22吨履带式液压挖掘机总体设计
液压挖掘机总体设计
液压挖掘机总体设计1.结构设计：液压挖掘机的结构主要包括工作装置、转台、行走机构和驾驶室。
工作装置是挖掘机的核心部分，包括臂杆、斗杆和斗。
臂杆和斗杆用于挖掘和堆料，斗用于装载和卸载物料。
转台是安装在底盘上的旋转平台，用于转动工作装置。
行走机构包括履带和履带驱动装置，用于移动挖掘机的位置。
驾驶室是挖掘机的操作室，提供给操作员一个安全和舒适的工作环境。
2.动力系统设计：液压挖掘机的动力系统主要由发动机和液压系统组成。
发动机提供动力用于驱动液压系统、行走机构和其他相关设备。
液压系统包括主泵、主油缸、液压油箱等，用于实现工作装置的运动控制。
主泵提供高压液压油给主油缸，控制臂杆和斗杆的伸缩和旋转。
液压油箱提供液压油给主泵，并且用于冷却液压油。
3.控制系统设计：液压挖掘机的控制系统主要由操纵杆、操纵阀、传感器和控制器组成。
操作员通过操纵杆控制工作装置和行走机构的运动。
操纵阀控制液压系统中的液压流量，实现对工作装置和行走机构的精确控制。
传感器用于感知挖掘机的状态和环境条件，如液压油温、斗的位置等。
控制器接收传感器的数据，并且根据操作员的指令自动调整液压系统的参数，实现对挖掘机的智能控制。
4.安全系统设计：液压挖掘机的安全系统主要包括声光报警装置、限位开关、防护装置等。
声光报警装置用于提醒操作员注意工作环境和挖掘机的状态。
限位开关用于限制工作装置的运动范围，避免发生事故。
防护装置包括防护网、防碎屏等，用于保护操作员免受物料的伤害。
总之，液压挖掘机的总体设计主要包括结构设计、动力系统设计、控制系统设计和安全系统设计。
这些设计要充分考虑操作员的需求和工作环境的特点，确保挖掘机在各种工况下能够稳定、高效和安全地工作。
22吨液压挖掘机总体与底盘设计毕业设计
毕业设计22T液压挖掘机总体与底盘设计┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要随着社会的不断进步，改革开放的深入，我国的基础建设项目不断增多，对工程机械产品的需求量也越来越大。
液压挖掘机是工程机械的重要产品之一，具有较高的技术含量。
而中型型液压挖掘机在我国的发展中需求量不断增多，而其技术还远远落后于国外。
在参照和分析卡特323DL和系列小型液压挖掘机的基础上，设计了22T 中型液压挖掘机。
本文完成的主要工作有：1)建立了液压挖掘机主工作装置的数学模型；2)针对工作装置的计算工况，建立了相关的力学模型；3)确定了液压挖掘机的设计方案，完成了主要参数的设计计算；4)对主要工作装置的铰点和关键部位进行力学分析和计算；5)建立了底盘行走系的数学模型和结构模型；6)对工作装置的相关部件进行的校核计算；关键词：液压挖掘机，工作装置，底盘行走系，液压系统，挖掘装置┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AbstractWith the development of the society and economy in China, many fundamental engineering projects need to be completed by the excavators. The hydraulic excavator is one of the most important construction machineries. The hydraulic excavator includes the higher technical specification, and it is very difficult to design them. But the development of the small scaled hydraulic excavator with no tail in our country just start, and the technique has been got behind with the abroad far and far. In this design, the series of CASE and Kubota are followed.Main contents contained in the article are following:1. The mathematical model of the main working equip has been established.2. According to working condition, the correlated mechanics model of the main working equip has been established.3. Offering the schedule of the hydraulic excavator and the main parameters’calculation.4. Mechanics analyzing and the fulcrums and important components of the main working equip.5. The mathematical model and structural model of chassis motion train has been established.6. Checking and calculating the strength of the correlated components of the chassis motion train with traditional method.Keywords:Hydraulic excavator , work equipment, chassis motion train, hydraulic system，dig equipment.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录1.绪论 (1)1.1概论.........................................................错误！未定义书签。
挖掘机的液压系统设计与仿真计算说明书
摘要液压系统是目前挖掘机必不可少的组成部分，液压系统通过改变压强增大作用力来工作。
完整的液压系统包括：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。
