【正文】 計(jì)時(shí)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。但當(dāng)液壓缸驅(qū)動(dòng)質(zhì)量較大的工作機(jī)構(gòu)作快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防比活塞在行程終點(diǎn)處與缸蓋或缸底碰撞產(chǎn)生沖擊和噪聲，甚至造成液壓缸、油管和閥類元件損壞，常在液壓缸內(nèi)設(shè)有緩沖裝置。通常取(d＝~)。因此在設(shè)計(jì)和安裝液壓缸時(shí)，要保證能及時(shí)排出殘留在缸內(nèi)的空氣。對(duì)于大型雙作用液壓缸，排氣結(jié)構(gòu)設(shè)置在往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程終點(diǎn)附近；對(duì)于單作用液壓缸設(shè)置在靠近缸蓋的位置。三鉸點(diǎn)布置的合理與否，對(duì)總體設(shè)計(jì)影響很大。設(shè)r為動(dòng)搖桿OB的長(zhǎng)度，d為機(jī)架OA長(zhǎng)度，L為AB長(zhǎng)度，為搖桿OB的擺角，為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)角，符號(hào)角碼1和2分別表示機(jī)構(gòu)處于初始位置和終止位置，=現(xiàn)取18176。設(shè)機(jī)架為單位長(zhǎng)，, , ==為油缸伸長(zhǎng)系數(shù)。把和代入上式得=、=、= 把=/3(見(jiàn)下文)，=，代入上式=()/d=，d=947mmOA=d=947mm 、AB= =1828 mm、AB180。分別取為1800mm、2800mm。 。OA、176。這時(shí)根據(jù)所得的值可以計(jì)算得，+∠AOB=90176。 變幅油缸受力分析圖作業(yè)幅度為R=，起吊額定重量Q時(shí)，對(duì)起點(diǎn)O取矩=0（略去鋼絲繩的重量），即[18] FL－Q（R+E）—Cos=0 （43）式中F為油缸推力，為吊臂與水平線之夾角（=176。鉸點(diǎn)B的確定由B（，）決定。鉸點(diǎn)O至回轉(zhuǎn)中心的距離為E，~3m之間[18]。F =(Q（R+E）+)/L =（8（+）+1015%）/ =105N 變幅油缸主要幾何計(jì)算液壓缸主要幾何尺寸，包括液壓缸的內(nèi)徑，活塞桿直徑，導(dǎo)向套尺寸和液壓缸行程等。 AL = （45） = ==200mm查標(biāo)準(zhǔn)，將內(nèi)徑圓整為200 mm。查閱機(jī)械手冊(cè)[19] ==200mm=140mm 由材料力學(xué)理論知，受壓細(xì)長(zhǎng)桿，當(dāng)載荷力接近某一臨界值時(shí)，桿將推動(dòng)原有平衡而產(chǎn)生縱向彎曲，且其撓度值隨壓縮載荷的嗇而急劇增大，以至屈曲破壞[3]。計(jì)算臨界壓力，現(xiàn)采用等截面計(jì)算法。依據(jù)液壓缸的最短和最長(zhǎng)長(zhǎng)度分別為1800mm和2800mm，為了簡(jiǎn)化工藝和降低成本，采用標(biāo)準(zhǔn)系列查文獻(xiàn)[3]表44 液壓過(guò)活塞行程系列(摘自GB／T 2349——1980)選取行程為s=1000mm。 通過(guò)文獻(xiàn)[19]查的工程機(jī)械缸筒外徑為245mm，液壓缸體材料為45號(hào)無(wú)縫鋼管。此缸設(shè)計(jì)為平形缸底[1] h= AL (411)缸底材料選用的材料為45鋼（GB/T6991999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度為600MPa，屈服強(qiáng)度為355MPa，伸長(zhǎng)率為16％，斷面收縮率為40％，沖擊功為39J[14]），]為缸底材料的許用應(yīng)力，為600 MPa。 液壓缸基本尺寸示意圖35杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第5章 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)車(chē)載式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)是其主要工作部分，來(lái)起降負(fù)載的平臺(tái)。下圖為一般起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)示意（）。原動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，使繞過(guò)滑輪組的鋼絲繩繞進(jìn)卷筒或由卷筒放出，從而使吊鉤和重物以—定的速度作垂直升降運(yùn)動(dòng)[8]。 目前我國(guó)汽車(chē)起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)還不能完全適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的需要，絕大多數(shù)老產(chǎn)品主要采用下列二種結(jié)構(gòu)形式[4]：一、單卷筒其構(gòu)造形式如圖1所示，動(dòng)力從液壓馬達(dá)1，通過(guò)聯(lián)軸器2 減速器4傳到卷筒5。