东风金霸随车起重运输车改装设计【汽车类】【9张CAD图纸】【优秀】

东风金霸随车起重运输车改装设计

45页 14700字数+说明书+任务书+开题报告+9张CAD图纸【详情如下

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东风金霸随车起重运输车改装设计开题报告.doc

东风金霸随车起重运输车改装设计说明书.doc

传动齿轮轴.dwg

伸缩臂.dwg

副车架.dwg

回转机构.dwg

封皮.doc

总装图A0.dwg

指导记录封皮.doc

摘要及目录.doc

支架.dwg

支腿机构.dwg

销轴.dwg

01题目申报表.doc

02.任务书.doc

04指导记录.doc

05毕业设计中期检查表.doc

06过程管理材料.doc

摘  要

　　　随车起重运输车属于臂架型起重装置，集起重和运输于一体，结构紧凑、易于操作，不仅节省劳动力，而且极大的降低了工作强度、提高了工作效率。广泛应用于交通运输、港口和仓库中。

　　　此次毕业设计在对随车起重机进行调研和可行性分析的基础上，从力学角度，对0.85吨随车起重装置的起升机构变幅机构和回转机构进行了具体设计。所设计的起升机构包括液压马达、齿轮齿条、起重臂和液压缸几部分。齿轮齿条是利用液压泵驱动液压缸，进而驱动齿条齿轮使起重装置进行回转，根据液压系统的液压流量及相关的限速阀可以控制回转的速度。本论文中，随车起重运输车的起重装置采用了折臂伸缩式结构。起重装置的变幅可通过液压缸实现。回转机构包括回转支承装置和回转驱动装置，并采用齿轮齿条机构和液压泵。这种结构自重轻，受力合理，运行平稳。　　

关键词：随车起重装置；起升机构；变幅机构；回转机构；支腿机构

ABSTRACT

　　　Truck Mounted Crane (TMC) belongs to boom-crane. Combining the advantages of booming and transporting together, it has the features of compact structure and easy operation，not only saves the labor force, but also decreases the labor intensity and increases the efficiency of working. It is widely used in traffic transportation, docks and warehouses.

　　　In this paper, based on the investigation and feasibility analysis of TMC, the winch mechanism, the arm-changing mechanism and the swing mechanism of the TMC 0.85T were designed from the mechanics angle.The winch mechanism consists of hydraulic motor, decelerating machine, ratchet wheel stopping machine and reel. Decelerating machine lowers the speed of the hydraulic motor for driving, and its size was defined according to the ratio of the speed variety. Cylinder bodies are fitted on the boom. The working range of TMC can be realized by the extension or retraction of the cylinder body. Bearings, pinion-and-rack steering device and hydraulic motor were adopted. This structure has the advantages of light weight, reliable force and smooth action.

Key words: Truck Mounted Crane; Winch mechanism; Arm-changing mechanism; Swing mechanism; Landing leg mechanism

