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目录
第一章 绪论 .................................................................. 2 第二章 反铲挖掘机的总体设计 .................................................. 3
2.1 挖掘机作业过程介绍 ................................................... 3 2.2 挖掘机主要构件尺寸的确定 ............................................. 4 2.3 动臂干涉及合理性检查 ................................................. 7 第三章 典型工况下的受力分析 .................................................. 8
3.1 工况1下各铰接点的受力分析 ........................................... 8
3.1.1 YZ平面上的受力分析 ........................................... 8 3.1.2 XY平面内受力分析 ............................................ 11 3.2 工况2下动臂的受力分析 .............................................. 12
3.2.1 YZ平面的受力分析 ............................................ 12 3.2.2 XY平面内受力分析 ............................................ 15
第四章 动臂的内力图 ......................................................... 16
4.1 工况1下的内力图 .................................................... 16 4.2 工况2下的内力图 .................................................... 16 第五章 动臂的结构设计及校核 ................................................. 18
5.1正应力计算与校核 .................................................... 18 5.2 切应力计算与校核 .................................................... 19 第六章 销轴与衬套的设计 ..................................... 错误！未定义书签。
6.1 动臂与机架铰接处C点销轴设计 ........................ 错误！未定义书签。 6.2 动臂油缸与动臂铰接处B点销轴设计 .................... 错误！未定义书签。 6.3斗杆油缸与动臂铰接点D处销轴设计 .................... 错误！未定义书签。 6.4 动臂与斗杆铰接点F点销轴设计 ........................ 错误！未定义书签。 第七章 稳定性校核 ........................................................... 21
7.1 整体稳定性校核 ...................................................... 21
7.1.1 平面整体稳定性校核 ............................................ 21 7.1.2 侧向屈曲整体稳定性校核 ........................................ 22 7.2 局部稳定性校核 ...................................................... 22
7.2.1 翼缘板的局部稳定性 ............................................ 23 7.2.2 腹板的局部稳定性 .............................................. 23
第八章 焊缝校核 ............................................................. 24 参考文献.................................................... 错误！未定义书签。
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第一章 绪论
液压挖掘机是一种重要的工程机械，它的广泛应用对于减轻劳动量，保证工程质量，加快工程进度，提高劳动生产率起了巨大的作用。传统挖掘机中以反铲单斗液压挖掘机为常见挖掘机机型。反铲挖掘机主要由机架、工作装置及液压辅助装置等组成。反铲挖掘机工作装置由动臂、斗杆、铲斗、连杆机构及油缸组成。常见的反铲工作装置总体来看属于平面连杆机构，各部件之间采用铰接方式并在液压缸的作用下绕铰接点摆动，完成挖掘、提升和卸土等动作，在此课程设计中主要介绍反铲挖掘机工作装置中动臂的结构设计。
动臂是工作装置的主要部件之一，反铲动臂有整体式和组合式两类；整体式动臂又有直动臂和弯动臂两种。直动臂构造简单、轻巧、布置紧凑，主要用于悬挂式挖掘机。整体式弯动臂有利于得到较大的挖掘深度，它是专用反铲装置的常见形式。整体式动臂结构简单、价廉，刚度相同时结构重量较组合式动臂轻。它的缺点是可以实现的挖掘曲线单一，适合于长期用于想死作业的条件下。组合式动臂可以实现同一台挖掘机不同的作业范围，但其结构复杂，制造成本高。本文采用整体式弯动臂。动臂与机架、动臂与斗杆都采用销轴连接。考虑到上述各类动臂的优缺点及结合实际工况，在这里动臂采用整体式弯动臂。
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第二章 反铲挖掘机的总体设计
2.1 挖掘机作业过程介绍
液压挖掘机的作业过程是以铲斗的切削刃切削土壤并装入斗内。斗装满后提升，回转到卸土位置进行卸土。卸完后铲斗再转回并下降到挖掘面进行下次挖掘。本文主要对工作装置的动臂进行分析，图1-1是组成挖掘机动臂的主要构件。
图2-1 挖掘机动臂的主要构件示意图
动臂下铰接点铰接在转台上，通过动臂油缸4的伸缩，使动臂连同整个工作装置绕动臂下铰接点转动。动臂上铰接点与斗杆11相连，依靠斗杆油缸1使斗杆绕上铰接点转动，再结合铲斗油缸10控制铲斗5的翻转等，最终实现挖掘作业。
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