【正文】 定，在徐重公司進(jìn)入的各個(gè)市場(chǎng)中，用戶開(kāi)始普遍接受中國(guó)產(chǎn)業(yè)并淡化日本產(chǎn)品，尤其在澳洲等發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)，由于產(chǎn)品使用規(guī)范、用戶的專業(yè)素質(zhì)較高，出口產(chǎn)品的質(zhì)量反饋較在國(guó)內(nèi)有了明顯的減少，產(chǎn)品反映非常好。而國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)主機(jī)廠商，則較早地開(kāi)始了解決這一問(wèn)題的實(shí)際行動(dòng)。主要企業(yè)的裝備水平已經(jīng)全面達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)際各大起重機(jī)專業(yè)制造商。近幾年來(lái)，以整個(gè)產(chǎn)業(yè)的主機(jī)企業(yè)為龍頭，帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)制造水平的提升。部分大型起重機(jī)上還在起重臂上成功應(yīng)用了單缸插銷的伸縮技術(shù)，通過(guò)液壓銷的作用，以單個(gè)液壓油缸可完成多節(jié)伸臂的運(yùn)動(dòng)，并達(dá)到各種工況的程度控制和自動(dòng)伸縮，改變了以往多級(jí)油缸加內(nèi)部繩排的動(dòng)作方式，使起重機(jī)相對(duì)更輕，拓展了起重機(jī)向更高工作高度發(fā)展的空間。上車起重機(jī)部分已經(jīng)大量應(yīng)用PLC可編程集成控制技術(shù)，帶有總線接口的液壓閥塊、馬達(dá)、油泵等控制和執(zhí)行元件已較為成熟，液壓和電氣已實(shí)現(xiàn)了真正緊密的接合。 受公路車輛行駛的限制，國(guó)外工程起重機(jī)在70噸級(jí)以上，基本發(fā)展了全路面底盤技術(shù)，采用獨(dú)立的油氣缸懸掛方式，而中國(guó)起重機(jī)產(chǎn)業(yè)則繼續(xù)在汽車板簧式技術(shù)上發(fā)展到目前的130噸級(jí)產(chǎn)品。但總體來(lái)，中國(guó)的汽車起重機(jī)產(chǎn)業(yè)始終走著一條自主創(chuàng)新的道路，有著自己清晰的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)。因此，在對(duì)其進(jìn)行加工的時(shí)候可以減少材料富余，避免浪費(fèi)材料，用最少的材料制造出符合要求的吊臂。隨著大噸位起重機(jī)產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)，高強(qiáng)度鋼板被大量應(yīng)用，吊臂強(qiáng)度也大幅上升，但若發(fā)揮全部材料的強(qiáng)度，吊臂結(jié)構(gòu)變形也會(huì)加大。吊臂結(jié)構(gòu)質(zhì)量一般占整機(jī)質(zhì)量的13%~15%，而且隨著大噸位汽車起重機(jī)的開(kāi)發(fā)，這一比重會(huì)更高。② 優(yōu)化設(shè)計(jì)引用結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化。通過(guò)有限元對(duì)本次設(shè)計(jì)的吊臂基本臂進(jìn)行的強(qiáng)度校核結(jié)果來(lái)看，本次設(shè)計(jì)的QY16U汽車起重機(jī)吊臂符合要求，即本次設(shè)計(jì)可以使用。最大應(yīng)力發(fā)生在臂端前臂箍下滑塊處。釋放繞銷軸中心回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度(ROTX)。為了達(dá)到此目的，首先要旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系，旋轉(zhuǎn)角度即為仰角θ,利用各節(jié)臂與滑塊在同一位置節(jié)點(diǎn)(Coincident Node)間的藕合，可方便地實(shí)現(xiàn)12個(gè)滑塊與吊臂對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的藕合。若是對(duì)某些網(wǎng)格形狀不滿意，則可對(duì)這部分重新進(jìn)行劃分，因?yàn)橹匦聞澐謺r(shí)，可刪除己有的網(wǎng)格，但不會(huì)刪除所指定的屬性?；诨颈鄣奈膊考八墓?jié)臂的頭部結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜且剛性很大，故將其簡(jiǎn)化成實(shí)體，利用ANSYS強(qiáng)大的造型功能?；诘醣鄣膶?shí)際工況較多，限于篇幅，本文僅以基本臂仰角30度，介紹QY16U汽車起重機(jī)伸縮吊臂結(jié)構(gòu)有限元的分析過(guò)程。吊臂的設(shè)計(jì)計(jì)算通常的力一般是將吊臂結(jié)構(gòu)視為梁模型進(jìn)行強(qiáng)度及剛度等力一面的分析?；颈?根部與轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)水平銷軸鉸接，且其中部還與變幅液壓缸5鉸接，可實(shí)現(xiàn)吊臂在變幅平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。而且運(yùn)用Solidworks的模型模擬運(yùn)動(dòng)功能，防止吊臂在回轉(zhuǎn)過(guò)程中與車架之間發(fā)生碰撞，及時(shí)的解決這些裝配問(wèn)題，能為實(shí)際生產(chǎn)帶來(lái)很大的便利，利用Solidworks軟件的全參數(shù)化設(shè)計(jì)，對(duì)修改設(shè)計(jì)過(guò)程中的數(shù)據(jù)非常方便，一改具改，防止了因圖量過(guò)大而產(chǎn)生的遺漏。 