《單斗液壓挖掘機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《單斗液壓挖掘機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）I摘要摘要單斗液壓挖掘機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)是用來使挖掘機的回轉(zhuǎn)平臺回轉(zhuǎn)。在單斗液壓挖掘機中，回轉(zhuǎn)運動的時間占工作循環(huán)時間的 6575%. 因此，回轉(zhuǎn)機構(gòu)對于單斗液壓挖掘機的生產(chǎn)率有很大影響。所以合理的選擇回轉(zhuǎn)機構(gòu)的角速度，使回轉(zhuǎn)時間達到最小，是單斗液壓挖掘機設(shè)計中的一個重要課題。所以合理地確定回轉(zhuǎn)機構(gòu)的液壓油路和機構(gòu)方案、正確地選擇回轉(zhuǎn)機構(gòu)各個參數(shù)，對提高生產(chǎn)率和功能利用率，改善司機的勞動條件，減少工作裝置的沖擊等具有十分重要的意義。我這次設(shè)計的單斗液壓挖掘機的回轉(zhuǎn)部設(shè)計采用的是低轉(zhuǎn)速大扭矩軸向柱塞液壓馬達直接帶動回轉(zhuǎn)小齒輪促使轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)的方案。制動方式才用機械制動，挖掘機能夠

2、實現(xiàn)全回轉(zhuǎn)。該方案具有零件少，傳動簡單，起動360和制動性能好，對油的污染敏感性小，使用壽命長等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn) 角速度 機械制動 回轉(zhuǎn)支撐有配套圖紙，請咨詢有配套圖紙，請咨詢 QQ： 1716150662溫馨提醒：本文為論文的部分內(nèi)容。溫馨提醒：本文為論文的部分內(nèi)容。*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）IIAbstractSingle-bucket excavator hydraulic rotary excavator is used to turn the rotating platform. Hydraulic excavator in a single bucket, the rotary

3、movement of the time cycle time work accounted for 65 75%. Therefore, the rotary body for a single bucket of hydraulic excavators have a significant impact on productivity. Therefore, a reasonable choice of the angular velocity of rotating bodies, so that the time slewing Reached a minimum, a single

4、 hydraulic excavator bucket design an important topic. Therefore, to determine a reasonable hydraulic rotary bodies and institutions circuit program, the right to choose the various parameters of rotating bodies, to improve the productivity and functional efficiency, improve driver working condition

5、s, reduce the impact of such devices is very important. I have designed a single bucket of the rotary hydraulic excavator design used a low speed high torque hydraulic axial piston motor pinion rotary direct drive rotary table to the program. Only by mechanical means brake brake, excavators can achi

6、eve full 360 degree rotation. The program has fewer parts, transmission is simple, starting and braking performance, and sensitivity to oil pollution in the small, the advantages of long life.Key words: rotation Angular velocity Mechanical brake revolving support目錄目錄摘要摘要.I*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）IIIABSTRACT.II

7、前前 言言 .1緒論緒論 .20.1 挖掘機的發(fā)展概況.20.2 單斗液壓挖掘機介紹.30.2.1 單斗液壓挖掘機的基本組成和工作原理.30.2.2 單斗液壓挖掘機的基本類型.30.2.3 單斗液壓挖掘機的特點.41 回轉(zhuǎn)支撐的構(gòu)造和特點回轉(zhuǎn)支撐的構(gòu)造和特點 .61.1 轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支撐的構(gòu)造和特點.61.2 滾動軸承式回轉(zhuǎn)制成的結(jié)構(gòu)和特點.71.2.1 單排滾球式.71.2.2 雙排滾球式.71.2.3 交叉滾柱式.81.2.4 組合滾子式.81.3 滾動軸承式回轉(zhuǎn)支承的系列標準及其具體選型.92 2 單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支撐的受力分析單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支撐的受力分析 .112.1GP計算.

