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徐州工程学院 毕业设计（论文）任务书 机电工程 学院 机械设计制造及自动化 专业 设计（论文）题目 随车起重机 下 车设计 学 生 姓 名 陆卫杰 班 级 04 机本 4 班 起 止 日 期 指 导 教 师 李清伟 教研室主任 李志 发任务书日期 2008 年 2 月 25 日 本课题来源于模拟生产实际 ,属于工程应用。起重机是当代最为得力的起重设备之 一。随着国民经济的不断发展 ,多种类型的起重机广泛的运用于冶金、矿山、水泥、码 头、化工、粮食等行业的各种场合。同时在各种场合对不同的 工况所使用的起重机也 不尽相同，近年来由于起重机的应用范围的扩大，品种的增多以及质量的不断提高， 对加工设计起重机提出了更高的要求。 论文 )的内容和要求： 根据随车起重机的结构和特点，重点对随车起重机下车各部分进行了 设计和计算；回转部分采用液压马达驱动回转支撑实现，回转机构的液压 控制系统设置了双向液压锁，支腿机构通过水平液压缸和垂直液压缸实现 各支腿的收缩动作，采用并联控制系统实现各支腿的同时动作。 1 朱文坚，黄平，吴昌林 M等教育出版社， 2005. 2谢开泉 J2000， (3):333徐斌 D2004. 4 哈尔滨建筑学院 M国建筑工业出版社， 1981. 5徐新才 M械工业出版社， 1992. 论文 )进度计划 (以周为单位 )： 起 止 日 期 工 作 内 容 备 注 第一周 第二周 第三周 第四周 第五周 第六周 第七周 第八周 第九周 第十周 第十一周 第十二周 第十三周 第十四周 第十五周 第十六周 调研、查阅相关文献，收集资料。 调研、查阅相关文献，收集资料。 综合分析文献资料，提出并论证下车整体设计方案 计算并确定支腿的跨距和支撑形式。 设计起重臂的回转方式。 设计回转台结构并绘制其结构图。 设计回转台结构并绘制其结构图。 设计支腿结构并绘制其结构图。 设计支腿结构并绘制其结构图。 确定下车液压系统整体结构，绘制下车液压系统原理图。 根据下车液压系统与原理图，计算选择液压原件。 根据下车 液压系统与原理图，计算选择液压原件。 绘制 下 车装配图，并根据装配图修改完善 回转台和支腿 的结构图 绘制 下 车装配图，并根据装配图修改完善 回转台和支腿 的结构图 整理图纸资料，撰写毕业论文。 整理图纸资料，撰写毕业论文。 教研室审查意见： 室主任 年 月 日 学院审查意见： 教学院长 年 月 日 附录 附录一 英文原文 , to 601 P 32849 001; 002 n a a of to is by of to it be in to of 1. . . . he of of to on s In on as of or is up 0,000 Pa or In is is it is be up to to a of of 0,000 if be if be in of be by be a to or be of be be in be to of be or be by or of by of an of a to we of in a as a we to of is we is As is at a at of is as by In is by It is by is to ft/s (1.2 m/s) in to 0 ft/s (6.1 m/s) in to a 0 an to 0 ft/s. q. 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徐州工程学院 2008 年 3 月 4 日 说 明 1根据徐州工程学院 毕业设计 (论文 )管理规定 ，学生必须撰写 毕业设计（论文）开题报告 ，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2 开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的 分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它 课题 名称 随车起重机上车设计 课题来源 模拟生产实际课题 课题类型 工程应用 选题的背景及意义 本课题来源于模拟生产实际 ,属于工程应用。起重机是当代最为得力的起重设备之一。随着国民经济的不断发展 ,多种类型的起重机广泛的运用于冶金、矿山、水泥、码头、化工、粮食等行业的各 种场合。同时在各种场合对不同的工况所使用的起重机也不尽相同，近年来由于起重机的应用范围的扩大，品种的增多以及质量的不断提高，对加工设计起重机提出了更高的要求。 研究内容拟解决的主要问题 通过分析和计算确定随车起重机下车支腿的支撑形式及其跨距，设计起重臂的回转形式，设计支腿的结构以及回转部分的结构。设计随车起重机下车支腿水平伸缩、起重臂回转所需的下车液压系统。并且根据下车液压系统需要，计算选择合适的泵、油缸及阀等液压元件。 