【導(dǎo)讀】本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)。江鈴15米三節(jié)臂高空作業(yè)車改裝設(shè)計(jì)。專業(yè)班級(jí)：車輛工程07-10班。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)

　　

【正文】 取 35000?jS mm2。 式中 [ b? ]—— 地基強(qiáng)度，一般為 。 支撐腳和支腿采用球式鉸接，滿足不同的地形 4. 活動(dòng)水平腿箱設(shè)計(jì) 圖 支腿結(jié)構(gòu)圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 水平腿箱是支腿的主要受力構(gòu)件，可看做一橫梁，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。按經(jīng)濟(jì)條件（質(zhì)量最?。┐_定活動(dòng)水平腿箱的高度尺寸。 經(jīng)濟(jì)條件的腿箱高度 h 為： hxWh ?? （ ） 式中 ? ??LMWx 53? 按腿箱支撐點(diǎn)懸伸距離 L的 3/5處最大合成彎矩求得抗彎截面模量； ??? 材料的許用應(yīng)力： h? 腹板厚高比： ohh htv ? ht 腹板厚度 oh 腹板高度 。 設(shè)計(jì)時(shí) h? 按下式確定 KEDv crh ??? ? cr? 臨界應(yīng)力，是腹板不喪失局部穩(wěn)定性的最大極限應(yīng)力，設(shè)計(jì)時(shí)可初選 ??? ； )1(12 22????D 剛度系數(shù)； 181。= 181。 材料的泊松比； E 材料的彈性模量； E= K 板邊支撐情況影響系數(shù)，可取 ~. 一般 Vh 可在 1/40~1/60 之間取。 腹板厚度 ht 由下式確定 ht h ??????? 2401~601 （ ） 可取 h? 601?hv 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 求出 hxWh ?? = 取整 h=160mm 故 ht =160 1/60= 活動(dòng)水平箱上下翼板（蓋板）尺寸確定： 寬度 94mmb114mm 取 b=110mm 兩腹板的間距 ob =b2ht 3 3= 固定水平支腿箱設(shè)計(jì) 一般固定水平支腿箱按照活動(dòng)腿箱截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，為保證高空作業(yè)車整車在工作中能平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，一般上下間隙 取 3mm，橫向間隙取 5mm. 垂直支腿箱設(shè)計(jì) 活動(dòng)腿箱為滑動(dòng)配合，間隙 2mm. 力學(xué)計(jì)算 支腿的壓力計(jì)算 計(jì)算支腿壓力時(shí)要求確定高空作業(yè)車在作業(yè)時(shí)所承受的最大支反力，該力是支腿強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。 假定高空作業(yè)車支撐在 A、 B、 C、 D四個(gè)支腿上，臂架位于高空作業(yè)車縱軸線（ x軸） 角處，如圖 48 所示。若高空作業(yè)車不回轉(zhuǎn)部分的重力為 G2，其重心為 O2，在離支腿對(duì)稱中心（坐標(biāo)原點(diǎn) O） e2 處，回轉(zhuǎn)中心 O0離支腿對(duì)稱中心 O的距離為 e0。又設(shè)高空作業(yè)車回轉(zhuǎn)部分的合力為 G0，且合力至 O2 點(diǎn)的距離為 r0，則作用在臂架平面內(nèi)的翻傾力矩 M 為 G0r0 如圖 48 所示 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 圖 支腿壓力確定 3141500864950212 ??????? bLbe mm (48) 4509501001 5 0 0110 ??????? bLbe mm (49) 8 5 0 04 5 02 4 5 05 0 0 05 0 010 ????????? qQGGG b N (410) qQGG LGRqQrGr bb ??? ???? 1 110 )( (411) 45045024505000500 1005005000)4502450(18005000 ???? ??????? mm 于是可求得四個(gè)支腿上的壓力各為： 02200220022002201 c o s s in1141 c o s s in1141 c o s s in1141114ABCDeeF G G Mb b b aeeF G G Mb b b aeeF G G Mb b b aeeF G Gbb???????????? ??? ? ? ? ? ??????? ?????? ?????????? ??? ? ? ? ? ??????? ?????? ?????????? ??? ? ? ? ? ??????? ?????? ???????? ? ? ??? ??? ?c o s s inMba???????????????? ???? ??????????? ? (412) 當(dāng)舉升臂在車輛正側(cè)方作業(yè)時(shí)即： ? =90176。 ，則上式可化簡(jiǎn)為： 02200220022002201114111411141114ABCDee MF G Gb b aee MF G Gb b aee MF G Gb b aee MF G Gb b a?????? ? ? ? ? ??? ???? ?? ???????? ? ? ? ??? ????? ????????? ?? ? ? ? ????? ????? ????????????? ? ? ? ? ????? ???? ???? ? (413) 按四點(diǎn)支撐計(jì)算支腿壓力時(shí)，若有一支腿的壓力出現(xiàn)負(fù)值，應(yīng)該用三點(diǎn)支撐重新計(jì)算支腿壓力。