液壓起重機(jī)變幅系統(tǒng)設(shè)計(jì)_學(xué)士學(xué)位論文-閱讀頁(yè)
2025-06-22 01:09本頁(yè)面
【正文】 馬尼托瓦克公司始創(chuàng)于 1902 年 ,主要生產(chǎn)重型履帶吊和輪胎起重機(jī)。該公司的產(chǎn)品由于具有先進(jìn)的技術(shù)含量 ,其使用性能以及可靠度都很高 ,特別是其底盤(pán)和全路面等關(guān)鍵技術(shù)在歐洲處于領(lǐng)先地位 ,產(chǎn)品的主要用戶(hù)分布在亞洲地區(qū)和美洲地區(qū)。 日本 的起重機(jī)技術(shù)也比較成熟 ,其可以生產(chǎn)輪胎起重機(jī)、履帶起重機(jī)和汽車(chē)起重機(jī)等多種機(jī)型 ,銷(xiāo)量最好的是越野輪胎起重機(jī) ,其次便是汽車(chē)起重機(jī)。上車(chē)液壓系統(tǒng)采用中高壓多聯(lián)齒輪泵 ,下車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)幾乎全應(yīng)用汽車(chē)的通用配套件。液壓缸的布置形式有三種， 分別是前傾式、后傾式和后拉式三種。其缺點(diǎn)是：變幅液壓缸行程長(zhǎng)，吊臂下方有效空間小，小幅度起吊大體積重物不方便。后拉式變幅液壓缸布置在吊臂后方。但后拉式在提升吊臂時(shí)，液壓缸只能是小腔進(jìn)油 ，推力小，所以只能用在小型輪胎式起重機(jī)上 [7]。 圖 21 前傾式變幅機(jī)構(gòu) 前傾式變幅機(jī)構(gòu)因液壓缸前傾，其對(duì)動(dòng)臂作用力臂較長(zhǎng)，變幅缸的推力可以較小些，故缸徑較小。但也有液壓缸行程較長(zhǎng)，臂下方空間較小的缺點(diǎn)。前傾式變幅機(jī)構(gòu)可以采用一個(gè)油缸也可采用兩個(gè)油缸。液壓缸采學(xué)士學(xué)位論文 9 用雙作用液壓缸 [7]。變幅缸的內(nèi)漏和外漏會(huì)使工作幅度變大而造成重大事故。因此，在此機(jī)構(gòu)中必須設(shè)置限速裝置。平衡閥不僅能防止超速下行，也能保證整個(gè)下降過(guò)程為勻速過(guò)程 [6]。在變幅機(jī)構(gòu)工作時(shí)，平衡閥又能具有良好的密封性 [6]。三鉸點(diǎn)布置是否合理，對(duì)總體設(shè)計(jì)影響較大。 學(xué)士學(xué)位論文 10 三鉸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)和受力要求 三鉸點(diǎn)可簡(jiǎn)化如圖 23 所示的液壓缸機(jī)構(gòu)，其 中 OB 為機(jī)架（起重機(jī)上的轉(zhuǎn)臺(tái)）、 OA 為搖桿（起重機(jī)上的臂架）、液壓缸缸筒與機(jī)架鉸接于 B點(diǎn)、液壓缸缸桿與連架桿鉸接于 A 點(diǎn)、 Φ 為搖桿 OA 的擺角， Φ 小于90176。 γ 是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)角。臂架尾鉸點(diǎn) O 至回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)之距 E 值的確定，對(duì)整機(jī)外形尺寸造型總重，起重性能以及變幅液壓缸受力，各橋荷分配和主要性能參數(shù)等均有很大影響， E 值大，可使上車(chē) 重心后移，減小起重機(jī)行駛狀態(tài)下的前橋軸荷，但同時(shí)降低工作時(shí)的幅度影響起重作業(yè)工作半徑， E 值取值范圍為~；臂架尾架鉸點(diǎn) O 至地面的距離受整機(jī)高度限制，其值大，整車(chē)重心提高，影響行駛穩(wěn)定性，一般在 2~3m。 臂架油缸鉸點(diǎn)位置確定 如圖 24 變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn)，把變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn)的集合 關(guān)系簡(jiǎn)化為三角形 OAB，此三角形隨著變幅油缸的伸長(zhǎng)和縮短而變化。此時(shí)三角形 OAB 為初始三角形， OA， OB 夾角 α0 為初始角。 圖 25 變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡 (1)鉸點(diǎn)幾何位置的計(jì)算 在三鉸點(diǎn)中， A（ XA， YA）點(diǎn)橫坐標(biāo) XA，絕對(duì)值在 ~，可取；縱坐標(biāo) YA，由吊臂結(jié)構(gòu)尺寸、變幅液壓缸缸桿鉸點(diǎn)外邊緣尺寸決定，根據(jù)實(shí)際安裝 形式可取 YA=。~80176。 當(dāng)?shù)醣劢嵌茸畲鬄?80176。 (2)初始位置安裝長(zhǎng)度 ABmin α=αmin=20176。 