形式。16 圖 2-9 反鏟式鏟斗基本形式17 圖 2-10 反鏟式鏟斗常用形式二，斗型參數(shù)的選擇斗容量 q，平均斗寬 B，轉(zhuǎn)斗挖掘半徑 R 和轉(zhuǎn)斗挖掘裝滿轉(zhuǎn)角 2（這里令 max）是鏟斗的四個主要參數(shù)。R、B 及 2三者與 q 之間有以下幾何關(guān)系（圖 2-11）18 圖 2-11 鏟斗主要參數(shù)示意圖q= （2-3）21(2sin2 )2SR BK式中土壤松散系數(shù) KS的近似值取 1.25.因我國標(biāo)準(zhǔn)斗容量 q 指堆尖容量，所以裝滿系數(shù)可以不再考慮。令 q=0.4,R=0.7, 2=90，則由（2-3）可以求出 B=1.46。顯然，B 過大會造成最大挖掘阻力和轉(zhuǎn)斗挖掘能容量 E 增大，不利于提高效率。于是增大R，使 R=0.96 得出 B=0.78，合適。 2.2 反鏟式挖掘機(jī)的運(yùn)動分析反鏟裝置的具體結(jié)構(gòu)型式雖多，但常見的只有十幾種，按運(yùn)動分析，其中有實(shí)質(zhì)差別的機(jī)構(gòu)型式不過幾種，且它們之間還存在著許多共同點(diǎn)。有些不同點(diǎn)在運(yùn)動學(xué)上還能以通用的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示?，F(xiàn)介紹一種通過直角坐標(biāo)系對典型結(jié)構(gòu)型式作運(yùn)動分析的方法，以便借助于電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行方案比較和參數(shù)的選擇。反鏟裝置的幾何位置取決于動臂液壓缸的長度 L1、斗桿液壓缸的長度 L2和鏟斗液壓缸的長度 L3.顯然，當(dāng) L1 、L2、L3為某一組確定值時(shí)反鏟裝置就相當(dāng)于處于一個確定的幾何位置。如圖 2-12 設(shè)計(jì)平面直角坐標(biāo)系，使 X 軸與地面重合，Y 軸與挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)中心線重合。則斗齒尖 V 所在的 X 坐標(biāo)值 XV就表示挖掘半徑，Y 坐標(biāo)值 YV為正值時(shí)就表示挖掘高度，為負(fù)值時(shí)表示挖掘深度。必須注意，當(dāng) L1 、L2和 L3為一組定值時(shí)只有一組XV和 YV值與其對應(yīng)，反之對于 XV和 YV的一組定值卻有許多組 L1L2和 L3與其相應(yīng)。圖 2-12 設(shè)計(jì)平面直角坐標(biāo)系2.2.1 機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù)機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù)有:第一類是決定機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的必要參數(shù),稱為原是參數(shù),這里主要選擇長度參數(shù)作為原是參數(shù);第二類是由第一類參數(shù)推算出來的參數(shù),稱推導(dǎo)參數(shù),多為運(yùn)算中需要的角度參數(shù);第三類是作為方案分析比較所需要的其他特性參數(shù)。反鏟機(jī)構(gòu)自身的幾何參數(shù)的計(jì)算簡圖及其有關(guān)符號如圖 2-13 所示。19 圖 2-13 反鏟機(jī)構(gòu)自身幾何參數(shù)的計(jì)算簡圖3 表 2-1 挖掘機(jī)機(jī)構(gòu)的參數(shù) 機(jī) 構(gòu) 組 成鏟斗斗桿動臂機(jī)體參數(shù)分類符 號 意 義原始參數(shù)l3=QV,l12=MH,l13=MN,l14=HNl24=QK,l25=KV,l29=KHl2=FQ,l9=EF,l10=FG,l11=EG,l15=GN,l16=FN,l21=NQl1=CF,l6=CD,l7=CB,l8=DF,l22=BFl4=CP,l5=CA,l17=CI,l19=CT,l30=CS,l38=JT,l39=JI推導(dǎo)參數(shù)1=NMH10=KQV4=EFG6=GNF9=GFN7=NQF8=NFQ2=BCF3=DFC11=CAF12=TCP2.2.2 動臂運(yùn)動不難列出動臂上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)方程。