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江铃15米三节臂高空作业车改装设计-举升、吊斗部分【7张图/24000字】【优秀机械毕业设计论文】

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编号:613285    类型:共享资源    大小:3.70MB    格式:RAR    上传时间:2016-03-03 上传人:木*** IP属地:江苏
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江铃 15 三节 高空作业 改装 设计 部分 部份 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份。69页。24000字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共7张,如下所示
A0-副车架组件.dwg
A0-装配图.dwg
A0-高空作业车.dwg
A1-上臂.dwg
A1-下臂.dwg
A1-中臂.dwg
A1-作业斗.dwg

摘 要

文中主要对JX1060TSG23高空作业车的二类底盘的选型和整体布置、动力传动装置设计分析、工作装置设计分析进行整车稳定性校核。
根据设计要求及其技术参数的要求,其设计思路为:根据高空作业车的举升质量要求,确定升降机的结构方案,然后确定汽车底盘及车辆的总体布置和控制系统。
在设计说明中,首先对升降机不同结构方案进行了比较,得出了设计方案,然后对负载进行分析计算,选择确定了整车的结构参数,然后根据负载和使用状况进行液压系统的设计。
文中主要完成的是JX1060TSG23高空作业车的总体结构设计及传动装置工作装置的详细设计。高空作业车设计时按4单元展开,所有的设计工作都是围绕这4个单元展开的。①选用合适平台②动力传动装置设计③工作装置设计④整车稳定性校核

关键词:高空作业车;动力传动装置;工作装置;稳定性

ABSTRACT

Focuses on JX1060TSG23 aerial second class chassis selection and the overall layout, power transmission equipment design analysis, work equipment design analysis and analysis, the last vehicle stability check.
According to design requirements and technical parameters of the requirements, design ideas are as follows: under the aerial lift vehicle quality requirements, to determine the structure of the lift program, and then determine the vehicle chassis and the overall layout. In the design specification, the first lift programs with different structures are compared, obtained design program, then loads analysis and calculation, select the vehicle to determine the structural parameters and based load and use the situation to the hydraulic system design. In the main text to complete the JX1060TSG23 Aerial overall structural design, hydraulic circuit design and gear detailed design of working device. Aerial vehicles designed to start by 4 units, all of the design work around these six units started. ①choose the right platform②Power Transmission Device③Working Device type④vehicle stability check

Key words: Aerial work; Power transmission devices; Working devices; Control system; Stability

目 录
摘要 Ⅰ
Abstract II
第1章 绪 论 1
1.1选题的目的及意义 1
1.2高空作业车的国内外发展概况 1
1.2.1高空作业车的国外发展趋势与动向 1
1.2.2高空作业车发展动向 2
1.3高空作业车的组成及功用 3
1.3.1 工作装置 4
1.3.2 动力装置 5
1.4设计目标和主要设计内容 6
第2章 高空作业车总体布置 7
2.1 高空作业车底盘的选择 7
2.1.1二类底盘选择依据 7
2.1.2 选择二类底盘要求 7
2.2 总体尺寸和主要参数确定 9
2.2.1 尺寸参数的确定 9
2.2.2 质量参数的确定 9
2.2.3 总质量ma 9
2.2.4 高空作业车平台作业工作状态图 9
2.3 主要机构简述 10
2.4 本章小结 11
第3章 高空作业车总体设计 12
3.1工作装置设计与分析 12
3.1.1举升机构 12
3.1.2支腿机构 13
3.1.3 回转机构 16
3.1.4作业平台及调平机构 17
3.1.5操作及安全防护装置 18
3.2动力传动装置设计与分析 19
3.2.1设计要求 19
3.2.2动力传动装置类型 20
3.3本章小结 20
第4章 工作装置设计计算 21
4.1 举升机构设计 21
4.1.1 设计步骤 21
4.1.2 举升机构运动范围的确定 21
4.2 工作臂的结构设计和主要尺寸确定 21
4.2.1工作臂金属材料的选择 21
4.2.2 工作臂尺寸确定 22
4.3 确定油缸铰点的位置 23
4.3.1 确定上臂油缸铰点的位置 24
4.3.2 确定中臂油缸铰点的位置 24
4.3.3 确定下臂油缸铰点的位置 24
4.4 上臂截面尺寸的确定 25
4.4.1 上臂的强度计算 25
4.5 中臂截面尺寸的确定 30
4.5.1 中臂的强度计算 32
4.6下臂截面尺寸的确定 36
4.6.1 下臂的强度计算 36
4.7 转台回转机构设计 45
4.7.1 转台结构 45
4.7.2 转台受力分析 47
4.7.3 转台的自重G 48
4.8 支腿机构设计计算 49
4.8.1支腿跨距的确定 49
4.8.2支腿脚接地面积确定 52
4.9 本章小结 52

第5章 高空作业车稳定性能分析 53
5.1 支腿压力的计算 53
5.2 转台支承装置的计算载荷 56
5.2.1 转台工作情况 56
5.2.2 转台支撑情况计算 56
5.2.3 转盘式回转支承装置的计算 57
5.2.4 按承载能力曲线选取合适的回转支承型号 58
5.3 本章小结 61

结 论…………………………………………………………………………………62
参考文献…………………………………………………………………………………63
致 谢……………………………………………………………………………………64
附 录 65

题目名称 江铃15米三节臂高空作业车改装设计(举升、吊斗部分)
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。
本课题的选择充分考虑了研究课题对车辆工程专业学生学习和工作的指导作用,对本课题的研究能够使学生熟练专用汽车改装设计方法,通过本课题的研究学生可以完成理论课程的实践总结,可提高学生一定的工程设计工作方法。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,研究高空作业车改装设计等问题具有重要的现实意义和良好的实用意义。
二、设计内容、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:
外型尺寸: 7240×1950×2995(mm);总质量: 5615(Kg); 
整备质量: 5290(Kg); 最高车速: 95 (km/h); 
发动机功率:85 (kw); 整车备注:前伸750mm,后伸260mm;
随车安装四个液压支腿,以保证整车在操作时的稳定性与安全性;高空作业车支腿与工作臂互锁,应防止误操作过位。支腿跨距应足够大,稳定性好,可同时或单独操作。具有限位功能,危险工况报警,安全性能卓越;可双向360°连续回转。
设计主要内容及分析、校核:
1、 选择二类汽车底盘,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、整车液压系统、支腿机构等的设计与校核;
4、 绘制设计车辆的总图、液压系统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 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。 
四、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5-10周:完成图纸各总成、所有零件图的设计、计算与校核; 
(6)第11-12周: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.汽车构造(上.下册)[M].北京:人民交通出版社,1994.
