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gkt 13 高位 路灯 维护 保护 改装 设计 底盘 液压 部分 部份 说明书 仿单 cad

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毕业设计（论文）任务书 学生姓名 鲍仕林 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 齐晓杰 职称 教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 否 题目名称 高位举升路灯维护车改装设计 （底盘、液压部分） 一、设计目的、意义 全面训练资料查询能力和专业知识综合运用能力，综合训练独立设计能力和工程设计软件的应用能力，提高独立工作能力和素质。 通过对 曲臂式 举升路灯维护车的使用情况的调研，了解设计过程中出现的问题，并提出改进方案。利用增加自动限制幅度、高度、载 荷、角度、支腿的稳定性等安全措施提高其安全性，并运用材料力学、理论力学的理论基础和计算方法，在满足材料强度、刚度和稳定性的条件下，设计即经济又安全的金属结构，优化车辆的设计发现并更正设计缺陷，完善设计方案，从而研制出一种高稳定性、高可靠性、高适用性的好产品。因此，本课题设计研究内容对于全面提高学生工程设计能力和素质，研究高位举升问题具有重要的显示意义和良好的实用意义。 二、设计内容、技术要求（研究方法） 研究的 基本 内容 ： 改装对象：学校高位举升路灯维护车；举升高度： ，吊斗负荷： 200行 使用情况、故障情况调查； 设计主要内容及分析、校核： 1、 测量绘制底盘、举升结构图； 2、 进行使用情况、故障情况调查； 3、 进行总体结构改装优化方案设计； 4、 进行发动机、离合器、变速箱、传动轴、驱动桥以及车轮的选型和校核； 5、 进行学校高位举升路灯维护车动力性、经济性、稳定性校核，实现优化匹配； 6、 进行举升结构、吊斗机构、自锁结构车厢与底盘连接结构等的设计与校核； 绘制设计总图和上述部分的结构装配图、零件图。 三、设计完成后应提交的成果 1、设计完整的整体装配图，零、部件图，折合 纸至少 ； 2、 设计计算 说明书 ： 字 ； 3、相关设计资料应齐全。 、设计进度安排 （ 1）第 1 周：领取任务、资料收集，进行调研 ； （ 2）第 2 周：继续调研，撰写开题报告，制定方案； （ 3）第 3 周：开题答辩、设计任务、总体方案草图设计与计算； （ 4）第 4 周：总体设计方案草图审核与修改； （ 5）第 5：完成图纸各总成、所有零件图的设计、计算与校核； （ 6）第 11：总图的修订、部件修订 、校核、完成计算、修订说明书 ； （ 7）第 13 周：毕业设计（论文）修改、完善； （ 8）第 14 周：毕业设计（论文） 委员会小组 审核、预审； （ 9）第 15 周：毕业设计（论文）修改、完善； （ 10）第 16 周：毕业设计（论文） 指导教师总 审核 ； （ 11）第 17 周：毕业设计（论文）答辩准备及答辩。 五、主要参考资料 1陈家瑞 M民交通出版社， 1994. 2余志生 M械工业出版社， 2000. 3王望予 四版） M机械工业出版社， 2004. 4刘惟信 M清华大学出版社， 2001. 5卞学良 机械工业出版社， . 6王国权 、 龚国 机械工业出版社， . 7参考网址： 、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 : 高位 举升路灯维护车改装设 计 （底盘、液压部分） 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆 学 生 姓 名 : 鲍仕林 导 师 姓 名 : 齐晓杰 开 题 时 间 : 指导委员会 审查意见： 签字 ： 年 月 日 开题报告撰写要求 一、“开题报 告”参考提纲 1. 课题研究 目的 和意义 ； 2. 文献综述（ 课题研究 现状 及分析 ） ； 3. 基本内容 、 拟解决的主要问题 ； 4. 技术路线 或研究方法 ； 5. 进度安排 ； 6. 主要参考文献。 二、“开题报告” 撰写规范 请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范 要求 。 字数 应在 4000 字 以上 ， 文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 鲍仕林 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆 指导教师姓 名 齐晓杰 职称 教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 高位 举升路灯维护车改装设计 （底盘、液压部分） 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 高空作业车是指 3 米以上，由液压或电动系统支配多支液压油缸，能够上下举升进行作业的一种车辆。 