現(xiàn)在以 F 點(diǎn)為例，由圖 2-15 得10=BCU=111= （2-4）2227511175arccos()2llLll20 圖 2-14 動臂擺角范圍計(jì)算簡圖21 圖 2-15F 點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算簡圖動臂機(jī)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算選取動臂彎角 1=120，取動臂特性參數(shù) K3（K3=）=1.24241ll取 K1（K1為動臂長/斗桿長 K1=）=1.8，根據(jù)最大挖掘半徑一般與動臂長、斗桿12ll長和鏟斗長的和值相等=（m）R11235.21lll12l =3.00,l =1.36m （2-5）141233123.001.58112cos1 1.22 1.22llKK m （2-6）423411.2 1.581.896lKl39=ZFC=27.41 （2-7）22242141421arccos2lllll2221.8963.001.58arccos2 1.896 3.00在三角形 ZCF 中ZCF=33取 K4=0.96,11=60,l5=0.665m基本用于反鏟。斗桿全縮時(shí)FQV 為最大值，取為 160?？紤]結(jié)構(gòu)尺寸、運(yùn)動余量、穩(wěn)定性構(gòu)件運(yùn)動幅度等因素，取,7.1130min1 因： (2-8)min11max14sinsink得：1max=125 又因： （2-9）)21(cos221min1 （2-10）)21(cos22121max1得： 1065.2,9129.2符合下列幾何條件： （2-11）1,1即得： 977.0sin1150lHYA （2-12）751.939ll （2-13）1min51.403Ll （2-14）1max11min2.384LL這樣，動臂機(jī)構(gòu)的全部參數(shù)初步選出2.2.3 斗桿的運(yùn)動斗桿的位置參數(shù)是 L1和 L2的函數(shù)。討論斗桿相對于動臂的運(yùn)動，也即只考慮 L2的影響。斗桿機(jī)構(gòu)與動臂機(jī)構(gòu)的性質(zhì)類似，它們都是四連桿機(jī)構(gòu)，但連桿不同，在動臂機(jī)構(gòu)中一般 L7L5,斗桿機(jī)構(gòu)中一般 L990三、馬達(dá)的選擇回轉(zhuǎn)馬達(dá)和行走馬達(dá)（在上述設(shè)計(jì)中已選定）型號均為 GQM16-1600。四、發(fā)動機(jī)的選擇 由于變量系統(tǒng)油泵經(jīng)常在滿載或超載情況下工作，功率利用系數(shù)比較高，為了保證功率儲備，同時(shí)考慮到輔助設(shè)備的動力消耗，取發(fā)動機(jī)功率：yNN25. 178.91 （馬力）(1 馬力等于 0.7457122KW) （3-2）查相關(guān)資料，采用 4120F 型電動機(jī)。五、主油管管徑的計(jì)算挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)主油管路的油液流速取為 8m/s。81006010004Qd=1.8 cm （3-3）六、油箱容量的計(jì)算油箱為開式，容量取為油泵總流量的 1.5 倍。QV25 . 1=3.75 L （3-4）3.2 系統(tǒng)分析由電動機(jī)驅(qū)動液壓油泵,向工作裝置、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置的執(zhí)行元件輸送液壓油。工作裝置包括動臂、斗桿和鏟斗，分別由液壓缸驅(qū)動；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走裝置由液壓馬達(dá)驅(qū)動。其工作循環(huán)是：以鏟斗切削土壤，裝滿后提升，回轉(zhuǎn)至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置，開始下一次作業(yè)。液壓系統(tǒng)為雙泵雙回路液壓系統(tǒng)。