挖机臂架结构设计与制作组开题报告(1).doc

湖南三一工业职业技术学院

毕业设计（论文）开题报告

论 文 题 目: 挖机臂架结构设计与制作
课 题 类 别： 设计 □ 论文　□
学 生 姓 名: 袁思汝 谢威 李冬 易煜 罗影 龚剑飞
学 生 学 号: 122 214 207 120 110 106
专 业 班 级: 装备1001-2班
指 导 教 师: 胡军林 吴晓芳

2012年11月28日填写说明

1、本课题设计（研究）的目的与意义
给出课题的来源、背景与意义。课题要研究什么？解决什么问题？你所分担工作的描述，对社会经济、科学（或学科）发展、技术进步等有什么意义？（宋体+小四+固定20倍行距）
2、设计（研究）现状和发展趋势
现在有哪些人在做与题目相关的研究工作？运用（采用）了什么样的方法？有些什么样的结果（理论、技术、算法、程序软件、产品等）？你对这些成果有什么样的评价？你认为什么是更好的方法？目前的发展趋势是什么？
3、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径
针对所承担的工作要解决的问题，说明关键问题是什么？关键技术是什么？包括已进行的研究和实验设备等条件。
你解决这些问题的理论和方法是什么？描述你解决问题的大致技术方案和路线（用文字、图表等描述系统结构、功能、关键方法或算法等，对软件系统要根据软件工程学方法进行描述）。

一式三份。经过指导老师、系部审核后，学生一份、指导老师一份，教务部一份。

毕业设计（论文）开题报告
一、 本课题设计（研究）的目的与意义：
目的：
1、巩固和深化所学专业知识，拓宽知识面，培养独立运用所学专业解决岗位实际问题的能力；
2、我所需要完成的工作是挖掘机四连杆机构的设计；
3、提高运用书面语言、符号、图形表达自己的想法和工作思路等方面的报告编写能力；
4、课题要研究的是通过设计简单的液压油路和控制电路来实现挖机模型的基本动作；
意义：
挖掘机械是一种集土方挖掘、装载、平整、拆除、抢险等作业的工程机械，广泛应用于 各类土石方工程施工、民用建筑、道路建设和市政工程场所。近年来伴随着我国经济的快速增 长，大规模的基础设施建设对挖掘机提出了强劲的市场需求，我国挖掘机械的产销量每年均有 15%～30%的爆炸式增长，2011年更是达到了70%，另一方面，挖掘机作为技术复杂的终端机械产品，其开发和制造涉及机械、液压传动、冶金、石油化工、电气等众多行业，已经形成了一个庞大的产业集群。因此，大力开展对液压挖掘机的研究和探索，对于提升国家整体工业水平和加速国民经济的发展具有重大的促进意义。
二、 设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：
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。
1）开发多品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机。为满足市政建设和农田建设的需要，国外发展了斗容量在0.25立方米以下的微型挖掘机，最小的斗容量仅在0.01立方米。另外，数量最多的中、小型挖掘机趋向于一机多能，配备了多种工作装置——除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、振捣器、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。
2）迅速发展全液压挖掘机，不断改进和革新控制方式，使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。在危险地区或水下作业采用无线电操纵，利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合，实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。所有这一切，挖掘机的全液压化为其奠定了基础和创造了良好的前提。
3）重视采用新技术、新工艺、新结构，加快标准化、系列化、通用化发展速度。例如，德国阿特拉斯公司生产的挖掘机装有新型的发动机转速调节装置，使挖掘机按最适合其作业要求的速度来工作；美国林肯贝尔特公司新C系列LS-5800型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统，可自动调节流量，避免了驱动功率的浪费。还安装了CAPS（计算机辅助功率系统），提高挖掘机的作业功率，更好地发挥液压系统的功能。
4）更新设计理论，提高可靠性，延长使用寿命。美、英、日等国家推广采用有限寿命设计理论，以替代传统的无限寿命设计理论和方法，并将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法、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效率和竞争力。
5）加强对驾驶员的劳动保护，改善驾驶员的劳动条件。液压挖掘机采用带有坠物保护结构和倾翻保护结构的驾驶室，安装可调节的弹性座椅，用隔音措施降低噪声干扰。
6）进一步改进液压系统。中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。因为变量系统在油泵工作过程中，压力减小时和增大流量来裣，使液压泵功率保持恒定，亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的最大功率。当外阻力增大时则减少流量（降低速度），使挖掘力成倍增长率加；采用三回路液压系统。产生三个互不成影响的独立工作运动。实现与回转达机械的功率匹配。将第三泵在其他工作运动上接通，成为开式回路第二个独立的快速成运动。此外，液压技术在挖掘机上普遍使用，为电子技术、自动控制技术在挖掘机的应用与推广创造了条件。
7）迅速拓展电子化、自动化技术在挖掘机上的应用。20世纪70年代，为了节省能源消耗和减少对环境的污染，使挖掘机的操作轻便和安全作业，降低挖掘机口音，改善驾驶员工作条件，逐步在挖掘上应用电子和自动控制技术。随着对挖掘机的工作效率、节能环保、操作轻便、安全舒适、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了机电一体化在挖掘机上的应用，并使其各种性能有了质的飞跃。20世纪80年代，以微电子技术为核心的高新技术，特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖掘机上的应用，推动了电子控制技术在挖掘机上应用和推广，并已成为挖掘机现代化的重要标志，亦即目前先进的挖掘机上设有发动机自动怠速及油门控制系统、功率优化系统、工作模式控制系统、监控系统等电控系统。

