【文章內(nèi)容簡介】 船用起重機、鐵路軌道車隨車起重機。在一些小的方面，公司的設(shè)計同樣人性化，根據(jù)不同的吊物形式和重量生產(chǎn)了多種抓斗、吊籃、節(jié)臂、液壓缸、機械臂、鉆頭等，使隨車起重機除起重作業(yè)外還可完成諸如零散物料裝卸、高空作業(yè)、建筑裝卸等多項工作。意大利，作為世界聞名的發(fā)源地之一，很早就開始使用隨車起重運輸車，由于應(yīng)用的廣泛，是現(xiàn)在世界擁有隨車起重運輸車制造企業(yè)最多的國家，共有 FEARI、PESCCI、 COPRMACH、 HEILA 等十多家生產(chǎn)廠，且各廠均有自己較完善的系列產(chǎn)品，其生產(chǎn)的產(chǎn)品以吊產(chǎn)量大而聞名。日本，亞洲的汽車工業(yè)的佼佼者，隨車吊方面建立了對世界該行業(yè)有著深入按意義的新概念和標(biāo)準(zhǔn)，從而更好的評價隨車吊的性能。機械業(yè)與建筑產(chǎn)業(yè)的繁榮，促使日本國內(nèi)對于隨車起重機的大幅度需求。其中加藤、吉野科、村和三家公司是日本隨車起重機最著名的企業(yè)。三家企業(yè)中，村和生產(chǎn)的直臂式、折臂式兩種隨車起重機，占據(jù)了本國和世界的大部分汽車市場。以六邊形斷面特點的直臂式隨車起重運輸車，采用全液壓缸伸縮結(jié)構(gòu)， 電機轉(zhuǎn)臺以 3 支點方式固定在底盤上，此種支撐方式，大大降低了來自路面的載荷和不必要的動載荷，還配備了柱塞式液壓缸起升機構(gòu)，能保證順利安全起吊貨物，可以是整車在各種路面上進行作業(yè) 【 12】 。對世界隨車起重運輸也啟動深遠影響的是日本企業(yè)率先根據(jù)當(dāng)今的市場需求建立了對隨車起重機產(chǎn)品綜合性能評價的新指標(biāo)，即美觀、安全、舒適、簡單。這樣的標(biāo)準(zhǔn)也在不同程度上影響了其他汽車方面。在美觀方面，村和隨車吊的外觀設(shè)計，達到了與城市景觀相協(xié)調(diào)呼應(yīng)的效果，外觀采用了帶圓角的造型，與外部環(huán)境和諧一致，以減輕人們過去對起重機的緊壓感。在安 全方面，村和隨車起重機的安全裝置基本上是按照與載貨汽車相同而配置的，最近該公司又推出一種整機穩(wěn)定性報警裝置，考慮到在裝載吊運貨物的時候由于支腿承受的力過大而導(dǎo)致壓潰的危險情況，可以自行測定出油缸的內(nèi)腔壓力，然后智能化的修改參數(shù)和伸縮速度，調(diào)整起重壓力角，當(dāng)出現(xiàn)傾翻危險時，發(fā)出聲光或語言報警 【 12】 。在其他的創(chuàng)新方面，村和又開發(fā)了自動收鉤裝置，當(dāng)隨車起重運輸車水平直線行駛時，吊鉤水平收緊易于影響駕駛員的視野，帶來行駛安全隱患，采用了創(chuàng)新設(shè)計的隨車吊在行駛時，吊鉤和繩索不會妨礙駕駛員的視線，對于全天候工作的起重 車，還可大大減少油水飛濺到駕駛室的玻璃上，提高了行駛的安全性 【 12】 。舒適性方面，村和隨車起重機的全部操作，都可以應(yīng)用位于整車地盤上的安全拉桿完成，操作極其輕便，不會使操作人員感到疲勞。為了纏身溫馨的工河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 6 作環(huán)境和寬松的作業(yè)環(huán)境，所對應(yīng)的各個按鈕操作諸如升降、伸縮、回轉(zhuǎn)等，均貼有明顯的形象化圖形動畫標(biāo)記，而且在回轉(zhuǎn)手柄上切有細槽，方便了夜間工作；選配裝置中無線遙也是很人性化的，操作者可一手拿按鈕，另一只手扶重物，最大限度安全準(zhǔn)確地進行起重作業(yè)。美國，作為世界上唯一超級大國，經(jīng)濟發(fā)展自當(dāng)當(dāng)仁不讓，起中交通運輸業(yè)更 是在世界汽車業(yè)中占有重要的地位。其大型汽車公司同樣重視隨車起重機的研發(fā)和生產(chǎn) 。 GROVE 聞名于世，他所生產(chǎn)的輪式起重機占據(jù)了世界市場的 60%以上；而 NATIONALCRANE 則是 GROVE 專門生產(chǎn)隨車起重機的子公司，世界范圍內(nèi)的直臂式隨車起重機以 NATIONALCRANE 著稱，他在近幾年又重點研發(fā)和生產(chǎn)了了鉸接式折臂式起重機；該公司獨特的設(shè)計風(fēng)格充分體現(xiàn)在直臂式隨車起重機，因為其是為后置式，在對貨箱的充分利用方面有著自己的見解，它采用了一種全液壓高支點弧線擺出式斜伸支腿，擺出后成 A 字形，可以完成極其大的工 作半徑跨距，并能在全時路況內(nèi)完成作業(yè) 【 12】【 13】 。 