DGS18Y型高空作业车设计书.docx

DGS18Y型高空作业车设计书1. 工作环境1.1. 环境温度 2040C1.2. 工作风级 13.8m/s(6级)1.3. 使用路面 无严重油污，平坦的混凝土、沥青或压实的级配石路面。2.主要技术参数序号分类项目DGS25Y备注1重量整机重量12312kg2额定载重230kg3工作范围最大工作高度18m4最大工作幅度16m5工作臂变幅角度13726平台回转角度360连续回转7工作篮摆动角度808平台尺寸（ 长宽高）886mm742mm814mm9行走模式直行、八字转向、斜行（最大38）四轮驱动四轮转向10工作臂运动独立动作工作臂伸展工作臂边幅平台回转11复合动作工作篮水平运动工作篮横向运动工作篮竖直运动偏离范围0.4m12地面坡度最大爬坡能力1413最大工作坡度514速度行走速度（两档）高速04.4km/s低速02.2km/s15平台回转速度01r/min16工作臂变幅速度60s/行程17工作臂伸缩速度60s/行程18车轮轮胎15-20实心轮胎19轮辋11.00-2020轴距3.5m21离地间隙175mm22外形尺寸（长宽高）12.36m2.68m3.05m储藏或运输状态3.柴油机参数序号项目洛阳一拖柴油机1型号LR41080962形式直列四缸、水冷3数量14额定功率/额定转速57kw/2200r/min5最大扭矩/最大转速284290N.m/16001800r/min6燃油耗235g/KW.h7排放标准欧J8油箱容积100L4.技术要求4.1. 全车液压传动 整车的驱动、液压转向，工作臂的伸缩、变幅、回转，均为液压驱动。4.1.1液压驱动 整车四个车轮均为驱动轮，采用液压马达驱动。要求实现车轮的同步形式、转向时“差轮差力”并防止单个车轮打滑影响整车行走。4.1.2液压转向 四只驱动轮均有一支油缸来控制转向。控制各个车轮转向角度，可实行直行、八字转向、前轮转向、后轮转向、斜行多种行走模式。4.1.3车轮液压扩张 开始高空作业前，四只车轮必须扩张开以增大整车稳定性，扩张后支撑距离 3.5m。同一轴线上的两只车轮通过同一只油缸伸缩实现扩张与收回，由行程开关和接近开关来检测扩展、收回是否到位。车轮扩展要求在行进中进行。4.1.4平台回转 由一个液压马达减速机通过齿轮传动带动整个平台连续回转。同过比例阀分配流量来控制平台转速，减速机内置振动器，在行驶状态时，回转平台不得产生相对运动。在吊运过程中，平台与底盘之间可锁死，防止平台意外转动。4.1.5工作臂变幅 工作臂的变幅由固定在平台上的一直变幅油缸来控制，通过比例阀分配流量可控制变幅速度。4.1.6. 工作臂伸缩 工作臂分为三节，由下到上依次称为一号臂、二号臂、三号臂。工作臂的伸出是通过固定在一号臂上的伸缩油缸，来推动套在其中的二号臂，以及油缸端部的动滑轮机构，再由滑轮组通过钢丝绳拉出套在二号臂内的三号臂，最终使三号臂的工作篮伸出。工作臂的缩回是用伸缩油缸拉回二号臂，再由固定在二号臂上的动滑轮机构拉回三号臂，最终使工作篮收回。三号臂之间用自润滑的尼龙材料支承，可相对滑动。这个动作的执行元件就是伸缩油缸，通过比例阀控制其动作速度来控制工作篮的伸缩速度。4.1.7 工作篮摇动 工作篮摆动通过摆动马达实现，其摆动角度可达到90，受到结构限制，使用其80工作范围。4.1.8工作篮调平 在工作臂的变幅过程中，臂架角度随之改变，为保证操作者站立平稳，要求固定工作臂端的工作篮具有自动调平功能。这个功能采用两种串联的油缸组成的封闭回路来实现。一直固定在工作篮与工作臂连接处，调整工作臂与工作篮之间的夹角；另一只固定在平台与一号臂之间，随工作臂的变幅而伸缩，两者之间保证1：1的传动比。当封闭回路液压油泄露造成工作篮不能保持水平时，可通过外部补油恢复水平。4.1.9紧急下降功能 配备应急泵，当主动力（柴油机）无法工作时，使用电机驱动的液压泵可使工作臂下贱、收回及回转，保证操作人员能够安全回到地面。