8、112.2maxMP計算.114 4 回轉(zhuǎn)機構(gòu)傳動方式及其選擇回轉(zhuǎn)機構(gòu)傳動方式及其選擇 .254.1 半回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機構(gòu).254.2 全回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機構(gòu).255 5 回轉(zhuǎn)阻力矩的分析和計算方法回轉(zhuǎn)阻力矩的分析和計算方法 .315.1 回轉(zhuǎn)慣性阻力矩計算.315.2 回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩計算.325.3 回轉(zhuǎn)風(fēng)阻力矩計算.325.4 回轉(zhuǎn)坡度阻力矩計算.33六六 轉(zhuǎn)臺運動分析和最佳轉(zhuǎn)速的計算轉(zhuǎn)臺運動分析和最佳轉(zhuǎn)速的計算 .346.1 轉(zhuǎn)臺運動分析.34*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）IV6.1.1 起動加速過程.356.1.2 制動減速過程.376.1.3 勻速過程.416.1.4 空斗時轉(zhuǎn)臺返回過程.416.

9、2.轉(zhuǎn)臺最佳速度的分析計算.426.2.1 具有勻速運動階段的梯形速度圖的轉(zhuǎn)臺計算分析.426.2.2 具有無勻速運動階段三角形速度圖的轉(zhuǎn)臺最佳速度計算分析.446.3.具體參數(shù)的計算.456.3.1 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)選擇.476.3.2 轉(zhuǎn)角的選取.486.4 回轉(zhuǎn)速度和時間的計算.48結(jié)束語結(jié)束語 .52參考文獻參考文獻 .53*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）1前前 言言單斗液壓挖掘機是一種采用液壓傳動并且以一個鏟斗進行挖掘作業(yè)的機械。它是在機械傳動單斗挖掘機的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的，是目前挖掘機械中的重要品種。它的作業(yè)過程是以鏟斗的切削刃（通常裝有斗齒）切削突然并將土壤裝入鏟斗內(nèi)，鏟斗裝滿后提升、

10、回轉(zhuǎn)至卸土位置進行卸土，卸空后鏟斗再轉(zhuǎn)回并下降到挖掘面進行下一次挖掘。當挖掘機挖完一段土后，機械移位，以便繼續(xù)工作，因此，是一種周期作業(yè)的自行土方機械。單斗液壓挖掘機與機械傳動單斗挖掘機一樣。當然，由于我的知識水平有限，在設(shè)計中存在這樣或那樣不足之處，對單斗液壓挖掘機回轉(zhuǎn)部的研究也不夠深入，設(shè)計中難免存在不足之處，還望各位老師不惜指導(dǎo)，我將非常感激。緒論緒論0.1 挖掘機的發(fā)展概況挖掘機械的最早雛形，遠在十六世紀于意大利威尼斯用于運河的疏浚工作。模擬人的掘土工作，以蒸汽機的“動力鏟”誕生于十九世紀（1836 年） ，發(fā)展至今已有 150 年的歷史。0.2 單斗液壓挖掘機介紹0.2.30.2.3

11、 單斗液壓挖掘機的特點單斗液壓挖掘機的特點液壓挖掘由于采用了液壓傳動裝置而使其在機構(gòu)、技術(shù)性能和使用效果等方面與機械傳動的單斗挖掘機相比具有很多的特點，其優(yōu)點有以下幾個方面：1.技術(shù)性能提高，工作裝置品種擴大。單斗液壓挖掘機與同級別機械挖掘機相比挖掘力*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）2提高約 30，如斗容量的液壓挖掘機斗齒挖掘力為噸，而同級別機械挖掘31m12 15機只有 10 噸。因此在整機參數(shù)不變下，可適當加大鏟斗斗容量、提高生產(chǎn)率。抓斗可以強制切土和閉斗，使切削力和閉斗力都提高。6.易于實現(xiàn)三化、提高質(zhì)量。液壓元件易于實現(xiàn)標準化、系列化、通用化。便于組織專業(yè)化生產(chǎn)，進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本

12、。7.易于實現(xiàn)自動化。便于與電、氣動聯(lián)合組成自動控制和遙控系統(tǒng)。*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）31 回轉(zhuǎn)支撐的構(gòu)造和特點回轉(zhuǎn)支撐的構(gòu)造和特點1.1 轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支撐的構(gòu)造和特點轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承常用于懸掛式液壓挖掘機上，回轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)角一般等于或小于，180其構(gòu)造如圖 11 所示。它由焊接在回轉(zhuǎn)體 1 上、下支承軸 4 和 6 及上、下軸承座 3 和 7組成。軸承座用螺栓固定在機架 5 上。通過插座在支承軸 6 上的液壓馬達 2 使回轉(zhuǎn)體 1轉(zhuǎn)動。圖 11 轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承作用在軸承座上的載荷有垂直力 V 和水平力 H 或 H ，因此常成對地采用單列圓錐12滾子軸承，也有采用球軸承的，較少采用滑動軸承?；剞D(zhuǎn)

