【導讀】設(shè)計（論文）題目：。QY8汽車式起重機液壓及?！　∑淦鹕龣C構(gòu)的設(shè)計。機械設(shè)計制造及其自動化。二○○七年十月制。第一部分設(shè)計說明書。第二部分外文資料翻譯。第三部分過程管理資料。六、畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯評審表。長沙學院本科生畢業(yè)設(shè)計。對起升機構(gòu)進行了初步設(shè)計，主要對組合式焊接鑄造卷筒作了結(jié)構(gòu)設(shè)計，運用完整的理論進行了筒壁的強度校核。國內(nèi)汽車起重機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 3. 汽車起重機市場的規(guī)模 4. QY8典型工況分析及對液壓系統(tǒng)要求 7. 各機構(gòu)動作組合、分配及控制 13. QY8型汽車起重機液壓系統(tǒng)的工作情況表 19. 8噸液壓汽車起重機的主要技術(shù)參數(shù)的初定 21. 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計算 24. 活塞與活塞桿的連接方式 28. 活塞桿頭部結(jié)構(gòu) 29. 液壓缸的緩沖裝置 30. 活塞桿彎曲穩(wěn)定性的校核 34. 最小導向長度的確定 35. 第5章起升機構(gòu)設(shè)計 38. 起升機構(gòu)傳動裝置減速器選擇及傳動比的驗算 52

　　

【正文】 聯(lián)合動作，提高工作效率，同時起升輕載及空載時，泵2與泵l可以同時合流供給起升，提高起升速度，擴大調(diào)速范圍。當重載時，用分流方式，即泵2不工作，此時提升速度為低速；當空載或輕載時用合流方式。 調(diào)速回路 起升機構(gòu)設(shè)計計算 起升機構(gòu)起升機構(gòu)的設(shè)計應保證滿足起重機的主要工作性能，要合理選擇機構(gòu)形式，要使機構(gòu)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，自重輕和維修保養(yǎng)方便等。起升機構(gòu)的設(shè)計計算主要包括：根據(jù)總體設(shè)計要求選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，并確定機構(gòu)的傳動布置方案；按給定的整機主要參數(shù)（最大額定起重量、起升高度、起升速度等）確定起升機構(gòu)參數(shù)，選擇確定機構(gòu)各起重零部件的結(jié)構(gòu)類型和尺寸；以及機構(gòu)動力裝置的選擇計算等。 起升機構(gòu)的零部件選擇計算（1） 吊鉤 吊鉤是起重機械的重要零部件。它可以是鍛鋼制造的，也可以是鋼鉚制的，但不能采用鍛造吊鉤。起重機的吊鉤生產(chǎn)已標準化。QY8汽車起重機根據(jù)其額定起重量8T，對于8噸汽車起重機，屬于小起重量起重機，采用單鉤，使用方便，查閱文獻[8]表342（）單鉤尺寸選擇釣號為5號機構(gòu)工作級別為M4起重量為8噸起重量吊鉤。 吊鉤（2）起重機構(gòu)滑輪組倍率起重機構(gòu)滑輪組倍率的選擇直接影響整個機構(gòu)的設(shè)計。起升機構(gòu)中常采用省力滑輪組。起升鋼絲繩中的拉力與倍率直接有關(guān)。當起重量一定時，選擇大的倍率可能降低鋼絲繩中拉力，從而使滑輪和卷筒尺寸減少，獲得較緊湊的機構(gòu)尺寸。但倍率過大則在一定的起升高度下，將會怎增加起升鋼絲繩總?cè)萘?，從而增加卷筒尺寸。此外，倍率的增大將降低整個滑輪組的效率，并使起升機構(gòu)的空鉤難于重力下降。通常起升機構(gòu)的倍率與額定起重量有一定關(guān)系。 額定起重量與倍率的額定起重量Q3581216254065100倍率啊a234～666～88～101012～1617～20根據(jù)QY8起重機的作業(yè)要求，選擇倍率a=6，可以實現(xiàn)大起重量時低速運行和小起重量高速運行。（3）起重鋼絲繩根據(jù)起升機構(gòu)最大靜載荷選擇鋼絲繩。