4.1.10管路破裂安全防护 工作臂变幅、伸缩、工作篮调平液压缸及平台回转马达，设置液压锁，防止液压软管意外爆裂后，大臂自动下降、回转，工作篮倾翻。4.1.11 回转平台与底盘的液压系统连接 需要实现平台的连续回转，回转平台与底盘液压管路连接通过中心回转接头实现。4.2. 控制系统 微电脑控制系统，协调、控制全车功能，工作电压24V.4.2.1. 需控制的执行机构名称驱动马达转向油缸车轮扩展油缸平台回转马达变幅油缸伸缩油缸工作篮摆动马达数量4421111速度比例控制需要需要无需要需要需要无4.2.2. 需要控制的复合动作名称行驶中转向行驶中车轮扩张工作篮水平运动工作篮竖直运动工作篮横向运动参加运动的执行元件驱动马达+转向油缸驱动马达+车轮扩展油缸变幅油缸+伸缩油缸变幅油缸+伸缩油缸变幅油缸+伸缩油缸+平台回转马达元件间速度比例控制无无需要需要需要4.2.3. 操作互锁要求行驶速度限制 工作臂完全收回并降至水平以下，车辆可在两档速度下行驶，高速04.4km/s，低速02.2km/s; 工作臂有超出水平线的变幅、伸出动作时，车辆只能有低速档低速02.2km/s。车轮扩展 工作臂完全收回并降至水平以下，车轮方可收回至正常宽度；在车轮未扩展到位之前，大笔不能有伸缩或超出水平线的变幅等动作。变幅与伸缩 大笔变幅处于45度以下时，伸缩油缸伸出长度不得超过2.4m；伸缩油缸伸出长度超过2.4m时，大臂变幅至45度，不能再下落。坡度限制 当底盘所在路面坡度大于5 时，需要报警提示，并禁止工作臂伸出和上升。操作权限 工作篮及地面具有相同的操作项目（行走除外），但在工作篮中须踩下工作踏板后，才能进行操作；并且工作篮操作权限高于下车，工作篮中工作踏板踩下后，禁止下车所有操作。4.2.4. 安全设施急停 工作篮及下车均安装急停设置，并置于操作者方便的操作位置，紧急情况下，可有效停止一切操作。防倾翻限位 工作篮位置达到、超出规定的作业范围界限，或者超载时，有相应的报警装置及自动限位。工作篮水平 工作篮倾斜超过5 时，需要报警提示。4.3. 其他要求当工作篮因为液压油泄露无法保持水平时，有电磁阀箱封闭回路中补油。当控制大臂回转、变幅、伸缩，工作篮摆动时，需要缓冲功能，保障动作平稳、准确，无爬行、剧烈振颤、冲击。工作篮在额定载荷下作业时应能在任意位置可靠制动。工作篮起升和下降速度不得大于0.5m/s。为安全行车考虑，车辆配装：夜间行驶照明灯、警示灯和工作灯等。工作篮上应醒目注明额定载荷或载人数。工作篮应备有安全带及绳索的结点。涂漆 全车涂漆遵照GB3181-82主要产品面漆颜色和JB/ZQ4000.10-88涂装通用技术条件的规定执行，全车底漆二道，面漆二道，面漆颜色按用户要求进行。5.执行标准5.1. 液压系统通用技术条件GB 3766-835.2.机动车运行安全技术条件GB 7258-975.3.高空作业车QO/T719-975.4.高空作业平台JG/T 51005140-1998总体机构及主要元件选型1.总体结构图及各部分名称从左到右依次是3，2,1号工作臂的截面尺寸图1. 总体结构图及各部分名称序号名称参数备注1回转平台安装下调平油缸、变幅油缸材质Q345C21号工作臂长度7.914m材质H70D32号工作臂长度8.208m材质H70D43号工作臂长度7.785m材质H70D5工作篮操作台6配重1800kg材质HT2007下车操作台8驱动轮组实心轮胎15-204套9底盘轴距3.5mm材质Q345C10平台回转机构齿轮传动11拖链机构共两段12上调平油缸13工作篮摆动马达14工作篮15柴油机16柴油箱72L17转向油缸18车轮扩展油缸19液压油散热器20液压油箱144L21回转马达减速机22伸缩油缸带滑轮组2 主要元件选型表序号分类元件名称规格数量1主动力发动机LR4108G9612主泵A2F63R2P313联轴器65-335(KTR)14燃油箱72L15紧急动力应急泵104ZY24-250/106JB16直流电机104ZY24-250(1/10)17执行元件转向油缸缸径/杆径/行程80/45/30048车轮扩展油缸80/50/112029变幅油缸180/140/1610110伸缩油缸110/90/6800111调平油缸80/40/335212行走马达减速机GM09VN413回转马达减速机ZYH6000/B-Z26114工作篮摆动马达HELAC