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毕业设计开题报告 学生姓名 系部 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 07 指导教师姓名 职称 副教授 从事专业 汽车运用工程 是否外聘 是否 题目名称 小型举升车改装设计 一、 课题研究 现状 ,选题的 目的、 依据和意义 1、研究现状 （ 1）国外研究现状 欧美等发达国家和地区。举升车发展起步较早，从 20 世纪到二十年代就开始研制。已有近百年的发展历史。产品技术水平高、作业高度大、规格齐全、结构型式丰富、功能多样。总体上看，技术和市场均已很成熟，典型产品具有高空作业、抢险、救援、消防等 功能，作业平台最大载荷可达 500k g，最大作业高度已经超过 1 00m，具有各种安全保护措施，适应在各种场地作业。举升车的主要制造商欧洲以 &厂家为代表，美国以 厂家为代表日本以 为代表。其产品主要特点有： 国外高水平的高空作业车大量采用比例控制对各种动作均有检测系统， 可以进行不同程度的自动控制，可根据实际情况不断自动变速和调压。在工作臂达到极限点前自动减速到达极限 位置自动停止；根据支腿跨距变化自动确定工作范围等。另外其控制系统集成化程度高所有动作均通过 2 3 个操纵杆 (手柄 )进行操作 大大简化了操作程序， 降低了劳动强度，提高了安全性和可靠性。 工作臂结构设计合理，选用高强度的特殊合金材料，因而工作臂截面小，一些非受力件或受力较小的件采用铝合金轻质材料，有效地降低了整车质量，提高了底盘的使用性能。相同作业高度的国外高空。 国外举升车尤其是作业高度较高的举升业车。对安全性非常重视，设置了各种安全装置。这些装置包括：支 腿压力控制系统，确保每个支腿的支承力达到安全值后，才能对上车进行操作。支腿状况与上车动作互锁 工作臂极限位置限位：工作平台过载保护 高电压报警系统。当平台接近危险电压电源时， 自动实施报警， 以提醒工作人员注意。这些安全装置的设置，极大地保证了操作人员的安全。 国外举升车制造工艺水平普遍高于国内车型表现在为金属表面处理后喷涂质量高同时基础件质量也高早期故障率低。 发达国家几乎在所有高空作业领域均普遍使用举升车，销售以代理和租赁为主欧美等地区年需求量均在 1 万 27 万台。同时 已经形成了完善的技术标准、行业协会组织及其培训体系。 （ 2）国内研究现状 我国举升车行业起步较晚，自 20 世纪 6O 年代开始研制、 70 年代才推出商业化样机。随着改革开放的深入，逐渐引入国外高新技术及其产品，开始在市政、园林、电力等行业推广使用，但最大作业高度只有 35m，且功能单一。在消防救援高空车产品中，锦州重型机械股份有限公司开发出 50m 产品，沈阳北方交通重工集团开发了 53m 产品，徐州重型机械有限公司开发出 68m 产品。徐州海伦哲等近 30 家企业生产，最大作业高度只有杭州爱知和徐州海伦哲达到 35m，与欧美的差距较 大。也正因为此举升车目前还只是用于电力保障，城市道路照明保障、城市园林维护和公安、交通等行业。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。 我国举升车的应用远远落后于发达国家和地区 尚处于初级阶段，目前仅在电力、国防、市政 通讯、园林、交通、造船、消防等行业使用，在电力、市政等少数行业普及使用，而且也只是在最近 5 年才进入快速发展阶段。进一步的发展将依赖于下面几个主要方面： 全施工，需要相应 出台有关政策、法规 限制传统落后、无安全保障、低效率、劳动强度大、能耗高的高空作业方式更多地使用举升车。 更多的高空作业依靠机械化，而不是靠更多的人工作业，促进举升车需求量的快速增长。 升车也将威为应急保障的必备设备。目前我国在应急保障方面远远落后于发达国家。 力等公用部门随着整个社会经济发展和企业经济效益的增长，举升车使用场合将大大拓宽，为举升车的发展带来极为广阔的发展前景。 5. 35m 以上高度高空作业车目前基本依赖进口。也将为国产大高度高空作业车提供发展的机会。 在随后的几年内，我过 举升 车 发展将上升到一个新的阶段。 举升 车 的进一步发展主要依赖于很多方面。