根據(jù)挖掘機(jī)的作業(yè)要求，各個動作的符合大小和動作配合，將執(zhí)行元件合理分組是設(shè)計(jì)雙泵雙回路系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。例如履帶式液壓挖掘機(jī)的左、右履帶要求有獨(dú)立的驅(qū)動，以保證機(jī)械能夠克服左、右履帶的不同阻力，基本上實(shí)現(xiàn)直線行走、轉(zhuǎn)向和原地轉(zhuǎn)彎。又如，挖掘作業(yè)時(shí)，轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)和滿斗動臂提升需要同時(shí)進(jìn)行，也有希望有獨(dú)立的驅(qū)動。單斗液壓挖掘機(jī)有六個主要執(zhí)行元件，即動臂液壓缸、斗桿液壓缸、鏟斗液壓缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)和兩個行走馬達(dá)，通常按三、三分組，即每三個元件構(gòu)成一個獨(dú)立回路。如圖所示為 3-1 雙泵雙回路液壓系統(tǒng)圖28 圖 3-1 雙泵雙回路液壓系統(tǒng)圖如圖 3-1 所示泵 1 和泵 2 各自構(gòu)成并聯(lián)回路，兩個主回路有一條共同的回油回路第一回路：左行走馬達(dá)，回轉(zhuǎn)馬達(dá)，鏟斗液壓缸第二回路：右行走馬達(dá)，動臂油缸，斗桿液壓缸二、同步操作當(dāng)兩主泵分別供油時(shí)，整個液壓系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)同步操作：回轉(zhuǎn)與動臂、斗桿同步；鏟斗分別與動臂、斗桿同步。三、輔助元件回路中均設(shè)有過載安全閥和單向補(bǔ)油閥。主油路進(jìn)油路上均設(shè)有單向閥保壓和防倒流。液壓油回油箱油路上設(shè)有冷油用的冷油器，以及防止油路堵塞的全流量濾清器。結(jié)論結(jié)論與展望與展望這次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是挖掘機(jī)挖掘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，雖然挖掘機(jī)很常見但我一直沒對它在意，甚至連它上面的部件名稱我都不知道，在拿到題目時(shí)我感覺一片茫然不知所措，開始找的資料有些太深奧我根本就看不懂，感覺大腦一片混亂，我才知道自己的水平處于什么位置。但我不灰心一邊看不懂就看兩遍不行再看，慢慢的就清晰了。這次設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)四年的大多課程具有很強(qiáng)的綜合性，這些天我把相關(guān)課程又系統(tǒng)復(fù)習(xí)了一遍，感覺這些課程學(xué)得再好也未必就能做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)就是各個尺寸的確定，其中一些是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得來的比較可靠。在作圖過程中我往周邊工地上跑了好幾次看看挖掘機(jī)工作裝置的構(gòu)造，它們的結(jié)構(gòu)形狀，盡管如此有些內(nèi)部結(jié)構(gòu)也看不到，所以在設(shè)計(jì)圖中有些結(jié)構(gòu)不完美。這次設(shè)計(jì)內(nèi)容很多，計(jì)算量很大，花費(fèi)時(shí)間多，沒有一本書能把所有重點(diǎn)內(nèi)容包括在內(nèi)，我就想是否可以開發(fā)一種軟件，直接告訴它工作要求，它便能很快生成符合要求的最佳產(chǎn)品，大大減少設(shè)計(jì)時(shí)間，極大提高了生產(chǎn)率，我不知道這是否算瞎想，只是希望將來能有這樣一種大型軟件誕生。我覺得現(xiàn)在挖掘機(jī)還不夠完美，如果能找到一種新型超輕材料代替動臂、斗桿、鏟斗，機(jī)身重一點(diǎn)那么它的挖掘能力定會大大提高。只是自己現(xiàn)在做不到，希望自己將來能在這些方面做一點(diǎn)貢獻(xiàn)。