L20-8.2115轮胎/轮辋15-20/11.00-20416回转支撑012.32.710.11117钢丝绳（伸出）13ZAB6 7+IWS1870ZS218钢丝绳（收回）7ZAB67+IWS1870ZS219液压附件中心回转接头定制120油箱散热器5204.202.0000121液压油箱144L11. 整机稳定性计算1.1 各部分重量及重心位置统计1.1.1 工作臂及工作篮部分重心及重心位置完全伸出不完全伸出（11.52m）完全缩回注：重心坐标以各部分左端为基准，工作臂重心在其中心线上。1)1号臂：重量G1号臂=0.99216T， 重心X 1号臂=2473.2mm2)2号臂：重量G2号臂=0.50544T， 重心X 2号臂=3582mm3)3号臂：重量G3号臂=0.3492T， 重心X 3号臂=3344.4mm 4)伸缩油缸及滑轮组：重量G伸缩=0.5184T， 重心取1、2号工作臂中部5)拖链机构及油管、电缆：重量G拖链=0.1944T，重心取2、3号工作臂中部6)工作篮及条平油缸、摆动马达：G工作篮=0.1728T，重心坐标482.4mm, 01.1.2 变幅油缸重心位置统计（注：重心坐标以回转中心线与地面交点为基准）变幅油缸重量：G变幅=0.4248T，重心坐标如下：变幅角度（单位：）重心坐标（单位： mm）13（402.5，1147.0）0（374.4，1352.2）45（673.9，2182.3）72（1118.9，2485.4）1.13. 平台及底盘重量统计及重心位置（注： 整车左右两侧重量基本对称，取其重心在对称面上;重心坐标以回转中心与地面交点为基准，单位： mm）1）底盘重量：G底盘=4.33T，重心位置：（0，453.6）2）平台重量：G平台=2.20T，重心位置：（-759.6，1093.0）3）配重重量：G配重=1.8T，重心位置：（-1951.2，1265.8）4）平台上的安装件（包括发动机、液压泵、液压油箱、燃油箱、回转马达、电气设备等）：G附件=0.80T，重心位置：（-720.0，1193.8）1.2. 工作载荷 G载重=0.23T，设重心位置：（1101.6mm,648mm） 以工作篮左端为基准，取最大偏载距离。1.3.风载荷1.3.1. 风载荷计算PW =CKhqA（N）其中C风力系数。根据单片结构的风力系数表，取C=1.3Kh风力高度变化系数。见图。q计算风压（N/m2）。（风速在沿海为20m/s）根据起重机计算风压，取qII=250N/ m2（强度稳定性计算），qI=0.6qII=150 N/ m2 （阻力计算）A垂直于风向的迎面面积（m2）。1）迎面面积统计 (单位：m2)工作篮以钢管桁架，充实率取 0.4，机架及工作篮臂为实体，充实率取1，得：A1304572完全伸出1020m：2.14010m：9.861020m：3.20010m：8.78不完全伸出（11.52m）1020m：0010m：10.251020m：0010m：10.25完全缩回1020m：0010m：8.531020m：0.50010m：8.03注：以上数据从图中测得2）以各部分的形心作为风载荷的作用点，作用点高度统计（单位 m）A1304572完全伸出1020m：12.0010m：1.81020m：15010m：1.5不完全伸出（16m）1020m：0010m：1.31020m：0010m：1.4完全缩回1020m：0010m：1.41020m：10.6010m：1.5注：以上数据从图中测得1.3.2. 