【正文】 需要，利于生產(chǎn)制造，故選擇為8噸。它與吊臂長(zhǎng)度L和仰角Q有關(guān)，Q可以從～，工作角度在～之間。起重機(jī)可以增大，但當(dāng)幅度小于支腿跨距的一半時(shí)，吊重?zé)o法進(jìn)行。有效幅度A滿足下列公式 （）查表21 A=但有效幅度不宜規(guī)定過(guò)大，因?yàn)橛行Х却?，意味著最大起重量時(shí)的工作幅度也大，吊臂受的力也大。表21起重機(jī)性能起重機(jī)Q(噸)3581216254065100有效幅度【A】米1．00支腿橫向跨距2a（米）工作幅度R（米）起重力矩M（）15426094150250400系列規(guī)定的 起重力矩（）81525406095150250400工作幅度R=LCOS 查表21R=作為輪胎式起重機(jī)基本參數(shù)的起重力矩是指最大額定起重量和相應(yīng)的工作幅度的乘積，起重機(jī)工作時(shí)，不但要求有起重量，還要求有一定的幅度。起重力矩作為比較起重機(jī)起重能力的指標(biāo)比較起重量更合適，更確切。起重機(jī)在使用中不但要滿足起重量要求，還要滿足工作幅度和起升高度的要求。它并不一定等于行駛時(shí)的重量。超出時(shí)應(yīng)設(shè)法改進(jìn)，把自重降到最低值。根據(jù)目前輪胎式起重機(jī)的統(tǒng)計(jì)資料，中小型起重機(jī)的吊鉤速度一般在820m/min左右。起升速度也有以繞入卷筒的單根鋼絲繩速度表示的。實(shí)際上輪胎式起重機(jī)吊鉤速度不是恒定的，鋼絲繩在卷筒上繞的層次不同，單繩速度也在變化。變幅速度是指吊臂在頭部沿水平方向移動(dòng)的速度。本機(jī)起臂時(shí)間為25s，落臂時(shí)間16s。通過(guò)性參數(shù)指輪胎式起重機(jī)正常行駛時(shí)能夠通過(guò)各種道路的能力，不同車(chē)輛有不同的要求：輪胎式起重機(jī)的通過(guò)性幾何參數(shù)基本上接近一般公路車(chē)輛。縱向通過(guò)半徑要小些，由于輪胎式起重機(jī)車(chē)架下載有支腿，故離地面間隙可能變小。輪胎式起重機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑在米左右。輪胎式起重機(jī)在公路行駛狀態(tài)的外形尺寸應(yīng)考慮到道路、洞橋和鐵路運(yùn)輸條件，按國(guó)家規(guī)定：總長(zhǎng)限制在12米以內(nèi)，總高不超過(guò)4米。起重機(jī)的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)裝置（動(dòng)力裝置和傳動(dòng)裝置的總稱）。工程起重機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的要求，主要應(yīng)從起重機(jī)本身的工作特點(diǎn)來(lái)考慮，主要的有以下幾點(diǎn)。此外，對(duì)于需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移作業(yè)場(chǎng)地的工程起重機(jī)，要求有獨(dú)立的動(dòng)力能源裝置。 應(yīng)于指出，要滿足上述工作特點(diǎn)所指出的各項(xiàng)要求，僅僅依靠動(dòng)力裝置本身還不能完全達(dá)到?！獧C(jī)械驅(qū)動(dòng)⑴ 概述在輪胎式起重機(jī)和履帶式起重機(jī)中，內(nèi)燃機(jī)機(jī)械驅(qū)動(dòng)得到廣泛的應(yīng)用，它通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置將內(nèi)燃機(jī)發(fā)出的動(dòng)力傳遞到那個(gè)工作機(jī)構(gòu)上去（簡(jiǎn)稱內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)）。由于不受外能源的牽制，所以起重機(jī)一到達(dá)作業(yè)場(chǎng)地后就可隨時(shí)投入到工作。一般來(lái)說(shuō)，外形尺寸和重量較小。此外，內(nèi)燃機(jī)噪聲、振動(dòng)及污染的問(wèn)題也有待進(jìn)一步解決。柴油機(jī)比汽油機(jī)更具有使用經(jīng)濟(jì)性和工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，所以柴油機(jī)得到廣泛的應(yīng)用。⑵ 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)功率的確定起重機(jī)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)功率可按下述兩種方法確定：①根據(jù)現(xiàn)有的同類型和噸位級(jí)相近的起重機(jī)參數(shù)來(lái)確定所需的功率，然后再核算起重機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求；②根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算最大阻力距，然后確定所需的內(nèi)燃機(jī)功率。