【正文】 and production of the truck crane have more than 60 year’s history in our country. The development of truck crane, however,has slowed down for some objective reasons. Since 1990’s, it was accelerated in our country, but the products still could not reach the advanced international level in the quality stability, autnation, and intelligent. With the rapid development of economic construction, China39。它可以完成靠人力無法完成的物料搬運動作，以減輕人們的體力勞動，提高生產(chǎn)效率，在工廠、車站、礦山、港口、建筑工地、倉庫、水電站等多個領(lǐng)域的部門中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，特別是現(xiàn)代化、專業(yè)化的生產(chǎn)需求，各種專門用途的起重機相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，不僅是生產(chǎn)過程 中的輔助機械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)生產(chǎn)線上不可缺少的重要機械設(shè)備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟建設(shè)起著積極的促進作用。 在高層 建筑，冶金，化工等大型項目的建設(shè)中，需要吊裝和搬運的工程量日益增多，其中不少組合件的吊裝和搬運重量達到幾百噸。除了上面介紹的起重機外，在水電工程中還采用一些其它的大型設(shè)備，如纜索起重機，浮式起重機等，在電站廠房及建筑物上安裝各種類型的起重機，供檢修機組，啟閉閘門，及起吊攔污欄之用，這些起重機由大型龍門起重機，固定卷揚起重機以及弧形閘門起重機等。而且我國目前在中小噸位的汽車式起重機的性能已經(jīng)完好，能夠滿足現(xiàn)實生產(chǎn)的要求。 中國汽車式起重機已經(jīng)大量使用 PLC 可編程集成控制技術(shù)，帶有總線接口的液壓閥塊，液壓馬達，油泵等控制和執(zhí)行元 件已較為成熟，液壓和電器已實現(xiàn)了緊密的結(jié)合。 部分大型汽車式起重機還在伸縮臂上使用了單缸插銷的伸縮技術(shù)，通過液壓銷作用，以單個液壓油缸 可完成多節(jié)伸臂的運動，并達到各種工況的程度控制和自動伸縮，改變了以往能不油缸加內(nèi)部繩排的作業(yè)方式，使起重機相對更輕，拓展了起重機向更高工作高度發(fā)展的空間。只有這樣才能從市場中獲得養(yǎng)分和活力使自己生存，在生存中發(fā)展，在發(fā)展中壯大。 目前我國生產(chǎn)的汽車起重機大多是 50 噸以下的中小噸位的起重機，大噸位生產(chǎn)的很少，而隨著社會的發(fā)展，對機動靈活的大型起重機械的 需求越來越大，這都是汽車起重機發(fā)展的養(yǎng)分，所以增大其中力矩迫在眉睫。 目前中國的汽車起重機生產(chǎn)企業(yè)，缺少自己的專業(yè)研究人員和開發(fā)隊伍， 而是去模仿別人生產(chǎn)的成品，沒有發(fā)展方向和競爭力。 我國的各大汽車式起重機生產(chǎn)企業(yè)要不斷創(chuàng)新，大膽進行運行急智的改革面向市場，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，人員重組，引進設(shè)備，進行刻苦的技術(shù)研發(fā)，在不斷完善自我的前提下，占領(lǐng)市場。東亞約占銷售量的 40%，北美和歐洲各約占 20%。 （ 3） 技術(shù)先進，及時采用世界最新的技術(shù)成果。 （ 3） 注重適應(yīng)性和經(jīng)濟性。市場總的趨勢式供大于求，面對激烈競爭，國外各大公司除了紛紛增加投資、擴大生產(chǎn)、提高 自身的競爭能力外，還通過聯(lián)合或兼并來提高在國際市場的份額。 在起重機行業(yè)內(nèi)，國外的大型汽車起重機的發(fā)展比我國迅速，在技術(shù)和運用上已相當成熟，目前國際市場對汽車起重機的需求在不斷增加，從而使國外各大汽車式起重機制企業(yè)在生產(chǎn)中更多的應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計，機械自動化和自動化設(shè)備，這對起重機行業(yè)的發(fā)展造成 了很大的影響。起重機采用模塊單元化設(shè)計，不僅是一種設(shè)計方法的改革，而且將影響整個起重機行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理水平，老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，新產(chǎn)品的研制速度都將大大加快。