13、體常制成半封閉的矩形以避免*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）4與回轉(zhuǎn)機構(gòu)相碰撞。液壓缸驅(qū)動的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，機構(gòu)形式略有差異。1.2 滾動軸承式回轉(zhuǎn)制成的結(jié)構(gòu)和特點 1.3 滾動軸承式回轉(zhuǎn)支承的系列標準及其具體選型 接觸角040dmmkNCa2160045*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）52 2 單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支撐的受力分析單排四點接觸球式回轉(zhuǎn)支撐的受力分析研究滾動軸承式回轉(zhuǎn)支撐的受力狀態(tài)在于求出滾動體所受的最大作用力，以便驗算滾動體與滾道的接觸強度?；剞D(zhuǎn)支承的座圈是一個以滾動體為支點的多支點彈性體，承受著軸向載荷，傾覆力矩和徑向載荷。設(shè)內(nèi)座圈與轉(zhuǎn)臺固定，外座圈與底架pGMpH固定，力的傳遞路線是轉(zhuǎn)臺經(jīng)內(nèi)座

14、圈，滾動體，外座圈到底架如圖所示。內(nèi)力分布2 1與內(nèi)外座圈的剛度，滾動體和滾道1.內(nèi)外座圈為絕對剛體，受力后變形只發(fā)生在滾動體與滾道接觸處。加工精度有關(guān)，為簡化計算，假定：2.滾動體與滾道接觸良好，無加工誤差，無軸向間隙和徑向間隙。內(nèi)力計算有變形疊加法和載荷疊加法，后者僅適于作用力和變形是線性關(guān)系的情況?？紤]到載荷疊加法比較簡單，計算結(jié)果能滿足要求，因此仍采用載荷疊加法計算內(nèi)力，即上述三種載荷在滾動體上引起的正壓力分別計算后再疊加。由于本次設(shè)計中所采用的單排球回轉(zhuǎn)支承是四點球式的，所以以下受力分析僅就單排球式回轉(zhuǎn)支承作以下簡單分析和計算。2.1計算GP在作用下，根據(jù)上述假定每一個滾動體對滾道的

15、正壓力為pGGP1sinPGGPZ式中： 滾動體總數(shù)Z 滾動體與滾道的接觸角（即滾道上力的作用線與垂直于回轉(zhuǎn)支承軸線的平1面之間的夾角） 。2.2計算maxMP*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）6在傾覆力矩 M 作用下，按照上述假定滾動體與滾道之間的彈性接觸與橫坐標 X成比例。令受載最大的滾動體其變形量為，則有maxmaxcos為簡化計算，暫時忽略接觸角的影響。按照彈性接觸理論，正壓力與變形的1MP關(guān)系為 1.5MPk1.5maxmaxMPk式中： k比例常數(shù)，與滾動體和滾道的幾何尺寸、材料和接觸情況有關(guān)。于是1.5maxcosMMPP由于滾動體數(shù)量很懂，可以認為其變形時連續(xù)的，根據(jù)力矩平衡條件max

16、014.37sinMMPZD2.3計算maxHP由于間隙的存在，使受載滾動體的數(shù)目減少，因此上式中的系數(shù)應(yīng)酌情增加，即max1015(2.5)sinPPMPGHZD*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）73 3 四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承的校核計算四點接觸球式回轉(zhuǎn)支承的校核計算3.1 當量負荷的計算dC 已知四點接觸球式的當量負荷公式：052.5()dPPMCGHKND 式中： 滾道中心直徑（m）0D 作用在回轉(zhuǎn)支撐上的總軸向力PG()KN 作用在回轉(zhuǎn)支撐上的總傾覆力矩（）MKNm在力矩 M 作用平面內(nèi)的總徑向力PH()KNm 對于單斗液壓挖掘機，作用在回轉(zhuǎn)支承上的外負荷、和應(yīng)挖掘工況算出。PGMPH根據(jù)不同的

