單鬥液壓挖掘機的主要引數表明了挖掘機的規格和主要技術效能，因此在挖掘機總體設計中必須確定。主要引數有：
1 尺寸引數:工作尺寸、機體外形尺寸、工作裝置尺寸等
2 質量引數：如整機重、各主要部件的重
3 功率引數：如發動機、液壓系統及主要機構功率、力和速度
4 經濟指標引數：如作業週期、生產率等
一、 反鏟裝置
1、反鏟裝置是中小型挖掘機的主要工作裝置，目前廣泛用於鬥容在1.6m3以下的挖掘機中。
2、反鏟主要用於挖掘停機面以下土壤。
3、當僅以斗杆液壓缸工作進行挖掘時：當動臂位於最大下傾角並以斗杆液壓缸進行挖掘工作時，能保證裝滿鏟斗，故中小型挖掘機在實際工作中常以斗杆液壓缸工作進行挖掘。
4、當僅以鏟斗液壓缸工作進行挖掘時：如使鏟斗在挖掘行程結束時能裝滿土壤，需要較大的挖掘力以保證能挖掘較大厚度的土壤，所以一般挖掘機的鬥齒最大挖掘力都在灑用鏟斗液壓缸工作時實現（即鏟斗缸所能提供的挖掘力最大）。採用鏟斗液壓缸進行挖掘常用於清除障礙，挖掘較鬆軟的土壤以提高生產效率，因此一般土方工程挖掘中轉鬥挖掘最常用。
5、對於反鏟裝置主要的工作尺寸為最大挖掘深度和最大挖掘半徑，包絡圖中可能有部分區間靠近甚至深入到挖掘機停機點底下，這一範圍的土壤雖能挖及，但可能引起土壤的崩塌面影響機械的穩定和安全工作，除有條件的挖溝作業外一般不使用。故有的在挖掘機工作尺寸圖上標明有效工作範圍，或以虛線表明此段挖掘軌跡。
6、挖掘機反鏟裝置的最大挖掘力決定於液壓系統的工作壓力、液壓缸尺寸，以及各液壓缸間作用力外，還決定於整機的穩定和地面附著情況，因此作裝置不可能在任何位置都能發揮其最大挖掘力。
（一）、鏟斗的結構特點及鬥容量計算
1、 有利於物料的自由流動
2、 要使物料易於卸淨
3、 為了使裝進鏟斗的物料不易掉出，鏟斗寬度與物料顆粒直徑之比應大於4：1。當此比值大於50：1時顆粒尺寸的影響可不考慮，視物料為勻質。
4、 裝設鬥齒有利於增大鏟斗與物料剛接觸時的挖掘線比壓。對它的要求是挖掘阻力小，耐磨，易於更換。鬥容q≤0.
6m3時多採用螺栓連線q≥0.6m3多採用橡膠卡銷結構。鬥齒刃角一般取θ＝20°～25°鏟斗挖掘切削角(軌跡線的切線與鬥齒上面的夾角)一般為γ＝40°～50°。
鏟斗前壁一般有一定長度的直線段，約為500mm~900mm.
（二）、反鏟裝置總體方案的選擇
反鏟方案選擇的主要依據是設計任務書規定的使用要求，據以決定工作裝置是通用或專用的。以反鏟為主的通用裝置應保證反鏟使用要求，並照顧到其它裝置的效能。專用裝置應根據作業條件決定結構方案，在滿足主要作業條件要求的同時照顧其它條件下的效能。
反鏟裝置總體方案的選擇包括以下方面：
1、 動臂及動臂液壓缸的布置
2、 鬥杆及鬥杆液壓缸的布置
3、 確定動臂與鬥杆的長度比，即特性引數k1＝l1(動臂長)/l2（鬥桿長）
對於一定的工作尺寸而言動臂與鬥杆之間的長度比可在很大範圍內選擇。一般k1>2時（有的反鏟取》3）稱為長動臂短鬥杆方案，當<1.5時屬於短動臂長鬥杆方案。
當1.5 要求適用效能較強而又無配套替換構件或可調結構的反鏟常取中間比例方案。相反，當用配套替換構件或可調連線來適用不同作業條件時，不同的配置或鉸點連線情況可組成各種比例方案。
在使用條件單一，作業物件明確的條件下採用整體動臂和鬥杆固定鉸接，k1值由作業條件確定。從作業範圍看，在挖高、挖深與挖掘半徑均相同的條件下，k1愈大作業範圍愈窄。從挖掘方式看，k1大宜用於鬥杆挖掘為主，因其剛度較易保證。
而k1值小宜用於以轉鬥挖掘為主。從挖掘軌跡看，k1值小易得到接近於直線的運動軌跡，因而宜用平整和清理作業，在挖掘窄而深的溝渠或基坑時挖掘軌跡也較易控制，挖掘質量和裝卸效率比抓斗高。從結構強度看，k1值大結構重心離機體近。
4、 確定配套鏟斗的種類、鬥容量及其主引數，並考慮鏟斗連桿機構傳動比是否需要調節。
5、 根據液壓系統工作壓力、流量、系統迴路供油方式、工廠製造條件和三化要求等確定各液壓缸缸數、缸徑、全伸長度與全縮長度之比λ。考慮到結構尺寸、運動餘量、穩定性和構件運動幅度等因素一般取λ1（動臂缸）＝1.6～1.