在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便而方便的軟件之一。 對(duì)于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來(lái)搞設(shè)計(jì)了。 第四章Solidworks三維實(shí)體設(shè)計(jì) Solidworks軟件的特點(diǎn) Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。為了減輕吊臂自重，通常將翼緣板和腹板的厚度取得很薄。δ：板厚 b：板寬：剪應(yīng)力單獨(dú)作用時(shí)的板局部失穩(wěn)的臨界應(yīng)力。下蓋板和腹板之間的支承即不是鉸接支承(簡(jiǎn)支)，也不是固接支承，而是介于兩者之間的彈性嵌固支承。圖 37 滑塊上集中力對(duì)下蓋板引起的局部彎曲式中:γ:材料泊桑比 a:導(dǎo)向滑塊中心離側(cè)板中心的距離 P:導(dǎo)向滑塊傳遞的集中力 因?yàn)槭蔷植康?，一般a較小，故可忽略不計(jì)。將吊臂在變幅平面內(nèi)和回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的載荷，包括考慮動(dòng)載的吊重重量、起升繩拉力、分布在臂架上的自重載荷，轉(zhuǎn)化到吊臂端部(如圖35)，分別為:圖36 臂架在變幅平面內(nèi)、回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)手力情況變幅平面內(nèi)： 回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)： 其中:e1, e2:起升繩導(dǎo)向滑輪軸心和吊鉤定滑輪軸心到吊臂中性軸線的距離z:吊鉤滑輪組倍率η:滑輪組效率γp:慣性力的轉(zhuǎn)化系數(shù)，γb:均布載荷的轉(zhuǎn)化系數(shù):動(dòng)載系數(shù)(根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范=1+:起升速度m/s) 臂架強(qiáng)度驗(yàn)算設(shè)臂架任一截面上的彎矩為、扭矩為軸向壓力為N橫向剪力為、吊臂截面凈面積為A抗彎模量為、截面的最大壓應(yīng)力最大拉應(yīng)力為。由于伸縮臂式起重機(jī)的工作級(jí)別屬A3A6，可不驗(yàn)算疲勞。結(jié)合以上幾種截面的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況本次設(shè)計(jì)選擇U形截面，U型截面相對(duì)于其他界面承壓較高，僅次于橢圓形截面，但是由于橢圓形造價(jià)較高，制作工藝繁瑣，考慮到經(jīng)濟(jì)性，故選用U型。⑤ 橢圓形截面是大圓角矩形截面的進(jìn)一步發(fā)展，是一種受力較理想的吊臂截面形式，它能充分的發(fā)揮材料的機(jī)械性能，抗屈曲能力強(qiáng)，但橢圓形截面也需要設(shè)立側(cè)向支承，且制造工藝更為復(fù)雜，這是橢圓截面至今很少用來(lái)作為伸縮臂的原因。④ 八邊形和大圓角矩形截面的下翼緣板和腹板的實(shí)際計(jì)算寬度較小，有利于提高抗失穩(wěn)的能力。② 梯形截面，梯形截面地上翼緣板窄，下翼緣板寬，截面中型層靠下能發(fā)揮上翼緣板的機(jī)械性能，提高腹板的穩(wěn)定性，前步滑塊可接近腹板布置，后部滑塊傳遞給上翼緣板的集中力因上翼緣板窄，產(chǎn)生的彎曲力矩減小。汽車起重機(jī)的伸縮式吊臂是一個(gè)雙向壓彎構(gòu)件，除受有整體強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的約束外，主要受局部穩(wěn)定性約束，因此把伸縮臂制成為箱形截面是合理的。圖32是對(duì)某起重機(jī)臂架在不同伸縮方式下，各搭接處的支反力進(jìn)行的定量分析。顯然，獨(dú)立伸縮機(jī)構(gòu)可以完成順序伸縮動(dòng)作。在第二節(jié)臂退回后，除外露部分長(zhǎng)度a外，在前一節(jié)臂中的長(zhǎng)度加上伸出后仍在前節(jié)臂中的那部分搭接長(zhǎng)度。= L’=+= +=在第i節(jié)臂退回后，除外露部分長(zhǎng)度a外，在前節(jié)（i1）節(jié)臂中的長(zhǎng)度加上伸出后仍在前節(jié)臂中的那部分搭接長(zhǎng)度，第i節(jié)臂插在前節(jié)臂內(nèi)的長(zhǎng)度為（+），假設(shè)第i節(jié)臂的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為，則=++a =+ 26 搭接長(zhǎng)度應(yīng)該短些，以減輕吊臂重量。在標(biāo)定起重機(jī)性能參數(shù)時(shí)，通常以額定起升高度表示。2 工作幅度:在額定起重量下，起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心的軸線距吊鉤中心的距離。 課題任務(wù)QY16U汽車起重機(jī)吊臂伸縮機(jī)構(gòu)三維實(shí)體及有限元設(shè)計(jì)該題目結(jié)合實(shí)際，對(duì)QY16U汽車起重機(jī)吊臂伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。③ 采用前懸下沉全景駕駛室專用汽車底盤。積極研發(fā)新型汽車起重機(jī)。 課題背景在中國(guó)移動(dòng)式起重機(jī)領(lǐng)域，汽車起重機(jī)占有80%以上的市場(chǎng)份額。它能整體、全面、多功能隨意組合，進(jìn)行靜力、動(dòng)力、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等分析。