隨車起重運輸車國內(nèi)現(xiàn)狀 我國隨車起重機的生產(chǎn)起步較晚，到 70 年代，全國生產(chǎn)的隨車起重機產(chǎn)品種類單一，規(guī)模很小。到 80 年代，隨車起重機產(chǎn)品的種類及產(chǎn)量均呈增長趨勢，特別是近幾年來，隨著工業(yè)化程度的提高，以及經(jīng)濟的快速增長，隨車起重機在國內(nèi)市場的產(chǎn)銷總量增長勢頭更加迅猛。全國生產(chǎn)隨車起重機的廠家約有 10 多家，主要企業(yè)有石家莊煤礦機械廠、徐州隨車起重機公司、武漢汽車起重機廠、山西長治清華機械廠、湖南專用汽車制造廠等。其中，石家莊煤礦機械有限公司 是我國第一個研發(fā)和生產(chǎn)隨車吊的企業(yè)。另外，近年泰安東岳重工機械有限公司（原泰安起重機廠）與日本古河UNIC 機械金屬株式會社合資成立了泰安古河機械有限公司；常林股份有限公司與奧地利的 PALFINGER 公司也將開始合作生產(chǎn)隨車起重機。徐州隨車起重機公司組建于2020 年 9月，在消化吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上生產(chǎn) SQ系列伸縮臂式、折疊臂式隨車起重機，并由航天部定點生產(chǎn)國防工程專用隨車起重運輸裝填車、雷達車等產(chǎn)品，其產(chǎn)品曾批量出口伊拉克等國家 【 12】 。近兩年來，依靠技術(shù)的不斷革新，產(chǎn)品取得了較快發(fā)展。武漢汽車起重機廠是 較早生產(chǎn)隨車起重機的廠家，其產(chǎn)品為直臂式卷揚起重機，與東風(fēng)、解放及黃河汽車配套，可在汽車底盤的尾部又加裝了 10t 液壓絞盤，特別適合于電業(yè)部門搶險與施工需要。湖南專用汽車制造廠始建于 1950 年，系湖南省機械行業(yè)重點企業(yè)，是國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委和機械工業(yè)部在全國唯一定點的隨車起重運輸車生產(chǎn)基地。主要產(chǎn)品有隨車起重運輸車、自卸車、廂式車、運輸加油車、河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 7 后裝壓縮式垃圾車等 【 12】 。 隨車起重運輸車現(xiàn)狀的不足及發(fā)展趨勢 隨車起重機在中國，從 20 世紀(jì) 70年代開始，世界各地的國家充分發(fā)展后，我國和他們無論從技術(shù) 還是發(fā)展速度方面還有不小的差距。這些具體表現(xiàn)在 ： 技術(shù)水平不高，做的隨車起重運輸車起重額力矩很小，不能完成大載荷的吊運工作，比如我國自產(chǎn)的隨車起重機臂絞車主要是受到其自有品牌的汽車底盤的限制，起重力矩等性能指標(biāo)普遍大大低于國外先進產(chǎn)品水平；產(chǎn)品噸位小，范圍狹窄，產(chǎn)能和供銷做的不夠完善，尚未形成大，小完整的系列產(chǎn)品；漂亮的形狀是國外先進的生產(chǎn)廠家的主打的銷售理念，然而隨車起重機是在我國的設(shè)計單調(diào)，著色很一般，沒有顯現(xiàn)出人文關(guān)懷、個性化服務(wù)以及體現(xiàn)人與社會和諧發(fā)展的設(shè)計理念；不完整的安全裝置，操作不具有足夠的靈活 性，起重高度限制和平衡閥，安全閥是僅有的安全保障裝置，然而至于其他一般安全設(shè)備，僅有手動操作設(shè)備，隨車起重運輸車的發(fā)展較快的國家已廣泛使用電子技術(shù)的隨車起重機； 伴隨著以上這些我國隨車起重運輸車的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和不足可以看到未來該領(lǐng)域的研究方向和大體趨勢：在研發(fā)方面加大資金和技術(shù)的投入，特別是政府部門的大力支持；積極引進先進技術(shù)和科學(xué)化創(chuàng)新方法，完善我國生產(chǎn)專用車的產(chǎn)品系列；大膽采用高科技零部件，加強在隨車起重運輸車安全和舒適性方面的改進。 1． 3 本課題的研究意義和主要內(nèi)容 本課題的研究意義 伴隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展 以及經(jīng)濟全球化、區(qū)域一體化的不段深入，各行各業(yè)對自己部門的專用工具也要求越來越高。