17、挖掘工況算出若干組值，選擇其中最大者作為dC計算量負荷。當然，由于工作裝置的不同又可分為多種計算方法，由于本次設(shè)計中所采用的工作裝置為反鏟裝置，所以為了簡化設(shè)計過程，僅就此種工作裝置的計算過程作詳細分析，其它的情況則不予介紹。 工作裝置所處的位置對于的計算有著決定性的作用，一般情況下，dC只需計以下三各位置即可：（一） 斗桿垂直于地面，斗齒尖離地面以下 H 深處，用鏟斗液壓缸挖掘，使切向斗齒垂直與地面（如圖 31）*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）8圖 31 斗桿垂直于地面時反鏟回轉(zhuǎn)支撐當量負荷的計算位置由于本次設(shè)計的只是單斗液壓挖掘機回轉(zhuǎn)部分的設(shè)計，所以對挖掘機其它部件的重量及其重心距回轉(zhuǎn)中心線的距

18、離只能參照已有廠商生產(chǎn)的類似單斗液壓挖掘機近似選取。下表各個部件的重量和其重心距離回轉(zhuǎn)中心線的距離（即力臂） 。1()1.5 2311.5()PHkW KNKN*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）9圖 32 最大挖掘深度 H 處時反鏟回轉(zhuǎn)支撐當量負荷的計算位置(三) 在停機面上最大挖掘半徑處用鏟斗液壓挖掘（圖 33）51 72 86 60 01()()i iiMkWrW rG rGrG r KNm 512601(cossin)()PiiGkWWGGG KN12(sincos)()PHk WWKN式中： 法向挖掘阻力與水平線所成夾角（） 。 *大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）10圖 33 在停機面上最大挖掘半徑處

19、反鏟回轉(zhuǎn)支撐當量負荷的計算位置3.2 負荷能力 C的計算a0 3.3 連接螺栓計算（一）連接螺栓最大工作載荷計算：gP44 41.27110.2954()24 0.824pgGMPKNnDn式中：、意義同前面一樣111Z PG 螺栓分布直徑（m） ，一般取 D 等于內(nèi)圈螺栓分布圓直徑D 圈螺栓的數(shù)目n在上式中，當軸向力指向支撐面取負號，當軸向力使回轉(zhuǎn)支撐離開支撐面時PGPG取正號。*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）11（二） 連接螺栓預(yù)緊力 P 計算y為了提高連接螺栓的疲勞強度，防止座圈和支撐面之間出現(xiàn)間隙，通常都有相當大的預(yù)緊力，其大小按下式計算(1)2 4 (1 0.25)6()yygPkPxKN

20、 式中：工作載荷分配系數(shù)。對于不用彈簧墊的高強度螺栓常取 x=0.25x 結(jié)合面緊密性安全系數(shù)。一般取yk21.5 2.0yk 當，時2yk 0.25x 1.5ygpP螺栓上的預(yù)緊應(yīng)力（MPa）110yyPF式中：F=螺紋根部的斷面積（cm ）2螺栓的預(yù)緊力通常是，為螺栓的屈服極限（MPa） 。(0.5 0.7)yss當按算出的值超過時，應(yīng)增加螺栓直徑或改變材質(zhì)。110yyPFy0.7s為確保螺栓具有必要的預(yù)緊力，在擰緊螺紋和螺母斷面涂油的情況下，測力扳手的預(yù)緊扭矩為(Nm)0.290yyMPd式中：螺栓名義直徑（mm）d當預(yù)緊力時0.6ys (Nm)350.07/10ysMd*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)

21、計（論文）12(三)螺栓最大計算載荷計算jP (KN)jygPPx P當時， (KN)1.5ygPP1.75jgPP(四)螺栓的強度計算3.4 回轉(zhuǎn)小齒輪參數(shù)的確定（三）大、小齒輪傳動參數(shù)計算我準備采用漸開線等變位齒輪傳動(又稱高度變位齒輪傳動)。由于所以120,xx即其嚙合角等于分度圓壓力角，中心距等于標準中心距，節(jié),0,0aa yy 圓與分度圓重合，齒頂高不需要降低。對于等變位齒輪傳動，為有利于強度的提高，小齒輪應(yīng)該采用正變位，大齒輪采用負變位，使大、小齒輪的強度趨于接近，從而使齒輪的承載能力提高。因此選取。120.35,0.35xx 已知121218,72,10,20 ,0.35,0.3

