【正文】 于放大了的滾動軸承。 對 D 點受力分析 c o s 7 9 .4X C X I I D XF F F F= ＝ 0 39。 22 2 c o sG H D G D H H D G D G D H? ? ? ? ? ? ?＝ 1800mm 又 DHG DHGSS??? 15 11sin 39。39。176。CXF ＝ CXF ＝ 13 又 CYF ＝ 39。－ IF h＝ 0 12 IIF ＝ 圖 臂 AB 最高位置受力分析圖 液壓缸與水平所成的角度為 39。 B 受力為 c os 1 0X I BXF F F? ? ? ? sin 1 0Y A A B I B YF F F F F? ? ? ? ? ? BXF ＝ BYF ＝ 22B BX BYF F F=+＝ 圖 臂 AB 水平位置受力分析圖 當臂 AB 舉至最高位置時， 如 圖 所示。 ∠ EBF=90176。39。FFBF ＝ ＝ 176。 臂 AB 重量： ABG= ABL G =4600 kg＝ 臂 A`B`重量： A`B`G = A`B`L G =4600 kg= 臂 B`C`重量： B`C`G = B`C`L G =2700 kg = 臂 CD 重量： CDG = CDL G =3100 kg＝ 臂 C`D`重量： C`D`G = 39。 8 第 3 章 工作機構設計 確定尺寸及材料 表 中的參數都為理論尺寸（即未開孔的尺寸），在實際加工中，為了使各臂連接起來，要留出一段長度用來鉆孔穿銷，因此每個臂的每一個端面都要留有 50mm的余量，需要拉桿的工作臂還要留有 300mm的余量，表 既為各臂的實際參數。 43 176。臂 CB 與臂 AB所成的最大角為 135176。在這里選擇四連桿調平方式 [4]。 開發(fā)專用車輛底盤：要提高我國高空作業(yè)車的技術水平，首先必須解決工程車輛底盤 3 問題。 擴展產品的使用功能和用途：我國高空機 械的使用范圍還比較窄，使用較多的主要有路燈、道路交通、園林部門、國內大多廠家把用戶集中在車站、地鐵、商店、工廠、供電、路燈等部門，其市場遠遠沒有挖掘和佩玉出來。 我國高空作業(yè)機械行業(yè)的一些骨干企業(yè)利用自己的技術和設備優(yōu)勢，通過學習引進和消化國外先進技術開發(fā)了許多新產品，其產品的技術水平和產品質量都不斷提高，達到和接近了國際同類產品的水平，推動了高空作業(yè)機械行業(yè)的技術進步，在國內市場中競爭力強，市場銷路好，產量增加較快。 1 第 1 章 緒 論 概述 由于交通管理部門經常會遇到交通信號燈、交通監(jiān)控器、交通指示牌的維修和更換，基礎交通設施的安裝建設等高空作業(yè)問題，所以近年來交通設施高空作業(yè)車大量投入使用。因此特擬定自行走小型舉升車這樣一個設計題目，利用所學習的知識，借鑒前人的產品，設計出有特色的專用舉升車輛，從而給人們生活帶來方便。 設計依據國家標準和機械行業(yè)標準，通過查閱機械設計手冊等書籍，利用相關計算公式和材料信息，系統的對機構進行了強度校核，驗證了設計的合理性，確定了各零件的使用材料、外形尺寸和加工方法，并完成了整體構架的裝配方案，使機構能夠實現最大舉升達 。現在的高空作業(yè)裝置具有操作平順、工作穩(wěn)定、安全可靠等優(yōu)點，大大提高了空中作業(yè)的工作 效率。如北京起重機器廠在短短幾年時間先后開發(fā)了車載剪叉式平臺、剪叉自行式平臺、折臂式平臺、單扼柱鋁合金平臺和雙扼 2 柱鋁合金平臺、箱型界面鋁合金扼柱平臺、手動鋁合金扼柱平臺等近 10 個品種、 30多個規(guī)格的產品。 隨著我國經濟的發(fā)展，停電對工農生產和人民生活帶來的損失不可估量，國家已經開始實行《電力法》，對供電可靠性要求越來越高，在電力系統企業(yè)要求供電可靠率達到 %，所以如何解決不停電維修 — 帶電作業(yè)的問題已經非常突出，這就要求不但能登高作業(yè)，還要具有絕緣性能好的高空作業(yè)車，這種新型高空作業(yè)車要打破常規(guī)的格局，工作斗，臂架要求采用非金屬的高性能絕緣材料，工作斗對整個作業(yè)的控制不能采用一般的電控和液控，還要具有起吊能力，并有更可靠的安全性、平穩(wěn)性、微調性。 