挖掘机的工作环境复杂多变，所以对于液压系统提出了很高的设计要求。
在搜集国内外液压系统相关资料的基础上，了解其发展过程，分析总结了液压挖掘机的技术发展动态,了解液压挖掘机液压系统的结构。
液压挖掘机由多个系统组成，包括液压系统、传动系统、操纵系统、发动机、油箱、转台等等。
本设计从分析液压挖掘机的基本原理出发，分析了液压挖掘机的结构，工作原理，油路控制，从而确定了液压挖掘液压系统的设计方案，并对所设计的液压系统进行了模型建立，到模型仿真，以确保所设计的液压系统的安全可靠，结构优良，价格经济。
本设计还细致分析了液压挖掘机的液压元件的选型，与设计计算，采用的CAD设计出了液压挖掘机的原理图，运用了simulationx进行的模型建立与仿真，确保了所建立的模型的正确性。
运用simulationx建立系统模型的与仿真这是本设计的一大特点。
关键词：液压系统液压挖掘机液压元件SummaryThe hydraulic system is an integral part of excavator， hydraulic system is to work by changing the pressure to increase the force. The intact hydraulic system is including: power components, the implementation of components, control components, auxiliary components and hydraulic oil. The excavator working environment is complex and changeable, so it is very high requirement of design to hydraulic system.In the collection of domestic and foreign hydraulic system on the basis of relevant information, understanding of its development process, analyzed and summarized the technology development of hydraulic excavator. Understand hydraulic excavator hydraulic system structure. Hydraulic excavator is composed of a plurality of system components, including the hydraulic system, drive system, control system, engine, fuel tank, table and so on. My design focused on the design of hydraulic system of excavator. Keywords: hydraulic system excavatory目录第一章绪论 (1)1.1 挖掘机的简介 (1)1.2 国内外的发展趋势 (2)1.2.1 国内发展趋势 (2)1.2.2 国外发展趋势 (2)1.3 本设计的主要内容 (3)1.3.1 了解液压挖掘机液压系统的结构 (3)1.3.2 挖掘机液压系统设计要求 (3)第二章液压挖掘机结构与工作原理 (5)2.1 液压挖掘机的系统组成 (5)2.1.1 动力系统 (5)2.1.2 液压系统 (5)2.1.3 机械系统 (5)2.1.4 控制系统 (6)2.2 液压挖掘机传动原理 (6)第三章挖掘机工况分析以及液压系统设计方案的的确定 (7)3.1 液压系统的工况分析 (7)3.1.1 挖掘工况分析 (8)3.2 挖掘机液压系统的设计要求 (8)3.2.1 满斗举升回斗工况分析 (10)3.2.2 卸载工况分析 (10)3.2.3 空斗返回工况分析 (11)3.3 挖掘机液压系统的设计要求 (11)3.3.1 动力性要求 (11)3.3.2 操纵性要求 (11)3.3.3 节能性要求 (12)3.3.4 安全性要求 (12)3.3.5 其它性能要求 (12)3.4 液压系统方案拟订 (13)第四章液压系统的设计 (14)4.1 确定油缸所受的作用力 (14)4.1.1 铲斗油缸作用力的分析 (14)4.1.2 斗杆油缸作用的确定 (16)4.1.3 动臂油缸作用力分析 (18)4.2 各油缸尺寸的确定 (19)4.2.1 铲斗油缸工作压力的确定 (19)4.2.2 缸径D和油塞杠直径d的确定 (19)4.2.3 缸壁厚和外径的计算 (20)4.3 斗杆油缸尺寸的计算 (21)4.3.1 由铲斗油缸计算步骤知斗杆缸受力平衡 (21)4.3.2 缸壁厚和外径的计算 (21)4.4 动臂缸的尺寸计算 (21)4.4.1 由铲斗油缸计算步骤知动臂油缸受力平衡 (21)4.4.2 缸壁厚和外径的计算 (21)4.6 各液压缸和马达流量的确定 (23)4.6.1 每个缸的流量计算 (23)4.6.2 回转马达的流量的计算及选型 (23)4.6.3 行走马达的选用 (24)4.6.4 主回路液压泵的选择 (25)4.7 管路油管的选择 (25)4.7.1 油管内径的确定 (25)4.7.2 管接头的选择 (26)4.7.3 螺塞的选用 (26)4.8 液压油箱的确定 (26)4.8.1 液压系统的发热和升温的验算 (27)4.9 液压装置的结构设计 (27)4.9.1 阀集成款 (28)第五章挖掘机液压系统模型的建立与仿真 (29)5.1 关于仿真软件Simulationx (29)5.1.1 Simulationx的简介 (29)5.1.2 S在液压系统中的应用 (30)5.2在Simulationx中选取液压元器件 (30)5.2.1 液压元器件的选取 (30)5.2.2其他各种元件的选取 (34)5.3 挖掘机液压系统仿真模型的建立 (36)5.3.1草图的绘制 (37)5.3.2元器件参数的设置 (37)5.3.3仿真模式 (42)5.4 仿真的结果 (42)5.4.1液压泵的仿真曲线 (42)5.4.2内燃机的仿真曲线 (43)5.4.3控制铲斗缸的三位四通换向阀的仿真曲线 (43)5.4.4液压缸的仿真曲线 (44)5.4.5控制液压马达的三位四通阀的仿真曲线 (44)5.4.5回转马达的仿真曲线 (45)5.5挖掘臂的局部仿真 (45)5.5.1元件的参数设置 (46)结论 (48)参考文献 (49)致谢 (50)第一章绪论作为具有多功能这一特性的机械，液压挖掘机被广泛使用于交通运输，矿山采掘和电力工程等施工中，挖掘机减轻了作业难度，提高作业效率，加快建设速度以及提高劳动生产率方面表现出十分显著的作用。