這次設(shè)計(jì)為我繼續(xù)讀研究生打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過這次設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多知識，第一次完全獨(dú)立的完成設(shè)計(jì)，沒有模板，沒有同學(xué)討論，有問題只能問老師或者上網(wǎng)搜。我喜歡畢業(yè)設(shè)計(jì)，它特別能鍛煉人多方面的能力，我喜歡這種感覺，但我知道自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)做的不夠好，當(dāng)中還是存在諸多問題的，并且這次設(shè)計(jì)還是在借鑒前人基礎(chǔ)上的，我覺得自己還差得很遠(yuǎn)。但這也讓我更加認(rèn)識自己的不足之處，成為我今后努力奮斗的動力。以后我將更加努力學(xué)習(xí)使自己的專業(yè)水平能不斷提高，將來能夠做一名好的機(jī)械設(shè)計(jì)人員，為我們的國家貢獻(xiàn)自己的一份力量。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1同濟(jì)大學(xué),太原重型機(jī)械學(xué)院等編著. 單斗液壓挖掘機(jī)M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社, 1983:P59-1112高衡,張全根. 液壓挖掘機(jī)M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社, 1981:P45-663顏榮慶，李自光,賀尚紅. 現(xiàn)代工程機(jī)械液壓與液力系統(tǒng)基本原理、故障分析與排除M. 北京：人民交通出版社, 2001:P16-514顏榮慶主編. 液壓與液力傳動M. 北京：人民交通出版社, 1988：P12-215許福玲，陳堯明主編. 液壓與氣壓傳動M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2007.5：P38-776官忠范主編. 液壓傳動系統(tǒng)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1996:P17-257陳桂芳主編. 液壓與氣動技術(shù)M. 北京：北京理工大學(xué)出版社, 2007.2:P27-418粱俊有，李洪波. CAD 工程設(shè)計(jì)M. 呼和浩特： 遠(yuǎn)方出版社, 2005.8：P103-1989 何清華，張新海，張大慶 . 液壓挖掘機(jī)工作裝置仿真研究J. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2006，18（3）：11-1310 黃宗益. 液壓挖掘機(jī)分工況控制J. 建筑機(jī)械，1998，1（2）：12-411 Ljubisa Papic. Statistical Safety Analysis of Maintenance Management Process of Excavator UnitsJ. International Journal of automation，2000，22（3）：12-512 GU Jun，SEWARD Derek. Digital Servo Control of a Robotic ExcavatorJ. Chinese Journal of Mechanical Engineering，2009，22（2）：15-413 HE Qing-hua HE Xiang-yu ZHU Jian-xin. Fault detection of excavators hydraulic system based on dynamic principal component analysisJ. Journal of Central South University of Technology, 2008, 15(5) :10-814 Q.P. Ha ；Q.H. Nguyen ；D.C. Rye. Impedance control of a hydraulically actuated robotic excavatorJ. Automation in Construction, 2000, 9(56):13-4 15劉鴻文. 材料力學(xué)M. 北京：高等教育出版社. 2001:P112-12816勇主編. 