风载荷及引起的倾覆力3）风载荷数据（单位：N） PW =CKhqA（N）PW1304572完全伸出40604133不完全伸出（16m）33313331完全缩回277228101） 对整车倾翻力矩（单位：Nm） NW= PW h（Nm）PW1304572完全伸出1603423468不完全伸出（16m）43314664完全缩回388181521.4.空载情况下，各部分重心位置计算1.4.1. 工作臂及工作篮重心位置1）工作臂部分。 包括： 1号臂；2号臂；3号臂；伸缩油缸及滑轮组、拖链机构及油管、电缆；总重量：2.5596T。设重心在工作臂中心线上，以工作臂左端为基准，计算总体重心；根据1.1.1.中数据得：伸缩状态重心位置X完全伸出7.704m不完全伸出（16m）5.594m完全缩回3.492m作图：有上图可测得工作臂在各工况重心位置工作臂1304572完全伸出3553.927344.00416.169161.28不完全伸出（16m）3699.36722.883827.522000.16完全缩回1680.481195.921720.082000.16-920.885162.40注： 以回转中心与地面交点为基准，单位mm。2）工作篮部分。包括工作篮及调平油缸、摆动马达。总重0.1728T。由1.1.1. 中数据，从图中测得：工作篮1304572完全伸出10692.7214001.123733.2018135.36不完全伸出（16m）10533.60-736.5610792.802000.16完全缩回4597.92634.324703.762000.163733.2018135.36注： 以回转中心与地面交点为基准，单位mm。3）工作臂及工作篮合计以上两项，总重2.7324T。工作篮1304572完全伸出4005.367765.20605.529728.64不完全伸出（16m）4161.60630.724268.162007.36完全缩回1864.801160.641908.722000.16-839.525312.16注： 以回转中心与地面交点为基准，单位mm。1.4.2. 回转中心以上部分重心计算包括：平台、配重、平台上的安装件（包括发动机、液压泵、液压油箱、燃油箱、回转马达。电气设备等）及1.4.1.中的部分，总重7.95168T。根据1.1.2.和1.1.3.中数据可得：回转部分1304572完全伸出616.323492.72-575.284183.92不完全伸出（11.52m）684.72986.40722.881467.36完全缩回-104.401167.84-87.841467.36-1072.082666.16注： 以回转中心与地面交点为基准，单位mm。1.4.3. 整车重心计算包括：整车除载荷外所有部件。总重：12.28176T。根据1.1.3.中数据可得：整车1304572完全伸出398.882421.36-372.242868.48不完全伸出（16m）443.52798.48468.001110.24完全缩回-67.68915.84-56.881110.24-694.081886.40由轴距支撑面半径r=3.5m，平地、空载、静止情况下，整车稳定性安全系数：n空=1750694.08=2.521.5.满载情况下，重心位置计算1.5.1.工作载荷作用点由1.2数据，可从1.4.1图中测得工作载荷作用位置。重量：0.23T。工作载荷1304572完全伸出11311.9214649.124352.4018783.36不完全伸出（11.52m）11152.80-88.5611412.002648.16完全缩回5322.962648.16979.928176.32注： 以回转中心与地面交点为基准，单位mm。1.5.2.满载工况下，大臂重心位置总重：2.9624T，由1.4.1. 可得：工作臂、满载1304572完全伸出4572.648299.67896.4310431.65不完全伸出（16m）4704.4574.884822.812057.11完全缩回2173.82050.47-698.265534.531.5.3. 满载工况下，回转重心以上部分重心计算总重：8.18168T，根据1.4.2.