目前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法已成為工程技術(shù)人員進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)活動(dòng)不可缺少的手段。 汽車起重機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法概述隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和系統(tǒng)工程、優(yōu)化工程、價(jià)值工程、人機(jī)工程等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論的不斷發(fā)展，促使許多跨學(xué)科的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)，使起重機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)入高質(zhì)量、高效率的階段。日本市場(chǎng) : 從年總產(chǎn)量上講，日本生產(chǎn)的輪式起重機(jī)居世界首位。目前國(guó)外汽車起重機(jī)生產(chǎn)國(guó)主要有日本、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、意大利等。到80年代末，中小噸位的輪式起重機(jī)已多數(shù)采用液壓伸縮式臂架，僅有一部分大噸位汽車起重機(jī)仍采用析架式臂架。充氣輪胎式起重機(jī)是20世紀(jì)30年代隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的。這是一種較為完善的安全裝置。、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝為了減輕起重機(jī)的自重，提高起重性能，保證起重機(jī)高效可靠的工作，各國(guó)都非常重視采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝。有些國(guó)家要求相近噸級(jí)的起重機(jī)基本部件通用化，如10～16t、24～40t、65～100t的起重機(jī)主副卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等完全通用。有些國(guó)家對(duì)起重量雖然沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，但各制造廠自成系列，注意采用通用零部件，為生產(chǎn)和使用提供有利條件。從數(shù)量上來(lái)看，中小噸級(jí)的占多數(shù)，因此，國(guó)外很重視改進(jìn)、提高中型（16～40t級(jí)）液壓起重機(jī)的性能。國(guó)外液壓起重機(jī)在品種和產(chǎn)量方面都有較大發(fā)展，特別是大噸級(jí)液壓起重機(jī)發(fā)展非常迅速，100t以上大型伸縮臂式起重機(jī)已采用液壓傳動(dòng)，中，小噸位的起重機(jī)已普遍采用液壓傳動(dòng)。但汽車起重機(jī)也有其弱點(diǎn)，主要是起重機(jī)總體布局布置受汽車底盤的限制，一般車身較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)彎半徑大，并且只能在起重機(jī)左右兩側(cè)和后方作業(yè)。 2012年6月41 / 47QY16U型汽車起重機(jī)吊臂及伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一章 緒論 概論通常，習(xí)慣把安裝在通用或?qū)Ｓ幂d重汽車底盤上的起重機(jī)稱為汽車起重機(jī)。本文對(duì)QY16U型汽車起重機(jī)的吊臂伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法做出闡述。本文是對(duì)QY16U型汽車起重機(jī)的吊臂伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定吊臂主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)，確定各部件、總成的相互位置關(guān)系，利用Solidworks完成QY16U汽車起重機(jī)吊臂伸縮機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體裝配模型，利用Ansys對(duì)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度校核，對(duì)確定中、小型汽車起重機(jī)的設(shè)計(jì)方案具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，我國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)力度正逐漸加大，道路交通，機(jī)場(chǎng)，港口，水利水電，市政建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大，汽車起重機(jī)的市場(chǎng)需求也隨之增加。正確選用、維護(hù)和保養(yǎng)好汽車起重機(jī)，是保證施工進(jìn)度、延長(zhǎng)汽車起重機(jī)使用壽命、保障安全生產(chǎn)的必須舉措。因能力有限，說(shuō)明書(shū)中不妥或錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師和各位同學(xué)批評(píng)指正。因此，隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，近年來(lái)各國(guó)汽