挖掘机回转机构设计开题报告

1. 研究目的与意义

挖掘机是工程机械的一种主要机械类型,是土石方开挖的主要机械设备,已被广泛应用在工业与民用建筑，交通运输，水利电力工程，农田改造，矿山采掘以及现代化军事工程等的机械化施工中。回转机构是液压挖掘机重要的组成部分,回转机构的动态性能对液压挖掘机整机性能影响甚大,是液压挖掘机整机设计水平的重要标志,也是回转机构设计的关键技术之一。然而,液压挖掘机工作环境十分恶劣,受载复杂,回转机构的动态特性异常复杂,回转机构的振动机理亦未完全明了,尤其是回转机构与液压挖掘机工作装置、回转机构内部相互耦合关系和振动规律没有探明,严重的降低了液压挖掘机正常运行的可靠性,阻碍了液压挖掘机深层次发展。因此,对液压挖掘机回转机构振动机理和动态特性进行研究,对液压挖掘机整机设计、施工控制以及故障诊断和可靠性都具有十分重要的理论指导意义。

2. 课题关键问题和重难点

液压挖掘机主要由动力装置、工作装置、回转机构、操纵机构、传动系统、行走机构和辅助设备等构成的，其中，工作装置和回转机构是液压挖掘机重要的零部件。然而，挖掘机回转机构经常会出现不同的故障，如回转液压系统2T不能回转、回转过慢、回转无力以及停机（卸料)时滑移距离过大;回转齿轮卡死或者折断:液压挖掘机回转支承机构常常由于其机构的特殊性和现场情况的多样性，易发生漏油，进而导致回转轴承、回转齿圈或者回转马达损坏等故障;液压挖掘机回转机构在工作200h后，机器在回转及制动时均会产生异常振动，常常表现为制动失灵，回转速度缓慢等。总之，这些故障和事故追根溯源，都是源于工作装置和回转机构的振动引起的，结果一般情况是导致挖掘机整机共振，后果严重的会导致挖掘机倾倒翻车。为此，对液压挖掘机回转机构的研究很有必要，探明液压挖掘机回转机构设计关键技术，这也正是本课题要解决的问题所在。

3. 国内外研究现状（文献综述）

国外发达国家在挖掘机技术上一直处于领先优势，他们从20世纪80年代 就开始生产特大型挖掘机，例如，美国生产的斗容132m3 的步行式拉铲挖掘机， 斗容50-150m3剥离用挖掘机; b-e (布比赛路斯-伊利)公司生产的斗容量107m的剥离用挖掘机，斗容量168.2m3的步行式拉铲挖掘机等。从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向微型化、多功能化、大型化、专用化和自动化的方向发展。国内的挖掘机生产商虽然要有很强的创新意识，并且要针对市场与用户的各种要求来开发出新一代挖掘机的变型产品(如高原型车、焊接车等)，争取步入大型挖掘机市场，不能只依靠国外进口，把握市场方向。同时，国内的厂商要提高用户服务，树立良好的品牌形象，力求企业与用户实现双赢局面。只有这样，国内厂商才可能慢慢把失夫的市场份额夺讨来。

挖掘机的发展历史经过古今内外众多科学家的学术发展，目前还存在着许多的问题，同时，现阶段在现实社会还存在迫切需要解决的问题。因此，关于的研究是十分必要的，这也是今后值得深入研究的课题。因此，对于该问是的研究具有一定的现实意义。

近年来，随着我国经济增长速度的加快，各种基础设备需要大力完善，为液压挖掘机提供了巨大的市场，先后涌现出众多厂家投入到液压挖掘机的生产行业中。但相比国外挖掘机产品，我国挖掘机起步较晚，基础薄弱，创新难度大，差距甚远。从结构上比较，国内挖掘机结构单一，自主品牌少，可靠性不高;从理论上比较，国外拥有雄厚的自然科学基础，且理论成熟，而国内理论基础相对薄弱，经过引进、消化,吸收，初具模拟研发能力，然自主研发能力不足，尤其是核心技术方面;从技术上比较,国外具备成熟的计算机辅助设计并且已经广泛的应用于实践中，而国内目前尚处于初级使用阶段;从设备上比较，国外有一整套自主系统研发、生产、销售、维修等，而国内尚不能完全整机自主研发,核心设备依然依赖于进口;从性能上比较，国外已经智能化、电子控制、制动监控、机电液一体化，而国内振动噪音较大，寿命周期相对短，容易发生故障^[1]。作者指出了我国自治的挖掘机所面临的困难局势十分险峻，这应该引起我们的注意。

4. 研究方案

方案的研究内容包括，驱动方案分析确定，传动设计，回转支承选型设计，回转速度控制及制动方案与制动器设计。

研究的基本思路与采用的方法是：

通过查阅相关资料进行回转马达与回转支承的选型，计算啮合齿轮参数，计算液压系统参数。结合三维建模及分析修改设计方案及结构参数;标准件或选用总成要完成选型匹配计算，写出具体的型号。生成二维设计图，按标准要求完成标注、打印出二维设计图;

5. 工作计划

1、学习挖掘机的回转机构深度学习相关的知识，学习结构，掌握回转运动原理。（第1周）

2、准备好相关的硬件，并做好硬件的稳定性测试，继续学习并掌握相关知识。(第二周)

3、做好各种环境的安装，例如nx、cad、有限元分析，继续学习并掌握相关知识。（第3周）