研究方法技术路线 研究了随车起重机的结构和特点，重点对随车 起重机下车的各部分进行了设计与计算；回转部分采用液压马达驱动回转支承实现，回转机构的液压控制 系统设置了 双向液压锁 ， 支腿机构通过水平液压缸和垂直液压缸实现各支腿的收缩动作，采用并联控制系统实现各支腿的同时动作。 研究的总体安排和进度计划 第一周： 调研、查阅相关文献，收集资料。 第二 周；调研、查阅相关文献，收集资料。 第三周 ： 综合分析文献资料，提出并论证下车整体设计方案 第四周： 计算并确定支腿的跨距和支撑形式。 第五周： 设计起重臂的回转方式。 第六周： 设计回转台结构并绘制其结构图。 第七周： 设计回转台结构并 绘制其结构图。 第八周： 设计支腿结构并绘制其结构图。 第九周： 设计支腿结构并绘制其结构图。 第十周： 确定下车液压系统整体结构，绘制下车液压系统原理图。 第十一周： 根据下车液压系统与原理图，计算选择液压原件。 第十二周： 根据下车液压系统与原理图，计算选择液压原件。 第十三周： 绘制 下 车装配图，并根据装配图修改完善 回转台和支腿 的结构图 第十四周： 绘制 下 车装配图，并根据装配图修改完善 回转台和支腿 的结构图 第十五周： 整理图纸资料，撰写毕业论文。 第十六周： 整理图纸资料，撰写毕业论文。 主要参考 文献 湖北汽车学院 D国汽车工业出版社，2003. 谢开泉 J2000，(3):33徐斌 随车起重机设计 D2004. 徐新才 M械工业出版社， 1992. 朱宏涛 M华大学出版社， 2005. 杜国森 M械工业出版社， 2000. 顾迪民 M国建筑工业出版社， 1981. 000， (6):120指导教师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见 学院意见 教研室主任签名： 年 月 日 教学院长签名： 年 月 日 徐州工程学院毕业设计 1 图 书 分类号： 密 级： 摘 要 随着现代科学技术的迅速发展，起重机在现代化生产过程中应用越来越广 。 本文首先介绍了随车起重机的结构和特点，重点对随车起重机下车的各部分进行了设计； 回转机构 采用液压马达驱动回转支承实现，回转机构的液压控制 系统设置了缓冲阀，可以实现自由滑转和平稳微动 ； 支腿机构通过水平液压缸和垂直液压缸实现各支腿的收缩动作，采用并联控制系统实现各支腿的同时动作。 具体内容主要包括： 1支腿的选型与跨距的确定 ,稳定性的校核与验算 。 2回转机构的设计 ,支承装置的选型与计算 . 3液压系统的设计以及液压元件的选择 。 本设计的主要特点是：机构简单 ,节省投资，控制方便。 对确定中、小随车起重机设计具有一定的参考价值。 关键词 ： 随车起重机；回转机构；支腿 ；液压系统 徐州工程学院毕业设计 2 of is in of is is he is to is in in to he to 1. of of of 2. of 3. of of of is It to 州工程学院毕业设计 3 目 录 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 论 . 错误 !未定义书签。 车起重机市场的发展水平和趋势 . 错误 !未定义书签。 车起 重机的数字化简介 . 错误 !未定义书签。 2 随车起重机的技术参数 . 错误 !未定义书签。 要性能参数 . 错误 !未定义书签。 数确定 . 错误 !未定义书签。 3 支腿型式选择与计算 . 错误 !未定义书签。 腿型式分类及选择 . 错误 !未定义书签。 腿跨距确定 . 错误 !未定义书签。 腿受力分析 . 错误 !未定义书签。 动支腿危险截面计算 . 错误 !未定义书签。 4 底盘类型与选择 . 错误 !未定义书签。 车起重机底盘分类 . 错误 !未定义书签。 盘选择和承载力计算 . 错误 !未定义书签。 盘选择 . 错误 !未定义书签。 重车轴载质量分配 . 错误 !未定义书签。 5 起重车稳定性计算 . 错误 !未定义书签。 重车最不利工况 . 错误 !未定义书签。 运车最不利工况位置的整车质量 . 错误 !未定义书签。 稳定性校核计算 . 错误 !未定义书签。 稳定性校核计算 . 错误 !未定义书签。 6 回转机构设计 . 错误 !未定义书签。 况及载荷 . 错误 !未定义书签。 6. 2 回转支承选型及强度验算 . 错误 !未定义书签。 转支承选型 . 错误 !未定义书签。 转支撑强度验算 . 错误 !未定义书签。 转支撑联接螺栓计算 . 错误 !未定义书签。 转机构的设计 . 错误 !未定义书签。 转机构的类型 . 错误 !未定义书签。 转机构的布置型式选择 . 错误 !未定义书签。 转机构驱动装置设计 . 错误 !未定义书签。 7 液压 系统原理设计及液压原件选择 . 错误 !未定义书签。 7. 1液压系统型式 . 错误 !未定义书签。 式和闭式系统 . 错误 !未定义书签。 泵和多泵系统 . 错误 !未定义书签。 7. 2液压系统的控制 . 错误 !未定义书签。 量节流控制系统 . 错误 !未定义书签。 量系统 . 错误 !未定义书签。 车液压系统设计 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院毕业设计 4 压缸的选择 . 错误 !未定义书签。 体与缸盖连接结构 . 