【正文】 附 錄 ............................................................................................................................ 55 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 概述 高空作業(yè)車是用來(lái)運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行作業(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一種重要工程機(jī)械。 圖 高空作業(yè)車 高空作業(yè)車按工作臂的型式，有四種基本型式，分別為：垂直升降式、折 疊臂式、伸縮臂式和混合臂式 ]2[ 。大部分專用汽車企業(yè)采用開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行模塊化仿真設(shè)計(jì)，如 AutoCAD、 Pro／ E、 CATIA等，大大提高了研發(fā)質(zhì)量和縮短了開(kāi)發(fā)周期。 概況 我國(guó)高空作業(yè)車行業(yè)起步較晚，自 20世紀(jì) 60年代開(kāi)始研制， 70年代才推出 商業(yè)化樣機(jī)。 產(chǎn)品和技術(shù) 目前我國(guó)高空作業(yè)車年銷售量很低，與國(guó)外相比，產(chǎn)品技術(shù)水平差距較大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一， 產(chǎn)品制造工藝落后，產(chǎn)品可靠性差等。 （ 2） 產(chǎn)品技術(shù) 大量采用新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)，逐步執(zhí)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以降低整車重量、車高度，增大作業(yè)幅度、工作斗承載能力。 （ 4） 產(chǎn)品方向 重點(diǎn)發(fā)展 35m以下作業(yè)高度的車型，著重于輕量化和小型化，并提高產(chǎn)品的安全性、可靠性和人性化，以適應(yīng)我國(guó)城 市空間和場(chǎng)地狹窄、道路地面承重能力差異大等特點(diǎn)。它承受高空作業(yè)車的自重以及作業(yè)時(shí)的各種外載荷。安全裝置包括各種傳感器、行程開(kāi)關(guān)、報(bào)警器、液壓鎖止閥，用來(lái)檢測(cè)危險(xiǎn)工況保證工作安全。 要求正確進(jìn)行二類底盤的選擇（主要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形尺寸、動(dòng)態(tài)匹配等決定）、主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備、進(jìn)行二類底盤選型分析、產(chǎn)生具有實(shí)踐意義的選型總結(jié) 。/16176。 。 舉升機(jī)構(gòu) 采用兩節(jié)折疊臂形式。 兩 只 支臂：采用液壓缸 2個(gè) 。但由于通用底盤的價(jià)格較低，在中小型的高空作業(yè)車上比較常用。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 第 4 章 高空作業(yè)車臂的設(shè)計(jì) 材料的選擇 金屬結(jié)構(gòu)是指由扎制的型鋼和鋼板作為基本元件，按照一定的結(jié)構(gòu)組成規(guī)則用栓接、鉚接或焊接的方法連接起來(lái)，用于承受一定的載荷。～ 75186。 確定液壓缸鉸點(diǎn)的位置 EF是上臂液壓缸 ， HG是下臂液壓缸。 在截面 BE上所受的切應(yīng)力 ]2[tI SF Z ZQ ??= 2*τ （ ） 截面 BE的最大靜矩 ]16[ 2211* A yyASZ = （ ） 由公式（ ）得： 20 . 1 3 20 . 1 3 20 . 1 9 0 * =ZS 3* mSZ = 計(jì)算 Z軸慣性矩 ]16[ 12 bh 33BHIZ = （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 由公式（ ）得： 46109 mIZ = 圖 上臂的慣性矩圖 由公式（ ） 可得上臂梁的最大切應(yīng)力 ]τ[≤ 0 0 0 2 9 63 M P a= = 滿足。 下臂梁的整體穩(wěn)定性校核 之間，滿足。 轉(zhuǎn)盤的大小通常根據(jù)設(shè)計(jì)者對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)的尺寸來(lái)確定，根據(jù)不同型號(hào)的作業(yè)小車所需要的不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)來(lái)設(shè)計(jì)底板的大小。 （ 2） 轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承裝置 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 現(xiàn)代轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承裝置主要有 支撐滾 輪 式和滾動(dòng)軸承式 (過(guò)去中小噸位起重機(jī)上使用的滾輪式回轉(zhuǎn)支承已由滾動(dòng)軸承式取代 )。 