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（优秀毕业全套设计）液压挖掘机设计（整套下载）

封性好。为了减轻司机操作强度，要考虑采用液压或电液伺服操装置。本次设计将考虑选用高压变量系统，双泵双回路，全功率变量系统，后续部分将对其详细说明。工作装置设计计算.尺寸估计参照单斗液压挖掘估算整机各部分尺寸和工作装置尺寸。根椐经验公式求尺寸参数。线尺寸参数为线向尺寸经验系数，为整机质量。转台离地高底架离地高臂铰离地高臂铰离回转中心臂铰与液压缸铰距臂铰与液压缸倾角缸铰离地高度臂长标准臂尺寸系数推荐值,范围标准臂斗杆推荐系数推荐铲斗推荐系数,动臂转角斗杆转角铲斗转角最大挖掘半经系数,最大挖掘深度系数，最大挖掘高度系数,最大卸载高度系数,.运动分析反铲装置的几何位置取决于动臂液压缸的长度斗杆液压缸的长度和铲斗液压缸的长度，显然，当为组确定值时，反铲装置就相应处于个确定的几何位置。建立坐标系轴与地面重合，轴与挖掘机回转中心线重合，则斗齿尖所在的坐标值就表示挖掘半经坐标，为正值表示挖掘高度，为负值表示挖掘深度。机构自身几何参数机构自身几何参数分三类原始参数，推导参数，特征参数，各参数见图动臂的运动图反铲机构自身几何参数的计算简图动臂的摆角范围和各点瞬时坐标图，是的函数，动臂上任意点在任时刻的坐标值也是的函数，根据全余弦定理，当和时得动臂的摆角范围图动臂摆角范围计算简图图点的坐标计算简图动臂的瞬时摆角列动臂点坐标方程。图中点在水平线之下时为负,否则为正。点坐标方程点坐标可由图示求得动臂液压缸作用力臂当动臂液压缸长度为时,动臂液压缸作用力臂е当分别取和时,可得动臂机构的起始和终了力臂е和е。显然动臂液压缸的最大作用力臂，此时斗杆的运动斗杆的位置参数是和的函数，此外讨论斗杆相对于动臂的运动，也即只考虑的影响，斗杆机构与动臂机构性质类似，它们是四连杆机构，但连杆比不同，在动臂机构中，般,斗杆机构中般.斗杆相对于动臂的摆角范围由图得图斗杆机构摆角计算简图斗杆液压缸的作用力臂е当以和代入得е和е斗杆液压缸的最大作用力臂,此时铲斗的运动铲斗相对于坐标系的运动是和的函数，情况较复杂，现先讨论铲斗相对于斗杆的运动。图铲斗液压缸对点的作用力臂为连杆对点作用力臂为连杆对点作用力臂为图铲斗机构参数示意图铲斗连杆机构的总传动比铲斗相对于斗杆的摆角范围铲斗瞬时位置转角为当取时可分求得，于是得.工作装置设计计算斗形参数选择斗容量，平均宽度，转斗挖掘半经和转斗挖掘满转角是铲斗的四个主参数，三者之间有下几何关系式中土壤松散系数近似值.，.，确定，根据上式可由中作任两值求相应第三值。转斗挖掘阻力计算转斗挖掘时，土壤切削阻力随挖掘深度改变而有明显的变化表示土壤硬度的系数，级土取铲斗与斗杆铰点至斗齿尖距离，即转斗切削半经，转斗在挖掘过程中总转角的半铲斗瞬时转角切削刃宽度影响系数，.,其中为铲斗平均宽度，单位为厘米切削角变化影响系数，.带有斗齿的系数.斗侧壁厚度影响系数初步设计时，.切削刃挤压土壤分力，据斗容量大小在范围内选取动臂机构参数的选择反铲工作装置是由几组连杆机构组合而成，在发动机功率，机重等主参数以及工作装置结构形式即宝的条件下连杆机构铰点，位置和油缸参数选择是否得当，会对挖掘机性能和生产率带来很大影响，以下对动臂，斗杆，铲斗三个机构进行讨论。动臂和动臂液压缸的布置方案很多，本设计中动臂液压缸置于下前方。