小型挖掘机小臂与铲斗结构设计(附件)
在工程机械中，小型液压挖掘机是一种较为重要的挖掘机械。在矿山采掘和房屋建筑以及农林的开垦等等方面应用的极为广泛，其对工程质量的保证和劳动生产力的提高，以及大大减轻劳动者的体力等等起着关键的作用。单斗液压挖掘机的产量越来越大，这也和国家经济的不断发展密切相关。现在，其在国民经济中的作用也逐渐增大。反铲装置作为单斗挖掘机工作的一种形式，在工程实践中占着重要地位。本文就斗杆、铲斗、斗杆油缸来进行设计选型，绘制出装配图和相关部件的零件图。同时还进行相关的强度计算与分析。发挥小型挖掘机轻便灵活、高效率操纵方便的特点。关键词 挖掘机，铲斗，小臂设计，机构设计目 录
1 引言（或绪论） 1
1.1 课题研究的意义 1
1.2 挖掘机的发展过程 1
1.3 小型挖掘机国内外的发展状况 2
1.4 本论文的研究内容 3
1.4.1 小型挖掘机工作装置中小臂的设计 3
1.4.2 小型挖掘机机工作装置的铲斗机构设计 3
2 挖掘机工作装置结构分析 4
2.1 挖掘机工作装置的组成 4
2.2 各工作装置形式的选择与连接方式的确定 6
3 小臂的设计 6
3.1 工作装置最初基本参数的选定 6
3.2 小臂基本尺寸的计算 7
3.3 小臂的运动分析及计算 9
3.4 小臂的受力分析12
4 铲斗的设计15
4.1 铲斗主要参数的确定15
4.2 铲斗的形状尺寸与斗齿的计算16
4.3 铲斗的运动分析与计算18
4.4 铲斗机构及其他基本参数的确定19
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
挖掘机，我们又称其为挖掘机械，其主要是用铲斗来进行挖掘作业工程机械，同时将挖掘物料装进运输车或对一般土壤来进行挖掘。通常挖掘的对象以土壤、煤或工地
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
与斗齿的计算16
4.3 铲斗的运动分析与计算18
4.4 铲斗机构及其他基本参数的确定19
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
挖掘机，我们又称其为挖掘机械，其主要是用铲斗来进行挖掘作业工程机械，同时将挖掘物料装进运输车或对一般土壤来进行挖掘。通常挖掘的对象以土壤、煤或工地上松动的岩石。由这几年挖掘机的发展来看，其发展速度非常之快，随着工作环境的变化，挖掘机的选型也变得极为重要。
1.1 课题研究的意义
近几年来，随着我们经济的发展，挖掘机在建设的各个领域中都起到了举足轻重的作用，它工作的快速和高效的特点也是倍受大众所喜爱，这个和它的结构设计与成熟的液压技术关系密切。所以研究小型挖掘机工作装置的的结构设计有着重要的意义，这对它在将来继续发挥更好的工作效率和能更加可靠稳定的工作起到促进作用。
同时，在国外的挖掘机不断地涌进国内市场的局势下，国内挖掘机的发展状况受到了挑战，就比如我们自己产的挖掘机在挖掘性能上就与国外进口的挖掘机有着明显差别，甚至在某些技术上落后。包括作业的可靠性、是否高效以及是能发挥节能作用，在驾驶员的操作是否省力轻便，驾驶的舒适性能等等都不是让自己的顾客满意，在一些工期紧张的工程里，老板们大多都不用国产的机械。因为他们要保证工期的完成，这会使他们宁愿花同样的钱来购买工作可靠性高的进口挖掘机，另一个客观原因是我们的机械确实在技术上面远不及外国货。然而也暴露了我们在设计这一块还是有着欠缺的地方。在这方面的研究很少，起步晚导致我们在其工作性能上比不上人家。
1.2 挖掘机的发展过程
机械传动技术的起步比液压技术早很多，所以机械式传动的挖掘机起步相对于液压挖掘机较早得多，也可以说后者就是在前者的技术基础上发展而来，直至后来制造出了全液压式挖掘机。这也表明液压技术在挖掘机上应用的成熟。中间还经历由蒸汽驱动转为电力驱动的阶段，最后才由内燃机驱动发展成为今天的机电液集于一身的液压挖掘机。
刚开始，挖掘机反铲应用的雏形可以追溯到20世纪40年代。那时期第一次出现了在普通拖拉机上装配了挖掘反铲的应用，后来，伴随着液压核心技术的成熟发展，拖式液压挖掘机和履带式液压挖掘机到二十世纪七十年代才被研发出来。第一台全液压挖掘机的问世是在法国，这对后来的各项技术提供了很好的平台。但是当时的液压挖掘机只是很粗略的把飞机上的液压技术和机床上的液压技术凑合起来，并没有极大的改善其性能。也没有专业的工厂为其打造自身的液压元件，故其质量和工作性能在上都不是很稳定。直到了六十年代，液压控制的挖掘机才算是到了发展阶段。各种制造厂配件迅速猛增，至今，液压挖掘机在市面上占有量已达到100%。