错误 !未定义书签。 塞与活塞杆连接结构 . 错误 !未定义书签。 塞杆头部结构： . 错误 !未定义书签。 向套结构 . 错误 !未定义书签。 封与防尘结构 . 错误 !未定义书签。 冲结构 . 错误 !未定义书签。 直液压缸的选择 . 错误 !未定义书签。 平液压缸的选择 . 错误 !未定义书签。 压缸主要零部件材料及技术要求 . 错误 !未定义书签。 他液压元件的选择 . 错误 !未定义书签。 压系统性能验算 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书 签。 附录 . 错误 !未定义书签。 附录一 . 错误 !未定义书签。 英文原文 . 错误 !未定义书签。 中文翻译 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院毕业设计 I 图 书 分类号： 密 级： 摘 要 随着现代科学技术的迅速发展，起重机在现代化生产过程中应用越来越广 。 本文首先介绍了随车起重机的结构和特点，重点对随车起重机下车的各部分进行了设计； 回转机构 采用液压马达驱动回转支承实现，回转机构的液压控制 系统设置了缓冲阀，可以实现自由滑转和平稳微动 ； 支腿机构通过水平液压缸和垂直液压缸实现各支腿的收缩动作，采用并联控制系统实现各支腿的同时动作。 具体内容主要包括： 1支腿的选型与跨距的确定 ,稳定性的校核与验算 。 2回转机构的设计 ,支承装置的选型与计算 . 3液压系统的设计以及液压元件的选择 。 本设计的主要特点是：机构简单 ,节省投资，控制方便。 对确定中、小随车起重机设计具有一定的参考价值。 关键词 ： 随车起重机；回转机构；支腿 ；液压系统 徐州工程学院毕业设计 of is in of is is he is to is in in to he to 1. of of of 2. of 3. of of of is It to 州工程学院毕业设计 目 录 1 绪论 . 1 . 1 . 1 . 2 2 随车起重机的技术参数 . 4 . 4 . 5 3 支腿型式选择与计算 . 6 . 6 腿跨距确定 . 6 . 7 . 8 4 底盘类型与选择 . 9 . 9 . 10 盘选择 . 10 重车轴载 质量分配 . 10 5 起重车稳定性计算 . 13 . 13 . 14 . 14 . 17 6 回转机构设计 . 19 . 19 6. 2 回转支承选型及强度验算 . 19 转支承选型 . 19 转支撑强度验算 . 21 转支撑联接螺栓计算 . 21 . 22 转机构的类型 . 22 转机构的布置型式选择 . 22 转机构驱动装置设计 . 22 徐州工程学院毕业设计 7 液压系统原理设计及液压原件选择 . 28 7. 1液压系统型式 . 28 式和闭式系统 . 28 泵和多泵系统 . 28 7. 2液压系统的控制 . 29 量节流控制系统 . 29 量系统 . 29 . 30 . 32 体与缸盖连接结构 . 32 塞与活塞杆连接结构 . 32 塞杆头部结构： . 33 向套结构 . 33 封与防尘结构 . 33 冲结构 . 33 直液压缸的选择 . 33 平液压缸的选择 . 35 压缸主要零部件材料及技术要求 . 35 . 36 算 . 36 结论 . 40 致谢 . 41 参考文献 . 42 附录 . 43 附录一 . 43 英文原文 . 43 中文翻译 . 57 徐州工程学院毕业设计 1 1 绪论 论 随车起重机可以装在各种车辆上实现车辆的自装自卸，配上不同的取物装置能吊运不同形状物品，因而有着广泛的用途。 例如，用于林业部门的集材；建筑部门的混凝土构件和材料的运输；小型集装箱的装卸；装在铁路工务车辆上用于线路维修；城市交通部门用来吊运日用品；市政工程用来搞环境卫生和绿化；供电部门用来立杆架线；部队用来装运后勤物资；石油部门用来固定井架；野外勘测 部门用来转场运输等等。在船舶和码头上，也可固定随车起重机用来吊装货物。 车起重机 市场的发展水平和趋势 传统的吊运作业一般需要一辆汽车起重 机与一辆货运卡车配合使用才能完成，而 随车起重机带给用户的价值是：一台车辆同时具备货运与装卸两项功能。除此之外，随车起重机的吊运功能较普通起重吊运设备优点更多，它不仅具备强大的自我装卸和设备安装。在为用户提供高效安全吊运作业的同时，亦减少了作业时设备和人力的投入。随车起重机在我国已广泛应用于货物运输。我国随车起重机是 20世纪 80年代初，在军事随车起重机和铁路用轨道起重机基础上逐渐发展起来并用于民用的，从市场状况看，南方地区由于经济发展 水平相对较高，随车 起重机的使用量也相对较大，但是 90%的产品都是进口品牌，国内市场目前总需求量在 2000 台左右，其中一部分为军品市场，由于我国大吨位汽车起重机市场份额还不是太大，随车起重机起重能力在 产品有较大潜力，起重能力太大的产品国内几乎没有通用底盘匹配。 国内产品同质化现象严重，存在外形单调、功能单一、操作不方便、安全性能低等问题。我国随车起重机以直臂卷扬为主，受国内汽车底盘的限制，起重力矩小，其他性能指标也低于国外先进产品。尤其是液压系统、控制系统的技术水平较低，安全装置不齐全， 操作不方便。