【正文】 支腿壓力計(jì)算和支承液壓缸的選擇。 支腿回路：采用雙向液壓鎖，以保證支撐絕對(duì)可靠。 4 伸縮回路：主要用以改變作業(yè)高度以及減小行駛狀態(tài)下的整體尺寸，以提高機(jī)動(dòng)能力。 起升和制動(dòng)回路：是起重機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)。 （ 5）起重運(yùn)輸車的穩(wěn)定性校核 作業(yè)穩(wěn)定性校核 靜態(tài)穩(wěn)定性校核 本設(shè)計(jì)將參考隨車起重運(yùn)輸車的基本形狀，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求查找相關(guān)資料進(jìn)行的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)完整車后，對(duì)軸荷進(jìn)行合理的 分配，使之符合使用要求。在對(duì)各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分析計(jì)算后，繪折疊臂式隨車起重運(yùn)輸車的整體圖及主要部件的零件圖。它既有普通載貨汽車的運(yùn)輸功能，又具有起重機(jī)的起吊裝卸功能；除能完成本車貨物的裝卸之外，還能完成車與車之間的貨物裝卸。因液壓泵安裝在汽車前部的發(fā)動(dòng)機(jī)處，到起重機(jī)液壓缸的管道較短，功率損失小，液壓傳動(dòng)效率比其他布置形式高，所以本設(shè)計(jì)采用前置式的起重機(jī)。圖 21 所示為伸縮臂式隨車起重運(yùn)輸車整車圖，由于起重裝置是由液壓系統(tǒng)及滑輪組共同組成，因此它結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。這種起重機(jī)無(wú)卷?yè)P(yáng)裝置，起吊作業(yè)結(jié)束后，臂架可折疊成倒三角形橫置于駕駛室和車廂之間，本設(shè)計(jì)采用折臂式。其中起重裝置是隨車起重運(yùn)輸汽車的主要結(jié)構(gòu)部分，它又包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、起重臂、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)及附件組成。本設(shè)計(jì)估算隨車起重運(yùn)輸車的長(zhǎng)為 7440mm、寬為 2250mm、高為 3108mm。由設(shè)計(jì)要求知道，本設(shè)計(jì)的車輛額定起重質(zhì)量定為 2020kg。在隨車起重運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要采用同類產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算整車整備質(zhì)量。本設(shè)計(jì)的整車整備質(zhì)量估算為 8000kg。本設(shè)計(jì)的總質(zhì) 量估算為 10000kg。起重裝置的主要參數(shù)有： 1. 起重量 根據(jù)任務(wù)書(shū)要求確定本設(shè)計(jì)的最大起重量為 20200kg 2. 起升高度 參考同類車型確定本設(shè)計(jì)的最大起升高度 [3]為 5637mm 根據(jù)我國(guó)目前生產(chǎn)的各類型專用車輛的基本模式，大多是為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)某一服務(wù)領(lǐng)域的特定使用要求，主要是在已定型的基本車型底盤(pán) 的基礎(chǔ)上，進(jìn)行車身及工作裝置的設(shè)計(jì)，與此同時(shí)對(duì)底盤(pán)各總成的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行局部的更改設(shè)計(jì)與合理匹配，以達(dá)到滿足使用需求的較為理想的整車性能 [4]。 專用車輛采用的底盤(pán)主要分為二類，三類和四類。 選取的底盤(pán)的好壞，直接影響到專用車的性能。目前，進(jìn) 80%的專 用車輛采用二類底盤(pán)進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。 根據(jù)底盤(pán)的選取要求、隨車起重運(yùn)輸車的參數(shù)估算及參考同類車型，本設(shè)計(jì)所用底盤(pán)主要參數(shù)如下： 主要技術(shù)參數(shù) 外形尺寸 (長(zhǎng) X寬 X高 )(mm)： 長(zhǎng)： 7435 寬： 2250 高 ： 3095,2895,2695 貨廂欄板內(nèi)尺寸 (長(zhǎng) X 寬 X高 )(mm) ： 長(zhǎng)： 4650 寬： 2050 高 ： 550 總質(zhì)量 (kg)： 8395 額定載質(zhì)量 (kg)： 3250,3450,3600 整備質(zhì)量 (kg)： 4950,4750,4600,4350 準(zhǔn)拖掛車總質(zhì)量 (kg)： 載質(zhì)量利用系數(shù)： 半掛車鞍座最大允許承載質(zhì)量 (kg)： 駕駛室準(zhǔn)乘人數(shù) (人 )： 3 額定載客 (含駕駛員 )(人 )： 接近角 /離去角 (176。確定隨車起重運(yùn)輸車為前置折疊臂式，并根據(jù)參數(shù)的估算及參考同類車型進(jìn)行二類底盤(pán)的選擇。 9 第 3章 隨車起重運(yùn)輸車工作裝置的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)隨車起重運(yùn)輸車時(shí)，所選取的二類底盤(pán)只有主車架，為了增加車架的強(qiáng)度剛度，延長(zhǎng)車架的使用壽命，在原有主車架的基礎(chǔ)上增加了副車架。