EQ1050NJ20D3高空作业车的机构设计-液压系统开题报告及文献综述.doc
EQ1050NJ20D3高空作业车的机构设计-液压系统含CAD图.zip
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EQ1050NJ20D3
高空作业
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EQ1050NJ20D3高空作业车的机构设计-液压系统含CAD图.zip,EQ1050NJ20D3,高空作业,机构,设计,液压,系统,CAD
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一、选题依据1.研究领域车辆工程机械设计2.论文（设计）工作的理论意义和应用价值本课题主要研究的是高空作业车这种专用车辆，所谓高空作业车是指3米以上， 由液压或电动系统支配多支液压油缸，并且能够将作业人员、工具、材料等通过作业平台举升到空中指定位置进行各种安装、维修等作业的专用高空作业机械，既属于专用汽车，又属于工程机械，是一种重要的施工设备。由于高空作业车近几年的快速发展，高空作业行业出现了部分车型产量过剩苗头的同时，也存在着部分车型供不应求、生产能力不足的现象，因此，结构性过剩是当前汽车工业产能过剩的基本特点，也是当前汽车工业发展存在的主要问题。高空作业车是汽车工业的一部分，它的发展中也会出现同样的问题，因此研究高空作业车的改装技术，不仅可以推动高空作业车行业的发展，而且对于推动专用汽车行业的发展， 调整企业产品开发战略无疑具有重要意义。目前我国高空作业车年销售量很低，与国外相比，产品技术水平差距较大，产品结构单一，产品制造工艺落后，产品可靠性差等。十九大以来，我国将在 2020 年全面建成小康社会，因此我国的城市化进程将进一步加快，基础设施建设会进一步加强， 需要大量添置高空作业车进行市政工程的安装和运行维护。3. 目前研究的概况和发展趋势作业平台目前主要以剪叉式、套筒油缸式等为主，大高度和特殊高空作业平台国内还有空白，仍然以进口为主，如高空绝缘作业车、蜘蛛式高空作业平台等。其次， 从行走方式上，我国高空作业平台的行走方式以车载式或牵引式较多，这极大地限制了其作业机动灵活性、场地适应性及空间通过性。（1）向大高度和特殊高空作业平台发展。如混合臂式高空作业平台、越野式高空作业平台、蜘蛛式高空作业平台及履带式高空作业平台。（2）车载式或牵引式逐渐发展成结构小巧紧凑的自行式。（3）驱动方式向无污染、零排放、节能减排的电机驱动发展。此外，利用太阳能转化来驱动电机也是今后努力的一个方向。11二、论文（设计）研究的内容1.重点解决的问题(1). 汽车底盘的选择；(2). 举升机构的设计；2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）(1). 总体设计要求；(2). 底盘的选择；(3). 高空作业车臂的设计；(6). 参数校核。3.本论文（设计）预期取得的成果结合具体的设计要求，通过学习及查阅相关方面的资料，全面的了解和掌握高空作业车的工作原理和结构，完成作业车总体结构设计及相关功能部件的优化设计，对关键部件的强度进行有限元分析。（1）完成 8000 字以上的论文；（2）完成 3000 字左右外文文献翻译；（3）使用 CAD/CAM,有限元分析等软件进行建模、分析。三、论文（设计）工作安排1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数）；2.论文（设计）进度计划（1） 第 1、2 周调研、资料收集，完成开题报告；（2） 第 3 周研究随车起重车的设计步骤与设计方法；（3） 第 4 周收集材料，完成车辆的总体布置；（4） 第 5-6 周开始用软件进行绘图撰写说明书；（5） 第 7-10 周完善设计内容，并完成大部分图纸；（6） 第 10-13 周设计说明书修改及完善；（7） 第 14 周毕业设计答辩；四、需要阅读的参考文献1本刊编辑部. 下一片蓝海J. 今日工程机械, 2011(15): 50-53.2柏红专,罗亮平. 国内高空作业机械行业现状及发展方向J. 建筑机械, 2012(08)上半月刊:54-56.3卢青梅. 高空作业车不同简化模型对比分析研究D. 大连: 大连理工大学工程机械学科硕士学位论文, 2012: 1-2.4张华,霍玉兰. 