一般只装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等普通安全装置，全部为手动操作。而国外早已将电子技术广泛运用到随车起重机上，如带有微电脑的力矩限制器及防倾翻保护器等，并且已实现了有线与无线遥控。国内产品以起重作业及运输功能为主，而国外产品均有多种附具，主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使随车起重机具备了一机多用的功能。我国随车起重机设计单调，忽视了和汽车外形的协调。而国外对随车起重机的着色非常严格，不仅在外形和着色上实现和卡车的一 体化，还要求和城市的景观相协调。 欧洲随车起重机主要的产品结构形式为折叠臂式，具有 “ 多关节 ” 、 “ 可折叠 ” 等徐州工程学院毕业设计 2 优点，几乎都将有线遥控和无线遥控作为产品的选装部件，提高了产品的使用便利性和操作安全性。考虑到不同工作的需要，还将液压卷扬机构作为选装部件，从而将折叠臂随车起重机和伸缩臂随车起重机进行了有机的结合，性能上更趋于完善。使之同时成为一种优秀的空中作业平台。加装载人吊篮后，可根据需要将作业平台升至高空、潜入桥下，配上相应附件后，可扩充功能以完成某些特定工作，如处理工作废渣、吊运型材、挖砂、掘土、钻孔、植杆， 甚至可用于交通事故救援。液压控制系统和执行元件的高质量，使产品在零下 40 度到零上 50度范围内都可以正常工作。 现在，欧洲随车起重机主要厂家的产品从 00吨米之间的系列十分密集，品种超过 100种，为用户的选用提供了极大的便利，单台产品最大起重量已超过 60吨，产品的吊臂长度从 2 米左右到 30 多米，最大起重力矩已超过 100 吨米。今后发展趋势是多功能、大型化。现在已开发出装 6 8节伸缩臂的产品，液压系统油缸压力已达 3088 10年前约提高 50，从而使油缸尺寸缩小，可在油泵规格不变或略有减 小的情况下，提高油缸工作速度。随车起重机除用于普通起重作业外，还广泛用于其他各种行业。如高空作业、桥梁维修、高空架线及检测等。从 80年代末到 90年代，随车起重机发展速度极快，世界随车起重机年总产量已达 10 万台左右。由于国外劳动力成本很高，强调工作效率，施工中基本不存在人工装卸。随车起重机有使用灵活、技术成熟等特点，所以在欧洲市场随车起重机市场前景广阔。 车起重机的数字化 简介 随着现代军事科技的飞速发展 特别是高科技大型作战装备的出现，为现代军事交通保障提出了前所未有的需求，针对军队对高科技兵器装备的 实际需求，军事交通学院，中国重汽，陕西建筑机械有限公司联合研究开发的第一台大吨位的数字式随车起重机已顺利通过先期试验。该机采用电子和液压双重控制的装卸起重机械、高科技兵器快速安装定位和军用桥梁拼装架设的综合能力。该机技术先进，开发难度较大 ，无论是在起重量、工作速度、整机自重等基本指标上，还是在可靠性、操作舒适性等方面都代表了随车起重机的先进水平。 一 设计中，多选底盘为斯太尔越野型，为 48 驱动，承载能力大，发动机功率高，操纵、行驶性能优良，整机 可靠性高，通过性能好，机动性强。底盘上装有长为 6m 的标准式车厢，可转载 25t 货物，可减少工作车辆数量，提高伴随保障能力。 重机主臂采用薄壁低合金高强度钢材制成箱型断面。根据性能要求，主臂采用二节折叠式臂架，伸缩臂采用 6 节、 6 边形截面。吊臂头部装有起升用的滑轮组，还可以在伸缩臂的端头另附装副臂。 便于折叠臂架的布置，采用立柱时转柱、偏心式装。转台置于车架后端，徐州工程学院毕业设计 3 质量可靠。 转、变幅机构：主副起升采用定量马达驱动，回转机构为定量行星减速器输出轴上的小齿轮，使之绕固定 在车架上的内啮合回转支撑转动来实现回转。 个独立的发动机驱动双变量实现动力的输出，液压支腿通过底盘取得驱动齿轮泵实现动力输出 。 有关键元件，主泵、主操纵阀、先导控制单元等均为进口件。 。 徐州工程学院毕业设计 4 2 随车起重机的技术参数 要性能参数 随车起重机的主要性能参数是起重机工作性能指标，也是设计的依据，主要包括起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度、工作速度、自重、通过性能等。 表 2汽车起重机额定起重量是在各种工况下安全作业所容许起吊重量的最大质量值，包括取物装置重量。 在额定起重量下，起重机回转中心的轴线距吊钩中心的距离。工作幅度决定起重机的工作范围。 起重机的工作幅度与相应起重量的乘积为起重力矩，它是综合起重量与幅度两个因数的参数，能比较全面和确切地反映起重机的起重能力。 吊钩起升到最高位置时，钩口中心到支撑地面的距离。在标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限位置时从钩口中心至支撑地面的跟离。 对于动臂式起重机，当吊臂长度一定时，起升高度随幅度的减小而增加。 汽车起重机的工作速度主要指起升、回转、变幅、伸缩臂机构及支腿收放的速度。起升速度指吊钩平稳运动时，起吊物品的垂直位移速度 ;回转速度指起重机转台每分钟转数 ;变幅速度指变幅时，幅度从最大 (最小 )变到最小 (最大 )所用的时间 ;伸缩臂速度指起重臂伸缩时，其头部沿伸缩臂轴线的移动速度。 