挖掘机工作装置结构设计
α32 = ∠HNG = π - ∠MNG - ∠MGN =π -α22-α30 (3-11) 在三角形HNQ中
L272 = l132 + l212 + 2×COSα23×l13×l21
∠NHQ = COS-1[（l212+l142- L272）/2×l21×l14] (3-12) 在三角形QHK中
α27 = ∠QHK= COS-1[（l292+l272-L242）/2×l29×l27] (3-13) 在四边形KHQN中
∠NHK=∠NHQ+∠QHK (3-14) 铲斗油缸对N点的作用力臂r1
r1 = l13×Sinα32 (3-15) 连杆HK对N点的作用力臂r2
r2 = l13×Sin ∠NHK (3-16) 而由r3 = l24，r4 = l3 有[3] 连杆机构的总传动比
i = （r1×r3）/（r2×r4） (3-17) 显然3-17式中可知，i是铲斗油缸长度L2的函数，用L2min代入可得初传动比i0，L2max代入可得终传动比iz。
（2） 铲斗相对于斗杆的摆角φ3 铲斗的瞬时位置转角为
φ3 =α7+α24+α26+α10 (3-18) 其中，在三角形NFQ中
α7 = ∠NQF= COS-1[（l212+l22- l162）/2×l21×l2] (3-19) α10暂时未定，其在后面的设计中可以得到。
当铲斗油缸长度L3分别取L3max和L3min时，可分别求得铲斗的最大和最小转角θ3max和θ3min，于是得铲斗的瞬间转角:φ3 = θ3-θ3min (3-20) 铲斗的摆角范围: φ3 = θ3max-θ3min (3-21)
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图3-3 铲斗连杆机构传动比计算简图
（3） 斗齿尖运动分析
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见图3-4所示，斗齿尖V点的坐标值XV和YV，是L1 、L2、L3的函数只要推导出XV和YV的函数表达式，那么整机作业范围就可以确定，现推导如下: 由F点知：
α32= ∠CFQ= π –α3-α4-α6-θ2 (3-22) 在三角形CDF中：∠DCF由后面的设计确定，在∠DCF确定后则有： l82 = l62 + l12 - 2×COS∠DCF×l1×l6 (3-23) l62 = l82 + l12 - 2×COSα3×l1×l8
α3 = COS-1（l82+l12–l62）/2×l1×l8 (3-24) 在三角形DEF中
L22 = l82 + l92 - 2×COSθ2×l8×l9
图3-4 齿尖坐标方程推导简图1
则可以得斗杆瞬间转角θ2
θ2 = COS-1[（l82+l92- L22）/2×l8×l9] (3-25)
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α4、α6在设计中确定。 由三角形CFN知：
l28 = Sqr（l162 + l12 - 2×COSα32×l16×l1） (3-26) 由三角形CFQ知：
l23 = Sqr（l22 + l12 - 2×COSα32×l2×l1） (3-27) 由Q点知：
α35= ∠CQV= 2π–α33-α24-α10 (3-28) 在三角形CFQ中：
l12 = l232 + l32 - 2×COSα33×l23×l3
α33 = COS-1[（l232+l32- l12）/2×l23×l3] (3-29) 在三角形NHQ中：
l132 = l272 + l212 - 2×COSα24×l27×l21
α24 =∠NQH=COS-1[l272+l212 -l132）/2×l27×l21] (3-30) 在三角形HKQ中：
l292 = l272 + l242 - 2×COSα26×l27×l24
α26 =∠HQK=COS-1[l272+l242–l292）/2×l27×l24] (3-31) 在四边形HNQK：
∠NQH =α24 +α26 (3-32) α20 = ∠KQV，其在后面的设计中确定。
在列出以上的各线段的长度和角度之间的关系后，利用矢量坐标我们就可以得到各坐标点的值。
3.4 特殊工作位置计算：
（1） 最大挖掘深度H1max
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NH-摇臂；HK-连杆；C-动臂下铰点；A -动臂油缸下铰点；B-动臂与动臂油缸铰点；F-动臂上铰点；D-斗杆油
缸上铰点；E-斗杆下铰点；G-铲斗油缸下铰点；Q-铲斗下铰点；K-铲斗上铰点；V-铲斗斗齿尖.
图3-5 最大挖掘深度计算简图
如图3-5示，当动臂全缩时，F, Q, U三点共线且处于垂直位置时，得最大挖掘深度为:
H1max = YV = YFmin–l2–l3 = YC+L1Sinα21min–l2–l3
= YC+l1Sin（θ1-α20-α11）–l2–l3 (3-33)
（2） 最大卸载高度H3max
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