[2]余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,2000.
[3]王望予.汽车设计(第四版)[M].北京:机械工业出版社,2004.
[4]刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2001.
[5]卞学良.专用汽车结构与设计.机械工业出版社,2008.1版.
[6]王国权、龚国.汽车设计课程设计指导书.机械工业出版社,2010.3版.
[7]参考网址:/zixieche/Products2.html


江铃15米三节臂高空作业车改装设计-举升、吊斗部分[汽车]











内容简介:
毕业设计(论文) 开题报告 设计(论文)题目 :江铃 15 米三节臂高空作业车改装设计 (举升、吊斗部分) 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆 07 学 生 姓 名 : 金鑫 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 金鑫 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 江铃 15 米三节臂高空作业车改装设计(举升、吊斗部分) 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、 研究现状 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。采用 液压传动的载人高空作业车,是当代先进的物种机械设备。施工人员借助高空作业车升空工作,只要正确使用,安全得到保证 。但操作不妥或安全措施未落实,它又是一种十分危险的主空作业规程。 高空作业车大体有折叠臂、伸缩臂、混合臂、自行式等四个系列 。 高空作业机械式在工程起重机械基础上发展起来的高空作业设备,广泛应用在建筑、消防等行业。随着我国经济建设的不断发展,对高空作业车的需求越开越多,要求工作范围也越来越广泛。 折叠臂式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作业的特种车辆,是将折叠臂式高空作业装置安装在 汽车底盘上组成的。折叠臂式高空作业装置包括工作臂、回转平台、副车架、工作斗、液压系统和操纵装置等。现在的折叠臂式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,大大提高了折叠臂式空中作业的工作效率。折叠臂式高空作业车是利用汽车底盘作为行走机构,具有汽车的形势通过性能,机动灵活,行驶速度高,可快速转移,转移到工作场地后能迅速投入工作,因此被越来越多的应用在工程建设、工业安装、设备检修、物业管理、航空、船舶、石化、电力、影视、市政、园林等许多行业,是近几年来国内发展最快的专用汽车产品之一 。 折叠臂 式高空作业汽车提高了机械化程度,减少了劳动消耗,降低了成本,缩短了工作时间,提高了工作效率并且以满足各种特殊需要。 国外折叠臂式高空作业机械新兴行业,是在工程起重机械基础上发展起来的高新技术产业系统,只有二十几年的历史。目前,专业生产折叠臂式高空作业机械的公司比较少。近年来,由于汽车起重机销售量下降及市场平淡,一批汽车起重机制造公司相继发展高空作业机械,但总计年产量仍不能满足市场需求,正处于发展时期。 国外折叠臂式高空作业机械发展迅速,技术水平不断提高。工业发达国家一般都有专门的跨国公司和集团主营和兼营高空 作业机械,如美国 司(格鲁夫)和 尼公司)、英国 司(西蒙)、意大利 高)、芬兰 司(波浪涛公司)、日本的多田 野和爱知株式会社等。 我国专用汽车的应用虽然较早,但全面发展始于 20 世纪 80 年代,比发达国家晚了近三十年,经过二十余年,我国专用汽车发展很快,已成为经济建设中的重要运输与作业装备,并且有着良好的发展前景。 我国对 “专用汽车 ”术语于 1989年已经制定了相应的标准 义内容为 “装置有专 用设备,具备有专用功能,用于承担专门运输任务或专项作业的汽车和汽车列车 ”。 准还将国产专用汽车划分为厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车 、起重举升汽车、仓栅汽车和特种结构汽车等六大类 。 我国从 80 年代开始抚顺起重机总厂、武汉起重机总厂、四川度岩机械厂、四川长江起重机械有限责任公司、杭州园林机械厂、北京攀尼高空作业车有限公司、徐州重型机械厂等开始着手研制高空作业车和登高平台消防车,投放市场。抚顺起重机械总厂生产的 登高平台消防车已出口泰国。四川长江起重机有限责任公司研制的 高空作业车是最近推向市场的一种新产品。该产品采用现代设计手段设计,填补了国内 25m 伸缩臂式高空作业车的空白。 国内 折叠臂式 高空作业机械发展刚刚起步,只有十几年的发展历史,虽然起步晚,但由于高空作业机械制造企业的努力,已逐步走向稳定的发展轨道。 尽管我国在折叠臂式高空作业车设计制造上取得了一些成绩,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、大型的较结构笨重、作业时未动性能差等问题。