目　　录

摘要I

AbstractII

第1章 绪论1

　　　1.1概述1

　　　1.2随车起重运输车发展现状1

　　　　1.2.1随车起重运输车行业形势发展分析1

　　　　1.2.2我国随车起重运输车发展现状3

　　　1.3本课题研究的意义4

第2章 随车起重运输车总体设计6

　　　2.1 随车起重运输车的总体布置6

2.1.1 总体布置的设计6

2.1.2 整车总体参数的确定6

2.1.3 取力器的布置7

2.1.4 轴荷分配8

　　　2.2 整车性能计算分析10

2.2.1 动力性计算10

2.2.2 燃油经济性15

　　　　2.2.3 静态稳定性计算16

　　　2.3 本章小结17

第3章 随车起重运输车结构设计18

　　　3.1随车起重运输车的结构18

　　　3.2变幅机构的设计计算20

　　3.2.1 三铰点的设计20

　　3.2.2 起重臂主要尺寸参数设计计算21

　　3.2.3 变幅油缸的计算与选用24

　　　3.3 回转机构的设计计算25

　　3.3.1 回转支撑结构的选用25

　　3.3.2 回转载荷的计算26

　　3.3.3 回转阻力矩的设计计算27

　　3.3.4 齿轮齿条设计计算28

3.4 起吊支腿的设计计算30

3.4.1 支腿形式的选取30

　　3.4.2 支腿跨距的确定30

　　3.4.3 支腿压力计算和垂直支撑缸缸径选取31

　　3.4.4 H支腿设计计算33

3.5 副车架主要尺寸参数设计计算35

　　3.5.1 副车架尺寸设计35

　　3.5.2 副车架的选材35

　　3.5.3 副车架的校核36

3.6本章小结37

结  论38

参考文献39

致  谢41

附  录42

一、设计（论文）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。

　　　由于随车起重运输车在民用方面表现出良好的发展趋势，它在一定程度上节省了劳动力，一车两用，一车多用是它的最大特点，它在一定程度上节省了劳动力，在工程、运输等市场得到推广。在社会上，它给社会提供了适用的车辆，满足了社会需求，给人类带来了更多的便利。所以对随车起重运输车的研究意义重大。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，研究随车起重运输车改装设计等问题具有更重要的现实意义和良好的实用意义。

二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）

　　　1、研究的基本内容

　　　主要技术指标、要求或生产纲领：

　　　外形尺寸：5995×1980×2950（mm）；    货箱尺寸：3500×1880×400（mm）；

　　　总 质 量：6495（kg）；                额定质量：2450（kg）；

　　　整备质量：3915（kg）；                最高车速：90（km/h）；

　　　发动机功率：70（kw）；                整车备注：起吊架地面高度2950（mm）；

设计主要内容及分析、校核：

1、选择二类底盘，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；

2、根据所选总成进行汽车动力性、经济性、稳定性校核，实现整车的优化匹配；

3、进行取力器及传动系统、起重机起重臂、回转机构、支腿机构等的设计与校核；

　　绘制设计车辆的总图、上述部分的结构装配图、零件图。

三、设计（论文）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A0图纸至少3.5张；

　　　2、设计计算说明书：1.5～2.0万字；

　　　3、相关设计资料应齐全。

我国随车起重机的发展并不火爆的原因有以下两点：

　　 1、我国随车吊的起步比较晚，认识度比较低，宣传力度不大：

　　　2、我国劳动力成本较低，我国物流发展程度影响我国的产业政策，对随车吊的发展形成了瓶颈。

　　　但是我相信随车吊这一产业在我国有比较大的发展空间，是一个非常有前途的产业。那么随着我国经济的发展，随车吊市场会逐步的成熟，会以较快的速度来发展，现在国外的产品在中国的销售，将有助于提高我国随车吊产品的档次，促进市场的繁荣。我相信我们国内的随车吊市场会有一个比较好的市场前景。

