小型挖掘机液压系统设计.doc

临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计届 分类号：TG502 单位代码 ：10452 本科专业职业生涯设计面对未来 接受挑战小型挖掘机液压系统设计姓 名 学 号 年 级 专 业 系（院） 指导教师 年 月 日1目录第一部分1面对未来 接受挑战11 自我分析12 就业前景23 职业选择34 与职业选择目标的差距和措施45 结语4第二部分5小型挖掘机液压系统5摘 要5ABSTRACT61 绪论71.1 小型液压挖掘机简介及其发展71.2 液压挖掘机的主要优点81.3 本文拟达到的要求82 液压挖掘机液压系统设计92.1 液压挖掘机结构及名称92.2 液压挖掘机工作原理92.3 液压挖掘机对液压系统的要求92.4 设计液压原理图102.5 液压系统特殊部件作用112.6 液压系统工作原理简述123 液压系统的主要参数133.1 液压挖掘机整机质量的确定133.2 液压系统回转装置参数133.2.1 平台启动力矩133.2.2 平台转动惯量143.2.3 回转平台最大转速的确定143.2.4 回转液压马达的选用153.3 液压系统行走装置参数153.4 液压系统各液压缸参数163.4.1各油缸理论最大挖掘力的确定163.4.2 各液压缸实际作用力的确定183.5 液压泵参数194 液压系统计算204.1 确定液压系统的工作压力204.2 确定液压缸的主要参数和工作压力204.3 液压马达所需流量214.4 确定液压马达的排量和工作压力214.5 液压泵流量和输入功率的确定214.6 发动机功率的确定225 小结23参考文献24谢辞25第一部分面对未来 接受挑战在现今的这个弱肉强食的竞争社会，职业生涯规划不仅给予我们更多的空间来实现我们的理想，也让我们拥有更多的方式去丰富我们的未来。生命是有限的，我们不能让这仅有的几十年生命匆匆流过，所以我们更要好好的去规划它们，让它们变得更丰满、充实、多姿、多彩。1 自我分析我的性格开朗、活泼。很积极向上，是乐观主义者，遇事都会从其好的一面观察，每天都会用微笑与别人打招呼。对事情大多抱有乐观态度。对挫折的承受力很差，对于成败看得很重，但大多数时候只是自己心里暗暗较劲。任何事情，只要我决定去做，就一定会尽自己最大的努力。业余时间喜欢听轻音乐。有时会与同学聊天，谈论一些稍有哲理性的问题，交流一下对问题的看法，或者讨教一些待人接物的方法；有时会独自一人多躲在安静的环境中思考问题，反思自己，哪些做对哪些做错，以及如何完善自己的人格和关注心理健康。懂得开导自己，并以己推人。己所不欲勿施于人，己所不乐勿加于人。待人真诚，很体贴别人，喜欢帮助别人。专业知识，专业技能掌握牢固，且对本专业知识的学习怀有极大的热情。性格属稍偏内向，安静型，心思细腻，做事认真，考虑问题比较细致。有较强的逻辑思维能力和发现问题、分析问题和解决问题的能力。生活态度比较积极，善于发现事物和环境积极的一面。待人真诚，有责任心、爱心，并且喜欢做相关的工作。善于短期职业规划，而且能很好的完成计划任务。喜欢能让自己静下心来的工作环境，能自己控制、安排的工作，不需要跟很多人打交道的工作竞争意识不强，对环境资源的利用不够主动，也就是与环境的交互能力不够，抗压力能力不强。与人交往和沟通能力欠缺，口语表达能力也不够好，与人交谈时沟通不利，表达不清楚、解释问题抓不住重点、谈吐条理不清。怀疑自己的交往和沟通能力和口语表达能力，以致丧失许多锻炼自己的机会。做事不过果断，尤其事前作决定的时候瞻前顾后，老是犹豫不决，没有很大的恒心。组织管理人员的能力和经验欠缺。不善于长期规划，制定的计划经常会被打破。往往没什么太大的主见，自己的意志往往随着大部分的人走，就是所谓的“随风倒”。但这也恰恰是我的一个优点，就是能很快的适应周身的环境。能够在短时间内和大多数人搞好关系可能是我与生俱来的能力吧。性格中的外向往往体现于认识的熟知的人，但是仅仅是刚刚认识的人，若是我自己爱好的，也会去上前表达自己的欣赏之情。