【正文】 此時 OA、 OB夾角為 176。分別取為 1800mm、 2800mm。 在此三鉸點設(shè)計中，采取圖所示方法來實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計， 這是一個 m 1 的情況，由幾 何 關(guān)系（余弦定理）可以得出 [18] 21n + 2m — 2 1n m cos 1? =1 （ 式 41） 2n 2 + 2m — 2 2n m cos 2? =1 (式 42) 在工作過程中盡量使變幅液壓缸推力隨臂架仰角而變化的曲線平衡，也就是機(jī)構(gòu)的傳動角變化要小，只有這樣變幅液壓缸能夠具有良好的工作環(huán)境和合理的機(jī)構(gòu)鉸點形狀。通常在設(shè)計三鉸點時，是通過作圖和計算相結(jié)合的方法得到的，這種方法對變幅油缸受力、油缸參數(shù)是否合理以及整機(jī)重量、橋荷分配和起重性能的影響均不清楚。圖 為兩種排氣結(jié)構(gòu)。徑向間隙過大，不起緩沖作用，過小則緩沖 效果不理想。圖 所示為利用間隙緩沖裝置的液壓缸。缸體安裝和活塞頭部結(jié)構(gòu)形式的具體尺寸，在設(shè)計時可根據(jù)負(fù)載連接要求、不同的缸徑和不同的使用壓力按 JBl068— 67選取。 圖 活塞桿頭部結(jié)構(gòu) 缸體安裝形式 工程機(jī)械上液壓缸的安裝形式 常采用單耳環(huán)形、單耳球鉸形和鉸軸形，見圖 。 此外，也有采用焊接方式的。螺紋連接如圖 所示，結(jié)構(gòu)簡單、實用，應(yīng)用較為普遍。其加工、裝卸方便，連接強(qiáng)度高，安全可靠；但缸體外徑和質(zhì)量都比較大。 圖 所示為內(nèi)卡環(huán)連接 (又稱半環(huán)連接 )結(jié)構(gòu)緊湊，加工容易，裝卸方便，能承受較大的沖擊載荷，避免了卡簧連接安全可靠性差的缺點。 圖 所示為外螺紋連接。液壓 缸設(shè)計沒有嚴(yán)格規(guī)定的步驟和統(tǒng)一的格式，而是根據(jù)掌握的原始資料基本上按如下步驟和內(nèi)容進(jìn)行。據(jù) [1]，根據(jù)熱交換量 Kw 和油的流量 (40+32)ml/r 1500r/min 合 108L/min，在表 中選擇型號為 的冷卻器，它能保持油液溫度在 55 C 左右。 對于復(fù)雜系統(tǒng)，由于功率損失的環(huán)節(jié)太多，通常用下式計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 [1]： hr r cp p p?? 式中 rp 是液壓系統(tǒng)的總輸入功率， cp 是輸 出的有效功率 [1]。當(dāng)發(fā)動機(jī)經(jīng)分動箱輸出速度為 1500 r/min時，流量為 108L/min。 mNi DSMch??? ???? ?2 m a xm a x2m a xmNM ???? ??? 4 32 a xrmP MQm/ 3m a x???rcmrmQ /????? ?? ?m in/m a xm a xm a x rD Vimn ? ??? ?m in/ rn ??? ???(式 32) (式 33) (式 34) 液壓泵的計算和選擇 (1) 液壓泵的工作壓力 [9] maxP ≥ 1p + 1p?? 式中 : 1p — 液壓馬達(dá)的最大工作壓力 式中 : maxM — 起升馬達(dá)所受最大扭矩 maxM = mN? 1q — 起升馬達(dá)排量 (cm3/r),1q = 1m? — 起升馬達(dá)機(jī)械效率 1m? = 1p?? — 沿程壓力損失和局部壓力損失之和 ,一般取 5～ 15bar , 則液壓泵的最大工作壓力 maxP ≥ + = (2) 液壓泵的流量 pQ maxKQ 式中 : K — 系統(tǒng)泄漏系統(tǒng) ,其值為 ～ ,現(xiàn)取 K = maxQ — 液壓馬達(dá)所需最大流量 maxQ = 1max qn ? 式中 : maxn — 液壓馬達(dá)最高轉(zhuǎn)速 , maxn =1506 r/min maxQ = 1506 =則液壓泵的流量 pQ = = l/min (3) 液壓泵的選擇 液壓泵主要有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵三種。 