开题报告-某20t多功能挖掘机工作装置设计.docx

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1、开题报告题目：某20t多功能挖掘机工作装置设计2018年12月20日1 .毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1 题目背景及意义随着社会建设的不断发展和需要，液压挖掘机在国土建设、大自然改造事业、许多大型基础工程的建设中得到广泛应用，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量，加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用，称为一种万能机械。一台lm3液压挖掘机挖掘2018年月日IIv级土壤时，每班生产率大约相当于300400工人一天的劳动生产率”司。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也

2、日益蓬勃发展。挖掘机工作装置液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机工作装置的液压系统的分析研究也已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。1.2 研究意义目前商品化的液压挖掘机工作装置设计软件还没有，都采用各自开发的软件。随着科学技术的发展和建筑施工现代化生产的需要，液压挖掘机需要大幅度的技术进步，技术创新是液压挖掘机行业所面临的新挑战。通过开发通用性及专业的液压挖掘机工作装置设计软件，能够实现工作装置设计的自动化，提高挖掘机设计水平

3、。因此设计挖掘机工作装置具有重要意义”叫1.3 、国内外相关发展状况近几年来，国外液压挖掘机产量急剧上升，结构逐步完善，在工程建设和施工行业中占有很重要的位置。液压挖掘机迅速发展的根本原因，在于机械本身的优越性（重量轻、挖掘能力大、生产率高）、通用性好、操纵轻便，也由于下述几个因素：（1）重视试验研究工作，液压挖掘机的研制除了保证机械技术性能以外，十分重视挖掘机的使用经济性和工作可靠性，研制过程中，进行各种性能试验和可靠性试验，包括构件强度试验、系统试验、操纵试验、耐久性试验等等，要通过严格的科学试验和用户评价，才进行定型生产；（2）重视电子计算机技术的引用，加快了新产品的发展速度，国外发展有

4、总体、工作装置、液压系统等的设计程序，出现了总体优化设计方法和适合于计算机数据处理的数学模型描述液压系统和元件特性的程序，这样，就可以利用计算机在很短的时间内进行总体设计，新产品从设计到批量生产的周期缩短到23年左右。在国外很多科研机构和一些大型企业，都已经对挖掘机工作装置的设计进行研究，并开发出了一些专业软件，美国卡特匹勒(CaterPilIar)、德国利勃海尔(Liebherr)英国JBC、日本神钢(KOBELCo)等公司将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法、结构件优化设计、电子计算机控制的电液伺服疲劳试验技术、疲劳强度分析方法等先进技术应用于液压挖掘机的强度研究方面，促进了产品的优质高

5、效率和竞争力，但目前市场上可供选用的商品化的成熟的应用软件却还是很少。从国内情况来看，国内挖掘机行业整体发展水平较国外缓慢，在挖掘机工作装置液压系统方面的理论还比较薄弱。国内大部分挖掘机企业在挖掘机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础，但由于采用传统液压系统的挖掘机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差，因此采用传统液压系统的挖掘机在国内市场上基本失去了竞争力，取而代之的是采用各种高薪技术的国外挖掘机产品。先进的挖掘机液压系统都被国际上一流的生产企业垄断，国内企业在该领域的研究几乎是空白，这样国内的挖掘机生产厂家就无法独立制造出性能优异的挖掘机，绝大部分的市场份额都被国外各种品牌的挖

6、掘机所占据。以20t级的中型液压挖掘机为例，国产20t级挖掘机大多数是欧洲80年代初的技术，同90年代初以来在国内形成批量的日本小松、日立、神钢等机型相比，其主要差距柴油机功率偏低，液压系统流量偏小，液压系统特性差，导致平台回转速度低，行走速度低，各种性能参数均偏小，整机性能和作业效率较国外偏低。2 .本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 主要内容A、对为多功能挖掘机的工作装置进行方案设计，主要包括工作装置的结构设计、液压系统设计。B、液压系统进行设计，对主要部件进行详细设计多功能挖掘机工作装置的方案图，确定方案。C、设计多功能挖掘机的工作装置的结构，各种主要执行机构之