起升鋼絲繩中最大拉力，由公式[8]：(式51)式中：—起重機最大起升載荷，忽略吊鉤重量（N）；a— 起升滑輪組倍率； —滑輪組總效率，(式52)鋼絲繩的破斷拉力由公式[8] 式中 d—鋼絲繩最小直徑(mm） c—選擇系數(shù)； s—鋼絲繩最大工作靜拉力（N）。選擇系數(shù)c與機構(gòu)工作級別有關(guān)，按表選取工作級別M4，則安全系數(shù)n=。查閱文獻[8]表315（GB110274）有，根據(jù)d≥=,選取d=14mm。（4）鋼絲繩用楔形接頭選擇根據(jù)鋼絲繩直徑d=14mm查得楔形接頭公稱尺寸為14mm，其結(jié)構(gòu)尺寸B、D、H、R參考表格（GB 5973—86）[16]。（5） 滑輪組與鋼絲繞繩量的選用，是依據(jù)各自所受拉力來選擇的。而兩滑輪受力是不相等的。在滑輪組水平狀態(tài)時，跑繩引出那個滑輪，除了工作載荷外，還要受到跑繩的拉力；滑輪組在垂直工作狀態(tài)時，上滑輪還要比下滑輪多承受下滑輪的重量、繩索的重量。因而在起重吊裝選配滑輪組時，下滑輪按其載荷重量來選擇，上滑輪則要以載荷重量、跑繩拉力、下滑輪及繩索重三者之和來選擇。使用對稱性起吊滑輪組時，兩套或兩套以上滑輪組承擔同一個載荷時，應根據(jù)具體情況裝設(shè)平衡輪或平衡裝置。兩鋼繩末端必須可靠地固定在平衡裝置上。平衡裝置或平衡輪必須能自由轉(zhuǎn)動，并保證有充分的潤滑，同時還應增加護板，以防止鋼繩相互纏繞。使用對稱性起吊滑輪組時，兩個或兩個以上滑輪組和動力機械的卷揚速度及效率等應力求相同，以保證起吊平穩(wěn)。綜合考慮現(xiàn)參考[16]JB/T 起重機用鑄造滑輪 選用 A型 1430045 JB/T (式53)，當起重機最大起升高度H=21m時(具有三節(jié)主起重臂，主臂全伸時，起升高度可達17米（最長主臂加副臂可達到21米）)，滑輪組倍率a=6時，所需卷筒繞繩量為[8]：式中 —鋼絲繩固定在卷筒上的安全圈數(shù)，?。荆?3；—卷筒計算直徑，； S—吊臂最大伸縮行程。 卷筒設(shè)計卷筒用以收放鋼絲繩，把原動機的驅(qū)動力傳遞給鋼絲繩，并將原動機的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。按照卷筒的外形可有圓柱形與圓錐形之分。起重機械中主要采用圓柱形卷筒。在某些特殊情況下，如在變幅機構(gòu)中鋼絲繩對卷筒的拉力變化范圍較大，或者為了保證變幅時物品高度位置不變時，也可以考慮采用圓錐形卷筒。按鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù)可分為單層繞卷筒和多層繞卷筒。 卷筒尺寸的確定 （1）在超重、卷揚機構(gòu)中，通常采用圓柱形卷筒，它可以做成整體鑄造的、焊接的或組合的等三種型式。 鑄造卷筒()的常用材料有HT200、HT300等灰鑄鐵；對重載重要的卷筒有時也用ZG35(490~700MP)號鑄鋼鑄造。鑄造卷筒由于結(jié)構(gòu)笨重、清砂困難，目前應用逐漸減少。焊接卷筒()與鑄造卷筒相比，能減輕重量30—40％，卷簡愈大減輕重量愈顯著。當卷筒為單件生產(chǎn)時，由于用焊接生產(chǎn)可不用木模，所以還能降底成本。焊接卷簡的簡體可以用軋制無縫鋼管、鑄造鋼管或焊接鋼管等制成。隨著鋼管生產(chǎn)的不斷發(fā)展，焊接卷筒的應用將逐漸增多。 為了簡化鑄造工藝和節(jié)省管材，目前在起重設(shè)備中廣泛應用組合式卷筒()。組合式卷簡的簡體可用鑄造圓筒或用鋼管制成人卷筒端蓋亦可用鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。端蓋與筒體的聯(lián)接，有兩種常見的結(jié)構(gòu)：；。筒體 螺栓 端蓋 組合式卷筒 查起重機設(shè)計手冊資料，對于8T汽車起重機，采用組合式鑄造卷筒，其結(jié)構(gòu)簡圖見（），材質(zhì)為HT200，抗拉強度為=195 MPa（起重機用灰鑄鋼GB9439—88），抗壓強度bc=700 MPa。