在开发研制过程中,应采取有效措施、实验研究,逐项加以解决 ,以缩小差距。同时对目前存在的技术关键,有待于组织力量攻关解决,其关键是电液比例操纵、微动性能问题,支腿调平技术问题,数显微机自动程序控制以及机电一体化问题等 。 目前,折叠臂式高空作业车的发展动向是实现“六化”、“三性”,以提高折叠臂式高空作业机械的适用性。 “六化”:即液压化、最优化(采用计算机辅助设计)、轻量化(采用高强度材料、减轻构建重量)、机电液一体化(如安全保护、报警装置等)、通用化、系列化。 “三性”:可靠性、安全性和舒适性。 2、 目的、 依据 和意义 高空作业机械式在工程起重机械基础上发展起来的高空作业设备,广泛应用在建筑、消防等行业。随着我国经济建设的不断发展,对高空作业车的需求越开越多,要求工作范围也越来越广泛。 目前,国内外 折叠臂式 高空作业车朝着多品种、系列化、小批量方向发展。尽管就汽车市场而言, 折叠臂式 高空作业车在今天甚至是在今后很长一段时间不可能占有太大的市场,但是,正因为 折叠臂式 高 空作业 车其独特的作用,它在工程建设中起着越来越重要的作用,其辐射范围也越来越大,邮电通讯、市政建设、消防救护、建筑装饰、高空摄影以及造船、石油、化工、航空等行业都将 活跃着它的身影。 本课题的选择充分考虑了研究课题对汽车车辆工程专业学生学习和工作的指导作用,对本课题的研究能够使学生了解专用汽车改装设计方法,通过本课题的研究学生可以完成理论课程的实践总结,获得一定的工程设计工作方法。 二、 设计(论文) 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、研究的 基本 内容 ( 1) 三节臂高空作业车 的总体设计。 ( 2)二类 底盘的选择。 ( 3) 液压举升装置的设计计算选型。 ( 4) 三节臂高空作业车 的部分总成及装置。 ( 5) 辅助系统的设计。 ( 6) 气送参数的计算。 ( 7)用 行相关制图。 ( 8) 三节臂高空作业车 部件的受力分析和校核。 ( 8)整车设计的修正。 ( 9)完成设计说明的撰写。 2、 拟解决的主要问题 ( 1)二类 底盘的选择与改装设计。 ( 2)主要参数的确定。 ( 3)举升机构的设计。 ( 4)整车的性能分析。 ( 5)整车的详细设计,及重要部件的受力分析和校核。 三、 技术路线(研究方法) 四、 进度安排 ( 1)领取任务、资料收集,进行调研 :第 1 周 ( 2)继续调研,整理开题报告制定方案:第 2 周 ( 3)撰写开题报告,开题答辩、设计任务 、总体方案草图设计与计算:第 3 周 ( 4)总体设计方案草图审核与修改: 第 3 周 ( 5)完成图纸各总成、所有零件图的设计、计算与校核: 第 5 ( 6)总图的修订、部件修正、校核、完成计算、修订说明书: 第 11 ( 7)毕业设计(论文)修改、完善 第 13 周 ( 8)毕业设计(论文)审核、预审;第 14 周 ( 9)毕业设计(论文)修改、完善 第 15 周 ( 10)毕业设计(论文)审核、预审 第 16 周 ( 11)毕业设计(论文)答辩准备及答辩 第 17 周 收集信息、资料 方案设计与分析 二类底盘的选择 总体布 置形式 发动机、离合器、变速箱、传动轴、驱动动桥以及车轮的选型 进行举升机构、吊斗、转向及与底盘连接结构等的设计 辅助系统设计 完成所设计装配图与零件图图纸 整车性能计算分析 整车修正 完成设计说明的撰写 动力性 质量参数 主要尺寸 制动性 通过性 机动性 五、 参考文献 1郭新华 2007. 2徐达 J版社, 2002(3): 22 3孙敏 , 郭纯正 我国专用车的发展概况 J 中国机电工业 出版社, 2002(13): 4徐达 , 蒋崇贤 专用汽车结构与设计 M: 北京理工大学出版社 , 2003 5冯晋祥 , 王慧君 专用汽车构造与维修 M: 山东科学技术出版社 20015 6of , 2005 79 91 7明平顺 汽车运输专用车辆 M北京: 北京人民交通出版社 , 2007 8中国汽车工业总公司 , 中国汽车技术研究中心 中国汽车车型手册 (上 )G 山东 : 山东科学技术出版社 , 2003 9杜娟 ,唐传平 汽车行业标准高空作业车内容浅析 J 2004(6): 38 10左培文 中国专用汽车产业现状及发展探讨 J 专用汽车 ): 25 11徐达 , 陆锦容 专用汽车工作装置原理与设计计算 M 北京 : 北京 理 工大学出版社 ,2002 12郑殿旺 , 华学超 专用汽车结构与维修 M:上海: 上海科技技术出版社 , 1997 13冯晋祥 专用汽车设计 M北京: 人民交通出版社 , 2007 14东风汽车有限公司 东风 列汽车底盘改装手册 G 中国期刊网 15唐金松 简明机械设计手册 G上海: 上海科学技术出版社 , 2000 16成大先等 机械设计手册 (第四版 )G北京: 化学工业出版社 , 2002 17杨培元 、 朱福元 液压系统设计简明手册 G械工业出版社 , 2003 18, : 2006 19王连明、宋宝玉 哈尔滨工业大学出版社, 2005. 