其長(zhǎng)度同副車架的長(zhǎng)度，寬度同副車架的厚度。副車架示意簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 。沖壓成形的零件具有互換性 好、能保證裝配的穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。 目前，我國(guó)載重汽車車架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板制造。 由以上，副車架材料選用載重汽車橫縱梁的一般選用材料 ,縱梁、橫梁均采用 Q345。機(jī)架中部設(shè)計(jì)有安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的連接螺栓孔，對(duì)稱焊有托架 15 和支腿支架 10，隨車起重運(yùn)輸車機(jī)架借助 U形螺栓 墊板 5 和 7 固定在汽車主車架上。 參數(shù)的確定 ，如圖 所示： 下節(jié)臂長(zhǎng)度 19801 ?l mm 上節(jié)臂長(zhǎng)度 23522 ?l mm 仰角 ??? 45 11 圖 狀態(tài)一 ，如圖 所示： 60011?l mm 26012?l mm 950013?l mm 48021?l mm 170022?l mm 231815s in110 ??? ll mm 圖 狀態(tài)二 初選用 18 號(hào)槽鋼 ????? lm kg ????? lm kg 起重機(jī)起重臂的運(yùn)動(dòng)由 2 個(gè)動(dòng)作構(gòu)成：以立臂上孔為中心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、以下節(jié)臂右端 12 孔為中心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 （ 1） 翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的位置分析 翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)， O 、 A 點(diǎn)固定 , 鉸接點(diǎn) D 受 OD桿的限制而固定 , 整個(gè)機(jī)構(gòu)可視為以O(shè)D和 OA為固定邊的平面四桿機(jī)構(gòu) , 完成上止點(diǎn)位置的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其翻轉(zhuǎn)示意圖如圖 所示。以下用復(fù)數(shù)向量法對(duì)此平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。設(shè) ? 、 1? 和 1? 分別為舉升臂 ODF的角位移、角速度、角加速度，初始位置處 0??? 。 3? 為缸活塞桿相對(duì)于液壓缸的速度。此時(shí)，選機(jī)構(gòu)初始位置 0??? 。各角度的度量從矢量始點(diǎn)引 x 軸方向線，順時(shí)針為正。 （ 3） 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度分析 對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得 ? ?? ? ? ?? ?? ?? ?24012 4013324012232 c o ss i n s i nc o sc o ss i n ??? ???????? lll llvllll v ?? ??????? （ ） 銷的校核 起重臂的所有鉸接處均用銷進(jìn)行連接，外套銷軸套。其屈服強(qiáng)度為 ? ? 315?? MPa，選取安全系數(shù)為 2，則其許用剪切應(yīng)力? ? ? ? ?? ?? MPa。 起重臂的校核 起重臂選用 Q345 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強(qiáng)度為 ? ? 345?? MPa，選取安全系數(shù)為 2，則其許用剪切應(yīng)力 ? ? ? ? ?? ?? MPa。 起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)外形設(shè)計(jì) 隨車起重運(yùn)輸車在作業(yè)時(shí)要將貨物送到一定范圍內(nèi)的任意空間位置，故回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是必不可少的，因此起重機(jī)的起重臂必須具有回轉(zhuǎn)功能。主臂（起重臂）的下端加工成齒輪，與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的齒條嚙合，齒條由雙作用液壓缸中的活塞驅(qū)動(dòng)。 圖 齒輪齒條式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 1箱體 2端蓋 3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)齒輪軸 4卡環(huán) 5軸承 7螺栓 8齒條 9雙作業(yè)液壓缸 10圓柱滾子 11回轉(zhuǎn)支撐 12密封圈 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)選材 在全面分析支架的工作條件、受力狀態(tài)、工作環(huán)境和零件失效等各種因素的前提下，箱體和端蓋選用灰口鑄鐵 HT200，齒輪齒條選用 20CrMTi，轉(zhuǎn)臺(tái)及回轉(zhuǎn)支撐選用45 號(hào)鋼 。確定了副車架及機(jī)架的外形和材料，并且對(duì)舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，從而計(jì)算車各缸的工作行程及受力大小、舉升臂的受力，同時(shí)確定了舉升機(jī)構(gòu)的主要尺寸參數(shù)并加以校核。 