卷筒的直徑卷筒的名義直徑為D，=hd。(2)。 系數(shù)h機構(gòu)工作級別卷筒h1卷筒h2機構(gòu)工作級別卷筒h1卷筒h2M1—M3M4M5141618161820M6M7M820252528注：，h值應按比機構(gòu)工作級別高一級的值選?。? ，建議取h1=16及h2=18，與工作級別無關(guān)。本次設(shè)計機構(gòu)工作級別為M5（由利用等級和載荷狀態(tài)確定），故取h=h2=20；從機構(gòu)布置來看，選用較小的卷筒直徑可以使減速機構(gòu)的速比減小，而選用較小的減速器，可以減小機構(gòu)尺寸，對總體布置有利。D1min是計算所允許的最小值，不能再小。因為卷筒直徑過小，會降低鋼絲繩的使用壽命。故卷筒分單層繞有槽卷筒和多層繞光面卷筒。由于起重機起升高度較大，又是多倍率的伸縮臂式汽車起重機，起升機構(gòu)繞繩量很大，故采用多層繞光面卷筒，根據(jù),查閱機械行業(yè)標準（JB/T —1999）取。其長度按下式計算（） 設(shè)多層卷筒的各層直徑分別用DDD3……Dn表示，總共n層，每層為Z圈，則卷筒的總繞繩量L為[8]：已知： ……(式54) 代入上公式得： 式中 H—起重機最大起升高度。 a—滑輪組倍率； —附加安全圈數(shù)，一般取3圈； —卷筒的計算直徑，即。(式55)則[8] 已知機構(gòu)所需的繞繩量為：將代入公式得：則多層繞卷筒長度為： 。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計有n≥2，取n=4所以，便于工藝處理加工，取。（3）卷筒邊緣直徑卷筒邊緣直徑即卷筒端側(cè)板直徑，對于多層纏繞，位防止鋼絲繩脫落，端側(cè)板直徑應大于鋼絲繩最外層繩圈直徑。端側(cè)板直徑用下式計算[8]：(式56) 式中 ——最外層鋼絲繩繩芯直徑，由下式確定：。其中：n—鋼絲繩纏繞層數(shù)設(shè)計鋼絲繩纏繞層數(shù)為4層，即n=4。 則＝355＋（24－1）14＝453（mm） 453＋414＝509（mm）卷筒纏繞層數(shù)計算公式：式中 ——為保證鋼絲繩不越出擋板外緣的安全高度（mm）。，在多層纏繞中應不小于2倍的鋼絲繩直徑。?。?＝214＝28(mm)則由（a）可得：求得 4214+355+228=523（mm）綜上考慮，取 ＝520（mm）卷筒在鋼絲繩的拉力作用下，產(chǎn)生壓縮、彎曲和扭轉(zhuǎn)剪應力，其中壓縮應力最大。當L≤3D時，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應力不超過壓縮應力的10%~15%，只計算壓應力即可。當L≥3D時，要考慮彎曲應力。對尺寸較大，壁厚較薄的卷筒還須對筒壁進行抗壓穩(wěn)定性計算。分析：L=450mm、D=355mm，即L≤3D。卷筒筒壁的最大壓應力出現(xiàn)在筒壁的外表面，壓應力按下式計算[8]：(式57) 式中——卷筒壁壓應力（）； ——鋼絲繩最大靜拉力（N）；——卷筒壁厚（mm）； ——繩槽節(jié)距（mm），根據(jù)d=14mm，查表得標準節(jié)距=17mm； ——應力減少系數(shù)，在繩圈拉力作用下，筒壁產(chǎn)生徑向彈性形變，使繩圈緊度降低。鋼絲繩拉力減少，一般取=； ——多層卷繞系數(shù)。多層卷繞時，卷筒外層繩圈的扎緊力壓縮下層鋼絲繩，使各層繩圈的緊度降低，鋼絲繩拉力減少，筒壁壓應力不與卷筒層數(shù)成正比，按表取值：值卷繞層數(shù)123≥4 ——許用壓應力，對鑄鐵=/5，為鑄鐵抗壓強度極限，對鋼=/2，為鋼屈服強度極限。計算彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應力 式中：—換算力矩，—彎矩， （為鋼絲繩最大靜拉力、為卷筒計算長度）；—扭矩， ； —卷筒斷面抗彎模數(shù)；—卷筒名義直徑；—卷筒壁厚，對于鑄造鋼筒按照經(jīng)驗公式有，取；—卷筒內(nèi)徑。有(10%~15%)=(~)≥，而=88，[σc]=700 MPa，[σ] =[σc]/5=140MPa，取安全系數(shù)n=，有140/=≥88MPa。