大型机械式挖掘机在目前国际国内的矿山开采及工程施工中有着广泛的应用,其性能的优劣对生产率有很大影响。在国际市场日趋激烈的今天,如何提高产品的质量是提高市场竞争力的关键。本文是基于爆破后的矿堆工作环境建立的描述挖掘过程的数学模型,从数学的角度阐述了主要挖掘段上合理轨迹方程应是对数螺旋线。基于对液压挖掘机连杆机构的运动学分析,利用运动轨迹求逆的方法规划液压控制系统三个执行器协同工作以控制末端的运动轨迹。文中以机构不产生死点位置为依据,对混合输入型五杆机构进行分类。并对每种类型机构的轨迹实现范围进行了研究。

大型矿用机械式挖掘机提升减速器齿轮为低速重载硬齿面齿轮,挖掘过程中不可避免会出现齿轮偏载现象,通过对齿轮齿向修形以达到提高其承载能力、改善其接触状态的目的。在建立齿轮薄片理论模型的基础上,运用挖掘机挖掘过程载荷谱确定提升减速器齿轮齿向修形参考载荷,将修形参考载荷作用下的齿轮接触应力最小作为目标,进行提升减速器各级小齿轮（主动轮）的轮齿螺旋线修形,进而将不会出现过大的齿面边缘载荷为目标,进行各级小齿轮的齿向鼓形修形。相比修形前,修形后的齿轮的齿面接触应力显著降低,并且齿面边缘接触状况明显改善。仿真研究结果表明,大型矿用机械式挖掘机提升减速器齿轮齿向修形,对提高齿轮承载能力和改善齿面接触状况均具发挥了积极作用。