开题报告-挖掘机仿形设计

PAGEPAGE8课题名称：挖掘机仿形设计学生姓名：学号：学院： 专业年级：指导教师：职称：毕业论文(设计)起止时间2013.3——2013.6一、本课题来源及研究的目的和意义1.1来源自拟题目1.2研究的目的和意义挖掘机，又称挖掘机械（excavatingmachinery)，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。挖掘机最重要的三个参数：操作重量（质量），发动机功率和铲斗斗容。最初挖掘机是手动的，从发明到2013年已经有一百三十多年了，期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、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。第一台液压挖掘机由法国波克兰工厂发明成功。由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲地悬挂式挖掘机。1951年，第一台全液压反铲挖掘机由位于法国的Poclain(波克兰)工厂推出，从而在挖掘机的技术发展领域开创了全新空间，20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的83%，已接近100%。第一代挖掘机：电动机、内燃机的出现，使挖掘机有了先进而合适的电动装置，于是各种挖掘机产品相继诞生。1899年，第一台电动挖掘机出现了。第一次世界大战后，柴油发动机也应用在挖掘机上，这种柴油发动机(或电动机)驱动的机械式挖掘机是第一代挖掘机。第二代挖掘机：随着液压技术的广泛使用，使挖掘机有了更加科学适用的传动装置，液压传动代替机械传动是挖掘机技术上的一次大飞跃。1950年德国的第一台液压挖掘机诞生了。机械传动液压化是第二代挖掘机。第三代挖掘机：电子技术尤其是计算机技术的广泛应用，使挖掘机有了自动化的控制系统，也使挖掘机向高性能、自动化和智能化方向发展。机电一体化的萌芽约发生在1965年前后，而在批量生产的液压挖掘机上采用机电一体化技术则在1985年左右，当时主要目的是为了节能。挖掘机电子化是第三代挖掘机的标志。二、本课题所涉及的问题在国内（外）的研究现状2.1分类常见的挖掘机按驱动方式有内燃机驱动挖掘机和电力驱动挖掘机两种。其中电动挖掘机主要应用在高原缺氧与地下矿井和其它一些易燃易爆的场所。按照规模大小的不同，挖掘机可以分为大型挖掘机、中型挖掘机和小型挖掘机按照行走方式的不同，挖掘机可分为履带式挖掘机和轮式挖掘机。按照传动方式的不同，挖掘机可分为液压挖掘机和机械挖掘机。机械挖掘机主要用在一些大型矿山上。按照用途来分，挖掘机又可以分为通用挖掘机，矿用挖掘机，船用挖掘机，特种挖掘机等不同的类别按照铲斗来分，挖掘机又可以分为正铲挖掘机、反铲挖掘机、拉铲挖掘机和抓铲挖掘机。正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料，反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。1.反铲挖掘机反铲式是我们见过最常见的，向后向下，强制切土。可以用于停机作业面以下的挖掘，基本作业方式有：沟端挖掘、沟侧挖掘、直线挖掘、曲线挖掘、保持一定角度挖掘、超深沟挖掘和沟坡挖掘等。2.正铲挖掘机正铲挖掘机的铲土动作形式。其特点是“前进向上，强制切土”。正铲挖掘力大，能开挖停机面以上的土，宜用于开挖高度大于2m的干燥基坑，但须设置上下坡道。正铲的挖斗比同当量的反铲的挖掘机的斗要大一些，可开挖含水量不大于27%的一至三类土，且与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业，还可以挖掘大型干燥基坑和土丘等。正铲挖土机的开挖方式根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，挖土和卸土的方式有以下两种：正向挖土，侧向卸土；正向挖土，反向卸土。3.拉铲挖掘机拉铲挖土机也叫索铲挖土机。其挖土特点是：“向后向下，自重切土”。宜用于开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土。工作时，利用惯性力将铲斗甩出去，挖得比较远，挖土半径和挖土深度较大，但不如反铲灵活准确。