某20t多功能挖掘机液压设计开题报告

需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）题目：某20t多功能挖掘机液压 系统设计2018年 12 月 15 日1毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景、研究意义 挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中。由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作复杂，故采用液压传动系统，与传统传动技术相比，液压技术具有能量密度高配置灵活方便调速范围大工作平稳且快速性好易于控制并过载保护易于实现自动化和机电液一体化整合系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，在工作时，能够实现各个元件动作的高效配合。本文设计一种20t多功能挖掘机液压系统，来自工程实践，具有很高的实用价值，同时能更好地将机械、液压传动内容运用到实际工程设计中，培养实际工程设计的能力，具有十分重要的意义。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。为了更好的设计本20t多功能挖掘机液压系统，使挖掘机满足技术指标，满足多种功能，明确各个机构的构成，液压机构的工作原理，紧密结合机械设计制造及自动化专业的相关基础技术和专业技术，锻炼综合应用液压传动、机械制造工程、机械设计、机械CAD等基本专业知识解决工程实际问题的能力以及独立工作的能力具有积极的促进作用，提高实际工程设计的技能。1.2国内外相关研究情况1.2.1国外挖掘机研究进展从20世纪60年代液压传动技术开始应用在挖掘机上至今，挖掘机液压系统己经发展到了相当成熟的阶段。目前国际上先进的挖掘机产品的额定压力大都在30MPa以上，并且随着材料科学技术的进步，有朝着更高的压力甚至采用超高压液压技术方向发展的趋势；流量通常在每分钟数百升；功率在数百千瓦以上。如德国Orensttein&Koppe制造的目前世界上首台最大的RH40。型全液压挖掘机，铲斗容量达42m3,液压油源为18台变量轴向柱塞泵，总流量高达10200L/min，原动机为2台QSK60柴油发动机，总功率高达2014kW,由于液压挖掘机经常在较恶劣环境下持续工作，其各个功能部件都会受到恶劣环境的影响.系统的可靠性日益受到重视。国外推广采用有限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并将疲劳损伤累积理论断裂力学、有限元法、优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机强度研究方面，不断提高设备的可靠性。美国提出了考核动强度的动态设计分析方法。日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性信息处理系统使液压挖掘机的运转率达到85%-95%，使用寿命超过1万小时。近几年来，随着液压挖掘机产量的提高和使用范围的扩大，世界上著名的挖掘机生产商纷纷采用各种高新技术，来提高自己挖掘机在国际上的竞争力，主要表现在五个方面: 液压系统逐渐从开式系统的转变；系统的节能技术成为研究的重点； 系统的高压化和高可靠性发展趋势日益凸显；系统的操纵特性上升到很重要的地位；液压系统与电子控制的结合成为潮流。1.2.2国内挖掘机研究进展我国从1967年开始自行研制液压挖掘机，早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WY100、贵阳矿山机器厂的W4-60、合肥矿山机器厂的WY60等；到20世纪70年代末80年代初，长江挖掘机厂和杭州重型机械厂分别研制成功了WY160和WY250等液压挖掘机产品；从1994年开始，美国、日本的神户制钢所、韩国以及德国的公司先后在中国建立了中外合资、外商独资挖掘机生产企业，生产具有世界先进水平的多种型号和规格的液压挖掘机产品。近年来我国经济增长迅速，液压挖掘机市场需求不断扩大，同时国内还有众多的企业也在生产液压挖掘机，但在生产规模、品种、质量等方面与国外大公司相比还有一定差距。我国挖掘机行业整体发展水平较国外缓慢，在挖掘机液压系统方面的理论还比较薄弱。国内大部分挖掘机企业在挖掘机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础，但由于采用传统液压系统的挖掘机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差，因此传统液压系统的挖掘机在国内市场上基本失去了竞争力，取而代之的是采用各种高新技术的国外挖掘机产品。中国挖掘机发展发展的20多年来，已经有了一些知名的品牌，像三一、柳工、玉柴、山河智能、福田，徐挖、雷沃等品牌挖掘机。他们的产品各具特色，而且受到越来越多用户的认可。