例如：在 举升 车 的适用过程中，要加重安全防范意识，需要出台更加安全政策、法律法规，制止那些传统的落后的法律政策，确保施工的人员在进行 高空作业车 时的安全保障，并且高效率的进行安全施工。 2、目的、意义和 依据 随着经济的发展以及劳动力本身成本的增长，更多的高处作业依靠机械化，而不是依靠更多 的人工作业，这样就促使 举升 车 的需求迅速的增长。这个同时， 举升 车 也就将成为社会急需的必要设备。目前我国的 举升 车 的需求好不如国外一些发达的国家。这就要求在技术发面，要引进新的技术，研究新的产品，让 举升 车 更大限度的适用在国内各个行业、各个领域。 举升 车有以下技术特点： 压 自行式专用 底盘 研制的具有完全 自主知识产权 的自行式 举升 升降平台车 ，采用了机电液一体化、可靠性设计和 计算机辅助设计 等技术，成功地研制了一种全液压驱动、自行式专用底盘，突破了以往国内 举升 升降平台车只能采用 汽车 或起重机底盘改装设计的限制。 业稳定性好 底盘结构突破了传统的设计理论和方法，通过优化上车平台总体布局与载荷分布，减少了重心偏移。采用独特的大角度后仰式铰点结构，合理设置多种配重模块，有效地平衡了工作力矩。采用 H 型 变截面复合箱梁剐性车架和高负荷实心 橡胶 轮胎，增加了底盘整体刚度，保证了整机行驶、作业过程的稳定性，实现了高空作业升降平台车带载行驶的功能。 用途的作业装置 通过大臂前端托架，可以快速安装举升装置或载人平台，实现物料举升、起重吊装和载人高空作业等功能，同时为扩展作业装置以及各种工作装置的快速切换提供了接口。 设计的三维旋转托举装置，既能够自动 保持被举升物料的姿态，又可以实现举升物料在空间内任意高度、任意位置和任意方向的调整要求，速度控制精确灵敏，微动性能好，满足了大型洞库内高空作业与通风管道安装的要求。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 基本内容 紧密围绕调研数据及给定参数，完成方案，包括行走机构的选择或设计、举升机构的设计、行走机构与举升机构的连接方案等。 以蓄电池为动力源，发动机为原动力，通过带传动方式，实现了小型举升车行驶功能。 在满足使用功能的前提下，实现举升车结构紧凑，布局合理，车本较低。举升高度不小于 升质量不小于 100调速回路，压力控制回路，锁紧回路等构成的液压系统使工作平台具备在升降过程中可自动停留在任何高度位置的功能。并且选用了结构紧凑操纵简单的液压动力装置，使整台举升车液压系统安全可靠。 自动力小型举升车总体方案为当需要举升车时按下举升开关电动机启动，带动液压缸工作，液压油推动拉杆回缩拉动钢丝绳。钢丝绳绕与滑轮上连接于四根立柱顶端。这样在钢丝绳的带动下提升横梁向上运动，载人板固定于横梁之上。当需要下行时，现将举升机提升些许高度，关闭保险锁关闭开关，在人自重下慢慢下落到地面。为防止意外，工作平台板与支架立柱间设有防坠落保险装置，通过保险的机械撞击声可判断保险是否进入锁止状态，在液压缸下腔油压突然丧失时可以保证车辆与人员的安全。 （ 1）二类底盘改装与设计； （ 2）副车架设计； （ 3）举升臂设计； （ 4）支腿设计。 三、技术路线（研究方法） 方案选择 传动机构设计 加载机构的设计 执行机构设计 原动部分确定 举升机构设计 发动机的选择 确定总体方案 行走机构 设计 蓄电池的确定 齿轮机构的确定 带传动设计分析 行走机构的设计选择 举升机构的设计选择 工作平台设计 底盘车架设计 液压系统设计 液压缸设计 液压阀设计 电控系统设计分析 开关路线的设计分析 分析各机构选择和配合 数据处理、理论分析、验证 四、进度安排 调研、资料收集整理、完成开题报告； 制定设计方案（资料补充及分析处理）； 周自行走机构设计及合理性分析； 周举升机构设计与计算校核； 周其他相关构件的设计及校核； 周整车性能计算、分析及修正； 绘制设计草图 ； 1 周 绘制正式 设计图纸 ； 2 周 整理 设计说明书 ； 3 16 周设计评阅、修改、答辩准备（预答辩）； 7 周毕业设计答辩。 五、 参 考文献 1牛向辉 J2005. 2窦蕴平 J2004. 3张启君 J2003. 4李晓青 J2001. 5王建平 J1998. 6王凤萍 J2004. 7梅琨 J2003. 