其中，交通運輸業(yè)更是尤為突出。運輸車的運輸，吊車的調(diào)運，二者的完美結(jié)合孕育了隨車起重運輸車：首先，花費包括養(yǎng)路費，折舊費用，維修費用等等可以省去一大筆開銷；其次，隨車起重車更加環(huán)保，其自重非常的輕，在運輸過程中消耗更少的燃油，同時使用變量泵系統(tǒng)，時刻保證發(fā)動機的燃油消耗保持最低水平，減少二氧化碳和有害氣體的排放。因此，研究好、生產(chǎn)好隨車起重運輸車對于我國交通運輸行業(yè)的振興，乃至國民經(jīng)濟的快速發(fā)展有著不可忽視的意義。 本課題的主 要內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計主要是通過廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)資料，了解隨車起重運輸車的基本河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 8 結(jié)構(gòu)，工作原理以及應(yīng)用范圍。根據(jù)任務(wù)書給定的數(shù)據(jù)和要求，應(yīng)用 UG 建模軟件完成對整車的建模工作。此后，將總裝的 UG 模型導(dǎo)入到仿真軟件 ADAMS 里，完成運動仿真，并對其中測試出的曲線加以說明和分析，最終得出整車可行性的結(jié)論。 2 隨車起重運輸車結(jié)構(gòu)及工作原理 隨車起重運輸車結(jié)構(gòu)和分類 隨車起重運輸車的基本結(jié)構(gòu) 隨車起重運輸車的主要組成： 圖 隨車起重運輸車主要組成 1吊鉤組； 2起重臂； 3變 幅油缸 II； 4主臂； 5變幅油缸Ⅰ； 6立柱； 7回轉(zhuǎn)機構(gòu)； 8基座；9控制系統(tǒng)； 10支腿機構(gòu)； 11油箱和安全保護裝置 隨車起重運輸車的分類 機械式和液壓式隨車起重運輸車是市面上比較常見的、大家公認的分類方式，是根據(jù)隨車起重機的結(jié)構(gòu)類型分類的。因為液壓式隨車吊具有結(jié)構(gòu)緊湊，方便操作，回轉(zhuǎn)靈活，質(zhì)量小的優(yōu)點，所以它在隨車起重運輸方面得到了極大的認可。隨車起重運輸車的起重節(jié)臂的位置有多種多樣，而貨箱的位置只能位于車體后部，駕駛室的位置位于其前部，因此，根據(jù)二者的相對位置可將其分為前置、中置和后置三種形 式。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 9 圖 前置式起重車 前置式隨車起重運輸車的節(jié)臂安裝在汽車駕駛室和貨箱之間 (如圖 )。這種型式可因為其液壓缸安裝在距離發(fā)動機較近的位置，各方面的效率，諸如傳動效率有著很大的提高。同時前置式的隨車起重運輸車的優(yōu)勢是能充分發(fā)揮貨箱面積大并可以保證起重節(jié)臂在最大的伸出長度內(nèi)能達到貨箱的所有工作位置，所以這種節(jié)臂布置型式得到了最為廣泛的使用。 圖 中置式起重車 中置式隨車起重運輸車的節(jié)臂安裝在汽車貨箱中間 (如圖 )。這種位置型式的特點是可基本保持原車的重心位置不變，不會因為所吊重物 的不同質(zhì)量而發(fā)生質(zhì)心位置的變化，同時它起重節(jié)臂較其他形式短，軸荷、整車載荷分配易于滿足設(shè)計要求，唯一不足的是體現(xiàn)在貨箱中部，因為節(jié)臂在此處安裝，使貨箱對于面積的利用率大大降低，故實際應(yīng)用不多。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 10 圖 后置式起重車 后置式隨車起重運輸車的調(diào)運節(jié)臂安裝在汽車貨箱后部 (如圖 )。這種布置對于要求貨箱利用率大得場合尤為合適，同時在對于后部附加了需要的掛車的貨運車輛，可以完成很好的組合，即組合式卡車、吊車等。它的起重臂能完成多種作業(yè)形式，諸如在掛車和汽車之間的裝卸。不足的地方是節(jié)臂靠后的安裝形式，影響了 整車的在大運量下的扭矩和載荷的分配，從而帶來了輛操縱性變差的缺點 【 2】 。所以這種型式應(yīng)用得也不是很多。 隨車起重運輸車工作原理 隨車起重運輸車的基本工作原理是將汽車發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)化為液壓能，依靠液壓裝置完成起重運輸?shù)亩囗椬鳂I(yè)內(nèi)容。