20陈铁鸣 哈尔滨工业大学出版社 21徐晓希,刘品 哈尔滨工业大学出版社 六、备注 指导教师意见: 签字 : 年 月 日 本科学生毕业设计 江铃 15 米 三 节臂高空作业车改装设计 系部名称 : 汽车与交通工程学院 专业班级 : 车辆工程 学生姓名 : 金 鑫 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 K 011龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 文中主要对 空作业车的二类底盘的选型和整体布置、动力传动装置设计分析、工作装置设计分析进行整车稳定性校核。 根据设计要求及其技术参数的要求,其设计思路为:根据高空作业车的举升质量要求,确定升降机的结构方案,然后确定汽车底盘及车辆的总体布置和控制系统。 在设计说明中,首先对升降机不同结构方案进行了比较,得出了设计方案,然后对负载进行分析计算,选择确定了整车的结构参数,然后根据负载和使用状况进行液压系统的设计。 文中主要完成的是 空作业车设计时 按 4单元展开,所有的设计工作都是围绕这 4个单元展开的。选用合适平台动力传动装置设计工作装置设计 整车稳定性校核 关键词: 高空作业车;动力传动装置;工作装置;稳定性 黑龙江工程学院本科生毕业设计 to of as to of In to to In to of to of ey 龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘要 1 章 绪 论 1 题的目的及意义 1 空作业车的国内外发展概况 1 空作业车的国外发展趋势与动向 1 空作业车发展动向 3 空作业车的组成及功用 3 作装置 4 力装置 6 计目标和主要设计内容 6 第 2 章 高空作业车总体布置 7 空作业车底盘的选择 7 类 底盘选择依据 7 择 二类底盘要求 7 体尺寸和主要参数确定 9 寸参 数的确定 9 量 参数的确定 9 质 量 9 空作业 车平台作业工作状态图 9 要机构简述 10 章小结 11 第 3 章 高空作业车总体设计 12 作装置设计与分析 12 升机构 12 黑龙江工程学院本科生毕业设计 腿机构 13 转机构 16 业平台及调平机构 17 作及安全防护装置 18 力传动装置设计与分析 19 计要求 19 力传动装置类型 20 章小结 20 第 4 章 工作装置设计计算 21 升机构设计 21 计步骤 21 升机构运动范围的确定 21 作臂的结构设计和主要尺寸确定 21 作臂金属材料的选择 21 作臂尺寸确定 22 定油缸铰点的位置 23 定上臂油缸铰点的位置 24 定 中 臂油缸铰点的位置 24 定 下 臂油缸铰点的位置 24 臂截面尺寸的确定 25 臂的 强度计算 25 中 臂截面尺寸的确定 30 臂的强度计算 32 臂截面尺寸的确定 36 臂的强度计算 36 转台回转机构设计 45 台结构 45 台受力分析 47 台的自重 G 48 支腿 机构设计计算 49 腿跨距的确定 49 黑龙江工程学院本科生毕业设计 腿 脚接地面积确定 52 本章小结 52 第 5 章 高空作业车稳定性能分析 53 腿压力的计算 53 台支承装置的计算载荷 56 台工作情况 56 台 支撑情况计算 56 盘式回转支承装置的计算 57 承载能力曲线选取合适的回转支承型号 58 本章小结 59 结 论 62 参考文献 63 致 谢 64 附 录 65 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1章 绪 论 汽车工业发展的经济效益不只是汽车本身,而是集中表现在汽车的使用和流通的全过程中,随着汽车工业的发展必然是汽车运输业的发展,从而对专用汽车的性能要求也越来越高,使用越来越专门化,品种也越来越多。并且社会对汽车的运输效率和经 济性以及各种功能的要求也越来越高,这些是运输工具专用化发展成为必然趋势 。 我国对 “专用汽车 ”术语于 1989年已经制定了相应的标准 义内容为 “装置有专用设备,具备有专用功能,用于承担专门运输任务或专项作业的汽车和汽车列车 ”。 准还将国产专用汽车划分为厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车、起重举升汽车、仓栅汽车和特种结构汽车等六大类。 本设计所研究的 折叠臂式 高空作业车为起重举升汽车的一种。 题的目的及意义 高空作业 机械式在工程起重机械基 础上发展起来的高空作业设备,广泛应用在建筑、消防等行业。随着我国经济建设的不断发展,对 高空作业车 的需求越 来 越多,要求工作范围也越来越广泛。 高空作业车 提高了机械化程度,减少了劳动消耗,降低了成本,缩短了工作时间,提高了工作效率并且以满足各种特殊需要。 经调研发现,目前 高空作业车 具有一定需求市场,但生产厂家相对较少,主要在于其结构较为复杂,因此难以形成批量生产,为使 高空作业车 能够完善其结构和性能,提高 高空作业车 的功能,形成小批量生产。本设计 将 对 高空作业车 主要工作装置所采用的各种方案进行比较分析,分别列出各方案 的优劣点,以便选择最合适方案。 