8钟裕荣，等 动式气液举升机的研制 J，机电工程技术， 2004（ 8） 9彭荣济，李振清，丁洪生 M，北京：北京出版 社， 2003 10白云强，徐明起重工机具 M 京电力出版社， 2007（ 1） 11张鹏俯仰升降式立体车库液压系统设计 J，液压与气动， 2007（ 7）： 10 12孔红梅，等 J2000(1):2013刘敏杰 ,等 J1999,(2):2314王惠 J1996,(4)： 2515郑国庆 型双柱汽车举升机双安 全系统设计 J995(3):2016 胡均安 ,等 J 2001(4):56六、备注 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 本科学生毕业设计 小型举升车改装设计 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 ： 指导教师 ： 职 称 ： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二一一年六月 黑龙江工程学院本科生毕业设计 要 本设计主要以小型举升车改装结构为研究对象，对于副车架结构、上下臂进行结构和该车上的液压系统进行设计。主要分三部分进行阐 述，第一部分：根据设计要求选择合适的二类底盘，对副车架进行设计及校核，确定副车架与车架的安装方式。最后画出副车架的总装图及零件图。第二部分：根据高空作业车的最大作业高度 满足作业高度的前提下，进行高空作业臂的结构设计；首先根据工作载荷使用要求选择作业臂材料的类型；其次根据最大作业高度确定上下臂的长度；在经过受力分析利用强度来确定臂的截面尺寸及油缸的铰接位置；进而校核强度、刚度、稳定性，查看作业臂的尺寸是否符合要求。对施加均布载荷和约束，进行结构的强度和刚度分析，确定危险截面或危险点的应力分布及变形 。最后画出作业臂总装图及上下臂零件图。第三部分：液压控制部分主要是指控制上下臂变幅运动的液压缸。文中详细记录了举升机构上臂液压缸和下臂液压缸的设计过程。在确定液压系统元件参数的基础上，完成了液压传动系统的设计计算，并作出液压系统图。 关键词： 举升车；高空作业车；液压系统；支腿；液压缸。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 is to be of to to 5 in of of of of in by to of of of is To of to of or so of I : to of up is in of On of of of 黑龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘要 . . 1 章 绪论 . 1 究背景 . 1 内外研究现状 . 2 外研究现状 . 2 内研究现状 . 3 究课题的意义和目的 . 3 究内容和方法 . 4 第 2 章 总体设计方案 . 6 走机构设计方案 . 6 升机构设计方案 . 6 升机构的概述 . 6 升机构方案的确定 . 7 章小结 . 7 第 3 章 主要部件设计 . 9 走机构设计 . 9 车架的设计与校核 . 11 车架的概述 . 11 车架与车架的安装方式 . 12 型螺栓和止推连接板的布置和选择 . 13 架强度校核 . 13 要零件制造工艺 . 14 升机构的设计 . 15 料的选择 . 15 算上、下臂的长度 . 16 黑龙江工程学院本科生毕业设计 定油缸铰点的位置 . 17 臂截面尺寸的确定 . 17 臂截面尺寸的确定 . 20 接处销轴尺寸的确定 . 24 腿机构的设计 . 25 腿跨距的确定 . 25 腿脚的设计 . 25 章小结 . 25 第章 液压系统设计 . 26 压系统的构成 . 26 压系统设计概述 . 26 计依据 . 26 要机构简述 . 26 要工作机构液压回路的设计 . 27 升车变幅机构液压回路设计 . 27 臂油缸的设计计算 . 28 臂油缸的设计计算 . 32 章小结 . 35 结论 . 36 参考文献 . 37 致谢 . 39 附录 . 错误 !未定义书签。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1 章 绪 论 究背景 随着社会经济的发展，路灯维护 、 住宅小区物业管理、园林维护等作业逐步规范，但相应的服务用举升车却处于滞后状态 ， 目前举升车由 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。