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汽车起重机式工程机械产品中重要组成部分，它由于机动性好而被广泛应用于矿山、建筑、港口、油田等领域。主要由变幅机构、伸缩机构、起升机构、回转机构、支腿机构组成。
本文讲述了QY-20汽车起重机液压系统的设计。首先，通过对汽车起重机总体构成及工作原理进行分析，在此分析基础上提出了提液压系统各功能回路的设计方案，并把各回路组合后得出了液压系统原理图；接着，设计并选择了液压系统各液压元件并进行了相应计算；然后，对主要执行机构-液压缸进行了设计与强度校核；最后，通过AutoCAD制图软件绘制了本QY-20汽车起重机液压系统原理图的非标零件装配图及主要零件图。
通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：液压与气动传动、机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了起重机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。
关键字：起重机，起升，支腿，变幅，回转
Abstract
As an important part of automobile crane engineering machinery products, it is widely used in mining, construction, port, oil field and other fields because of its good maneuverability. Mainly consists of variable amplitude mechanism, telescopic mechanism, lifting mechanism, rotating mechanism and supporting leg mechanism.
This paper describes the design of hydraulic system of QY-20 truck crane. First of all, based on truck crane overall composition and working principle analysis, this analysis based on the proposed design scheme of hydraulic system and the function of the loop and to each circuit combination obtains the principle diagram of hydraulic system; then, design and selection of hydraulic system and the hydraulic pressure component and the corresponding calculation; then, on the main actuator hydraulic cylinders were design and strength check. Finally, through the AutoCAD drawing software drawn the QY-20 truck crane hydraulic system principle diagram of non-standard parts assembly drawing and main parts figure.
Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: hydraulic and gas dynamic transmission, mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing; master the design method of hoisting machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software, for future work in life is of great significance.
Key words: Crane, Lifting, Supporting legs, Amplitude, Rotation
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外汽车起重机发展现状 1
1.2.1国内发展现状 1
1.2.2国外发展现状 2
1.3汽车起重机的类型 2
1.4汽车起重机对液压系统的要求 3
1.5主要内容 3
第2章 总体分析 5
2.1设计要求 5
2.1.1功能要求 5
2.1.2主要技术参数要求 5
2.2结构及功能分析 5
2.3工况分析 7
2.3.1运动分析 7
2.3.2动力分析 8
2.3.3负载分析 9
第3章 液压系统设计 10
3.1额定压力的确定 10
3.2基本回路设计 10
3.2.1支腿机构回路的设计 10
3.2.2起升机构回路的设计 11
3.2.3变幅机构回路的设计 11
3.2.4伸缩机构回路的设计 12
3.2.5回转机构回路的设计 12
3.3液压系统原理图 13
第4章 液压元件的设计与选择 14
4.1 液压马达和液压泵的选择 14
4.1.1卷扬马达的选择 14
4.1.2回转马达的选择 14
4.1.3泵的选择 15
4.2液压阀的选择 16
4.3液压辅助元件选择 17
4.3.1液压油的选择 17
4.3.2滤油器的选择 17
4.3.3压力表的选择 17
4.3.4阀类元件的选择 17
4.4液压油箱的设计 18
4.5液压油管设计 19
4.5.1油管通径的计算 19
4.5.2壁厚的计算 20
4.6液压系统的验算 21
4.6.1 压力损失的验算 21
4.6.2发热温升的验算 22
第5章 液压缸的设计 24
5.1支腿液压缸的设计 24
5.1.1支腿垂直液压缸 24
5.1.2支腿水平液压缸 27
5.2变幅液压缸的计算 28
5.3伸缩液压缸的计算 29
总 结 31
参考文献 32
致 谢 33
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
汽车起重机式工程机械产品中重要组成部分，它由于机动性好而被广泛应用于矿山、建筑、港口、油田等领域。在国内市场上，随着国家扩大内需政策的推动，投资的提高，个体和私营用火的壮大，2001年产品销量达5208台，销售收入为20.85亿元，2002年产品销量达8000台，销售收入接近30亿元；在国际市场上，仅北美、欧洲市场年销售额就达54亿美元，可以说市场巨大。