空作业车 的国内外发展概况 高空作业车的分类方式有好多种,按臂架的展开方式分类,有折叠式和伸缩式及混合式三种 ;按臂架的形状分类有,直臂式和曲臂式 ;按驱动方式分类,有自动式、拖动式和手动式等等。 空作业车的国外发展趋势与动向 国外高空作业机械属新兴行业,是在工程起重机械基础上发展起来的高新技术产业系统,只有二十几年的历史。但是发展速度很快,随着科学技术不断发展,尤其是黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 电子技术在机械领域的应用,是高空作业更加智能化,更加人性化,操作更加方便,更加安全的方向发展, 采用自动化控制,高空作业车的微动性能好,定位也来越来越准确。 国外高空作业机械,发展迅速,技术水平不断提高。我国在其主要差距在设计方法。其关键是电液比例操纵、微动性能问题,支腿调平技术问题,微机自动程序控制以及机电一体化问题等和国外有很大的差距。 国内 折叠臂式 高空作业机械发展刚刚起步,只有十几年的发展历史,虽然起步晚,但由于高空作业机械制造企业的努力,已逐步走向稳定的发展轨道。 目前,专业生产高空作业机械的公司比较少。近年来,由于汽车起重机销售量下降及市场平淡,一批汽车起重制造公司,相继发展高空作业机械,但 总计年产量仍不能满足市场需求,正处于发展时期。 抚顺起重机械总厂生产的 登高平台消防车已出口泰国。四川长江起重机有限责任公司研制的 高空作业车是最近推向市场的一种新产品。该产品采用现代设计手段设计,填补了国内 25m 伸缩臂式高空作业车的空白 。 尽管我国在 折叠臂式 高空作业车设计制造上取得了一些成绩,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、大型的较结构笨重、作业时未动性能差等问题。在开发研制过程中,应采取有效措施、实验研究 ,逐项加以解决,以缩小差距。同时对目前存在的技术关键,有待于组织力量攻关解决,其关键是电液比例操纵、微动性能问题,支腿调平技术问题,数显微机自动程序控制以及机电一体化问题等 。 为了提高我国高空作业的生产水平,从目前的状况来看应首先从如下的几个方面来进行。 1、 解决工程汽车底盘问题,这样才可使高空作业车轻便、可靠,使用上既灵活又可承担繁重的工作任务; 2、 提高液压元件的制造质量,这样就可以提高使用寿命和可靠性,相应的也就提高了高空作业车的质量和性能; 3、 改变高空作业车的生产方式,向规模化模块化发展,这不但可 保证质量还可降低成本; 4、 要扩大新型高空作业车的使用范围,可刺激本行业的发展,并投入力量加强对新产品的开发; 5、 应用现代的设计方法和手段对现有的产品进行改造。 在目前的高空作业车的生产水平上,改进高空作业车的工作性能,开发研制机动灵活、技术含量高安全、可靠的高空作业机械具有重大的意义。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 空作业车发展动向 高空作业车的发展主要动向是实现六化、三性,以提高高空作业机械的适用性。 六化 :即液压化、最优化、轻量化、机电液一体化、通用化、系列化。 三性:可靠性、安全性和舒适性。 空作业车 的组成 及功用 高空作业 车是用来运送工作人员和使用器材到达指定现场并进行作业的专用汽车。 高空作业 车除底盘部分外,为实现高空作业功能,还有动力传动装置、工作装置、安全装置及 控制 系统等。 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作业的特种车辆,是将高 工作 装置安装在汽车底盘上组成的。 工作 装置包括工作臂、回转平台、副车架、工作斗、液压系统和操纵装置等 2。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。 高空作业车 是利用汽车底盘作为行走机构,具有汽车的形势通过 性能,机动灵活,行驶速度高,可快速转移,转移到工作场地后能迅速投入工作 3。 折叠臂式高空作业车中外观如图 示。 高空作业车 正常进行作业,需要工作装置、动力装置与控制系统三部分。这三个部分的组成及其作用分述如下: 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 图 空作业车 作装置 工作装置为实现 高空作业车 不同的运动要求而设置的。 高空作业车 一般设有变幅机构、回转机构、平衡机构和行走机构。依靠变幅机构和回转机构实现载人工作斗在两个水平和垂直方向的移动;依靠平衡机构实现工作斗和水平面之间的夹角保持不变,依靠行走 机构实现转移工作场所。 高空作业车的工作装置包括支腿机构、举升机构、回转机构、作业平台及其调平机构。 金属结构是 高空作业车 的重要组成部分。 高空作业车 的各工作机构的零部件都是安装或支承在这些金属结构上的。金属结构是 高空作业车 的骨架。它承受 高空作业车的自重以及作业时的各种外载荷。组成 高空作业车 金属结构的构件较多,其重量通常占整机重量的一半以上,耗钢量大。因此, 高空作业车 金属结构的合理设计,对减轻高空作业车自重,提高作业性能,节约钢材,提高 高空作业车 的可靠性都有重要意义。 支腿机构是大多数高空作业车所必备的工作装 置,目前均采用液压支腿。