采用液压传动的载人举升车，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，物制定如下行为规范。举升车车大体有折叠臂、伸缩臂、混合臂、剪叉式等系列。 常用的有折叠臂式举升车和剪叉式举升车。 折叠臂式举升车 ：有柴油机自行式、电瓶自行式、拖车式，具有伸缩臂，能悬伸作业，跨越一定的障碍或在一处升降可进行多点作业； 360 度旋转，平台载重量大，可供两人或多人同时作业并可搭载一定的设备； 升降平台 移动性好，转移 场地方便；外型美观，适于室内外作业和存放。可广泛用于车站、码头、机场、宾馆、邮电、市政园林、粮库、清洗公司、公共建筑门面的装饰、装修或者电力系统的安装维修等等。承载一个人到两个人之间，消防队普遍使用这种升降机。有时随车装配四个液压支腿，支腿型式为 H 型，以保证整车在操作时的稳定性和安全性。能适合室外作业，采用柴油机作为动力。也可以根据需要，采用蓄电池作为机器的行走和工作动力。 剪叉式举升车又分为 自行剪叉式和固定剪叉式。自行剪叉式举升车：能够在不同高度工作状态下快速、慢速行走，可以在空中方便的操作平台连续完成上 下、前进、后退、转向等工作。一般采用优质结构钢，激光焊接电子机械手单面焊接双面成型工艺，意大利原装进口液压泵站或鞍山合资液压泵站，航天插装阀技术，平台装有水平报警仪、平衡阀、自动安全板等警报装置，平台安全可靠耐用，作业高度可达 12 米，载重 300 公斤，围栏可水平延伸极大的扩展了作业范围，整机一年保修，关键部件五年保修，适合工厂车间、广场大堂机场、园区等有高空作业需求的客户。 固定剪叉式举升车于建筑物层高间运送货物的专用液压升降机产品主要用各种工作层间货物上下运送；立体车库和地下车库层高间汽车举升等。产品液压系 统设置防坠、超载安全保护装置，各楼层和升降台工作台面均可设置操作按钮，实现多点控制。产品结构坚固，承载量大，升降平稳，安装维护简单方便，是经济实用的低楼层间替代电梯的理想货物输送设备。根据升降台的安装环境和使用要求，选择不同的可选配置，可取得更好的使用效果。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 内外研究现状 外研究现状 欧美等发达国家和地区。举升车发展起步较早，从 20 世纪到二十年代就开始研制 ，已有近百年的发展历史。产品技术水平高、作业高度大、规格齐全、结构型式丰富、功能多样。总体上看，技术和市场均已很成熟，典型产品具有高 空作业、抢险、救援、消防等功能，作业平台最大载荷可达 500k g，最大作业高度已经超过 1 00m，具有各种安全保护措施，适应在各种场地作业。举升车的主要制造商欧洲以 &厂家为代表，美国以 厂家为代表 。 日本以 为代表。其产品主要特点有： 国外高水平的高空作业车大量采用比例控制对各种动作均有检测系统， 可以进行不同程度的自动控制，可根据实际情况不断自动变速和调压。在工作臂达到 极限点前自动减速 。 到达极限位置自动停止 ， 根据支腿跨距变化自动确定工作范围等。另外其控制系统集成化程度高 ， 所有动作均通过 2 3 个操纵杆 (手柄 )进行操作大大简化了操作程序，降低了劳动强度，提高了安全性和可靠性。 工作臂结构设计合理，选用高强度的特殊合金材料，因而工作臂截面小，一些非受力件或受力较小的件采用铝合金轻质材料，有效地降低了整车质量，提高了底盘的使用性能。 国外举升车尤其是作业高度较高的举升业车对安全性非常重视，设置了各种安全装置。这些装置包括：支腿压 力控制系统，确保每个支腿的支承力达到安全值后，才能对上车进行操作。支腿状况与上车动作互锁工作臂极限位置限位：工作平台过载保护高电压报警系统。当平台接近危险电压电源时，自动实施报警，以提醒工作人员注意。这些安全装置的设置，极大地保证了操作人员的安全。 国外举升车制造工艺水平普遍高于国内车型 ， 表现在为金属表面处理后喷涂质量高 ， 同时基础件质量也高 ， 早期故障率低。 发达国家几乎在所有高空作业领域均普遍使用举升车，销售以代理和租赁为主 。欧美等地区年需求量均在 1 27 万 ， 同时已经形成了完善的 技术标准、行业协会组织及其培训体系。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 内研究现状 我国举升车行业起步较晚，自 20 世纪 60 年代开始研制、 70 年代才推出商业化样机。