和1.5.1. 中数据可得：回转部分、满载1304572完全伸出916.993806.34-436.764594.33不完全伸出（16m）978.99956.181023.371500.55完全缩回64.271500.55-1014.42821.061.5.4.满载工况下，整车重心计算总重：12.51176T，根据1.4.3.和1.5.1.中数据可得：整车、满载1304572完全伸出599.492646.14-285.393161.04不完全伸出（16m）640.39782.17669.181138.51完全缩回42.021138.51-663.312002.03由轴距支撑面半径r=3.5m2=1.75m，平地、满载、静止情况下，整车稳定性安全系数：n空=1750663.31=2.641.6.坡度对稳定性影响（最大工作坡度最）1.6.1. 空载、平地时，各工况下是车辆倾翻的最大作用力矩M空 =G车重g（1750-LX）10-3 单位：NmG车重整车重量，单位：kgg重力加速度，取9.8m/S2LX整车重心的横坐标值，单位：mmM空11304572完全伸出162.62103165.83103不完全伸出（11.52m）157.25103154.3103完全缩回203.78103127.1103空载、5坡时，各工况下使车辆侧翻的最大作用力矩M空2= M空M空21304572完全伸出162103165.2103不完全伸出（16m）156.65103153.7103完全缩回203103126.61031.6.2. 满载时，各工况下使车辆侧翻的最大作用力矩M满11304572完全伸出141.1103179.6103不完全伸出（11.52m）136.1103132.5103完全缩回209.4103133.2103满载、5坡时，各工况下使车辆侧翻的最大作用力矩M满21304572完全伸出140.6103178.9103不完全伸出（11.52m）135.6103132103完全缩回208.6103132.71031.6.3. 空载、5坡时，坡度对车辆产生的侧翻力矩M空12= G车重gLy10-3 单位：NmG车重整车重量，单位：kgg重力加速度，取9.8m/S2Ly整车重心的横坐标值，单位：mmM空 21304572完全伸出25.410330.09103不完全伸出（11.52m）8.3810311.65103完全缩回11.6510319.791031.6.4. 满载、5坡时，坡度对车辆产生的侧翻力矩M满21304572完全伸出28.2810333.78103不完全伸出（11.52m）8.3610312.17103完全缩回12.1710321.391031.6.5结论由表1.6.3.与1.6.1.对比得： M空 2M空 2由表1.6.4.与1.6.2.对比得： M满2 M满2由此可知：在工作范围内，车辆不会倾翻。1.7.风载荷对稳定性影响1.7.1.稳定性校验 由1.3.2.中表格4），可知在各工况下风载荷产生的倾覆力矩NW,将其于满载时、坡度对车辆产生的侧翻力矩叠加得：（单位：N m）M满2 +NW1304572完全伸出44.31410357.25103不完全伸出（11.52m）12.6910316.83103完全缩回16.0510329.54103由表1.7.1与1.6.2对比得：M满2 +NW M满2，可知：在5坡、满载、规定风力作用下，车体能够保持稳定，不发生倾覆。其中较危险工况为：5坡、满载、规定风力作用下，工作臂完全伸出、变幅45时；5坡、满载、规定风力作用下，工作臂完全伸出、变幅72时；1.8 在1.5倍工作载荷作用下，整车的稳定性计算1.8.1. 重心坐标及倾翻力矩计算工作载荷取1.5230=345kg，增加重量0.115T。整车总重：12.62676T由表1,5.4.及1.5.1.