其主要特点为：在作业斗内和回转座上均设有操纵装置 , 远距离控制发动机的启动 /停止、高速 /低速，采用电液比例阀控制臂的动作，平稳性好，工作臂可左、右 360 连续旋转，靠连杆机构自动维持作业槽水平，主泵出现故障时可操纵应急泵下降作业槽，具备夜间照明， 可起吊重物。 产品被广泛用于电力、路灯、市政、园林、通信、机场、造（修）船、交通、广告、摄影等高空作业领域。 研究现状 ： 国外专用车发展 趋势： 1、专用车重型化趋势 。 国外专用汽车以重型居多，重型专用汽车经济效益好和重型车功率大、强度高，有中、小型专用车无法替代的优点 ； 2、一车多用化的趋势 。 为提高专用汽车的适应性，以满足各种特殊需要，使专用车功能由单一向多功能与专用底盘专业化发展趋势，车型有更多的组合变化 ； 3、 新材料、新技术和微电脑的应用趋势 。 国外专用汽车厂家新材料、新技术在专用汽车上的应用，如采用 璃纤 维增强塑料）替代金属材料制造冷藏车厢体，具有强度高、质量轻、寿命长等优点，应用日趋广泛 ； 4、轻量化发展趋势 。 要求结构设计优化简化，铝合金、高强度钢等材料将得到广泛应用 ； 5、标准化设计应用趋势 。 产品结构标准化，以尽量少的内部变化组合成适度的多样化产品或产品的多样化组合，减少采购成本、简化生产流程、提高产品质量、降低生产成本 ； 6、在功能、结构、外观上注重个性化和人性化设计 。 近年来国外市场对专用车产品技术含量和附加值的要求越来越高，一些高新技术开始在专用汽车上得到广泛的应用，一些能够满足特殊功能要求的专用车底盘被 开发研制。不论是液压举升装置、排料卸料装置、计量测量装置、机械作业装置，还是制冷保温装置、安全防护装置、自动控制装置、作业监视装置； 还是 各类缸、泵、阀、仪表等总成， 或是 各种箱体、罐体等车身结构，均在专用汽车上得到了广泛应用，在一定程度上满足了新形势下用户对专用车产品的多样化需求。 国内专用车发展现状 ： 1、技术水平落后产品结构失衡、发展不均 。 目前，国产专用车从技术角度而言，虽经过十多年的苦练内功与摔打磨练，不断地汲取国外技术，取得了很大进步，但同国外著名品牌相比，仍然存在较大差距，仍基本停留在仿制阶段，开发设 计雷同现象十分普遍，专用车的品种还较少，而且产品同质化现象十分严重。表现在核心技术缺失，重、中、轻，高、中、普、特、新 比例严重失调，大多数企业只能生产中型普通专用车、其他类型的专用车产量仍较少且功能简单。高技术含量、高附加值、高可靠性的国产专用车还不够多，底盘企业与专用车企业严重脱节，这些都严重影响了我国专用车行业的结构调整和产业升级。 2、关键部件无法自主生产 。 到现在为止，国产专用汽车底盘还十分匮乏。我国生产的专用车，仍大多是采用东风、解放、斯太尔、依维柯等普通载货(客 )车底盘，经过调整轴距等小幅度的改动进 行改装的，根本谈不上特种车专用底盘的技术储备；生产出的大部分专用车仍基本是技术含量低、售价低的劳动密集型的普通专用车，如低吨位自卸车、半挂牵引车、罐车、邮政车等。即使目前国内厂家生产的比较先进的斯太尔系列汽车底盘，其技术在国际上已经显得很落后，在国际竞争中处于非常被动的地位。 高空作业车存在的问题及针对问题的改进： (1)产品标准的更新问题 中国大部分高空作业机械标准标龄过长，老化现象严重，标准内容陈旧，尤其是涉及到产品安全、环保等性能要求上更是落后，严重制约了国内产品技术的发展，致使国内许多高空作业机械 产品技术水平低、档次低，不能适应目前市场发展的需要，更谈不上参与国际市场的竞争。 (2)产品结构的调整问题 目前，我国高空作业平台产品大多仍以手推式为主，体积大、重量重，更换工作场地非常困难，给用户使用带来不便，这一点国外先进国家在产品上早已更新。因此，开发轻便的铝合金平台和自行式平台有着广阔的前景，从国内近几年开发的铝合金平台销量来看也证明了这一点。 高空作业 车 国内大多厂家把用户集中在车站、地铁、商店、工厂、供电、路灯等部门，但其市场远远没有挖掘和培育出来。究其原因是国内产品品种单一， 产品在用途和功能上还需更新。比如，将高空作业机械用在建筑施工中以替代某些脚手架施工、建筑物外墙表面的装饰、清洗和维护等 ;绝缘架线和维修；消防救援及大型物体 (船舶、飞机 )维护检查等，但开发以上产品需要从适应性、技术上有很大的突破。 (3)产品销售和租赁并存发展问题 国内大多数企业在产品开发上只注重产品销售，没有看到潜在的巨大的租赁市场。