采用弯臂能增加挖掘深度但降低了卸载高度，动臂弯角般可取，弯角大小会对结构强度不利本设计中增大液压缸全伸时的长度比可以增大动臂的转角，但由于受油缸稳定条件的限制般取在的范围内通用挖掘机中，取值通常驻为据统计最大挖掘半径值般与的值很接近，因此，由要求的，已定的和，在三角形图中，已知可求得图最大挖掘半径时动臂机构计算简图动臂液压缸全伸与全缩时的力臂比按不同情况选取，以反铲为主的通用机，本设计取，取。斗杆液压缸全缩时，最大，常选，本设计取，取决于液压缸布置形式，动臂双液压缸结构中这夹角较小，为,本设计中取图。由图得最大卸载高度的表达式为图最大卸载高度时动臂机构计算简图图最大挖掘挖掘深度时动臂机构计算图由图得最大挖掘深度绝对值的表达式为将两式相加，消去并令，得又特征参数因此，将上式代入刚得到元函数整理得式中可求得，解下列方程可求，所以满足由式，又因所以，铲斗机构的参数选择预先设定转斗的转角范围，为了满开足开挖和最后卸载及运输状态的要求，铲斗的总转角往往要达到本设计中取，在时，斗齿尖为在延长线上侧处，由作图图得图图铲斗机构载荷分析转斗机构挖掘过程为大曲率切削，挖掘过程中，因土壤厚度的变化较大，所以阻力的变化也很大，然而在挖掘机实际作业过程中转斗挖掘土壤的纵断面形式是多种多样的其阻力变化情况也各不相同。转斗机构最大理论挖掘力应与转斗最大挖掘阻力相适应，常在处，由式求得由作图得，铲斗液压缸的作用力取系统实际工作压力为.,液压缸大腔工作，油缸机械效率，大腔面积为斗杆机构的参数选择考虑因素.保证斗杆液压缸产生足够的斗齿挖掘力.保证斗杆液压缸有必要的闭锁能力.保证半杆的摆角范围首先计算斗杆挖掘阻力斗杆挖掘过程中，切削行程较长，切土壤厚度在挖掘过程中为常数，般取斗杆在挖掘过程中总转角，在这转角过程中，铲斗被装满，这时斗齿的实际行程为式中半杆挖掘时的切削半径，取斗杆挖掘时的切土厚度可按下式计算斗杆挖掘阻力挖掘比阻力，查得斗杆与铲斗垂直时最小参考铲斗液压缸作用力代入由图得图斗杆机构参数计算简图动臂液压缸，斗杆液压缸，铲斗液压缸初步设计估算由以上计算得初取液压缸回转装置设计计算.滚动轴承式回转支承的选型计算当量负荷的计算方法交叉滚柱式作用在回转支承上的总轴向力作用在回转支承上的总倾负力矩在力矩作用平面内的总径向力对于单斗液压挖掘机，作用在回转支承上的外负荷应根据挖掘工况算出，根据不同的挖掘工况算出若干组值，选择其中最大作为当量负荷。反铲工作装置的计算位置和计算方法各参数说明用铲斗液压缸挖掘时，由整机挖掘力确定的切向挖掘力，本设计中用铲斗液压缸挖掘时，由整机挖掘力确定的法向挖掘阻力，从可能出现的最不利情况出发，假设存在法向，其值取转台上部自重分别表示动臂液压缸，斗杆液压缸，铲斗液压缸自重分别表示动臂和斗杆自重铲斗自重和斗内土重相应的力臂,对各工作位置用作图求得回转支承工作条件系数，对挖掘机取，本设计中取.Ⅰ.斗杆垂直于地面，斗齿尖离地面以下深处，本设计中取.,用铲斗缸挖掘使切向斗齿力垂直于地面图。由图切向力法向力由图知当量载荷图Ⅱ.在挖掘深度处用铲斗液压缸挖掘由图，得切向力法向力由图得Ⅲ.在停机面上最大挖掘半径处用铲斗液压缸挖掘图由图得，切向力法向力由图得图图查表选型滚动轴承式回转支承.回转起动力矩和制动力矩计算整机附着力矩整机质量附着系数，轮胎式取.回转最大起动力矩和最大制动力矩不就超过行走部分与地面的附着力矩。机械制动时，液压制动时为作用在转台上的最大制动力矩。附着力矩制动力矩作用在转台上的最大起动力矩般小于最大制动力矩，其比值随制动方式面异。