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毕业设计-反铲式单斗液压挖掘机的工作装置设计，说明书共67页，17544字，附设计图纸、开题报告、外文翻译、文献综述
设计的目的和要求
挖掘机的工作装置是挖掘机中最重要也是技术含量要求最高的部分。在设计中我们定位于20t中型履带挖掘机。这是因为中型挖掘机中20～22吨系列占到整个挖掘机销量的70%～80%，且履带式行走方式通过性和稳定性好.通过挖掘机工作装置设计应该要达到以下目的：
所设计的挖掘机工作装置要能够制造出来。这是设计的原则也是最终目的。在设计中不仅要能够实现设计任务书上的要求，而且在原材料、工艺性、加工精度等方面都需要加以考虑。
了解挖掘机工作装置设计的各种方法以及所采用的新技术、新工艺。在挖掘机的设计方法中除了传统的经验公式和图解法外，还出现了计算机辅助设计，如PRE、C++等设计和仿真软件在工作装置设计中的应用。新技术、新工艺则如新材料、负荷传感器等等。
加强CAD等绘图和分析软件的操作熟练程度。CAD的掌握是一个机械学生所要具备的基本技能。在设计中特别在图纸的绘制时，需要我们去加强熟练运用它们。
重新回顾和认识所学的专业知识，特别是材料力学、理论力学、机械原理、机械设计，以便在设计中所用。如整个工作装置的设计可以说是材料力学和理论力学的综合应用。
寻求较为简便的设计方法。由于工作装置有三个自由度，且要求在满足受力条件，这使计算十分复杂，故需要一种较简便的设计方法以减少设计强度。
思路与预期成果
挖掘机工作装置的设计思路就是找到其重点和难点并且找到解决其方法，分析如下：
设计重点:工作装置的结构计算
设计难点:工作装置各部件的几何尺寸的确定、运动轨迹极各点坐标的计算、结构受力分析。
采用途径：
横向几何尺寸设计中，以经验公式、经验统计和现场测绘其它同斗容机型的测绘数据为基础，再参考卡特、现代、大宇等国外知名品牌同斗容量的机型，初定横向尺寸。然后进行受力分析和MATLAB仿真，调整各部分尺寸以满足设计要求和达到参数的最优化。
在纵向尺寸的设计中，以与水平面重合的直线为X轴，通过回转中心且与地面垂直的直线为Y轴，建立矢量坐标系。并以L1所在线段为初始向量，利用向量的乘法和加法确定在某一具体工况下各点的具体位置坐标。也可以在动臂、斗杆、挖斗上分别建立X1O1Y1、X2O2Y2、X3O3Y3三个坐标系，以 XOY为绝对坐标，利用相对坐标和绝对坐标的变换关系确定各点的坐标。
在工作装置各部分受力分析时，首先选择出该部分在工作时最危险的工况，计算出在该工况下铲斗所受到的横向阻力W1，法向阻力W2，侧向阻力WK，再用力学计算计算出各应力并合成，从而得到危险截面并算出该危险截面尺寸。以此为基础就可计算出这部分的其他尺寸。
在轴和轴承等部件的选取时，进行可靠性和耐久性分析计算，各零部件的选取遵循“三化”原则。
预期的成果：1、设计说明书一份；
2、完成挖掘机的工作装置总装图A0；
3、斗杆的设计图一张A1；
4动臂的结构设计图一张A2；
5、铲斗结构设计图一张A2。

摘 要
单斗挖掘机是一种重要的工程机械，广泛应用于房屋建筑、筑路工程、水利建设、农林开发、港口建设、国防工事等的土石方施工和矿山采掘工业中，对减轻繁重的体力劳动、保证工程质量、加快建设速度、提高劳动生产率起着十分巨大的作用。随着国家经济建设的不断发展，单斗挖掘机的需求量将逐年大幅度增长，其在国民经济建设中的作用将越来越显著。反铲装置作为单斗挖掘机工作装置的一种主要形式，在工程实践中占有重要地位。反铲装置的各组成部分有各种不同的外形，要根据设计要求选用适合的结构并对其作运动分析。然后，在满足机构运动要求的基础上对各机构参数进行理论计算，确定各机构尺寸参数，确定挖掘机反铲装置的基本轮廓。挖掘阻力和挖掘力是衡量挖掘机性能参数的重要性能指标，对其分析计算至关重要。挖掘阻力主要与挖掘对象及自身尺寸参数有关，而挖掘力则受众多条件限制，危险工况的分析是关键点。在挖掘力分析基础上，可对各杆件铰接点进行力的分析计算，并进行机构设计的合理性分析。
关键词：单斗挖掘机 运动分析 力学分析 强度校核

目录
摘 要 I
ABSTRACT II
1绪论 1
1.1课题背景及目的 1
1.2国内外研究状况 1
1.3 课题研究方法 2
1.4 论文构成及研究内容 2
2总体方案设计 3
2.1 工作装置构成 3
2.2 动臂及斗杆的结构形式 5
2.3 动臂油缸与铲斗油缸的布置 5
2. 4 铲斗与铲斗油缸的连接方式 6
2.5 铲斗的结构选择 6
2.6 原始几何参数的确定 7
3 工作装置运动学分析 9
3.1 动臂运动分析 9
3.2 斗杆的运动分析 10
3. 3 铲斗的运动分析 11
3.4 特殊工作位置计算： 15
4基本尺寸的确定 19
4.1 斗形参数的确定 19
4.2 动臂机构参数的选择 20
4.2.1 α1与A点坐标的选取 20
4.2.2 l1与l2的选择 20
4.2.3 l41与l42的计算 20
4.2.4 l5的计算 20
4.3 动臂机构基本参数的校核 22
4.3.1 动臂机构闭锁力的校核 22
4.3.2 满斗处于最大挖掘半径时动臂油缸提升力矩的校核 24
4.3.3 满斗处于最大高度时,动臂提升力矩的校核 25
4.4 斗杆机构基本参数的选择 26
4.5 铲斗机构基本参数的选择 27
4.5.1 转角范围 27
4.5.2 铲斗机构其它基本参数的计算 27
5工作装置结构设计 29
5.1斗杆的结构设计 29
5.1.1 斗杆的受力分析 29
5.1.2 结构尺寸的计算 39
5.2动臂结构设计 41
5.2.1第一工况位置 41
5.2.2 第二工况位置： 46
5.2.3内力图和弯矩图的求解: 49
5.3 铲斗的设计 55
5.3.1铲斗斗形尺寸的设计 55
5.3.2铲斗斗齿的结构计算： 56
5.3.3 铲斗的绘制： 56
6 销轴与衬套的设计 58
6.1 销轴的设计 58
6.2 销轴用螺栓的设计： 59
6.3 衬套的设计： 59
7 结论 60
致谢 61
参考文献 61