柱塞式液壓馬達(dá)可分為徑向柱塞式和軸向柱塞式兩種。 第 3 章 液壓系統(tǒng)計算 主要液壓元件的選擇 8 噸液壓汽車起重機(jī)的液壓元件較多 ,計算比較復(fù)雜 ,選擇時應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)元件 ,只有在特殊情況下 ,才考慮設(shè)計專用元件。 3)采用了三位四通手動換向閥換向，不僅可以靈活方便地控制換向動作，還可通過手柄操縱來控制流量，實現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在制動器油路中設(shè)置了單向節(jié)流閥 (16)。回路中設(shè)有平衡閥 (19)，用以防止重物因自重而下滑。 吊重起升回路 吊重起升是系統(tǒng)的主要工作回路。為了提高工作效率，并且確保安全，本系統(tǒng)加裝由平衡閥、二次溢流閥、梭閥、制動器組成的回轉(zhuǎn)緩沖裝置。 吊臂縮回時的油路為： 進(jìn)油路：過濾器 0→液壓泵（ 11）→手動換向閥（ 51）右位→手動換向閥（ 101）中位 →手動換向閥（ 102）右位→伸縮液壓缸上腔。 為使其伸縮運(yùn)動平穩(wěn)可靠，并防止在停止時因自重而下滑，在油路中設(shè)置了平衡閥 11。很顯然 I號伸縮油缸先伸出，其次是Ⅱ號伸縮油缸伸出。 回油路：變幅液壓缸下腔→平衡閥 1→手動換向閥（ 101）右位→手動換向閥（ 102）中位→手動換向閥（ 103）中位→油箱。吊臂變幅運(yùn)動由三位四通手動換向閥（ 101）控制，在其工作過程中，通過改變手動換向閥（ 101）開口的大小和工作位，即可調(diào)節(jié)變幅速度和變幅方向。 吊臂變幅回路 吊臂變幅是通過改變吊臂的起落角度來改變作業(yè)高度。 回油路：前支腿液壓缸下腔→液控單向閥→手動換向閥（ 52）左位→手動換向閥（ 51）左位→油箱。為此，在汽車的前、后兩端各設(shè)置兩條支腿，每條支腿均配置有液壓缸。上下兩部分油路通過中心回轉(zhuǎn)接頭連通。液壓泵從油箱中吸油，輸出的液壓油經(jīng)手動閥組 A 和 B 輸送到各個執(zhí)行元件。 各機(jī)構(gòu)動作組合、分配及控制 1. 各機(jī)構(gòu)組合情況 圖 2． 11 各機(jī)構(gòu)動作組合情況 支腿機(jī)構(gòu)在起升過程中不能動作，但是支腿回路不工作時其他的回路均不能工作，起升與變幅，伸縮、回轉(zhuǎn)回路要有組合動作功能，回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅回路之間不需要組合動作。 支腿回路采用 H 式支腿，因為本機(jī)為輕型起重機(jī)，支腿不外伸，每一支腿只有一個垂直液壓缸，支腿伸出后成 H形。 伸縮回路有兩節(jié)伸縮臂和兩個液壓缸，液壓缸與鋼繩組合實現(xiàn)同時伸縮。還可以根據(jù)地面情況對各支腿進(jìn)行單獨調(diào)節(jié)。蛙式支腿結(jié)構(gòu)簡單，跨距小，只適用于中小噸位起重機(jī)上使用。 起重機(jī)設(shè)置支腿機(jī)構(gòu)，目的是增加起重 機(jī)的穩(wěn)定性及起重能力。 與前述方案比較，由于該機(jī)構(gòu)裝有電液閥，從而需要設(shè)置電線和電線卷簡，但該方案的伸縮順序有可靠保證。扳動操縱閥 S， A 和 P、 B 和 O接通。該機(jī)構(gòu)縮回過程同前一方案。 圖 。很顯然I 號伸縮油缸先伸出，其次是Ⅱ號和Ⅲ號伸縮油缸伸出。 圖 臂架伸縮方式 （ a） 順序伸縮 （ b） 同步伸縮 為了使起重機(jī)各節(jié)伸縮臂伸出后的載荷和起重機(jī)的起重量特性相適應(yīng)，伸臂的順序為 2（ 二節(jié)臂 ）→ 3（ 三節(jié)臂 ）的 順序伸出， 1 為基本臂，而縮回按相反的順序，即 3→ 2的順序縮回。同步伸縮是指各節(jié)伸縮臂 以相同的行程比率同時伸縮。臂架采用液壓伸縮機(jī)構(gòu)，可以實現(xiàn)無級伸縮和帶載伸縮，擴(kuò)大了汽車和輪胎起重機(jī)、鐵路救援起重機(jī)在復(fù)雜使用條件下的使用功能。 與非工作性變幅相比，這種變幅要求的變幅機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，自重也較大，但工作機(jī)動性卻大為改善。