外接電源的電力——機(jī)械驅(qū)動(dòng)的方式，在踏式起重機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。電力——機(jī)械驅(qū)動(dòng)比內(nèi)燃——機(jī)械驅(qū)動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)：① 電動(dòng)機(jī)能承受短時(shí)間的較大過(guò)載，而且可以帶載隨時(shí)驅(qū)動(dòng)；② 電動(dòng)機(jī)容易逆轉(zhuǎn)，而且可在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；③ 各機(jī)構(gòu)可由獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，使機(jī)械傳動(dòng)裝置和操縱機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化；④ 操縱方便靈活，維修也比較方便；⑤ 外接電源的驅(qū)動(dòng)，沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)那樣廢氣污染而且噪聲低。但因往往缺乏直流外接電源，并且直流電動(dòng)機(jī)價(jià)格昂貴，所以不便采用普遍采用。⑵ 電力——機(jī)械驅(qū)動(dòng)容量的確定正確選用電動(dòng)機(jī)的容量是很重要的。因?yàn)檫@時(shí)起動(dòng)力矩不足，起動(dòng)過(guò)緩，不能達(dá)到所需要的速度。因此，確定電動(dòng)機(jī)容量的原則是：① 在規(guī)定的工作條件下，電動(dòng)機(jī)的溫升不超過(guò)容許值，即不過(guò)熱。 復(fù)合驅(qū)動(dòng)工程起重機(jī)通常采用的復(fù)合驅(qū)動(dòng)主要有：內(nèi)燃機(jī)——電力驅(qū)動(dòng)；內(nèi)燃機(jī)——液壓驅(qū)動(dòng)。前者是獨(dú)立的動(dòng)力源——內(nèi)燃機(jī)；后者是外接電網(wǎng)電源。直流電和交流電都有采用。因此，直流電動(dòng)機(jī)可以在較大范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速，過(guò)載能力強(qiáng)。但這種驅(qū)動(dòng)形式電器設(shè)備多，它與外接電源的電力驅(qū)動(dòng)比較，由于多了一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)和一臺(tái)發(fā)電機(jī)，因而重量大，價(jià)格昂貴，使起重機(jī)造價(jià)顯著增大。這種驅(qū)動(dòng)形式不僅廣泛應(yīng)用于汽車(chē)起重機(jī)和輪胎起重機(jī)，近年來(lái)也應(yīng)用于履帶起重機(jī)代替以往的內(nèi)燃機(jī)——機(jī)械驅(qū)動(dòng)形式。而應(yīng)用液壓傳動(dòng)，只要通過(guò)高壓油管和中心回轉(zhuǎn)接頭，就可把上車(chē)的動(dòng)力容易而又方便地傳到下車(chē)。隨著液壓技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提高，這些缺點(diǎn)已逐步得到解決。綜上所述，結(jié)合小型起重機(jī)的特點(diǎn)，這次設(shè)計(jì)選用內(nèi)燃機(jī)——液壓驅(qū)動(dòng)。從總的性能上看，可分為：通用汽車(chē)底盤(pán)、專用汽車(chē)底盤(pán)和專用的輪胎底盤(pán)三種見(jiàn)表22。小型的起重機(jī)可在原汽車(chē)地盤(pán)上附加副車(chē)架以支撐上車(chē)結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵?chē)車(chē)架的強(qiáng)度和剛度都滿足不了起重機(jī)在起重時(shí)的要求。專用的汽車(chē)底盤(pán)是按起重機(jī)的要求設(shè)計(jì)的，軸距較大，車(chē)架剛性好。側(cè)置偏頭式駕駛室底盤(pán)的汽車(chē)起重機(jī)可使起重吊臂在行駛狀態(tài)時(shí)放在駕駛室旁側(cè)，使整車(chē)重心大大下降，但駕駛室視野不良，坐人不多。專用輪胎底盤(pán)是專門(mén)為輪胎起重機(jī)設(shè)計(jì)的，為提高輪胎起重機(jī)的機(jī)動(dòng)性，將底盤(pán)設(shè)計(jì)成短軸距，全輪驅(qū)動(dòng)，甚至全輪轉(zhuǎn)向的越野型輪胎底盤(pán)。