这类装置时从外接动力驱动液压泵,通过控制阀把液压泵产生的液压油供给液压支腿的工作缸,实现支腿伸缩。在作业车的两侧,一般备有操纵机构,可以使前、后、左、右四黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 个液压支腿单独的伸出或缩回,所以即使在不平整或者倾斜的地面上,也能把车体调整到水平状态,安全作业。 举升机构的作用是实现作业平台的升降和变幅,变幅是指改变工作斗到回转中心轴线之间的距离,这个距离称为幅度。其结构型式有垂直升降式和动臂式。 垂直升降式举升机构按转动方式,可分为液压传动和机械传动;按其结构分交叉剪刀式和套筒式交叉见导师是 按交叉布置,铰接成剪刀形的连杆框架结构,当改变连杆交叉的角度就可以实现升降运动。套筒有桁架式、箱式和圆筒式等型式,通过多节套筒的伸缩完成升降运动,驱动方式也可以采用液压传动和钢丝滑轮传动,垂直升降式举升机构作业高度有限,工作范围小,但作业平台较大,且支撑稳定。 动臂式举升机构可以分为伸缩臂式或直臂式、折叠式或者曲臂式、伸缩和折叠混合组成的混合臂式等三种型式。伸缩臂式是由多节套装、可伸缩的箱形臂结构,包括基本臂和伸缩臂两部分。伸缩臂可以一节或多节,各节间装有液压缸,液压缸工作是,各节臂可以伸缩,从而改变臂架的 长度。整个臂架系统职称在液压缸底部的铰支座和变幅液压缸的两端,通过变幅液压缸的伸缩实现臂架摆动,从而达到变幅和升降的目的,这种型式的最大作业高度可达 60 80m。折臂式是由多节箱型臂折叠而成,一般采用 2 3节折叠臂组成,折叠方式可分为上折式和下折式两种,各节臂的折叠和展开都是由各节液压缸完成,这种型式的举升机构可以完成一定高度和幅度的作业,还可以完成地平面以下空间的作业。混合臂式举升机构是由折叠臂式和伸缩式混合组成,这种型式组合上诉两种举升机构的优点,使这种型式的举升机构具有更大的作业空间。 高空作业车 变幅 是指改变工作斗到回转中心轴线之间的距离,这个距离称为幅度。变幅机构扩大了 高空作业车 的作业范围,由垂直上下的直线作业范围扩大为一个面的作业范围。 高空作业车 变幅机构一般采用液压油缸变幅。 高空作业车 的一部分(一般指上车部分或回转部分)相对于另一部分(一般指下车部分或非回转部分)做相对的旋转运动称为回转。为实现 高空作业车 的回转运动而设置的机构称为回转机构。它是由液压马达经减速器将动力传递到回转小齿轮上,小齿轮既作自转又作沿着固定在底架上的回转支承大齿圈公转,从而带动整个上车部分回转。有了回转运动,从而使 高空作业车 从 面作业范围又扩大为一定空间的作业范围。 高空作业车 在工作臂起伏时,工作斗与水平面夹角必须保持相对稳定,才能保证工作人员正常工作。平衡机构就是为了实现这一功能。对于伸缩臂或混合臂型式的 高空作业车 ,通常有自重平衡、液压伺服缸平衡、电液平衡几种方式。 高空作业车的回转机构一般采用全回转式回转机构,一般是由液压马达带动具有减速作用的机械回转装置旋动。回转机构的回转部分和作业平台均安装在回转支撑转黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 台上。回转机构的机械传动型式有蜗杆涡轮传动、行星齿轮传动等。 高空作业车 的行走机构就是通用或专用汽车底盘。 工作臂、回转平台 、副车架(车架大梁,门架、支腿等),金属结构是 高空作业车 的重要组成部分。 高空作业车 的各工作机构的零部件都是安装或支承在这些金属结构上的。金属结构是 高空作业车 的骨架。它承受 高空作业车 的自重以及作业时的各种外载荷。组成 高空作业车 金属结构的构件较多,其重量通常占整机重量的一半以上,耗钢量大。因此, 高空作业车 金属结构的合理设计,对减轻高空作业车自重,提高作业性能,节约钢材,提高 高空作业车 的可靠性都有重要意义。 力装置 动力装置是 高空作业车 的动力源。由于 高空作业车 采用汽车底盘作为行走机构,通常不再另外设 置动力源,而是直接采用汽车底盘发动机作为整车的动力源。 路灯安装 装置需要的功率不大,一般约 1020载重汽车底盘发动机的功率根据载重量不同从 50直到 150上,且 高空作业车 工作时不允许底盘行驶,因此底盘发动机的动力足以保证 高空作业车工作 装置工作。因为 高空作业车工作 装置需要功率不大,通常高空作业车采用变速箱取力方式,通过安装在底盘变速箱侧面的取力器取出发动机的动力,并驱动液压油泵向高空作业装置供油。取力系统中还设置控制装置,在底盘行驶时,取力器没有输出,液压油泵不工作,需要进行高空 作业时,取力器输出,油泵工作。 计目标和主要设计内容 本设计目标是设计一种 最大举升高度为 15m,举升质量 400高空作业车。 本设计的主要研究内容有:支腿机构设计、举升机构设计、回转机构设计 以及整车的整体布置 。 主要解决的问题有:二类底盘的选择、 高空作业车 的总体布置、工作装置的设计、整车性能计算 。 设计 技术路线 安排如下: 1、 方案设计与分析; 2、 二类底盘选型; 3、 总体布置设计; 4、 工作装置设计; 5、 高空作业车稳定 性能计算。