現(xiàn)代公路施工機(jī)械M 北京：人民交通出版社. 1999:P66-7417 文九巴主編. 機(jī)械工程材料M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2002.7:P131-17418 侯洪生. 機(jī)械工程圖學(xué)M 北京： 科學(xué)出版社,2001：326-332致謝致謝經(jīng)過兩個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，從一片茫然，到排除重重困難，最后終于完成此次設(shè)計(jì)任務(wù)。我的課題是在任海軍老師的指導(dǎo)下完成的，在設(shè)計(jì)過程中李老師給了我很多寶貴的建議，在設(shè)計(jì)遇到困難我產(chǎn)生挫折、懈怠情緒時(shí)，他會給我鼓勵然后對所遇困難給些建議。任老師的幫助使我從一片茫然到歡喜鼓舞，從不懂到理解，漸漸了解課題的設(shè)計(jì)步驟和程序。他高尚的品德、淵博的知識、開闊的視野、靈活的思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，給我留下了深刻的印象，并將影響我以后的工作、學(xué)習(xí)。所以在此首先我要對任老師表示衷心的感謝。其次，應(yīng)該感謝我的同學(xué)，在這次設(shè)計(jì)過程中他們在 CAD 繪圖方面給了我些幫助。這次設(shè)計(jì)也是畢業(yè)前的最后一次設(shè)計(jì)，很高興我選擇了單斗挖掘機(jī)工作裝置的課題，它使我學(xué)到了很多知識，也為我繼續(xù)讀研打下了很好的基礎(chǔ)。最后，學(xué)生向在四年中默默無聞地教授我們知識的各位老師和在百忙之中評閱本論文的各位老師表示衷心的感謝。附錄附錄 A A 圖紙圖紙29 圖 1 挖掘機(jī)液壓原理圖30 圖 2 挖掘機(jī)運(yùn)動方案圖31 圖 3 挖掘機(jī)運(yùn)動循環(huán)圖附錄附錄 B B 主要參考文獻(xiàn)摘要主要參考文獻(xiàn)摘要1同濟(jì)大學(xué),太原重型機(jī)械學(xué)院等編著. 單斗液壓挖掘機(jī)M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社, 1983:P59-111摘要 單斗液壓挖掘機(jī)介紹了液壓挖掘機(jī)的發(fā)展歷史、技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對單斗液壓挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及液壓系統(tǒng)進(jìn)行了全面闡述和詳細(xì)介紹。利用矢量力學(xué)和矩陣方法重點(diǎn)對單斗液壓挖掘機(jī)反鏟工作裝置的幾何運(yùn)動關(guān)系、工作裝置設(shè)計(jì)方法、挖掘包絡(luò)圖的繪制、整機(jī)挖掘力的計(jì)算、整機(jī)穩(wěn)定性分析、部件的受力分析和強(qiáng)度分析進(jìn)行了闡述，推導(dǎo)了相應(yīng)的分析計(jì)算公式，這些公式更加適合于計(jì)算機(jī)編程運(yùn)算。在此基礎(chǔ)上，借助于獨(dú)立研發(fā)的挖掘機(jī)分析軟件“EXCA”對實(shí)例機(jī)型進(jìn)行了詳細(xì)分析；最后詳細(xì)介紹了國際和國家標(biāo)準(zhǔn)中對液壓挖掘機(jī)的試驗(yàn)規(guī)范、試驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)方法。2高衡,張全根. 液壓挖掘機(jī)M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社, 1981:P45-66摘要 液壓挖掘機(jī)詳細(xì)介紹了液壓挖掘機(jī)的工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)支承、行走裝置、液壓系統(tǒng)及其他輔助裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、設(shè)計(jì)方法、分析手段以及當(dāng)今挖掘機(jī)上所采用的國際先進(jìn)技術(shù)。