小型挖掘機(jī)機(jī)械工作裝置的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

淮 陰 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué) 生 姓 名：萬(wàn)中雷學(xué) 號(hào)：1091504116專(zhuān) 業(yè)：車(chē)輛工程設(shè)計(jì)(論文)題目：小型挖掘機(jī)機(jī)械工作裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師:常 綠 2013年2月28日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)2000字左右的文獻(xiàn)綜述文 獻(xiàn) 綜 述 一、課題研究的目的及意義 液壓挖掘機(jī)是一種重要的多功能機(jī)械。它具有重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，挖掘力大，傳動(dòng)平穩(wěn)操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速和自動(dòng)控制等系列優(yōu)點(diǎn)。目前廣泛應(yīng)用于水利工程，交通工程，電力工程和礦山采挖等機(jī)械施工中。因此提高挖掘機(jī)的工作效率符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。在這里，先簡(jiǎn)要介紹下工作裝置的工作過(guò)程。挖掘作業(yè)時(shí)，接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，使工作裝置轉(zhuǎn)到挖掘位置，同時(shí)操縱動(dòng)臂小腔進(jìn)油使液壓缸回縮，動(dòng)臂下降至鏟斗觸地后再操縱斗桿缸或鏟斗缸，液壓缸大腔進(jìn)油而伸長(zhǎng)，使鏟斗進(jìn)行挖掘和裝載工作。鏟斗裝滿后，鏟斗缸和斗桿缸停動(dòng)并操縱動(dòng)臂大腔進(jìn)油，使動(dòng)臂抬起，隨即接通回轉(zhuǎn)馬達(dá)，使工作裝置轉(zhuǎn)到卸載位置，再操縱鏟斗或斗桿缸回縮，使鏟斗翻轉(zhuǎn)進(jìn)行卸載土。 工作裝置的運(yùn)動(dòng)和受力分析情況都比較復(fù)雜，這主要體現(xiàn)在：（1）作業(yè)對(duì)象多變。在多種土質(zhì)條件與復(fù)雜的建筑施工現(xiàn)場(chǎng)使用，受力工況十分復(fù)雜；（2）工作過(guò)程中，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的部件參與工作；（3）在挖掘的過(guò)程中，工作裝置受拉壓、扭轉(zhuǎn)與振動(dòng)沖擊等多種載荷的作用，且隨著挖掘姿態(tài)的不同，挖掘力的大小與方向都不斷變化，因而實(shí)際挖掘力是很難確定的?，F(xiàn)在研究人員一般通過(guò)軟件有限元分析來(lái)確定實(shí)際挖掘力。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告2、 課題國(guó)內(nèi)外的研究發(fā)展?fàn)顩r對(duì)于液壓挖掘機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)。一般應(yīng)考慮一下幾個(gè)原則，（1）位置特性，滿足主要工作尺寸及作業(yè)范圍的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮與同類(lèi)機(jī)型相比時(shí)的先進(jìn)性，性能與主要參數(shù)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定，運(yùn)輸或停放時(shí)應(yīng)有合理的姿態(tài)（2）運(yùn)動(dòng)特性，功率利用情況好，理論工作循環(huán)時(shí)間短。（3）動(dòng)力特性，滿足整機(jī)挖掘力大小及分布情況的要求，應(yīng)考慮到整機(jī)穩(wěn)定性。（4）結(jié)構(gòu)特性，確定各鉸點(diǎn)布置，結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡可能使受力狀態(tài)有利，在保證剛度和強(qiáng)度的前提下，重量越輕越好，工作裝置應(yīng)安全可靠，拆裝維修方便。傳統(tǒng)的工作裝置設(shè)計(jì)方法是通過(guò)類(lèi)比及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。在設(shè)計(jì)時(shí)，其工作參數(shù)的確定，通常是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的總要求，國(guó)內(nèi)外同類(lèi)機(jī)器的對(duì)比分析，查表，利用一些經(jīng)驗(yàn)公式初步確定。然后，再按照具體的受力狀況，進(jìn)行必要的驗(yàn)算。式中：L1，V1，G1，N1分別為已知挖掘機(jī)構(gòu)建的長(zhǎng)度，鏟斗容量，質(zhì)量，功率 L2，V2，G2，N2要設(shè)計(jì)挖掘機(jī)構(gòu)件的長(zhǎng)度，鏟斗容量，質(zhì)量，功率?，F(xiàn)如今國(guó)外對(duì)工作裝置的設(shè)計(jì)主要在以下幾個(gè)方面：（1）實(shí)驗(yàn)工作，液壓挖掘機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)出了保證機(jī)械技術(shù)性能以外，還十分重視挖掘機(jī)的使用經(jīng)濟(jì)性和工作可靠性。所以設(shè)計(jì)過(guò)程中，進(jìn)行各種性能實(shí)驗(yàn)和可靠性實(shí)驗(yàn)，包括構(gòu)建強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，操作實(shí)驗(yàn)，耐久性實(shí)驗(yàn)等是十分必要的。（2）重視電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。國(guó)外發(fā)展已經(jīng)有總體，工作裝置，液壓等的設(shè)計(jì)程序，可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)到批量生產(chǎn)的周期縮短到12年左右。（3）在技術(shù)方面，當(dāng)前液壓挖掘機(jī)的機(jī)械工作裝置的設(shè)計(jì)主要著眼于發(fā)動(dòng)機(jī)功率的充分利用和鏟斗挖掘力的充分發(fā)揮。（4）采用新結(jié)構(gòu)和新材料。