小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计(附带CAD图纸)
目录摘要 (3)Abstract (4)第一章引言51.1挖掘机简介51.2小型液压挖掘机的现状与发展趋势7第二章结构参数计算92.1履带链轨节节距t与履带板宽度992.2驱动轮节圆直径Dq2.3导向轮工作面直径D9d2.4拖链轮踏面直径D9t2.5支重轮踏面直径D10z2.6链轨节数n、拖链轮数量10第三章性能参数计算113.1行驶速度V113.2爬坡能力α113.3接地比压p123.4最大牵引力T13第四章履带设计144.1履带介绍144.2履带结构和作用154.3履带装配设计21第五章支重轮设计225.1支重轮简介225.2支重轮数量计算225.3两个支重轮间距离235.4支重轮设计235.5装配完成设计27第六章拖链轮设计296.1拖链轮的工作原理296.2拖链轮的结构296.3拖链轮技术要求296.4拖链轮的组成零件设计30第七章设计小结与体会36参考文献37附录一：英文文献翻译38附录二:英文文献原文42小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计摘要：挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。
本文介绍了小型履带式液压挖掘机履带、支重轮、拖链轮的结构形式及组成，并对其做了结构尺寸设计及履带行走装置性能参数的计算，给出了履带、支重轮、拖链轮装配图和各主要零件的零件图。
关键词：挖掘机履带支重轮拖链轮The design of the s mall caterpillar hydraulic excavator’scrawler ,supporting wheel and drag sprocketAbstract: Excavator ,also calls excavating machinery, is an earthwork machinery to use the bucket mining the materials above or below the bearing machine surface , and to load to the transport vehicles or to discharge to the heap of yard. This paper introduces the crawler ,the supporting wheel and the drag sprocket’s structure form and composition of the small caterpillar hydraulic excavator,and the structure size is done in the design and the performance parameters of caterpillar walk device is calculated,and the assembly drawings ,the main assembly parts graph of the crawler,supporting wheel ,drag sprocket are given.Keyword:excavator crawler supporting wheel drag sprocket第一章引言本次设计的内容是小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计。
20吨履带式单斗液压挖掘机工作装置三维设计
毕业论文（设计）题目：20吨履带式单斗液压挖掘机工作装置三维设计摘要挖掘机械是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。
挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。
液压挖掘机的工作装置是直接完成挖掘任务的装置，它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成；其工作过程是由动臂的上升下降，斗杆的伸出和回收，铲斗的挖土和卸土，以及上部平台的360°回转等动作组成。
从外观上看，挖掘机主要由工作装置、上部转台和行走机构三部分组成。
本论文主要对挖掘机进行工作装置设计。
首先，提出整机的方案并初步确定各部件的结构尺寸，进而完成了动臂、斗杆、铲斗等部件的结构设计，并对工作装置各部件进行了各铰点之间的距离计算和校核以及挖掘机作业范围的计算。
最后，运用solidworks三维软件绘制了挖掘机的整体三维效果图，实现了挖掘机的三维动画。
关键词：挖掘机，工作装置，solidworks三维软件witchexcavatorunit目录1 绪论 (4)1.1选题的目的及意义 (4)1.2挖掘机工作原理概述 (5)1.3国内外研究现状 (6)1.4课题研究方法 (7)1.5论文构成及研究内容 (8)2 挖掘机工作装置设计 (8)2.1工作装置构成 (8)2.2动臂及斗杆的结构形式的初选 (9)2.3动臂与动臂油缸的布置 (10)2.4铲斗与铲斗油缸的连接方式 (10)2.5铲斗的结构选择 (10)2.6原始几何参数的初定 (11)3 工作装置运动分析 (12)3.1动臂运动分析 (12)3.2斗杆的运动分析 (13)3.3铲斗的运动分析 (14)3.4特殊工作位置计算 (19)4 工作装置的设计计算 (21)4.1斗形参数的确定 (21)4.2动臂机构参数的确定 (22)4.2.1 α与A点坐标的选取 (22)4.2.2 l1与l2的计算 (22)4.2.3 l41与l42的计算 (22)4.2.4 l5的计算 (22)4.3斗杆机构基本参数的确定 (24)4.4铲斗机构基本参数的确定 (25)4.4.1 转角范围 (25)4.4.2 铲斗机构其它基本参数的计算 (25)5三维实体设计 (27)5.1 SOLIDWORKS三维软件简介 (27)5.2挖掘机实体建模 (27)5.2.1绘制出零部件 (27)5.2.2 装配部件 (28)5.4分析运用SOLIDWORKS软件得到的结果 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1选题的目的及意义挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械，广泛应用于各类土石方工程施工、民用建筑、道路建设和市政工程场所，在工程机械中占据着举足重要的地位。