随着改革开放的深入，逐渐引入国外高新技术及其产品，开始在市政、园林、电力等行业推广使用，但最大作业高度只有 35m，且功能单一。在消防救援高空车产品中，锦州重型机械股份有限公司开发出 50m 产品，沈阳北方交通重工集团开发了 53州重型机械有限公司开发出 68m 产品。徐州海伦哲等近 30 家企业生产，最大作业高度只有杭州爱知和徐州海伦哲达到 35m，与欧美的差距较大。也正因为 此 ，举升车目前还只是用于电力保障，城市道路照明保障、城市园林维护和公安、交通等行业。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。 我国举升车的应用远远落后于发达国家和地区尚处于初级阶段，目前仅在电力、国防、市政 通讯、园林、交通、造船、消防等行业使用，在电力、市政等少数行业普及使用，而且也只是在最近 5 年才进入快速发展阶段。进一步的发展将依赖于下面几个主要方面： 全施工，需要相应出台有关政策、 法规 限制传统落后、无安全保障、低效率、劳动强度大、能耗高的高空作业方式 ， 更多地使用举升车。 不是靠更多的人工作业，促进举升车需求量的快速增长。 升车也将威为应急保障的必备设备。目前我国在应急保障方面远远落后于发达国家。 力等公用部门 ， 随着整个社会经济发展和企业经济效益的增长，举升车使用场合将大大拓宽，为举升车的发展带来极为广阔的发展前景。 上高度高空 作业车目前基本依赖进口 ， 也将为国产大高度高空作业车提供发展的机会。 在随后的几年内，我过 举升 车 发展将上升到一个新的阶段。 举升 车 的进一步发展主要依赖于很多方面。例如：在 举升 车 的适用过程中，要加重安全防范意识，需要出台更加安全政策、法律法规，制止那些传统的落后的法律政策，确保施工的人员在进行 高空作业车 时的安全保障，并且高效率的进行安全施工。 究课题的意义和目的 随着经济的发展以及劳动力本身成本的增长，更多的高处作业依靠机械化，而不是依靠更多的人工作业， 这样就促使 举升 车 的需求迅速的增长。这个同时， 举升 车 也黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 就将成为社会急需的必要设备 ， 目前我国的 举升 车 的需求好不如国外一些发达的国家。这就要求在技术发面，要引进新的技术，研究新的产品，让 举升 车 更大限度的适用在国内各个行业、各个领域。 举升车有以下技术特点： 压 自行式专用 底盘 研制的具有完全 自主知识产权 的自行式举升 升降平台车 ，采用了机电液一体化、可靠性设计和 计算机辅助设计 等技术，成功地研制了一种全液压驱动、自行式专用底盘，突破了以往国内举升升降平台车只能采用 汽车 或起重机底盘改装设计的限制。 业稳定性好 底盘结构突破了传统的设计理论和方法，通过优化上车平台总体布局与载荷分布，减少了重心偏移。采用独特的大角度后仰式铰点结构，合理设置多种配重模块，有效地平衡了工作力矩。采用 H 型变截面复合箱 梁剐性车架和高负荷实心 橡胶 轮胎，增加了底盘整体刚度，保证了整机行驶、作业过程的稳定性，实现了高空作业升降平台车带载行驶的功能。 用途的作业装置 通过大臂前端托架，可以快速安装举升装置或载人平台，实现物料举升、起重吊装和载人高空作业等功能，同时为扩展作业装置以及各种工作装置的快速切换提供了接口。 设计的三维旋转托举装置，既能够自动保持被举升物 料的姿态，又可以实现举升物料在空间内任意高度、任意位置和任意方向的调整要求，速度控制精确灵敏，微动性能好，满足了大型洞库内高空作业与通风管道安装的要求。 究内容和方法 料收集 紧密围绕调研数据及给定参数，完成方案，包括行走机构的选择或设计、举升机构的设计、行走机构与举升机构的连接方案等 。 以蓄电池为动力源 ， 发动机为原动力，通过带传动方式，实现了小型举升车行驶功能。 在满足使用功能的前提下，实现举升车结构紧凑，布局合理，车本较低。举升高度不小于 升质量不小于 100调速回路， 压力控制回路，锁紧回路等构成的液压系统使工作平台具备在升降过程中可自动停留在任何高度位置的功能。并且选用了结构紧凑操纵简单的液压动力装置，使整台举升车液压系统安全可靠。