近两年国内吊篮企业在这方面已有所觉悟并尝到了甜头，平台、高空车也开始慢慢崛起，国外许多著名企业如美国的 本的美装公司等生产的大部分产品都 用于租赁。租赁可以有多种方式，生产企业自办租赁型、生产企业与其他企业股份制等等，应当说产品销售和租赁并存两条腿走路是高空作业机械行业企业今后一个时期新的发展方向，它既能拓宽市场的需求量，也能扩大生产企业的规模，并能更直接地服务于用户。因此，作为高空作业 车 生产和销售的领导一定要有战略的眼光谋划策略，拓宽市场空间，把产品销售和租赁放到企业同等发展的策略中。 目的： 此次毕业设计选题关于 学校高位举升路灯维护车改装设计目的在于了解专用汽车的设计过程，提高自己在专业汽车（尤其是高位举升专用汽车）的知识占有量 ，更是为以后工作打下基础做好铺垫； 研究学校高位举升路灯维护车的液压油路以及底盘各部分组件的布局，对学校高位举升路灯维护车有了更深一层的认识，再设计过程中发现问题并解决问题，同时提出改进方案；学校高位举升路灯维护车改装设计是为了将其应用于对学校路灯维护的过程，显现出专用车特有的用途，同时减少故障的产生，更好的应用于路灯维护。 专用车的纯在是为了满足市场需求，解决中国基础设施严重不足的问题，促使政府加大基础设施的投资，拉动工程机械、输变电设备等领域的发展。从长远来看，国家将加强公共基础设施建设和路面设施建设，这 为专用汽车提供了广阔的发展空间，使专用车发展创造更高的经济效益，以及为人民生活提供更好的社会服务。 意义： 经济意义：专用汽车所产生的经济效益不只是专用汽车设计制造本身，而且还表现在汽车流通和使用的全过程中，这促进了汽车运输业及相关行业的发展。 从产品使用过程来看，汽车使用带动的范围很广。如汽车行驶要有道路，随着汽车的增多，需要不断地对道路进行改造，建设新的道路，提高公路质量相等级，完善公路网。加强对公路的管理，从而推动道路建设事业的发展；汽车的行驶需要燃油，随着汽车增多，燃油需求不断增加，从而推动了石油工 业的发展；汽车是使用最广的交通工具，随着汽车的增多，又推动了客货运输业、城市公共交通业、汽车租赁业等行业的发展；为了保证汽车的正常运行，需要一系列服务业，包括金融业、保险业、维修业、加油站业、汽车修理业、停车场业等为其服务，从而推动了这些服务业的发展。 从产品生产过程来看，汽车是一种高深度加工的最终产品，由数千种、上万个零部件组成，因此，汽车工业是国家工业水平的代表性产业，汽车的发展带动工业和国民经济相关行业的快速发展。汽车工业的发展促进了专用汽车的发展，同时专用汽车的发展扩大了汽车的应用领域，增加了汽车的 工业产出，与汽车工业共同进步。由于社会的不断进步，人们对专用汽车的经济性、工作效率以及各种性能和功能的要求也越来越高，同时诸如物流运输、建筑和环保等行业的不断进步也促进了专用汽车的不断发展。然而随着科技进步，一些以前靠人工完成的工作都逐步由专用汽车来完成，专用汽车作业能减少人的劳动强度，保证人身安全，降低人工操作的危险，提高工作效率，如水泥泵车、修钻井车和其它专用汽车辆在这方面均有突出的作用；专用汽车的研 制、生产和应用不仅在实现门到门的专业化运输和作业方面受到社会的广泛重视和欢迎，而且在大幅度地提高运输效率、降低运输成本、扩大汽车的应用领城等方面都发挥着重要的作用；汽车运输的专业化，可以减少运输途中的货损和货差，提高运输的安全性，同时减少了污染，保护了环境。 社会意义：中国国民经济的快速发展促进了公路运输事业的繁荣，专用汽车作为中国道路运输的主要力量之一，承担了大量商品的流通和特殊商品的运输、储存功能。 近几年，中国连续遭遇大规模自然灾害，这些灾害对人民生命财产、生活以及当地经济造成了巨大影响。在应急工程救 援保障体系和保障供应体系中，专用汽车发挥着非常重要的作用，在四川地震救灾和重建工作中，拆除倒塌建筑物主要用到的设备是配备破碎炮、液压剪的挖掘机，用于清理废物的推土机，以及转运废物的装载机和重型货车，如果有大型架构需要吊起、移动，还需要汽车、履带起重机。 研究高空作业车意义在于利用其臂架的伸缩、变幅等功能，使工作台升降，进行高空作业的专用汽车。而 学校高位举升路灯维护车就是利用其高位举升的功能更好的对路灯进行维护修理。 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 基本内容： 1) 客观分析 高空作业车的 特点以及 学 校高位举升路灯维护车 的使用环境和自身特点： 1、确定 学校高位举升路灯维护车 的改进系统方案，系统研液压油路总成的控制策略 ； 2、 选择 动力总成参数和控制参数； 3、 提出 学校高位举升路灯维护车的改装方案 ，并结合电脑软件，对 学校高位举升路灯维护车进行改装。 2) 具体设计参数的给定： 1、改装对象：学校高位举升路灯维护车； 2、举升高度： ，吊斗负荷： 2003、进行使用情况、故障情况调查； 4、进行总体结构改装优化方案设计。 