即設(shè)計合理。 卷筒筒壁的穩(wěn)定性驗算如果卷筒較長、筒壁太薄，在過載或急劇制動情況下，可能會出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。一般認為：對卷筒直徑大于1200mm，容繩寬度大于卷筒直徑兩倍的大尺寸卷筒，應進行卷筒壁的穩(wěn)定性驗算。穩(wěn)定性計算，可采用計算穩(wěn)定性系數(shù)K的方法[8](式58) 式中 K——穩(wěn)定性系數(shù)；——失去穩(wěn)定時臨界壓力。對鋼卷筒：——卷筒壁單位壓力 ——卷筒壁厚（14mm）；——卷筒直徑（355mm）；——鋼絲繩最大靜拉力（15000N）；p——鋼絲繩節(jié)距17mm；——鋼絲繩直徑（14mm）。由上計算可知設(shè)計滿足要求，筒壁穩(wěn)定。 制動器習慣上稱為閘。它裝在起重機的運行機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和變幅機構(gòu)思。它在卷揚帆上的削動功能為：(1)使重物可靠地停止在所需要的位置；(2)除了在荷重狀態(tài)下起剎車作用外，還能調(diào)整物體的下降速度；(3)用止動棘輪制動，防止卷揚帆工作時例轉(zhuǎn)。根據(jù)實踐生產(chǎn)經(jīng)驗總結(jié)歸納可得出以下結(jié)論：起升機構(gòu)制動器設(shè)計合理的前提下，起升機構(gòu)可以省略離合器，當機構(gòu)不工作時，起升機構(gòu)三位四通換向閥處于中位，液壓油通過溢流閥卸荷。即本系統(tǒng)不設(shè)計離合器。 起升機構(gòu)的每一套獨立的驅(qū)動裝置至少要裝一個支持制動器。吊運液態(tài)金屬及其他危險物品的起升機構(gòu)，每套獨立的驅(qū)動裝置至少應有兩個支持制動器。支持制動器應是常閉式的，制動輪必須裝在與傳動機構(gòu)剛性聯(lián)接的軸上。制動器安全系數(shù)應不低于下列數(shù)據(jù)。(1)一般起升機構(gòu)：。 (2)重要起升機構(gòu)：。 (3)吊運液態(tài)金屬和危險品的起升機構(gòu)：裝有兩個支持制動器時，每個的制動安全系數(shù)不低于1．25；對于兩套彼此有剛性聯(lián)接的驅(qū)動裝置，每套裝置有兩個支持制動器時。 (4)具有液壓制動作用的液壓傳動起升機構(gòu)：。 無特殊要求時。推薦支持制動與控制制動并用?？刂浦苿涌梢允请姎馐降?，如：再生制動、反接制動、能耗制動及渦流器制動等；也可以是機械式的?？刂浦苿觾H用來消耗動能，使物品安全減速。在與控制制動并用時，支持制動器的最低制動安全系數(shù)仍應滿足上述要求。 平均升降加(減)速度 GB/T 3811—1983 （/）起重機的用途及種類平均加速度起重機的用途及種類平均加速度做精密安裝的起重機港口用抓斗門座起重機調(diào)運液態(tài)金屬和危險品的起重機冶金工廠中生產(chǎn)率高的起重機一般加工車間、倉庫及堆物用吊鉤、電磁及抓斗起重機港口用吊鉤門式起重機港口用吊鉤門座起重機港口用裝卸橋盤式制動器一般可分為點盤式和全盤式，其特點是利用軸向力使固定摩擦盤和轉(zhuǎn)動摩擦盤問產(chǎn)生摩擦力，從而實現(xiàn)制動。 全盤式制動器所需的制動軸向力可由下式計算確定[12](式59)式中：一 制動力矩(Ncm)；— 摩擦面的對數(shù)；u—摩擦系數(shù)； — 考慮在鈾向壓力作用下圓盤本身的壓縮，以及由于摩擦力矩作用，在圓盤和花鍵軸間產(chǎn)生的摩擦使軸向力減小的系數(shù)。其值隨的增加而減小。當≤4時，＝1，＝10時，＝；(式510)一摩擦面的平均半徑(cm)，由下式近似確定[12] 式中：—為摩擦面的內(nèi)徑，由構(gòu)造確定；—為摩擦面的外徑，一般＝(~)，≤12cm。摩擦面的單位壓力，對摩族面數(shù)少的盤式制動器，可認為每對摩擦面上的比壓相等。摩擦面對數(shù)增多時，距離加壓圓盤最近的摩擦面的比壓力為最大[12]。(式511)式中：—許用比壓(N／cm2)。 許用壓力摩擦材料