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 自动力小型举升车总体方案为当需要举升车时按下举升开关电动机启动 ， 带动液压缸工作 ， 液压油推动拉杆回缩拉动钢丝绳 。 钢丝绳绕与滑轮上连接于四根立柱顶端。这样在钢丝绳的带动下提升横梁向上运动，载人板固定于横梁之上。当需要下行时，现将举升机提升些许高度，关闭保险锁，关闭开关，在人自重下慢慢下落到地面。为防止意外，工作平台板与支架立柱 间设有防坠落保险装置，通过保险的机械撞击声可判断保险是否进入锁止状态，在液压缸下腔油压突然丧失时可保证车辆与人员的安全。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 第 2 章 总体设计方案 随着社会经济的发展 ， 路灯维护、住宅小区物业管理、园林维护等作业逐步规范，但相应的服务用举升车却处于滞后状态。目前，主要是使用车载吊蓝、消防云梯或机械支撑等方式替代作业。基于此，研制自行走小型举升车就成为当务之急 ， 考虑到学生基本能力及知识结构，将举升车设计分为举升机构和行走机构两部分，由学生自行设计完 成，最后合成。 根据任务书要求制定设计方案，紧密围绕调研数据及给定参数，完成方案，包括行走机构的选择或设计、举升机构的设计 、 行走机构与举升机构连接方案等，设计出具备自行走能力 、 举升高度不小于 举升质量不小于 100自动力小型举升车。 走机构设计方案 根据设计要求选择二类底盘：初步估算汽车载荷， 正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件，取力装置、专用工作装置、其他附件装置与所选定的汽车底盘形成相互协调和匹配的整体，达到设计的要求。 因为设计的车辆主要工作在小区和园林当中，所以可以选择功率比较 小的二类底盘。 在选择二类底盘时因考虑以下几点： 品变型要求； 制零件设计， 应考虑通用设备加工的可能性； 心部件和总成 要进行优选； 对一些重要的总成结构件进行强度校核； 作可靠，且要设安全装置； 握国家行业相应的规范和标准。 升机构设计方案 升机构的概述 举升机 构的作用是实现作用平台的升降和变幅，其结构形式有直升式和动臂式。该设计选用动臂式中的折叠臂式。 折叠臂式：举升机构由多节箱形臂折叠而成，它一般由 2 至 3 节折叠臂组成。折叠臂包括上臂和下臂，上臂头部有工作平台。行驶状态时，两节作业臂折叠在一起；进行高空作业时，两节工作臂分别有上下臂油缸举升伸展至一定角度，将工作人员送至工作位置。上臂和下臂剪通过水平销轴铰接，铰接处设有专门的滑动轴承，以保证黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 工作臂转动时阻力小，运动平稳。该高空作业车采用折叠式工作臂结构，工作装置为液压驱动。工作臂为 2 节折叠臂。具有操作简单，稳定性 好等特点。如下表举升车的技术参数。 表 升车的技术参数如下表 项目 单位 数据 最大举升重量 00 最大举升高度 m 升升速度 m/s 错误 !未找到引用源。 1 在满足举升高度的前提下，进行强度、刚度、稳定性的校核，确定截面的尺寸。为保证安全，设计过程中安全系数较大，造成质量偏大，成本增加等问题。在车辆行驶过程中，由于臂的质量较大，产生多起车架断裂现象。事关人身安全，因此需要有一种较准确的设计计算方法，既能满足设计要求，又能减轻臂重，降低成本。 升机构方 案的确定 集整理资料，根据举升车的工作特点和受载状况，制定举升臂设计和液压缸的基本参数设计。 升臂由上臂 、 下臂和升降油缸等组成，设计中要确定上、下臂的长度，油缸铰接点的位置，作业臂截面尺寸，确定液压缸类型和安装方法，确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸。 行结构强度和刚度分析，确定危险截面或危险点的应力分布及变形。 出支架结构设计和液压系统中的不合理因素 ， 提出改进方案 ，并对改进后的结构和性能进行分析，对两种分析结果进行比较。画出举升臂总装图及上下臂零件图，液压系统图以及液压缸零件图。 出上、下臂在结构设计，铰接位置的确定、液压缸类型和安装方式、液压缸的主要性能参数和主要尺寸等方面的可靠数据，为同类型产品的结构设计和改造提供了科学的理论依据。 