我国随车起重运输车发展现状

1、技术水平落后　　由于我国随车起重机起步相对较晚，最初是湖南专用汽车制造厂（大汉汽车制造有限公司）引进日本技术开发了国内的产品。和国外产品相比，还在技术上还存在一定的差距。（1）我国随车起重机现处于初级发展阶段，品种较少，由于中国载货汽车以5-8吨为主，所以国内企业随车起重机产品主要集中的3-8吨的品种，中小吨位重复较多，至今尚未形成大、中、小完整的系列，年产量只相当于国外一个厂家的生产能力。（2）起重力矩小，技术水平低。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，其他性能指标也一般低于国外先进产品。目前国内企业对随车起重机的研究开发投入很少，液压系统、控制系统的技术水平也有一定差距。（3）安全装置不齐全，操作不方便。我国随车起重机仅装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等一般安全装置，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。（4）功能单一。我国随车起重机以起重作业及运输功能为主，而国外随车起重机均有多种附具，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。另外，国外一些厂家进一步开发了铁路专用随车起重机等专用产品。（5）外形不美观。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。    2、研发能力薄弱　　中国企业还不够重视随车起重机的技术开发投入，没有哪一个企业愿意花费大的人力、物力去开发和培育市场，这导致随车起重机的应用价值远未开发出来。　　在欧美等发达国家的企业视用户为上帝，不是流于形式，而是通过仔细的市场研究后，对市场将来需求什么产品有一个预测，然后开发出更加满足和符合用户需求的产品来引导和指导市场消费。他们想在用户的前面、走在用户的前面，始终处于主动地位。而国内企业仅仅是被动地跟着用户走，缺乏市场开拓意识，主动性不强。　　随车起重机在产品的研发方面没有取得突破性的进展，其原因主要有：国内企业制造水平和工艺装备落后，企业对制造水平、工艺装备的投入比较少，新的产品就算是设计出来了也制造不出来。应该说，国内企业对随车起重机的研发多数处在产品系列的扩展和功能扩展水平上，产品的研发同企业的经济效益、国内基础元器件、产品售价、市场需求量等都有密切的关系。    3、产业政策制约　　随着行业不断发展，目前随车起重机统一执行汽车公告与“3C”认证管理制度，同时列入特种设备的管理范畴。　　国家将随车起重机列入公告管理是一把双刃剑：一方面，提高了进入门槛，规范了产品市场秩序，保护了现有的随车起重机生产厂商的利益；另一方面，它影响了随车起重机与汽车底盘的组合，阻碍了随车起重机的发展，主要体现在：一种规格的随车起重机安装一种载货汽车必须上一个产品公告和“3C”认证；随车起重机只能进行新车的改装；随车起重机列入特种设备管理，就面临着多头管理、重复检查。　　从国外该产品的行业规范来看，我国实行的政策确实对随车起重机发展有一定的制约，因此目前没有一个厂家会把所有可用于装配随车起重机的底盘都拿去完成公告的申报。而检测过程的烦琐、检测费用的昂贵、公告周期的漫长、效率低下、审批批准的不一致性、执行部门的随意性等问题都影响着随车起重机厂的生产销售和用户的使用。 本课题研究的意义

　　　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。

　　　由于随车起重运输车在民用方面表现出比较良好的发展趋势，它在一定程度上节省了劳动力，一车两用，一车多用是它的最大特点，它在一定程度上节省了劳动力，在工程、运输等市场得到广泛推广。在社会上，它给社会提供了适用的车辆，满足了社会需求，给人类带来了更多的便利。所以对随车起重运输车的研究意义重大。因此，本课题设计研究的内容，对于全面提高学生工程设计能力和素质，研究随车起重运输车改装设计等问题具有重要的现实意义和良好的使用意义。

   随车起重运输车总体设计

随车起重运输车的总体布置

总体布置的设计

　　　随车起重运输车总体布置的任务是正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件。使取力装置、回转装置、支腿机构等其他附件与选定的汽车底盘构成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的整车基本性能和专用性能的要求。在进行总体布置时应遵循以下原则。

尽量避免对汽车底盘个总成位置的变动

　　　因为一些总成部件位置的变动，不仅仅会增加成本，而且也可能影响到整车的性能。但又是为了满足个工作装置的性能要求，也需要做一些改动，如截断原汽车底盘的后悬、对油箱和备胎架的位置做适当的调整。但调整的原则是不影响整车性能。

应满足工作装置性能的要求，使专用功能得到充分发挥

装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核

　　　为适应汽车底盘或总成件的承载能力和整车性能要求，在总布置初步完成后应对某些参数，其中最主要涉及的是装载质量的确定和轴载质量的分配进行估算和校核，这些参数对整车性能有很大影响。若不能满足要求，应修改总体布置方案。

应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷

应尽量减少随车起重运输车的整车整备质量，提高装配质量

　　　由于专用汽车工作装置的增加，使得专用汽车的整备质量比同类底盘的普通货车要增加。据统计，一般自卸车要增加耗材5%~10%，一般罐式车要增加耗材15%~25%，因此，减少整备质量，充分利用底盘的装载质量，增大质量利用系数，是专用汽车改装设计过程中要追求的主要指标之一。

应符合有关法规的要求

　　　应对整车的长、宽、高、后悬等尺寸在相关法规中有明确的规定，一定不能超出标准要求。

整车总体参数的确定

　　　图2.1所示为东风金霸随车起重运输车的外形图，其发动机的外特性如图2.5所示，整车的有关参数见表2.1和表2.3。　　　　　　　　　表2.1  东风金霸随车起重运输车计算有关的整车参数