在起重機起升速度和制動器方面的改進，則使用低速運行的起重機吊鉤精確定位，起重機的剎車系統(tǒng)也應(yīng)用微處理進行控制和監(jiān)視工作。 （ 3）新材料、新工藝的應(yīng)用。 AutoCAD 則是美國 Autodesk 企業(yè)開發(fā)的一個交互式繪圖軟件，是用于二維及三維設(shè)計、繪圖的系統(tǒng)工具，用戶可以使用它來創(chuàng) 建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準確復用富含信息的設(shè)計圖形。 AutoCAD 是目前世界上應(yīng)用最廣的 CAD 軟件，市場占有率位居世界第一。 (4)可以進行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強的數(shù)據(jù)交換能力。 主臂運動方案的確定，大臂采用形式，伸縮方式以及鋼絲繩繞線方式等。 XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 10 第二章 QY16 汽車起重機的主要技術(shù)參數(shù)和工作級別 QY16 汽車起重機采用專用汽車底盤，所配裝的柴油發(fā)動機功率較大，采用三橋驅(qū)動的傳動方式、低壓越野輪胎及轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)，因此具有行駛速度高、牽引力大、通過性能好、自重輕、駕駛輕便等優(yōu)點。QY16 汽車起重機液壓系統(tǒng)圖見圖 。雖然吊臂的作用都是懸掛和搬運物體，但是不同的吊臂結(jié)構(gòu)和技術(shù)，使起重機的性能和效率有很大的不同。 汽 車起重機副臂的作用是，當主臂的高度不能滿足需要時，可以在主臂的末端連接副臂，達到往高處提升物體的目的。 同步伸縮機構(gòu) 伸縮臂的各節(jié)臂以相同的相對速度進行伸縮。 無銷全液壓伸縮機構(gòu)的優(yōu)點是臂長變化容易，工作臂長種類多，實用性很強。因而最末伸縮臂的截面變化較大，其它臂節(jié)截面的變化較小。 自動插銷式伸縮機構(gòu)具有能互鎖的缸銷和臂銷，且缸銷設(shè)計在吊臂兩側(cè)，臂銷設(shè)計在吊臂上平面。 (2) 工作幅度 : 在額定起重量下，起重機回轉(zhuǎn)中心的軸線距吊鉤中心的距離。在標定起重機性能參數(shù)時，通常以額定起升高度表示。工作循環(huán)次數(shù)表征起重機的利用程度，是起重機分級的基本參數(shù)之一。 B— 起重機一年中的工作天數(shù)，取 B=300 天。 XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 14 表 起重機利用等級 利用等級 總的工作循環(huán)次數(shù) N 起重機使用情況 利用等級 總的工作循環(huán)次數(shù) N 起重機使用情況 0U 410? 5U 5 510? 經(jīng)常中等的使用 1U 410? 6U 1 510? 不經(jīng)常繁忙使用 2U 410? 不經(jīng)常使用 7U 2 510? 3U 510? 8U 4 510? 繁忙的使用 4U 510? 經(jīng)常清閑的使用 9U 4 510? 表 幾種不同類型的起重機的使用等級 起重機類型 使用壽命 （年） 汽車起重機（通用汽車底盤） 10 輪胎起重機和汽車起重機（專用底盤） 起 重 量 （ t） 小于 16 11 16～ 40 12 ＞ 40～ 100 13 大于 100 15 塔式起重機 小于 10 10 等于和大于 10 16 橋式和門式起重機 工作級別 1A 、 2A 30 3A 、 4A 、 5A 25 6A 、 7A 20 履帶起重機 10 門座和鐵路起重機 25 (2) 起重機的載荷狀態(tài) 載荷狀態(tài)是起重機分級的另一個基本參數(shù)，它表明起重機的主要機構(gòu) — 起升機構(gòu)受載的輕重程度。 表 起重機工作級別的劃分 載荷狀態(tài) 名義載荷譜系數(shù)QK 利用等級 0U 1U 2U 3U 4U 5U 6U 7U 8U 9U 1Q — 輕 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 2Q — 中 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 3Q — 重 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A 4Q — 特重 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A QY16 汽車起重機的穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是指一臺設(shè)備在某種狀態(tài)下保持平衡的能力汽車起重機兼有汽車行駛和起重兩種功能，因此，存在行駛和起重兩種狀態(tài)的穩(wěn)定性問題。 （ 1）縱向行駛穩(wěn)定性 當汽車起重機在坡路上行駛時，一旦失穩(wěn)可能出現(xiàn)有兩種情況，一是當其前輪（轉(zhuǎn)向輪）的輪壓為零時，當輪幾乎懸空，無法控制行進方向，喪失操縱性 ， 二是當驅(qū)動輪的輪壓太小或附著力不夠，車輪打滑甚至車體沿坡下滑 。