本書運(yùn)用了現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法對挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能分析方法進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，推導(dǎo)出了一系列分析計(jì)算公式，給出了工作裝置、回轉(zhuǎn)和行走機(jī)構(gòu)及液壓系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)方法和步驟，并通過自行研發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件（EXCA)對實(shí)例機(jī)型進(jìn)行了分析驗(yàn)證，得出了一系列具有工程參考價(jià)值的分析結(jié)果4顏榮慶主編. 液壓與液力傳動M. 北京：人民交通出版社, 1988：P12-21摘要 液壓與液力傳動圍繞液壓與液力傳動的油液的靜力學(xué)和動力學(xué)等特性、關(guān)鍵零部件的基本結(jié)構(gòu)和原理、基本液壓回路的組成和特點(diǎn)以及典型液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，系統(tǒng)論述了液壓與液力傳動的基本理論，介紹了工程應(yīng)用實(shí)例。全書共分 10 章，包括緒論、液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)、液壓泵與液壓馬達(dá)、液壓缸、液壓控制閥、液壓輔助裝置、液壓基本回路、現(xiàn)代液壓控制技術(shù)基本知識、典型液壓系統(tǒng)分析和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。液壓與液力傳動以學(xué)生為本，內(nèi)容敘述力求深入淺出。各章節(jié)的開始增加了“本章學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“本章教學(xué)要點(diǎn)”、“本章學(xué)習(xí)方法”和“導(dǎo)入案例”；中間部分有“應(yīng)用案例”分析；最后部分編排有“小結(jié)”和“綜合練習(xí)”。液壓與液力傳動內(nèi)容豐富、系統(tǒng)，圖文并茂，實(shí)用性強(qiáng)，結(jié)合了編者最近幾年的科研成果實(shí)例，并增加了液壓傳動行業(yè)最新技術(shù)成果的介紹。6官忠范主編. 液壓傳動系統(tǒng)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1996:P17-25摘要 液壓傳動系統(tǒng)(第 3 版)講述了液壓傳動的工作原理、工作特征和基本液壓回路的組成、功能及特性；對閥控缸(馬達(dá))、泵控缸(馬達(dá))幾種調(diào)速回路，壓力、流量、功率適應(yīng)回路，節(jié)能回路，蓄能器回路和幾類典型液壓系統(tǒng)的性能及其應(yīng)用進(jìn)行了較深入的分析；比較系統(tǒng)地闡述了液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法并有實(shí)例加以說明；有專門章節(jié)介紹液壓系統(tǒng)的污染、泄漏、噪聲和爬行等幾個主要問題的治理方法；每章都配有較多的例題和習(xí)題，便于鞏固所學(xué)理論知識。7陳桂芳主編. 液壓與氣動技術(shù)M. 北京：北京理工大學(xué)出版社, 2007.2:P27-41摘要 液壓與氣動技術(shù)(第 3 版)共分 15 章，主要講述液壓與氣壓傳動的基礎(chǔ)知識、液壓元件、液壓基本回路和系統(tǒng)、氣源裝置、氣動元件、氣動基本回路以及氣動程序控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)等。液壓與氣動技術(shù)在編寫過程中，強(qiáng)調(diào)以應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線，基礎(chǔ)理論以“夠用”為度，同時(shí)力求反映我國液壓與氣壓傳動發(fā)展的最新情況。