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液压挖掘机工作装置的设计-研究生论文查重

时间:2016-09-17 13:00:00 编辑:知网 阅读:

研究生论文查重-液压挖掘机是工程机械行业中最重要的机种之一,是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械,被广泛应用于各类水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等场所。工作装置是液压挖掘机的主要装备,机构中各个铰点的布置以及构件具体结构的设计都会在一定程度上对整个工作装置的性能发挥造成一定影响,当液压挖掘机运用到实际的工作中的时候,其工作性能和最终使用性能都会在很大程度上受到这些因素的影响,因此对其工作装置的深入的研究是十分有意义的。为了能快速适应市场竞争的需求,实现最大化的社会价值和经济价值,本次设计将设计一中小型液压挖掘机以满足市场需求,利用SolidWorks软件对液压挖掘机工作装置进行结构的设计、建模与分析,这样可以大大缩短挖掘机设计周期和设计工作量。本次设计的主要任务有:液压挖掘机工作装置的尺寸计算和结构设计;对典型零部件进行强度校核;三组油缸、铲斗、动臂、斗杆、摇杆的三维建模;对液压挖掘机工作装置的运动过程进行分析和研究。

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1  绪  论

1.1 本课题的目的和意义

液压挖掘机是工程机械行业中最重要的机种之一,是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械,被广泛应用于各类水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等方面。液压挖掘机是工程机械中具有标志性的重要产品之一,与其他工程机械相比,液压挖掘机结构复杂,技术难度大,同时它也具有更高的科技含量,以及工作效率高、信息化程度高和节能等良好的使用性能,他的制造技术和生产能力的水平一定程度上能反映一个国家在工程机械行业的整体发展水平,也可以毫不夸张的说它反映了一个国家装备制造业的发展水平。液压挖掘机结构复杂,零件总类数量高达2000多种3000多件,涉及多种行业,比较常见的有电气、机械、石油化工等。其发展将促进相关产业经济的发展,对带动国民经济增长有着相当重要的意义。

为了实现四个现代化宏伟目标,我国基本建设的任务将是巨大而繁重的,它需要工程机械行业提供足够数量并具有先进技术的各种类型工程机械,以满足施工机械化的迫切需要,工程机械特别是挖掘机械,最近几年来在国内的发展速度是比较迅速的,虽然其发展取得了一定的进步,但是与发展更加迅速的社会需求相比,其发展速度是远远不够的,不仅仅是其产品的种类和数量不能满足社会需求,其技术水平和使用性能以及产品的质量都需要更进一步的发展,为了实现挖掘机行业的快速发展,就必须对新型产品、技术的发展予以足够的重视,尤其是液压挖掘机,必须对它的设计和制造的技术水平进行深入的研究,以实现各方面性能的提升。

1.2 国内外液压挖掘机的发展情况

1.2.1 国内液压挖掘机的发展概况

就国内来说,挖掘机的发展与发达国家相比,表现出一定的滞后性,解放后,随着我国社会经济的发展以及基本建设的进行,机械行业也慢慢的发展起来,在这样的发展趋势下,挖掘机的发展逐渐走上正规。纵观我国挖掘机的发展过程,从第一台挖掘机的出现到现在,其发展过程大致可以分为三个发展阶段,首先是借鉴引进国外技术进行测绘仿制,然后具备一定的技术基础后开始自主研发,最后就是累积经验对自身各方面的能力进行进一步的提升和发展。在新中国刚刚成立的时候,是以测绘仿制前苏联早期的机械式单斗挖掘机为主,我国的挖掘机生产才逐步发展起来。到20世纪80年代末,我国中、小型液压挖掘机才形成系列 。改革开放以来,国家致力与积极引进和吸收国外先进的生产技术,使我国挖掘机械行业得以快速发展。许多液压挖掘机生产厂商纷纷涌现,形成了一个中国自己的面向挖掘机行业的专业团队,该团队由三一重工、柳工以及福田雷沃等众多企业共同组成。

目前,我国挖掘机行业得到快速发展,但与国外先进技术的差距还十分明显,国内挖掘机整体技术水平处于国际二十世纪八十年代末九十年代初水平,许多关键技术都还没能突破,尤其是液压挖掘机更是任重而道远这。国内对传统液压技术方面有一定的研究基础,但采用传统的液压技术使产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差,先进的液压系统技术被国外顶尖企业所垄断,国内无法制造出能够与国外质量相媲美的产品,国内的挖掘机市场慢慢的开始被国外引进的产品占领。虽然我国国内部分厂商具有一定知名度,但是在关键部件的生产过程中,缺乏自主研发的产品,所以即便不愿意,但是还是需要引进国外的先进产品,与外企进行相互之间的合作。

总而言之,国内挖掘机的趋势必然是以技术研发为主,放弃传统液压系统挖掘机,在市场中实现自身竞争力的提升。

1.2.2 国外液压挖掘机的发展概况

挖掘机械技术最开始的时候的用途其实是用于运河的浚河工作,最早出现在十六世纪,是有意大利人发明的。随着社会的工业化发展,各方面都得到不同程度上得到发展,无论是科学技术还是挖掘机技术,都在不断地发展进步。随着挖掘机的动力装置与控制方式的不断发展,挖掘机也经历了几个阶段的发展,主要有以下几个重要阶段:以蒸汽机为动力的单斗挖掘机从发明到广泛应用期间经历了100多年;在20世纪初期,挖掘机的驱动方式发生了较大的改变,内燃机和电动机在该领域有了比较广泛的使用;挖掘机技术飞跃式的发展主要是液压技术在挖掘机上的应用,这是一个由传统向现代进发的重大标志;随着其控制手段的不断发展,以往利用杠杆原理进行操作的手段慢慢的随之发生改变,目前比较常见的技术是利用液压、气压或者是电气进行操纵。

挖掘机械的发展与各国的社会状况、工程施工要求、生产能力、矿藏地质以及气候条件不同而各具特色。美国挖掘机生产的历史较久,品种多数量大,生产能力较强并集中于少数公司,以研制大型、巨型矿用单斗挖掘机著称。日本是挖掘机制造业发展最快的国家日本以大量引进国外技术,生产中小型单斗液压挖掘机为主,由于海洋工程的发展,促进了水下挖掘机的研发。联邦德国是斗轮挖掘机发展最早的国家,也是世界上单斗挖掘机的主要生产国,大型液压挖掘技术处于世界领先地位。苏联主要生产的是大中型机械式挖掘机。而法国生产制造的挖掘机通常是中小型液压挖掘机。

20世纪中后期国外挖掘机械发展的特点可以概括为几方面:(1)挖掘机的类型和数量都表现出快速的增长趋势,并且开始追求功能的多样性以及工作的高效性;(2)液压挖掘机得到快速发展;(3)普遍重视产品的标准化、系列化、通用化以及新技术、新结构、新工艺和新材料的采用;(4)生产专业化不断提高、重视质量管理;(5)重视实验与研发工作、提高科技人员比例等。

1.3 设计概述

本次所设计的内容为液压挖掘机工作装置的设计。目前市场上的液压挖掘机种类纷繁多样,对其工作装置进行分类又可大致分为正铲式和反铲式两种。反铲装置是中小型液压挖掘机的主要工作装置,而正铲式装置一般使用在那些规模相对较大或者是有特定需求的挖掘机上,本次设计的主要参数是斗容量0.92m3,所以在本次设计中,我设计的对象是反铲式单斗液压式挖掘机的工作装置。

1.4 设计任务

设计出一个液压挖掘机的工作装置,挖掘Ⅳ级及以下土壤,其标准斗容为。

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