数的确定
（1）动臂与斗杆的长度比K1由于所设计的挖机适用性较强，一般不替换工作装置，故取中间比例方案，K1取在15～20之间，初步选取K118，即l1l218。（2）铲斗斗容与主参数的选择斗容在任务书中已经给出：q09m3按经验公式和比拟法初选：l31550mm（3）工作装置液压系统主参数的初步选择各工作油缸的缸径选择要考虑到液压系统的工作压力和“三化“要求。初选动臂油缸内径D1140mm，活塞杆的直径d190mm。斗杆油缸的内径D2140mm，活塞杆的直径d290mm。铲斗油缸的内径D3110mm，活塞杆的直径d380mm。又由经验公式和其它机型的参考初选动臂油缸行程L11000mm，斗杆油缸行程L21450mm，铲斗油缸行程L31250mm。并按经验公式初选各油缸全伸长度与全缩长度之比：λ1λ2λ316。参照任务书的要求选择工作装置液压系统的工作压力P314MPa，闭锁压力Pg343MPa。
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f挖掘机工作装置结构设计
3工作装置运动学分析31动臂运动分析
L1mi
动臂油缸的最短长度；L1max动臂油缸的伸出的最大长度；
A：动臂油缸的下铰点；B：动臂油缸的上铰点；C：动臂的下铰点
图31动臂摆角范围计算简图
φ1是L1的函数。动臂上任意一点在任一时刻也都是L1的函数。如图31所示，图中L1mi
动臂油缸的最短长度；L1max动臂油缸的伸出的最大长度；1mi
动臂油缸两铰
点分别与动臂下铰点连线夹角的最小值；1max动臂油缸两铰点分别与动臂下铰点连线
夹角的最大值；A：动臂油缸的下铰点；B：动臂油缸的上铰点；C：动臂的下铰点。
则有：
在三角形ABC中：
L12l72l522×COSθ1×l7×l5
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fθ1COS1（l72l52L12）2×l7×l5在三角形BCF中：
挖掘机工作装置结构设计
31
L222l72l122×COSα20×l7×l1α20COS1（l72l12L222）2×l7×l1由图33所示的几何关系，可得到α21的表达式：α21α20α11θ1当F点在水平线CU之下时α21为负，否则为正。F点的坐标为
3233
C点的坐标为
XFl30l1×cosα21YFl30l1×Si
α21
34
XCXAl5×COSα11l30
YCYAl5×Si
α11
35
动臂油缸的力臂e1
e1l5×Si
∠CAB
36
显然动臂油缸的最大作用力臂e1maxl5，又令ρl1mi
l5δl7l5。这时
L1Sqr（l72l52）l5×Sqr（δ21）
θ1cos11δ
37
32斗杆的运动分析
如下图32所示，D点为斗杆油缸与动臂的铰点点，F点为动臂与斗杆的铰点，E点为斗杆油缸与斗杆的铰点。斗杆的位置参数是l2，这里只讨论斗杆相对于动臂的运动，即只考虑L2的影响。
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D斗杆油缸与动臂的铰点r