這種變幅次數(shù)一般較少，而且采用較低的變幅速度，以減少變幅機(jī)構(gòu)的驅(qū)動功率，這種變幅的變幅機(jī)構(gòu)要求簡單。變幅回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥和變幅液壓缸組成（圖 ）。但低速大扭矩液壓馬達(dá)成本高，使用可靠性不如高速液壓馬達(dá)，加之可以采用結(jié)構(gòu) 緊湊、傳動比大的行星傳動或蝸輪傳動，高速液壓馬達(dá)在起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中使用廣泛。如圖 ，低速大扭矩液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速每分鐘在 0100 轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，因此，可以直接在油馬達(dá)軸上安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的小齒輪，如馬達(dá)輸出扭矩不 滿足傳動要求，可以加裝機(jī)械減速裝置?；剞D(zhuǎn)回路主要由液壓泵、換向閥、平衡閥、液壓離合器和液壓馬達(dá)組成。從圖 可以看出，各個回路之間具有不同的功能、組成和工作特點。 （ 2）要求前后組支腿可以進(jìn)行單獨調(diào)整。 5. 控制回路 （ 1）為了使操縱方便總體要求操縱手柄限制為兩個。 （ 3）要求在有載荷情況下能微動。 2. 回轉(zhuǎn)回路 （ 1）具有獨立工作能力。設(shè)計液壓系統(tǒng)時要求各系統(tǒng)的動作能夠滿足這些工況要求。 對起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計 ，使其結(jié)構(gòu)緊湊 合理 ，壽命長 。進(jìn)行以下研究工作： 分析已有的汽車起重機(jī)， 結(jié)合本設(shè)計任務(wù)，了解其優(yōu)缺點，把握其發(fā)展方向。 新型 QY8 汽車起重機(jī)，采用了雙泵單馬達(dá)、分合流油路、開式系統(tǒng)，根據(jù)各機(jī)構(gòu)的不同速度和功率的要求，變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)及支腿用小泵 2供油，起升用大泵 l 供油，起升與其余各機(jī)構(gòu)都可以進(jìn)行聯(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(kuò)大調(diào)速范圍，如下式所示 [9]： 式中：1q泵 1 的排量 2q 泵 2 的排量 01? 泵 1 及泵 2 的容積效率 由上式可見，除發(fā)動機(jī)的油門調(diào)節(jié)起升速度外，還可以通過分合流型式調(diào)節(jié)起升速度，當(dāng)重載時，用分流方式，即泵 2不參與起升工作，此時提升速度為低速；當(dāng)空載或輕載時用合流方式。為此對傳統(tǒng)型 QY8 汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了如下幾方面的研究。 當(dāng)前，汽車起重機(jī)行業(yè)的市場競爭呈現(xiàn)以下態(tài)勢： 制宜、兼有起重和運(yùn)輸?shù)碾p重功能將發(fā)展成為市場熱點； 、全地面起重機(jī)成為企業(yè)追求利潤的增長點； ； ； ； 。 從歷年銷售情況看，汽車起重機(jī)市場主要集中在山東、江蘇、河北等中東部地勢平 坦、礦產(chǎn)資源豐富、交通發(fā)達(dá)的地區(qū)。 國內(nèi)汽車起重機(jī)市場結(jié)構(gòu) 國內(nèi)主要的汽車起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)包括：重慶大江工業(yè) (集團(tuán) )有限責(zé)任公司、徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司、四川長江工程起重機(jī)有限責(zé)任公司、沈陽北方交通工程公司、三一汽車制造有限公司、馬尼托瓦克東岳重工有限公司、 長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司、北起多田野 (北京 )起重機(jī)有限公司、安徽柳工起重機(jī)有限公司、泰安工程機(jī)械總廠等。 