7、间和液压系统之间的协调配合LD、建立多功能挖掘机的工作装置三维几何模型。并表达出工作装置的动态动作。2.2研究方案液压挖掘机工作装置主要功能运动包括以下几个动作(如图1所示)：动臂升降、斗杆收放、铲斗装卸、其它都是液压挖掘机的主要动作，要考虑液压系统的全功率驱动叽本文拟采用以下研究方案进行多功能挖掘机工作机构设计，其结构布局如图1所示叫I-铲斗；2-斗齿；3-连杆；4-摇杆；5-铲斗油缸；6-斗杆；7-动臂；8-动臂油缸；9-斗杆油缸图1多功能挖掘机工作机构布局3 .本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1 重点及难点重点：根据参数绘制多功能挖掘机的工作装置进行方案设计，主要包括工作的结构

8、设计、液压系统设计等重要机构的确定【网，并利用三维设计对挖掘机的工作装置主要执行机构进行协调计算，并对关键部件进行选型设计，使多功能挖掘机工作装置具有实用性以及高效率。难点：挖掘机工作装置由液压系统带动连杆进行的，对于液压系统的设计有一定难度网。3.2 前期工作（1）搜集并查阅了相关专业资料为后期的毕业设计做好充分的准备；（2）完成多功能挖掘机的工作装置的文献综述；（3）在网上查询挖掘机机的运作视频，初步了解其工作原理；（4）对拟定的方案进行建模准备。4 .完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第1周：收集资料，借阅参考书，下载相关英文文献。第2周：撰写开题报告。第37周：装配图的绘制：

9、论文综述，方案确定，外文翻译，毕业设计工作管理手册及撰写规范的撰写。第812周：图纸的绘制，毕业论文撰写。第1315周：整理资料，准备答辩。5指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日6所在学院审查意见:学院主管领导：年月日参考文献1王新中，王继平.大型矿用挖掘机装置的设计改进与修复J.矿山机械，1998(3):37-38.21李永旭.液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究D.同济大学，2006.3汪永强，方庆.液压挖掘机液压缸选型计算及设计J.煤矿机械，2006,27(11):4-6.4朱红妹液压挖掘机工作装置的计算机辅助设计D.同济大学，2006.5毛涛.液压挖掘机工

10、作机构设计关键技术研究D.广西大学，2012.6于安才，姜继海.液压混合动力挖掘机工作装置控制方式的研究J.西安交通大学学报，2011,45(7):30-33.17岳睿，丁为民，潘祖军，等.以四轮拖拉机为行走装置的液压挖掘机的总体设计分析J.农业机械，2007(25):70-71.8闫磊.液压挖掘机工作装置节能系统设计与仿真研究D.西安建筑科技大学，2013.9李兆军，毛涛，刘小苏,等.液压挖掘机工作转传动机构扭振固有频率分析J.机械设计与制造，2012(10):199-201.10胡均平，刘振，李科军,等.液压混合动力挖掘机回转能量回收系统的设计和控制J.机械科学与技术，2015,34(12

11、):1908-1913.11王玉良.挖掘机新型液压回转抓料器的设计与应用UL广西教育，2017(35):191-192.12尹立松，YINLisong.挖掘机中央回转接头试验回转机构的设计与布局J.建设机械技术与管理，2015(12):69-71.13刘向超.液压挖掘机工作装置及液压系统设计探究J.大科技，2013(10):296-297.14彭伟春.小型多功能液压挖掘机研究D.吉林大学，2004.15 BosnjakS,PetkovicZ,ZmicN,etal.Cracks,repairandreconstructionofbucketwheelexcavatorslewingplatfor

12、mJ.EngineeringFailureAnalysis,2009,16(5):1631-1642.16 Zhao-JunLI,MaoT,LiuXS,etal.NaturalFrequencyAnalysisforTorsionalVibrationofHydraulicExcavatorSlewingTransmissionMechanismJ.MachineryDesign&Manufacture,2012.17 LiZJ,ZhangYL,MaoT,etal.OptimizationofTorsionalDynamicPropertiesofHydraulicExcavatorSlewi

13、ngTransmissionMechanismJ.AdvancedMaterialsResearch,2012,538-541:2536-2542.18 Zhao-JunLI,MaoT,LiuXS,etal.DynamicEquationsofHydraulicExcavatorSlewingTransmissionMechanismWorkingDeviceSystemJ.EquipmentManufacturingTechnology,2012.19BosnjakS,PantelicM,ZrnicN,etal.FailureanalysisandreconstructiondesignoftheslewingplatformmantleofthebucketwheelexcavatorO&KSchRs630J.EngineeringFailureAnalysis,2011,18(2):658-669.