小型挖掘机大臂结构设计(附件)
小型挖掘机是目前广泛应用于工程中的一种多功能的机械设备，其工作装置采用连杆机构，是通过液压缸的伸缩来实现的，大体分为大臂、斗杆、铲斗、连杆、摇杆、液压缸等，本文主要是对由大臂、大臂液压缸、大臂液压缸杆组成的大臂结构进行设计。首先选择大臂的类型，各组成部分的尺寸计算以及作用力的确定，然后是大臂液压缸的主参数的选择与布置，接着运用Pro/E软件建立大臂的三维实体模型，最后对大臂结构进行运动学分析，从而确定大臂的结构。通过对本课题的研究，可以为小型挖掘机的工作装置的结构设计与开发提供一定的理论基础。关键词 液压挖掘机，大臂，液压缸，运动学分析，结构设计目录
绪论1
本课题研究的意义1
小型挖掘机大臂的发展现状1
小型挖掘机大臂结构简介3
本课题研究的主要内容3
小型挖掘机大臂总体方案设计3
大臂结构构成及工作原理4
大臂结构形式的选择4
大臂油缸布置方案的选择5
大臂结构的运动学分析及计算5
大臂结构基本参数的确定5
大臂特殊位置的分析与计算9
最大挖掘半径的确定9
最大挖掘深度的确定9
最大卸载高度的确定9
大臂摆角及各点瞬时坐标的确定10
大臂油缸的作用力臂的确定及计算12
大臂机构基本参数的校核12
大臂油缸在最大挖掘深度时的闭锁力的校核12
大臂油缸在满斗处于最大挖掘半径时提升力矩的校核15
大臂在满斗处于最大高度时提升力矩的校核16
大臂主要机构的建模17
大臂的建模17
大臂油缸的建模21
结论24
致谢25
参考文献26
1绪论
1．1本课题研究的意义
挖掘机大臂是挖掘机的主要及关键部件，也是主要的承力部分。在施工过程中由于受到复杂的冲击，大臂往往结构上会出现裂纹或者是强度或者刚度超出范围。然而，大臂的强度或者刚度能否满足挖掘机的工作要求，将直接影响到挖掘机的工作安全。因此，全面了解挖掘机大臂在挖掘作业过程中承受载荷时的应力、应变水平、刚度及强
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
参考文献26
1绪论
1．1本课题研究的意义
挖掘机大臂是挖掘机的主要及关键部件，也是主要的承力部分。在施工过程中由于受到复杂的冲击，大臂往往结构上会出现裂纹或者是强度或者刚度超出范围。然而，大臂的强度或者刚度能否满足挖掘机的工作要求，将直接影响到挖掘机的工作安全。因此，全面了解挖掘机大臂在挖掘作业过程中承受载荷时的应力、应变水平、刚度及强度分布情况和振动的频率，显得十分重要，这也为大臂结构的进一步优化、改进设计提供了依据。
现在国内外正在通过力学分析的方法来提高挖掘机产品的设计质量，从而从根本上保证产品的刚度、强度以及可靠性，此外，振动和噪声是机械工程作业中的两大危害，大臂强度的设计要求越来越高，如何减轻机械重量也变得越来越重要，因此对挖掘机大臂进行力学分析以及结构的运动学分析、试验验证和大臂的设计优化，变得越来越迫切。
1．2小型挖掘机大臂的发展现状
小型挖掘机属于单斗挖掘机，是铲土运输工程机械中的一种，因为重量轻，挖掘力大，操纵简单，灵活，安全，转移也方便，被普遍应用于小型的建筑施工、道路养护以及地铁隧道等工程中。发达国家的工业较发达，因其基础设施完善，已进入了维护保养阶段，小型机械的销量远远超越了中大型机械，小型挖掘机更是其它挖掘机械无法相比的。
目前为止，小型挖掘机生产的知名企业主要分布在美国、韩国、日本、欧洲等国家和地区，它们拥有强大的专业设计和制造能力，例如美国的凯斯、山猫，日本的小松、久保田，德国的阿特拉斯、雪孚，韩国的斗山、现代，英国的JCB、瑞典的沃尔沃等企业[17]。而现在国内的挖掘机主要厂家有徐挖（挖掘机制造的领头羊）、柳工、三一、中联、山河智能等，其中贵阳詹阳机械有限公司主要生产的是轮胎式挖掘机，玉柴、山河智能主要生产小型挖掘机，并且绝大部分都是用于出口。
国产挖掘机与国外的相比，因为核心技术的缺失，在挖掘机的稳定性、可靠性等方面仍然无法让用户满意，结构设计也不太合理以及存在力学性能不足等问题。但随着更多专业研究的深入，各种问题不断得到解决，挖掘机大臂的研究趋于成熟。