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 第 2 章 高空作业车总体布置 空作业车底盘的选择 类 底盘选择依据 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 11。 因此,专用汽车性能的好坏直接取决于专用汽车底盘的好坏,通常专用车辆所采用的基本底盘按结构分可分为二、三、四类底盘。二类底盘是在整车基础上去掉货厢,三类底盘是从整车上去掉驾驶室与货厢,四类底盘是在三类底盘的上去掉车 架总成剩下的散件。 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。 择 二类底盘要求 在汽车底盘选型方面,一般应满足下述要求 : 1、适用性 对于专用改装车底盘应适用于专用汽车特殊功能的要求,并以此为主要目标进行改 装造型设计。 2、可靠性 所选用汽车底盘要求工作可靠,出现故障的几率少,零部件要有足够的强度和寿命。且同一车型各总成零部件的寿命应趋于平衡。 3、先进性 应使用整车在动力性、经济性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平的汽车底盘。而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 4、方便性 所选用的底盘要 求 便于安装、检查保养和维修,处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾 。 在选用底盘时,除了上述因素外,还有以下两个和重要的方面,一是汽车底盘价格,它是专用汽车购置成本中很 大的部分,一定要考虑到用户可以接受。这也涉及到专用汽车产品能否很快的占有市场,企业能否增加效益问题。二是汽车底盘供货要有来源,所选用的底盘在市场上必须具有一定的保有量。 表 盘参数 江铃 15 米三节臂高空作业车主要技术型号参数介绍 江铃 15 米三节臂高空作业车 主要技术参数 产品名称: 江铃 15 米三节臂高空作业车 外型尺寸: 7240 1950 2995(底盘型号: 厢尺寸: (总质量: 5615(接近 /离去角: 27/14( ) 额定质量: (前悬后悬: 1015/1855(整备质量: 5290(最高车速: 95(km/h) 发动机: 量: 2771, 2771(功率: 85, 75(生产厂家: 江铃汽车股份有限公司,江铃汽车股份有限公司 排放标准: , 数: 2 前轮距: 1385/1425(轴距: 3360 后轮距: 1425(轮胎数: 6 轮胎规格 : 料种类: 柴油 弹簧片数: 7/5+5 轴荷: 1960/3655 驾驶室乘人数: 2+3 整车备注: 前伸 750伸 260专用性能: 1、我公司生产的高空作业车关键件靠性高,性能优良,使用寿命长。 2、随车安装四个液压支腿,以保证整车在操作时的稳定性与安全性。 3、高空作业车支腿与工作臂互锁,防止误操作过位。支腿跨距大,稳定性好,可同时或单独操作。 4、具有限位功能,危险工况报警,安全性能卓越。 5、我公司生产的高空作业车可双向 360连续回转。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 目前 国内市场上底盘的种类多、品种全,因为解放和东风系列底盘性能好,价格便宜,市场保有量大,在载重量围 910t 的中型汽车,选用的底盘多为解放和东风系列的产品。 东风汽车有限公司生产的 列二类底盘是东风汽车有限公司长头九吨底盘,采用东风汽车有限公司成熟总成,经过优化设计,各总成匹配合理,通用性强。表 盘 的部分参数列表。 市场价格 经济 和在市场上的占有率 高 ,因此, 盘是 最佳 选择,适合于 高空作业车 车改装设计,所以选择 盘作为本次 设计汽车所用底盘。 体尺寸和主要参数确定 寸参 数的确定 高空作业车 都是在二类底盘的基础上进行改装而成,主要尺寸参数原则上应 与 原车底盘尺寸相同,保证性能参数与原车基本保持不变。只有整车的高度由于举升机构高于车头的顶部,所以整车的高度会有所增加。 量 参数的确定 1、 额定装载质量 于作业型专用汽车,如起重举升汽车、 高空作业车 等,总质量主要由改装后的汽车底盘质量和专用工作装置质量确定,无需考虑装载质量 10。 2、 整车整备质量 车整备质量是指专用汽车带有全部工 作装置及底盘所有的附属设备,加满油和水,但未载人和载货时整车质量。参考同类 高空作业车 的整车整备质量 此基础上在增加工作装置的质量,便可估算 高空作业车 的整车整备质量 高空作业车 的整车整备质量约为: 4650165030000 ( 式中:底盘整备质量 3000作装置质量 1650 总质 量 所谓总质量是指专用汽车整备齐全,满载(规定值)货物及乘 员时的质量。 总质量计算公式为: 484536546500 pa (式中 : 乘员质量 ( ,按每人 65。 空作业车平台作业工作状态图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 图 示的是高空作业车的举升高度和水平作业范围,此设计的最大作业高度为12m,转台可以进行 360旋转,可以进行大范围的作业,并且可以越过障碍物进行路灯的安装维修工作。