指起重机处于工作状态时起重机本身的全部质量，它是评价起重机的综合指标，反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。 是汽车起重机正常行使 通过各种道路的能力。汽车起重机通过性能接近一般公路车辆。接近角、离去角、离地间隙越大，最小转弯直径越小，说明整机通过性能越好。 徐州工程学院毕业设计 5 数确定 参考同吨位产品技术参数及所选底盘的参数情况初定主要技术参数为 : 最大额定起重量 (吨 ) : 大起重量力矩 (m): 本臂长度 (m) : 4 全伸臂长度 (m) : 9 主臂节数 : 3 最大工作幅度 (m) : 大起 升高度 (m) : 11 回转速度 (r/ 0 2. 5 支腿跨距 (m): 州工程学院毕业设计 6 3 支腿型式选择与计算 腿型式分类及选择 随车起重机支腿从结构特点上可分为四类： 支腿摇臂上开有滑槽，当支腿支脚着地后，油缸活塞头部沿槽外滑，使力臂增大。因此滑槽式的蛙式支腿改善了在接地后水平位移的缺点，减小了油缸中闭锁压力。 2. H 式支腿：此支腿外伸距离大，每一支腿有两个液压缸 ，即水平伸缩（或略带倾斜的）和垂直支承液压缸，支腿呈 H 形。为保证有足够距离，左右支腿相互叉开。 于调平，广泛采用在中、大型起重机上。但 H 式支腿高度高，影响作业空间。同时，支腿必须与横梁固接，以保证支腿结构体系的稳定。 3. X 式支腿： X 式支腿的垂直支承液压缸作用在活动支腿的中间，活动支腿外伸端直接支承在地面上，使支承更加稳定。但 支腿向下运动时端部有水平位移。它与 结构适合大型轮胎起重机上，由于大型轮胎起重机支腿反 力非常大，所以车架结构的高度大。为了减轻车架重量，减少车架变形，将支腿做成辐射式，使回转支承装置承受的全部力和力矩直接作用在支腿结构上，这样处理可减轻整个底盘重量 5而对回转支撑装置处的变形可比通常的形式减轻一半左右。 综上选择常用的支腿结构型式 腿跨距确定 由于随车起重机主要在侧方工作，国家系列中又规定了幅度的最小值，所以某一吨位起重机的支腿横向跨距不得超过某规定数值以满足有效幅度要求。但跨距取大了，虽然在起重机工作时稳定性好，但过大的稳定性也是不必要的，有时甚至是有害的；因为当超载时，过大的稳定性使起重机司机不感到超载的危险，当无自动报警装置时，而有使吊臂损坏的可能。因此支腿横向跨距选取要适当，原则上是起重机在吊臂强度允许的起重量时，其稳定性达到规定的要求即可。 支腿横向外伸跨距的最小值应使保证最大起重量和其它各重力对该侧支腿中心线作用的倾覆力矩和稳定力矩处于平衡状态 重机在图示位置工作时，有可能造成右侧支腿略微翘起。按 求两支腿支撑时，与臂架方位相反一侧的支腿离地数据，最外缘的上翘量不大于 60m m ，故此时地面 对整车作用力 F与 Q 及 支腿中心取力矩可求出 徐州工程学院毕业设计 7 图 3a=(L+L1)r+K/(mk+K) 式 （ 式中 a 支腿与车架中心的距离 L 起重臂质心至立柱中心的距离 r 起重装置的工作幅度 起重臂质量 Q 起重质量 不包括起重臂质量的整车整备质量 K 动载系数 ,取 K= 1. 2 注：动载系数是考虑风载荷、惯性力等对载荷 Q 产生的内部附加动载荷 影响系数 ,查文献 ,取 K= 当 r=9m,Q=1400=4m,00600入上式得： a=(4+ 600+(9+ 1400 (7600+600+1400 =上分析可知，跨距的选择要大于 2足起重机设计要求。 选取最大跨距为 腿 受力分析 起重机支腿压力是指支腿在起重机吊重时所承受的最大法向反作用力。 按最危险工况汽车大部分轮胎被支承油缸顶起，整车处三点支承状态。若每个支腿上的压力按均布载荷考虑，则： F= G/3 式 ( 式中 F 单个支腿所承受的载荷 G 整车满载时的重力 G=144000N,则 F=144000/3=48000(N) 徐州工程学院毕业设计 8 动支腿危险截面 计算 活动支腿危险截面为固定支腿与活动支腿的搭接处，对其强度和腹板的稳定性需要进行校核计算。截面尺寸及其余条件如下： 支腿最大反力： 48腿反力到危险截面的距离： 险截面对于 板的高度： 险截面对于 板的厚度： =用应力 (材料选用 =322于：m a x 8 0 0 0= 3 1 9 ( ) P a m i n M 4 8 0 0 0= 3 0 0 ( )W s W P a N =o+ 2e/ 表 则 N =89600 8960=404996(N) 404996 =1700(回转平台倾斜引起的阻力矩 于起重机支腿无自动调平装置，因而可能使回转平台倾斜，回转部分的自重和重物在倾斜方向的分力形成了回转阻力矩。 (Q+q)+ 式 (倾斜阻力矩的大小随转角 的位置而变，式中 R、 r、 别为起重物、吊臂及回转部分自重的重心离回转中心的距离。 当 角为 /2时，回转阻力矩达最大值： 代入数据得， 126000=3301(风压引起的回转阻力矩 ) 式 (式中 设计规范取 60%的标准风压，则为 90N/、r、 起重物、吊臂和回转部分的迎风面积及其形心离回转中心的距离，值分别为 5 2.7 2 2m、 1m、 显然，风阻力矩最大值是当 = /2时，则 190(5 2+1 2 =1127(惯性引起的回转阻力矩 性引起的回转阻力矩有三部分组成：起重物的惯性、吊臂和其他回转部分的惯性以及旋转零件的惯性所引起得阻力矩。 