设计主要内容及分析、校核： 1、 测量绘制底盘、举升结构图； 2、 进行使用情况、故障情况调查； 3、 进行 总体结构改装优化方案设计； 4、 进行底盘设计及发动机、离合器、变速箱、传动轴、驱动桥以及车轮的选型和校核； 5、 进行液压系统设计和液压元件的选型； 6、 进行 学校高位举升路灯维护车 动力性、经济性、稳定性校核，实现优化匹配； 7、 绘制设计总图、液压系统图和上述部分的结构装配图、零件图。 解决问题： 进行学校高位举升路灯维护车使用情况、故障情况调查，分析液压油路，底盘系统总成，确定并提出改进方案，进行总体改装结构优化设计。 其中包括： 学校高位举升路灯维护车使用时的稳定性；解决学校高位举升路灯维护车的漏油情况；减少学校高位举升路 灯维护车的故障产生；对高位举升路灯维护车液压系统中的液压元件进行分析，并确定其型号，如型号不对，提出改进方案并选择标准件；在高位举升路灯维护车使用过程中，保证该空作业人员的安全性；分析高位举升路灯维护车的液压油路，从中查看是否是最佳油路，如不是听出改进方案，并验证是否可行；分析高位举升路灯维护车配备的紧急停止装置，发生错误操作时，该装置是否能有效地排除由此而产生的故障和危险，以保护高空作业人车和各机构的安全，如不合理，须提出可行改进措施；解决学校高位举升路灯维护车在使用过程中液压油路中杂质问题，保证液压油的 纯度，以便更好的达到使用要求。 三、 技术路线（研究方法） 四、进度安排 1 周 领取任务进行资料的搜集和调研； 2 周 继续调研整理开题报告，制定技术方案路线； 3 周 开题答辩，设计任务总体方案，进行草图设计与计算； 4 周 总体设计方案的审核与修订； 5 10 周 总成，各总成（底盘，车架，取力器等着装置）设计，计算， 校核并出图； 11 12 周 总图修订和部件修订，校核； 13 周 整体修改设计内容； 14 周 预答辩，修改设计内容； 15 周 全面完善设计内容 ； 16 17 周 修订答辩 。 调研和查阅资料 经过调研后进行液压 系统部件选型及参数设计 进行 臂式 举升路灯维护车使用情况、故障情况调查 对 使用情况、故障情况 了解后进行资料调研 提出 高空作业车 底盘，液压油路的确定 对 臂式 举升路灯维护车 进行 初步任务分析 应用电脑绘图软件进行总图设计 完成设计图纸， 说明书 部件图、零件图与其总成 计算与校核 对总图修订 五、 参考文献 1卞学良主编专用汽车结构与设计，机械工业出版社， ； 2王国权、龚国庆编汽车设计课程设计指导书，机械工业出版社， ； 3乔维高主编专用汽车结构与设计，北京大学出版社， ； 4徐达、从锡堂主编专用汽车构造与设计，人民交通出版社 ， 5臧杰、阎岩主编汽车构造（下册），机械工业出版社， ； 6齐晓杰主编汽车液压、液力与气压传动，化学工业出版社， ； 7周士昌主编液压系统设计，机械工业出版社， ； 8王望予主编汽车设计，机械工业出版社， ； 9刘哲义主编专用汽车构造，武汉工业大学出版社， 10将崇贤主编专用汽车设计，武汉工业大学出版社， 11张洪欣主编汽车设计，机械工业出版社， 12乔维高主编直升式高空作业车的特点和设计，专用汽车， 1992（ 1） 13余志生主编汽车理论，机械工业出版社， 14 G,005 15 of ,2005. 16 凌学俭 ， 高空作业机械液压系统组成功能特 点及可靠性分析 J， 工程机械 1993 年 01 期 17 钟玉龙 ， 改进的高空作业液压系统 J， 工程机械 2006 年 01 期 18参考网址： ； 19参考网址： ； 20参考网址： ； 六、备注 指导教师意见： 签字 ： 年 月 日 毕业设计（论文） 中期 检 查表 填表日期 2011 年 4 月 18日 迄今已进行 周剩余 周 学生姓名 鲍仕林 院系 汽车与交通工程 学院 专业、班级 车辆 07 指导教师姓名 齐晓杰 职称 教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 高位 举升路灯维护车改装设计 （底盘、液压部分） 指 导 教 师 填 写 毕业 设计 （论文）工作 进度 已 完成主要内容 待完成主要内容 存在问题及努力方向 学生签字： 指导教师 意 见 指导教师签字： 年 月 日 教研室 意 见 教研室主任签字： 年 月 日 本科学生毕业设计 盘、液压部分） 院系 名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆 工程 学生姓名 ： 鲍仕林 指导教师 ： 齐晓杰 职 称 ： 教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二 一一 年六月 s he 011龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 在人们生活水平日益提高的今天，越来越多的高空作业问题围绕着我们，并且困扰着我们，主要的原因是 由于使用的举升方法既不便捷，也不专业，更不安全，占用了大量人力、物力，并造成了很多财务、资源浪费。