章小结 通过本章学习，掌握了折叠臂式举升车举升臂的结构设计理论和分析方法，得出较为准确的设计方法从而达到优化结构 、减轻自重、提高可靠性的目的，为研制高空作业举升车奠定基础。于此同时液压系统设计在整个举升车设计中具有重要的意义，黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 它使整个机器实现自动化。起重安全性能等方面的考虑 ， 设计更是减少了故障的发生，相当程度上确保运行该举升车的工人的安全。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 第 3 章 主要部件设计 走机构设计 汽车底盘通常是指除车身 以外的其余部分。在车架上安装好发动机系统、传动系统、行走系统、悬架系统以及转向和制动系统等。目前，改装专用汽车选用的底盘主要是二类或三类汽车底盘，也有为某些专用汽车设计的专用底盘。专用汽车底盘选型的好坏对专用汽车性能影响很大。汽车底盘的选择或设计专用底盘主要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、动力匹配等来决定。根据整车的结构的需要，本设计采用二类底盘，是指在基本型整车的基础上去掉货厢。 选型依据：专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、性能指标、专用 设备或装置的外形尺寸、动力匹配等 。 （ 1） 适用性： 满足功能要求。 （ 2） 可靠性： 故障少，寿命长。 （ 3） 先进性： 动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性，功能性。 （ 4） 方便性： 安装、检查、保养、维修。 凯马牌载货汽车二类底盘，如下表 表 马牌载货汽车二类底盘主要技术参数表 产品型号 品名称 载货汽车底盘 底盘类别 , 二类 ,1242595 批次 ,发布日期 189 批 20090513 发布 (前 8 位 ) 驶室准乘人数 2 整车外形尺寸 (4350*1565*1900 货厢栏板内尺寸 黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 前悬 /后悬 (760/1030 续表 马牌载货汽车二类底盘主要技术参数表 总质量 (轴荷 )450(1360/2090) 额定载质量 (1110(720/390) 载质量利用系数 / 接近角 /离去角 35/27 最高车速 (km/h) 86 防抱死制动系统 无 轴距 (2560 轮距 (前 /后 )(1285/1185 钢板弹簧片数 3/4 轮胎规格 动机型号 4径 *行程 80*90 发动机生产企业 安徽全柴动力股份有限公司 发动机排量 (1809 发动机功率 /转速 45/3200 最大扭矩 /转速 150/2000 轴数 /轮胎数 2/6 燃油种类 柴油 排放依据标准 ,放水平 国三 转向型式 方向盘 其它 不装 车 功率平衡与比功率 （ 1）专用汽车的功率平衡计算： 动力性能要求驱动功率 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 (错误 !未找到引用源。 +错误 !未找到引用源。 )+错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 (错误 !未找到引用源。 )+错误 !黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 未找到引用源。 ( (式中： T 汽车底盘传动系的机械效率 ,单级主减速器取 级取 整车总质量（ ； 滚动阻力系数，货 车取 用车取 空阻系数，货车取 误 !未找到引用源。 车取 误 !未找到引用源。 整车迎风面积，货车 A=误 !未找到引用源。 H； 前轮距， H车总高 ； 最高车速（ km/h)； 专用工作装置在车辆行驶中从汽车底盘所取的功率（ ； 0 专用工作装置的机械效率 。 专用汽车的总功率 P P=错误 !未找到引用源。 ( (专用汽车的比功率计算： 错误 !未找到引用源。 (kw/ (一般要求： kW/专用汽车（含汽车列车）比功率推荐值 ,如下表 用汽车比功率推荐值 总质量 ma(比功率 围（ kW/ 19103kW/据计算符合设计要求，可以选择该二类底盘。 