不过到了关键的场合，譬如在公共场合发表讲话，或是进行正式的头脑风暴，我想我可能就不太会表达自己了。秉着一个“船到桥头自然直”的处世态度，往往将许多非常有压力、紧迫感的事情化小，而且慢慢的看开、看淡，这也是我好心态的一个体现，所以尽管未来有着就业的压力，但我相信，只要自己有着积极地态度，乐观的志向，成功就在眼前。对于某一件事情，我会花费很多心思去，要么则不做，要做就要做得最好，这是我对做事情的一种态度，我觉得三心二意的去做某些事，尽管成功了，也不会从中学到什么，所以一切不要只追求结果，过程更加的重要。学习或是工作，亦是如此。它们是需要用持久耐力、坚持不懈的意志去做，不能放下心的去学习或是工作，将一事无成。只要你做了，就不会后悔，尽管没有得到想象的结果。2 就业前景对于现在的大学生来说，不仅是缺少工作经验，而且没有一定的社交能力，尽管在过去的将近20年里一直在学习那些所谓的知识，但是能够在以后工作上用到的，少之又少。这也就对自己将来何去何从开始担忧了。对于今年的就业前景来看，不怎么乐观，每年都有前一年遗留下来的还未就业的大学生和我们刚刚毕业的竞争，这也对缺少一年的锻炼的我们更加的不利了。机械行业是为各行各业制造并提供机械设备和电器装置的部门，被誉为“国民经济的装备部，它也是提供就业岗位的大户。这一行业中，国有大中型企业居多，由于过去没有按市场经济组织生产，致使生产与市场脱节，同时这些老企业历史包袱沉重。冗员过多，经济效益普遍不好。所以近几年机械行业在人们心目中的地位大打折扣。尽管如此，由于机械行业的重要性和庞大规模，机械类大部分专业毕业生在人才市场上仍属“热销”人才（原机械类16个专业调整后合并为“机械设计制造及其自动化”。“材料成型及控制工程”、“工业设计”、“过程装备与控制工程”四个专业）。人们预测，机械类人才今后仍会有较大需求。高层次技术人才将成为各企业争夺的对象。机械行业要走出目前效益下滑的困境，必须要实现三个转变：一是由单纯的为国民经济提供装备产品，转向既是“装备”又是大众消费品和服务类产品；二是由过去的以生产技术为中心逐渐转向满足市场，以市场导向为中心；三是由单纯为工业服务转向扩展到农村市常要实现这三个转变，必须对人力资源结构进行调整和开发，以适应其要求。目前的机械行业人员结构是两头小，中间大，就是产品的开发人员与销售人员少，而中间生产环节人员比重过大。销售人员摸不准市场行情，开发人员不能开发出适销对路的产品，生产过剩必然导致产品积压。因此，必须让中间庞大的生产队伍消肿，增大开发与销售人员的队伍。目前机械行业最缺的人才：一是复合型管理人才，即既懂技术又懂管理，能按市场经济规律组织产品生产，把握企业方向的高级人才；二是具有创新意识的高级技术人才；三是既懂技术又懂营销，了解市场行情，又能改进、设计开发产品的人才；四是高级技工。机械行业毕业生总体需求较大，而且相当一部分的工程技术人员缺口较大。最为缺的是数控机床专业技术人员。机械行业的很多企业均已进行现代生产技术CIMS系统方面的技术更新与改造，数控机床、加工中心等先进设备逐步替代原有的生产设备，企业生产一线的原有技术工人已不能满足数字化设备操作与维护的要求，急需数控技术应用方面的高级技术人才。从国外引进先进的数控机床，却没多少人会操作。而国内高校的机械类专业都还在讲授“齿轮传动”，这也说明了机械专业一些课程内容陈旧，跟不上时代要求，亟待更新。目前全国只有南京机械专科学校和华北航天工业学院设有数控机床专科，本科层次数控机床人员几乎没有。具有开发能力的数控人才成为各企业争夺的目标。机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。铸造、热加工专业（现并入调整后的“材料成型及控制工程”专业）由于条件相对艰苦，一直是学生报考和择业的冷门。很多企业的一些车、钳、铣、电等岗位技术工人得不到补充，艰苦岗位不得已聘用了不少农民合同工。从机械行业发展来看，印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域，该行业将进一步向机光电一体化发展，向光加工、环保这样的新兴领域拓展。