作品效果图
• 挖掘机辅助机构采用四杆机 构，辅助臂装置与铲斗构成 夹钳，辅助臂铰接在挖掘机 的长臂上。其辅助臂呈弧线 型是由支撑轴通过若干个支 撑板链接构成，本装置能在 挖掘机铲料时候挡住物料控 制其在各个工作面作业和达 到预定效果。
设计说明
• 因本辅助装置主要针对挖掘机铲斗 机构进行改进。为了便于分析，对 该挖掘机铲斗四杆机构各铰接点进 行编号，四个铰点分别为E、F、M、 N，四个点所对应铰接点如左图所 示。
作品说明

由于整个机构是由铲斗液压缸 驱动，液压缸推杆的伸出和收回， 将带动机构正向和反向摆动，配 合铲斗的运动即可实现抓合和松 开的动作。如图11所示，当铲 斗油缸推杆伸出，铲斗内合，辅 助臂向下转动，配合铲斗抓紧物 料。当铲斗油缸推杆收回，铲斗 外张，辅助装置向上张开，不影 响挖掘机的挖掘作业。
辅助装置模型图
辅助臂采用铰接结构，辅 助臂与连接杆、斗杆和铲斗 摇杆共同组成一个摇杆机构。 为了便于分析现将各铰支点 分别以A、B、C、D命名。 机架为AD，连架杆为AB 和CD，连杆为BC，其对应 位置关系如（左下）图所示。
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挖掘机铲斗机构及其辅助装置 运动分析
根据计算结果完成该机构的三维零件图形和装 配图，杆AB和CD为摇杆，同时是主要的 工作装置，起夹装作用。四杆机构中的连 杆根据上面计算得出。为保证抓卡效果， 辅助臂采用两侧布置（即设置两个爪齿）， 考虑到在施工当中可能会出现抓运的物资 形状不规则，从而导致两个辅助臂受力不 均的情况出现。这将会影响辅助装置的运 动稳定性，也可能会造成装置的损坏。所 以在辅助臂的中间铰支点处以销轴将两侧 的辅助臂连接在一起，以确保两侧的运动 时刻保持一致。
• 其中由于铲斗动作时是以斗柄为参 照的运动，所以在该四杆机构 中,MN应为机架，则FM、EN为连 杆架，EF为连杆。
辅助装置铰接点位置
辅助机构的运动范围定为，机构闭合时铲斗开口处应可 以与水平面平行，此时，斗柄应可以与水平面相垂直。这样 通过爪形辅助机构的辅助动作可以起到对物料的稳定作用， 而又不影响挖掘机移动物料的动作，保持铲斗不动，可通过 回转机构、行走装置和动臂的配合动作就可以实现物料的转 移。 所以该位置可以作为辅助机构的一个初始位置。并根据 此位置初步设计辅助机构的爪形臂形状和尺寸。
技术参数
• 强度分析
杆长参数满足后， 需对其各构件的强度 进行校核。这里是按 挖掘机实际尺寸进行 缩放制作模型，故本 项目按照实际工作情 况对挖掘机实物进行 计算。
• 倾翻分析
辅助装置的加装可以 带来载运物料增加的好处， 但由于装置的自重，以及 物料重量的增加，同样增 加了挖掘机工作过程中倾 翻的危险，所以这里通过 计算分析挖掘机不倾翻对 应的最大载运量。
挖掘机辅助装置 设计与模型制作
设计的意义和价值
• 挖掘机在工程施工中，存在夹持能力十分有 限，抓起的物料容易脱落，工作效率低；本 项目改进针对挖掘机作业时对物料的束缚力 有限，设计了工作辅助装置。
图中大块石料会造成挖掘 机难以铲装
设计的原理与预测功能
• 挖掘机辅助机构采用四杆机构 • 实现土石料、厢枕、铅丝笼等作业的高强 度、高性能化，极大拓展了挖掘机的应用 空间和业务领域。