因此，越野型輪胎底盤(pán)常采用液力變距器和動(dòng)力換擋變速箱等轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，以及液壓轉(zhuǎn)向裝置。表22 起重機(jī)性能項(xiàng)目汽車(chē)起重機(jī)其重量（噸）輪胎起重機(jī)5151640416465100101160840軸荷不大于（噸8101212121217爬坡能力（度）252020151515最小離地間隙（米）0．300．300．30最小轉(zhuǎn)彎半徑（米）7810101121129發(fā)動(dòng)機(jī)功率（千瓦）75130120220160260220280300350120180最高行駛速度（公里／小時(shí)706060505030接近角荷離去角282825222218縱向通過(guò)半徑（米）4基本軸數(shù)23445566823最大輪距（米）23驅(qū)動(dòng)形式4*26*48*410*612*64*4輪胎尺寸122012201224122414241424底盤(pán)寬度（米）起重機(jī)的軸距L的大小直接影響到起重機(jī)的行駛性能、重量和總體布置。底盤(pán)長(zhǎng)度LC是有前懸長(zhǎng)度、后懸長(zhǎng)度和軸距形成。也可用第一軸距L’,第二軸距L”等于輪胎直徑再加上一定間距。輪胎式起重機(jī)的軸距直接影響起重機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑。為使轉(zhuǎn)彎半徑小，從機(jī)動(dòng)性出發(fā)，軸距要取得小些為好。一般中小型汽車(chē)起重機(jī)和后橋往往是復(fù)軸式的多橋，則前橋和后橋之間的軸距就比較大，常在5米以下。米／12001400轉(zhuǎn)／分底盤(pán)重量：7020公斤輪胎式起重機(jī)動(dòng)力裝置的布置有以下幾種方案：一．一臺(tái)電機(jī)布置在下車(chē)；二．一臺(tái)發(fā)電機(jī)布置在上車(chē)；三．兩臺(tái)發(fā)電機(jī)上、下車(chē)各布置一臺(tái)。⑵ 下車(chē)行走機(jī)構(gòu)采用一般通用汽車(chē)的機(jī)械傳動(dòng)或液力機(jī)械傳動(dòng)，下車(chē)行走機(jī)構(gòu)采用一般通用汽車(chē)的機(jī)械傳動(dòng)或液力機(jī)械傳動(dòng)，故發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在下車(chē)較方便，因此傳動(dòng)系易布置，操作易實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)汽車(chē)起重機(jī)時(shí)，有時(shí)往往不是選擇發(fā)動(dòng)機(jī)，而是選擇整個(gè)通用的汽車(chē)底盤(pán)，要根據(jù)起重機(jī)最大額定起重機(jī)重量去選擇相應(yīng)載重量的汽車(chē)底盤(pán)。這種方案，發(fā)動(dòng)機(jī)主要是上車(chē)起重機(jī)構(gòu)。第三種方案在大型的汽車(chē)起重機(jī)中采用得比較廣泛。分析以上三種方案，結(jié)合本次設(shè)計(jì)，輪胎式起重機(jī)的動(dòng)力裝置選用汽車(chē)通用底盤(pán)。起重機(jī)的整體造型主要是根據(jù)其用途和作業(yè)場(chǎng)合。根據(jù)現(xiàn)有方案的優(yōu)缺點(diǎn)，小組人員的研究分析，本著機(jī)動(dòng)靈活、操作方便、實(shí)用可靠的原則，以提高工作作業(yè)效率，我們選用小型汽車(chē)起重機(jī)做為設(shè)計(jì)對(duì)象。⑵ 起重機(jī)作業(yè)部分采用能夠液壓傳動(dòng)，因此結(jié)構(gòu)緊湊，既提高了作業(yè)效率，又?jǐn)U大了作業(yè)范圍。⑷ 用前后H型支腿，四個(gè)支腿可以分別調(diào)平，并在現(xiàn)有12噸汽車(chē)起重機(jī)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加大支腿的跨距，提高了整機(jī)穩(wěn)定性。⑹ 行星齒輪減速器直接裝在起升卷筒內(nèi)，從而獲得非常緊湊的結(jié)構(gòu)，使起升機(jī)構(gòu)能直接布置吊臂尾部。起重機(jī)在行駛過(guò)程中，由于某種原因（如上坡）其前輪（轉(zhuǎn)向輪）對(duì)地面的發(fā)向作用力為零時(shí)，則起重機(jī) 前輪的偏轉(zhuǎn)，不能確定起重機(jī)的行駛方向。當(dāng)后輪對(duì)地面的法向作用力所引起的牽引力為零時(shí)，車(chē)輛失去行駛能力，也破壞了行駛穩(wěn)定性。此時(shí)，可能失穩(wěn)。