【正文】 彈性嵌固支撐取 。下蓋板承受線性分布的壓應(yīng)力及剪切應(yīng)力。xM + yH )( zL? + )2c os( LzfN oy ?? ? 39。39。將吊臂在變幅平面內(nèi)和回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的載荷，包括考慮動載的吊重重量、起升繩拉力、分布在臂架上的自重載荷，轉(zhuǎn)化到吊臂端部 (如圖 )，分別為 : 圖 臂架在變幅平面內(nèi)、回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)受力情況 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） 23 變幅平面內(nèi)： 回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)： zNQGrQN bb /s ins in 22 ???????? ???? zQGQN bb /s ins in 22 ???????? ????? ???? c o sc o s2 ?????? bby GQH wGQH bbpx ?????? ??? zQeQeM x /s in 21220 ?????? ??? 其中 : e1, e2:起升繩導(dǎo)向滑輪軸心和吊鉤定滑輪軸心到吊臂中性軸線的距離 z:吊鉤滑輪組倍率 η :滑輪組效率 γ p:慣性力的轉(zhuǎn)化系數(shù)，以 代入 γ b:均布載荷的轉(zhuǎn)化系數(shù) 2? :動載系數(shù) (根據(jù)起重機設(shè)計規(guī)范 2? =1+:起升速度 m/s) 臂架強度驗算 設(shè)臂架任一截面上的 彎矩為 39。同時在槽形截面中，滑塊的布置能使伸縮臂在滑塊上自動對中，減少了回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)的側(cè)向間隙饒度，這可以大大改善吊臂的受力情況。梯形截面的橫向抗彎剛度和抗扭剛度比矩形好，正梯形側(cè)板的上半部拉應(yīng)力較大，提高了側(cè)板的穩(wěn)定系數(shù)：倒梯形的下底板載，可以避免下地板的局部失穩(wěn)。39。0 iiiii llalll ????? （式 ） 搭 接長度應(yīng)該短些，以減輕吊臂重量。il ，第 i 節(jié)臂插在前節(jié)臂內(nèi)的長度為（ 39。11 aLaLaLaLL o ???????? 其中 39。 XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 18 1h —— 為起重機汽車底盤的高度， 1h =。? =。即： ? ?01( ) ( ) s in ( 9 . 8 5 4 1 . 5 ) 2 . 4 1 0 . 8c o s s in 5 6w H b h e elm?? ?? ? ? ??? ? ? （式 ） 從而得出 0l =。作業(yè)人員的操作操作過猛、運行速度過快會使動載荷增大判斷失誤、操作錯誤，都可能使車輛產(chǎn)生不穩(wěn)定因素。 汽車起重機在起重作業(yè)中的穩(wěn)定性，是指在最不利的載荷組合條件下，完成預(yù)定起重功能時抗傾翻的能力。 行駛穩(wěn)定性是指起重機在行駛狀態(tài)下，抗傾翻和滑移的能力 。 T— 起重機一個工作循環(huán)的時間，設(shè)定為 T=300 秒 。對 于動臂式起重機，當(dāng)?shù)醣坶L度一定時，起升高度隨幅度的減小而 增加。 QY16 汽車起重機吊臂主要性能參數(shù) 汽車起重機的主要性能參數(shù)是起重機工作性能指標(biāo)，也是設(shè)計的依據(jù)，主要包括起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度等。 無銷全液壓伸縮機構(gòu)有不同的組合形式，可以是多液壓缸加一級繩排，可以是單液壓缸或多液壓缸加兩級繩排。副臂一般只有一節(jié)臂，也有兩節(jié)以上的折疊式副臂或伸縮式副臂，其中以折疊式的桁架結(jié)構(gòu)副臂最為常見。 QY16汽車起重機額定起重量見表 。但是，與國外汽車式起重機相比，國外汽車式起重機技術(shù)得到了飛速發(fā)展，為了 降二〇一三屆機械設(shè)計制造及其自動化（工程機械）專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 低整機成本，提高性能，整機質(zhì)量越來越小，在起重性能相同的情況下，自重約比十年前降低了 20％左右，由于車輛自重的減小，使車輛采用盡可能少的軸數(shù)（尤其是大噸位起重機），這樣，大大簡化了車輛的結(jié)構(gòu)，成本降低，同時提高了起重機的作業(yè)能力及使用經(jīng)濟性，所以，同等噸位的銷售價較前十年有大幅下降，對中國國內(nèi)市場造成了很大沖擊，因此，對我國的汽車式起重機的生產(chǎn)者來說是一個嚴(yán)峻的考驗。 (2)有強大的圖形編輯功能。 在機加工方面，大量采用少切削的精密鑄件，尤其是鋁合金鑄件見多，加工設(shè)備大量采用高精度，高效的加工中心，數(shù) 控自動機床等，及保證了質(zhì)量，又提高了勞動生產(chǎn)率，降低了成本，同時在機械線使用機械代替人工操作如焊接機械手和配用機械手等。 （ 2）起重機控制元件的革新與應(yīng)用 起重機的定位精度是對起重機的重要要求，多數(shù)采用轉(zhuǎn)角碼盤，齒輪鏈，激光頭與鋼 板孔帶來保證，定位精度通常為177。 1987 年，德國克虜伯公司收購了格的瓦爾德公司，稱為當(dāng)時德國最大的起重機公司，但該公司 1995 年又被美國格魯夫公司收購。 以日本為主的東亞 市場和以美國為主的北美市場，其產(chǎn)品主要特點有： （ 1） 越野汽車起重機占主導(dǎo)地位，約占 70%～ 80%，其次為輪式起重機，全地面起重機所占比例較小。生產(chǎn)的汽車起重機品種有數(shù)百種， 90 年代以來，生 產(chǎn)，銷售各種噸位的起重機萬余臺。 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，用戶對汽車式起重機的使用上的要求越來越多，希望能夠一機多用，已經(jīng)不僅僅是在搬運重物時使用，而是滿足在不同環(huán)境和工種的使用，這些都為未來起重機的發(fā)展找清了方向。這都為中國汽車式起重機行業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 許多專家認(rèn)為，高速發(fā)展的市場，是中國汽車式起重機產(chǎn)業(yè)各個廠商有利的技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)和環(huán)境。通常采用的大型起重機有龍門起重機，門座式起重機，塔式起重機，履帶起重機，輪式起重機以及廠房內(nèi)裝置的橋式起重機等。提高起重機的生產(chǎn)率，確保運行安全可靠性，降低物料搬運成本是十分重要的。 本次設(shè)計中力求實用、新穎、有一定創(chuàng)新之處，由于本次采用計算機輔助設(shè)計并借鑒大量以往產(chǎn)品，因此，它具有美觀、結(jié)構(gòu)輕等特點， 在完成設(shè)計要求的前提下力求完美。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 題 目 QY16 汽車起重機 工作裝置設(shè)計 學(xué) 院 機電與汽車工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化（工程機械） 重慶交通大學(xué) 20xx 年 前 言 工程機械種類繁多，應(yīng)用十分廣泛。 因能力有限，說明書中不妥或錯誤之處，敬請老師和各位同學(xué)批評指正。 起重機械是用來對物料進行起重、運輸、裝卸和安裝作業(yè)的機械。 在公路、橋梁、水利電力等建設(shè)施工中，起重機的使用范圍更式極為廣泛，無論式裝載設(shè)備器材，吊裝廠房構(gòu)件，安裝電站設(shè)備，調(diào)運澆筑混凝土，模板，開挖廢渣及其它建筑材料等均需使用起重機械，尤其式水電工程施工，不但工程規(guī)模浩大，而且地理條 件特殊，施工季節(jié)性強，工程本身又很復(fù)雜，而且吊裝搬運的設(shè)備，建筑材料量大品種多。近幾年，中國汽車式起重機產(chǎn)業(yè)除了一家較小的公司與日本起重機品牌廠家合資以外，其余廠家一直在追趕國外先進水平的進程中，一直堅持自主的技術(shù)創(chuàng)新道路，基本上沒有整體引進國外技術(shù)的做法，也使的中國汽車式起重機產(chǎn)業(yè)在達(dá)到和接近國際先進水平的同時，在產(chǎn)品技術(shù)上有明顯的中國特質(zhì)。 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） 5 國內(nèi)汽車起重機發(fā)展趨勢 我國的汽車式起重機的生產(chǎn)企業(yè)要想在本領(lǐng)域生存與發(fā)展，需要做的事情還很多，由于市 場需求的增大，也要求生產(chǎn)企業(yè)不斷創(chuàng)新，在保證起重機性能的基礎(chǔ)上還要不斷開發(fā)出更大噸位的新產(chǎn)品，滿足市場的需求。 （ 4）全力打造自己的品牌。 XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 6 汽車起重機的市場主要集中在東亞、北美和歐洲。 （ 2） 多系列生產(chǎn)，中大噸位居多。 1990 年，日本多田野兼并了德國法恩公司等。 3 ㎜，高于 1mm 的精度需另加定位系統(tǒng)。 國外起重機的未來發(fā)展之路是走向?qū)I(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化，和系列化，只有這樣才能最快的制造和裝配出品種多樣化的產(chǎn)品 XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 8 AutoCAD 軟件的介紹 CAD （ Computer Aided Design ）的含義是指計算機輔助設(shè)計，是計算機技術(shù)的一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。 (3)可以采用多種方式進行二次開發(fā)或用戶定制?；颈凼瞧鹬貦C的最主要的部件，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到起重機的性能，所以加大對汽車式起重機的基本臂結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究，努力創(chuàng)新和借鑒外國經(jīng)驗是當(dāng)務(wù)之急 。 