汽车起重机的液压系统起着驱动和控制汽车起重机各机构动作的作用。其性能好坏对起重机有着十分重要的影响。目前，我国生产汽车起重机的厂家较多，品种也很杂，不同的厂家和不同的品种，其液压系统和液压元件都不一致，给生产、使用及维修带来很多麻烦，同时其性能也较低，不适于现代智能高效小型汽车起重机发展的需要。为此对传统汽车起重机的液压系统进行研究非常重要。
1.2 国内外汽车起重机发展现状
1.2.1国内发展现状
自1979年开始，我国采用进口汽车底盘和关键液压件自行设计生产出了6t、20t液压汽车起重机之后，国内一些起重机生产厂家采用集贸结合方式，分别引进日本多田野、加藤、美国格鲁夫和德国利勃海尔、克虏伯的起重机产品技术，以合作生产的方式相机制造出25t、35t、45t、50t、80t、125t 汽车起重机和25t越野轮胎起重机以及32t、50t、70t全路面起重机。这些企业经过多年来对引进技术的消化、吸收、移植，使国产汽车起重机某些新产品的性能水平达到了国际80年代初的水平，产品产量也逐年有所提高。
由于受客观条件的限制，当年的技术引进主要着重体现在技术软件的引进（如产品、图纸、工艺等），而没有引进全套的现金加工设备，没有与相关的配套件的引进同时进行，因此国内长时间不能提供高质量、高性能的基础配套件（如液压元件（如液压元件，电子元件等），到了90年代我国汽车起重机的技术水平与世界先进水平相比曾一度缩小的差距又拉大了。
当前，国内汽车起重机厂自行设计的产品技术水平大多还相当于国际70年代初、中期水平，只有少数产品在吸收国外先进技术基础上，经过更新换代达到了80年代初的水平。随着国家经济建设的蓬勃发展，国家重点工程项目建设等纷纷上马，一些大型关键工程一般都采用国际公开招标方式采购机械设备。国外新型汽车起重机和二手设备因此大量进入中国市场，使国内用户对国外起重机性能，作业可靠性、效率等方面有了较深入的了解，从而也认识到国产起重机无论在制造质量、外观造型方面，更主要的是在技术性能（可靠性与安全性、工作效率以及操作方便性、舒适性等）方面与国外汽车起重机差距较大。国内不少用户为了达到作业高效率以确保工期按时完成，宁可花较多的钱购买进口起重机或购买国外二手起重机。这种形式下，国产汽车起重机当然面临很大的冲击和压力。
1.2.2国外发展现状
汽车起重机最初是以诞生于1869年的蒸汽轨道式起重机发展而来的，经历了轨道式、实心轮胎式、充气轮胎式的发展变化过程。充气轮胎式起重机是20世纪30年代随着汽车工业的发展而出现的。
由于汽车起重机具有机动灵活、操作方便、效率高等特点，在二战后修复战争创伤和经济建设中得到广泛应用。早期的汽车起重机大多采用机械传动的臂架。随着60年代中期液压技术的发展，液压伸缩臂汽车起重机得到迅速发展。到80年代末，中小吨位的汽车起重机已多数采用液压伸缩臂架，仅有一部分大吨位汽车起重机人采用臂架。
20世纪60年代末期，特别是从70年代开始，随着大型建筑、是由化工、水电站等大型工程的发展，对汽车起重机的性能、工作效率和安全性提出了更高的要求。由于当时液压技术、电子技术、汽车工业的发展及新型高强度钢材的不断出现，使汽车起重机开始想大型化暗战，并且在普通轮胎式起重机的基础上开发出越野轮胎起重机，随后又开发出全路面起重机。全路面起重机综合了汽车起重机高速行驶和越野轮胎起重机吊重行走及高通过性的特点，再近20多年得到很大发展。
目前国外汽车起重机生产国主要由日本、美国、德国、法国、意大利等。生产厂商有100多个，最著名的仅有10来家。世界汽车起重机市场主要划分为以日本为主的亚洲市场、以美国为主的北美市场、以德国为主的欧洲市场。亚洲约占世界年销售台数的40%，北美和欧洲各占20%，时间诶其它地区占20%。
1.3汽车起重机的类型
汽车起重机的种类很多，其分类方法也各不相同，主要有：
（1）按起重量分类：轻型汽车起重机(起重量在5吨以下)，中型汽车起重机(起重量在5-15吨)，重型汽车起重机(起重量在5-50吨)，超重型汽车起重机(起重量在50吨以上)。近年来，由于使用要求，其起重量有提高的趋势，如已生产出50-100吨的大型汽车起重机。
（2）按支腿型式分：蛙式支腿、X型支腿、H型支腿。蛙式支腿跨距较0?仅适用于较小吨位的起重机；X型支腿容易产生滑移，也很少采用；H型支腿可实现较大跨距，对整机的稳定有明显的优越性，所以我国目前生产的液压汽车起重机多采用H型支腿。
（3）按传动装置的传动方式分：机械传动、电传动、液压传动三类。
（4）按起重装置在水平面可回转范围(即转台的回转范围)分：全回转式汽车起重机(转台可任意旋转360°)和非全回转汽车起重机(转台回转角小于270°)。
（5）按吊臂的结构形式分：折迭式吊臂、伸缩式吊臂和桁架式吊臂汽车起重机。
1.4汽车起重机对液压系统的要求
根据汽车起重机的典型工作状况对系统的要求主要反映在对以下几个液压回路的要求上。
1）起升回路
（1）能方便的实现合分流方式转换，保证工作的高效安全。
（2）要求卷扬机构微动性好，起、制动平稳，重物停在空中任意位置能可靠制动，即二次下滑问题，以及二次下降时的重物或空钩下滑问题，即二次下降问题。
2）回转回路
（1）具有独立工作能力。
（2）回转制动应兼有常闭制动和常开制动（可以自由滑转对中），两种情况。
3）变幅回路
（1）带平衡阀并设有二次液控单向阀锁住保护装置。
（2）要求起落臂平稳，微动性好，变幅在任意允许幅值位置能可靠锁死。
（3）要求在有载荷情况下能微动。
（4）平衡阀应备有下腔压力传感器接口，作为力矩限制器检测星号源。
4）伸缩回路
本机伸缩机构采用三节臂（含有两个液压缸），由于本机为轻型起重机为了使本机运用广泛，实现各节臂顺序伸缩。各节臂能按顺序伸缩，但不能实现同步伸缩。
6）支腿回路
（1）要求垂直支腿不泄漏，具有很强的自锁能力（不软腿）。
（2）要求前后组支腿可以进行单独调整。
（3）要求支腿能够承载最大起重时的压力，并且有足够的防倾翻力矩。
（4）起重机行走时不产生掉腿现象。
1.5主要内容
（1）汽车起重机支腿机构液压系统的设计；
（2）汽车起重机起升机构液压系统的设计；
（3）汽车起重机变幅机构、回转机构等液压系统的设计；
（4）绘制轮式汽车起重机液压系统总原理图；
（5）确定液压系统的各项主要参数；
（6）汽车起重机液压系统相应标准元件的设计与选择；
（7）非标件的结构设计及计算；
（8）绘制非标件总装配图；
（9）绘制非标件零件图；
（10）汽车起重机液压系统的分析。
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