全回转步履式液压挖掘机的总体设计
全回转步履式液压挖掘机的总体设计设计?计算全回转步履式液压挖掘机的总体设计西北建筑工程学院王进摘要: 提出了步履式液压挖掘机总体设计的基本要求,主要参数的选择与确定方法,给出了整机主要参数的选择流程框图。
关键词: 全回转步履式液压挖掘机总体设计全回转步履式液压挖掘机(以下简称步挖机)为斗容量小于0.6m3的小型挖掘机,与一般挖掘机的区别在于下车没有行走和转向机构,采用4个支脚支承整机,依靠工作装置和回转机构的联动实现机械的前进、后退和转向。
它主要由工作装置、平台、回转机构、下车、动力装置和液压系统等组成。
其主要特点是结构简单,质量轻,故障少,性能良好,成本只有同等级履带式挖掘机的50%～60%,便于制造和维护;缺点是行走和转向速度慢。
步挖机在结构形式和参数选择时应考虑以下要求:(1)整机具有较高的稳定性,在全域内(360°)挖掘性能良好;(2)步履行走性好,即步挖机能开进没有道路的施工现场;(3)支脚调整简便、迅速、适应性强,安全可靠;(4)小型步挖机长距离转场移动时,能自行上、下运输车辆;(5)为了防止支脚沉陷和挖掘时的水平移动,支承爪上部为水平板,下部为放射状的爪;(6)能在靠近建筑物的边角和狭小场地上挖掘作业。
1 主要参数的选择主要参数的选择与整机的结构形式和工作要求有关,其中最重要的参数有斗容量、机重和功率(g、G、N)。
斗容量主要依据工作条件和适用范围选择。
发动机功率则取决于各机构的力、力矩和工作速度。
选择发动机的功率时,既要满足步挖机作业过程中的动力要求,还要使发动机的功率得到充分利用。
机重通常作为主设计参数和系列等级的分级标志,设计时,以机重为指标,可利用经验公式确定其它总体参数。
常用的经验公式为:尺寸参数:L i=K L i3G (m)质量参数:G i=K Gi G (t)功率参数:N i=K N i G (kW)式中:G—整机质量,t;K L i、K Gi、K N i—分别是尺寸、质量和功率系数。
22T挖掘机回转减速器设计说明书
22T挖掘机回转减速器设计说明书江麓机电科技有限公司2011年8月目录1.设计要求及技术规格 (3)2.方案设计 (4)3.输入马达参数 (5)4.行星齿轮传动强度计算 (6)4.1设计计算标准 (6)4.2材料选择 (6)4.3行星齿轮传动设计计算 (6)4.3.1 齿轮材料及其热处理 (6)4.3.2 齿轮设计依据 (7)4.3.3 齿轮设计参数汇总 (8)4.4 齿轮接触疲劳强度校核 (8)4.5 齿轮弯曲疲劳强度校核 (9)4.6 轮齿静强度校核 (9)5.行星轮轴强度校核 (12)5.1第一级行星轮轴强度校核 (12)5.2第二级行星轮轴强度计算 (12)6.轴承寿命分析 (13)7.花键强度校核 (14)8.螺栓预紧力矩及强度计算 (17)8.1内齿圈螺纹联接强度计算 (17)8.2其他螺纹联接强度计算 (18)9.润滑与密封 (19)9.1润滑油参数表 (19)9.2润滑脂参数表 (19)10结论 (20)1.设计要求及技术规格挖掘机回转减速器是用于挖掘机回转的减速器，其输入为液压马达通过花键输入，输入转矩T为496.5N.M，输入转速为1720转/min，输入功率89.5kw。
制动转矩为590N.M，总传动比为17.64，输出齿轮参数：模数12，压力角27°，齿数13，齿顶修形系数0.214，精度等级为6级。
设计寿命为10年，按一台挖掘机每年工作300天，每天工作16小时进行设计。
其中挖掘机回转减速器每年工作时间2000小时，带负载工作时间约占30%，在10年的寿命期内，挖掘机回转减速器带负载工作时间为6000小时。
基本方案：采用两级NGW行星齿轮串联传动，由液压马达通过花键输入第一级太阳轮，第一级由行星架输出，第一级行星架与第二级行星传动的中心轮通过花键相连作为第二级的输入，最后通过第二级的行星架与输出齿轮轴通过花键连接。
采用第一级，第二级太阳轮浮动，第一级行星架浮动。
履带式液压挖掘机的总体结构设计
[15]Sun-Mo Yang,Beumjun Ahn,Kwang-Kyu Seo.Development of a prototype customer-oriented virtual factory system[J] ,2006
[16] LAN Ru-ming Department of Mechanical Engineering, Xi′an Aeronautical College,Xi′an710077,China.A Method for Designing a Serial Product Ball Valve Using the Configuration Function in SolidWorks[J]. International Journal of Plant Engineering and Management. 2009.(1):52-56
5、2013.05.21——2013.06.02进行全面校核,上交论文，准备毕业答辩。
[1]赵昱东.新技术在液压挖掘机上的应用与发展[J];矿山机械;2009年05期
[2]吴宗泽.机械设计手册（上册，下册）[M].北京：机械工业出版社，2002
挖掘机总体方案及液压系统设计