虽然目前机械行业境况不佳，但经过国有企业的改革，经过产业结构的调整与人力资源的配置优化，一旦跟上市场经济和信息时代的步伐，定会显示出强大的生命力，经济效益也会回升。国家重点发展产业，大中型企业，既是青年人事业发展的巨大舞台，同时在就业形势日趋严峻的今后几年，还将在环境稳定及社会福利保障等方面显示出它的优越性。3 职业选择机械工程师。我的目标是成为一名机械工程师，为了我的职业理想。第一个五年内我要好好努力，首先要提高自己的外语水平和计算机水平，外语要到专业四级，计算机到国家三级，同时抓紧每个实习机会，锻炼自己的动手能力，同时要结交更多的朋友，为自己结下更好的关系网络。参加工作后要扎实吸取工作经验，为将来实现目标打下良好基础。第二个五年内，我希望要进入一家实力雄厚的公司，从事机械设计设计的工作，在这五年里，要学习企业文化，适应企业的工作方式，尽可能向前辈牛人学习经验。第三个五年内，我要成为一名成熟的机械工程师，能够坦然面对各种任务，我要努力从各种渠道学习机械知识，从各个方面提高自己的专业知识。第四个五年内，我要进入公司的核心研发团队，成为能够参与策划公司重大政策及研发项目并亲自主持的。这个时间段要努力工作，拿出能够让公司对我刮目相看的成果。4 与职业选择目标的差距和措施想成为一名机械工程师，还有很长的一段路要走了。首先是专业知识，目前来看，我所学的知识简简单单的基本知识，而且还会遗忘。已经学过的不记得，没学过的更是一点都不了解，这就构成了专业知识完全匮乏，化有为无得状态了。而且缺少实践的过程，毕竟书上讲的都是死的东西，真正运用起来还是力不从心，遇到突发事件更是措手不及。所以在以后的空暇时间里，多看专业书，更多的要花时间去实践，只要想的出来，就能有解决的办法。5 结语“心动不如行动”这很像一条广告语，但对于现在的我来说，真的是要行动起来了，不能光说不错，做行动的矮子我可不乐意。也不想被批评“光说不做假把式”，所以要从现在开始，面对未来，接受挑战，未来不是梦，只要你勇敢去冲！第二部分小型挖掘机液压系统设计摘 要本次毕业设计课题是小型液压挖掘机的液压系统。设计思路是根据液压挖掘机各部分的动作要求，参照同类型其他液压挖掘机来设计。液压系统图采用AutoCAD2008绘制。小型液压挖掘机主要由结构件、覆盖件、行走装置、回转装置、液压系统、动力系统、电器系统等部分构成,最关键核心的是液压系统和动力系统。本文对小型液压挖掘机做了简要介绍，分析了液压挖掘机的主要动作，并根据动作要求设计了挖掘机的液压系统。同时对回转装置、行走装置和各液压缸的参数进行初步估算。此液压系统采用液压先导控制，性能可靠，操纵强度低。关键词：液压系统；回转装置；行走装置；液压缸ABSTRACTThe subject of graduation design is a small hydraulic excavator hydraulic system. Design concept is based on the various parts of the movement of hydraulic excavators requirements, taking into account the other same type hydraulic excavator design. Hydraulic system diagram used AutoCAD2008 drawing. Mainly by the structure of small hydraulic excavator parts, covering parts, walking devices, rotating equipment, hydraulic systems, power system, electrical system parts, the most critical core is the hydraulic system and power systems. In this paper, a small