將數(shù)據(jù)代入公式（ 23）得 ABmax=4225mm (4)變幅油缸行程 H m a x m i n4225 2617 1608m mH AB AB??? ? ? 本章 小 結(jié) 本章主要是確定變幅系統(tǒng)和 變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn) ，然后對(duì)三鉸點(diǎn)的受力進(jìn)行分析，根據(jù)已知 的數(shù)據(jù)，計(jì)算出液壓缸的安裝長(zhǎng)度和最大變幅長(zhǎng)度，從而算出變幅油缸的行程。 (23)學(xué)士學(xué)位論文 13 第 3章 變幅液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 液壓缸的定義和組成 液壓缸又稱(chēng)油缸，其作用類(lèi)似液壓馬達(dá)，它將液壓系統(tǒng)提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，與液壓馬達(dá)不同的是，液壓缸用來(lái)實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)角行程不超過(guò) 360 度的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生預(yù)定的推（拉）力。 起重機(jī)變幅油缸推力計(jì)算 受力分析如圖 31 所示 圖 31 受力分析圖 設(shè) O 點(diǎn)為原點(diǎn)，則變幅油缸推力為 學(xué)士學(xué)位論文 14 12bG e G eF e? ? ?? 式中 F為變幅油缸推力， e 為油缸力矩的作用力臂， e1為臂桿重心力矩作用距離， e2為載荷有效作用力臂， G為最大載重量， Gb 為臂桿自重。由于此次采用兩個(gè)液壓 缸，所以每個(gè)液壓缸的推力 /2FF?? 即 431 .1 5 10 N mF ? ? ? ? 液壓缸的基本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 起重機(jī)工作負(fù)載高，為了使機(jī)械的結(jié)構(gòu)緊湊、輕便，一般都采用高壓或中壓系統(tǒng)，所以在本次設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際工作的需求，液壓系統(tǒng)的壓力為16MPa。由于在變幅過(guò)程中，伸縮臂桿上的負(fù)載很大，所以威力是臂桿的變幅能夠平穩(wěn)的變化，并較大的沖擊，則要再變幅 液壓回路中裝有平衡閥，時(shí)期能夠保證在有負(fù)載的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)快速提升，緩慢下降。 內(nèi)徑 D 的計(jì)算 根據(jù)液壓缸負(fù)載力 F 和工作壓力 P 確定 4FD P? ?? 式中 F? 為一個(gè)變幅油缸的推力， P 為變幅油缸工作壓力，本次設(shè)計(jì)取16MPa，將數(shù)據(jù)代入公式中可得 D=158mm。 活塞桿直徑 d 的計(jì)算 活塞桿直徑 d 一般按液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比 φ 計(jì)算， (31)(32)學(xué)士學(xué)位論文 15 1dD???? 式中 D為液壓缸直徑 160mm， φ 往復(fù)運(yùn)動(dòng)比參見(jiàn)表 32 選取 φ= 表 32 速度比 φ 選擇 壓力 MPa ≤10 ~20 ≥20 速度比 φ 2 將數(shù)據(jù)代入公式（ 33）中得 d≥，根據(jù)表 43 活塞桿直徑尺寸系列選取 d=90mm。 再已知 σb 為材料的抗拉強(qiáng)度為 600MPa， n 為安全系數(shù)，一般取~ 之間，這里取 n=，代入公式（ 35）可得 [σ]=240MPa。 液壓缸缸筒 液壓缸筒與端蓋的連接 缸筒的結(jié)構(gòu)和端蓋的連接形式、液壓缸的用途、工作壓力、使用環(huán)境以及安裝要求等因素有關(guān)。前端蓋將液壓缸的活塞桿腔密封并起著為活(33)(34)(35)學(xué)士學(xué)位論文 16 (36)塞桿導(dǎo)向、防塵和密封的作用。 常用的端蓋與缸筒的連接形式有拉桿、法蘭、焊接、外螺紋、外卡環(huán)、內(nèi)螺紋、內(nèi)卡環(huán)、和擋圈等八種連接方式。前端蓋采用外螺紋連接形式，其體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊易于拆裝，但缸筒端部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 缸筒壁厚 δ 的計(jì)算 當(dāng) δ/D≤ 時(shí)（可按薄壁缸的缸筒的使用計(jì)算式） ? ?max2pD? ?? 當(dāng) δ/D=~ 時(shí) 許用 壓力
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1