【正文】 出臨界壓縮載荷，再帶入壓桿穩(wěn)定公式進行計算。tF歐拉公式為： ()2tEJFL???式中： E—材料的彈性模數(shù)，對鋼而言， E= MPa。? J—活塞桿截面慣性矩， = 。46dJ??.? L—液壓缸安裝長度，由文獻 〔1〕 可知，此處選擇為 L= l= 。 長度折算系數(shù)，由文獻 〔1〕 可知， =1。??計算可得 = N。? 壓桿穩(wěn)定公式為： （ ）tn? 式中： 安全系數(shù)，一般取 =。t tn將 帶入上式，所得結(jié)果與式（ ）不符合。tF26 / 75參見表 ，重新選擇活塞桿直徑 d=140mm。將上述值代入式（ ）進行強度驗算，式（ ）成立，即滿足強度要求。所得 = N。將上述數(shù)值再次代入式（ ） ，進行穩(wěn)定性驗算，計算可知，所得結(jié)tF510?果與式（ ）相符合，可以確定尺寸為 d=140mm。 缸筒壁厚及外徑計算液壓缸壁厚 和外徑 由強度條件確定?1D（ 1） 缸筒壁厚的確定 缸筒分為 2種，當缸筒內(nèi)徑 D和壁厚 的比值 時，稱為薄壁缸筒，反之稱為厚?:10?壁缸筒。 對薄壁缸筒 ()??2xP???式中： 液壓缸的耐壓試驗壓力，當 P＜ 16MPa時， =。當 P＞ 16MPa時，x x=， P為液壓缸工作壓力為 30MPa。 缸筒材料的許用應力， , 為材料的抗拉強度，材料為 45號鋼取????bN??=600MPa， N為安全系數(shù)，一般取 N=5。b? D—缸筒內(nèi)徑 D=160mm。將上述數(shù)值代入式（ ）可得， =25mm。?此時 ，不滿足式 ，所以所求液壓缸不是薄壁缸筒，為厚壁缸筒。:??:10? 對厚壁缸筒 （ ）??.423xP??????????通過上式求得 =，取整為 =10mm。?即所得缸筒壁厚為 10mm。（ 2） 缸筒外徑計算缸筒外徑 為1D （ ）2???所得結(jié)果為 =180mm。127 / 75通過計算得出液壓缸的基本參數(shù)為：缸筒內(nèi)徑： 160mm 活塞桿直徑： 140mm 缸筒外徑： 180mm 根據(jù)上述數(shù)值，參見徐工液壓件廠的伸縮缸技術(shù)參數(shù)選擇液壓缸的參數(shù)如下： 缸徑： 160，桿徑： 140，工作壓力： 20Mpa，實驗壓力： 25Mpa，行程： 7500。5 零部件的選擇 鋼絲繩的計算和選擇鋼絲繩的選擇主要包括鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式的選用和鋼絲繩直徑的確定。 鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式的選用繞經(jīng)滑輪和卷筒的工作機構(gòu)鋼絲繩應選用線接觸鋼絲繩；在腐蝕環(huán)境中采用鍍鋅鋼絲繩。本機構(gòu)所需鋼絲繩為繞經(jīng)滑輪和卷筒，故選擇線接觸鋼絲繩。 起升用鋼絲繩直徑的計算鋼絲繩的直徑 d可通過下式計算即 ()dCS?式中： C—選擇系數(shù)。 S—鋼絲繩最大工作靜拉力。選擇系數(shù) C的確定與機構(gòu)的工作級別由關(guān)，可通過下式確定。 （ ）4bnCkw???? 式中： n—安全系數(shù)，由文獻 〔1〕 可知， n=5 k—鋼絲繩捻制拆減系數(shù)，一般選取 k=. 鋼絲繩充滿系數(shù)，由下式確定， 。