徐州工程学院毕业设计 24 MP=n(Q+q)+4+ /4/ 式 (式中 般在 410s； 马达轴上的零件的飞轮矩；末项比重很小，仅占 12%，故可省略。 代入数据可得： (63000 22+6000 22+4 6000 (4) =1743(回转阻力矩： P=1700+3301+1127+1743=7871(2）马达轴回转功率 式 (式中 为马达超载系数，由手册查得，液压马达取为 1； 千瓦计， 以公斤 分计，代入数据可得： =3）回转小齿轮设计 小齿轮用 40质处理，硬度在 241286均取 260 初选小齿轮齿数： 5 由 2=2,则 12=25 7871/116=1261(由于 m=6， 可得小齿轮分度圆直径 d1=m 50宽系数取 d=步齿宽 b= d 150=60(小齿轮 0+(5 10)=70(校核计算： 圆周速度 V= 60 1000)=150 60 1000)=s 精度等级选 8级精度 使用系数 1 动载系数 由于运行平稳、速度低，故取 1 齿间载荷分配系数 ： 112T/d = 2 150=16813(N) t /b=16813/60=280N/00N/ t /H =州工程学院毕业设计 25 =+1/= = =向 载荷分布系数 ： =A+B(b/+1060 =荷系数 K： K=H =1 1 性系数 节点区域系数 触最小安全系数 工作时间 0 300 8 800h 应力循环次数 0rn 60 1 4800=106 接触寿命系数 用接触应力 H： H= 750 70( H=2112 T ( ) / b = =804(10. .3 a 230 Pa as a of . q. (of s 110 Pa q. (is 230 Pa -3 q. ( by as 40, 80, 60, To is is 4-2 in of -3 of 0, 80, 60 As a as as to As 4by an as of in a is be to of by to In is 徐州工程学院毕业设计 50 be of of to as 4of in a as in up 11in to as 4As to 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 图 书 分类号： 密 级： 摘 要 随着现代科学技术的迅速发展，起重机在现代化生产过程中应用越来越广 。 本文首先介绍了随车起重机的结构和特点，重点对随车起重机下车的各部分进行了设计； 回转机构 采用液压马达驱动回转支承实现，回转机构的液压控制 系统设置了缓冲阀，可以实现自由滑转和平稳微动 ； 支腿机构通过水平液压缸和垂直液压缸实现各支腿的收缩动作，采用并联控制系统实现各支腿的同时动作。 具体内容主要包括： 1支腿的选型与跨距的确定 ,稳定性的校核与验算 。 2回转机构的设计 ,支承装置的选型与计算 . 3液压系统的设计以及液压元件的选择 。 本设计的主要特点是：机构简单 ,节省投资，控制方便。 对确定中、小随车起重机设计具有一定的参考价值。 关键词 ： 随车起重机；回转机构；支腿 ；液压系统 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I of is in of is is he is to is in in to he to 1. of of of 2. of 3. of of of is It to 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 目 录 1 绪论 . 1 . 3 . 3 . 4 2 随车起重机的技术参数 . 6 . 6 . 7 3 支腿型式选择与计算 . 8 . 8 腿跨距确定 . 8 . 9 . 10 4 底盘类型与选择 . 12 盘选择 . 12 重车 轴载质量分配 . 12 5 起重车稳定性计算 . 15 . 15 . 16 . 16 . 19 6 回转机构设计 . 21 . 21 6. 2 回转支承选型及强度验算 . 21 转支承选型 . 21 转支撑强度验算 . 23 转支撑联接螺栓计算 . 23 . 24 转机构的类型 . 24 转机构的布置型式选择 . 24 转机构驱动装置设计 . 24 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 V 7 液压系统原理设计及液压原件选择 . 30 7. 1液压系统型式 . 30 式和闭式系统 . 30 泵和多泵系 统 . 30 7. 2液压系统的控制 . 31 量节流控制系统 . 31 量系统 . 31 . 32 . 34 体与缸盖连接结构 . 34 塞与活塞杆连接结构 . 34 塞杆头部结构： . 35 向套结构 . 35 封与防尘结构 . 35 冲结构 . 35 直液压缸的选择 . 35 平液压缸的选择 . 37 压缸主要零部件材料及技术要求 . 37 . 38 能验算 . 38 结论 . 