设计课题:微型挖掘机的设计.ppt

3kN微型装载机设计【4张图纸】【优秀】【Word+CAD全套设计】

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编号:447180    类型:共享资源    大小:13.08MB    格式:ZIP    上传时间:2015-07-03 上传人:小*** IP属地:福建
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kn 微型 装载 设计
资源描述:

目录

中文摘要……………………………………………………………… 3

英文摘要 ………………………………………………………………4

正文

1行走装置 ………………………………………………………… 7

1.1构造和传动形式 ………………………………………………7

1.2行走系的设计…………………………………………………… 8

1.3四轮一带等有关参数的初步确定和行走结构布置………………8

2回转装置 …………………………………………………………… 9

2.1滚动轴承式回转支承 …………………………………………10

2.2回转机构  …………………………………………………… 11

2.3转台 …………………………………………………………… 12

3工作机构设计 ………………………………………………………15

3.1装载工作对工作机构设计的要求 ………………………………15

3.2履带式挖掘机工作机构的类型的综合分析和选用 …………16

3.3铲斗 ………………………………………………………………18

3.4工作机构连杆系统的尺寸参数设计 ……………………………19

3.5工作机构的强度计算 ………………………………………… 25

3.6转斗油缸和举臂油缸的设计 ………………………………… 28

结论 ………………………………………………………………32

谢辞  ………………………………………………………………33

参考文献 …………………………………………………………34

附录  ………………………………………………………………35

中英文翻译及原文 …………………………………………………35

翻译 …………………………………………………………………35



摘       要

本文设计的是一种微型挖掘机,作在为工业、民用上有特殊用途的装载机械,它可以用于煤矿井下狭小空间的清理、装载、运输等工作,也可以用于冶金、矿山、隧道建设等场合的挖掘装载工作。在本设计中,通过对国内外现有技术的了解和分析,利用任务书上所给定的挖掘机铲斗额定装载载荷,先计算出铲斗的斗容,而后选用标准容量的铲斗,根据所选出的标准铲斗,计算出挖掘机的最大铲取阻力、最大卸载高度、最小卸载距离等一些设计所必需用到的量。通过对工作机构上九个铰接点位置的确定来设计出动臂的模型及动臂上各点的受力,然后计算出举臂油缸和转斗油缸的内径、活塞杆的杆径,选出标准的液压缸。根据转台以上部分的重力计算选择马达和滚动轴承,然后设计出相应的行走装置。

关键词:铲斗、液压缸、动臂、挖掘机


Abstract

What this text design is a micro-excavator which has special use in the fields of industry and agriculture. It can work in a narrow and small place to clean carry and transport the stones and it can be used in metallurgy, digging mine and tunnel construction as well. By consulting the latest professional technology and theories, taking account of the practical need of the market and making use of the given rated weight from the task paper, I firstly calculate the capacity of bucket and then select standard bucket data to calculate some essential data such as the largest scooping resistance, the largest unloading height and the largest unloading distance, etc. Through the position of nine attachment points in the system I initially design the arm model and the force of all points. By analyzing the force of the tow important points, calculate the diameter of the raising arm cylinder and the turning bucket, and the diameter of the piston pole, and the distance of travel of the piston, then select the standard cylinder.

 According to the gravities of the above parts, calculate and select the motor and the roll over the bearings. Then design the device of the walk