但先进的挖掘机液压系统生产技术都被国际上一流的生产企业垄断，国内企业在该领域无法独立制造出性能优异的挖掘机，绝大部分的市场份额都被国外各种品牌的挖掘机所占据。以20t级的中型液压挖掘机为例，国产20t级挖掘机大多数是欧洲80年代初的技术，同90年代初以来在国内形成批量的日本小松、日立、神钢以及韩国大宇、现代等机型相比，其主要差距柴油机功率偏低，液压系统流量偏小，液压系统特性差，导致平台回转速度低，行走速度低，各种性能参数均偏小，整机性能和作业效率较国外偏低。2 课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法及措施2.1本课题研究的主要内容（1）设计多功能挖掘机的结构与工作原理；（2）确定挖掘机的工况和液压系统的方案；（3）挖掘机液压系统的液压站、工作装置液压系统设计；（4）回转装置、行走系统液压系统的设计； 2.2研究方案及措施挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。本设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机工作装置和液压系统。本设计选择国内的质量和技术性能都接近设计要求的1620t挖掘机作为参考，并在此基础上研究国外的先进机型，设计出挖掘机的基本结构、液压系统原理图，以及相应的部件图和零件图，采用AutoCAD绘制各部分图形。 (1) 挖掘机液压系统技术发展动态的分析研究大量搜集国内外挖掘机液压系统方面的相关技术资料，系统了解挖掘机液压系统的发展历史。分析总结挖掘机液压系统方面的研究现状和技术发展动态。 (2) 挖掘机结构与工作原理挖掘机工作装置主要有动臂、斗杆和铲斗，斗杆有整体式和组合式两种，大多数挖掘机斗采用整体式斗杆，当需要调节斗杆长度或杠杆比时采用更换斗杆的办法，或者在都赶上设置2-4个可供调节时选择的与动臂端不铰接的孔。由于工作半径、最大高度和最大深度的不同工作装置都有不同的参数。通过计算算出一个工况的工作参数，再通过编程算出各个工况的工作参数。(3) 挖掘机的工况和液压系统设计液压挖掘机的工作循环为：挖掘满斗回转卸载的复合动作，分析每个工况下各执行机构的动作。挖掘机液压系统设计要求:动力要求和操纵要求；在分析研究了挖掘机液压系统的基础上，根据设计要求，设计一套单斗挖掘机液压系统。 (4) 挖掘机液压系统的液压站、工作装置液压系统设计液压系统基本回路是由一个或者几个液压元件有机连接而成的，液压系统是由基本回路组成的一个有机整体，主要包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速回路和节流限速回路、行走限速回路和锁紧回路等，是组成挖掘机液压系统的单元，通过这些回路就可以使得液压机械实现一些特定的功能。主体工作：设计多功能挖掘机的结构与工作原理，确定挖掘机的工况和液压系统的方案，设计挖掘机液压系统的液压站、工作装置的液压系统；设计回转装置、行走系统液压系统，并绘制相关图纸，液压挖掘机的工作运动简图如图1所示，挖掘机的液压系统原理图如图2所示。 1动臂升降 2斗杆收放 3铲斗装卸 4转台回转 5整机行走图1 液压挖掘机的工作运动图2 挖掘机液压系统原理图 第12周 查阅资料，熟悉相关软件，了解课题背景及发展，撰写开题报告； 第34周 总体方案设计，绘制挖掘机机构简图，分析工作原理； 第56周 确定挖掘机的工况和液压系统的整体方案；第78周 设计部分装置的液压回路； 第910周 绘制图纸，准备中期答辩；第1112周 撰写毕业论文；第1314周 论文修改；第15周 准备毕业答辩。 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日参考文献1 许福玲，陈尧明，液压与气压传动第三版.北京：机械工业出版社2007.5（2011.6重印）2 张世亮.液压与气压传动.北京：机械工业出版社，2006.23 毛卫平.液压阀.北京：化学工业出版社，2009.44 臧克江.液压缸.北京：化学工业出版社，2009.105 许贤良.液压缸及其设计.北京：国防工业出版社，2011.86 初长祥.挖掘机液压系统及其控制(上)J.工程机械与维修,2004.87 DavisJR.Aluminumandaluminumalloys.ASMspecialtyhandbook;1996.8 彭晓，周志鸿.挖掘机液压系统的分类与比较J.液压气动与密封,2011.29 方旭东.液压挖掘机中负荷传感系统的分析与计算J.同济大学学报,2001.910 刘会英，于春生主编.机械设计基础，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，199711 杨帮文.液压阀和气压阀选型手册.北京：化学工业出版社,2009.412 陆一心.液压阀使用手册.北京：化学工业出版社，2009.1 13 张利平.液压气动设计手册.北京：机械工业出版社，1997.614 王益群，高殿荣.液压工程师技术手册.北京：化学工业出版社，2009.1115 张利平.液压控制系统设计与使用.北京：化学工业出版社，2013.316 Li Kuixian, Pe