对于纯液压制动采用高速油马达时起动力矩初定液压马转达速据表查得转台最佳转速液压马达和转台间传动比所需液压马达输出扭矩.行星减速器设计机构简图设计齿形及精度采用齿形的直齿轮传动。精度定为级。为提高承载能力，两级均采用变位齿轮传动，要求外啮合左右，内啮合左右。齿轮材料及其性能太阳轮和行星轮采用硬齿面，内齿轮用软齿面，以提高承载能力减小尺寸。两级都用相同的材料配搭,如下表齿轮材料热处理加工精度太阳轮渗碳淬火级行星轮内齿轮调质级计算传动比型滚动轴承式回转支承内齿与之啮合的小齿轮齿数取则行星减速器传动比分配传动比按照高速级Ⅰ低速速级Ⅱ齿面接触相等的原则分配传动比。取，其值为计算值以此值和传动比查图得，可知高速级设计计算.配齿数从弯曲强度的高可靠性出发，并保证必要的工作平稳性，取。按齿面硬度，查图得故，可用。由传动比条件可知为满足装配条件取计算内齿轮和行星轮齿数实际传动比配齿数结果初步计算齿轮主要参数面接触强度计算太阳轮分度圆直径输入扭矩载荷不均匀系数，太阳轮传递的扭矩式中系数，则太阳轮分度圆直径曲强度初算模数式中系数同前，算式系数,行星轮间载荷分配系数和统合系数分别为，齿形系数.因为,所以应按行星轮计算模数则太阳轮直径与接触强度初算结果接近，故以这个结果进行接触和弯曲强度校核计算。齿轮变位计算星轮齿数由前面配齿数结果可知初选副的变位系数和根据，和左右的限制条件，初选初算副的齿高变动系数由图按查因，所以则确定取啮合副的计算确定叫心距和啮合的标准中心距根据确定的方法，因为小于计算值的圆整值，取中心距分离系数齿高变动系数式中查图得，故变位系数和啮合角在推荐值范围内。变位系数分配根据齿数比查图得，时故啮合副的计算中心距分离系数齿顶高变动系数已知，用简化公式计算式中值应根据查图得，变位系数所以，啮合角在推荐值范围内。.几何尺寸的计算公式分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿顶高系数太阳轮行星轮内齿轮顶隙系数太阳轮行星轮内齿轮代入上组公式计算得太阳轮行星轮内齿轮.重合度计算传动端面重合度顶圆齿形曲径太阳轮行星轮端面啮合长度式中正号为外啮合，负号为内啮合端面节圆啮合角直齿轮则端面重合度端重合度顶圆齿形曲径行星轮内齿轮端面啮合长度端面重合度.齿轮强度检验Ⅰ.验算传动的接触强度和弯曲强度接触疲劳强度的校核太阳轮上分度圆圆周力使用系数取动载系数查表得齿面载荷分配系数按级精度非对称支承，查表得齿间载荷分配系数按级精度，硬齿面，查表节点曲域系数，查图得弹性系数查表得钢对钢的接触强度计算的重合度系数接触强度计算的重合度系数计算接触应力接触强度计算的的寿命系数按工作年，每年天，每天小时计算应力力循环次数，经计算查表得，。⑿最小安全系数查表取润滑剂系数选用的矿物油润滑，查图得⒁速度系数查图得粗糙度系数按，计算，查图得齿面工作硬化系数尺寸系数许用接触应力故，接触强度通过。齿根弯曲疲劳强度齿向载荷分布系数由，查图得齿间载荷分配系数行星轮间载荷分配系数太阳轮齿形系数，查图得行星轮齿形系数，查图得太阳轮应力修正系数查图得.行星轮应力修正系数查图得.重合度系数弯曲寿命系数取试验齿轮应力修正系数按所给的太阳轮齿根圆角敏感系数查图取.⑿行星轮齿根圆角敏感系数查图取.齿根表面形状系数，查图得⒁最小安全系数按高可靠度，查表太阳轮弯曲应力太阳轮许用弯曲应力故弯曲强度通过。行星轮弯曲应力行星轮许用弯曲应力故弯曲强度通过。Ⅱ.齿的弯曲强度校核齿面接触疲劳强度其中外啮合取值不同的参数为。故，接触强度通过。齿根弯曲疲劳强度