【正文】 顯然，沿臂變幅面內(nèi)（ Z— X平面）的彎矩大，而在與吊臂變幅平面垂直的面內(nèi)（ Z— Y 平面）的水平力和彎矩較小，在綜合時(shí)，Z— Y 平面內(nèi)的力矩和力可不予考慮。 確定回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的最大載荷力矩 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的工作載荷就是回轉(zhuǎn)阻力矩，起重機(jī)在回轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)，回轉(zhuǎn)阻力矩 SWM 有下列阻力矩組成： PWSfsw MMMMM ???? （ ） 式中： fM —— 回轉(zhuǎn)支撐裝置的摩擦阻力矩； 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 23 SM —— 由回轉(zhuǎn)平臺(tái)傾斜所引起的回轉(zhuǎn)阻力矩； WM —— 風(fēng)壓力所引起的阻力矩； PM —— 回轉(zhuǎn)起動(dòng)所引起的回轉(zhuǎn)阻力矩。 當(dāng)下車工作完畢后（即支腿打起后），上車即可工作，上車工作時(shí)，回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮時(shí)由 32 泵供油，起升由 40泵供油，同時(shí) 40 泵和 32 泵還可以同時(shí)供起升機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)快速起升和快速下降， 40 泵和 32 泵的分流是靠起升操縱閥的機(jī)能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，回轉(zhuǎn)油路可實(shí)現(xiàn)滑轉(zhuǎn)功能，即回轉(zhuǎn)操縱閥處于過(guò)渡位置時(shí)，回轉(zhuǎn)制動(dòng)器在回油備壓下打開(kāi)，并將回轉(zhuǎn)馬達(dá)的進(jìn)油口連通，使 回路馬達(dá)處于浮動(dòng)狀態(tài)，避免回路和停止時(shí)的慣性沖擊。 d、 支腿機(jī)構(gòu)液壓回路 對(duì)于汽車起重機(jī)來(lái)說(shuō)，為了擴(kuò)大作業(yè)面積和提高整體穩(wěn)定性需要在車架上向輪胎外測(cè)伸出支腿，將整體支撐起來(lái)，使重心可以在輪胎覆蓋范圍以外，支腿覆蓋范圍內(nèi)變化。為了保證起重作業(yè)中的平穩(wěn)性和穩(wěn)平的衡動(dòng)性，防止吊重超載下降，在該機(jī)構(gòu)的起升油路中設(shè)置起升平衡閥，以組成平衡回路。 為了使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，布置方便，起重機(jī)的回轉(zhuǎn)與起升機(jī)構(gòu)直接采用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 b :可以微動(dòng)，微動(dòng)是為了在工作機(jī)構(gòu)起動(dòng)或停止時(shí)，不至于引起吊重的振動(dòng)與沖擊，以保證起重機(jī)作業(yè)的安全。 確定對(duì)起重機(jī)液壓系統(tǒng)的 工作要求： 系統(tǒng)構(gòu)成 根據(jù)主機(jī)設(shè)計(jì)需要，對(duì)吊臂的伸縮、變幅、起升，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓傳動(dòng)。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在制動(dòng)器油路中設(shè)置了單向節(jié)流閥。 圖 241 液壓回路 伸縮臂機(jī)構(gòu) 1液壓泵； 2手動(dòng)換向閥； 3電磁閥； 4平衡閥； 5平衡閥； 6液壓缸； 7液壓缸 吊重起升回路 吊重起升是系統(tǒng)的主要工作回路。為防止吊臂在停止階段因自重而減幅，在油路中設(shè)置了平衡閥 ,提高了變幅運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。 