【正文】 見(jiàn)圖 分析受力圖。設(shè) r為動(dòng)搖桿 OB 的長(zhǎng)度， d 為機(jī)架 OA長(zhǎng)度， L 為 AB長(zhǎng)度， ? 為搖桿OB 的擺角， ? 為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)角，符號(hào)角碼 1和 2分別表示機(jī)構(gòu)處于初始位置和終止位置， 1? = 2? 現(xiàn)取 18176。因此在設(shè)計(jì)和安裝液壓缸時(shí)，要保證能及時(shí)排出殘留在缸內(nèi)的空氣。但當(dāng)液壓缸驅(qū)動(dòng)質(zhì)量較大的工作機(jī)構(gòu)作快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防比活塞在行程終點(diǎn)處與缸蓋或缸底碰撞產(chǎn)生沖擊和噪聲，甚至造成液壓缸、油管和閥類元件損壞，常在液壓缸內(nèi)設(shè)有緩沖裝置。 活塞桿頭部結(jié)構(gòu) 活塞桿頭部直接與工作機(jī)構(gòu)連接，根據(jù)與負(fù)載連接的要求不同，活塞桿頭部主要有以下幾種結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖 。 綜上所述，缸體連接形式選用無(wú)縫鋼管焊接配合導(dǎo)向套螺栓連接形式。 圖 所示為卡簧連接。 第 4 章 變幅液壓缸設(shè)計(jì) 液壓缸設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基本參數(shù)計(jì)算兩部分。 2611m a x1 / mNq MPm ??? ?M pap ????則(式 35) (式 36) 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 由于液壓阻力產(chǎn)生的壓力損失以及整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械損失和容積損失組成了能量的總損失，這些能量根據(jù)守恒定律，它不會(huì)自行消失而是轉(zhuǎn)化成了熱 能，從而使油液的溫度升高，油溫過(guò)高，不僅使油的性質(zhì)發(fā)生變化，影響系統(tǒng)工作，而且會(huì)引起容積效率的下降，因此，油溫必須控制在一定的范圍內(nèi)，保證基本臂最大起重量 40 個(gè)工作循環(huán)后，油箱內(nèi)液壓油的相對(duì)溫升在不加冷卻器的情況下，不超過(guò) 75176。根據(jù)對(duì)國(guó)產(chǎn)軸向柱塞式液壓馬達(dá)產(chǎn)品的性能比較 ,8 噸液壓汽車起重機(jī)選用了上海液壓泵廠引進(jìn)西德海卓瑪?shù)倏斯炯夹g(shù)生產(chǎn)的 ,型號(hào)為,輸入排量為 ,最高轉(zhuǎn) 2390r/min最大輸入流量 131L/min,最大功率78Kw , 最大輸出扭 312N 4)各三位四通手動(dòng)換向閥均采用了 M型中位機(jī)能，使換向閥處于中位時(shí)能使系統(tǒng)卸荷，可減少系統(tǒng)的功率損失，適宜于起重機(jī)進(jìn)行間歇性工作。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)工作時(shí)，在系統(tǒng)油壓的作用下，制動(dòng)器液壓缸使閘塊松開(kāi)，當(dāng)液壓馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在制動(dòng)器彈簧的作用下，閘塊將軸抱死進(jìn)行制動(dòng)。其油路為： 進(jìn)油路：過(guò)濾器 0→液壓泵（ 11）→手動(dòng)換向閥（ 51）右位→手動(dòng)換向閥（ 101）中位→手動(dòng)換向閥（ 102）中位→手動(dòng)換向閥（ 103）左 (右 )位→正反轉(zhuǎn)平衡閥（ 153）（ 154）→回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)。吊臂伸出時(shí)的油路為： 進(jìn)油路：過(guò)濾器 0→液壓泵（ 11）→手動(dòng)換向閥（ 51）右位→手動(dòng)換向閥（ 101）中位→手動(dòng)換向閥（ 102）左位→平衡閥 11中的單向閥→伸縮液壓缸下腔。 本系統(tǒng)是利用各油缸有效面積差控制伸縮順 ,即Ⅰ號(hào)伸縮油缸活塞面積大， Ⅱ號(hào)伸縮油缸活塞面積小。本機(jī)為小噸位吊車采用單個(gè)變幅液壓缸變幅方式。為確保支腿能停放在任意位置并能可靠地鎖住，在支腿液壓缸的控制回路中設(shè)置了雙向液壓鎖。整個(gè)系統(tǒng)分為上下兩部分，除 液壓泵、過(guò)濾器、溢流閥、閥組 A 及支腿部分外，其余元件全部裝在可回轉(zhuǎn)的上車部分?；芈分兄扔吐芬嚎貑蜗蜷y可以防止支腿軟腿現(xiàn)象。為了使液壓系統(tǒng)更加易于檢修和使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單明了，在起升、回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅、支腿和控制 6個(gè)液壓回路中全部采用開(kāi)式油路。 