42 致谢 . 43 参考文献 . 44 附录 . 45 附录一 . 45 英文原文 . 45 中文翻译 . 59 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 绪论 论 随车起重机可以装在各种车辆上实现车辆的自装自卸，配上不同的取物装置能吊运不同形状物品，因而有着广泛的用途。 例如，用于林业部门的集材；建筑部门的混凝土构件和材料的运输；小型集装箱的装卸；装在铁路工务车辆上用于线路维修；城市交通部门用来吊运日用品；市政工程用来搞环境卫生和绿化；供电部门用来立杆架线；部队用来装运后勤物资；石油部门用来固定井架；野外勘测 部门用来转场运输等等。在船舶和码头上，也可固定随车起 重机用来吊装货物。 车起重机 市场的发展水平和趋势 传统的吊运作业一般需要一辆汽车起重 机与一辆货运卡车配合使用才能完成，而 随车起重机带给用户的价值是：一台车辆同时具备货运与装卸两项功能。除此之外，随车起重机的吊运功能较普通起重吊运设备优点更多，它不仅具备强大的自我装卸和设备安装。在为用户提供高效安全吊运作业的同时，亦减少了作业时设备和人力的投入。随车起重机在我国已广泛应用于货物运输。我国随车起重机是 20世纪 80年代初，在军事随车起重机和铁路用轨道起重机基础上逐渐发展起来并用于民用的，从市场状况看，南 方地区由于经济发展水平相对较高，随车 起重机的使用量也相对较大，但是 90%的产品都是进口品牌，国内市场目前总需求量在 2000 台左右，其中一部分为军品市场，由于我国大吨位汽车起重机市场份额还不是太大，随车起重机起重能力在 产品有较大潜力，起重能力太大的产品国内几乎没有通用底盘匹配。 国内产品同质化现象严重，存在外形单调、功能单一、操作不方便、安全性能低等问题。我国随车起重机以直臂卷扬为主，受国内汽车底盘的限制，起重力矩小，其他性能指标也低于国外先进产品。尤其是液压系统、控制系统的技术水平较低 ，安全装置不齐全，操作不方便。一般只装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等普通安全装置，全部为手动操作。而国外早已将电子技术广泛运用到随车起重机上，如带有微电脑的力矩限制器及防倾翻保护器等，并且已实现了有线与无线遥控。国内产品以起重作业及运输功能为主，而国外产品均有多种附具，主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使随车起重机具备了一机多用的功能。我国随车起重机设计单调，忽视了和汽车外形的协调。而国外对随车起重机的着色非常严格，不仅在外形和着 色上实现和卡车的一体化，还要求和城市的景观相协调。 欧洲随车起重机主要的产品结构形式为折叠臂式，具有 “ 多关节 ” 、 “ 可折叠 ” 等购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 优点，几乎都将有线遥控和无线遥控作为产品的选装部件，提高了产品的使用便利性和操作安全性。考虑到不同工作的需要，还将液压卷扬机构作为选装部件，从而将折叠臂随车起重机和伸缩臂随车起重机进行了有机的结合，性能上更趋于完善。使之同时成为一种优秀的空中作业平台。加装载人吊篮后，可根据需要将作业平台升至高空、潜入桥下，配上相应附件后，可扩充功能以完成某些特定工作，如处理工作废渣、吊运型材、挖砂、 掘土、钻孔、植杆，甚至可用于交通事故救援。液压控制系统和执行元件的高质量，使产品在零下 40 度到零上 50度范围内都可以正常工作。 现在，欧洲随车起重机主要厂家的产品从 00吨米之间的系列十分密集，品种超过 100种，为用户的选用提供了极大的便利，单台产品最大起重量已超过 60吨，产品的吊臂长度从 2 米左右到 30 多米，最大起重力矩已超过 100 吨米。今后发展趋势是多功能、大型化。现在已开发出装 6 8节伸缩臂的产品，液压系统油缸压力已达 3088 10年前约提高 50，从而使油缸尺寸缩小，可在油 泵规格不变或略有减小的情况下，提高油缸工作速度。随车起重机除用于普通起重作业外，还广泛用于其他各种行业。如高空作业、桥梁维修、高空架线及检测等。从 80年代末到 90年代，随车起重机发展速度极快，世界随车起重机年总产量已达 10 万台左右。由于国外劳动力成本很高，强调工作效率，施工中基本不存在人工装卸。随车起重机有使用灵活、技术成熟等特点，所以在欧洲市场随车起重机市场前景广阔。 车起重机的数字化 简介 随着现代军事科技的飞速发展 特别是高科技大型作战装备的出现，为现代军事交通保障提出了前所未有的需求，针对军队 对高科技兵器装备的实际需求，军事交通学院，中国重汽，陕西建筑机械有限公司联合研究开发的第一台大吨位的数字式随车起重机已顺利通过先期试验。该机采用电子和液压双重控制的装卸起重机械、高科技兵器快速安装定位和军用桥梁拼装架设的综合能力。该机技术先进，开发难度较大 ，无论是在起重量、工作速度、整机自重等基本指标上，还是在可靠性、操作舒适性等方面都代表了随车起重机的先进水平。 一 设计中，多选底盘为斯太尔越野型，为 48 驱动，承载能力大，发动机功率高，操纵、 行驶性能优良，整机可靠性高，通过性能好，机动性强。