22、5.ZZmxx 表 34 漸開線變位齒輪傳動參數(shù)計算表項目名稱符號計算公式小齒輪大齒輪變位系數(shù)x10.35x 20.35x 節(jié)圓直徑d(1,2)iiddz m i1180d 2720d 嚙合角20120220*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）13齒頂高ah()aiaihhx m113.5ah26.5ah齒根高fh()fiaihhcx m19fh216fh齒頂圓直徑ad2aiiaiddh1207ad2707ad齒根圓直徑fd2fiifiddh1162fd2752fd中心距a12()/ 2add450a 中心距變動系數(shù)y0y 4 4 回轉(zhuǎn)機構(gòu)傳動方式及其選擇回轉(zhuǎn)機構(gòu)傳動方式及其選擇單斗液壓挖掘機對回轉(zhuǎn)機構(gòu)

23、的計算要求是：1.在角加速度和回轉(zhuǎn)力矩不超過允許值的前提下，應(yīng)盡可能縮短回轉(zhuǎn)時間。在回轉(zhuǎn)部分慣性已知的情況下，角加速度的大小受最大回轉(zhuǎn)力矩的限制，該力矩不應(yīng)超過行走部分與地面的附著力矩。2.回轉(zhuǎn)時工作裝置的動載系數(shù)不應(yīng)超過允許值。非全回轉(zhuǎn)的挖掘機回轉(zhuǎn)時，工作裝置不應(yīng)碰撞定位器。3.回轉(zhuǎn)能量損失最小。4.1 半回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）14葉片液壓馬達驅(qū)動的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)角大，轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定，空間尺寸小，但馬達加工精度要去較高，工作效率底。4.2 全回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)全回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機構(gòu)，按液動機的結(jié)構(gòu)類型可以分為“高速方案”和“低速方案”兩類。由高速液壓馬達經(jīng)齒輪減速箱帶動回轉(zhuǎn)小齒輪繞

24、回轉(zhuǎn)支承上的固定齒圈滾動，促使轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)的成為高速方案。斜軸式高速液壓馬達驅(qū)動的回轉(zhuǎn)機構(gòu)較為常用，其傳動方式可以是采用兩級正齒輪傳動，也可以采用一級正傳動和一級行星齒輪傳動，還可以是兩級行星齒輪傳動，另外，傳動方式 1（圖 4-1）：定量泵 1 向高壓管路 2 共油，當壓力過高時可由安全閥 3溢流。操縱換向閥 4，高壓油經(jīng)管路 2 進入回轉(zhuǎn)馬達 5，馬達出口的低壓油經(jīng)管路和換向閥流回油箱，馬達從而轉(zhuǎn)動起來?；剞D(zhuǎn)方向由換向閥控制，當操縱桿向前時（即圖 4-1中的換向閥鋅往上移） ，轉(zhuǎn)臺向右轉(zhuǎn);當操縱桿向后時（即圖中換向閥芯往下移） ，轉(zhuǎn)臺向左移。當操縱桿處于中位時（即圖中位置） ，發(fā)達進、出口油路

25、被切斷，在轉(zhuǎn)臺上不慣性力矩作用下立即制動，過載閥起制動作用，慣性能為液壓油所吸收，如果超過過載閥 6的壓力，部分油經(jīng)過載閥 6 流回油箱，馬達繼續(xù)回轉(zhuǎn)，直到低于過載閥的壓力，馬達才停止轉(zhuǎn)動，過載閥起緩沖保護作用。而馬達吸腔由于壓力較小，低壓油經(jīng)單向閥 7 及時進行補油，以防止吸空，損壞馬達。由此可見，純液壓制動的制動力矩，取決于過載閥的調(diào)定壓力。*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）15圖 4-1 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的液壓系統(tǒng)傳動方式簡圖傳動方式 2：與 1 不同在于增設(shè)了一個附加機械制動器。因此轉(zhuǎn)臺的制動是通過液壓制動和機械制動的共同作用來實現(xiàn)的。為了取得良好的制動效果，可以再加一個節(jié)流閥。傳動方式 3：如圖 4