目前支腿大都采用液壓支腿。若電液換向閥 Cl 換位，則壓力油改道上行，經(jīng)電液換向閥 C2 及平衡閥 K2 進(jìn)入伸縮油缸Ⅱ，于是伸縮油缸 E 開(kāi)始伸出。油缸 I 伸出到位后，隨著活塞腔油壓力的升高，單向順序閥 S1 被打開(kāi)，于是伸縮油缸Ⅱ伸出。 圖 是利用各油缸有效面積差控制伸縮順 ,即Ⅰ號(hào)伸縮油缸活塞面積大，Ⅱ .Ⅲ號(hào)伸縮油缸活塞面積逐次減小。 具有三節(jié)或三節(jié)以上的吊臂，各節(jié)臂的伸縮基本有三種形式：順序伸縮、同步伸縮和獨(dú)立伸縮。為了提高起重機(jī)的生產(chǎn)率和更好地滿足裝卸工作的需要，常常要求在吊裝重物時(shí)改變起重機(jī)的幅度，這種類型的變幅次數(shù)頻繁，一般采用較高的變幅速度以提高生產(chǎn)率。 圖 回轉(zhuǎn)回路 ： 絕大部分工程起重機(jī)為了滿足重物裝、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力（幅度減小能提高起重量），需要經(jīng)常改變幅度。 液壓驅(qū)動(dòng)的小起重量起重機(jī)，通過(guò)液壓回路和換向閥的合適機(jī)能，可以使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不裝制動(dòng)器，同時(shí)保證回轉(zhuǎn)部分在任意位置上停住，并避免沖擊。 （ 4）起重機(jī)行走時(shí)不產(chǎn)生掉腿現(xiàn)象。 4. 伸縮回路 本機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)采用三節(jié)臂（含有兩個(gè)液壓缸），由于本機(jī)為輕型起重機(jī)為了使本機(jī)運(yùn)用廣泛，實(shí)現(xiàn)各節(jié)臂順序伸縮。 1. 起升回路 （ 1）能方便的實(shí)現(xiàn)合分流方式轉(zhuǎn)換，保證工作的高效安全。 根據(jù)本機(jī)液壓系統(tǒng)工作 特點(diǎn)，在滿足高效節(jié)能的功能前提下可以進(jìn)行液壓系統(tǒng)原理創(chuàng)新設(shè)計(jì)。還存在一些問(wèn)題， 起升速度低，最高起升速度只有 8m／ min，起升速度調(diào)節(jié)范圍小。 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)市場(chǎng)一直呈現(xiàn)徐重獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，中聯(lián)浦沅緊隨的競(jìng)爭(zhēng)格局，近年來(lái)，三一成為汽車起重機(jī)行業(yè)的黑馬。 近年來(lái)，中東、東南亞及其他發(fā)展中國(guó)家及新興市場(chǎng)伴隨城市化進(jìn)程，固定資產(chǎn)投資巨大，吊裝等作業(yè)總量呈現(xiàn)迅速提高的趨勢(shì)；而對(duì)路面及作業(yè)環(huán)境要求不高，使汽車起重機(jī)持續(xù)景氣。為了防止漏油問(wèn)題，元件的制造精度要求比較高。同時(shí)還很方便的把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槠揭七\(yùn)動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的變幅和自動(dòng)伸縮。這三種機(jī)構(gòu)的不同組合就形成了不同功能的液壓回路。因其機(jī)動(dòng)靈活性好，能夠迅速轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，廣泛用于土木工程。對(duì)液壓系統(tǒng)的調(diào)速回路和回轉(zhuǎn)回路進(jìn)行了改良設(shè)計(jì)，調(diào)速系統(tǒng)采用了 更為合理 的雙泵分合流開(kāi)式系統(tǒng)，并且優(yōu)化了起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，選用體積小、傳動(dòng)比大的專用卷?yè)P(yáng)行星減速機(jī) ，使起升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)更為緊湊。 Ⅳ 第一章 緒論 汽車起重機(jī)簡(jiǎn)介 汽車起重機(jī)是一種將起重作業(yè)部分安裝在汽車通用或?qū)Ｓ玫妆P(pán)上、具有載重汽車行駛性能的輪式起重機(jī)。 汽車起重 機(jī)的主要技術(shù)性能有最大起重量、整機(jī)質(zhì)量、吊臂全伸長(zhǎng)度、吊臂全縮長(zhǎng)度、最大起升高度、最小工作半徑、起升速度、最大行駛速度等。而且要求過(guò)濾精度高，但油箱體積小，空氣滲入油中的機(jī)會(huì)少，工作平穩(wěn)。 2．