3KN微型装载机设计【说明书+CAD】【优秀毕业设计资料】【已通过答辩】
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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
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