圖 QY16 汽車起重機外形 圖 汽車起重機液壓系統(tǒng)示意圖 1可調(diào)式節(jié)流閥 2主操縱閥 3制動閥 4回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá) 5伸縮液壓缸 6平衡閥 7變幅液壓缸 8卷筒液壓馬達(dá) 9卷筒制動液壓缸 10單項阻尼閥 1 15支腿液壓缸 12穩(wěn)定器液壓缸 13旋閥 14雙向液壓鎖 16主液壓泵 17安全閥 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） 11 18支腿操縱閥 19中心回轉(zhuǎn)接頭 表 QY16 汽車起重機額定起重量 QY16 汽車起重機吊臂主要技術(shù)參數(shù) 汽車起重機的吊臂是起重機最重要的部分，起重機是利用吊臂頂端的滑輪組支承卷揚鋼絲繩懸掛重物，利用吊臂的長度和傾角的變化改變起升高度和工作半徑。 二、汽車起重機的吊臂伸縮原理 （一）汽車起重機的吊臂伸縮形式有以下幾種： 順序伸縮機構(gòu) 伸縮臂的各節(jié)臂以一定的先后次序逐節(jié)伸縮。 多液壓缸加一級繩排的特點是最末一節(jié)伸縮臂采用鋼絲繩伸縮，其它伸縮臂采用多級缸或多個單級缸或多級缸和單級缸套用等方式直接 用油缸伸縮。 (1) 額定起重量 : 汽車起重機額定起重量是在各種工況下安全作業(yè)所容許起吊重量的最大質(zhì)量值，包括取物裝置重量。 QY16 汽車起重機吊臂主要參數(shù) 最大額定起重量 (KN) : 170 最大起重量力矩 (KN ? m): 706 基本臂長度 (m) : 10 全伸臂長度 (m): 31 主臂節(jié)數(shù) : 4 主臂最大起升高度 (m) : QY16 汽車起重機的工作級別 (1) 起重機利用等級 起重機在有效工作期間有一定總工作循環(huán)數(shù)，起重機作業(yè)的工作循環(huán)是從準(zhǔn)備其吊物品開始到下一次起吊物品為止的過程。 根據(jù)以上計算所得出的數(shù)據(jù)， Q= 105 (次 ) 參見《起重機設(shè)計手冊》起重機利用等級表，如表 所示，可以選擇起重機的利用等級為 5U ，起重機的 使用情況為 ，經(jīng)常中等的使用。 失穩(wěn)可能發(fā)生在兩個方面上，或與行駛軌跡平行，或與行駛軌跡垂直這兩種狀態(tài)下的穩(wěn)定性，我們分別稱之為縱向行駛穩(wěn)定性和橫向行駛穩(wěn)定性。 （ 1）傾覆線 傾覆線是最外側(cè)支腿或輪胎的連線如果起重機發(fā)生傾翻，一般都是沿臂架所在方向的傾覆線傾翻。 。 式中： H— 基本臂的起升高度， H=。即 39。 將最大起升高度 1H 帶入公式得出主吊臂最大長度 maxl 。2L 39。il +39。但是，太短將搭接部分反力增大了，引起搭接部分吊臂的蓋板或側(cè)板局部失穩(wěn)，同時，也是吊臂的間隙變形增大。 139。吊臂下截面做成圓形或其它折線狀（即槽形和六邊形），都是為了提高下底板的抗局部失穩(wěn)的能力，和減小側(cè)板的計算寬度，這樣一來可以采用更薄的鋼板，而充分利用鋼板的強度，特別在采用高強度鋼材時。吊臂截面尺寸如下圖所示， 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） 21 圖 吊臂截面尺寸示意圖 根據(jù)公式 1l = 2l + 2l ， 四節(jié)的尺寸依次為： 455660、 420600、 3855 350480 （ mm） 表 QY16 汽車起重機截面尺寸 單位（ mm） L h δ 1 δ2 基本臂端 590 670 6 7 一伸臂端 496 623 6 7 二伸臂端 454 582 5 6 三伸臂端 340 537 5 5 XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 22 第四章 臂架計算 載荷的確定和組合 臂架的支撐情況 :根部與回轉(zhuǎn)平臺由水平銷軸聯(lián)接，可以在垂直平面 (變幅平面 )內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。xM 、 39。3 ????? ?? XXX： QY16 汽車起重機工作裝置設(shè)計 24 yyLxx WMWMAN 39。yM ＝ 39。下蓋板和腹板之間的支承即不是鉸接支承 (簡支 )，也不是固接支承，而是介于兩者之間的彈性嵌固支承。 n:安全系數(shù)，取 。有可能在承載時，吊臂的某個板件喪失穩(wěn)定而發(fā)生局部翹曲變形，退出工作所以需要對翼緣板與腹板的局部穩(wěn)定性進行校核。在腹板中 Ф＝σ 4/σ 1， 1Ф 0，由于壓縮應(yīng)力大于拉伸應(yīng)力那一側(cè)腹板比拉伸力大于壓縮應(yīng)力的一側(cè)容易失穩(wěn)，所以校核壓縮應(yīng)力大的一側(cè)。11 ????? ??? kLL iiki ??? oxf :吊臂各節(jié)的側(cè)向間隙所造成的端部撓度 ε :每節(jié)臂搭接處的側(cè)向間隙，ε = oyf :吊臂在變幅平面內(nèi)，各臂節(jié)的底部間隙所造成的端部撓度，因吊臂伸出后由于滑塊的負(fù)間隙造成吊臂上翹可消除間隙變形，故 oyf 可取 0