中数据得重心坐标：1.5倍工作载荷1304572完全伸出697.052755.46-243.153303.32不完全伸出（11.52m）736.13774.24767.021152.26完全缩回90.121152.26-648.342058.265斜坡下，最大允许侧翻力矩：M11304572完全伸出129.8103185.8103不完全伸出（11.52m）12.5103121.2103完全缩回204.6103135.8103注：根据1.6.1.中计算方法得，单位Nm。1.8.2. 5斜坡下，坡度对车辆产生的侧翻力矩M11304572完全伸出29.7210335.63103不完全伸出（11.52m）8.3510312.43103完全缩回12.4310322.2103注：根据1.6.3.中计算方法得，单位Nm。1.8.3. 加入风载荷M1+NW1304572完全伸出45.7510359.09103不完全伸出（11.52m）12.6810317.09103完全缩回16.3110330.35103注：由1.3.2.表格4）数据得。1.8.4. 结论由表1.8.3.和1.8.1.比较得出M1+NWM1，可知：在5斜坡、1.5倍工作载荷下，在工作范围内，车辆不会发生侧翻。最危险工况发生在：变幅45，大臂全伸时。1.9 在工作臂1.2倍动载荷作用下，整车稳定性计算1.9.1.重心坐标及倾翻力矩计算 大臂重量取1.22.9624T=3.55488T，增加重量：0.59248T，总重：13.10424T由1.5.4.和1.5.2.中数据，重心坐标1.2倍大臂动载1304572完全伸出779.132901.75-231.963489.76不完全伸出（11.52m）824.13772.80856.981180.04完全缩回138.41179.74-664.892161.725斜坡下，最大允许侧翻力矩：M21304572完全伸出124.2103194.2103不完全伸出（11.52m）118.4103114.2103完全缩回206.2103138.8103注：根据1.6.1.中计算方法得，单位Nm。1.9.3. 加入风载荷5斜坡下，坡度对车辆产生的侧翻力矩M21304572完全伸出32.4810339.06103不完全伸出（11.52m）8.6510313.21103完全缩回13.210324.2103注：根据1.6.3.中计算方法得，单位Nm。1.9.3. 加入风载荷M2+NW1304572完全伸出48.5110362.53103不完全伸出（11.52m）12.9810317.87103完全缩回17.0810332.35103注：由1.3.2.表格4）数据得。1.9.4. 结论由表1.9.3.和1.9.1.比较得出M2+NWM2，可知：5斜坡、1.2倍大臂动载荷下，在工作范围内，车辆不会发生侧翻。最危险工况发生在：变幅45，大臂全伸时。1.10. 结论1.10.1.由以上各项计算可得,作业车在各工况下的稳定性：安全系数计算：（车辆侧翻总力矩=车重支撑半径）N=状态最危险工况力矩差值计算稳定性安全系数空载变幅72，完全缩回n=2.52满载变幅72，完全缩回n=2.64空载、5坡变幅72，完全缩回表1.6.3.与1.6.1.比较：127.1-19.79=109.31KNmn=2.04满载、5坡变幅72，完全缩回表1.6.4.与1.6.2.比较：132.7-21.39=111.31KNmn=2.08满载、5坡、计入风载变幅45，完全伸表1.6.2.与1.7.1.比140.6-44.314=96.286KNmn=1.8满载、5坡、风载、1.5倍工作载荷变幅45，大臂全伸时表1.8.3.与1.8.1.比较：129.8-45.75=84.05 KNmn=1.63满载、5坡、风载、1.2倍工作载荷变幅45，大臂全伸时表1.9.3.与1.9.1.比较：124.2-48.51=75.69 KNmn=1.511.10.2. 起吊工况重心位置起吊运输工况空载、大臂变幅-13，完全缩回，回转至正前方重心坐标（-67.68，915.84）起吊运输时，整车重心偏离回转中心67.68mm，可保证整车平衡。