26、-2 所示，換向閥處于中間位置時，馬達的進、出口油路互相接通，在轉(zhuǎn)臺上部轉(zhuǎn)動慣量作用下，馬達可自由回轉(zhuǎn)而不產(chǎn)生液壓制動力矩。轉(zhuǎn)臺的制動僅僅靠機械制動器來實現(xiàn)。*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）16 圖 4-2 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的液壓系統(tǒng)傳動方式簡圖傳動方式 49：由于采用了變量泵驅(qū)動，其啟動特性與定量泵驅(qū)動時不一樣，但制動特性與定量泵驅(qū)動時的相應(yīng)方式類似。 （由于本次設(shè)計中所采用的為定量泵，因此，這些傳動方式這里就不再進行介紹了）*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）175 5 回轉(zhuǎn)阻力矩的分析和計算方法回轉(zhuǎn)阻力矩的分析和計算方法單斗液壓挖掘機回轉(zhuǎn)時回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)阻力矩按下式計算： swfwsiMMMMM(N /m)式中

27、： M回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩(N /m)f M回轉(zhuǎn)風(fēng)阻力矩(N /m)w M 由于停機面傾斜所引起的回轉(zhuǎn)坡度阻力矩(N /m)s M 回轉(zhuǎn)啟動時的回轉(zhuǎn)慣性阻力矩(N /m)i挖掘機的工作時轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)角度一般在范圍內(nèi)，啟動和制動決定了回轉(zhuǎn)90 120過程的時間消耗和動力消耗，因此慣性阻力矩是回轉(zhuǎn)過程的主要阻力矩，而其它則為次要阻力矩。5.1 回轉(zhuǎn)慣性阻力矩計算 (N /m)2iQrMjg式中：回轉(zhuǎn)角加速度（rad/s）0.105ntt其中為挖掘機回轉(zhuǎn)速度（轉(zhuǎn)/分） ，為挖掘機回轉(zhuǎn)角速度（rad/s） ，為回轉(zhuǎn)時間，一般取秒。2 5鏟斗內(nèi)所盛物料的重量（）重力加速度，可近似取.（）2sm物料重心到回轉(zhuǎn)中心

28、的距離（） 轉(zhuǎn)臺上各個部件和工作裝置對回轉(zhuǎn)中心軸的轉(zhuǎn)動慣量。i*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）185.2 回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩計算 (N /m)0()2fdGMHDMNN式中：當量摩擦系數(shù)d表 51 當量摩擦系數(shù)工況滾動式軸承交叉滾柱式軸承正常周期0.0080.01回轉(zhuǎn)啟動時0.0120.015回轉(zhuǎn)支撐的滾道中心直徑（m）0D由于外載荷 G和 M 的作用，在滾動體上產(chǎn)生的法向壓力絕對值的總和（N）GMNP由于外載荷 H的作用，在滾動體上產(chǎn)生的法向壓力絕對值的總和（N） 。HNP當0.262時（對交叉滾柱式軸承）PG Me 0D或0.3時（對四點接觸球式軸承）PG Me 0D（N）1414GMPNG5.3

29、回轉(zhuǎn)風(fēng)阻力矩計算5.4 回轉(zhuǎn)坡度阻力矩計算*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）19六六 轉(zhuǎn)臺運動分析和最佳轉(zhuǎn)速的計算轉(zhuǎn)臺運動分析和最佳轉(zhuǎn)速的計算單斗液壓挖掘機當轉(zhuǎn)角較大時，轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)過程可由加速、勻速和減速三部分組成。在回轉(zhuǎn)過程中的轉(zhuǎn)角、角速度、角加速度、啟動力矩和制動力矩、液壓功率與時間的關(guān)系如圖 6-1 所示。 （對于定量泵而言）圖 6-1 單斗液壓挖掘機轉(zhuǎn)臺運動特性下面進一步研究上述參數(shù)在回轉(zhuǎn)過程中的相互關(guān)系。6.1 轉(zhuǎn)臺運動分析*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）206.1.16.1.1 起動加速過程起動加速過程如圖 62 所示為定量泵驅(qū)動時轉(zhuǎn)臺起動扭矩變化的實測情況。圖中表示由于DM閥的動態(tài)特性所引起的

30、作用在轉(zhuǎn)臺上的瞬時力矩；表示最大起動力矩；表示作SMSM k用在轉(zhuǎn)臺上的平均起動力矩；表示液壓泵壓力從靈到最大值的升壓時間，一般在 0.10t秒以內(nèi)。K 是與靜摩擦和動摩擦有關(guān)的系數(shù)，其值 0.850.92。圖 6-2 定量泵驅(qū)動時轉(zhuǎn)臺啟動力矩變化實測情況圖 6-3 定量泵驅(qū)動時角速度與時間關(guān)系*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）21圖 6-4 定量泵驅(qū)動時轉(zhuǎn)角與時間關(guān)系6.1.26.1.2 制動減速過程制動減速過程*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）22圖 6-5 液壓制動時轉(zhuǎn)臺制動力矩變化實測情況圖 6-6 制動時角速度與時間關(guān)系根據(jù)式 6-9 和圖 67 的坐標系建立轉(zhuǎn)角對制動時間 t的微分方程BB)(BZ

