毕业设计（论文）开题报告
题目 液压挖掘机正铲工作装置设计
一、选题的依据及意义：
液压挖掘机正铲挖掘装置主要 爆破后的岩石、矿石等为主要工作对象，工作装置由斗杆、动臂、铲斗、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸等部件构成，属于大、中型挖掘机。斗容量一般在3 以上 ，它的工作条件十分恶劣．斗齿上的作用力大，铲斗磨损剧烈。其工作机构的设计台理与否直接影响整机的技术性能和生产效率，采用优化设计方法确定工作机构主要参数，对不同设计方案进行分析比较，从而获得撮优的设计方案，能够极大地提高设计效率，缩短设计周期，提高设计质量 对于液压挖掘机的研制和开发具有深远的理论意义和实际意义。
目前我国露天矿的开采规模逐渐扩大，为了适应日益增大的矿用汽车铲装的需要，这就需要较大斗容的挖掘机，由于挖掘机愈大，每单位土石方的施工成本愈低，而液压挖掘机较机械式挖掘机有很多优点，但是国内对大型液压正铲挖掘机的研究较少，液压挖掘机工作装置是完成挖掘机各项功能的主要构件，其结构的合理性直接影响到挖掘机的工作性能和可靠性，对其研究是整机开发的基础，对工作装置进行优化，目的在于缩短研究和开发周期，降低产品成本，提高设计质量，本课题的任务就在于此[1]。
现代化建设速度，在很大程度上取决于各种工程建设速度，而工程机械水平的高低，又直接对工程建设速度发挥着促进或抑制作用。传统研发管理及设计方法只是被动地重复分析产品的性能，而不是主动地设计产品的参数。作为一项设计，不仅要求方案可行、合理，而且应该是某些指标达到最优的理想方案。随着电子计算机的应用，在机械设计领域内，已经可以用现代化的设计方法和手段进行设计，来满足对机械产品提出的要求。利用优化设计方法，人们就可以从众多的设计方案中寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。可靠性是我国工程机械的致命弱点，我们要正视差距，增强科研开发力度，提高技术水平，更多地发展具有自主知识产权的高质量产品，进一步促进工程机械的发展[1]。
二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：
第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动半回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动全回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。
我国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。 新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪30～40年代的W501、W502、W1001、W1002等型机械式单斗挖掘机为主，开始了我国的挖掘机生产历史。1967年开始，我国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为我国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。 到20世纪80年代末，我国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。但总的来说，我国挖掘机生产的批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，有很大的差距。 改革开放以来，积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进我国挖掘机行业的发展。例如，中国第一拖拉机工程机械公司、广西玉柴股份有限公司、柳州工程机械厂等。这些企业经过几年的努力已达到一定的规模和水平。 业内人士指出，我国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展；斗容量宜控制在0.1-15 m3；而对于大型及多斗挖掘机，由于液压元件的制造、装配精度要求高，施工现场维修条件差等，则仍以机械式为主。应着手研究、运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。
工业发达国家的挖掘机生产较早，法国、德国、美国、俄罗斯、日本等是斗容量3.5-40 m3单斗液压挖掘机的主要生产国，从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机。例如，美国马利昂公司生产的斗容量50-150 m3的剥离用挖掘机，斗容量132 m3的步行式拉铲挖掘机；B-E(布比赛路斯一伊利)公司生产的斗容量168.2 m3的步行式拉铲挖掘机，斗容量107 m3的剥离用挖掘机等，是世界上目前最大的挖掘机。 从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。
三、研究内容及实验方案：
研究内容：
主要对由动臂、斗杆、铲斗、销轴、连杆机构组成挖掘机工作装置进行设计。具体内容包括以下五部分:
(1) 挖掘机工作装置的总体设计。
(2) 挖掘机的工作装置详细的机构运动学分析。
(3) 工作装置各部分的基本尺寸的计算和验证。
(4) 工作装置主要部件的结构设计。
(5) 销轴的设计及螺栓等标准件进行选型。
实验方案：
1.收集有关资料、写开题报告；
2.翻译外文资料；
3.再次熟悉PRO/E软件；
4.设计计算各机构的尺寸并绘出各机构的CAD图纸；
5.根据二维图纸用PRO/E绘制出各机构的三维模型；
6. 对绘制出的模型进行装配；
7. 对装配后的运动机构进行动态仿真；
8.对计算的尺寸及各机构的应力分析等进行说明（即写说明书）
9. 撰写毕业设计论文。
四、目标、主要特色及工作进度
目标：查找各方面的资料，对正铲挖掘机的工作装置进行设计，计算，并熟练的用PROE软件绘制出正铲挖掘机的各机构并装配起来，对其进行动态仿真
工作进度： 1. 3月14日—3月20，查找资料写开题报告
2. 3月20日—4月5日，设计计算各机构的尺寸及进行应力分析，并写说明书
3. 4月6日—5月1日，用PROE绘制三维模型并进行动态仿真
4. 5月1日—5月10日，外文翻译
五、参考文献
1．王新中.国内外矿用挖掘机发展状况[J].矿山机械，2004(9):52-53
2．矿用挖掘机发展方向[J].中国矿业报,2002,16(7):255
3．张宏，赵光.从慕尼黑 bauma 展看当今挖掘机技术发展[J]，建筑机械化，2007,6:8-10
4．张润利，刘伯颖.工程机械专利信息之小型挖掘机篇[J]，工程机械，2006(4):21-26
5．方良周.MX80 液压挖掘机工作装置的仿真与铲斗机构的优化[D].沈阳：东北大学，1996
6．同济大学等.单斗液压挖掘机(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社，1986,12:50-114
7．赵培训.单半液压挖掘机工作机构运动分析参数优化和动态模拟系统的研究[D].西安：西安公路交通大学，1998
8．范进桢，孟宪慧等.挖掘机挖掘作业工程的动力学研究[J].矿山机械，2005，09：39～41
9．史清录，林慕义，康健.挖掘机的最不稳定姿态研究.农业机械学报[J]，2004(9): 32～35
10．张石强.正铲液压挖掘机挖掘性能通用分析方法研究[D].重庆：重庆大学硕士学位论文，2006,10
11．冯培恩，陈文平，潘双夏.复杂机械CAD系统开发策略及应用实例[J].机械工程.1989 (4): 6-9
12．潘双夏，冯培恩，郭建瑞，全永新.液压挖掘机智能CAD策略研究.机械工程[J]， 1991(10):19-22 |