設計的主要內容 設計主要承擔的任務是 液壓系統、三類底盤的設計 ，初步選定采取 3 節(jié)舉升臂， 1節(jié)基礎承重臂， 利用金屬焊接及銷軸連接將各臂組合起來，通 過選擇的二類底盤的動力輸出來驅動液壓泵，使用液壓系統來控制各臂的運動，再運用平行四邊形的四連桿機構對舉升筐進行調平，給工作人員提供一個水平的、穩(wěn)定安全的工作環(huán)境。? 的角度，從而使點 A 以 AB 為半徑， B 點為圓心作圓弧運動；在平行四邊形 CC’D’D 中， 5 通過控制液壓缸 II 的長度來控制 DCC39。 表 理論長度參數 mm 最小高度 最大高度 整體長 ABL 39。采用二類汽車底盤進行改裝設計工作重點是整車總體布置和工作裝置設計，對底盤僅作性能適應性分析和必要 的強度校核，以確保改裝后的整車性能基本與原車 接近，同樣的對于本車的設計，設計選取三類底盤是由價格與性能的決定 [6]。ABL 39。 9 表 材料參數 [6] 基本尺寸 截面面積 F 2cm 理論質量 G kg/m 慣性矩 截面模數 長 mm 寬 mm 厚 mm XJ 4cm YJ 4cm XW 3cm YW 3cm AB 180 100 6 A`B` 90 60 4 B`C` 200 150 9 3170 2020 317 270 CD 200 100 8 2091 705 209 141 C`D` 70 50 4 DO 220 150 10 5687 2584 455 345 繪制結構簡圖及部分參數計算 表 為圖 中的基本參數，由直角三角形中的角度公式可以得出： α＝ arctan 39。GGDG ＝ ＝ 176。BF FF? = DG= 2239。176。14176。 B 受力為 c os 1 0X I BXF F F? ? ? ? sin 1 0Y A A B I B YF F F F F? ? ? ? ? ? BXF ＝ BYF ＝ 22B BX BYF F F=+＝ 對臂 B`C`進行受力分析 當臂 AB 水平時臂 B`C`所受力最大， 如 圖 所示。maxCF ＝ 39。22D G D H H D G G H h? ? ? ? sin39。39。39。 m a x s i n 4 5D X Y CF F F F? ? ? ?= 本章小結 本章通過查閱了機械設計手冊等書籍，利用相關計算公式和材料信息，確定了各臂的使用材料、實際外形尺寸和理論質量，繪制了結構簡圖，并對各臂進行了系統的受力分析，通過大量計算和理論推證得出了各絞接點的最大受力情況 及液壓缸的位置 。通過對各種回轉支撐裝置的結構特點、承載能力、加工性能 以及應用情況等的分析，最后確定本次設計回轉支撐機構選擇交叉滾柱式。雙支腿的兩個支腳布置在起重裝置下的車體兩側，起支撐點只有兩個，因而支撐能力低，穩(wěn)定性差。 支腿縱向跨距 支腿縱向跨距的確定和橫向跨距確 定的原則一樣，應繞前、后傾覆邊 BC 或 AD的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩。 式中： [ b? ]—— 地基強度，一般為 。此種方案取力器疊置于變速器之上，用一惰輪與一軸常嚙合齒輪嚙合獲取動力，需要改制原變速器頂蓋。 本章小結 本章首先對所設計的交通設施高空作業(yè)車的回轉機構的回轉支撐機構進行了受力分析，從而計算出它的受力情況，并確定了回轉支撐機構的主要尺寸參數。變幅液壓缸由三位四通電磁換向閥來控制，為防止在變幅作業(yè)時因自重而使吊臂下落，在油路中設有平衡回路。 性能分析 進行回轉時，液壓馬達輸出動力，通過回轉減速機減速后帶動輸出軸上的小齒輪旋轉，小齒輪與回轉支承的齒圈嚙合，由于回轉支承的齒圈與車架剛性連接，因而回轉減速機帶動與之相連的轉臺回轉。