因此特拟定自行走小型举升车这样一个设计题目，利用所学习的知识，借鉴前人的产品，设计出有特色的专用举升车辆，从而给人们生活带来方便。 设计承担的任务是设计三类底盘的设计和液压系的统设计，三类底盘的设计即为横梁、 纵梁的布局，液压系的统设计主要完成液压系统原理、液压油箱以及支腿机构的设计。机械举升部分采用三节举升臂，利用金属焊接及销轴连接组合各臂，使用平行四边形的四连杆变形对吊篮进行调平，通过对液压系统控制来完成特定的动作；液压控制系统包括选取液压缸、控制系统及元件的选择。 设计依据国家标准和机械行业标准，通过查阅机械设计手册等书籍，利用相关计算公式和材料信息，系统的对机构进行了强度校核，验证了设计的合理性，确定了各零件的使用材料、外形尺寸和加工方法，并完成了整体构架的装配方案，使机构能够实现最大举升达 一个高度。 关键词 ：曲臂式高空作业车；举升机构 ； 液压系统设计；小型；设计黑龙江工程学院本科生毕业设计 n s of us is to is of a of a of to to s is of of ec of of a of of of of a of to of On of of to of of of of of to a m. 龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 述 . 1 关技术的现状和发展趋势 . 1 计的主要内容 . 3 第 2 章 总体方案设计分析 . 4 案确定 . 4 形尺寸确定 . 5 类底盘的选择 . 6 章小结 . 6 第 3 章 工作机构设计 . 8 定尺寸及材料 . 8 力分析 . 10 章小结 . 16 第 4 章 辅助机构设计 . 16 转机构简介 . 17 腿机构设计计算 . 17 腿跨距的确定 . 17 大载荷时支腿力的计算 . 20 脚接地面积确定 . 21 力器布置方案及基本参数选择 . 21 章小结 . 22 第 5 章 液压系统设计 . 23 要机构液压回路的设计与分析 . 23 黑龙江工程学院本科生毕业设计 幅回路 . 23 转机构 . 24 要液压元器件的选择计算 . 26 动液压缸的计算确定 . 26 压泵的选型计算 . 31 压控制阀的选用 . 33 箱容积与管路内径计算 . 34 路内径计 算 . 35 压油的选用 . 36 章小结 . 36 第 6 章 整车性能计算分析 . 37 力性计算 . 37 空作业车汽车变速器速比 . 37 动机外特性 . 37 车的行驶方程式 . 39 力性评价指标的计算 . 40 油经济性计算 . 44 定性计算 . 45 章小结 . 45 结论 . 46 参考文献 . 47 致谢 . 48 附录 . 49 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 述 由于交通管理部门经常会遇到交通信号灯、交通监控器、交通指示牌的维修和更换，基础交通设施的安装建设等高空作业问题，所以近年来交通设施 高空作业车大量投入使用。 高空作业车是用来运送工作人员和工作装备到指定高度进行交通设施维修或安装作业的特种车辆，是将高空作业装置安装在汽车底盘上组成的。交通设施高空作业车装置包括工作臂、回转平台、副车架、工作平台、液压系装置等。现在的高空作业装置具有操作平顺、工作稳定、安全可靠等优点，大大提高了空中作业的工作效率。交通设施高空作业车是利用汽车底盘作为行走机构，机动灵活，行驶速度高，可快速转移，转移到作业场地后能迅速投入工作，因此被广泛应用。 关技术的现状和发展趋势 我国高空作业机械的生产于 20 世纪 70 年代末开始起步，发展较快，目前生产经营企业已由原来的几家迅速增加到 40 余家，其中与国外合资或合作生产的企业有 5家。根据 2004 年和 2005 年中国工程机械年鉴 ， 2003 年高空作业机械工业总产值为 32139 万元，生产各类高空作业平台。行业几个骨干企业通过近几年的技术改造，其生产规模不断扩大，形成了各自特色的产品系列，基本能满足国内市场高空作业机械的需要，企业的各项主要经济指标逐步上升，经济效益也逐年提高 1。 我国高空作业机械行业的一些骨干企业利用自己的技术和设备优势，通过学习引进和消化国外先进技术开 发了许多新产品，其产品的技术水平和产品质量都不断提高，达到和接近了国际同类产品的水平，推动了高空作业机械行业的技术进步，在国内市场中竞争力强，市场销路好，产量增加较快。