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，應(yīng)用較普遍。1．液壓馬達(dá) 2．聯(lián)軸器 3．剎車(chē) 4．減速粒 5．卷筒 單卷筒起升機(jī)構(gòu) 二、雙卷筒其結(jié)構(gòu)形式如圖2所示，液壓馬達(dá)1，通過(guò)減速箱2和內(nèi)漲離合器5，分別把動(dòng)力傳到主副卷筒4上。如果按照這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一個(gè)馬達(dá)可以同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)卷筒，但是其離合器、減速器的體積和重量就太大了，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求也大大提高。1一驅(qū)動(dòng)裝置，2一減速器，3一制動(dòng)器，4一卷簡(jiǎn)，5一離合器 雙卷筒起升機(jī)構(gòu)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)新型汽車(chē)起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)越來(lái)越廣泛地采用了各種形式的行星傳動(dòng)，這是因?yàn)樾行莻鲃?dòng)具有傳動(dòng)比大、承載能力大、效率高、體積小等優(yōu)點(diǎn)。QY8為小型起重機(jī)，只需單個(gè)吊鉤、單個(gè)卷筒，現(xiàn)選擇行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。這種方式來(lái)調(diào)速方便可靠，而且調(diào)速的時(shí)候系統(tǒng)穩(wěn)定，調(diào)速的范圍也很大，并且可以做到微控。因此，為了提高起升機(jī)構(gòu)的工作效率。在系統(tǒng)中采用液壓馬達(dá)串、并聯(lián)供油的方法進(jìn)行調(diào)速。此外，當(dāng)起重機(jī)的起升高度較大時(shí)，為了進(jìn)一步提高空鉤或輕載時(shí)的下降速度，在起升機(jī)構(gòu)上往往設(shè)置重力下降裝置，即在起升卷筒與傳動(dòng)軸間裝有離合器，有液壓系統(tǒng)保證空鉤和載荷的重力下降時(shí)，打開(kāi)離合器及制動(dòng)器使起升卷筒與液壓馬達(dá)脫開(kāi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則空鉤或重物在重力作用下，以較高的速度下降[5]。根據(jù)各機(jī)構(gòu)的速度和功率的要求進(jìn)行供油。起升用一號(hào)泵供油。起升輕載及空載時(shí)，二號(hào)泵與一號(hào)泵可以合流供給起升機(jī)構(gòu)，提高起升速度，擴(kuò)大調(diào)速范圍。 調(diào)速回路 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證滿足起重機(jī)的主要工作性能，要合理選擇機(jī)構(gòu)形式，要使機(jī)構(gòu)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自重輕和維修保養(yǎng)方便等。它可以是鍛鋼制造的，也可以是鋼鉚制的，但不能采用鍛造吊鉤。QY8汽車(chē)起重機(jī)根據(jù)其額定起重量8T，對(duì)于8噸汽車(chē)起重機(jī)，屬于小起重量起重機(jī)，采用單鉤，使用方便，查閱文獻(xiàn)[8]表342（）單鉤尺寸選擇釣號(hào)為5號(hào)機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為M4起重量為8噸起重量吊鉤。起升機(jī)構(gòu)中通常采用的是滑輪組結(jié)構(gòu)。當(dāng)起重量一定時(shí)，選擇大的倍率可以降低鋼絲繩中拉應(yīng)力，從而使滑輪和卷筒尺寸減小，使結(jié)構(gòu)尺寸更加緊湊。通常起升機(jī)構(gòu)的倍率與額定起重量有一定關(guān)系。 （3）起重鋼絲繩根據(jù)起升機(jī)構(gòu)最大靜載荷選擇鋼絲繩[8]。選擇系數(shù)c與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別有關(guān)，按表選取工作級(jí)別M4，則安全系數(shù)n=[8]。 （4）鋼絲繩用楔形接頭選擇根據(jù)鋼絲繩直徑d=14mm查得楔形接頭公稱尺寸為14mm，其結(jié)構(gòu)尺寸B、D、H、R參考表格（GB 5973—86）[16]。而兩滑輪受力是不相等的。因此在選配滑輪組時(shí)，下滑輪應(yīng)按其載荷重量來(lái)選取，上滑輪則要根據(jù)載荷重量、跑繩拉力、下滑輪和繩索重的和來(lái)選取。 (53) ，當(dāng)起重機(jī)最大起升高度H=21m時(shí)（具 有三節(jié)主起重臂，主臂全伸時(shí)，起升高度可達(dá)17米（最長(zhǎng)主臂加副臂可達(dá)到21 米）），滑輪組倍率a=6時(shí)，所需卷筒繞繩量為[8]： 式中： —鋼絲繩固定在卷筒上的安全圈數(shù)，?。