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告2本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）一、 要解決的問(wèn)題 液壓挖掘機(jī)的機(jī)械工作裝置由11個(gè)部分組成，分別是動(dòng)臂，動(dòng)臂油缸，動(dòng)臂油缸桿，斗桿油缸桿，鏟斗油缸筒，斗桿，鏟斗油缸桿，搖桿，鏟斗，連桿。本課題主要是對(duì)挖掘機(jī)機(jī)械工作裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化以便提高挖掘機(jī)的工作效率小型挖掘機(jī)機(jī)械工作裝置在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題： 1，斗桿斷裂。斗桿屬于長(zhǎng)度較長(zhǎng)而截面較小的桿類(lèi)零件，其工作時(shí)長(zhǎng)期承受提升力作用從而產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，使桿體發(fā)生變形，甚至疲勞斷裂。由于桿體中部受到彎曲應(yīng)力最大，因此，桿體產(chǎn)生裂紋多發(fā)部位基本上在中部。 2，動(dòng)臂撕裂。動(dòng)臂回轉(zhuǎn)過(guò)猛，使動(dòng)臂受到過(guò)大的沖擊容易造成動(dòng)臂底部的撕裂 3，動(dòng)臂缸支耳鑄件圓角處開(kāi)裂。動(dòng)臂開(kāi)裂主要集中在搖臂座梁處的耳板與橫梁連接的地方，主要原因是由于受結(jié)構(gòu)限制，焊縫深度，高度不夠，焊接質(zhì)量不高。下圖是工作裝置失效的實(shí)物圖。, 4，鏟斗磨損。 鏟斗磨損主要是因?yàn)殓P斗長(zhǎng)時(shí)間的工作，沒(méi)有進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng)?；谏厦娴膯?wèn)題，本課題對(duì)工作裝置的設(shè)計(jì)思路如下： 1動(dòng)臂的選擇與設(shè)計(jì)2搖臂的選擇與設(shè)計(jì)3油缸的布置4斗桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析5挖掘阻力的計(jì)算6利用PROE畫(huà)出工程圖畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告二 研究方法（1）網(wǎng)上大量閱讀相關(guān)研究資料。（2）運(yùn)用所學(xué)CADPROE軟件繪圖，并進(jìn)行有限元分析。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 參考文獻(xiàn)1 田利芳.路在國(guó)產(chǎn)挖掘機(jī)的腳下延伸J.建筑機(jī)械，2006（2）：56-642 樓磊.關(guān)于小型液壓挖掘機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程的探討.中國(guó)科技博覽，2010.3 羅圣國(guó),吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).高等教育出版社，2006.（3）：123-1424 陳育儀.工程機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)M .北京: 中國(guó)鐵道出版社, 1987.5 同濟(jì)大學(xué).單斗液壓挖掘機(jī)（第二版）M.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1986.6 張利平. 液壓氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)M . 機(jī)械工業(yè)出版社, 1997.7 文衛(wèi)星, 任家駿,孫桓五,張濤.挖掘機(jī)液壓缸參數(shù)化設(shè)計(jì)及研究.太原理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院.2011（1）：87-96.8 王國(guó)彪，曹旭陽(yáng)，劉崇，支開(kāi)印.北京科技大學(xué)土木工程學(xué)院.談?wù)劮寸P液壓挖掘機(jī)的挖掘力. 2003（4）123-1429 史青錄，連晉毅，林幕義.太原科技大學(xué).挖掘機(jī)最大理論挖掘力的確定.2007.10 王建軍，馮光金，占必紅，易靖宇.華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院.小型挖掘機(jī)工作裝置三維建模及有限元分析.2009.11 王詠梅，康顯麗，張瑞萍.Pro/ENGINEER野火4.0中文版機(jī)械設(shè)計(jì)案例教程）清華大學(xué)出版社，2009.12 方建軍，劉仕良.機(jī)械動(dòng)態(tài)仿真與工程分析.化學(xué)工業(yè)出版社，2004.13 范仲華，郭華峰.基于Pro/E的液壓挖掘機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)仿真.徐州工程學(xué)院.2012.14 Lin Huifa.Research and Application of Hydraulic System in Excavator.Fujian Nanping Aluminum Co.2010.15 Wang Li; Xu Wei-jun; Chen Yu.Key Problem Study on Hydraulic Excavator Simulation Model.College of Engineering; Anhui Agricultural University; Hefei 230036; China.2011.畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見(jiàn)：1對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：2對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：2013年2月28日 指導(dǎo)教師： 所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：課題選題符合專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域研究?jī)?nèi)容，開(kāi)題答辯準(zhǔn)備較好，答辯過(guò)程層次較清晰，研究?jī)?nèi)容比較明確，研究方法合理。經(jīng)開(kāi)題答辯小組討論決定，同意開(kāi)題。 負(fù)責(zé)人： 2013年2月28日