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)前言 (1)1 绪论 (2)1.1液压挖掘机在现代化建设中的作用 (2)1.2液压挖掘机的工作特点和基本类型 (3)1.2.1液压挖掘机的主要优点 (3)1.2.2液压挖掘机的基本类型及主要特点 (4)1.3液压挖掘机的发展概况 (5)1.3.1国外液压挖掘机目前水平及发展趋势 (5)1.3.2国内液压挖掘机的发展概况 (5)1.4 选题意义 (6)1.5 本次设计概述 (6)2 总体方案设计 (6)2.1 履带式液压挖掘机的组成 (6)2.2 设计依据 (7)2.2.1设计参数 (7)2.3 总体设计原则 (7)2.4 动力装置的比较与选型 (7)2.5 工作装置的比较与选择 (9)挖掘机总体方案设计及液压系统设计2.5.1反铲工作装置 (10)2.5.2正铲工作装置 (17)2.6 回转机构的选择 (18)2.7 传动方式的比较与选择 (18)2.7.1机械传动 (19)2.7.2液力机械传动 (20)2.7.3电力传动 (20)2.7.4液压传动 (21)2.8 行走方式的比较与选择 (17)2.9 总体几何尺寸的设计 (19)3 挖掘机液压系统概述 (22)3.1 挖掘机液压系统的基本组成及其要求 (22)3.2挖掘机液压系统的工作原理 (29)3.3 挖掘机液压系统的回路分析 (30)3.3.1限压回路 (30)3.3.2缓冲回路 (31)3.3.3节流回路 (32)3.3.4行走限速回路 (27)3.3.5合流回路 (28)3.3.6闭锁回路 (29)3.3.7再生回路 (30)4 挖掘机液压系统设计 (37)4.1 挖掘机的功用和对液压系统的要求 (37)4.2 挖掘机液压系统分析 (38)4.2.1 挖掘机的液压系统原理图 (38)4.2.2 液压系统分析 (39)4.3 液压元件的选用 (40)4.3.1泵.马达的选用 (40)4.3.2液压阀的选用 (41)4.3.3 液压缸的选用 (41)4.3.4 辅助元件的选用 (41)5 液压缸的设计计算和泵的参数计算 (43)5.1 铲斗液压缸设计算 (43)5.1.1 外负载计算 (43)5.1.2 液压缸结构尺寸计算 (44)5.1.3 液压缸强度计算 (46)5.2 泵的参数计算 (40)5.2.1泵的压力计算 (48)5.2.2泵的流量计算 (49)6 溢流阀的设计计算 (50)6.1 溢流阀的作用 (50)6.2 溢流阀的设计计算 (51)6.2.1 设计要求 (51)6.2.2 几何尺寸确定 (52)挖掘机总体方案设计及液压系统设计6.2.3静态特性计算 (54)7 设计工作总结 (62)8 技术经济分析 (54)致谢 (65)参考文献 (65)附录A (66)附录B (75)前言液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的土方机械。
履带式装载机的工作机构设计说明
履带式装载机的工作机构设计1 绪论1.1 装载机概述1.1.1 装载机简介装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支撑结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以与提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。
它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口和矿山等工程建设。
装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。
1.1.2 装载机的主要技术性能参数标志装载机的主要技术性能参数有铲斗容量、额定载重量、发动机额定功率、整机质量、最大行驶速度、最小转弯半径、最大牵引力、最大掘起力、最大卸载高度、卸载距离、工作装置动作三项和等。
铲斗容量：一般指铲斗的额定容量，为铲斗平装容量与堆尖部分体积之和，用 m3表示。
额定载重量：指在保证装载机稳定工作的前提下，铲斗的最大载重量，单位为kg 。
发动机额定功率：发动机额定功率又称发动机标定功率或总功率，是表明装载机作业能力的一项重要参数。
发动机功率分为有效功率和总功率，有效功率是指在29°C 和746mmHg（1mmHg=133.322Pa）压力情况下，在发动机飞轮上实有的功率（也称飞轮功率）。
国产装载机上所标有的功率一般指总功率，即包括发动机有效功率和风扇、燃油泵、润滑油泵、滤清器等辅助设备所消耗的功率。
单位为kw。
整机质量（工作质量）：指装载机设备应有的工作装置和随机工具，加足燃油，润滑系统、液压系统和冷却系统都加足液体，并且带有规定形式和尺寸的空载铲斗和司机标定质量（75kg±3kg）时的主机质量。
它关系到装载机使用的经济性、可靠性和附着性能，单位为 kg 。
最大行驶速度：指铲斗空载，装载机行驶于坚硬的地面上，前进和后退各档能达到最大速度，它影响装载机的生产率和安排施工方案，单位为 km/h 。
22吨液压挖掘机四轮一带设计选型
22吨液压挖掘机四轮一带设计选型作者：赵培松来源：《中国科技博览》2016年第07期[摘要]22吨液压挖掘机履带行走装置由“四轮一带”（即驱动轮、导向轮、支重轮、托轮以及履带），张紧装置和缓冲弹簧，行走机构，行走架等组成，本文介绍了该挖掘机“四轮一带”部分的设计选型过程。
[关键词]液压挖掘机四轮一带履带式行走装置中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0279-01一.履带板的设计选取1.履带宽度b的初步确定：同时，与的合理配合，对提高底盘的牵引附着性能也有较大的影响，通用的工程机械一般为，根据需要可适当调整。
基本满足要求。
所以，履带的宽度、支撑面的长度选择合适，即=600 mm=3460 mm2.履带节距履带节距，随自重的增大而线性增大，通常为：按我国履带式工程行走机构统图《四轮一带》规定，全部履带工程机械用四种节距：173、203、216、228.5，根据《液压挖掘机》P198页表7.1选取依据，本设计选取节距为203。
二.驱动轮的设计1.查《液压挖掘机》P198页表7.1确定取Z=23。
2.驱动轮轮齿的节距根据前述的相应的履带板的节距确定，。
这里驱动轮的齿数一般为奇数，这是因为工程机械上的链条在驱动轮上是隔一个齿啮合的，这样自动清除泥土的效果好。
这种间齿啮合的的驱动轮的Z是实际齿数的Z的一半；所以这样实际齿数Z最好为奇数，这样每转动两圈，驱动轮的所有齿都啮合一次，使用寿命长。
所以名义齿数Z=11.5。
3.驱动轮节圆半径，所以圆整取752mm。
所以，驱动轮的节圆半径为。
三.导向轮外径的确定履带接地角越小越好，为了使履带有一个向前滑动的趋势，一般导向轮直径略小于驱动轮直径，根据《液压挖掘机》P202页表7.3取导向轮外径D=650mm左右。
四.支重轮参数选取挖掘机重量是通过支重轮传给地面的，工作时，由于地面不平而常受冲击，支重轮的承载很大，本设计中采用构造图1形状的支重伦。