hydraulic excavator gives a brief introduction, analysis of the major movements of hydraulic excavators and in accordance with movements to design the excavator hydraulic system. The same time, rotating equipment, walking equipment and the hydraulic cylinder parameters initial estimates. The hydraulic system adopts the hydraulic pilot control, reliable performance, manipulation of low intensity.Key words：Hydraulic system; Turn round device; Run about device; Hydraulic urn1 绪论1.1 小型液压挖掘机简介及其发展1液压挖掘机是在机械传动挖掘机基础上发展起来的。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。它是一种周期作业的土方机械。小型挖掘机是指整机重量小于等于13T的履带式或轮式挖掘机，其中整机重量小于6T的挖掘机称之谓微型挖掘机。小型挖掘机主要由结构件总成、覆盖件总成、行走装置、回转装置、液压系统、动力系统、电器系统和空调装置等8大部分构成,其中最为关键核心的是液压系统和动力系统。近些年来，我国的小型挖掘机市场发展极其迅速，是带动我国工程机械行业特别是挖掘机行业发展的一股重要力量，也是推动我国挖掘机行业利润增长的主要力量支撑，这与我国的国情有着密不可分的关系。小型挖掘机以其小巧、灵活、多功能、高效的独特优势，日益成为土方工程应用的理想设备。小型液压挖掘机价格低、质量轻、保养维修方便，具有独特优势。小型液压挖掘机体积小，机动灵活，非常适用于城镇的各种管道开挖、基础施工、公用事业以及房屋维修等作业。其紧凑的体积、特殊的设计使其能够在大型挖掘机无法施工的环境中进行作业。由于有相关的液压动力系统，小挖能够安装许多辅助作业工具。尾部旋转半径为零的设计应用，使得小型挖掘机在作业空间有限的环境下作业时挖掘机操作人员无须考虑施工现场是否有障碍物阻碍挖掘机的转动，从而使操作人员能够更专心于铲斗的操作，这也防止了施工现场周围建筑物以及挖掘机自身的损坏。小型挖掘机的动臂与机身铰接的设计，使其能够在一个很大的范围内进行摆动。使得挖掘机在周围有障碍物时也能避开障碍物进行作业而无需经常移动机身。同时，这也使得挖掘机能够便于在墙壁或是围墙的旁边进行挖掘作业。小型液压挖掘机便于各个施工现场间的转移，无需大型拖车或是重型卡车来进行运输，小型的运输工具就可将其运载。不但能够方便运输，还可以大大降低机器的运输费用。小型工程机械在市政工程、交通等施工中发挥较大优势并得以迅速发展。小型挖掘机在这些工程中为节省人力、物力做出了较大贡献，满足了城市各种作业要求，在城市狭窄的工作空间内能够最大限度地发挥其生产能力，逐步成为城市施工中具有代表性的施工机械。 从全球范围看，小型挖掘机市场已处于成熟发展期，需求稳定并呈缓慢上升趋势，中国的小型挖掘机产业仍处于市场导入和发展的初级阶段，需求持续快速增长。小型挖掘机的发展主要依赖于城市建设的发展，由于城市的改造、建设施工较多，要求施工时间短、施工机械对周围环境影响小、安全、低污染、回转半径小、便于运输以及具有与城市景色相协调的外观。1.2 液压挖掘机的主要优点液压挖掘机在动力装置和工作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。能无级调速且调速范围大，能得到较低的稳定转速。快速作用时，液压元件产生的运动惯性小，加速性能好，并可做高速反转。