工作装置设计

SC60.8挖掘机工作装置设计

院系：机械工程系

班级：工机二班

姓名：仲婷

学号：20106990

指导老师：冯鉴

2013年5月1号

SC60.8挖掘机工作装置设计

目录

第一章整机参数 (1)

§1.1主要参数的选择 (1)

§1.2尺寸参数的选择 (3)

第二章工作装置设计 (1)

§2.1动臂机构 (2)

§2.1.1动臂机构参数选择 (2)

§2.1.2 校核动臂力矩特性 (3)

§2.3 铲斗机构的参数选择 (6)

§2.4最大卸载高度、最大挖掘深度和停机面最大挖掘半径的计算. 6 §2.5 挖掘力的计算 (8)

§2.6挖掘范围 (11)

§2.7铲斗斗齿安装形式

第三章主要结构件的校核 (10)

§3.1斗杆........................... 错误！未定义书签。

§3.2 动臂 (13)

§3.3连杆、摇杆和销轴 (14)

第一章整机参数

§1.1主要参数的选择

SC60.8挖掘机在动力性、操作性、可靠性及维修性等方面均贯穿了全新的设计理念。选用世界著名的发动机品牌---日本洋马发动机，与同类型发动机相比具有噪声小，油耗低等特点；工作装置采用3泵合流技术，工作效率要比国内同类配置产品高出约20%，因此高效率是其明显的一大优势；在设计初始就充分考虑了维护保养的方便性，打开后机罩就可以完成发动机的维护保养；通过与液压系统的匹配设计，整机的工作参数（挖掘力、牵引力）、工作范围达到了国内领先水平。以下是SC60.8挖掘机的参数：

标准斗容量q=0.22m3 机重G=5.75t 发动机功率P=35.5KW

§1.2 尺寸参数的选择

以液压挖掘机的机重为指标，用以下公式近似确定：

线尺寸参：L

i

=k li3G

面积参数：S

i =k

si

32

G

体积参数：V

i =k

vi

G

式中，k li，k si，k vi分别是各个线向、面积、体积尺寸经验系数，查《单斗液压挖掘机》表1-4。列计算后所得机体尺寸和工作尺寸数据在下表。

表1-1计算所得的单斗挖掘机机体尺寸和工作尺寸

名称尺寸（米）名称尺寸（米）

履带接地长度 2 轨距 1.56

司机室顶高 2.69 转台离地高0.7

尾部半径 1.7 机棚高 1.685

最小离地间隙0.36 履带宽 1.96

臂铰与油缸铰距0.548 履带总长 2.56

臂铰离地高 1.111 臂铰离回转中心0.37

前部离回转中心 0.60 动臂长度 3 斗杆长

1.63

铲斗长

0.45

第二章 工作装置设计

§2.1动臂机构

§2.1.1动臂机构参数选择

最大挖掘半径一般与动臂长、斗杆长和铲斗长的和值相等，按经验公式取其值()m 555.5925.063.133211

=++=++=l l l R

如图，CZF 代表动臂，FQ 代表斗杆。在三角形CZF 中，取：动臂弯角

︒==∠1201αCZF ，特性参数取

()2111/84.1l l k k ==，

()414233/2.1l l k k ==。

得：

()m 5720.1120cos 2.12-2.113cos 21l 2

1323141=︒

⨯+=-+==αk k l CZ

()m 886.1572.12.1k l 41342=⨯===l ZF

︒=⨯⨯-+=⨯⨯-+=∠--27)3

886.12572.13886.1(cos )2(cos 2221142241212421l l l l l ZFC

可得到，在图2-1三角形CZF 中，︒=∠33ZCF ，︒=∠8BCZ ，︒==∠252

αBCF

Z C

F

V

A

B

Q

图2-1

取︒==60,32.0114

αk

基本用于反铲。斗杆全缩时即FQ 最短时，CFQ ∠为最大

值，取为160°。考虑结构尺寸、运动余量、稳定性构件运动幅度等因素，取 6.11=λ ︒=30min 1θ

因：m i n

11m a x

14sin sin θλθ=

k 代入数据得：︒=164max 1θ

或 ︒=16max 1θ（舍）

又因： )21(

cos 2

21

min 1σ

ρσθ-+=- )21(cos 2

2121

max

1σ

ρ

λσθ-+=-

得： 65.2,27.3==ρσ

符合下列几何条件：

1

1,

1λρ

σ

σρ>+>+

令()765,,m 408.0l BC l AB l AC

====，A 点由底盘和转台结构决定，参考同斗

容积的其他挖掘机，取()()m Y X A A

88.0,m 89.0==

得：

()m 939.157==σl l ()m 08.1L 51min ==ρl ()m 728.1L min 11max 1==L λ

这样，动臂机构的全部参数初步选出。 §2.1.2 校核动臂力矩特性

一、最大挖掘深度时动臂油缸的闭锁能力X

F 1足以克服正常挖掘阻力J

F 1

即：

()

C J G X Y H F M L l l F +≈+max 11min

1min 1571sin θ

式中为工作装置重量在c 点的力矩。工作装置重量按参照表估计如下表所示： 表2-1工作装置重量估计值

动臂 1G

斗杆 2G

铲斗 3G

斗杆缸 4G

铲斗缸 5G

连杆摇杆

6G

动臂缸

7G

223

179

86

55

51

17

55