名称符号数值与单位

发动机最大功率102kw

发动机最大功率时的转速2000r/min

发动机最大转矩1430N·m

发动机最大转矩时的转速1300 r/min

车轮动力半径0.38m

车轮滚动半径0.395m

主减速比4.72

汽车列车迎风面积A 5.63m

汽车列车总质量（满载）6495kg

取力器的布置

 除了少量专用汽车的工作装置因考虑工作可靠的要求而配备专门的动力驱动外（例如部分冷藏汽车的机械制冷系统），绝大多数专用汽车上的专用设备都是以汽车底 取力器的布置

　  除了少量专用汽车的工作装置因考虑工作可靠的要求而配备专门的动力驱动外（例如部分冷藏汽车的机械制冷系统），绝大多数专用汽车上的专用设备都是以汽车底盘自身的发动机为动力源，经过取力器，用来驱动齿轮液压泵、真空泵、柱塞泵、轻质油液压泵、自吸液压泵、水泵、空气压缩机等，从而为自卸车、加油车、牛奶车、垃圾车、随车起重运输车、高空作业车、散装水泥车、拦板起重运输车等诸多专用汽车配套使用。因此，取力器在专用汽车的设计和制造方面显得尤为重要。

　  根据取力器相对于汽车底盘变速器的位置，取力器的取力方式可以分为前置、中置、后置3种基本形式，每一种基本形式有包括若干种具体的结构。

　  此次设计的随车起重运输车的结构形式是前置的，综合多方满考虑，取力器的取力方式为中置式变速器侧盖取力。

轴荷分配

　　　汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载状态下，各车轴对支承平面的垂直载荷，可以用载荷的绝对值表示，也可以用占空载或满载质量的百分比表示。

　　　轴荷分配直接影响轮胎寿命和汽车使用性能。而汽车的发动机布置和驱动形式对轴荷分配有显著影响。影响和决定轴荷分配的因素主要包括以下几个方面：①设计轴荷必须符合国家标准规定的车辆最大允许轴荷限值；②从轮胎磨损均匀和使用寿命相近考虑，每个车轮的载荷应相差不大；③为了保证汽车有良好的动力性和通过性，希望驱动桥应有足够大的载荷，从动轴载荷可以适当减小；④为了保证汽车的操纵稳定性，希望转向轴的载荷不要太小。

　　　GB1589—2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》中对不同类型汽车的最大允许轴荷限值如表2.2所示。

　　　表2.2  汽车及挂车单轴的最大载荷的最大限值（kg）

车辆类型最大允许轴荷最大限值

挂车及二轴货车每侧单轮胎6000

每侧双轮胎10000

客车、半挂牵引车及三轴以上（含三轴）货车每侧单轮胎7000

每侧双轮胎非驱动轴10000

驱动轴11500

　　起重机作业时，所吊重物在正前方时，支腿的支撑反力最大，如图2.2所示。所吊重物在正后方时，后轴的轴荷最大，如图2.3所示。又经查询，前轴轴荷，后轴轴荷。　　　随车起重装置是安放在载货汽车上的一种附加起重设备。它属于臂架型起重装置，其运行支承装置采用气轮胎，可以在无轨路面上行走，工作方便快捷。

　　　本文主要分析和计算了起升机构、变幅机构和回转机构。

　　　在起升机构中，采用液压泵、齿轮齿条传动装置，结合使用条件和要求,选择中间有合成MC尼龙板起到润滑的作用。采用制造与使用方便的锻造单钩，矩形断面，受力情况合理。

　　　变幅机构中的起重臂为折臂式结构，变幅由液压缸实现，在设计中运用力学原理计算和校核，为满足强度条件，在不同部位采用不同强度的钢材，实现科学合理。

　　　回转机构由回转支承装置和回转驱动装置组成，采用液压缸驱动和滚动轴承式回转支承装置，并采用液压缸—齿轮齿条传动—回转支承的传动方案。液压驱动的小起重量起重机，通过液压回路和换向阀的合适机能，使回转机构不装制动器，同时保证回转部分在任意位置上停住，并避免冲击。这种结构自重轻，受力合理，运行平稳。

　　　与其他起重装置相比，随车起重装置把起重和运输功能结合起来，节省劳动力，节约能源、减少费用，是国民经济建设中必不可少的一种高效、快捷、方便的起重与运输机械，值得我们去设计更好的产品来为社会服务。

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