通常選取為ww?全 部 鋼 絲 斷 面 積 總 和鋼 絲 繩 斷 面 毛 面 積=。28 / 75 鋼絲繩的公稱抗拉強度，由文獻 〔1〕 可知， =1850N/ 。b? b?2m將上述值帶入式（ ）可得 C=。最大靜拉力 S的確定 采用單連滑輪組最大工作靜拉力 （ ）QSm??? 式中： —起升載荷， = + ， 為額定起升載荷， 為取物裝置的重力，Q0q0q由文獻 〔1〕 可知， = ，即 = 。410? m—滑輪組倍率，由文獻 〔1〕 可知， m=10。 滑輪組效率，由文獻 〔1〕 可知， =。?? 將上述值代入式（ S= (N)。410 將式（ ）和式（ ）所得數(shù)值代入式（ ）可得出 鋼絲繩直徑 d=。 參見文獻 〔1〕 可知，可選用鋼絲繩型號為 6T(25)—23—1850— —光 —右交 GB1102—74。? 主臂伸縮用鋼絲繩的計算選用當滿載時，大臂仰角為 56176。，作用在缸的軸向力為： F= = N,F由 8根50sin6F???鋼絲繩來承擔（其中 4根拉第 4節(jié)臂，其中 4根拉第 5節(jié)臂） ，每根鋼絲繩繩承受的拉力為N。參見文獻 〔1〕 可知， ，選擇鋼絲繩直徑為 d=13mm，公稱抗拉強度為 1700 ?N/ ，最小破斷拉力為 113KN。即型號為： 6X（ 37） 131700I光 右交 GB110274。2m 滑輪及滑輪組的選擇 滑輪用以支撐鋼絲繩，并能改變鋼絲繩的走向，平衡鋼絲繩分支的拉力，組成滑輪組達到省力或增速的目的。 構(gòu)造和材料的選用 承受負載不大的滑輪，結(jié)構(gòu)尺寸較?。ㄖ睆?D≤350mm ） ，通常做成實體結(jié)構(gòu)，用強度不低于鑄鐵 HT200的材料制造。承受大載荷的滑輪，為了減輕重量，多做成筋板帶孔的結(jié)構(gòu)，用強度不低于鑄鐵 HT200、球鐵 QT4017和鑄鋼 ZG230450等材料制造。大型滑輪（直徑29 / 75D≥800mm ）由輪緣及帶筋板的輪輻和輪轂焊接而成，單件生產(chǎn)時也易選擇焊接滑輪。鑄鐵滑輪適用于工作級別 M4以下的機構(gòu)，鋼制滑輪用于工作級別 M4以上的機構(gòu)。 滑輪大多裝在滾動軸承上，用尼龍和其它材料做成的滑動軸承，也開始在起重機的滑輪上使用。 鋼絲繩出入鋼絲繩繩槽的偏角過大時（＞ 5176。） ，繩槽側(cè)壁將受到很大橫向力的作用，容易使槽口損壞，使鋼絲繩脫槽，為了減小鋼絲繩的磨損，在滑輪繩槽中可用鋁或聚酰胺作為墊襯材料，這使滑輪構(gòu)造復雜，只有當鋼絲繩很長，在技術(shù)和經(jīng)濟上要求較高時，才推薦使用。 根據(jù)上述描述，選擇滑輪的材料為鑄鐵 HT200，滑輪的構(gòu)造為多筋板帶孔的結(jié)構(gòu) 。 起升用滑輪尺寸的確定及選用 滑輪的主要尺寸是滑輪直徑 D,輪轂寬度 B和繩槽尺寸，滑輪結(jié)構(gòu)尺寸可按鋼絲繩直徑進行選定。（ 1） 工作滑輪直徑 （ ）0Ded?? 式中： 按鋼絲繩中心計算的滑輪直徑（ mm） 。 d—鋼絲繩直徑。 輪繩直徑比系數(shù)與機構(gòu)工作級別，鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)。參見下表 ，由于機e構(gòu)工作級別為 M4，于是選得輪繩直徑比系數(shù)為 18。將數(shù)值帶入式（ ）得出起升用滑輪 414mm。