【正文】 t truck design topic, the use of the knowledge acquired, the previous reference products, designed with special features lift vehicle, to bring convenience to people39。 高空作業(yè)車是用來運送工作人員和工作裝備到指定高度進行交通設施維修或安裝作業(yè)的特種車輛，是將高空作業(yè)裝置安裝在汽車底盤上組成的。 相關技術的現狀和發(fā)展趨勢 我國高空作業(yè)機械的生產于 20 世紀 70 年代末開始起步，發(fā)展較快，目前生產經營企業(yè)已由原來的幾家迅速增加到 40 余家，其中與國外合資或合作生產的企業(yè)有 5家。一些企業(yè)利用自身的優(yōu)勢，在原有產品的基礎上根據國內底盤品種的發(fā)展和基礎零部件的更新，不斷加大新產品的開發(fā)力度，走企業(yè)橫向聯合多種經營的綜合開發(fā) 道路，不但使企業(yè)自身的生產和銷售步入了良性循環(huán)軌道，還帶動了附屬企業(yè)和國內相關產品的銷售發(fā)展。杭州愛知工程車輛有限公司開發(fā)了全液壓驅動的自行式高空作業(yè)平臺，為國內傳播修造、建筑、機場及工礦企業(yè)的安裝檢修工程等提供了新的品種。高空作業(yè)機械在有發(fā)展前途的電力、電信及有限電視系統(tǒng)使用較少，究其原因是國內產品技術性能及參數還不能完全滿足上述三大系統(tǒng)使用的要求，在產品用途和功能上還需要更新。應該特別注意的是，高空作業(yè)車新產品的開發(fā)不能限制在汽車上，應該考慮它是一種工程機械，以適應用戶的需要為前提，行走方式可以采用電動自行式、液控自行式、輪胎自行式、履帶自行式等。我國目前正在努力提高汽車工業(yè)的整體水平，走集團化規(guī)模道路，并積極引進國外資金及技術，但還只限于輕型底盤。 4 第 2 章 總體方案設計分析 方案確定 舉升的方法有很多種，出于結構簡單、控制方便、成本低廉的主要設計思路，所以選用型材作主承重臂，利用金屬焊接及銷軸連接將各臂組合起來，通過液壓系統(tǒng)來控制各臂的運動，再將舉升機構安裝在轉臺上，來實現舉升的目的 [1]。 圖 所示即為整個舉升機構系統(tǒng)簡圖，其中 AB、 BC、 CD 為承重臂， DH 為基礎臂， A’B’、 C’D’為調平輔助臂， I、 II 為液壓缸， E、 F、 G、 H 分別為液壓缸與基礎臂及承重臂的絞接點。平行四邊形 AA`B`B 與平行四邊形 CC`D`D 共用一條公共邊 B`C`,平行四邊形 CC`D`D 的另一條邊 DD`為基礎臂，只要液壓缸 I 增長， A 點就升高，液壓缸II 增長， C 點就升高 （ 即 B 點升高 ） 。 DO 長 2200mm， DC 長 3000mm， BC 長 2200mm， AB 長 4500mm。BCL CDL DOL 2200 10200 3600 4500 2200 3000 2200 6 表 理論角度參數 最大值 最小值 AB 與 BC 的角度 135 176。 三 類底盤的選擇 根據我國目前生產的各類型專用車 輛的基本模式，大多是為了滿足國民經濟某一服務領域的特定使用要求，主要是在已定型的基本車型底盤的基礎上，進行車身及工作裝置的設計，與此同時對底盤各總成的結構與性能進行局部的更改設計與合理匹配，以達到滿足使用需求的較為理想的整車性能。 則 M=700+300+200=1200kg 經計算工作機構長度約為折起后 4000mm，寬度不超過 20xxmm。 表 實際長度參數 mm ABL 39。BCL CDL 39。39。EEBE ＝ ＝ 14176。 γ＝ arctan 39。39。BE EE? = BF= 2239。DG GG? = DH= 2239。αβ=90176。 ∵ EF= 22 2 c o sB E B F E B F B E B F? ? ? ? ?=1600mm S△BEF = S△BEF 11s in22F B E B E B F E F h? ? ? ? ? ∴ h＝ sin F B E B E B FEF? ? ?