一些企业利用自身的优势，在原有产品的基础上根据国内底盘品种的发展和基础零部件的更新，不断加大新产品的开发力度，走企业横向联合多种经营的综合开发道路，不但使企业自身的生产和销售步入了良性循环轨道，还带动了附属企业和国内相关产品的销售发展。 产品性能提高：我国高空作业机 械产品的需求量随着国民经济和城市建设的发展逐年增加，各种规格的新产品近几年增加 较快。如北京起重机器厂在短短几年时间先后开发了车载剪叉式平台、剪叉自行式平台、折臂式平台、单扼柱铝合金平台和双扼黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 柱铝合金平台、箱型界面铝合金扼柱平台、手动铝合金扼柱平台等近 10 个品种、 30多个规格的产品。杭州赛奇工程机械厂近几年先后开发了单扼柱铝合金平台、双扼柱铝合金平台及多扼柱铝合金平台，其中多扼柱铝合金平台完成了 10m、 14 m、 16 m、18 m、 20 种规格的研制。杭州爱知工程车辆有限公司开发了全液压驱动的自行式高空作业平台，为国内传播修造、建筑、机场及工矿企业的安装检修工程等提供了新的品种。 浦沅集团有限公司开 发了 12 m、 16 m、 20 m、 25 m、 30 m 高空作业车和重机高空作业车。 锦州中型机械股份有限公司今年也完成了 22 m、 32 m、50 州中型机械厂完成了 67 m 大高度高空消防救援车的研制 2。 扩展产品的使用功能和用途：我国高空机械的使用范围还比较窄，使用较多的主要有路灯、道路交通、园林部门、国内大多厂家把用户集中在车站、地铁、商店、工厂、供电、路灯等部门，其市场远远没有挖掘和佩玉出来。高空作业机械在有发展前途的电力、电信及有限 电视系统使用较少，究其原因是国内产品技术性能及参数还不能完全满足上述三大系统使用的要求，在产品用途和功能上还需要更新。如将高空作业机械用在建筑使用中以替代某些脚手架施工、建筑物外墙表面的装饰、倾斜和维护等；绝缘架线和维修；消防救援及大型物体（传播、飞机）维护检查等，但开发以上这些产品需要从产品的适应性、技术性能上进行较大的突破。 随着我国经济的发展，停电对工农生产和人民生活带来的损失不可估量，国家已经开始实行电力法，对供电可靠性要求越来越高，在电力系统企业要求供电可靠率达到 所以如何解决不停电 维修 带电作业的问题已经非常突出，这就要求不但能登高作业，还要具有绝缘性能好的高空作业车，这种新型高空作业车要打破常规的格局，工作斗，臂架要求采用非金属的高性能绝缘材料，工作斗对整个作业的控制不能采用一般的电控和液控，还要具有起吊能力，并有更可靠的安全性、平稳性、微调性。电信和有线电视系统使用的高空作业车要求小巧灵活，能走街穿巷，操作方便、乘坐舒适，这就要求设计小型先进的汽车底盘，并解决动力输出问题。应该特别注意的是，高空作业车新产品的开发不能限制在汽车上，应该考虑它是一种工程机械，以适应用户的需要为前提， 行走方式可以采用电动自行式、液控自行式、轮胎自行式、履带自行式等。我国文化传播行业对轮胎液控自行式高空作业车的需求量很大，建筑行业对履带自行式产品也将产生需求，室外装修、清洗行业大量需要自行式高空作业车。随着高速公路、高架桥的建设，将需要大量具备低空作业能力的高空作业车，以解决高架桥的维修问题，这种特殊的高空作业车在国外早已出现，但国内还刚刚起步。 开发专用车辆底盘：要提高我国高空作业车的技术水平，首先必须解决工程车辆底盘黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 问题。我国目前正在努力提高汽车工业的整体水平，走集团化规模道路，并积极引进国 外资金及技术，但还只限于轻型底盘。汽车制造厂家应该在此基础上根据高空作业车的具体要求，专门设计轻型、中型和重型的工程车底盘以供高空作业车改装之用 3。 计的主要内容 设计主要承担的任务是 液压系统、三类底盘的设计 ，初步选定采取 3 节举升臂， 1节基础承重臂， 利用金属焊接及销轴连接将各臂组合起来，通过选择的二类底盘的动力输出来驱动液压泵，使用液压系统来控制各臂的运动，再运用平行四边形的四连杆机构对举升筐进行调平，给工作人员提供一个水平的、稳定安全的工作环境。 设计总体 分为三个方面：机 械举升部分 的选取 （ 包括举升臂的选材、外形尺寸的确定等 ） ；液压控制部分（包括液压缸的计算和型号确定、液压控制系统的设计和辅助元件的选择等）；相关辅助系统部分（支腿的设计计算 、油箱的设计 等）。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 第 2 章 总体方案设计分析 案确定 举升的方法有很多种，出于结构简单、控制方便、成本低廉的主要设计思路，所以选用型材作主承重臂，利用金属焊接及销轴连接将各臂组合起来，通过液压系统来控制各臂的运动，再将举升机构安装在转台上，来实现举升的目的 1。