2） 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置 ]1[ 圖 單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 雙排式回轉(zhuǎn)球軸承 圖 單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承 圖 三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承 圖 它由兩個(gè)座圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、高度尺寸小。裝配間隙小，安裝精度要求較高，適用于中小型起重機(jī)。 鏈條傳動(dòng)只用子傳動(dòng)距離較大、不便于采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合 (如某些門式起重機(jī)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) )。 由上圖可以看出轉(zhuǎn)臺(tái)的 底板與下部的回轉(zhuǎn)支承之間采用的是螺栓連接。滾道接觸壓力角較大 (60 度 — 90 度 )，因此能承受很大的軸向載荷和傾覆力矩。 在軌道直徑較大的情況下，可以采用圓柱形滾子?；剞D(zhuǎn)支承保證作業(yè)車回轉(zhuǎn)部分有確定的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并承受作業(yè)車回轉(zhuǎn)部分作用于它的垂直力、水平力和傾覆力矩。轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)為高空作業(yè)車組成的重要組成部分 ,屬于金屬結(jié)構(gòu)部分在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要綜合考慮轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)大小、轉(zhuǎn)臺(tái)的選材、以及轉(zhuǎn)臺(tái)受到的力的大小。 圖 上下臂工作位置 狀態(tài)一 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 已知 mmAH 718= ， mmAG 1200= ， 由 三角關(guān)系得： 222 AHAGHG += ?cos 452 AHAG ? mmHG 859= 222 HGAGAH += θcos2 HGAG? = ， = 力矩 mmAGl 7 2 0s in =?= θ 對(duì) A點(diǎn)取矩得 : ）（ 3505 1 5 0 c o s 7 o s251507 . 8 4 1 ?? ++=F KNF = 2 9 . 8 K N7 . 8 422 . 9 4s in1 =?= θFF Ay KNFF AX o s1 == θ 圖 上臂受力分析 如圖 ，對(duì) B點(diǎn)取矩得： 力矩 mmL 416 00υs in13 00 === ?? 15s i n5 1 5 i n25 1 5 1 42 +=F KNF = 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 下臂的 剪力圖和彎矩圖 θc o o sF 12 ?AXBX FF = KNFBX = 7 . 8 48 4 . 5s inFF 2Ay1 ?yBy FF = =ByF 計(jì)算下臂的截面尺寸 最大彎矩 mKNM ?== a x1 mKNM ?== a x2 下臂所需的抗彎截面系數(shù) 363m a x1 ][ mMW === σ 圖 下臂的截面圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 按強(qiáng)度條件：tWtWH ==（上下臂厚度都為 t） （ ） 因此把計(jì)算所得的截面系數(shù) mW = 和 mmt 4= 代入 公式（ ）得： 可得下臂高 mtWH 0 0 00 == mmH 1500 = 00 Hh = 2t （ ） mmh 1420 = 型鋼的抗彎截面系數(shù) ]16[03006HHBW=03006Hhb （ ） 把 0000 ,HW,2t, hBb = 代入 公 式 （ ）得 ： 30 = B )( 30 B 可得下臂梁的寬度： mmB 2190 = mmBb 2112t00 == 對(duì)下臂進(jìn)行強(qiáng)度校核 下臂梁的尺寸確定后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性效核 ,不滿足時(shí)應(yīng)進(jìn)行修改。 按強(qiáng)度條件 ]16[ 得 tWH = （ ） 式中： W 為抗彎截面系數(shù) ； t 為梁的厚度 。在圖 上下臂起升高度 為 。其屈服強(qiáng)度 MPas 235σ = ， 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)， 對(duì)于塑性材料可取 n= ~ 可得安全系數(shù) ]16[=n 。 選用二類底盤不但可以縮短開(kāi)發(fā)周期，而且也降低了制造的成本，再根據(jù)已知條件中給的整車整備質(zhì)量、軸數(shù)、軸距、外型尺寸等，在查取的二類底盤中選用了 EQ1050NJ20D3的貨車底盤。 