荆?3； —卷筒計(jì)算直徑，； S—吊臂最大伸縮行程。按照卷筒的外形可有圓柱形與圓錐形之分。在某些特殊情況下，如在變幅機(jī)構(gòu)中鋼絲繩對(duì)卷筒的拉力變化范圍較大，或者為了保證變幅時(shí)物品高度位置不變時(shí)，也可以考慮采用圓錐形卷筒。 卷筒尺寸的確定 （1）在超重、卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)中，通常采用圓柱形卷筒，它可以做成整體鑄造的、焊接的或組合的等三種型式。鑄造卷筒由于結(jié)構(gòu)笨重、清砂困難，目前應(yīng)用逐漸減少。因?yàn)榫硗采a(chǎn)是焊接生產(chǎn)，因此可以不使用木模。 目前在起重機(jī)械中應(yīng)用最多的廣是組合式卷筒()。卷筒的端蓋也可以選擇用鑄造或焊接的結(jié)構(gòu)。 組合式卷筒 查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)資料，對(duì)于8T汽車(chē)起重機(jī)，采用組合式鑄造卷筒，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)（），材質(zhì)為HT200，抗拉強(qiáng)度為=195 MPa（起重機(jī)用灰鑄鋼GB9439—88），抗壓強(qiáng)度bc=700 MPa。卷筒尺寸的計(jì)算公式見(jiàn)式D1min=hd，[8]。 系數(shù)h機(jī)構(gòu)工作級(jí)別卷筒h1卷筒h2機(jī)構(gòu)工作級(jí)別卷筒h1卷筒h2M1—M3M4M5141618161820M6M7M820252528注：，h值應(yīng)按比機(jī)構(gòu)工作級(jí)別高一級(jí)的值選取[8]； ，建議取h1=16及h2=18，與工作級(jí)別無(wú)關(guān)[8]。D1min是計(jì)算所允許的最小值，不能再小。故卷筒分單層繞有槽卷筒和多層繞光面卷筒。其長(zhǎng)度按下式計(jì)算（） 設(shè)多層卷筒的各層直徑分別用DDD3……Dn表示，總共n層，每層為Z圈，則卷筒的總繞繩量L為[8]：已知： (54) …… 代入上公式得： 式中 H—起重機(jī)最大起升高度。 (55) 已知機(jī)構(gòu)所需的繞繩量為：將代入公式得：則多層繞卷筒長(zhǎng)度為： 。（3）卷筒邊緣直徑卷筒邊緣直徑即卷筒端側(cè)板直徑，對(duì)于多層纏繞，位防止鋼絲繩脫落，端側(cè)板直徑應(yīng)大于鋼絲繩最外層繩圈直徑，端側(cè)板直徑用下式計(jì)算[8]： (56) 式中：——最外層鋼絲繩繩芯直徑，由下式確定：。 則＝355＋（24－1）14＝453（mm） 453＋414＝509（mm）卷筒纏繞層數(shù)計(jì)算公式：式中 ——為保證鋼絲繩不越出擋板外緣的安全高度（mm）。?。?＝214＝28(mm)則由（a）可得：求得 4214+355+228=523（mm）綜上考慮，?。?20（mm）卷筒在鋼絲繩的拉力作用下，產(chǎn)生壓縮、彎曲和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，其中壓縮應(yīng)力最大，當(dāng)L≤3D時(shí)，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力不超過(guò)壓縮應(yīng)力的10%~15%，只計(jì)算壓應(yīng)力即可，當(dāng)L≥3D時(shí)，要考慮彎曲應(yīng)力；對(duì)尺寸較大，壁厚較薄的卷筒還須對(duì)筒壁進(jìn)行抗壓穩(wěn)定性計(jì)算[8]。鋼絲繩拉力減少，一般取=； ——多層卷繞系數(shù)。計(jì)算彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力 式中： —換算力矩，—彎矩， （為鋼絲繩最大靜拉力、為卷筒計(jì)算長(zhǎng)度）；—扭矩， ； —卷筒斷面抗彎模數(shù)； —卷筒名義直徑； —卷筒壁厚，對(duì)于鑄造鋼筒按照經(jīng)驗(yàn)公式有 ，取；—卷筒內(nèi)徑。即設(shè)計(jì)合理。即設(shè)計(jì)合理。一般認(rèn)為：對(duì)卷筒直徑大于1200mm，容繩寬度大于卷筒直徑兩倍的大尺寸卷筒，應(yīng)進(jìn)行卷筒壁的穩(wěn)定性驗(yàn)算[8]。對(duì)鋼卷筒：——卷筒壁單位壓力 ——卷筒壁厚（14mm）；——卷筒直徑（355mm）；——鋼絲繩最大靜拉力（15000N）；p——鋼絲繩節(jié)距17mm；——鋼絲繩直徑（14mm）。 制動(dòng)器在習(xí)慣上，叫作閘。它在卷?yè)P(yáng)帆上的削動(dòng)功能為：(1)使重物可靠地停止在所需要的位置；(2)除了在荷重狀態(tài)下起剎車(chē)作用外，還能調(diào)整物體的下降速度；(3)用止動(dòng)棘輪制動(dòng)，防止卷?yè)P(yáng)帆工作時(shí)例轉(zhuǎn)。即本系統(tǒng)不設(shè)計(jì)離合器。制動(dòng)器安全系數(shù)：(1)一般起升機(jī)構(gòu)：。 (3)吊運(yùn)液態(tài)金屬和危險(xiǎn)品的起升機(jī)構(gòu)：裝有兩個(gè)支持制動(dòng)器時(shí)，每個(gè)的制動(dòng)安全系數(shù)不低于1．