前者著眼于效能，后者著眼于安全；實際的設計工作則常常是這兩種觀點不同程度的組合。在回路上增加背壓閥解決抖動現象會使系統效率降低。雙向液壓鎖保證 液壓 缸能在任意位置上停止，且停止后不在外力的作用下發(fā)生位移。 液壓缸確定 27 上臂 液壓缸內徑 D 的確定 根據載荷力的大小和選定的系統壓力來計算液 壓缸內徑 D： 計算公式： D =? 210?pF D液壓缸內徑（ m） F 液壓缸推力（ kM） p 根據車型 選定的工作 壓力 16MP[9] SFSGFh ????? 1)21( 式中 G 上臂自重 ,由計算為 1100N S 上臂長度，為 4500mm 1F 高空作業(yè)車吊籃最大承受力，由計算知為 3000N h 為力距，由計算得 5m。 下臂油缸的相關尺寸設計計算與上臂液壓缸計算類似 （ 過程省略 ） 29 （ 1） 液壓缸內徑 D 取 D=125mm （ 2） 活塞桿直徑 d 取 mmd 90? （ 3） 液壓缸行程 S 600S mm? （ 4） 液壓缸結構參數的計算 缸筒壁厚 20mm 缸體外徑 取液壓缸外徑為 150mm 。此處取 2 / minQ mL?溢 。齒輪泵具有結構簡單、工藝性好、體積小、重量輕、維護方便，使用壽命長的優(yōu)點，葉片泵和柱塞泵結構較復雜、價格較高。 yp 試驗壓力 (MPa )。平衡閥防止作業(yè)臂在停止后在重力的作用 下自由下降。汽車發(fā)動機將動力通過取力器傳遞液壓泵，液壓油經過油箱內的粗濾器吸入齒輪泵，齒輪泵輸出的壓力油經過細濾器進入工作回路。采用負荷傳感回路，可使制動器打開的同時系統壓力也建立起來，有效地消除因馬達內泄產生的二次下滑現象 [10]?；剞D機構的馬達外控口都與油箱直接相連，起到一定的保護作用，在每個液壓缸的進回油回路中都設節(jié)流閥調速，在整個系統中安全閥作為系統的安全保證。上臂和下臂、下臂和轉臺鉸接處均設有專門的滑動軸承，保證工作臂轉動時阻力小，運動平穩(wěn) [13]。 全回轉。設計時使用可伸縮的附件傳動軸與其相連，并應注意動平衡與隔振、消振。常見的取力方式分類： 發(fā)動機取力 從前端取力 ： 從發(fā)動機前端取力的特點是采用液壓傳動，適合于遠距離輸出動力，常用于長頭式汽車底盤改裝的大型混凝 土攪拌運輸車。 當臂 AB 水平時， 見圖 所示。 支腿跨距的確定 支腿橫向 跨距 路燈安裝車的支腿一般為前后設置，并向兩側伸出，如圖 所示。支腿機構是大多數高空作業(yè)車所必備的工作裝置，目前均采用液壓支腿。 轉盤式回轉支撐裝置又可分為兩種：支撐滾輪式和滾動軸承式。arcsin D H G GHG ＝ 176。＝ 107176。02CDCD IILF F h? ? ? ? ? 14 IIF ＝ 液壓缸 II 與水平方向所成的角度為 2? ＝ 39。176。CXF － CXF ＝ 0 39。＋ ABF 12L sin30176。arcsin BF EEEF? ?176。DH HH? = 10 圖 各臂的結構簡圖 表 各臂中的基本參數 長度 AB BE’ EE’ BC BF’ FF’ CD DG’ GG’ DO DH’ HH’ mm 4500 40 20 2200 1800 25 3000 300 25 2200 1900 30 受力分析 對臂 AB 進行受力分析 當臂 AB 水平時， 如 圖 所示。 BE＝ 2239。39。CDL DOL 4600 4600 2700 3100 3100 2250 根據表 即可計算出各承重臂的質量。通過確定的 總體參數，最后確定本次設計選用的 三 類底盤。 CD 與 OD 的角度 150 176。 外形尺寸確定 如圖 所示，初步設定臂 CD 與臂 DO 所成的最大角度為 150176。機械調平中最常見的為四連桿機構（即平行四邊形變形原理），此機構簡單、實用、舉升高度高、擺動幅度小等，但增加了自重，使用材料增多，并且舉升過程中更多的功耗要浪費在自重上面