＝ 900mm 相對 B 點進行受力分析 BM ＝ AF 1L ＋ ABF 12L － IF h＝ 0 IF ＝ 24kN 11 液壓缸與水平所成的角度為 1?? 39。 ∠ EBF=150176。=120176。 c os 30 39。 39。39。 m a xs i n 4 5C C X C Y CF F F F? ? ? ?＝ 圖 臂 B’C’受力分析圖 對臂 CD進行受力分析 當各臂位置如圖 所示時，液壓缸 II 所受的壓力最大。＝ 73176。39。arcsin D H G GHG ＝ 176。－ 176。22D G D H H D G G H h? ? ? ? ? sin39。02ABD A C D A B A B C DCDB C C D C D I ILM F L L F LLF L F F h????? ? ? ? ? ??? ????? ? ? ? ? ? ? ? IIF ＝－ 圖 臂 CD 受力分析圖 液壓缸 II 與水平方向所成的角度為 2? ＝ 39。39。根據驅動裝置的不同，回轉機構可分為：機械驅動式、電力驅動式和液壓驅動 式。其優(yōu)點是回轉摩擦阻力矩小，承載能力大，高度低?；剞D，回轉速度不大于 2r/min，回轉過程中的起動、回轉、制動要平穩(wěn)、準確、無抖動、晃動現象，微動性能良好 [8]。其優(yōu)點是操作簡單，動作迅速。其中兩個支腿安裝在汽車的后部，另兩個支腿安裝在前后輪之間。 18 圖 高空作業(yè)車的支腿跨距 支腿橫向跨距： 支腿橫向外伸跨距的最小應保證路燈裝車在側向作業(yè)時的穩(wěn)定性，即全部載荷的重力合力落在側傾覆邊以內，并使繞左右傾覆邊 AB 或 DC 的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩。 同理，可得前支腿支撐點至回轉中心的距離 b2 為： )(21 222 qQGGG LGab b ?????? )1 0 0 02 0 0 0(6 8 1 22 0 5 0 01 0 0 0 1 0 0 02 0 5 0 01 2 0 02 ???? ???b 18542 ?b mm 支腿的縱向跨距： abbb 22 21 ??? 因此取 1 700b? mm； 2 3000b ? mm。 m a x11c o s 6 0 c o s 6 0 ( c o s 6 0 )221 0 .7( ) ( c o s 6 0 )22b c c d c d c d a b a b c dD a b c dM m g l m g l m g l lm m g l l? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 26098Nm?? 附加支承反力為 22 26098 8 4 1 8 . 73 . 1HMRNL? ? ? ? 21 ( 2 ) 12 3000 1 7 1 7 8 . 7 1 3 9 2 8 . 73700bR R Nbb? ? ? ? ? ?? 13( 4 ) 12 700 1 7 8 7 8 . 7 3 3 8 2 . 53700bR R Nbb? ? ? ? ? ?? 21 可見，狀態(tài)一最危險。取力器就是其中一種動力輸出的專用裝置，它能夠實現從發(fā)動機取出部分功率，用于驅動各類液壓泵、真空泵、空壓機以及各類專用汽車工作機械 [11]。此種方案應用較廣，適用于平頭式汽車改裝的大中型混凝土攪拌車。 從中間軸齒輪取力 ： 此種取力方案較為常 見，又稱側置式取力，又分為左側和右側布置方案。從取力器到工作裝置間可采用機械傳動或液壓傳動。另外，本章中也對取力器的布置進行了分析，并選擇了適合的取力器。其中回轉機構由液壓馬達控制，上下吊臂的動作由液壓缸控制 ,在此次設計中主要是對這兩部分進行液壓設計，而支腿是用于支撐整機，同時調整整機平衡 [12]。 當 換向閥置 于左位 液壓泵 ? 換向閥 ? 左向節(jié)流閥 ? 左平衡閥 ? 液壓缸 ? 右平衡閥 ? 右節(jié)流閥 ? 換向閥 ? 油箱 當電磁換向閥置于右位 液 壓泵 ? 換向閥 ? 右向節(jié)流閥 ? 右平衡閥 ? 液壓缸 ? 左平衡閥 ? 左節(jié)流閥 ? 換向閥 ? 油箱 當電磁換向閥處于中位時，液壓缸不運 動。系統(tǒng)中一個由三位四通手動換向閥控制轉盤的正轉、反轉和不動三種工況。