當(dāng)三位四通手動(dòng)換向閥工作在左位時(shí)，前支腿放下，其油路為： 進(jìn)油路：過(guò)濾器→液壓泵→手動(dòng)換向閥左位→手動(dòng)換向閥左位→前支腿液壓缸上腔。W — 作用在機(jī)本身上的風(fēng)力（以九級(jí)風(fēng)計(jì)算）； wh — 風(fēng)力作用點(diǎn)高度， 2米； qff AqCAqW ? ?? )(39。 bG — 吊臂自重， bG =17750Kg 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 15 R — 起重機(jī)的重心距回轉(zhuǎn)中心的距離， r= 米； 11Gl — 為上車其它部分重量和其重心到回轉(zhuǎn)中心距離，取 113544 , kg l??米； 2G — 起重機(jī)底盤不回轉(zhuǎn)部分重量， 2G =7020kg； 33Gl — 配重及其垂心到回轉(zhuǎn)中心距離， 3G =1181kg， 3l = 米； a2 — 支腿橫向距離， a2 = 米 則 ? ? ? ? ? ?? ? ? ?1 1 5 7 0 2 . 1 2 . 0 5 3 4 7 3 0 0 . 8 2 . 0 5 6 8 1 1 0 2 . 0 5 1 7 3 9 5 1 . 5 2 . 0 5 2 . 5 1 . 58 0 0 0 1 6 0 9 . 8 3 . 2 2 . 0 5K ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 所以起重機(jī)穩(wěn)定。因此，起重機(jī)在設(shè)計(jì)要選取適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。 （汽車起重機(jī)輪距在 2 米左右，取 2米） 這就是橫向行駛穩(wěn)定性的基本條件，式中 B 是輪距，一般硬路面的 ? 取 。為了行駛安全起見(jiàn)，設(shè)計(jì)車輛時(shí)將使 0aa?? ，即寧可上不去坡，而不要失去轉(zhuǎn)向控制。 輪胎式起重機(jī)的行駛穩(wěn)定性 縱向行使穩(wěn)定性 起重機(jī)在行駛過(guò)程中，由于某種原因（如上坡）其前輪（轉(zhuǎn)向輪）對(duì)地面的發(fā)向作用力為零時(shí)，則起重機(jī) 前輪的偏轉(zhuǎn)，不能確定起重機(jī)的行駛方向。 根據(jù)現(xiàn)有方案的優(yōu)缺點(diǎn)，小組人員的研究分析，本著機(jī)動(dòng)靈活、操作方便、實(shí)用可靠的原則，以提高工作作業(yè)效率 ，我們選用小型汽車起重機(jī)做為設(shè)計(jì)對(duì)象。這種方案，發(fā)動(dòng)機(jī)主要是上車起重機(jī)構(gòu)。輪胎起重機(jī)軸距一般在 米左右。在復(fù)軸式的雙前后橋底盤中，軸距 L 是指復(fù)軸式前橋和后橋中心之間的距離。前懸下沉式駕駛室視野良好，吊臂位置也不高，故起重機(jī)重心低，因此在大型起重機(jī)中常采用前懸下沉式的駕駛室。 輪胎式起重機(jī)底盤的選型 輪胎式起重機(jī)底盤的類型很多，可按不同角度來(lái)進(jìn)行分類。 ⑵ 內(nèi)燃機(jī) —— 液壓驅(qū)動(dòng) 在現(xiàn)代工程起重機(jī)中內(nèi)燃機(jī) —— 液壓驅(qū)動(dòng)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，其 主要原因，一是由于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能后，實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)與許多優(yōu)越性；二是由于液壓技術(shù)本身發(fā)展很快，使起重機(jī)液壓傳動(dòng)技術(shù)日趨完善。 ⑴ 內(nèi)燃機(jī) —— 電力驅(qū)動(dòng) 內(nèi)燃機(jī) —— 電力驅(qū)動(dòng)與外接電源的電力驅(qū)動(dòng)的主要區(qū)別是動(dòng)力源不同。