挖掘机工作装置的设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊三、履带式液压挖掘机工作装置设计图3.1 工作装置总体结构图工作装置的设计要满足任务书的要求以及结构上的合理，根据要求确定其结构方案，进而确定其各部件的尺寸以及铰点位置，最后还应对其作业尺寸和工作臂的强度以及挖掘力的大小进行校核，确保其满足要求。
一、确定工作装置的几何尺寸工作装置是液压挖掘机的重要组成部分之一，一般包括：动臂、斗杆、铲斗、连杆以及油缸等。
要使各参数合理协调，同时，要确保工作装置的作业尺寸能满足任务书的要求。
1．斗形参数的选择选择斗形参数时，一般考虑以下两个因素：（1）、转斗挖掘时尽量使挖掘阻力小些；（2）、转斗挖掘时尽量降低其挖掘能容量。
铲斗的四个主要参数为斗容量q，平均斗宽B，转斗挖掘半径R和转斗挖据装满转角2ϕ。
R、B及2ϕ与q之间有以下几何关系：┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊21(2sin2)2sq R B kϕϕ=-当q一定时最大挖掘阻力1maxW及转斗挖掘能容量E随着R的增大而下降。
但B和R大到一定程度，综合反映到2ϕ<90°后，1maxW和E下降渐缓，且B的增大，使附加载荷引起的对工作装置的扭矩和水平转矩随之增大全面考虑。
可取2ϕ=90°~100°，若2ϕ>100°则1maxW太大；若2ϕ<90°则B或R太大。
在q≦0.25m³时R和B对1maxW的影响差不多。
从能量的观点看，不论q如何，B对E的影响远远大于R，设计时应兼顾1maxW和E两方面，希望两者都小些，因此R和B两值不宜相差悬殊。
综合考虑，选取：2ϕ=98°，B=1.25，s k=1.25依据公式21(2sin2)2sq R B kϕϕ=-计算确定R=1.33m。
2．动臂及油缸铰点的布置11α及5l取值对挖掘机性能有影响。
履带式液压挖掘机之行走装置的设计及校核
1—行走制动阀 2—行走马达 3—行走减速机
5 / 24
2 图 5-9 行走机构的典型结构及其组成
8. 行走架
行走架一般由中间架与左右履带梁组成，根据其结构形式可分为 X 架（如图 5-10）与 H 架（如 图 5-11）。目前市场上又根据其下车宽度的是否变化分为固定式与伸缩式。
图 5-10 X 型行走架
8 / 24
轮，驱动轮下方与支重轮下缘要有一升变量，以防止刚性轨链在绕过导向轮时呈多角形的轨链节在 接地时顶起导向轮使整机摇晃，升变量为：
图 5-14 升变量示意图
δ≥
t 360 2 sin z
* (1 − cos α )
（5-9）
（9）行走相关计算 A、行走机构输出转速 n
n=
式中：
Q ηv i*q
1 2 9 3 4 5 6 5 2 7 8 1—螺塞 2—端盖 3—轴 4—轴套 5—浮动油封 6—浮动油封环 7—O 形圈 8—销 9—轮体
图 5-4 支重轮的典型结构及其组成
3. 托链轮
用于托起上部履带，防止其过度下垂。在托链轮的布置设计时，需考虑履带脱离驱动轮的离去 角和滑向引导伦的引入角，以减小履带运行过程时的内阻。托链轮的结构与支重轮类似，所以在有 些挖掘机上用支重轮来替代。挖掘机用托链轮的技术要求及规格尺寸可参考国家建筑工业行业标准 JG/T 58-1999《液压挖掘机 托链轮》以及生产厂家的技术标准。
5.1 履带式行走装置
履带式行走装置是国内外挖掘机市场上应用最为普遍的一种结构形式，其突出的优点是：牵引 力大，接地比压小，因而越野性能及稳定性好，爬坡能力强，且转弯半径小，机动灵活。 缺点：运行速度低，运行和转弯时功率消耗大，零部件磨损快，钢履带板易损坏路面一般只作 场地内部运行，长距离运行时需借用其它运输车辆。
(完整版)小型液压挖掘机的设计毕业设计
1 绪论1.1 本课题背景意义及目的液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。
它的工作过程是以铲斗的切削土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置开始下一次的作业。
因此液压挖掘机是一种周期作业的土方机械。
各类挖掘机在国民经济建设的许多行业被广泛地采用，如工业与民用建筑、交通运输、水利电气工程、农田改造、矿山采掘以及现代化军事工程等等行业的机械化施工中。
据统计，一般工程施工中约有60%的土石方量、露天矿山中80%的剥离量和采掘量是用挖掘机完成的。
小型液压挖掘机是指一般总重量在6t以下的挖掘机，因其体积小，主要应用于城市、相对狭窄的地区，替人力劳动，其用途广泛，主要作业是挖掘、装载、整地，用于城市管道、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。
它不仅体积小，机动灵活，且可附装各种工作装置，属多功能建设机械。
采用小挖掘机可以大大减轻人力的劳动，缩短施工周期。
为节省劳动力、减轻繁重体力劳动，提高劳动生产率、加快建设速度，保证工程质量和降低成本，采用机械化施工是根本的措施。
它对尽早发挥建设投资效果，促进国名经济的高速度发展有很大的作用。
随着我国基础设施建设的深入和在建设中挖掘机的广泛应用，挖掘机市场有着广阔的发展空间，因此发展满足我国国情所需要的挖掘机是十分必要的，即此次对液压挖掘机的研究具有现实意义。
而对于还在学习当中的我来说，这个课题能让我更深入地巩固和学习液压、机械原理、机械设计、机械绘图等方面的知识。
之前，对于这些知识的学习好像只是为了应付考试，根本就没有真正掌握这些知识。
但作为一个机械专业的学生，掌握好液压、机械设计、机械绘图都是很有必要的。
因此，现在我刚好借这个课题，去深刻的学习这些知识并加以综合运用，为工作打好基础，做好准备。
1.2 挖掘机的基本类型和液压挖掘机的主要特点挖掘机的类型与构造形式繁多，可按挖掘工作原理与过程、用途、构造特性等进行划分。
按工作过程可分为周期作业和连续作业两类，即通常简称为单斗挖掘机和多斗挖掘机。
液压挖掘机总体设计
对于一个具体的产品来说，为了突出某几方面的 要求可对这12项内容作适当选取。
三、液压挖掘机总体设计 的主要工作内容
总体设计是产品设计的关键，它对产品的技术性能、经济指 标和外观造型都具有决定性意义。总体设计是应用系统总体 技术、综合机械、液压、电子等关键技术，从整体目标出发， 分析系统的性能要求，综合、评价组合方案，实现系统整体 优化设计的过程。 系统总体技术包括：系统总体设计技术、系统总体集成技 术和总体支撑技术 此过程有二部分组成： 产品战略决策阶段 产品总体设计阶段