2001年，吉林大学的刘宝全、邵明亮等人针对斗轮挖掘机的斗臂架，综合了有限元分析和振动测试相结合的方法对其进行了静、动态的性能研究，通过测试斗臂架在危险工况下的振动情况来验证理论分析 [3]。2006年，华中科技大学的赵京星、蔡力钢等利用有限元方法对大臂进行了仿真分析[4]。2007年，长沙理工大学的朱奇、朱福民等人采用Pro/E和ANSYS软件相结合的方法对挖掘机大臂进行了动力学仿真及优化设计[5]。2011年，浙
绪论1
本课题研究的意义1
小型挖掘机大臂的发展现状1
小型挖掘机大臂结构简介3
本课题研究的主要内容3
小型挖掘机大臂总体方案设计3
大臂结构构成及工作原理4
大臂结构形式的选择4
大臂油缸布置方案的选择5
大臂结构的运动学分析及计算5
大臂结构基本参数的确定5
大臂特殊位置的分析与计算9
最大挖掘半径的确定9
最大挖掘深度的确定9
最大卸载高度的确定9
大臂摆角及各点瞬时坐标的确定10
大臂油缸的作用力臂的确定及计算12
大臂机构基本参数的校核12
大臂油缸在最大挖掘深度时的闭锁力的校核12
大臂油缸在满斗处于最大挖掘半径时提升力矩的校核15
大臂在满斗处于最大高度时提升力矩的校核16
大臂主要机构的建模17
大臂的建模17
大臂油缸的建模21
结论24
致谢25
参考文献26
1绪论
1．1本课题研究的意义
挖掘机大臂是挖掘机的主要及关键部件，也是主要的承力部分。在施工过程中由于受到复杂的冲击，大臂往往结构上会出现裂纹或者是强度或者刚度超出范围。然而，大臂的强度或者刚度能否满足挖掘机的工作要求，将直接影响到挖掘机的工作安全。因此，全面了解挖掘机大臂在挖掘作业过程中承受载荷时的应力、应变水平、刚度及强
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
参考文献26
1绪论
1．1本课题研究的意义
挖掘机大臂是挖掘机的主要及关键部件，也是主要的承力部分。在施工过程中由于受到复杂的冲击，大臂往往结构上会出现裂纹或者是强度或者刚度超出范围。然而，大臂的强度或者刚度能否满足挖掘机的工作要求，将直接影响到挖掘机的工作安全。因此，全面了解挖掘机大臂在挖掘作业过程中承受载荷时的应力、应变水平、刚度及强度分布情况和振动的频率，显得十分重要，这也为大臂结构的进一步优化、改进设计提供了依据。
现在国内外正在通过力学分析的方法来提高挖掘机产品的设计质量，从而从根本上保证产品的刚度、强度以及可靠性，此外，振动和噪声是机械工程作业中的两大危害，大臂强度的设计要求越来越高，如何减轻机械重量也变得越来越重要，因此对挖掘机大臂进行力学分析以及结构的运动学分析、试验验证和大臂的设计优化，变得越来越迫切。
1．2小型挖掘机大臂的发展现状
小型挖掘机属于单斗挖掘机，是铲土运输工程机械中的一种，因为重量轻，挖掘力大，操纵简单，灵活，安全，转移也方便，被普遍应用于小型的建筑施工、道路养护以及地铁隧道等工程中。发达国家的工业较发达，因其基础设施完善，已进入了维护保养阶段，小型机械的销量远远超越了中大型机械，小型挖掘机更是其它挖掘机械无法相比的。
目前为止，小型挖掘机生产的知名企业主要分布在美国、韩国、日本、欧洲等国家和地区，它们拥有强大的专业设计和制造能力，例如美国的凯斯、山猫，日本的小松、久保田，德国的阿特拉斯、雪孚，韩国的斗山、现代，英国的JCB、瑞典的沃尔沃等企业[17]。而现在国内的挖掘机主要厂家有徐挖（挖掘机制造的领头羊）、柳工、三一、中联、山河智能等，其中贵阳詹阳机械有限公司主要生产的是轮胎式挖掘机，玉柴、山河智能主要生产小型挖掘机，并且绝大部分都是用于出口。
国产挖掘机与国外的相比，因为核心技术的缺失，在挖掘机的稳定性、可靠性等方面仍然无法让用户满意，结构设计也不太合理以及存在力学性能不足等问题。但随着更多专业研究的深入，各种问题不断得到解决，挖掘机大臂的研究趋于成熟。
2001年，吉林大学的刘宝全、邵明亮等人针对斗轮挖掘机的斗臂架，综合了有限元分析和振动测试相结合的方法对其进行了静、动态的性能研究，通过测试斗臂架在危险工况下的振动情况来验证理论分析 [3]。2006年，华中科技大学的赵京星、蔡力钢等利用有限元方法对大臂进行了仿真分析[4]。2007年，长沙理工大学的朱奇、朱福民等人采用Pro/E和ANSYS软件相结合的方法对挖掘机大臂进行了动力学仿真及优化设计[5]。2011年，浙
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/1574.html