举升的意义是：将人或物送往高处，由此又出现举升臂调平的问题，以 往的调平系统中多为机械调平和重力调平，现在又出现了电子调平系统。机械调平中最常见的为四连杆机构（即平行四边形变形原理），此机构简单、实用、举升高度高、摆动幅度小等，但增加了自重，使用材料增多，并且举升过程中更多的功耗要浪费在自重上面；重力调平系统，简单、实用，但举升的高度要降低很多，而且摆动幅度比较大；电子调平系统属于高科技产品，使资源消耗减少，但无形成本增多。在这里选择四连杆调平方式 4。 图 示即为整个举升机构系统简图，其中 承重臂， 基础臂， AB、 CD为调平辅助臂， I、 液压缸， E、 F、 G、 H 分别为液压缸与基础臂及承重臂的绞接点。 图 升机构总体结构图 工作原理：在平行四边形 B 中，通过控制液压缸 I 的长度来控制 的角度，从而使点 A 以 半径， B 点为圆心作圆弧运动；在平行四边形 D 中，黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 通过控制液压缸 长度来控制 的角度，从而使点 C 以 半径， D 点为圆心作圆弧运动。平行四边形 B 与平行四边形 D 共用一条公共边 BC,平行四边形 D 的另一条边 基础臂，只要液压缸 I 增长， A 点就升高，液压缸长， C 点就升高 （ 即 B 点升高 ） 。由此只要控制液压缸 I 和 能控制 A 点的高度 15。 形尺寸确定 如图 示，初步设定臂 臂 成的最大角度为 150，臂 臂 35。 2200 3000 2200 4500 图 举升臂全升图 综上所述，可以推出整个机构的外形参数，如表 示 。 表 论长度参数 最小高度 最大高度 整体长 0200 3600 4500 2200 3000 2200 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 表 论角度参数 最大值 最小值 角度 135 53 角度 150 43 类底盘的选择 根据我国目前生产的各类型专用车辆的基本模式，大多是为了满足国民经济某一服务领域的特定使用要求，主要是在已定型的基本车型底盘的基础上，进行车身及工作装置的设计，与此同时对底盘各总成的结构与性能进行局部的更改设计与合理匹配，以达到满足使 用需求的较为理想的整车性能。汽车底盘的选择主要是根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形、尺寸、动力匹配等决定，目前，几乎 80%以上的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。采用二类汽车底盘进行改装设计工作重点是整车总体布置和工作装置设计，对底盘仅作性能适应性分析和必要的强度校核，以确保改装后的整车性能基本与原车 接近，同样的对于本车的设计，设计选取三类底盘是由价格与性能的决定 6。 已知工作臂的长度，选用型材 构用冷弯空心型钢，可估算工作臂部分总重约为 700估转台和支腿等其他辅助装置质量为 300定载荷为 200 则 M=700+300+200=1200计算工作机构长度约为折起后 4000度不超过 2000 表 盘 技术参数 底盘型号 整车重量 (2000 吊斗 载重 (200 外形尺寸（长 宽 高） 90019503070 轴距 (2300 轮距（前 /后） (1950/1950 发动机型号 定功率 (55 转速 （ r/ 3600 章小结 本章通过综合分析后确定了总体构架，方案采用三节举升臂，使用平行四边形的黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 四连杆变形原理对吊筐进行调平，通过对液压系统控制来完成特定的动作，并在大量几 何 计 算 后 得 出 了 各 臂 的 长 度 和 转 动 角 度 ， 其 理 论 举 升 高 度 为10200900790过确定的总体参数，最后确定本次设计选用的 三 类底盘。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 第 3 章 工作机构设计 定尺寸及材料 表 的参数都为理论尺寸（即未开孔的尺寸），在实际加工 中，为了使各臂连接起来，要留出一段长度用来钻孔穿销，因此每个臂的每一个端面都要留有 50要拉杆的工作臂还要留有 300 为各臂的实际参数。 表 际长度参数 600 2700 3100 3100 2250 根据表 可计算出各承重臂的质量。 