Key words: bucket ,cylinder, the moving arm ,excavator


内容简介:
设计课题:微型挖掘机的设计,辅导老师:薛家国设计人: 汪利兵,一、绪论,挖掘机械包括各种类型和功能的挖掘机,有单斗挖掘机和多斗挖掘机两类。其共同特点是铲斗按照一定顺序、间歇或连续地进行挖掘、装载、卸载和整机移动。由于机械具有许多优点,在土方施工中得到广泛应用。 单斗挖掘机是一种利用单个铲斗挖掘或装载土壤或石块的机械,广泛应用在建筑施工、筑路工程、水电建设、港口工程、农田改造、国防工事的土方施工和露天矿场的采掘作业中,对减轻繁重的体力劳动、加快施工速度、实现土方工程机械化、提高劳动生产率起了很大的作用 。,我设计的是一种微型单斗挖掘机,该挖掘机可用于煤矿井下狭小空间的清理、装载、运输工作,也可以用冶金、矿山、隧道建设等场合的工作。这类挖掘机的工作效率约为人工的6倍以上,使用这类挖掘机进行清理、运输可为煤矿的安全生产提供有利的保障。,本设计包括挖掘机的回转装置、行走装置、工作装置的设计计算,以工作装置的设计计算为重点,设计的程序和过程如正文所示。,二、设计方案论证,1、行走装置的选择,按结构特点液压挖掘机行走装置可分为履带式和轮胎式两大类. 履带式行走装置牵引力大,接地比压小,因而越野性能好,爬坡能力大,且转弯半径小,机动灵活,获得广泛应用.但运行和转弯时功率消耗大,零件磨损快,履带板医损路面,故一般仅作场地内部运行,长距离运行时需借助其它车辆.,轮胎式行走装置运行速度快,机动性能好,运行式轮胎不损坏路面,因而在城市建设中很受欢迎.缺点是接地比压大,爬坡能力小,挖掘作业时一般需要专门支腿以确保机身稳定,运行时要受桥梁的容许负荷限制,目前还限于斗容1立方米以下的挖掘机采用. 因本人设计的是一种微型挖掘机,故综观两种行走装置的优点和缺点,应采用履带式行走装置.,2、工作机构类型的选择,综合国内外履带式挖掘机工作机构的形式,主要有7种类型的连杆机构,按构件数不同可分为三杆、四杆、五杆、六杆、八杆连杆机构;按输入和输出杆是否相同,又可分为正转(同向)和反转(反向)连杆机构。,(1)正转八杆机构 (2)转斗油缸前置式正转六杆结构 (3)转斗油缸后置式正转六杆机构 (4)转斗油缸后置式反转六杆机构 (5)正转四杆机构 (6)正转五杆机构 (7)动臂可伸缩式三杆机构,反转六杆工作机构能比较全面地满足转载工作要求,所以我所设计的微型挖掘机就采用了这种工作机构。,三、设计计算部分,1、回转装置 回转装置由转台、回转支承和回转机构组成,如图所示,(1)滚动轴承式回转支撑,滚动轴承式回转支承由内、外座圈,滚动体,隔离体,密封装置,润滑装置和连接螺栓等组成 回转支承按滚动体形式有滚球和滚柱,按滚动体排数有单排、双排和多排;按滚道形式有圆弧曲面、平面和钢丝滚道等。常用的有单排滚球式、双排滚球式、单排交叉滚柱式和组合滚柱式四种。 结合本人所设计的微型挖掘机回转机构的特点,可采用单排交叉滚柱式。,(2)回转机构,传动方式及其特点:液压挖掘机回转机构的回转时间约占整个工作循环时间的50%70%,能量消耗约占25%40%,回转液压油路的发热量约占液压系统总发热量的30%40%,因此合理的确定回转机构的液压油路型式和结构方案,正确选择回转机构参数,对提高生产率和功能利用率,改善司机的劳动条件,减少工作装置的冲击等都是具有重要的意义的。,对回转机构的基本要求是:(1) 在回转力矩和角加速度不超过允许值的前提下,尽可能缩短回转时间;(2) 回转是工作装置的动载系数不应超过应许值;(3)回转能量损失最小,2、行走装置,(1)构造和传动方式 履带行走装置由四轮一带(即驱动轮2,导向轮7,支重轮3,托轮6,以及履带1,如图所示),张紧装置4和缓冲弹簧5,行走机构11(包括底架10,横梁9和履带架8)等组成.如图:,3、工作机构的设计,工作机构是履带式挖掘机上直接实现铲装物料的装置,它的结构和性能都能显著地影响着整机的工作尺寸、性能参数、发动机功率及生产率。因此,这部分设计是我这次设计课题的重点。 我设计的挖掘机的工作机构的基本结构如下图所示,它由铲斗1、动臂2、连杆3、摇杆4、转斗油缸5、举臂油缸6等组成。整个工作机构铰接在车架7上。 基本结构如图:,(1)装载工作对工作机构设计的要求,履带式装载机工作过程 履带式装载机是一种装运卸作业联合一体的自行式机械,它的工作过程由5种工作状态或工况组成:(1)工况1插入状态 动臂下放,铲斗放置地面,斗尖触地,铲斗前壁对地面呈3度到5度前倾角;开动挖掘机,铲斗借助机器的牵引力插入料堆。(2)工况2铲装状态,工况1以后,转动铲斗,铲运物料,待铲斗口翻转至水平位置为止。(1) 工况3重载运输状态举升动臂,将工况2之铲斗升高到适当位置(以斗底离地的位置不小于最小允许距离为准),然后驱动挖掘机,载重驶向卸载点。(2) 工况4卸载状态 在卸载点,举生动臂使铲斗至卸载位置,翻转铲斗,向运输车或固定料厂卸载;卸毕,下放动臂,使铲斗恢复到运输状态。(3) 工况5空载运输状态 卸载结束后,挖掘机由卸载点空载返回装载点。,履带式挖掘机工作机构设计要求,(1)生产率高(2)插入和铲取能力大,能耗小;(3)结构和工作尺寸适应生产条件需要;(4)零部件受力状态良好,强度和寿命合理;(5)结构简单紧凑,制造维修容易,操作使用方便;(6)合理选取铲斗的结构和尺寸,以减小工作阻力,达到满载卸净、运输平稳,(2)铲斗设计(3)工作机构连杆系统的尺寸参数设计 机构分析 设计方法 尺寸参数的图解法(4 机构的受力分析及计算 外载荷计算,如下图所示,挖掘机铲装工作时,斗尖上可能产生的最大(极限)插入阻力和最大(极限)铲取阻力分别为Fin和Fsh。最大插入阻力的计算Fin=9.8k1k2k3k4BL-1.25式中 Fin铲斗插入阻力,Fin为N k1物料的块度与松散程度系数 K2物料的性质系数,K3物料堆高系数 K4铲斗的斗形系数 B铲斗宽度,B为cm L铲斗一次插入深度,L为cm取k1=1, K2=0.14, K3=1, K4=1.2,B=73.2cm,L=20cm则Fin=5097.2N,最大铲取阻力Fsh的计算 工作机构各构件受力分析 转斗油缸及举臂油缸的设计计算,4、结论,经过一个学期的努力,终于初步设计出了微型挖掘机。由于水平有限,所以所设计出来的产品比预想的要差,但工作装置还是能达到预期的效果,如铲斗能够由转斗油缸控制,由摇臂和连杆来实现它的自由铲取和翻转;举升油缸能够实现动臂的自然上升和下降,但毕竟是初步设计,加上以前对该课题了解的不是很多,因此产品中存在的问题还是有的,比如在确定动臂上几个铰接点的位置是,使人为地定下来 的,难免会产生误差,所以所产生的效果不一定很好。,虽然我对挖掘机机体的动力源地设计不是很具体,但我也有一些见解和主张,在此仅供参考。由于微型装载机多数为电
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