只有在內(nèi)燃機(jī) —— 發(fā)電機(jī) —— 電動(dòng)機(jī)這種內(nèi)燃機(jī) ——電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中直流電動(dòng)機(jī)才獲得采用。從降低重量和減少外形尺寸考慮工程起重機(jī)用的柴油機(jī)應(yīng)該是運(yùn)輸型的，最好選用工程起重機(jī)械用的中轉(zhuǎn)速的 柴油機(jī)以適應(yīng)工程起重機(jī)特點(diǎn)，保證工作可靠性和簡(jiǎn)化中間傳動(dòng)裝置的構(gòu)造。這種驅(qū)動(dòng)裝置有一個(gè)獨(dú)立的能源，具有較大的機(jī)動(dòng)性，可滿足工程起重機(jī)流動(dòng)性的要求。而驅(qū)動(dòng)裝置本身的重量和成本，對(duì)起重機(jī)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也起著顯著的影響，因此設(shè)計(jì)起重機(jī)時(shí)，合理選擇驅(qū)動(dòng)裝置和確定驅(qū)動(dòng)形式是很重要的。汽車起重機(jī)的要求和所采用的汽車底盤一致，經(jīng)過(guò)改裝后，最大出入不超過(guò) 15%，接近角、離去角和最小離地間蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 6 隙要大些。雖然，單繩速度和吊鉤速度是差一滑輪組的倍率。本次設(shè)計(jì)的起升高度為H= 自重 G 輪胎式起重機(jī)的自重是指工作狀態(tài)時(shí)的機(jī)械總重。所以在系列標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定有效幅度上 A 的極限值［ A］。輪胎式起重機(jī)起重量是隨吊臂伸縮、俯仰而變化，因此起重量是由吊臂強(qiáng)度和整機(jī)穩(wěn)定所決定。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 4 第 2 章 輪胎式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì) 起重機(jī)的組成 輪胎式起重機(jī)由以下幾部分組成： （ 1） 取物裝置：輪胎式起重機(jī)取物裝置主要是吊鉤。 1）輪胎起重機(jī) 又稱通用輪胎起重機(jī)，廣泛用于倉(cāng)庫(kù)、碼頭、貨場(chǎng)等作業(yè)場(chǎng)所。它具有全回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)，起升高度大，牽引系數(shù)高，爬坡度大，行駛速度低，行駛過(guò)程中可能對(duì)路面造成損壞，一般不宜在公路上行駛。這種起重機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)均裝在底盤上，底盤有兩根車軸及四個(gè)大 直徑的越野花紋輪胎。在其底架上安裝行走臺(tái)車后，也可作為在軌道上行走的自升塔式起重機(jī)。一般情況下，塔式起重機(jī)的有用幅度接近全幅度的 80%。 1）橋式起重機(jī) 由橋架、起重小車和電氣部分等主要部件構(gòu)成，使用廣泛的有單主梁或雙主橋梁式起重機(jī)，它的主梁和兩個(gè)端梁組成橋架，整個(gè)起重機(jī)直接運(yùn)行在建筑物高架結(jié)構(gòu)的軌道上。本設(shè)計(jì)對(duì)輪胎起重機(jī)的組成及主要參數(shù)的確定，驅(qū)動(dòng)裝置、底盤與動(dòng)力裝置的選擇，總體選形及穩(wěn)定性做了一定的介紹與總結(jié)。 根據(jù)水平運(yùn)動(dòng)形式的不同分為橋架類型起重機(jī)和臂架式起重機(jī)兩大類別，此外還有 橋架與臂架類型綜合的起重機(jī)，例如，在裝卸橋上裝有可旋轉(zhuǎn)臂架的起重機(jī)，在冶金橋式起重機(jī)上裝有可旋轉(zhuǎn)小車等。 1)門座式起重機(jī) 它是回轉(zhuǎn)臂架安裝在門形座架上的起重機(jī)，沿地面軌道運(yùn)行的門座架下可通過(guò)鐵路車輛或其他車輛，多用于港口裝卸作業(yè)，或造船廠進(jìn)行船體與設(shè)備裝配 2) 塔式起重機(jī) 塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有一直立的塔身，起重臂結(jié)構(gòu)在垂直塔身的上部，故塔式起重機(jī)起升高度和工作幅度都很大。