摘 要
挖掘机械是工程机械的一种类型，是土石方开挖的主要机械设备，单斗液压挖掘机是一种采用液压传动并以铲斗进行挖掘作业的机械，液压挖掘机的工作装置常用的有反铲，正铲，装载，抓斗和起重装置。
本次设计主要是设计25 t履带式单斗液压挖掘机反铲工作装置。主要对工作装置机构的几何参数进行设计，通过测绘模型ZX200-3，运用Solidworks进行三维模型的绘制及装配；计算液压缸作用力、闭锁力以及对闭锁力进行验算，并调整液压缸直径使液压缸的闭锁力在特定的工况下能满足 要求。
在设计中应注意工作装置设计原则，在各部件满足要求的条件下实现6.6米最大挖掘深度，9.9米最大挖掘半径，7.1米最大卸载高度，实现挖掘的功能。
关键字：反铲工作装置，设计，三维，测绘计算
第一章 反铲工作装置总体方案的选择
反铲工作装置总体方案的选择主要依据设计任务书规定的使用要求，据以决定工作装置是通用或是专用的。以反铲为主的通用装置应保证反铲使用要求，并照顾到其他装置的性能。专用装置应根据作业条件决定结构方案，在满足主要作业条件要求的同时照顾其它条件的性能。
1.1动臂和动臂液压缸的布置方案 （1）动臂液压缸的布置方式
动臂液压缸连接着机身和动臂，是举升整个工作装置及物料的动力原件，而且承受的载荷很大，又要保证足够的闭锁力矩来获得必要的挖掘力，因此它的布置是很重要的。
本次设计中采用了整体下置式，在此方案中，动臂液压缸置于动臂的前下方。比较容易使反铲挖掘装置获得较大的挖掘力，而动臂液压缸的与机身的铰点A在垂直方向低于动臂与机身的铰接点C。C布置于回转平台前部，有利于扩大作业半径和挖掘深度。
（2）动臂的结构形式
本次设计中采用了整体式弯动臂。优点是结构简单，有利于反铲地面以下的挖掘作业；缺点是适应性差，并且容易在弯曲部位容易引起由于结构和工艺问题而导致的应力集中等强度方面的问题。 1.2斗杆和斗杆液压杆的布置 （1）斗杆的结构形式
本次设计中采用了整体式斗杆。优点是结构简单；缺点是难以满足不同作业尺寸的要求，尤其是大范围，远距离的挖掘作业。
（2）斗杆液压缸的布置形式
本次设计的反铲挖掘机是向下而后挖的挖掘方式，因此采用上置式，即将斗杆液压缸布置于斗杆的上部，使作业时斗杆液压缸大腔能产生足够的挖掘力和闭锁力，回摆时斗杆液压缸小腔能够产生足够的回摆力矩。
1.3铲斗连杆机构的结构形式
本方案采用六连杆共点机构，原因是该结构形式不仅能满足铲斗转角范围的要求，同时也能发挥较大的铲斗挖掘力。
1.4铲斗的结构形式
铲斗整体为纵向对称结构，分为斗腔、斗刃、斗齿、支座和加强部分，整体为焊接结构。斗侧壁为平面结构，因为要挖沟和要求较好的导向性，因此在斗侧壁接近斗前端上部装设侧齿，缺点是会增加挖掘阻力。
第二章 测绘与三维建模
2.1 原始数据测绘
表2.1 原始数据测绘表
参数分类
原始机型（ZAXIS200模型）机构参数组成
铲斗 斗杆 动臂 机体
符号意义（与现有机型比例
1：40）
L2=FQ=73
L3=36.5
L9=CD=72
L13=L14=HN=15
原始参L1=CF=145.8 L6=CD=77
L10=FG=20
L7=CB=60
L24=QK=10.5 数/mm
推导参数
特性参数
K1=L1/
L11=EG=35
L25=KV=42 L15=GN=47
L2=KH=14.5
L16=FN=60
α4=∠EFG=94° α5=∠GNF=20°
α10=∠ KQV=92°
α6=∠GFN=98°
α7=∠NQF=6° α8=∠NFQ=5°
K2=L24/L3=10.5/36
.5= K5=L2/L9=73/72=1.0
0.29
L8=DF=77
L22=BF=89
α2=∠BCF=29°
α3=∠DFC=45
°
L2
L1为动臂长 下置式
备注
L2为斗杆长
α1为动臂转角
α11=∠A
CV
第一类参数是决定运动机构运动特性的必要参数，称原始参数，主要为长度参数；第二类参数为推导出来的参数，称推导参数；第三类参数是作方案比较所需的其它特征参数。
2.2 三维建模 2.2.1 动臂的建模
1、编辑草图1，使用直线命令绘制草图
图2-1 动臂拉伸草图
2、退出草图1点击拉伸命令得到如下的实体
单斗液压挖掘机设计.