其中，支腿伸縮油缸、支腿油缸實現(xiàn)可靠的地面支撐；變幅油缸 I、變幅油缸 II、伸縮油缸和回轉(zhuǎn)機構(gòu)等完成起重臂 (主臂和伸縮臂 )升降、伸縮臂伸縮和起重臂回轉(zhuǎn)等動作，實現(xiàn)載荷的升降目的 【 2】 。 3 基于 UG 的整車模型建立 隨著科技的不斷進步和信息業(yè)的飛速發(fā)展，計算機軟件業(yè)的產(chǎn) 品更新和設(shè)計也越來越趨向科技化、人性化，計算機輔助設(shè)計軟件營運而生。這些高科技軟件為廣大設(shè)計研發(fā)人員提供了更完善的機械設(shè)計途徑，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建立。 建模軟件 UG 簡介 UG 技術(shù)特點 西門子公司是德國著名的電子產(chǎn)品制造商，其世界著名產(chǎn)品包括西門子手機，西門子家電等。至于軟件開發(fā)方面，西門子公司同時結(jié)合了其自動化部門和其驅(qū)動集團的一部分分支機構(gòu)，共同開發(fā)了一款大型繪圖建模軟件： UG， Unigraphics 的縮寫。河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 UG 可以根據(jù)用戶的實際需求和個性化需求提供多方面的產(chǎn)品支持，包括 數(shù)字化造型建模驅(qū)動支持，驗證準(zhǔn)確性實際性支持等。它開發(fā)始于 20 世紀(jì) 90年代年，當(dāng)時隨著計算機編程的普及和開發(fā)， C語言得到大范圍應(yīng)用， UG 正是在這種環(huán)境下誕生的。最初它僅僅應(yīng)用在大型系統(tǒng)工作站當(dāng)中，但是隨后的十年中，個人計算機業(yè)務(wù)和應(yīng)用的大面積普及，也是的 UG 在個人計算機應(yīng)用領(lǐng)域取得的空前的發(fā)展，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)建模設(shè)計的一個主要應(yīng)用 【 13】【 14】 。在計算機制造建模分析領(lǐng)域，它是應(yīng)用最為廣泛也是最先進的計算機輔助軟件，功能非常的強大，不僅包括涵蓋了產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，諸如概念思維、功能分析、工程監(jiān)理、加 工制造到產(chǎn)品發(fā)布等過程。同時在其他大型的產(chǎn)品制造業(yè)當(dāng)中，也有著至關(guān)重要的應(yīng)用。其中，對于國民經(jīng)濟發(fā)展起著舉足輕重的汽車航空、通用機械、造船、電子等行業(yè)領(lǐng)域尤為突出。應(yīng)用的范圍如此之廣，是因為該軟甲主推實體建模，這對于設(shè)計是十分重要的。此外，曲面的構(gòu)造方法和選項可以完成較為復(fù)雜的模型設(shè)計也是 UG 的特色；對于建模軟件建模的后續(xù)包括出圖的性能、模具的加工選擇還有裝配功能等操作也是大型建模軟件交互式CAD/CAM 系統(tǒng)所能夠?qū)崿F(xiàn)的復(fù)雜實體及造型的建構(gòu) 【 15】 。當(dāng)今的世界是數(shù)字化世界，是信息化占據(jù)了高科技領(lǐng)域通訊和交流 平臺的主導(dǎo)， UG 恰恰利用數(shù)字化模型系統(tǒng)來開發(fā)的，因此可以幫助生產(chǎn)開發(fā)企業(yè)輕松實現(xiàn)縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，向科學(xué)化經(jīng)營管理模型的轉(zhuǎn)化。在 UG 建模中應(yīng)用最廣泛，流傳最普遍的是其產(chǎn)品設(shè)計模塊，它在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用足以證明其有很高的產(chǎn)品設(shè)計建造和繪圖功能，這些都可以為后續(xù)的制造和生產(chǎn)提供科學(xué)性、準(zhǔn)確性和直觀性，從而滿足市場的新需求。對于普通的設(shè)計建模軟件，往往在某些方面諸如鈑金模塊、外觀造型設(shè)計、專用塑料件設(shè)計模塊等是空白的，或者僅僅是部分的設(shè)計，但是 UG 優(yōu)于這些設(shè)計工具，因為它不僅提供了上述功能，還別出心裁的創(chuàng)