机械5

摘要 液压挖掘机是一种多功能机械，随着社会的发展受到广大施工单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 本文主要介绍了ZE230E挖掘机的总体设计和相关计算。首先，通过前期的收集资料和市场调研，以及挖掘机的工作概况和性能要求，对本次设计的挖掘机进行方案确定；根据设计方案对挖掘机的总体参数、动力装置进行计算、确定。然后，根据总体参数和动力装置，对液压挖掘机的液压系统、工作装置、行走装置、回转机构以及转台进行了初步的选择和设计；对挖掘机的挖掘阻力、挖掘力、功率、生产率以及转台平衡进行了计算；最后对挖掘机的整机稳定性进行了校核。在这个工程中，运用CAD对相关的零件及整机示意图进行了绘制。 目录 1绪论1 1.1引言1 1.2国内外研究现状及发展动态1 1.2.1国外研究情况及发展动态1 1.2.2国内研究情况及发展动态2 1.3设计主要内容3 1.4设计的意义和目的3 1.5设计的手段、方法、思路3 2整体方案构思与主要参数选择5 2.1基本原理及主要工艺5 2.2整机结构设计方案6 2.3总体参数的确定6 3液压系统初步设计11 3.1液压系统的工况分析11 3.2液压系统的要求12 3.3液压系统主参数的确定13 3.4液压系统方案的拟定14 3.4.1确定元件类型15 3.4.2拟定主回路15 3.5系统初步计算和液压元件的选择16 3.5.1液压泵16 3.5.2液压马达16 3.5.3液压缸16 3.5.4液压功率和发动机功率17 3.5.6液压阀18 3.5.7辅助元件18 4工作装置的总体设计20 4.1反铲工作装置的工作原理20 4.2反铲工作装置结构形式的确定21 4.2.1动臂及斗杆的结构形式确定21 4.2.2动臂液压缸和斗杆液压缸的布置21 4.2.3动臂和斗杆的连接方式22 4.2.4确定反铲铲斗连杆机构22 4.2.5确定反铲铲斗的结构22 4.3反铲工作装置参数的选择22 4.3.1反铲装置总体方案的选择22 4.3.2机构自身几何参数及工作液压缸的理论挖掘力24 4.3.3动臂机构参数的选择26 4.3.4动臂摆角范围26 4.3.5斗杆机构参数的选择26 4.3.6斗杆的摆角范围27 4.3.7铲斗机构参数的选择27 5挖掘阻力和挖掘力的计算28 5.1挖掘阻力28 5.2挖掘力29 5.2.1工作油缸的理论挖掘力29 5.2.2整机的理论挖掘力31 5.2.3整机的实际挖掘力37 6回转机构总体参数的初步选择39 6.1对回转机构的基本要求39 6.2转台回转机构的参数确定40 6.2.1转台转动惯量40 6.2.2回转起动力矩和制动力矩40 6.2.3转角范围42 7行走装置初步设计43 7.1履带式行走装置的功用与组成43 7.2最大牵引力计算43 7.3行驶速度的计算44 7.4挖掘机原地转弯能力校核46 7.5爬坡能力校核46 8生产率计算48 9整机稳定性计算53 9.1作业稳定性53 9.1.1挖掘失稳状态53 9.1.2卸荷失稳状态57 9.2自身稳定性61 9.3行走稳定性62 10转台的布置分析及平衡计算66 10.1回转平台的机构66 10.2回转平台上各部件的布置67 10.3回转平台的平衡计算68 参考文献70 附录Ⅰ ZE230E液压挖掘机主要性能参数71 附录Ⅱ主要计算的MATLAB程序73 附录Ⅲ图纸清单及编号91 致谢93