在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)： 液壓傳動(dòng)的起重機(jī)，結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和系列化，便于大批量生產(chǎn)時(shí)采用先進(jìn)的工藝方法和設(shè)備。 國(guó)內(nèi) 汽車起重機(jī) 行業(yè)發(fā)展 現(xiàn)狀 汽車起重機(jī)產(chǎn)品分類 汽車起重 機(jī)按結(jié)構(gòu)和性能分為普通汽車起重機(jī)、全地面汽車起重機(jī)和隨車起重運(yùn)輸車。中國(guó)第一汽車集團(tuán)公司、中國(guó)重型汽車集團(tuán)泰安五岳專用汽車有限公司、東風(fēng)汽車有限公司、東風(fēng)汽車公司、湖北三環(huán)漢陽(yáng)特種汽車有限公司（漢陽(yáng)特種汽車制造廠）生產(chǎn)起重機(jī)底 盤(pán)。目前，我國(guó)生產(chǎn) 8 噸汽車起重機(jī)的廠家較多，品種也很雜，不同的廠家和不同的品種，其液壓系統(tǒng)和 液壓元件都不一致，給生產(chǎn)、使用及維修帶來(lái)很多麻煩，同時(shí)其性能也較低，不適于現(xiàn)代智能高效小型汽車起重機(jī)發(fā)展的需要。在做好以上兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上。 213030121 )( iiq qqDv ??? ??(式 12) 第 2 章 液壓系統(tǒng)性能分析與原理設(shè)計(jì) QY8 典型工況分析及對(duì)液壓系統(tǒng)要求 QY8 典型工況的分析 根據(jù)起重機(jī)試驗(yàn)規(guī)范，以及很多操作者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可確定表 的三種工況，作為輕型汽車起重機(jī)的典型工況。 （ 2）要求起落臂平穩(wěn)，微動(dòng)性好，變幅在任意允許幅值 位置能可靠鎖死。 6. 支腿回路 （ 1）要求垂直支腿不泄漏，具有很強(qiáng)的自鎖能力（不軟腿）。 ： 回轉(zhuǎn)回路起到使吊臂回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)重物水平移動(dòng)的 作用。 圖 低速大扭矩液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 采用低速大扭矩液壓馬達(dá)可以省去或減小減速裝置，因此機(jī)構(gòu)很緊湊。它在空載時(shí)改變幅度，以調(diào)整取物裝置的位置，而在重物裝卸移動(dòng)過(guò)程中，幅度不改變。臂架全部縮回以后，起重機(jī)外形尺寸減小，提高了機(jī)動(dòng)性和通過(guò)性。如圖 所示。平衡閥的開(kāi)啟壓力應(yīng)該設(shè)定為足 K1 最大， K3 最小。 圖 是電液操縱閥控制順序的一種方案。 ；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 伸縮油缸； S操縱閥； ：支腿回路主要由液壓泵、水平液壓缸、垂直液壓缸和換向閥組成。在行駛時(shí)收回，工作時(shí)外伸撐地。因此采用了三個(gè)三位四通換向閥來(lái)分別控制三個(gè)動(dòng)作，這樣操作起來(lái)十分方便，簡(jiǎn)單。該系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，動(dòng)力源采用雙聯(lián)齒輪泵，由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)底盤(pán)上的分動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)。在行駛時(shí)又必須將支腿收起，輪胎著地。 后支腿液壓缸用三位四通手動(dòng)換向閥（ 53）控制，其油路流動(dòng)情況與前支腿油路類似。 吊臂減幅時(shí)，三位四通手動(dòng)換向閥（ 101）右位工作，其油路為 進(jìn)油路：過(guò)濾器 0→液壓泵（ 11）→手動(dòng)換向閥（ 51）右位→手動(dòng)換向閥（ 101）右位→變幅液壓缸上腔。平衡閥的開(kāi)啟壓力應(yīng)該設(shè)定為足 K1 大， K2 小。通過(guò)行星減速機(jī)構(gòu)減速，轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)速度為 0~5r／ min。馬達(dá)轉(zhuǎn)速 的調(diào)節(jié) (即起吊速度 ) 主要通過(guò)改變泵一二分合流方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及手動(dòng)換向閥（ 103）的開(kāi)口來(lái)調(diào)節(jié)。 2)系統(tǒng)中采用了平衡回路、縮緊回路和制動(dòng)回路，保證了起重機(jī)的工作可靠，操作安全。 