尤其适用于开挖大而深的基坑或水下挖土。4.抓铲挖土机抓铲挖土机也叫抓斗挖土机。其挖土特点是：“直上直下，自重切土”。宜用于开挖停机面以下的Ⅰ、Ⅱ类土，在软土地区常用于开挖基坑、沉井等。尤其适用于挖深而窄的基坑，疏通旧有渠道以及挖取水中淤泥等，或用于装载碎石、矿渣等松散料等。开挖方式有沟侧开挖和定位开挖两种。如将抓斗做成栅条状，还可用于储木场装载矿石块、木片、木材等。三、课题的研究内容、目标及可行性分析3.1研究的内容(1)资料调研及分析，了解挖掘机统现状，掌握其国内外发展趋势；(2)从工作原理、工艺过程、关键机构等方面进行分析研究；(3)通过试验测试性能达到最优(4)挖掘机统的设计：根据试验确定的最优参数，设计挖掘机统的机构零件，进而完成挖掘机统的设计，分析挖掘机统容易出现的故障，分析其原因，指出解决方案；(5)通过仿真动画及机构运动分析，验证挖掘机统机构的合理性；(6)分析挖掘机统机可行性，提出初步方案；(7)对自己的工作进行总结，提出后续研发方向。3.2需要克服的问题（1）低水平的产品重复太多，总体技术含量低，制造粗糙，加工设备精度低等：要想克服此种现象，我们挖掘机统行业首先要做的就是大力增加产品的制造工艺的研发力度，加强制造过程中的要求，在制造过程中还要不断的对产品进行精度的实验，提高产品制造过程中的精度要求。（2）研发经费少，技术力量薄弱：这种现象是挖掘机统发展过程中的历史问题造成的，由于挖掘机统发展初期是靠引进国外先进技术发展开来的，所以在挖掘机统发展过程中我们本土企业就很少投入研发经费，以至于造成了现在技术力量薄弱的现象，挖掘机统要想发展出本土特色，并逐渐的发展走向国际，我们现在必须要做的就是加大经费投入，提高挖掘机统的整体技术力量。（3）能够把挖掘机统发展推向国际贸易的人员匮乏：挖掘机统实现本土化发展后，我们要再看的就是挖掘机统如何走出国门，走向国际，这样的挖掘机统发展最终就离不能够把产品推向国际的贸易人才，对贸易人才综合素质的要求必须不断的提高（4）挖掘机统机市场应变能力不强：由于以上三个因素的综合，造成了挖掘机统的整体欠缺，所以综合以上就出现了在市场不断变化的环境中，挖掘机统的发展不能够及时适应市场的变化，最终造成我们挖掘机统机行业的整体应变能力不强，想要克服这种现象，最重要的就是要克服以上三种情况。3.3可行性分析通过对本课题的熟悉和相关资料的查阅，我对本课题有了一个较全面的了解，掌握了现有平地机的类型、工作原理和工作特点以及工作参数，并且获得了许多可供参考的数据。四年的大学学习和以往课程设计的经验，我已具备了机械原理，机械设计等方面的理论知识和实践经验，结合自己掌握的制图软件知识，可以在规定时间内完成本次毕业设计3.4设计目标设计：其中含二维图（CAXA），三维图（SW），设计说明书一份。四、完成本课题的工作方案及进度计划一：熟悉毕业设计任务，查阅有关资料，完成开题报告；（3月5日至3月12日）二：校内外调研，对查阅、调研资料分析总结，完成文献综述；（3月13日至3月18日）三：优化各个系统并确定总体方案；（3月19日至3月25日）四：挖掘机统的设计研究；（3月26日至4月3日）五：机具设计，绘制二维图,制作动画；（4月4日至5月4号）六：设计说明书整理完善；（5月4日至5月18日）七：答辩准备：打印图纸，说明书，答辩提纲，幻灯片制作。（5月19日至6月3日）八：答辩（6月8日至6月10日）五.参考文献[1]赵雪松，任小中，于华.机械制造装备设计.华中科技大学出版社,2009.[2]张有枕，张莉彦.机械创新设计.清华大学出版社.2011.[3]楼应侯，孙树礼，卢桂萍.互换性与技术测量.华中科技大学出版社.2012[4]杨可桢，程光蕴，李仲生.机械设计基础（第五版）.高等教育出版社，2006.[5]梁鄂.水产养殖.水产专业出版社，1979[6]田光辉，林红旗主编．模具设计与制造．北京大学出版社．[7]俞芙芳．塑料成型工艺与模具设计．武汉：华中科技大学出版社，2007．[8]吴明友．UGNX6.0数控编程．化学工业出版社．2012．[9]邓明等．现代模具制造技术．北京：化学工业出版社，2005．[10]何铭新，钱可强，徐祖茂．高等教育出版社．2010．[11]赵敏海，徐丽娟．AutoCAD实用教程．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009[12]周建平．模具C