其作用力在以后輪與地面接觸點(diǎn)O為中心的力矩平衡式表達(dá)如下：圖21上坡行駛圖 （）式中G—機(jī)械總重量； L2—重心離后軸距離當(dāng)Z1=0，則因此可能失去操縱穩(wěn)定的根據(jù)坡度為： （）另外，當(dāng)車(chē)輛下滑力接近于驅(qū)動(dòng)輪上的附著力時(shí)，車(chē)輛就不能上坡，驅(qū)動(dòng)輪開(kāi)始打滑。為了行駛安全起見(jiàn)，設(shè)計(jì)車(chē)輛時(shí)將使，即寧可上不去坡，而不要失去轉(zhuǎn)向控制。觀察上式，能否改變重心離后軸距離L與機(jī)械總重量G來(lái)改善輪胎起重機(jī)的爬坡性能及行駛的穩(wěn)定性。 橫向行駛穩(wěn)定性起重機(jī)在彎道上或直邊上行駛時(shí)受側(cè)向力，諸如離心力、橫向風(fēng)力等。 圖22行駛穩(wěn)定性在車(chē)輛重心下作用有二力，起重機(jī)重力G和離心力，若,則車(chē)向左傾翻的極限條件為（圖22）： （）則就是說(shuō)橫向坡度角不得小于。（汽車(chē)起重機(jī)輪距在2米左右，取2米）這就是橫向行駛穩(wěn)定性的基本條件，式中B是輪距。適當(dāng)增加輪距，可以提高橫行行駛穩(wěn)定性，但增加了車(chē)體外形尺寸，不宜取。 輪胎式起重機(jī)起重 輪胎式起重機(jī)的失穩(wěn)輪胎式起重機(jī)在起重作業(yè)時(shí)，由于起吊過(guò)重的重物，操縱失誤引起的過(guò)大慣性、支承面的沉陷或過(guò)大風(fēng)力等原因，起重機(jī)往往突然喪失穩(wěn)定甚至傾翻肇事。往往在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)件和其零件強(qiáng)度還足夠能承受外來(lái)載荷時(shí)，起重機(jī)由于自重不夠而失去穩(wěn)定。因此，起重機(jī)在設(shè)計(jì)要選取適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。最危險(xiǎn)的傾翻線是在該工況下整個(gè)重量的重心離該傾翻線垂直距離最短的那一邊。所以，在考慮起重機(jī)穩(wěn)定時(shí)，以吊臂位在正側(cè)方的工況為基準(zhǔn)，在這個(gè)工況下起重機(jī)必須保證最低的穩(wěn)定性。而表示起重機(jī)穩(wěn)定性的穩(wěn)定安全系數(shù)是位在傾翻線內(nèi)側(cè)的穩(wěn)定力矩和為在外側(cè)的穩(wěn)定力矩之比： （）圖23吊臨界起重量當(dāng)K=1時(shí)，即為臨界狀態(tài)。 —吊臂自重，=17750Kg —起重機(jī)的重心距回轉(zhuǎn)中心的距離，r=； —為上車(chē)其它部分重量和其重心到回轉(zhuǎn)中心距離，取米； —起重機(jī)底盤(pán)不回轉(zhuǎn)部分重量，=7020kg； —配重及其垂心到回轉(zhuǎn)中心距離，=1181kg，=； —支腿橫向距離， =則 所以起重機(jī)穩(wěn)定。在計(jì)算起重機(jī)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系數(shù)時(shí)，把起重機(jī)的傾斜、回轉(zhuǎn)離心力、起升慣性力和風(fēng)力考慮進(jìn)去，動(dòng)態(tài)起重穩(wěn)定系數(shù)為（圖24）：圖24動(dòng)態(tài)起重穩(wěn)定系數(shù) 式中—自重的重心高度；—起重機(jī)的傾斜角度，在用支腿時(shí)肉眼找平，一般控制在左右，不用支腿時(shí)為；（H+b）—吊臂頭部離地高度；；—重物離地高度；和—重物吊升速度和起動(dòng)時(shí)間；—重物加速度；和—作用在起重機(jī)上和重物上的風(fēng)力合力；—風(fēng)力作用點(diǎn)的高度；—回轉(zhuǎn)速度。在考慮到傾斜的影響和非工作時(shí)風(fēng)力作用，自身的穩(wěn)定系數(shù)也可以由下式求得： （）式中—自重合力G回轉(zhuǎn)中心距離，L=；—合力G的重心高度，h=；—傾斜角度（?。?；—作用在機(jī)本身上的風(fēng)力（以九級(jí)風(fēng)計(jì)算）；—風(fēng)力作用點(diǎn)高度，2米；；—標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓值，表31為10；—風(fēng)載體型系數(shù)，；—吊重有效迎風(fēng)面積， 查[1]為6；—起重機(jī)各部分有效迎風(fēng)面積，A=；—起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的充滿系數(shù)，即結(jié)構(gòu)的凈面積與結(jié)構(gòu)輪廓面積之比：=；將各數(shù)代入=所以起重機(jī)自身穩(wěn)定。）、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮的系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)中輪胎式起重機(jī)