31、BBttJkMdtd其通解 CttJkMBZBB2)(2當時 解得0Bt 0B22BZM kCtJ故特解 22()22BBBZBZM kM ktttJJ *大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）23圖 6-7 制動時轉(zhuǎn)角與時間關(guān)系當時 BZttZB即 (rad) (6-13)22BZZM ktJ (rad) (6-14)22QBJM k (rad) （6-15）22QSJM kC6.1.36.1.3 勻速過程勻速過程當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)角較大時才會出現(xiàn)勻速過程（還有一種區(qū)分方法就是，用梯形速度圖計算最佳轉(zhuǎn)速時采會有勻速過程，三角形速度圖則不具有勻速過程，注意） ?？稍O(shè)轉(zhuǎn)臺單向回轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)角為，勻速階段的轉(zhuǎn)角為，勻速回轉(zhuǎn)時

32、間為，則yyt （6-16）211()()2QyQZSJMkCk*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）24 （6-17）211()2QSYyQQJMkCkt6.1.46.1.4 空斗時轉(zhuǎn)臺返回過程空斗時轉(zhuǎn)臺返回過程 QJM 型液壓馬達與各種油泵、閥及液壓組件組成液壓傳動裝置，由于它在設(shè)計上采取了一定措施、故可適應(yīng)各種機器工況。該型馬達具有重量輕、體積小、調(diào)速范圍大、可有級變量、工作可靠、壽命長等優(yōu)點。目前已應(yīng)用于礦山工程、起重運輸、冶金、船舶、機床、塑料加工、地質(zhì)探勘等領(lǐng)域。主要裝置在履帶行走、軌道輪子驅(qū)動、各種回轉(zhuǎn)機構(gòu)、勘探鉆孔、絞車提升、皮帶運輸傳動、物料攪拌、路面切割、船舶推進、塑料注射等部位。 6

33、.3.16.3.1 回轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)選擇回轉(zhuǎn)機構(gòu)的參數(shù)選擇在設(shè)計中，計算轉(zhuǎn)臺最佳轉(zhuǎn)速時需要預(yù)先確定轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動慣量，起動力矩和制動力矩，轉(zhuǎn)角范圍。這些參數(shù)的正確選擇，對回轉(zhuǎn)機構(gòu)的運動特性是由決定性意義的。（一）轉(zhuǎn)動慣量的計算對于采用反鏟工作裝置時，可以根據(jù)經(jīng)驗公式滿斗回轉(zhuǎn)時：53128JG空斗回轉(zhuǎn)時：53072JG由設(shè)計任務(wù)書我們知道，代入上式可得：10Gt 滿斗回轉(zhuǎn)時： Nms59412.3J 2 空斗回轉(zhuǎn)時： Nms033419.4J 2所以， ,式中 G單斗液壓挖掘機的整機重量（t）. 78. 10JJ*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）25(二) 回轉(zhuǎn)所需起動力矩和制動力矩估算6.3.26.3.2

34、轉(zhuǎn)角的選取轉(zhuǎn)角的選取 從轉(zhuǎn)臺最佳轉(zhuǎn)速的計算公式我們可以知道，當參數(shù) M 、J、C、k 確定后，轉(zhuǎn)臺最佳轉(zhuǎn)S速取決于轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角大則轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)角小則轉(zhuǎn)速低。因此，對轉(zhuǎn)角的合理選擇應(yīng)該重視。一般情況下，中小型液壓挖掘機轉(zhuǎn)角范圍在之間，標準轉(zhuǎn)角選擇在之75 13590 120間比較適當，結(jié)合本設(shè)計實際情況，這里選取，即。1051.832180rad1056.4 回轉(zhuǎn)速度和時間的計算 這里同樣有兩種計算方法，我將分別對其進行計算，并對比起結(jié)果（一） 按三角速度圖計算1.液壓馬達所需功率028098.541 0.90 1.10832.9610001000 0.85sQM KNKW 式中： Nm 28098