如圖 49所示，設(shè) 舉升臂 Ⅱ 在工況位置作業(yè)時(shí)，支腿 A 不受力，支腿 B、 C、 D受力，可求得支腿的反力為： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 0200 220 2021 si n21 c os si n21 c os112BCDMF G GaGe Ge MMFb b b ae e MF G Gb b b???????? ? ? ????? ???? ?? ? ? ? ????? ???? ???? ? ? ? ???????????? ? (414) 圖 三點(diǎn)支撐狀態(tài) 這時(shí)，支腿 C 受力最大，并且當(dāng) abarctan?? 時(shí)， FC獲得最大值為： ???????? ????222200m a x1121 baMb eGeGF C （ 417） ???????? ??????? 22 1 5 0 011 4 0 012 7 5 08 5 0 01 5 0 0 2 7 43 2 8 3 04 9 08 5 0 021 9809? N 若舉升臂轉(zhuǎn)到 Ⅰ 工況位置時(shí)， ? 角為鈍角，設(shè)支腿 B 不受力，支腿 C、 D、 A 受力，可求得受力最大的支腿 D 的壓力為： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 ?????? ???? bMbeGbeGaMF D ?? c oss in21 0022 （ 418) 當(dāng)abarctan????時(shí)， FD獲得最大值為 ： ???????? ???? 220xx2m a x 1121 baMb eGeGF D (419) ???????? ??????? 22 1 5 0 011 4 0 012 7 5 08 5 0 01 5 0 0 4 9 08 5 0 02 7 43 2 8 3 021 13030? N 由于 maxmax DC FF ? ，所以確定最大支反力 13030m a xm a x ?? CFF N。 計(jì)算后發(fā)現(xiàn)支腿的最大支反力在支腿所能承受的壓力范圍內(nèi)，因此改裝后能保證整車的穩(wěn)定性。 支腿液壓缸設(shè)計(jì) 打開支腿 如圖 所示 圖 支腿打開 支腿縱向跨距 mmbaLH 3800??? 支腿橫向跨距 mmLB 3600? ， 故前兩支腿反力 12()RR 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 12 12 bR R G ab? ? ? ? ? = ????3 8 0 02 1 0 6 1 52115204N 后兩支腿反力 34()RR 34 12 aR R G ab? ? ? ? ? = 3 8 0 01 7 0 6 1 521 ??? =12308N 最大載荷時(shí)支腿力的計(jì)算 該高空作業(yè)車工作時(shí)，支承在 A、 B、 C、 D 四個(gè)支腿上由于回轉(zhuǎn)工作部分的回轉(zhuǎn)變幅作業(yè)等運(yùn)動(dòng)，則作用工作面內(nèi)必然產(chǎn)生附加力矩。 狀態(tài)一：如圖 ，產(chǎn)生的附加力矩為： 121 2 1 m a x 1 2( c o s ) ( ) ( c o s )2 2 2 DDl l dM m g m g l m m g l l??? ? ? ? ? ? ? ? ? )2 o ()()257 0 0( 5 0 ?????????? 0 . 7( 1 0 0 2 0 0 ) 9 . 8 ( 4 . 5 4 6 5 . 3 4 6 c o s 7 0 )2?? ? ? ? ? ? ? = 產(chǎn)生的附加支承反力為 15 25 0??? BLMR N NRba bR 8428)2(1 ????? NRba aR 6 8 2 2)1(2 ????? NRRR 2 3 6 3 2)2(1)2(139。)2(1 ???? 所以，支腿液壓缸最大封閉壓力為： 4 4 8 8 72 2 8 7 62 2 0 1 1)2(1)2(1 ?????? RRF N 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 液壓缸的內(nèi)徑計(jì)算 由 m cmFD p ?? ?? 式中 p? —— 系統(tǒng)壓力差 p p p?? ? ? ，其中 p? 為回油背壓，按一般的推薦值取 ap MP? ? 。故 16 ap M P? ? ? ?。 cm? —— 液壓缸效率，對(duì)于橡膠密封圈 ? ? 。 支腿液壓缸 mmD 6206 44 88 64 ?????? 查手冊(cè)，取推薦系列 D=63mm 液壓缸缸筒壁厚和外徑計(jì)算 液壓缸最大密封壓強(qiáng)為 max24FpD?? ?? 式中 maxF —— 液壓缸最大載荷， N。 D —— 液壓缸缸筒內(nèi)徑 由壁厚 ( [ ] )y ypD cp? ? ?????? 式中 yp —— 原 液壓缸試驗(yàn)壓力， ap ，此處 ypp?? D —— 液壓缸內(nèi)徑， m ?? —— 強(qiáng)度系數(shù)，對(duì)于無縫鋼管取為 1。 c —— 考慮壁厚公差和浸蝕 的附加厚度，通常取 ～ ，此處取 ? 。 []? —— 缸筒許用應(yīng)力， []bn?? ? ，其中， 600baMP? ? n 為安全系數(shù)，取 ? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 600[ ] 1 7 1 4 2 8 5 7 13 .5aP? ?? 對(duì)支腿液壓缸 ? ? M P aP 6 4 4 8 8 7239。 ???? 故壁厚 mmm ??? 液壓缸缸筒外徑 2DD?? ?? mmDD 7142632 44439。 ?????? ? 查表取推薦值： mmD 764 ? 故實(shí)際壁厚： 支腿液壓缸： mmDD 63762 4439。4 ??????