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。易实现标准化、系列化、通用化。液压挖掘机挖掘力大、牵引力大，机器重量轻，传动平稳，作业效率高，结构紧凑。液压挖掘机的液压系统有防过载的能力，所以使用安全可靠，操纵简便。1.3 本文拟达到的要求本文设计的小型液压挖掘机斗容量为0.1m3。挖掘土壤级别为级以下。设计的液压系统要满足挖掘机基本动作要求，并能完成复杂的复合动作。设计完成后合理的选用液压元件，并初步确定挖掘机的主要参数。并对液压系统进行验算和校核。2 液压挖掘机液压系统设计2.1 液压挖掘机结构及名称液压挖掘机主要结构如图1所示。图1 挖掘机结构1驱动轮 2.动臂 3.动臂液压缸 4.回转马达 5.斗杆液压缸 6.铲斗液压缸2.2 液压挖掘机工作原理液压挖掘机的工作过程包括作业循环和整机移动两项主要动作。单斗小型液压挖掘机的一个作业循环组成包括：挖掘般以斗杆缸动作为主，用铲斗缸调整切削角度，配合挖掘。有特殊要求的挖掘动作，则根据作业要求，进行铲斗、斗杆和动臂三个缸的复合动作，以保证铲斗按某一特定轨迹运动。满斗提升及回转挖掘结束，铲斗缸顶起，满斗提升，同时回转马达启动，转台向卸土方向回转。卸载回转到卸载地点，转台制动。斗杆缸调整卸载半径，铲斗缸回收。转斗卸载。当对卸载位置和卸载高度有严格要求时，还需动臂配合动作。返回卸载结束，转台向反方向回转。同时，动臂缸与斗杆缸配合动作，使空斗置于新的挖掘位置2.3 液压挖掘机对液压系统的要求单斗液压挖掘机的动作复杂，主要机构经常启动、制动、换向，外负荷变化很大，冲击和振动多，而且野外作业的温度和环境变化大，所以对液压系统的要求是多方面的。根据液压挖掘机的工作特点，液压系统要满足主机正常工作要求，即：动臂、斗杆和铲斗要有独立的传动系统和控制装置，可以各自单独动作，也可以互相配合实现复合动作;工作过程中，要求工作装置的动作和转台的回转既能单独进行，又能作复合动作，以提高机械生产率；履带式液压挖掘机的左、右履带要求独立驱动，使机械行走方便，转向灵活，并可以原地转弯；液压挖掘机作业时不需行走，行走时不能作业，所以行走装置行走时，工作装置和回转机构不需要动作；液压挖掘机的一切动作都是可逆的，而且要求实现无极调速；要求机械工作可靠，各种作业油缸要有良好的过载保护，回转机构和行走装置要有可靠的制动和限速，能防止动臂因自重而快速下降和整机超速溜坡的异常情况发生。2.4 设计液压原理图根据液压挖掘机对系统的要求，采用双泵双回路定量系统，控制方式为液控换向。液压原理图，如图2。 图2 液压原理图、多路阀组 .先导控制阀组1.斗杆液压缸 2.动臂液压缸 3、4.左右行走马达 5.铲斗液压缸6.回转马达 7.限速阀 8、9、10.多路阀组 11.梭阀12.合流阀 13、14、15.多路阀组 16.压力表 17、18.液压泵19.冷却器 20.滤油器 21.蓄能器 22.齿轮泵 23.节流阀 24、25、26、27、28、29.先导控制阀2.5 液压系统特殊部件作用限速阀。两组多路换向阀采用串联油路，其回油路并联。油液经过限速阀7流回邮箱。限速阀7的液控作用着由梭阀11提供的17、18两油泵的最大压力。当挖掘机下坡行走出现超速情况时，油泵出口压力降低，限速阀7自动对回油路进行节流，防止溜坡现象，保证液压挖掘机安全 。合流阀；多路换向阀组不工作时候通过合流阀，液压泵17输出的压力油经过合流阀进入多路换向阀。以加快动臂或斗杆的移动速度。蓄能器；保持先导油路油压稳定和熄火后提供油压还能完成几个动作的控制。节流阀；防止动臂、斗杆、和铲斗发生因重力超速现象，起限速作用。缓冲阀；用于缓冲惯性负载所引起的压力冲击。节流阀2。进入回转马达6内部和壳体内的液压油温度不同，会造成液压马达各零件热膨胀程度不同，引起密封滑动面卡死的热冲击现象。为此，在液压马达壳体上设有两个油口，一个油口直接接回油箱，另一个油口经节流阀32与有背压回路（背压单向阀33）相通，使部分回油进入壳体。由于液压马达壳体内经常有循环油流过，带走热量，因此可以防止热冲击的发生。此外，循环油还能冲洗壳体内磨损物。 