5、保养维护性 日常维护时间 ：日常维护时间少于1h。 维护方便性 ：各易损件维护、维修伸手可及；日常维护操 作简单、方便。 油脂润滑周期 ：工作装置润滑间隔时间500h以上。 6、操作舒适性 操纵力：手柄操作力≤25N，踏板操作力≤50N；操纵手感好， 省力。 冷暖空调：驾驶室正压设计配自动冷暖空调，风向风力可 调。 视野：保证前部视野、并兼顾左边、右边、后部，便于操 作观察。 座椅：座椅高低、前后，靠背倾角，扶手，承载皆可调节， 适用于不同操作手，先导手柄与座椅可相对前后移动。 音响：配置音响设备，减轻操作疲劳。
8、安全、环保性能 驾驶室周围安全性能：配备座椅安全带、防紫外线强化玻 璃、逃生窗、逃生锤、先导安全操作开关、回转开关、后 视镜。 驾驶室本体结构：按防倾翻、防落物要求设计；可提供防 倾翻、防落物附选装置。 机身：扶手、护栏、机罩防滑板齐全，安装可靠。 柴油机：排气管保护、防止可燃液体喷射于高温零件上的 防护装置。 动臂下降操作：柴油机发生故障或意外停机，可控制动臂 下降使铲斗着地。 安全标志：安全标志醒目，粘贴齐全。
4、性能参数 4.1、动力系统 柴油机尾气排放要满足欧Ⅱ（出口欧美地区的产品要满足 欧Ⅲ）要求，本机噪声不高于96dB。 20t以上挖掘机尽可能采用电控发动机，便于实现整机的 计算机控制。 额定发动机转速控制在2200r/min~1900r/min之间，选取 标准是，中小型不大于2200r/min，30t以上的中大型挖掘 机取2000r/min以下转速。在可能的情况下尽可能取小值。 4.2、液压系统 主溢流阀设定压力：中小型挖掘机≥26MPa ，20t级以上 机型≥32.4MPa 。 采用双泵双回路总（恒）功率控制或单（双）泵单回路负 荷传感系统。对于大于13t级的挖掘机还应有负（正）流 量控制及交叉功率控制及电液比例控制功能。 具有短时增压10%的功能 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要参照国内外著名品牌的先进机型，收集分析挖掘机的尺寸参数，性能参数，作业要求等相关资料。
以此为基础，进行对挖掘机的机械结构，液压系统，电气控制的设计等。
设计思路是从挖掘机总体的工作性能和动作要求入手，确定整机必要的性能参数并对整机的稳定性进行校核。
随后将对挖掘机工作装置的具体结构、基于单片机对柴油机油门控制系统进行设计并运用软件将其绘制。
关键词：液压挖掘机，总体设计，单片机，柴油机油门控制ABSTRACTAccording to the domestic and international famous brands of advanced type，collecting and analyzing the information of the hydraulic excavator about their size, performance parameters, operational requirements other relevant information. On this basis, I designed the mechanical structure, hydraulic excavator, electrical control system of hydraulic excavator and so on. The way to solve the task is on the basis of the function of the whole of the excavator ,calculated the performance parameters of the excavator and checked the stability of the excavator. Then I designed the structure of the platform of type excavator, desgin control system based on MCU（Micro Controller Unit），and use software to draw.Key words:Hydraulic excavator, overall design, micro-controller unit (MCU), control of diesel engine’s accelerator目录1 绪论 (01)1.1 液压挖掘机的工作特点和基本类型 (01)1.2 液压挖掘机的发展状况 (03)2 总体设计方案 (05)2.1 工作装置设计方案原则 (05)2.2 液压设计方案原则 (05)3 液压系统及元件的选型 (07)3.1 液压系统的工况分析 (07)3.2 挖掘机液压系统的回路分析 (08)3.3 系统初步计算和液压元件的选型 (11)4 挖掘机工作装置的设计 (14)4.1 反铲装置工作原理 (14)4.2 确定动臂、斗杆、铲斗的结构形式 (15)4.3确定动臂、斗杆、铲斗的铰点布置 (17)4.4 动臂、斗杆、铲斗机构参数选择 (21)5 行走部分参数选择 (28)5.1 最大牵引力计算 (28)5.2 行驶速度的计算 (29)5.3 挖掘机原地转弯能力校核 (29)5.4 爬坡能力校核 (30)5.5 履带平均接地比压计算 (31)6 回转机构参数计算 (32)6.1 对回转机构的基本要求 (32)6.2 转台回转机构的确定 (32)7 液压挖掘机的工作稳定性 (36)7.1 斗杆垂直于地面状态 (36)7.2 最大挖掘深度状态 (37)7.3 最大挖掘半径状态 (39)8 液压挖掘机控制系统设计 (41)8.1控制系统分析 (41)8.2 油门控制设计 (41)8.3 油门控制的软件设计 (45)结论 (49)参考文献 (50)致谢 (51)附录Ⅰ. 运用Matlab软件对挖掘机的挖掘力进行计算 (52)附录Ⅱ. 基于单片机柴油机油门制程序 (64)一绪论液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。
它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤、铲斗装满后提升、回转至卸土位置、卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。
因此，液压挖掘机是一种周期作业的土方机械。
液压挖掘机的应用与机械传动挖掘机一样，在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代化军事工程中都有着广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺少的一种重要机械设备。