25，對(duì)于兩套彼此有剛性聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)裝置，每套裝置有兩個(gè)支持制動(dòng)器時(shí)，[8]。 無(wú)特殊要求時(shí)。在與控制制動(dòng)并用時(shí)，支持制動(dòng)器的最低制動(dòng)安全系數(shù)仍應(yīng)滿足上述要求。 全盤(pán)式制動(dòng)器所需的制動(dòng)軸向力可由下式計(jì)算確定[12] (59) 式中： 一 制動(dòng)力矩(N其值隨的增加而減小。摩擦面的單位壓力，對(duì)摩族面數(shù)少的盤(pán)式制動(dòng)器，可認(rèn)為每對(duì)摩擦面上的比壓相等；摩擦面對(duì)數(shù)增多時(shí)，距離加壓圓盤(pán)最近的摩擦面的比壓力為最大[12]。 許用壓力摩擦材料 [P] （N/cm2）無(wú)潤(rùn)滑干油潤(rùn)滑油槽潤(rùn)滑金屬對(duì)金屬20~4030~5060~120織戎的摩擦材料對(duì)金屬20~4040~8060~120壓制的摩擦材料對(duì)金屬40~8050~120100~200盤(pán)式制動(dòng)器松閘時(shí)，松閘器使加壓圓盤(pán)在鈾向的退距稱力松閘行程,松閘時(shí)，各圓盤(pán)摩擦面之間無(wú)軸向壓力作用，圓盤(pán)和摩擦襯墊在自身彈性復(fù)原力的作用下，各摩擦面間脫離緊密接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)可以隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)[12]。 上述值當(dāng)摩擦面無(wú)潤(rùn)滑時(shí)取大值，油槽潤(rùn)滑時(shí)取小值。 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置減速器選擇及傳動(dòng)比的驗(yàn)算起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比是根據(jù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速確定。因此設(shè)計(jì)合理。雙泵分合流開(kāi)式系統(tǒng)采用了雙泵單馬達(dá)、分合流油路的新設(shè)計(jì)，可以根據(jù)各機(jī)構(gòu)的不同速度和功率的要求對(duì)雙泵進(jìn)行分流與合流。變幅液壓缸所采用的方式是焊接加螺栓組連接，具有良好的密封性，便于安裝和維護(hù)，而且結(jié)構(gòu)經(jīng)湊。起升機(jī)構(gòu)參照現(xiàn)在較先進(jìn)的結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)。卷?yè)P(yáng)減速機(jī)采用結(jié)構(gòu)更為緊湊行星齒輪減速機(jī)。當(dāng)然，作為一個(gè)本科生，所接觸的科學(xué)技術(shù)還非常有限，在本課題的設(shè)計(jì)中依然有許多不足需要改進(jìn)。 同時(shí)也沒(méi)有對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做仿真實(shí)驗(yàn)，不恩能夠得出真實(shí)的數(shù)據(jù)，為接下的設(shè)計(jì)做鋪墊。在生產(chǎn)應(yīng)用中具有非常好的前景。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比有了很大的改進(jìn)，特別是在標(biāo)準(zhǔn)化與通用化方面都有了較大進(jìn)步，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。致 謝大學(xué)最后的課程，畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)近6個(gè)月，終于到了答辯的時(shí)候。機(jī)械類本科的畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求比較嚴(yán)格，而且需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌龊拖到y(tǒng)規(guī)范的計(jì)算，這設(shè)計(jì)量對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是有點(diǎn)大的，如若沒(méi)有導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，我想我可能未必完的成相關(guān)任務(wù)。我的設(shè)計(jì)題目是《車(chē)載式起重機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》,這是張老師和李老師所研究的相關(guān)領(lǐng)域。在此特向老師致以真誠(chéng)感謝！同時(shí)也感謝評(píng)閱我設(shè)計(jì)的各位答辯組老師，感謝各位老師的指導(dǎo)