2.6 液压系统工作原理简述主机启动后，当先导控制阀组不工作时，液压泵17、18提供的压力油分别通过多路换向阀组、以及限速阀7返回油箱。齿轮泵22为先导控制油路供压，压力过大时则压力油通过溢流阀流回油箱先导控制阀26、27中的电磁铁6Y、7Y同时通电，来自齿轮泵22的压力油控制多路换向阀组中的10、13换向阀，液压挖掘机左右行走马达开始工作，使挖掘机移动到工作位置（先导阀26、27单独控制时液压挖掘机单侧行走）。到达工作地点后，通过控制先导控制阀24、25、28中的电磁铁调整液压挖掘机斗杆、动臂和铲斗液压缸，使铲斗调整到合适的切削角度。调整好铲斗工作位置后，先导控制阀24中的电磁铁1Y通电，斗杆液压缸伸出，完成挖掘动作。挖掘完成后，先导控制阀25中的电磁铁4Y通电，动臂油缸伸出，使动臂提升到指定位置。控制先导控制阀29.使机身回转，令铲斗回转到指定卸载位置。先导控制阀中28中的电磁铁10Y通电，铲斗油缸收回，完成卸载（复杂的卸载动作需要斗杆、动臂和铲斗液压缸的复合动作）。卸载结束后，控制先导控制阀29使机身反方向回转。同时斗杆、动臂、铲斗液压缸配合动作使空斗置于新的挖掘位置。3 液压系统的主要参数3.1 液压挖掘机整机质量的确定液压挖掘机的实际质量只有在全部施工设计完成后才知道，而这一参数又是在总体设计阶段确定其他主要参数的依据。因此应采用类比、经验公式计算。根据要求的斗容量初步确定整机工作质量图3为对国内外近80种液压挖掘机整机质量与斗容量的统计数据图。由图可以看出整机质量与斗容量之间基本上是线性关系。则图3 整机质量与斗容量关系V=0.04M式中 V挖掘机斗容量，m3；M挖掘机整机质量，t。则M=2.5t。3.2 液压系统回转装置参数3.2.1 平台启动力矩回转的启动力矩一般应小于制动力矩。当回转机构靠液压制动时，启动力矩M0小于或等于制动力矩MB，可以取，C=MB/M0=11.1，当回转机构带附加机械制动时，C最高可达2，一般取C=1.6。对于一定的回转机构，启动力矩和制动力矩越大，则平台回转加速度和减速度就越大，从而可以提高回转速度，缩短回转时间。但回转加速度过大会增加动载荷和冲击，同时启动力矩和制动力矩的增大也受地面附着条件的限制。地面附着力矩一般为MB=(0.50.6)MF履带式液压挖掘机地面附着力矩可采用下面简化公式计算3式中 MF地面附着力矩，Nm；m整机质量，t；地面附着系数，平板履带板取=0.25，带筋履带板取=0.5。带入数据计算，得M0=3711Nm。3.2.2 平台转动惯量对中小型液压挖掘机，满斗的转动惯量为空斗回转时的转动惯量为式中m整机质量，Kg。J=2.9107Kgm2。3.2.3 回转平台最大转速的确定图4为确定最大平台回转速度的计算简图。该图反映的是液压挖掘机的实际作业情况，即平台尚未加速到额定转速时就开始制动减速，且最大转速一般出现在空斗回转阶段。根据平台运动特性分析，可得到平台最大角速度为4式中 max平台最大回转角速度，rad/s；平台标准计算转角，rad；M0平台回转启动力矩，Nm；J0平台空斗回转时的转动惯量，Kgm2；R变量调节系数，定量泵取R=1；C制动力矩和启动力矩之比，为常数。中小型反铲液压挖掘机实际转角范围一般在7001350之间，而标准计算转角一般取在9001200之间。图4 回转速度计算简图则max =0.03rad/s。3.2.4 回转液压马达的选用回转驱动液压马达一般采用斜轴式或斜盘式柱塞马达，其内部带有液压制动器及摩擦片式停车制动器。液压挖掘机的回转系统采用低速大转矩马达作为回转机构的驱动装置，中间不需要减速机，可以将液压马达直接与回转小齿轮连接，结构简单，便于安装。参照回转平台启动力矩，选用表1 回转液压马达型号5型号排量额定压力尖峰压力转速额定转矩1QJM32-2.5s2.71L/r10Mpa16Mpa1160r/min4011Nm3.3 液压系统行走装置参数履带行走装置是液压挖掘机用的最多的一种行走装置。其主要优点是：具有较大的牵引力和较低的接地比压；稳定性好；具有良好的越野性能和爬坡能力；转弯半径小，机动灵活。