0D?（ 2） 輪轂寬度 B 一般情況下， B=（ ～ ） （ ）0d式中： 滑輪軸徑，此處設(shè)計為 30mm。參照上式取得 B=54mm。0d表 輪繩直徑比系數(shù) 機構(gòu)工作級別 e～1M81641852062530 / 758M28 注： ① 采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩時， e值應該比機構(gòu)工作級別高一級的值選取。 ② 對于流動式起重機，建議取 e=18，與工作級別無關(guān)。（ 3） 滑輪繩槽尺寸由于選用滑輪為鑄造滑輪，參見文獻 〔1〕 可選用，滑輪繩槽半徑為 ，表面粗糙度為 2級的繩槽斷面，標記為繩槽斷面 。由此確定起升用滑輪規(guī)格為： =414mm， B=54mm，繩槽斷面為 。0D主臂伸縮用滑輪計算即選用主臂伸縮用滑輪的設(shè)計與起升用滑輪一致，故按式（ ）及式（ ）確定，滑輪由于受空間的制約在此選擇 e=12，滑輪軸徑 =20主臂伸縮用滑輪的規(guī)格為：0d=156， B=26，繩槽斷面為 。0D 滑輪組的選擇由鋼絲繩依次繞過若干動滑輪和定滑輪而組成的裝置稱為滑輪組，滑輪組根據(jù)功能可分為增速滑輪組和省力滑輪組。按照構(gòu)造特點分為單聯(lián)滑輪組和多聯(lián)滑輪組，汽車起重機的起升機構(gòu)的 滑輪組為單聯(lián)滑輪組與多層繞卷筒配合使用?；喗M的主要規(guī)格為：滑輪組的倍率，滑輪組的滑輪配置和滑輪組的效率。 滑輪組的倍率和滑輪組的效率在前面已經(jīng)選取即參照參見文獻 〔1〕 可知。分別為 m=10，=?；喗M的滑輪配置簡圖如下圖 。?圖 滑輪組的滑輪配置簡圖31 / 756 主臂的三維建模及裝配在設(shè)計裝配體時有兩種設(shè)計方法：自下而上設(shè)計，或自上而下設(shè)計。這兩種方法可分別使用，也可以結(jié)合起來使用。在自下而上的設(shè)計方法中，首先生成單獨的零件，并將其插入空白裝配體文件中，然后根據(jù)設(shè)計要求，在零部件之間建立一定的配合或者約束條件，最終形成裝配。自下而上設(shè)計的優(yōu)點是：（ 1） 由于零部件式獨立設(shè)計的，它們的相互關(guān)系及重建行為更為簡單。（ 2） 使用自下而上設(shè)計方法可以使設(shè)計人員專注于單個零件的設(shè)計工作。（ 3） 當不需要相對于其它零件建立控制零件大小和尺寸的參考關(guān)系時，則此方法較為適用。自上而下設(shè)計方法是從裝配體中開始設(shè)計工作的，這式兩種設(shè)計方法的不同之處。設(shè)計人員可以使用一個零件的幾何體來幫助定義另一個零件，或生成組裝零件后，才添加加工特征。從機器設(shè)計的角度出發(fā)，應該首選自上而下的設(shè)計方法，因為按照傳動設(shè)計習慣，只有完成裝配體的設(shè)計后，才能根據(jù)裝配體中各零部件的功能、用途、相互關(guān)系、使用要求、連接方式等，展開零部件的設(shè)計工作。因此可以將布局草圖作為設(shè)計的開端，定義固定的零件位置，基準面等，然后參考這些定義來設(shè)計相關(guān)零件。 在自上而下的裝配體設(shè)計中，一般在關(guān)聯(lián)裝配體中生成和修改零部件，一般設(shè)計技巧如下：（ 1） 在關(guān)聯(lián)裝配體中生成和編輯零部件，可以使用一個零部件的集合特征幫助定義另一個零部件。