整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 圖 高空作業(yè)車整體結(jié)構(gòu)圖 01上臂液壓缸 02上臂 03下臂 04下臂液壓缸 05液壓馬達(dá) 06轉(zhuǎn)臺(tái) 07減速器 08工作斗 09副車架橫梁 10后兩支腿垂直液壓缸 11副車架縱梁 12液壓泵 13前兩支腿垂直液壓缸 14取力器 本章小結(jié) 本章主要進(jìn)行了設(shè)計(jì)方案的確定，這樣可以明確自己的設(shè)計(jì)思路，讓自己大概了解以后要設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法，為以后的設(shè)計(jì)做個(gè)鋪墊， 本章屬于第一步，也是重要的一步 。 確定執(zhí)行元件的形式 四只支腿：采用 8個(gè)液壓缸。 制動(dòng) 器 可 以隨時(shí)制動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 機(jī)器用途：通用型，適用于建筑、安裝、管道鋪設(shè)等高空作業(yè) 。 完成總裝配圖，清楚表達(dá)設(shè)計(jì) 。因?yàn)楦呖兆鳂I(yè)裝置需要功率不大，通常高空作業(yè)車采用變速箱側(cè)蓋取力方式，通過(guò)安裝在底盤變速箱側(cè)面的取力器取出發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，并驅(qū)動(dòng)液壓油泵向高空作業(yè)裝置供油。如動(dòng)力傳遞的方向，各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的快慢，以及使機(jī)構(gòu)啟動(dòng)停止等。 高空作業(yè)車的行走機(jī)構(gòu)就是通用或?qū)Ｓ闷嚨妆P。 4） 安全控制上向國(guó)際先進(jìn)水平看齊，安全控制更加完善，雙冗余控制將成為標(biāo)準(zhǔn)配置，基于 CAN總線的智能化控制系統(tǒng)將成為主流，同時(shí)基于 GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維修技術(shù)將投入使用，能有效對(duì)設(shè)備使用狀況和故障情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將大大提高產(chǎn)品的安全性和可靠性 。 1） 折疊臂式高空作業(yè)車由于市場(chǎng)保有量大、用戶熟悉、價(jià)格低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)仍然會(huì)成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品，但需在安全性和人性化方面改進(jìn)提高 。 應(yīng)用情況 我國(guó)高空作業(yè)車的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，尚處于初級(jí)階段．目前僅在電力．市政等少數(shù)行業(yè)普及使用，而且也只是 在最近 5年才進(jìn)入快速發(fā)展階段。例如一些近百米的登高消防車的上裝部分，混凝土泵車、混凝土攪拌車上裝部分的關(guān)鍵件， C級(jí)防彈運(yùn)鈔車 (我國(guó)的產(chǎn)品主要為 A、 B級(jí)，防彈等級(jí)低于國(guó)外同類產(chǎn)品 )等。折疊臂高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)適合于較低作業(yè)高度的車型，如要加大作業(yè)高度，必然要增加臂長(zhǎng)或增加工作臂數(shù)量，增加臂長(zhǎng)會(huì)使作業(yè)車體積龐大，降低靈活性；增加工作臂數(shù)量會(huì)造成操作繁瑣，安全性降低。 高空作業(yè)裝置包括工作臂、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、副車架、工作斗、液壓系統(tǒng)和操縱裝置等。 全套圖紙，加 153893706 關(guān)鍵詞 ： 高空作業(yè)車；高空作業(yè)臂；轉(zhuǎn)臺(tái)；液壓系統(tǒng) ；改裝設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT Operating vehicle height is the most mon one of the special vehicle. In recent years ,because the aerial work vehicle the rapid development, aerial work industry appeared part models yield, but also excess symptom exist in demand, production capacity part models, therefore, the phenomenon of insufficient structural surplus is the auto industry excess capacity, but also the present the basic characteristics are the main developing automobile industry. Aloft work vehicle is part of the auto industry, and its development will also be the same problem, so the aloft work vehicle modified technique, not only can promote the development of the car industry aerial work, and to promote the development of spe