三、 设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：
重点：
1. 零部件材料的选择。
2. 零部件尺寸的选择。
3. 油缸安装位置的确定。
4. 四连杆机构的设计。
5. 主臂、铲斗臂和铲斗之间的连接方式。
6. 各臂架工作范围的确定。
7. 臂架结构的设计。
难点：
1. 四连杆机构的设计。
2. 各臂架工作范围的确定。
3. 臂架结构的设计。
拟采用的途径：
1. 去图书馆查找相关书籍
2. 上网查找相关资料
3. 请教老师和同学讨论
4. 实地考察与测绘
四、设计（研究）论文提纲与进度计划：
（一）提纲
1.绪论
2.总体方案构思
2.1基本原理与主要工艺
2.2主要构思方案
2.3本方案特点
3.回转机构的设计
3.1回转支撑装置类型的选择
3.2回转滚盘计算与选型
3.3回转机构传动方式的选择
4.工作装置的设计
4.1工作装置总体方案的选择
4.2工作装置结构尺寸的确定
4.3液压缸的设计
4.4设计的合理性分析
5.总机稳定性
5.1总体稳定性
5.2工作稳定性
6.操作规程
7.参考文献

（二）写作进度计划
第一周（2012.11.12——2012.11.18） 定课题
第二周（2.12.11.19——2012.11.25） 做开题报告
第三周（2012.11.26——2012.12.02） 实地考察
第四周（2012.12.03——2012.12.09） 测绘
第五、六周（2012.12.10——2012.12.23） 根据实际情况确定各基本件图纸
第七、八、九周（2012.12.24——2012.01.13） 写毕业论文
五、参考文献：
[1]张宏，《工程机械》，徐工研究院， 2007，38（4）
[2]《单斗液压挖掘机》.中国建筑工业出版社.天津工程机械研究所
[3]《单斗液压挖掘机》.中国建筑工业出版社.同济大学
[4]《机械设计手册》.化学工业出版社.第四版，第四卷
[5]《徐工集团挖掘机产品》.XE 系列挖掘机
[6]邱宣怀.《机械设计》. 高等教育出版社.第四版
[7]杨福增杜白石胡国田.《机械设计习题集》.西北农林科技大学.第九次修订
[8]李金琦.《挖土机械工作部件(苏)》北京.中国农业机械出版社
[9]高衡.《液压挖掘机》北京.中国建筑工业出版社.
[10]阮九章.《轮斗挖掘机的工作装置》.北京.煤炭工业出版社
指导教师意见

指导老师签名：
年 月 日
系部意见

系主任签名：
年 月 日