液壓與氣動技術(shù)在內(nèi)容選取上盡量貼近工程實(shí)踐，編寫了液壓系統(tǒng)的故障診斷、使用維護(hù)和排除故障方面的內(nèi)容，切實(shí)做到用理論指導(dǎo)實(shí)踐，用理論知識分析問題和解決問題。8粱俊有，李洪波. CAD 工程設(shè)計(jì)M. 呼和浩特： 遠(yuǎn)方出版社, 2005.8：P103-198摘要 本書是指導(dǎo)初學(xué)者學(xué)習(xí) AutoCAD 2008 文版的入門書籍。書中詳細(xì)地介紹了初學(xué)者必須掌握的基本知識、操作方法和使用步驟，并對初學(xué)者在使用 AutoCAD 2008 文版時(shí)經(jīng)常碰到的問題進(jìn)行了專家級的指導(dǎo)，以避免初學(xué)者在起步與提高的過程中走彎路。本書首先對 AutoCAD 2008 文版進(jìn)行了簡單介紹，包括其性能、安裝、配置和使用的基本知識；然后重點(diǎn)介紹了有關(guān) AutoCAD 2008 文版繪圖的內(nèi)容，包括基本繪圖命令、圖形編輯命令、尺寸標(biāo)注、文本注釋、圖塊、三維造型和圖像處理等；接下來介紹了 AutoCAD 的輔助功能、二次開發(fā)和其他高級技術(shù)；最后通過實(shí)際應(yīng)用，讓讀者在掌握繪圖技術(shù)的基礎(chǔ)上，學(xué)會繪制工程圖的一般方法和技巧。本書充分考慮了初學(xué)者的實(shí)際需要，在介紹 AutoCAD 2008 文版使用的同時(shí)，精講了 52 個實(shí)例以加深對知識的理解，著重提高讀者的自學(xué)能力。本書配套光盤包括所有實(shí)例的素材、最終結(jié)果和多媒體教學(xué)軟件，并配以同步講解，以便更好地幫助讀者快速掌握 AutoCAD 2008 文版的使用方法。15劉鴻文. 材料力學(xué)M. 北京：高等教育出版社. 2001:P112-128摘要全書共分 18 章。第 I 冊為材料力學(xué)課程的基本內(nèi)容，包括：緒論，拉伸、壓縮與剪切，扭轉(zhuǎn)，彎曲內(nèi)力，彎曲應(yīng)力，彎曲變形，應(yīng)力和應(yīng)變分析、強(qiáng)度理論，組合變形，壓桿穩(wěn)定，以及平面圖形的幾何性質(zhì)等。第冊為材料力學(xué)較為深入的內(nèi)容，包括：動載荷，交變應(yīng)力，彎曲的幾個補(bǔ)充問題，能量方法，超靜定結(jié)構(gòu)，平面曲桿，厚壁圓筒和旋轉(zhuǎn)圓盤，矩陣位移法，桿件的塑性變形等，供有需要的專業(yè)選用。16勇主編. 現(xiàn)代公路施工機(jī)械M 北京：人民交通出版社. 1999:P66-74摘要 目前，國產(chǎn)刀具材料有四種類型。A 型：鉻鉬合金鋼刀體加焊硬質(zhì)合金刀片。B 型：耐磨高合金鋼精鑄后水韌處理。C 型：合金鋼刀體刃部熔鑄耐磨合金材料。D 型：高碳合金鋼精鑄后熱處理。國內(nèi)拌和機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn)表明，用高錳鋼材料加工這種刀具并進(jìn)行適當(dāng)熱處理，不僅增強(qiáng)了刀具的耐磨性，而且具有一定的沖擊韌性，使用壽命較長。刀具是最易損壞的構(gòu)件，在某些工況下，刀具壽命甚至只有十幾小時(shí)。實(shí)際應(yīng)用中刀具是需要經(jīng)常更換的，因而刀具安裝的難易程度對機(jī)械的使用效率影響很大。圖 3_9 為刀具安裝固定的幾種形式。如圖 3-9a）所示，借助插入墊板，利用楔形結(jié)構(gòu)可以將刀具固定在刀臂上。安裝時(shí)，先將插入墊板的突出部位嵌入刀具尾部的相應(yīng)槽內(nèi)，然后將刀具和插入墊板一起打入楔形槽內(nèi)，再把伸出刀柄外插入墊板部分橫向彎過來，就可以防止刀具脫落。這種固定利用了土壤對刀把上的楔面產(chǎn)生的離心力使刀具緊固，拆卸頗為方便。圖 3-9b）是把刀具直接通過螺栓固定在刀臂上。拌和機(jī)在拌和加有瀝青、水泥、石灰等穩(wěn)定劑的穩(wěn)定土?xí)r，用螺栓直接固定刀具，往往會使螺栓的螺紋被黏死，拆換時(shí)相當(dāng)困難。圖 3-9c）為另一種安裝結(jié)構(gòu)形式刀庫固定，將刀片直接斜插入焊在刀盤上酌刀庫內(nèi)，刀庫由外面穿人兩個固定螺栓，刀片上有兩個缺口，當(dāng)?shù)镀迦氲稁旌?