工作台部分的最大载荷为 400可以保持水平状态。 图 空 作业车平台作业工作状态图 要机构简述 1、 高空作业工作臂 高空作业工作臂包括上臂和下臂。行使状态时,两节工作臂折叠在一起,进行高空作业时,两节工作臂分别有上下臂油缸举升至一定高度,将工作人员送至工作位置。上臂和下臂、下臂和转台铰接处均设有专门的滑动轴承,保证工作臂转动时阻力小,运动平稳。 2、工作平台 工作平台的作用是将高空作业人员和必要的工具送至空中,并作为工作人员空中作业的场所。本高空作业车的工作平台采用钢管焊接框架结构,周围设有护拦,右侧护拦开有侧门,方便人员进出,平台底版采用防滑的花纹 铝板,平台周圈下部设有护围,防止工具或其它物品掉落。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 3、 回转机构 回转机构由液压马达、回转减速机以及回转小齿轮、回转支承等组成。进行回转时,液压马达输出动力,通过回转减速机减速后带动输出轴上的小齿轮旋转,小齿轮与回转支承的的齿圈啮合,由于回转支承的齿圈与车架刚性连接,因而回转减速机带动与之相连的转台回转。 4、 起升机构 起升机构由液压马达和起升减速机组成。其工作原理是:起升液压马达驱动 起升减速机旋转,带动滚筒将钢丝绳收进或放出,实现重物的提升和下降。 5、 动力系统 高空作业车的动力源为底盘发动机 ,其动力由取力器从底盘变速箱取出。取力器和变速箱之间的动力传递由机械式操纵系统控制,平时取力器与变速箱取力齿轮处于断开状态,当进行高空作业或起重作业时,操纵拉杆使取力器的滑移齿轮与变速箱的输出取力齿轮啮合,取力器输出轴带动油泵工作,从而将发动机的机械能转为液压能,为系统提供动力。 6、 中心回转接头 中心回转接头由导电滑环、液压滑环两部分组成,它的作业是当作业车进行回转动作时,作业车转动部分与固定部分的电路及液压油路始终保持畅通。 7、液压系统 液压系统采用定量齿轮泵供油,系统工作压力为 16路中设有 安全溢流阀,保证系统安全。 液压系统通过电液比例流量阀对工作臂油缸、回转马达和卷扬马达供油,供油量大小由比例阀控制,输出流量与负荷变化无关,可使系统达到稳定的工作速度,并且能够实现无级调速。系统工作压力由溢流阀调定。 支腿的收放由下车多路换向阀控制,下车多路换向阀可对各支腿的进回油油路分别控制,因此各支腿的伸缩量均可单独调节,使作业车能够适应不同的路面状况。 为了增加液压系统的安全性,在下车附设了手动泵作为应急液压源,当主动力源发生故障时,可用手动泵压杆操纵手动泵收回工作臂。 章小结 本章 的 主要 任 务就是 确定 高空作业车 的总体参数 以及二类底盘的选择。首先根据实际数据估算出高空作业车的总体参数,然后通过查阅资料将 种底盘的 参数进行 分析 ,从而 选择了 盘 ,将利用这一底盘实现本次的设计内容 。另外还对高空作业车的主要机构进行简述。黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 第 3 章 高空作业车总体设计 高空作业车由动力传动装置、工作装置(支腿机构、举升机构、回转机构、作业平台及调平机构)和控制系统等组成。 本章主要对高空作业车的各个机构的方案进行分析。 作装置设计与分析 高空作业车 的工作装置包 括支腿机构、举升机构、回转机构、作业平台及调平机构、操作及安全保护装置等。 升机构 举升机构的作用是实现作业平台的升降和变幅,其结构型式有交叉剪刀式 、 套筒式 、 伸缩臂式和折叠臂式 5。 1、 交叉剪刀式举升机构 交叉剪刀式 举升机构 是按交叉布置,铰接成剪刀型的连杆框架结构。当改变连杆交叉的角度时即实现升降运动,如图 c)所示。连杆交叉角度的改变,可通过液压油缸活塞杆的伸缩或钢丝绳的收放来实现。这种举升机构能完成较低高度的作业,工作平稳,作业平台较大,被广泛的应用于飞机、船舶制造、室内维修、清洁 电车线路维修等作业场地。但是,这种作业车越障能力差、工作范围小。 2、 套筒式举升机构 套筒式 举升机构 通过多节套筒的伸缩完成升降运动,如图 d)所示。驱动方式也可采用液压传动或钢丝绳滑轮传动,这种垂直升降式举升机构作业高度有限,工作范围小,但作业车平台较大,且支撑稳定。 (a) 伸缩式 (b) 折叠式 (c) 交叉剪式 (d) 套筒式 图 空作业车 的结构简图 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 3、伸缩臂式举升机构 伸缩臂式举升机构由多节套装、可伸缩的箱型臂构成,如图 a)所示。它包括基本臂和伸缩臂两部分。伸缩臂可为一节或多节,各节间装有液压缸。液压缸工作时,各节臂在液压缸活塞杆的推动下可沿导向元件(滑块)上、下滑动,从而改变臂架的长度。整个臂架系统支承在液压缸底部的铰支座和
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本文标题:江铃15米三节臂高空作业车改装设计-举升、吊斗部分【7张图/24000字】【优秀机械毕业设计论文】
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