15 第 4章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型 隨車起重運(yùn)輸車的液壓系統(tǒng)原理圖如下圖 所示，本章主要完成對(duì)液壓元件的計(jì)算、選型以及設(shè)計(jì)。因此對(duì)于這些液壓元件只需要計(jì)算選型，其內(nèi)容為液壓缸的直徑與行程、液壓泵的工作壓力與流量、液壓閥的通徑、以及油箱的容積與管路內(nèi)徑等。 圖 隨車起重運(yùn)輸車液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 8液壓缸 3液壓鎖 14分配閥 9流量控制閥 7回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 12濾清器 11油箱 13液壓泵 15安全閥 16溢流閥 液壓缸是液壓系統(tǒng)中的 執(zhí)行元件，其形式多樣，按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為活塞式、柱塞式和擺動(dòng)式按照作用方式分又可分為單作用和雙作用兩種?；钊揭簤焊字亓枯p、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、拆裝方便，易于維修的特點(diǎn)，廣泛適用于車輛、工程機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、礦山機(jī)械及其它機(jī)械工業(yè)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。擺動(dòng)式液壓缸加工工藝較復(fù)雜一般用于回轉(zhuǎn) 16 機(jī)構(gòu)。設(shè)載荷平均分配在三個(gè)支點(diǎn)上，則每個(gè)支腿上所受的支撐載荷 FZ有： 2 7 4 2 43 3 9 53 ???? GF z N （ ） 確定系統(tǒng)工作壓力 由經(jīng)驗(yàn)知道工程機(jī)械中，對(duì)于大負(fù)載機(jī)械，為了使機(jī)器緊湊、輕便一般都使用高 壓或中高壓系統(tǒng)，一般取 16～ 20MPa。故 ????p MPa。 舉升液壓缸內(nèi)徑 ?????D mm 19 按 GB234880,取推薦 1401?D mm。 DFp ??? () 式中 maxF ——液壓缸最大載荷， N。 c——考慮壁厚公差和浸蝕的附加厚度，通常取 ～ ，此處取? 。 612210k BEIF KL? ?? ? () 式中 kF ——活塞桿彎曲失穩(wěn)臨界壓索力， N E——實(shí)際彈性模數(shù)， 61 ??E MPa I ——活塞桿橫截面慣性矩，對(duì)于圓形截面 464dI ?? K——液壓缸安裝及導(dǎo)向系數(shù)，查表取為 1K? 。 折疊 液壓缸 222 6 6220 . 0 9 01 . 8 1 0 1 064 212663061 1 . 2 9 6kFN?? ?? ? ? ???? 2 21266306 60760873 . 5ksF Nn ?? 24 故， 22 181325 ksFFN n?? 折疊 液壓缸 滿足穩(wěn)定性要求。 液壓缸的工作壓力 22m a xm a x 224 ()cmF D d pp DD?? ???? () 式中 cm? ——液壓缸效率， ? ? p? ——回油背壓，取 ?eP MPa 舉升液壓缸 ? ?21 0212121 1m a xm a x1 4 D PdDDFP cm ??? ?? ? ? ? ? ? ?? ?? ? 2 6222 1 9 7 9 4 64 ?????? ?? ? ? MPa 折疊液壓缸 ? ?22 0222222 2m a xm a x2 4 D PdDDFP cm ??? ?? ? ? ? ? ? ?? ?? ? 2 6222 3484504 ?????? ?? ? ? MPa 支腿液壓缸 25 ? ?23 0232323 3m a xm a x3 4 D PdDDFP cm ??? ?? ? ? ? ? ? ?? ?? ? 2 6222 274244 ?????? ?? ? ? MPa 液壓缸的流量 液壓缸流量應(yīng)該按伸縮速度計(jì)算，隨車起重運(yùn)輸車，可以只按伸出速度計(jì)算流量即可，因?yàn)椴捎脝伪霉┯?，縮回速度要求不嚴(yán)格 [7]。 本章主要是對(duì)液壓系統(tǒng)的各組成元件進(jìn)行了主要參數(shù)計(jì)算， 將由取力器取出的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，通過(guò)液壓泵轉(zhuǎn)換成液壓能 ，然后經(jīng)液壓系統(tǒng)的各種裝置將液壓能轉(zhuǎn)換能機(jī)械能，使隨車起重運(yùn)輸車得工作裝置作業(yè) 。另外，還對(duì) 液壓閥進(jìn)行了 簡(jiǎn)單的計(jì)算選型。主要的性能參數(shù)計(jì)算包括整車的動(dòng)力性計(jì)算、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性計(jì)算。 在外特性圖上，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的二條重要特性曲線，為非對(duì)稱曲線。m）； en ——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，（ r/min）； a 、 b 、 c ——待定系數(shù)，由具體的外特性曲線決定 [9]。在外特性曲線上選取三個(gè)點(diǎn)，即 1eT 、 1en ， 2eT 、 2en ， 3eT 、 3en ，依拉氏插值三項(xiàng)式有 : ))(( ))(())(( ))(())(( ))(