，轉(zhuǎn)動一個角度，兩個螺栓即可通過兩個缺口把刀片固定。然后在刀庫外面穿人一個開口銷，把刀片擋住。在拌和過程中，切削阻力由刀片直接傳給刀庫，螺栓和開口銷均不是主要受力件。換裝時(shí)，只需把開口銷抽出，斜著即可取出刀片。這種固定方式改善了工作條件，節(jié)省了拆換時(shí)間。3）轉(zhuǎn)子罩殼罩殼不僅僅形成一個封閉的空間以保護(hù)周圍的工作人員不被轉(zhuǎn)子拋出的塊狀物擊傷和防止塵土飛揚(yáng)，而且在很大程度上影響著穩(wěn)定土的破碎及拌和均勻性。從破碎角度講，希望轉(zhuǎn)子拌鏟拋起的土塊都能與罩殼內(nèi)壁相碰，以增強(qiáng)破碎效果；從拌和均勻性的角度來看，希望穩(wěn)定劑與土塊能有較大的接觸空間，以保證與穩(wěn)定劑能更好地混合。因此，存在著一種最佳的罩殼幾何形狀和尺寸，使穩(wěn)定土的破碎與拌和達(dá)到最佳效果。穩(wěn)定土拌和機(jī)的罩殼一般用薄鋼板和型鋼焊制而成，主要由沿著轉(zhuǎn)子整個圓周將轉(zhuǎn)子遮蓋起來的橫向半圓筒、兩個側(cè)壁、后部的尾板和兩塊履板（分土板）組成。履板（分土板）用螺栓固定在每一側(cè)壁的下面。為了提高半圓筒的剛度，在半圓筒上焊有兩排槽鋼。同樣，在側(cè)壁上也有兩道槽鋼，而且側(cè)壁是用比橫向圓筒更厚的鋼板剞成的，以確保其強(qiáng)度。后部的尾板是鉸接在罩殼上的，它的開啟和關(guān)閉由尾板液壓缸控制。尾板的主要作用是刮平拌好的鋪層，并根據(jù)不同工況調(diào)整平整厚度。罩殼相對于轉(zhuǎn)子軸的關(guān)系有兩種類型：浮動式和固定式。浮動式罩殼無論轉(zhuǎn)子處于何種拌和位置，罩殼都自由地放置在地面上，能可靠地封閉工作室。固定式罩殼是剛性固定在轉(zhuǎn)子軸殼上的，隨轉(zhuǎn)子一同升降。在工作狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子通過升降液壓缸放下來，罩殼便支撐在地面上，此時(shí)轉(zhuǎn)子軸頸則借助于罩殼兩側(cè)長方形孔內(nèi)的深度調(diào)節(jié)墊塊支撐在罩殼上。因此，在自身重力和轉(zhuǎn)子重力的共同作用下，罩殼緊緊地壓在地面上形成較為封閉的工作室。17 文九巴主編. 機(jī)械工程材料M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2002.7:P131-174摘要 機(jī)械工程材料分 9 章，系統(tǒng)地介紹了工程材料及其性能指標(biāo)、金屬學(xué)基礎(chǔ)及鐵碳合金、碳素鋼及鑄鐵、鋼的熱處理、合金鋼及硬質(zhì)合金、有色金屬及其合金、非金屬材料及新型材料、機(jī)械工程材料的選用、零件毛坯成型工藝基礎(chǔ)，書末還附有 4 個簡明的選做實(shí)驗(yàn)。機(jī)械工程材料是作者在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合國家高等職業(yè)教育教學(xué)改革及學(xué)院示范院校建設(shè)基礎(chǔ)上組織編寫的，良好地體現(xiàn)了“必需、夠用和少而精”的原則，刪減理論、整合內(nèi)容、突出基本應(yīng)用，最大特色為教師、學(xué)生“雙輕松”-“教師愉快教”與“學(xué)生快樂學(xué)”。18 侯洪生. 機(jī)械工程圖學(xué)M 北京： 科學(xué)出版社,2001：326-332摘要 機(jī)械工程圖學(xué)參照教育部工程圖學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會工程圖學(xué)課程教學(xué)基本要求，吸收了山東輕工業(yè)學(xué)校及兄弟院校近幾年的教學(xué)改革成果，并適當(dāng)考慮了工程圖學(xué)的發(fā)展要求編寫而成。機(jī)械工程圖學(xué)的主要內(nèi)容包括傳統(tǒng)工程制圖理論：制圖的基本知識，點(diǎn)、直線及平面的投影，立體的投影，回轉(zhuǎn)體表面的截交線和相貫線，組合體的視圖，軸測圖，機(jī)件的常用表達(dá)方法，標(biāo)準(zhǔn)件和常用件，零件圖，裝配圖等，另外還介紹了 AutoCAD 繪圖基本知識、三維造型軟件等內(nèi)容