小型挖掘机的主要工作地点是在城市，有的甚至是在狭小的下水道里面，其挖掘的对象多为土壤，在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、平整产地等。也在石油电力通信业的建设和市政施工中。其特点就是体积比较小，工作范围为小但是很灵活，都有一体多能的趋势，对于各种不同的工况还可以装配不同的工作装置，以达到不同施工的要求。还有特别作业的要求，比如低噪声同时还可以在水陆两用的小型挖掘机。这就是人们常称其为特种挖掘机。既然驾驶是人，那么同样在设计时设计者固然尽量做到人性话，通常都会考虑这几点因素，第一：驾驶人员的舒适性，第二：操纵轻便简单易学：第三：工作的可靠性持久，挖掘效率高。同时，低噪声低污染也是必不可少的。
小型挖掘机除了有自身的特点轻巧灵活，耗能低，适应小空间的作业，价格低廉操作省力等优点外，它同样还具有其他挖掘机所具有的功能，这就要求其在结构设计和液压技术应用上相互配合。所以现在的市场对小型挖掘机都得满足以下几点性能要求：第一，提高生产效率，适应在生活区的工作，第二：在保证工况稳定的前提下尽量简化液压系统，第三：做到低油耗和大作业量的平衡。也就是这样的高要求才会使得小型挖掘机越来越受到人们的亲睐。与中大型挖掘机的遭遇一样，在国内我们没有完整配套的液压元件，这使我们在国内小型挖掘机的市场占有率上的分额及其小，又由于它工作要求的苛刻，其在国内的发展并不是很好。较高的作业精度使其与笨重的大型挖掘机区分开来。
在近十年的努力，我们现在在小挖的市场占有分额上已有不错的成绩，大型液压挖掘机也有特大的进步，国内的液压挖掘机制造厂也发展到了几十家，这意味着我们的挖掘机技术也在逐渐成长。
1.3 小型挖掘机国内外的发展状况
就全球看来，小型挖掘机的发展速度非常迅速，这与他灵活轻巧一机多能的优点密切相关。在日本美国或者北美，其在工程机械的占有率是非常之大。但是他们在划分中型和小型挖掘机的标准和我们的标准不一样。我国一般将机重在13吨以下就称为小型挖掘机，其在国外发展迅速的另一个重要原因是其集成了成熟的电子技术于一身。国外小型挖掘机的特点为人性化、智能化、节能化，同时还以节能为现在的发展方向。有的甚至在尝试实现远距离的遥控操作，这样在一些高危工作区其仍可以发挥高效的特点，自动监控系统在小型挖掘机上的应用，和控制方式的不断创新，这使得小挖
1 引言（或绪论） 1
1.1 课题研究的意义 1
1.2 挖掘机的发展过程 1
1.3 小型挖掘机国内外的发展状况 2
1.4 本论文的研究内容 3
1.4.1 小型挖掘机工作装置中小臂的设计 3
1.4.2 小型挖掘机机工作装置的铲斗机构设计 3
2 挖掘机工作装置结构分析 4
2.1 挖掘机工作装置的组成 4
2.2 各工作装置形式的选择与连接方式的确定 6
3 小臂的设计 6
3.1 工作装置最初基本参数的选定 6
3.2 小臂基本尺寸的计算 7
3.3 小臂的运动分析及计算 9
3.4 小臂的受力分析12
4 铲斗的设计15
4.1 铲斗主要参数的确定15
4.2 铲斗的形状尺寸与斗齿的计算16
4.3 铲斗的运动分析与计算18
4.4 铲斗机构及其他基本参数的确定19
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
挖掘机，我们又称其为挖掘机械，其主要是用铲斗来进行挖掘作业工程机械，同时将挖掘物料装进运输车或对一般土壤来进行挖掘。通常挖掘的对象以土壤、煤或工地
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
与斗齿的计算16
4.3 铲斗的运动分析与计算18
4.4 铲斗机构及其他基本参数的确定19
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
挖掘机，我们又称其为挖掘机械，其主要是用铲斗来进行挖掘作业工程机械，同时将挖掘物料装进运输车或对一般土壤来进行挖掘。通常挖掘的对象以土壤、煤或工地上松动的岩石。由这几年挖掘机的发展来看，其发展速度非常之快，随着工作环境的变化，挖掘机的选型也变得极为重要。
1.1 课题研究的意义