起升馬達(dá)的計(jì)算和選擇 (1) 作用于鋼絲繩上的最大靜拉力 [9] 式中 : Q — 起重量 (N) Q =8000kg=8000kg (2) 起升馬達(dá)所受最大扭矩 [9] NS 14 78 400m a x ????NM QS??? 2m a x? (式 31) 式中 : 2? — 動(dòng)力系數(shù) 2? = 1+ V 則 2? = 1+ = V — 最高起升速度 V =15m/min =(3) 液壓馬達(dá)的排量 [9] m? — 液壓馬達(dá)機(jī)械效率 ,通常取 m? = (4) 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速 [9] (5) 液壓馬達(dá)的選擇 齒輪式和葉片式輸出扭矩較小 , 且不適于低速傳動(dòng) , 因此 , 一般情況下均采用柱塞式液壓馬達(dá)。根據(jù)系統(tǒng)的要求以及壓力、流量的需要 ,8 噸液壓汽車起重機(jī)選擇了 40/32 型雙聯(lián)齒輪泵 ,型號(hào)為： CBG40/32H，其最高工 作壓力 25Mpa ,最高轉(zhuǎn)速 2500r/min ,兩泵的理論排量分別為 40cm3/r 和 32cm3/r，合流最大流量為 180L/min。 油箱散熱面積的計(jì)算 在以上章節(jié)計(jì)算油箱的容量為 3m ，據(jù) [1]， V= 現(xiàn)假設(shè)油箱底面為正方形 a=b=，求得 h為 1A =(a+b)+= 2m Kws rmlrM p aP r /)3240(m in60280m in/?? ?????KwP c2806060 55??????????????? CKwt ? 2 ??????? 0T T T?? ? =+25= C 計(jì)算出來(lái)的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于所限制的溫度，現(xiàn)在采用安裝冷卻器的方法來(lái)降低溫度。在工程機(jī)械常用的連接形式如圖 至 。 圖 所示為法蘭連接。多用于工程機(jī)械。鉸軸可根據(jù)卞機(jī)的要求焊接在缸體的任意中間部位。通常取 (d＝ ~)。三鉸點(diǎn)布置的合理與否，對(duì)總體設(shè)計(jì)影響很大。= =2850mm 為方便計(jì)算和制造，將 AB、 AB180。時(shí)，這樣所計(jì)算出的結(jié)果是較為 安全可靠的，此時(shí)。為了方便制造， 21/LL在 到 之間，現(xiàn)取 。對(duì)于大型雙作用液壓缸，排氣結(jié)構(gòu)設(shè)置在往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程終點(diǎn)附近；對(duì)于單作用液壓缸設(shè)置在靠近缸蓋的位置。當(dāng)活塞將近行程終點(diǎn)時(shí)，活塞桿端部的排油只能通過(guò)柱塞與導(dǎo)向孔形成的環(huán)形間隙流出。單耳球鉸形能更好地保證液壓缸為軸心受力。當(dāng)工作機(jī)械振動(dòng)較大時(shí)螺紋易松動(dòng)，故必須采取防松措施。這種連接要在缸體上開(kāi)環(huán)形槽，在一定程度上削弱了缸體的強(qiáng)度。 變幅液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括缸筒和缸蓋的連接形式、活塞和活塞桿的連接形式排氣裝置的選擇和最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定。 11 z i i irit piPQ tp T ??? ? (式 37) 111 nmc W i i W j j jijtp F s T tT ????????????? (式 38) 式中 tT 為工作周期 s z、 n、 m分別為液壓泵、液壓缸、液壓馬達(dá)的數(shù)量 iP 、 iQ 、 pi? 分別為第 i臺(tái)泵的實(shí)際輸出壓力、流量、效率 it 為第 i臺(tái)泵工作時(shí)間 s WjT 、 j? 、 jt 為液壓馬達(dá)的外載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、工作時(shí)間 Nm? 、 rad/s、 s WiF 、 is 為液壓缸外載荷及此載荷時(shí)的行程， N、 m 起重機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括起升、回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮臂、下降、空載、回轉(zhuǎn)、裝料等工序。對(duì)于汽車起重機(jī) ,其液壓系統(tǒng)負(fù)載大、功率大、精度要求不高。下面僅以起升馬達(dá)和液壓泵為例。通過(guò)調(diào)節(jié)該節(jié)流閥開(kāi)口的大小，能使制動(dòng)器抱閘迅速，而松閘則能緩慢地進(jìn)行。吊重的起吊和落下作業(yè)由一個(gè)大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)完成。 回油路：伸縮液壓缸下腔→平衡閥 11→手動(dòng)換向閥（ 102）右位→手動(dòng)換向閥（ 103）中位→油箱