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挖掘机机械手臂的结构设计

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①.后臂及后臂液压缸的布置;

确定用组合式或整体式动臂,以及组合式动臂的组合方式或整体式动臂的形状。确定后臂液压缸的布置为悬挂式或是下置式。

前面已确定采用整体式动臂,动臂液压缸的布置为下置式。 ②.前臂及中臂液压缸的布置确定;

用整体式或组合式斗杆,以及组合式斗杆的组合方式或整体式斗杆是否采用变铰点调节。前面已确定采用整体式斗杆。

③.确定后臂与前杆的长度比;

④.确定配套铲斗的种类、斗容量及其主参数,并考虑铲斗连杆机构传动比是否需要调节;

⑤.根据液压缸系统压力、流量、系统回路供油方式、工厂制造条件和三化要求等。

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3 机械手臂三维造型

Solidworks软件功能强大,组件繁多。 Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点,这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能,而且对每个工程师和设计者来说,操作简单方便、易学易用。下面将利用该软件对挖掘机机械手臂进行三维造型设计。

3.1 铲斗的造型设计

图3.1 铲斗三视图

铲斗属结构件类产品,由齿座板、底板、边板、墙板、挂耳板、背板、斗耳板、斗耳套、斗齿、齿座、护板或斗角等零配件组成, 挖掘机上使用的铲斗,也叫挖斗,按工作方式分为反铲铲斗和正铲铲斗,一般常用的是反铲铲斗。

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3.2 铲斗连杆的造型设计

图3.2 铲斗连杆三视图

机械手臂的铲斗连杆需要2个结构尺寸一模一样的,同铲斗摇杆相连接,以此来带动铲斗的运动,要求其孔径、中心距可以与前臂铰孔和铲斗摇杆相配合。

3.3 铲斗摇杆的造型设计

图3.3. 铲斗摇杆三视图

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该铲斗摇杆上端通过上铰接与挖掘机前臂下铰接相连接,下端通过下铰接分别与铲斗油缸活塞铰接及铲斗连杆下端铰接。挖掘机停机或运输时,挖掘机铲斗摇杆下端的支撑凸台支撑在地面上,使铰接成一体的铲斗油缸活塞杆铰耳下侧和铲斗连杆下端悬空,有效地保护了铲斗油缸活塞杆铰耳和铲斗连杆下端端头。

3.4 底座的造型设计

图3.4 底座三视图

底座及机械手臂的最底部,安装与挖掘机机身,通常上,挖掘机可通过拆装底座实现对不同作业的工作转换不同作用的机械手臂。

3.5 后臂的造型设计

图3.5 后臂三视图

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后臂是工作装置中的主要构件,前臂的结构形式往往决定于后臂的结构形式。要求其结构简单,便于配合,用来连接挖掘机底盘和斗杆用的,相当于人胳膊中的胳膊肘。

3.6 后臂油缸活塞的造型设计

图3.6 后臂油缸活塞二视图

与挖掘机后臂油缸相配合,产生液压提供给挖掘机作业,要注意的是其总体长度不能过低,孔径要求要精确到0.1单位。

3.7 后臂油缸的造型设计

图3.7 后臂油缸三视图

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挖掘机机械手臂的结构设计

①.后臂及后臂液压缸的布置;确定用组合式或整体式动臂,以及组合式动臂的组合方式或整体式动臂的形状。确定后臂液压缸的布置为悬挂式或是下置式。前面已确定采用整体式动臂,动臂液压缸的布置为下置式。②.前臂及中臂液压缸的布置确定;用整体式或组合式斗杆,以及组合式斗杆的组合方式或整体式斗杆是否采用变铰点调节。前面已确定采用整体式斗杆。
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