汽車起重機(jī) 全地面起重機(jī) 隨車起重運(yùn)輸車 圖片 產(chǎn)品定義 采用汽車通用底盤或?qū)Ｓ玫妆P的起重機(jī)，懸架為板簧結(jié)構(gòu) 懸架為油氣結(jié)構(gòu)的起重機(jī) 具有吊重功能的載重汽車 適宜噸位范圍 5～ 130T 80～ 500T 1～ 20T 目前市場需求容量 20200 輛左右 100 輛左右 500010000 輛左右 主要用途 物流倉儲轉(zhuǎn)運(yùn)、道路橋梁、建筑、電力 /煤炭建設(shè)等 林業(yè)、油田、物流等 國際上，汽車起重機(jī)的底盤性能等同于同樣整車總重 的載重汽車，符合公路車輛的技術(shù)要求，起重量的范圍很大，可從 8 噸到 1000 噸，底盤的車軸數(shù)可從 2到 10 根，是產(chǎn)量最大、使用最廣泛的起重機(jī)類型。液壓元件的制造和系統(tǒng)的調(diào)試需要較高的技術(shù)水平。此種起重機(jī)作 業(yè)效率高，輔助時間短，因而提高了起重機(jī)總使用期間的利用率，對加速實現(xiàn)四個現(xiàn)代化大有好處。便于實現(xiàn)自動操作，改善了司機(jī)的勞動強(qiáng)度和條件。 優(yōu)點 1．在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能上的優(yōu)點： 來自汽車發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)油泵轉(zhuǎn)換到工作機(jī)構(gòu)，其間可以獲得很大的傳動比，省去了機(jī)械傳動所需的復(fù)雜而笨重的傳動裝置。 開式回路中馬達(dá)的回油直接通回油箱，工作油 在油箱中冷卻及沉淀過濾后再由液壓 泵送入系統(tǒng)循環(huán)，這樣可以防止元件的磨損。 液壓傳動應(yīng)用于汽車起重機(jī)上的優(yōu)缺點 液壓系統(tǒng)要實現(xiàn)其工作目的必須經(jīng)過動力源→控制機(jī)構(gòu)→機(jī)構(gòu)三個環(huán)節(jié)。 圖 所示為 QY 8 型汽車起重機(jī)的外形，該機(jī)采用黃河牌 Jyl50C 型汽車底盤，由起升、變幅、回轉(zhuǎn)、吊臂伸縮相交腿機(jī)構(gòu)等組成，全為液壓傳動。根據(jù)吊臂結(jié)構(gòu)可分為定長臂、接長臂和伸縮臂三種，前兩種多采用桁架結(jié)構(gòu)臂，后一種采用箱形結(jié)構(gòu)臂。 對變幅液壓缸進(jìn)行結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計，具體進(jìn)行了三鉸點受力模型的建立和分析，變幅 液壓 缸穩(wěn)定性的校核等工作。 本科生畢業(yè)設(shè)計 QY8 汽車式起重機(jī)液壓及其起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計 系 （部）： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號： 學(xué)生姓 名： 指導(dǎo)教 師： 年 月 摘 要 本文著重對 QY8 型汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)、變幅液壓缸 、起升機(jī)構(gòu) 三個部分做了研究和設(shè)計。對起升機(jī)構(gòu)進(jìn)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(yùn)用完整的理論 進(jìn)行 了筒壁 的 強(qiáng)度校核。根據(jù)動力傳動，又可分為機(jī)械傳動、 液壓傳動和電力傳動三種。 圖 QY 8 型汽車起重機(jī) 汽車起重機(jī)作業(yè)時必須先打支腿，以增大機(jī)械的支承面積，保證必要的穩(wěn)定性。其中動力源主要是液壓泵 ,傳輸控制裝置主要是一些輸油管和各種閥的連接機(jī)構(gòu) ,執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要