當在零部件之間建立參考關(guān)系時，模型將完全相關(guān)聯(lián)，對參考零部件所做的改變會使其它零部件相應更新。（ 2） 以布局草圖作為設(shè)計的開始，來定義固定的零部件位置、基準面等，然后參考這些定義來設(shè)計零件。（ 3） 只能在組裝零部件后添加生成切除或孔特征，因為這些裝配體特征只存在于關(guān)聯(lián)裝配體中。（ 4） 參考起重一個零部件的陣列特征，或通過在裝配體中生成一個陣列，放置多個零32 / 75部件陣列。（ 5） 通過一個鏈接重組來合并裝配體零部件。汽車起重機的主臂主要由以下部分組成：基本臂，二節(jié)臂，三節(jié)臂，四節(jié)臂，五節(jié)臂，吊頭架，變幅座等部件組成。此次畢業(yè)設(shè)計參照徐工的 50噸汽車起重機相關(guān)資料，及前面所計算出來的數(shù)據(jù)，進行建模。設(shè)計方法為上述兩種方法的綜合。下面對建模過程中主要部件的建模過程及方法給予介紹，由于每節(jié)臂的建模過程由很多相似之處，所以以基本臂的建模為例，再附加其它主要部件的建模。 基本臂的建?；颈圩鳛槠溆嗨墓?jié)的主要載體，在主臂的設(shè)計中最為重要，基本臂主要由基本臂臂箍，變幅缸支撐座，理繩器等部件組成。 基本臂臂箍的建模 基本臂臂箍在基本臂中的作用是，支撐第 2節(jié)臂，并且對第 2節(jié)臂起導向的作用，主要由基本臂中箍、左上滑塊、右上滑塊、下滑塊組成。33 / 75圖中 ： 1上筋板 2側(cè)上筋板 3基本臂后箍 4固定板（左）5基本臂中上箍 6基本臂中下箍 7基本臂前箍圖 基本臂中箍是整個基本臂臂箍的框架，整個基本臂臂箍在此基礎(chǔ)上進行裝配，建模過程是通過拉伸凸臺拉、伸切除功能，對基本臂中上箍、中下箍、基本臂前箍和基本臂后箍進行建模，再用相同的方式畫出其它零部件，并且將它們裝配在一起。下圖 炸圖。左上滑塊是臂箍上端對二節(jié)臂的主要支撐點，并且起著導向的作用，建模過程是通過拉伸切除、拉伸凸臺等功能進行零部件建模，零件建模結(jié)束之后，進行裝配。首先將側(cè)擋板、下?lián)醢濉⒑髶醢逖b配在一起構(gòu)成上滑塊座，再依次將調(diào)整墊、上滑塊、上滑塊固定塊、左上移動板、左上滑塊蓋通過配合關(guān)系裝配在一起，生成左上滑塊的三維模型。下圖 視圖。34 / 75在上述操作中，基本臂臂箍的主要部件的建模已經(jīng)結(jié)束，以基本臂中箍為基準，進行裝下滑塊式臂箍下端對二節(jié)臂的主要支撐點，并且起著導向的作用，建模過程式通過拉伸切除、旋轉(zhuǎn)凸臺、拉伸凸臺等功能進行零部件建模，先將側(cè)支板、底板、加強筋、套、下滑塊座、軸支撐板進行裝配，形成裝配體下滑塊座，在以下滑塊座作為框架，將調(diào)整墊板、下滑塊、軸銷圖中： 1左上滑塊蓋、 2側(cè)擋板 3上滑塊固定塊、 4調(diào)整墊 5上滑塊固定塊、6左上移動板、 7側(cè)擋板 8下?lián)醢濉?9調(diào)整墊圖 左上滑塊爆炸視圖圖中： 1下滑塊、 2調(diào)整墊板、 3銷軸、 4軸支撐板 5側(cè)支撐板 6加強筋 7側(cè)支撐板 8底板、 9軸支撐板 10套、 11加強筋圖 下滑塊爆炸視圖35 / 75裝配在下滑塊座上，形成裝配體下滑塊。下圖