液压挖掘机采用双行走马达驱动，马达的转矩为M=mgR式中m整机质量，Kg；g重力加速度，m/s2；滚动摩擦系数，=0.9；R驱动轮半径，m；行走装置传动效率。=95%。带入公式得，M=5237Nm由于液压挖掘机采用双行走马达驱动，所以单个行走马达的最小转矩为Mmin=M/2=2327Nm履带挖掘机采用低速大转矩的径向柱塞式或内曲线马达，并通过单级齿轮减速来驱动履带行走。根据马达驱动力矩选用表2 行走马达型号6型号排量额定压力尖峰压力额定转速额定转矩1QJM52-1.6s1.65L/s10Mpa16Mpa1125r/min2442Nm3.4 液压系统各液压缸参数3.4.1各油缸理论最大挖掘力的确定7铲斗油缸作用力的确定。反铲装置工作过程中，以反铲最主要的位置最大挖掘深度时能保证最大挖掘力来分析确定铲斗油缸作用力。此时，计算位置为动臂下放到最低位置。铲斗油缸作用力对铲斗与斗杆铰点有最大力臂，如图5。式中l1铲斗油缸作用力对摇臂与斗杆铰点的力臂（此位置为摇臂长度），m；lcF1max对铲斗与斗杆铰点C的力臂，m。斗杆作用力的确定。斗杆油缸最大作用力计算位置为动臂下放到最低位置，斗杆油缸对斗杆与动臂铰点有最大力臂。即对斗杆产生最大作用力矩，并使斗齿间和铰点B、C在一条直线上，如图5。图5铲斗、斗杆油缸作用力分析动臂油缸作用力的确定。动臂油缸的作用力即最大提升力，以能提升铲斗内装满土壤的工作装置至最大卸载距离位置进行卸载来确定，如图6式中Gdt铲斗及其装载土壤的重力，N；Gg斗杆所受重力，N；Gb动臂所受重力，N；ldA铲斗质心到动臂下铰点A的水平距离，m；lgA斗杆质心到动臂下铰点A的水平距离，m；lbA动臂质心到动臂下铰点A的水平距离，m。图6 动臂油缸作用力分析3.4.2 各液压缸实际作用力的确定挖掘机设计初，在其他参数还未确定的情况下。可以对比同类型液压挖掘机，采用经验公式初步确定斗杆、动臂、铲斗液压缸的作用力。图7为对国内外挖掘机相关数据的统计图，可以看出。铲斗、斗杆最大作用力与整机质量之间存在一定的线性关系。图7 液压缸作用力与整机质量关系图可通过以下公式估算液压缸作用力F=6.55Mf=0.75F式中F铲斗油缸作用力，KN；f斗杆油缸作用力，KN；M整机质量，t。代入公式得 F=16.4KN f=12.3KN3.5 液压泵参数通过分析液压系统原理图，确定单个液压泵的压力为10Mpa。液压泵类型为齿轮泵，型号参数如下表3 液压泵型号8型号规格额定压力最高压力排量最低转速最高转速额定转速容积效率CB1-D310-CF10Mpa16Mpa10 mL/r800r/min3000r/min2500 r/min90%4 液压系统计算4.1 确定液压系统的工作压力不考虑能量损耗的情况下，系统的功率为9式中p液压泵的出口压力，Pa；Q液压泵的输出流量，m3/s。取p=20Mpa,则P=148KW提高系统的工作压力就可以减少系统中通过液压元件的流量，从而减小相应各液压元件以至整个液压系统的结构尺寸和质量。4.2 确定液压缸的主要参数和工作压力通常根据最大移动速度和最高转速来计算液压缸和液压马达的流量液压缸所需流量10式中Ag液压缸工作面积，m2；Vmax液压缸的最大速度，m/s。斗杆、动臂液压缸同时工作时时，齿轮泵18能同时满足两液压缸工作要求.根据液压泵额定压力，取P=5Mpa。则斗杆液压缸工作面积动臂液压缸工作面积铲斗液压缸工作面积根据计算取f1=12.3KN,f2=21KN，F=16.4KN。V=0.5m/s则Ag1=2.510-3m2Ag2=4.210-3m2Ag3=3.310-3m2Qmax=(Ag1+Ag2+Ag3)V=510-3m3/s4.3 液压马达所需流量11液压马达流量计算公式如下式中q0马达的理论排量，m3/rad；max马达的最高转速，rad/s；v马达的容积效率。根据所选用的回转马达、行走马达参数分别计算所需流量Q1=8.010-3（m3/s）Q2=3.810-3（m3/s）Q3=3.810-3（m3/s）4.4 确定液压马达的排量和