7，個別情況下動臂擺角和點布置要求可以取λ1≤1.75。而取λ2（鬥杆缸）＝1.
6～1.7，λ3（鏟斗缸）＝1.5～1.
7。（三）鬥形引數的選擇
鬥容量q，平均鬥寬b,轉鬥挖掘半徑和轉鬥挖掘裝滿轉角2φ（這裡令φ=φmax）是鏟斗的四個主要引數。r、b及2φ三者與q之間有以下幾何關係
q＝1/2r2b(2φ-sin2φ)ks
式中土壤鬆散係數ks的近似值取1.25，2φ一般取90°～100°（經驗值：當q＝0.25時，b=0.7～0.9，當q＝0.4時，b=0.8～1.0）
鏟斗上兩個鉸點k與q的間距l24太大將影響鏟斗機構傳動特性，太小則影響鏟斗結構剛度，一般取特性引數k2=l24/l3=0.3~0.38，當鏟斗轉角較大時k2取較小值。
一般取α10=95°~115°。
（四）動臂機構的鉸點位置選擇
反鏟工作裝置是幾組連桿機構的組合。在發動機功率、機重和鬥容量等主引數以及工作裝置結構形式既定的情況下，連桿機構鉸點位置和油缸引數選擇是否得當，會對挖掘效能和生產率速寫為很大影響。
1、 動臂機構的鉸點位置選擇
根據動臂液壓缸全伸、動臂處於上限位置時液壓缸軸線對垂直線的關係，可以有前傾式和後傾式兩種。後傾式方案的最大挖掘深度比前傾式的小，動臂受到的彎矩大，這都是不利方面;但在液壓缸作用力相同時後傾式方案比前傾式方案能有較大的作用力矩。
採用彎臂能增加挖掘深度，但降低了解除安裝高度。動臂的彎角α1一般可取為α1＝120°～140°，彎臂轉折處的長度比k3＝zf/zc要根據結構和液壓缸鉸點b的位置來考慮，初步設計時可以取k3＝1.1～1.
3或zc≈l7。
增大液壓缸全伸、全縮時的長度比λ1，可以增大動臂的轉角φmax。但由於受油缸穩定條件的限制，λ1一般取1.6～1.7
ac（動臂下鉸點c與動臂缸下鉸點a）距離和ac對水平的傾角對於液壓缸作用力、轉角範圍都有影響
令特性引數k4＝ez/e0
專用反鏟要求地面以下挖掘時動臂液壓缸能有足夠的閉力矩，可以取k4<0.8；以反鏟為主的通用挖掘機要適當顧及其它換用裝置，要求在地面以上作業時能有足夠的提公升力矩，故可取k4＝0.8～1.
1；對於通用液壓挖掘機，則往往取k4＝1。
通用式挖掘機上的國l5值常取之為（0.5～0.6）l1min
改變動臂bc的長度對擺角也有影響，會影響上、下極限位置，但總的擺角變化不很顯著。
增大λ值，在c、a位置不變、cb長度不變的情況下會使擺角 φmax增大，但上限位置的力臂值就減小。
在通用式液壓挖掘機上當以反鏟、正鏟和一般起重機、裝載等作業為主要工作裝置時，可推薦取ρ=0.5~0.6，k4＝1；此時當λ＝1.
6時可以得到σ＝1.36～1.43 φ1max＝60°～74°（ρ＝l5/l1minσ＝l7/l1min）
對於要求有大力矩的裝載和起重裝置，ρ值應當加大以得支較大的液壓缸作用力臂。
下面介紹一種確定動臂機構引數的具體方法，供初步設計時參考(見p80頁)。
設計任務書中一般規定了作業尺寸要求，如最大挖掘半徑、最大解除安裝高度、最大挖掘深度等。
動臂液壓缸在轉台上的鉸點a的座標xa和ya根據底盤和轉台結構初步選定。一般a點置於轉台前緣。
據統計，最大挖掘半徑r1值一般與l1+l2+l3的和值很接近。因此由要求的r1，已定的l3和k1可按下列近似經驗公式初選l1和l2：
l2=(r1-l3)/(1+k1l1=k1*l2
2、 鬥杆機構的引數選擇
a.鬥杆液壓缸產生足夠的鬥齒挖掘力
b.保證鬥杆液壓缸有必要的閉鎖能力
c.保徵鬥杆的擺角範圍。鬥杆擺角範圍大致在105°～125°在滿足工作範圍和運輸要求的前提下此值應盡可能取得小些，對以斗杆挖掘為主的中型機更應注意到這一點。
一般說鬥杆愈長，其擺角也可稍小。當鬥杆液壓缸和轉鬥液壓缸同時伸出最長時，鏟斗前壁與動臂之間的距離應大於10cm.
鬥杆機構的引數選擇可下述步驟進行（見p86頁）
3、 鏟斗機構的引數選擇
a.鏟斗的轉角範圍
如前所述，鏟斗在挖掘過程中的轉角大致為90°～110°，為了要滿足開挖和最後解除安裝及運輸狀態的要求，鏟斗在挖掘過程中的轉角往往要達到150°～180°。
鏟斗仰角一般取0°～30°，在個別情況下，例如為了適應挖掘深溝及垂直側壁的作業要求，不使斗底先於鬥齒接觸土壤，常採用大仰角機構，這時仰角可能達到25°～45°
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