但是塔式起重機(jī)普遍是在專用的寬 軌道上行 走的，故需專門平整場(chǎng)地，鋪設(shè)軌道，增加鋪軌費(fèi)用。是產(chǎn)量最大，使用最廣泛的起重機(jī)類型。可實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)極變速，在路面阻力突變的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)也不會(huì)熄火，因而極大的方便了司機(jī)的操作。 特種起重機(jī) 為完成某種特定任務(wù)而研制的專用起重機(jī)。吊重時(shí)一般需放下支腿，增大支承面，并將機(jī)身調(diào)平，以保證起重機(jī)的穩(wěn)定。 輪胎式起重機(jī)的主要參數(shù) 起重機(jī)械的基本參數(shù)是用來(lái)說(shuō)明起重機(jī)的規(guī)格和性能的一些數(shù)據(jù)，也是提供設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇使用起重機(jī)械的主要 依據(jù)。它與吊臂長(zhǎng)度 L和仰角 Q有關(guān)，Q 可以從 0 ～ 080 ，工作角度在 030 ～ 075 之間。起重力矩作為比較起重機(jī)起重能力的指標(biāo)比較起重量更合適，更確切。 工作速度 V 根據(jù)目前輪胎式起重機(jī)的統(tǒng)計(jì)資料，中小型起重機(jī)的吊鉤速度一般在 820m/min 左右。本機(jī)起臂時(shí)間為 25s，落臂時(shí)間 16s。輪胎式起重機(jī)在公路行駛狀態(tài)的外形尺寸應(yīng)考慮到道路、洞橋和鐵路運(yùn)輸條件，按國(guó)家規(guī)定：總長(zhǎng)限制在 12 米以內(nèi)，總寬在 米以內(nèi)，總高不超過(guò) 4 米。 應(yīng)于指出，要滿足上述工作特點(diǎn)所指出的各項(xiàng)要求，僅僅依靠動(dòng)力裝置本身還不能完全達(dá)到。 此外，內(nèi)燃機(jī)噪聲、振動(dòng)及污染的問(wèn)題也有待進(jìn)一步解決。電力 —— 機(jī)械驅(qū)動(dòng)比內(nèi)燃 —— 機(jī)械驅(qū)動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 電動(dòng)機(jī)能承受短時(shí)間的較大過(guò)載，而且可以帶載隨時(shí)驅(qū)動(dòng)； ② 電動(dòng)機(jī)容易逆轉(zhuǎn)，而且可在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速； ③ 各機(jī)構(gòu)可由獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，使機(jī)械傳動(dòng)裝置和操縱機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化； ④ 操縱方便靈活，維修 也比較方便； ⑤ 外接電源的驅(qū)動(dòng)，沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)那樣廢氣污染而且噪聲低。因此，確定電動(dòng)機(jī)容量的原則是： ① 在規(guī)定的工作條件下，電動(dòng)機(jī)的溫升不超過(guò)容許值，即不過(guò)熱。因此，直流電動(dòng)機(jī)可以在較大范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速，過(guò)載能力強(qiáng)。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提高，這些缺點(diǎn)已逐步得到解決。 專用的汽車底盤是按起重機(jī)的要求設(shè)計(jì)的，軸距較大，車架剛性好。 表 22 起重機(jī)性能 項(xiàng)目 汽車 起重機(jī)其重量（噸） 輪胎起重機(jī) 515 1640 4164 65100 101160 840 軸荷不大于（噸 8 10 12 12 12 1217 爬坡能力（度） 25 20 20 15 15 15 最小離地間隙（米） 0． 