我国高空作业车行业发展与展望J. 建筑机械, 2013(12)上半月刊. 38-41. 5PALFINGER.Aerial Vehicle Platforms Specification Sheets of Palfinger EB/OL.h ttp:/,2012.6 RUTHMANN.Product daten blatt T580 Ansicht (English) EB/OL.http:/www.ruthmann de,2012.7 MARIA H.Interview Time Export J.Access International,2012:11-14.8柏红专, 罗亮平. 国内高空作业机械行业现状及发展方向J. 建筑机械, 2012(08):54-56.9张华, 霍玉兰. 我国高空作业车行业发展与展望J. 建筑机械, 201312):38-43. 10柏红专,罗亮平. 国内高空作业机械行业现状及发展方向J. 建筑机械, 2012(08)上半月刊: 54-56.11段浩. 高空作业车工作装置的虚拟样机仿真分析D. 西安: 长安大学机械电子工程学科硕士学位论文, 2012: 2.12 Liu L, Chen K. Global-local finite element stress analysis of thick laminate mu lti-bolt joint in large-scale structures J. Finite elements in analysis and desig n,2013(75): 31-37.13 Nakayama T,Suda E.The present and future of electric power steering.Int.J.of Ve hicle Design,2010,15(3,4,5):243254.附：文献综述文献综述1.引言本课题主要研究的是高空作业车，高空作业车为特种专用车辆，所谓高空作业车是指工作高度 3 米以上，由液压或电动系统控制液压油缸，并且能够将作业人员、工具、材料等通过作业平台举升到空中指定位置进行各种安装、维修等作业的专用高空作业机械。高空作业车既属于专用汽车，又属于工程机械，是一种重要的施工设备。现在的高空作业装置具有操作平顺、工作稳定、自动调速、安全可靠等优点，大大提高了空中作业的工作效率。但是国内生产制造的高空作业机械同国外同类型高空作业机械产品相比仍有一定差距，主要表现为技术含量低、大型的较少、结构笨重、作业时微动性能差等问题。高空作业车按工作臂的型式，有四种基本型式，分别为：垂直升降式、折叠臂式、伸缩臂式和混合臂式。垂直升降式高空作业车的升降机构只能在垂直方向上进行运动。它的主要特点是结构简单，承载能力强，但作业范围小，作业高度低，这种结构型式应用比较少。折叠臂式高空作业车工作臂之间的连接全部采用铰接型式，所以国外又把它叫做铰接式高空作业车。折叠臂高空作业车结构适合于较低作业高度的车型，如要加大作业高度，必然要增加臂长或增加工作臂数量，增加臂长会使作业车体积庞大， 降低灵活性；增加工作臂数量会造成操作繁琐，安全性降低。伸缩臂式的高空作业车在行驶状态时，工作臂缩回套叠，工作时伸出，可以有效增大作业高度，同时具有工作效率高、操作简单、动作平稳等特点。混合臂式高空作业车工作臂之间既有铰接， 也有伸缩，是折叠臂式和伸缩臂式高空作业车的结合，它综合了两种结构型式的优点， 工作性能最好，但结构也最为复杂。2.国外高空作业车发展现状高空作业车在国外某些发达国家从 20 世纪 20 年代就开始研制了，已有近百年的发展历史。产品技术水平高，安全性好，可靠性高，作业高度大，规格齐全，结构型式丰富，功能多样。国外先进高空作业车主要技术特点如下：（1）液压系统中负载敏感技术、电液比例控制技术等应用成熟。通常采用电液比例变量控制方式, 广泛采用成熟的比例多路阀实现多执行机构的比例控制。（2）臂架应用高强度材料和轻质金属材料。选用高强度的特殊合金材料, 不仅使工作臂结构设计更加合理, 而且使最大作业高度和作业幅度得到明显增加, 同时有效地降低了整车质量,提高了底盘的使用性能。（3）先进的电控通讯系统和完善的安全保障系统。国外高空作业车多采用嵌人式控制系统, 使用工程机械专用控制器实现整车的自动控制功能。（4）产品功能的多样化和设计的人性化。国外高空作业车功能齐全,操作便捷, 接口可扩展, 甚至可根据用户的需求进行定制, 实现了一机多用, 提高作业效率, 扩展使用范围。