35、.541sM 0.90K 85. 002.轉(zhuǎn)臺最佳轉(zhuǎn)速 00max3010003.1211(1) (1)NnnJC 31000 70.5 120 0.853.121132751.01 (1 1.78) (1)1.6*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）26 11.39( / min)r 式中： 105 Nms59412.3J 2 1.6C 由此得 sradn/192. 130maxmax 3.回轉(zhuǎn)機構(gòu)速比max403.51211.39nin由此得 M=26109.4 Nm07.4250495. 095. 0512. 313410SMQ2s則 MNm NmBM5 .40458384. 129233CS2s6

36、 .40014ZM2s所以，馬達選取是合理的。4.校核最佳轉(zhuǎn)速 3000max)11 (1000121. 3CJNn 31000 32.96 105 0.853.121133419.4 (1)11.6 11.809 / minr式中: 0.90k 與前計算的最佳轉(zhuǎn)速基本相等，固選取合理。5. 滿斗單向最大速度 sradQ/926. 078. 1236. 1max6. 回轉(zhuǎn)循環(huán)時間*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）27 0max0maxQQQZQZSSSSJJJJTttttM KM KCM KM KC （6-40）0max1(1)(1)( )SJsCM k133419.4 1.236(1)( 1.781

37、)1.628098.541 0.9 4.84( ) s7. 各階段的延續(xù)時間，角加速度和轉(zhuǎn)角 = =1.007 rad 2.015QQSJtsM k20.37/SQM krad sJQkMJSQ22 = =0.630rad 1.260QZSJtsM kC20.51/SZM kCrad sJZkMJBQ22 =1.009 rad 0max1.633QSJtsM k200.65/SQM krad sJQkMJS2max20 =0.631 rad 0max1.021ZSJtsM kC200.91/SZM kCrad sJZkMJB2max20(二) 按梯形速度圖計算 1.轉(zhuǎn)臺最佳轉(zhuǎn)速 3000max

38、)11 (1000121. 3CJNn 3)6 .1111 (4 .3341985. 010596.321000121. 3 r/min11.809則 ， maxmax1.2360.926/Qrad s 2. 回轉(zhuǎn)機構(gòu)速比*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）28max403.60711.809nin由此得 NM NM 6246 8.697 0.95 0.9536843SM 29233所以，轉(zhuǎn)矩沒有問題。3. 校核 與前面計算的最佳轉(zhuǎn)速有不小的差距，所以對于本次設(shè)計，采用這種計算方法不太合適，還是采用第一種三角形速度圖無勻速階段的計算方法較為合適。對于，梯形圖速度法，這里就不再繼續(xù)計算了。4.回轉(zhuǎn)循環(huán)時間

39、0max0max4.84( )QQQZQZSSSSJJJJTttttsM KM KCM KM KC有配套圖紙，請咨詢有配套圖紙，請咨詢 QQ： 1716150662溫馨提醒：本文為論文的部分內(nèi)容。溫馨提醒：本文為論文的部分內(nèi)容。結(jié)束語結(jié)束語參考文獻參考文獻1吉林工業(yè)大學(xué)閻書文主編。機械式挖掘機設(shè)計M。北京：機械工業(yè)出版社，1982.2東北工學(xué)院李健成主編。礦山機械（裝載機部分）M。北京：冶金工業(yè)出版社，1981.*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）293天津工程機械研究所單斗液壓挖掘機編寫組.單斗液壓挖掘機M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1977.4孔德文,趙克利,徐寧生. 液壓挖掘機M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.5黃東勝,邱斌.現(xiàn)代挖掘機械M. 北京：人民交通出版社，2003.6張鐵. 液壓挖掘機結(jié)構(gòu)、原理及使用M.山東：中國石油大學(xué)出版社，2002.7同濟大學(xué)編.單斗液壓挖掘機M. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1980.8劉延俊.液壓元件使用指南M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.9成大先. 機械設(shè)計圖冊零部件的結(jié)構(gòu)與組合M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997.10濮良貴 紀名剛主編. 機械設(shè)計（第八版）M. 北京：高等教育出版社，2006.11孫桓 ；陳作模 葛文杰主編. 機械原理（第七版）M. 北京：高等教育出版社，2006.