30 0． 30 0． 30 最小轉(zhuǎn)彎半徑（米） 7 810 1011 21 12 9 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 9 發(fā)動(dòng)機(jī)功率（千瓦） 75130 120220 160260 220280 300350 120180 最高行駛速度（公里／小時(shí) 70 60 60 50 50 30 接近角荷離去角 28 28 25 22 22 18 縱向通過(guò)半徑（米） 4 基本軸數(shù) 2 34 45 56 68 23 最大輪距（米） 23 驅(qū)動(dòng)形式 4*2 6*4 8*4 10*6 12*6 4*4 輪胎尺寸 1220 1220 1224 1224 1424 1424 底盤寬度（米） 起重機(jī)的軸距 L 的大小直接影響到起重機(jī)的行駛性能、重量和總體布置。為使轉(zhuǎn)彎半徑小，從機(jī)動(dòng)性出發(fā)，軸距要取得小些為好。 ⑶ 目前，輪胎式起重機(jī)的行駛速度高，專用底盤的行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置也必須設(shè)計(jì)得與汽車傳動(dòng)系同樣復(fù)雜，故發(fā)動(dòng)機(jī) 設(shè)在下車也是必須的。上車其中和下車行走機(jī)構(gòu)共用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，上車起重機(jī)構(gòu)在汽車傳動(dòng)箱中得到動(dòng)力，即可以節(jié)省一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，又減輕重量。 ⑸ 采用動(dòng)力裝置，將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳于動(dòng)力油泵，提高了汽車動(dòng)力的利 用率，同時(shí)也不再為起重機(jī)另配動(dòng)力原件。地面的反作用力 1Z =G=0，由于上坡，行駛速度低，不能加速運(yùn)動(dòng)，故可忽略一切慣性力和風(fēng)阻力。起重機(jī)在側(cè)向力作用下有時(shí)克服了車輪附著力，從而產(chǎn)生側(cè)滑移，或?qū)④囕v橫向傾翻。因?yàn)檩喬ナ狡鹬貦C(jī)的穩(wěn)定安全由機(jī)械自重來(lái)維持，故有一定限度。 起重機(jī)的穩(wěn)定安全系數(shù) 起重機(jī)在吊臨界起重量時(shí)（如圖 23），起重機(jī)處于穩(wěn)定的臨界狀態(tài)，即在傾翻線內(nèi)、外側(cè)的靜力矩互相平衡，即 STMM? 。 在考慮到傾斜的影響和非工作時(shí)風(fēng)力作用，自身的穩(wěn)定系數(shù)也可以由下式求得： ? ?139。為此，在汽車的前、后兩端各設(shè)置兩條支腿，每條支腿均配置有液壓缸。 吊臂變幅回路 吊臂變幅是通過(guò)改變吊臂的起落角度來(lái)改變作業(yè)高度。 回油路：變幅液壓缸下腔→平衡閥→手動(dòng)換向閥右位→手動(dòng)換向閥中位→手動(dòng)換向閥中位→油箱。由于液壓馬達(dá)的內(nèi)泄漏比較大，當(dāng)重物吊在空中時(shí)，盡管回路中設(shè)有平衡閥，重物仍會(huì)向下緩慢滑落，為此，在液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)置了制動(dòng) 器。 本設(shè)計(jì)中輪胎式起重機(jī)得便最大重量為 8 噸（幅度為 3米時(shí)）具有三節(jié)伸縮臂，其最大幅度為 （這時(shí)允許吊重為 噸），最大起升高度為 ，起升速度為 米 /分，平臺(tái)回轉(zhuǎn)速度為最大 3 轉(zhuǎn) /分。 技術(shù)性能 技術(shù)性能包括調(diào)速范圍、微動(dòng)性能、啟動(dòng)、制動(dòng)及換向動(dòng)作靈敏性，傳動(dòng)平穩(wěn)性，限速性能，緩沖、鎖緊、補(bǔ)油、限壓、缸荷等完善的功能及振動(dòng)、噪聲和外泄大小等。在聯(lián)合操作中，希望