底盘上装有长为 6m 的标准式车厢，可转载 25t 货物，可减少工作车辆数量，提高伴随保障能力。 重机主臂采用薄壁低合金高强度钢材制成箱型断面。根据性能要求，主臂采用二节折叠式臂架，伸缩臂采用 6 节、 6 边形截面。吊臂头部装有起升用的滑轮组，还可以在伸缩臂的端头另附装副臂。 便于折叠臂架的布置，采用立柱时转柱、偏心式装。转台置于车架后端，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 质量可靠。 转、变幅机构：主副起升采用定量马达驱动，回转机构为定量行星减速器输出轴上的 小齿轮，使之绕固定在车架上的内啮合回转支撑转动来实现回转。 个独立的发动机驱动双变量实现动力的输出，液压支腿通过底盘取得驱动齿轮泵实现动力输出 。 有关键元件，主泵、主操纵阀、先导控制单元等均为进口件。 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 随车起重机的技术参数 要性能参数 随车起重机的主要性能参数是起重机工作性能指标，也是设计的依据，主要包括起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度、工作速度、自重、通过性能等。 表 2汽车起重机额定起重量是在各种工况下安全作业所容许起吊重量的最大质量值，包括取物装置重量。 在额定起重量下，起重机回转中心的轴线距吊钩中心的距离。工作幅度决定起重机的工作范围。 起重机的工作幅度与相应起重量的乘积为起重力矩，它是综合起重量与幅度两个因数的参数，能比较全面和确切地反映起重机的起重能力。 吊钩起升到最高位置时，钩口中心到支撑地面的距离。在标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限位置时从钩口中心 至支撑地面的跟离。对于动臂式起重机，当吊臂长度一定时，起升高度随幅度的减小而增加。 汽车起重机的工作速度主要指起升、回转、变幅、伸缩臂机构及支腿收放的速度。起升速度指吊钩平稳运动时，起吊物品的垂直位移速度 ;回转速度指起重机转台每分钟转数 ;变幅速度指变幅时，幅度从最大 (最小 )变到最小 (最大 )所用的时间 ;伸缩臂速度指起重臂伸缩时，其头部沿伸缩臂轴线的移动速度。 指起重机处于工作状态时起重机本身的全部质量，它是评价起重机的综合指标，反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。 是 汽车起重机正常行使通过各种道路的能力。汽车起重机通过性能接近一般公路车辆。接近角、离去角、离地间隙越大，最小转弯直径越小，说明整机通过性能越好。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 数确定 参考同吨位产品技术参数及所选底盘的参数情况初定主要技术参数为 : 最大额定起重量 (吨 ) : 大起重量力矩 (m): 本臂长度 (m) : 4 全伸臂长度 (m) : 9 主臂节数 : 3 最大工作幅度 (m) : 大起升高度 (m) : 11 回转速度 (r/ 0 2. 5 支腿跨距 (m): 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 支腿型式选择与计算 腿型式分类及选择 随车起重机支腿从结构特点上可分为四类： 支腿摇臂上开有滑槽，当支腿支脚着地后，油缸活塞头部沿槽外滑，使力臂增大。因此滑槽式的蛙式支腿改善了在接地后水平位移的缺点，减小了油缸中闭锁压力。 2. H 式支腿：此支腿外伸距离大，每 一支腿有两个液压缸，即水平伸缩（或略带倾斜的）和垂直支承液压缸，支腿呈 H 形。为保证有足够距离，左右支腿相互叉开。 于调平，广泛采用在中、大型起重机上。但 H 式支腿高度高，影响作业空间。同时，支腿必须与横梁固接，以保证支腿结构体系的稳定。 3. X 式支腿： X 式支腿的垂直支承液压缸作用在活动支腿的中间，活动支腿外伸端直接支承在地面上，使支承更加稳定。但 支腿向下运动时端部有水平位移。它与 结构适合大型轮胎起重机上，由于大 型轮胎起重机支腿反力非常大，所以车架结构的高度大。为了减轻车架重量，减少车架变形，将支腿做成辐射式，使回转支承装置承受的全部力和力矩直接作用在支腿结构上，这样处理可减轻整个底盘重量 5而对回转支撑装置处的变形可比通常的形式减轻一半左右。 综上选择常用的支腿结构型式 腿跨距确定 由于随车起重机主要在侧方工作，国家系列中又规定了幅度的最小值，所以某一吨位起重机的支腿横向跨距不得超过某规定数值以满足有效幅度要求。但跨距取大了，虽然在起重机工作时稳定性好，但过大的稳定性也是不必要的，有时 甚至是有害的；因为当超载时，过大的稳定性使起重机司机不感到超载的危险，当无自动报警装置时，而有使吊臂损坏的可能。因此支腿横向跨距选取要适当，原则上是起重机在吊臂强度允许的起重量时，其稳定性达到规定的要求即可。 支腿横向外伸跨距的最小值应使保证最大起重量和其它各重力对该侧支腿中心线作用的倾覆
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