工作平台具有平台伸缩功能, 最大可达 3.8m, 同时可进行士 90回转,极大地增大了作业范围和作业的舒适性。（5）节能、绿色环保的新技术应用。为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求, 国外高空作业车企业主要从降低发动机排放和全电动绿色驱动等方面人手。因此我设计的高空作业车应尽量采用轻型环保结构，降低整车装备质量，更加合理的去设计工作臂的结构。3.我国高空作业车发展现状我国高空作业车行业起步较晚，自 20 世纪 60 年代开始研制，70 年代才推出商业化样机。目前我国高空作业车的市场销售、使用及保有量最大的车型还是折叠臂式， 其他型式如伸缩臂式和混合臂式占有的比重还很小，最大作业高度只有几十米。国内高空作业安全法规尚待完善，存在各种原始方式的高空作业，应用普及范围与国外相比还有很大的差距。限制这一行业发展的主要因素是大高度复杂截面混合臂架技术、安全技术、智能化高效控制技术、可靠性等，缺乏前瞻性研究，缺少向更大高度发展的技术支撑。在这几年的研究中，我国高空作业车的质量有了显著提高，有的甚至达到了国际先进水平。在国内一些具有竞争力的公司对高空作业车行业的发展起到了很好的推动作用，比如杭州爱知工程车辆有限公司研发了全液压驱动的自行走式高空作业平台高空作业车，最大作业高度为 26.7m；北京起重机器厂开发了具有箱型截面的铝合金桅柱平台高空作业车，作业高度达到了 16.5m；杭州赛奇工程机械厂开发出的多桅柱铝合金平台高空作业车最大作业高度达到了 22m。上面产品的研发是我国高空作业车历史性进步，填补了我国此类技术的空白。除此之外，在高空作业车产品方面能够研发30m 以上高空作业车的公司有徐州工程机械集团、杭州爱知工程车辆有限公司以及徐州海伦哲有限公司等，因此我国高空作业车的使用不再完全依赖进口。目前国内作业高度在 16m 以下的产品各高空作业车生产企业几乎均可生产；但是，能够独立自主研发、设计、生产出最高作业高度 43m 的企业仅有徐州海伦哲和杭州爱知。我国高空作业行业的先进企业引入了国外企业的先进技术，从而不断提高我国高空作业车的质量性能，目前我国高空作业车已有部分产品能够达到欧美发达国家高空作业车水平。但是我国整体高空作业车的水平与国际水平相比仍有较大差距，比如作业高度较低、控制方式落后、功能单一、安全性不够、产品结构庞大笨重等。我国 35 米以上的高空作业车还不能独立生产只能依赖进口；欧美发达国家高空作业车的控制系统完全采 用电液比例控制以及智能控制，而我国高空作业车的控制技术基本为电液控制，目前 为止我国对电液比例控制技术的应用还不成熟，且智能控制技术的应用则是刚刚起步。4.高空作业车发展趋势及展望目前我国高空作业车现存量约为 2 万台，专家预测到 2015 年我过高空作业车将增加一倍。高空车的载人作业性质使得对臂架结构的质量要求很高，在国内由于臂 架断裂而造成的人员伤亡事故很多，所以臂架的强度、刚度一定要满足使用要求，在 设计时安全系数也要设定的相对高一些，那么臂架结构的设计是需要亟待解决的问题。（1）近年来高空作业车研究人员利用 ANSYS 的有限元分析软件及 ANSYS 软件中的 APDL 语言、ADAMS 运动仿真软件对臂体做了模拟及分析，这些软件及方法的运用也将在今后的高空作业臂设计中广泛应用。（2）高空作业车的臂架是整机里很重要的结构，它的自重影响整机的稳定性等， 对高空臂架结构的研究人们对臂架结构有了深如的了解，在设计时对臂架结构及臂架截面形状的合理选择会提高臂架的刚度和强度并能减轻臂架重力。一种新的混合泵车臂架是 2012 年中联重科采用碳纤维材料制造的，它的产生使臂架重量减少了一半， 所以新材料的应用会带来高空作业车臂架轻量化变革。（3）控制水平的智能化和自动化。提高动力的电子控制和管理系统水平, 根据传动装置及液压系统的工作状态, 自动调节发动机输出功率, 以满足不同作业工况的需要, 提高燃料的经济性。（4）系统的安全性和可靠性将大幅增强。5. 结论由于高空作业车近几年的快速发展，高空作业行业出现了部分车型产量过剩苗头的同时，也存在着部分车型供不应求、生产能力不足的现象，因此，结构性过剩是当前汽车工业产能过剩的基本特点，也是当前汽车工业发展存在的主要问题。高空作业车是汽车工业的一部分，它
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