近几年来，随着我们经济的发展，挖掘机在建设的各个领域中都起到了举足轻重的作用，它工作的快速和高效的特点也是倍受大众所喜爱，这个和它的结构设计与成熟的液压技术关系密切。所以研究小型挖掘机工作装置的的结构设计有着重要的意义，这对它在将来继续发挥更好的工作效率和能更加可靠稳定的工作起到促进作用。
同时，在国外的挖掘机不断地涌进国内市场的局势下，国内挖掘机的发展状况受到了挑战，就比如我们自己产的挖掘机在挖掘性能上就与国外进口的挖掘机有着明显差别，甚至在某些技术上落后。包括作业的可靠性、是否高效以及是能发挥节能作用，在驾驶员的操作是否省力轻便，驾驶的舒适性能等等都不是让自己的顾客满意，在一些工期紧张的工程里，老板们大多都不用国产的机械。因为他们要保证工期的完成，这会使他们宁愿花同样的钱来购买工作可靠性高的进口挖掘机，另一个客观原因是我们的机械确实在技术上面远不及外国货。然而也暴露了我们在设计这一块还是有着欠缺的地方。在这方面的研究很少，起步晚导致我们在其工作性能上比不上人家。
1.2 挖掘机的发展过程
机械传动技术的起步比液压技术早很多，所以机械式传动的挖掘机起步相对于液压挖掘机较早得多，也可以说后者就是在前者的技术基础上发展而来，直至后来制造出了全液压式挖掘机。这也表明液压技术在挖掘机上应用的成熟。中间还经历由蒸汽驱动转为电力驱动的阶段，最后才由内燃机驱动发展成为今天的机电液集于一身的液压挖掘机。
刚开始，挖掘机反铲应用的雏形可以追溯到20世纪40年代。那时期第一次出现了在普通拖拉机上装配了挖掘反铲的应用，后来，伴随着液压核心技术的成熟发展，拖式液压挖掘机和履带式液压挖掘机到二十世纪七十年代才被研发出来。第一台全液压挖掘机的问世是在法国，这对后来的各项技术提供了很好的平台。但是当时的液压挖掘机只是很粗略的把飞机上的液压技术和机床上的液压技术凑合起来，并没有极大的改善其性能。也没有专业的工厂为其打造自身的液压元件，故其质量和工作性能在上都不是很稳定。直到了六十年代，液压控制的挖掘机才算是到了发展阶段。各种制造厂配件迅速猛增，至今，液压挖掘机在市面上占有量已达到100%。
小型挖掘机的主要工作地点是在城市，有的甚至是在狭小的下水道里面，其挖掘的对象多为土壤，在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、平整产地等。也在石油电力通信业的建设和市政施工中。其特点就是体积比较小，工作范围为小但是很灵活，都有一体多能的趋势，对于各种不同的工况还可以装配不同的工作装置，以达到不同施工的要求。还有特别作业的要求，比如低噪声同时还可以在水陆两用的小型挖掘机。这就是人们常称其为特种挖掘机。既然驾驶是人，那么同样在设计时设计者固然尽量做到人性话，通常都会考虑这几点因素，第一：驾驶人员的舒适性，第二：操纵轻便简单易学：第三：工作的可靠性持久，挖掘效率高。同时，低噪声低污染也是必不可少的。
小型挖掘机除了有自身的特点轻巧灵活，耗能低，适应小空间的作业，价格低廉操作省力等优点外，它同样还具有其他挖掘机所具有的功能，这就要求其在结构设计和液压技术应用上相互配合。所以现在的市场对小型挖掘机都得满足以下几点性能要求：第一，提高生产效率，适应在生活区的工作，第二：在保证工况稳定的前提下尽量简化液压系统，第三：做到低油耗和大作业量的平衡。也就是这样的高要求才会使得小型挖掘机越来越受到人们的亲睐。与中大型挖掘机的遭遇一样，在国内我们没有完整配套的液压元件，这使我们在国内小型挖掘机的市场占有率上的分额及其小，又由于它工作要求的苛刻，其在国内的发展并不是很好。较高的作业精度使其与笨重的大型挖掘机区分开来。
在近十年的努力，我们现在在小挖的市场占有分额上已有不错的成绩，大型液压挖掘机也有特大的进步，国内的液压挖掘机制造厂也发展到了几十家，这意味着我们的挖掘机技术也在逐渐成长。
1.3 小型挖掘机国内外的发展状况
就全球看来，小型挖掘机的发展速度非常迅速，这与他灵活轻巧一机多能的优点密切相关。在日本美国或者北美，其在工程机械的占有率是非常之大。但是他们在划分中型和小型挖掘机的标准和我们的标准不一样。我国一般将机重在13吨以下就称为小型挖掘机，其在国外发展迅速的另一个重要原因是其集成了成熟的电子技术于一身。国外小型挖掘机的特点为人性化、智能化、节能化，同时还以节能为现在的发展方向。有的甚至在尝试实现远距离的遥控操作，这样在一些高危工作区其仍可以发挥高效的特点，自动监控系统在小型挖掘机上的应用，和控制方式的不断创新，这使得小挖
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