防止汽車起重機在行駛狀態(tài)下失穩(wěn)的主要技術(shù)措施是，控制行車不超速、控制爬 坡角度和合理的轉(zhuǎn)彎半徑。 （ 2）穩(wěn)定條件 汽車起重機的起重穩(wěn)定條件是對傾覆邊的起重力矩代數(shù)和不小于零 ， 即包括汽車起重機自重在內(nèi)的各 項載荷對傾覆邊的力矩 ，穩(wěn)定力矩之和大于傾翻力矩之和在計算時，每個載荷力矩等于載荷與該項載荷到傾覆線距離的乘積。 （ 4）影響穩(wěn)定性的因素 載荷的作用性質(zhì)包括載荷的大小、載荷的作用方向。 特性曲線是進行起重作業(yè)的操作依據(jù)，應(yīng)根據(jù)起重機的臂架幅度，嚴格控制起重量使之處于特性曲線限制的安全區(qū)內(nèi)不超載。 表 起重機吊臂節(jié)數(shù) 最大起升高度H(m) 10～ 15 16～ 19 20～ 29 30～ 40 吊臂節(jié)數(shù) K 3 2～ 3 3～ 4 4～ 5 吊臂根部鉸點位置的確定 吊臂根部鉸點的位置與吊臂長度，起升高度和幅度有關(guān)。 b— 吊頭距滑輪組的最短距離， b=。 ? — 吊臂仰角，其值小于最大仰角 max? =80176。? =56176。所以取距離 e=。 )( i n )(c o s s i n)()( 0101m a x meehbHl ???????? ? ? （式 ） 式中： 1H — 最長主臂作業(yè)長度， 1H =。3439。3L 39。32 += += 在第 i 節(jié)臂退回后，除外露部分長度 a外， 在前節(jié)（ ）節(jié)臂中的長度 39。il ），假設(shè)第 i節(jié)二〇一三屆機械設(shè)計制造及其自動化（工程機械）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 臂的結(jié)構(gòu)長度為 39。39。因此，搭接部分要根據(jù)實際經(jīng)驗和優(yōu)化設(shè)計而定，一般為伸縮臂外伸長度的 1/4— 1/5。 139。 lll ii ?? ? ，從上式可知，后一節(jié)的搭接長度比前一節(jié)的搭接長度要小一些，因為一空情況下結(jié)構(gòu)空間 c 比外露空間啊大一些，得出 acll ii ??? ? 1 （式 ） 參考 QY16 噸汽車起重機設(shè)計各節(jié)臂尺寸的確定，最終長度為 01l =1009mm 02l =9909mm 03l =9685mm 04l =9609m 各節(jié)臂長度尺寸的驗算 maxL =31m a= c= 1 . 2 ( 1 ) 1 . 2 ( ) ( 1 )L k c L a k c?? ? ? ? ? ? = +3 = l0 =l01 +a(k1)=10+= 故計算各節(jié)臂長度滿足要求 XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 20 吊臂截面尺寸的確定 伸縮吊臂的截面形狀由很多種，主要包括：矩形、正梯形、倒梯形、六邊形、槽形、角鋼組合式等。整個箱形吊臂也可做成頭稍細，根稍粗的棱錐體狀，但大多采用貼加強板的方法來改變截面的面積特性， 在局部高應(yīng)力處采用局部加強板局部加強。因為高強度鋼板的抗局部失穩(wěn)的能力并 不比普通鋼板的能力號，所以，改變局部失穩(wěn)在此顯得更為重要。 表 各種截面形狀的比較表 正梯形 倒梯形 六邊形 角鋼組合式 槽形 20% 5% 25% 24% 35% 通過上述所述，選擇所設(shè)計的截面形狀為槽形。變幅液壓缸位于吊臂中線平面內(nèi)，支撐處可做成雙向球鉸，使其在橫向?qū)Ρ奂軣o約束，因此臂架在變幅平面內(nèi)可視為一外伸梁，而在臂架橫向平面內(nèi) (即回轉(zhuǎn)平面 )可視為懸臂梁，在根部固接。因此，只要按工作狀 態(tài)下的最大載荷來作強度計算即可。yM 扭矩為 zM 軸向壓力為 N 橫向剪力為 xS 、 yS 吊臂截面凈面積為 A 抗彎模量為 xW 、 yW 截面的最大壓應(yīng)力 1? 最大拉應(yīng)力為 3? 。39。39。時取 39。yM + xH )( zL? + )2co s ( LzfN ox ?? ? oyf ＝ )1(2/1/)1( 39。 按第四強度理論，吊臂截面上的最大拉、壓應(yīng)力組合（忽略局部應(yīng)力時） ][3 22 a x ???? ???? XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 26 臂架箱板的局部穩(wěn)定性校核 臂架腹板和下蓋板都存在局部失穩(wěn)的可能。校核受有正應(yīng)力和剪應(yīng)力同時作用的薄板的局部穩(wěn)定公式為 : ncr 1)()43(41 2122121 ??????? ???????? 式中：στФ：最小應(yīng)力與最大應(yīng)力之比，在下蓋板中Ф＝σ 2/σ 1， 0≤Ф 1。 221112 )/( bKKb ?? ???? 1K ：支撐邊系數(shù)，彈性嵌固支撐取 。 為了減輕吊臂自重，通常將翼緣板和腹板的厚度取得很