臂 量： =4600 AB重量： ABG=ABLG =4600 BC重量： BCG=BCLG =270045.3 量： =310034.0 CD重量： CDG= =3100 量： =225056.3 据以往设计实例及 设计需求，初步选定冷拔无缝矩形钢管作为承重臂，具体参数见表 各臂的基本参数见表 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 表 料参数 6 基本尺寸 截面面积 F 2理论质量 G kg/m 惯性矩 截面模数 长 宽 厚 443380 100 6 B 90 60 4 C 200 150 9 170 2020 317 270 00 100 8 091 705 209 141 CD 70 50 4 O 220 150 10 687 2584 455 345 绘制结构简图及部分参数计算 表 图 的基本参数，由直角三角形中的角度公式可以得出： 14 22B E E E =F= 22B F F F =G= 22D G G G =H= 22D H H H =龙江工程学院本科生毕业设计 10 图 臂的结构简图 表 臂中的基本参数 长度 E F G H 500 40 20 2200 1800 25 3000 300 25 2200 1900 30 力分析 1、对臂 行受力分析 当臂 平时， 如 图 示。 00 22 2 c o B F E B F B E B F =1600 S1s i E B E B F E F h h s i n F B E B E B 900对 B 点进行受力分析 1L 12L h 0 24龙江工程学院本科生毕业设计 11 液压缸与水平所成的角度为 1 a r c s i n B F E B 受力为 c o s 1 0X I B F s i n 1 0Y A A B I B F F F 2B B X B F=+ 平位置受力分析图 当臂 至最高位置时， 如 图 示。 5050120 22 2 c o B F E B F B E B F =2100 S1s i E B E B F E F h h s i n F B E B E B 650对 B 点进行受力分析 F1L2LIFh 0 黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 高位置受力分析图 液压缸与水平所成的角度为 c o s 3 0 s i n 3 01 a r c s i n B F B E E B 受力为 c o s 1 0X I B F s i n 1 0Y A A B I B F F F 2B B X B F=+ 、对臂 BC进行受力分析 当臂 平时臂 BC所受力最大， 如 图 示。 1 2 B A B L F C C X C F L 0 0 龙江工程学院本科生毕业设计 13 又A A B B F+ F 22 31 22m a x m a xs i n 4 5C C X C Y F F BC受力分析图 3、对臂 行受力分析 当各臂位置如图 示时，液压缸 受的压力最大。 90C D O 90 73 22 2 c o D G D H H D G D G D H 1800D H G D H 11s i n 22D G D H H D G G H h s i n D G D H H D 685 s i n 6 0 c o s 6 02 C D A B A B C D B C C L L F L F L 02 I h 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 压缸 水平方向所成的角度为 2 a r c s i n D H G 对 D 点受力分析 c o s 7 9 . 4X C X I I D F F= - - 0 s i n 7 9 . 4Y I I D Y A A B B C C F F F F F= - - - - - 0 F 2D X F=+ 力分析图 当各臂位置如图 示时，液压缸 受的拉力最大 90C D O 135 107 22 2 c o D G D H H D G D G D H 1800D H G D H 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 11s i n 22D G D H H D G G H h s i n D G D H H D 454 c o s 6 0 c o s 6 0202 C D A B A B C C D C D I L L F F F h 力分析图 液压缸 水平方向所成的角度为 2 a r c s i n D H G 对 D 点受力分析 c o s 7 9 . 4X C X I I D F F= - - 0 s i n 7 9 . 4Y I I D Y A A B B C C F F F F F= - - - - - 0 F 2D X F=+ 龙江工程学院本科生毕业设计 16 22m a x m a x s i