车架的设计与校核 车架的概述 为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷。同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架 (副梁 )过渡。在增加副车架的同时，为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中，所以对副车架的形状、安装位置及与主车架的连接方式都有一定的要求。 副车架承受来自车厢的自重、物料重，装载时的瞬间冲击力，行驶在不平道路上黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 的随机颠簸力、卸载时的冲击力。副车架承受弯 曲、剪切及共同作用下的复杂力。所以对副车架的要求就非常高，在选材与校核上更应该加以慎重。如下图 车架结构图。 副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同，多采用槽形结构，其截面形状尺寸取决于自卸车的型式及其承受载荷的大小。副车架的材料采用 16材压制的型钢经铆接和焊接而成。为了避免由于副车架刚度的突然改变而引起的车架纵梁的应力集中，副梁前端形式采用 U 形过渡方式。 其尺寸形状如下图所示： t=(误 !未找到引用源。 h=(误 !未找到引用源。 副车架主架 主要由两个纵梁六个横梁组成。 如图 示其截面型式，故推知两个纵梁的材料和尺寸：槽钢 H=15075 =6 图 车架结构图 图 U 形过度方式 车架与车架的安装方式 副车架与车架之间有 20缓冲垫。缓冲垫常选用木质、橡胶、聚合材料等。缓冲垫不仅能减弱冲击，使载荷分布更均匀，也使副梁避开车架铆钉头等高起物。 副车架在车架 上固定时，副梁的前端应尽可能向前伸，副梁前端越靠近驾驶室越黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 好，有利于改善该处的受力情况。 副车架与车架固定时采用了三个 U 形螺栓和两个止推连接板， U 形螺栓可以控制副车架竖直方向的力，而止推连接板则可以控制副车架水平方向的力。采用 U 形螺栓可以使主副车架夹紧，但在车架受扭转载荷最大的范围内不允许采用 U 形螺栓。当采用 U 形螺栓固定时，为防止车架纵梁翼面变形，防止紧固松动，需要在 U 形螺栓连接部位的车架纵梁槽形断面内衬一垫木或型钢，但在消声器附近，必须使用钢内衬。 止推连接板上端通过焊接与副梁固定，而下端则利用螺栓与车架 纵梁腹板相连接。止推连接板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副梁与车架纵梁产生相对水平移动。相邻两止推连接板之间的距离在 500 错误 !未找到引用源。 1000围内。 型螺栓和止推连接板的布置和选择 螺栓的布置方式是一侧三个，分别布置在中间和两边。 U 型螺栓的材料为：钢： 错误 !未找到引用源。 =205 错误 !未找到引用源。 235料的屈服极限）。通过查询机械设计手册选择了 的 Q 4321 U 型螺栓，螺母选择 1229 母。 别布置在 U 形螺栓之间。止推连接板的材料为： 钢： 错误 !未找到引用源。 =205 错误 !未找到引用源。 235料的屈服极限）。通过查询机械设计手册选择了 的 5782 2000 的六角头螺栓，螺母选 6170 母。 架强度校核 在实际使用状况下车架受力比较复杂，在车架初始设计时，一般对车架强度校核简化为对车架纵梁进行弯曲强度校核。 车架纵梁进行弯曲强度校 核时，作以下假设：纵梁是支承在悬架支座上的简支梁；所有作用力均通过车架纵梁断面的弯曲中心 (即纵梁只发生纯弯曲 )；空车簧载质量均匀分布在汽车左、右纵梁上；满载时有效载质量 e 为集中载荷，分布如图 示：主、副车架为刚性连接，即主、副车架挠度 。 车架受力分析如图所示。 图中： 错误 !未找到引用源。 ,错误 !未找到引用源。 为前、后支架所承受的有效载质量，计算可得 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 (f+n/2)/(d/2+e+f+n/2) （ 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引