在建筑工程中，可用来挖掘苦坑、排水沟，拆除旧有建筑物，平整场地等。
更换工作装置后，可进行装卸、安装、打桩和拔除树根等作业。
在水利施工中，可用来开挖水库、运河、水电站堤坝的基坑、排水或灌溉的沟渠，疏浚和挖深原有河道等。
在铁路、公路建设中，用来挖掘土方、建筑路基、平整地面和开挖路旁排水沟等。
在石油、电力、通信业的基础建设及市政建设中，用来挖掘电缆沟和管道等。
在露天采矿场上，可用来剥离矿石或煤，也可用来进行堆弃、装载和钻孔等作业。
在军事工程中，或用来筑路、挖壕沟和掩体、建造各种军事建筑物。
所以，液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用。
据建筑施工部门统计，一台斗容量1.0m3的液压挖掘机挖掘Ⅰ～Ⅳ级土壤埋，每班生产率大约相当于300～400个工人一天的工作量。
因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。
1.1液压挖掘机的工作特点和基本类型1.1.1液压挖掘机的主要优点液压挖掘机在动力装置之间采用容积式液压静压传动，即靠液体的压力能进行工作。
液压传动与机械传动相比有许多优点。
①能无级调速且调速范围大，例如液压马达的最高转速与最低转速之比可达到1000∶1。
②能得到较低的稳定转速，例如柱塞式液压马达的稳定转速可低达1r/min.③快速作用时，液压元件产生的运动惯性小，加速性能好，并可作调整反转。
例如电动机在启动时的惯性力矩比其平稳盍时的驱动力矩大50%，而液压马达则不大于5%，加速中等功率电动机需1s到数秒，而加速液压马达只需0.1s。
④传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动，操纵省力，易实现自动化控制。
⑤易于实现标准化、系列化、通用化。
基于液压传动的上述优点，液压挖掘机与机械传动挖掘机相比，具有下列主要特点。
①大大改善了挖掘机的技术性能，挖掘力大、牵引力大，机器重量，传动平稳，作用效率高，结构紧凑。
液压挖掘机与同级机械传动挖掘机相比，挖掘力约高30%，例如1.0m3液压挖掘机铲斗挖掘力120～150KN，而同级机械传动挖掘机只有100KN左右。
挖掘机在工作时的主要动作包括行走、转台回转和工作装置的作业动作，其中动作最频繁的是回转和工作装置的循环往复运动。
这种入选运动一般速度不高，而所需作用力却很大，要求在短时间内通过变速或换向来完成各种复杂动作。
机械传动挖掘机完成上述运动需通过磨擦离合器、减速器、制动器、逆转机构、提升和推压机构等配合来完成。
因此，机械传动挖掘力不仅结构复杂，而且还要产生很大的惯性力和冲击载荷。
而液压挖掘机则不需要庞大和复杂的蹭传动，大大简化了结构，也减少了易损件。
由于结构简化，液压挖掘机的质量大约比相同斗容量的机械传动挖掘机轻30%，不仅节省了钢材，而且降低了接地比压。
液压挖掘机上的各种液压元件可相对独立布置，使整机结构紧凑、外形美观，同时也易于改进或变型。
②液压挖掘机的液压系统有防止过载的能力，所以使用安全可靠，操纵简便。
由于可采用液压先导控制，无论驱动功率多大，操纵均很灵活、省力，司机的工作条件得到改善。
更换工作装置时，由于不牵连转台上部的其他机构，因此更换工作装置容易，而机械式挖掘机则受到提升机构和推压机构的牵连和限制。
③由于液压传动易于实现自动控制，因此现代液压挖掘机普遍采用了以微处理器国核心的电子控制单元（ECU），使发动机、液压泵、控制阀和执行元件在最佳匹配状态下工作，以实现节能和提高作业效率，同时还可实现整机状态参数的电子监控和故障诊断。
④液压元件易于实现标准化、系列化和通用化，便于组织大规模专业化生产，进一步提高质量和降低成本。
1.1.2液压挖掘机的基本类型及主要特点液压挖掘机种类繁多，可以从不同角度对其类型进行划分。
（1）根据液压挖掘机种类主要机构传动类型划分。
根据液压挖掘机主要机构是否全部采用液压传动，分为全液压传动和非全液压（或称半液压）传动两种。
若挖掘、回转、行走等几个主要机构的动作均为液压传动，则为全液压挖掘机。
若液压挖掘机中的某一个机构采用机械传动，则称其为非全液压（或半液压）挖掘机。
一般说来，这种区别主要表现在行走机构上。
对液压挖掘机来说，工作装置及回转机构必须是液压传动，只有行走机构有的为液压传动，有的为机械传动。
（2）根据行走机构的类型划分根据行走机构的不同，液压挖掘机可分为履带式、轮胎式、汽车式、悬挂式及拖式。
履带式液压挖掘机应用最广，在任何路面行走均有良好的通过性，对土壤有足够的附着力，接地比压小，作业时不需设支腿，适用范围较大。
在土质松软或沼泽地带作业的液压挖掘机，还可通过加宽履带来降低接地比压。
为防止对路面的碾压破坏、有些液压挖掘机还采用了橡胶履带。
通用通常，履带行走的液压挖掘机多为全液压传动。
轮胎式液压挖掘机具有行走速度快，机动性好，可在多种路面通行的特点。
近年来，轮胎式挖掘机的生产量日渐增长。
悬挂式液压挖掘机是将工作装置安装在轮胎式或履带式拖拉机上，可以达到一机多用的目的。
这种挖掘机拆装方便，成本低廉。
汽车式液压挖掘机一般采用标准的汽车底盘，速度快，机动性好。
拖式液压挖掘机没有行走传动机构，行走时由拖拉机牵引，（3）根据工作装置划分根据工作装置结构不同，可分为铰接式和伸缩臂式挖掘机。
铰接式工作装置应用较为普遍。
这种挖掘机的工作装置靠各构件绕铰点转动来完成作业动作。
伸缩臂式挖掘机的动臂由主臂及伸缩臂组成，伸缩臂可在主臂臂内伸缩，还可以变幅。
伸缩臂前端装有铲斗，适于进行平整和清理作业，尤其是修整沟坡。
1.2液压挖掘机的发展概况挖掘机械的最早雏形，主要用于河道。
港口的疏浚工作，第一台有确切记载的挖掘机械是1796年英国人发明的蒸汽“挖泥铲”。
而能够模拟人的掘土工作，在陆地上使用的蒸汽机驱动的“动力铲”于1835年在美国诞生，主要用于修筑铁路的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有170多年历史。
1950年，德国研制出世界上第一台全液压挖掘机。
由于科学技术的飞速发展，各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用，尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以节能、环保等方面有了长足的进步。