這樣，即使液壓馬達有內泄露也能保證吊臂被迅速制動住 ,保證了安全性。 性能分析 系統(tǒng)的設計除應滿足主機要求的功能和性能外，還考慮符合質量輕、體積小、成本低、效率高、結構簡單、使用維護方便等一般要求及工作可靠這一特 別重要的要求。在開式回路中再次提升重物時，當制動器打開先與系統(tǒng)建立起負載壓力或制動器開啟雖與系統(tǒng)建立起負載同步，但流向馬達的流量如小于馬達的泄露流量，會產生二次下滑。另一方面，為了彌補回路的開啟壓力。這樣還可以進一步降低平衡閥的開啟壓力，提高回路效率，圖 為液壓系統(tǒng)原理圖。支腿不工作時， 1YA通電。 5YA通電時，下臂上升。 8YA 通電時，回轉機構不工作 [14]。 取液壓缸活塞桿外徑尺寸 1 56d mm? 液壓缸行程 S 的確定 由于上下臂工作狀態(tài)最大夾角為 0135 時，上臂油缸伸出為最大。 D液壓缸內徑（ m）； ??? 剛體材料的許用應力（ MPa ），取 ? ? MPa100?? 。 液壓缸活塞桿強度校核 24 ssFdn?? ? ??? 式中 F? —— 液壓缸最大載荷，即 maxF ， N s? —— 材料的屈服極限， aP sn —— 屈服極 限安全系數，取 ? （ 1） 上臂液壓缸 m a x1 2214 4 2 4 5 0 0 9952229(0 . 0 5 6 ) aF Pd? ?? ?? ? ??600 1710000003 .5 aP?? 故 上臂液壓缸 滿足強度條件 （ 2） 下臂液壓缸 m a x 22 2224 4 2 5 2 0 0 3963198(0 . 0 9 0 ) aF Pd? ?? ?? ? ??600 1710000003 .5 aP?? 故 下 臂液壓缸滿足強度條件 （ 3） 支腿液壓缸 30 m a x 22 2224 4 1 9 1 6 4 . 7 3014028(0 . 0 9 0 ) aF Pd? ?? ?? ? ??600 1710000003 .5 aP?? 液壓缸的工作壓力 22m a xm a x 224 ()cmF D d pp DD?? ???? 式中 cm? —— 液壓缸效率， ? ? p? —— 回油背壓，取 ap MP? ? （ 1） 上 臂液壓缸 2 2 61 m a x 224 2 4 5 0 0 (0 . 0 8 0 0 . 0 5 6 ) 0 . 5 1 0(0 . 0 8 0 ) 0 . 9 5 0 . 0 8 0p ? ? ? ? ????? 5 1 3 3 2 5 5 2 5 5 0 0 05 3 8 8 2 5 5 5 .3 9aaP M P???? （ 2） 下 臂液壓缸 2 2 62 m a x 224 2 5 2 0 0 (0 . 1 2 5 0 . 0 9 0 ) 0 . 5 1 0(0 . 1 2 5 ) 0 . 9 5 0 . 1 2 5p ? ? ? ? ????? 2 1 6 2 6 5 5 2 4 0 8 0 0?? 24 03 45 5 2. 4aaP M P?? （ 3） 支腿液壓缸 2 2 61 m a x 224 1 9 1 6 4 . 7 (0 . 0 8 0 0 . 0 5 6 ) 0 . 5 1 0(0 . 0 8 0 ) 0 . 9 5 0 . 0 8 0p ? ? ? ? ????? 4 0 1 5 3 9 9 2 5 5 0 0 04 2 7 0 3 9 9 4 .3aaP M P???? 液壓缸的流量 液壓缸流量應該按伸縮速度計算， GKT13 型高空作業(yè)車，可以只按伸出 速度計算流量即可，因為采用單泵供油，縮回速度要求不嚴格。 液壓泵理論流量 Qr 液壓泵的最大流量為 max()pLq K q? ? 式中 pq —— 液壓泵的最大流量。 故 m a x 1 2 3()q Q Q Q Q? ? ? ?? 溢 4 4 5 5531 . 0 5 1 0 1 . 2 3 1 0 2 . 0 8 1 0 3 . 3 1 03 4 . 1 7 1 0 /ms? ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ??? 32 故 5 5 31 . 2 3 4 . 1 7 1 0 4 1 . 0 0 4 1 0 /pq m s??? ? ? ? ? 計算液壓泵