2. 工作臂受力计算（满载工况）工作臂在-13、0、45、72四种幅度下最大伸出情况作图：由回转中心与工作臂铰点水平距离1764mm，及表1.5.2.数据可知，工作臂重心与铰点水平距离；根据上图由变幅油缸作用力臂。幅度-1304572重心与铰点水平距离6468.46586.816336.643346.43变幅油缸作用力臂753.84840.96763.92557.28注：单位mm。2.1. 变幅油缸推力计算计算变幅油缸推力F变幅（工作臂满载总重2.9624T）1) 幅度-13，F变幅=2.9624=25.42T2) 幅度0，F变幅=2.9624=23.20T3) 幅度45，F变幅=2.9624=24.57T4) 幅度72，F变幅=2.9624=17.79T2.2. 计算工作臂铰点受力根据图中各工况变幅油缸与水平线夹角 ，和变幅油缸推力，计算工作臂铰点所受水平力F铰x。1) 幅度-13,F变幅=25.42T,=3，F铰x=-25.42=-25.39T2) 幅度0,F变幅=23.2T,=19，F铰x=-23.2=-21.94T3) 幅度45,F变幅=24.57T,=62，F铰x=-24.57=-11.53T4) 幅度72，F变幅=17.79T，=83，F铰x=-17.79=-2.17T根据变幅油缸推力F变幅、工作臂总重2.9624T,各工况变幅油缸与水平线夹角 ，计算铰点竖直方向受力F铰y。1) 幅度-13，F变幅=25.42T，=3，F铰x=-25.39TF铰y+ F变幅-2.9624T, =0 得：F铰y=1.63T2) 幅度0，F变幅=23.2T， =19，F铰x=-21.94TF铰y+ F变幅-2.9624T=0 得：F铰y=-4.59T3) 幅度45，F变幅=24.57T， =62，F铰x=-11.53TF铰y+ F变幅-2.9624T=0 得：F铰y=-18.73T4) 幅度72，F变幅=17.79T， =83，F铰x=-2.17TF铰y+ F变幅-2.9624T=0 得：F铰y=-14.69T2.3.结论 工作臂受力列表（单位： T）幅度-1304572油缸推力25.4223.224.5717.79铰点受力水平-25.39-21.94-11.53-2.17竖直1.63-4.59-18.73-14.693.回转支承受力计算3.1. 选型计算根据稳定性计算表1.5.3.所得数据，在满载大臂变幅72，完全收回时，回转支承受力最大，该工况重心距回转中心1.0144m。轴向力：Fa=8.18168T，倾翻力矩：M= Fa1.0144m=8.3Tm（用于螺旋校核）取回转支承安全系数k=1.5；Fak= Fa1.5=12.27T，Mk=M1.5=12.45Tm（用于回转支撑校核）根据马鞍山方圆回转支承提供承载曲线图（01.30.710 型回转支承）选择012.32.710.11型回转支承，配10.9级螺栓，符合要求。3.2. 齿轮计算012.32.710.11型回转支承参数：外齿104个，模数8，齿宽60mm，正变位0.5，齿轮圆周力105KN。滚子圆周直径d=710mm。与其配合小齿轮参数：齿数17，模数8，齿宽70mm，正变位0.53.2.1.中心距a由变位齿轮中心距a=m（）；中心距变动系数y=（）；啮合脚inv=(inva的计算查渐开线函数表)；m=8，z1=104，z2=17，x1=x2=0.5，=20。，求中心距a。a=491.58mm32.2. 回转扭矩计算大臂变幅45，完全伸出时回转阻力最大，用该工况计算回转扭矩1）摩擦阻力矩由上车侧翻力矩0.916998.18168=7.503Tm，轴向载荷8.18168T，计算回转支承两端受压F远、F近F远0.710=7.503Tm 得：F远=10.57T，F近= F远+8.18168=18.75T由轴承的摩擦力矩计算：Mf=F Mf轴承摩擦力矩，单位：Tmm 轴承摩擦系数，取铰接触球轴承摩擦系数0.01。 F轴承载荷：F=F远+F近=29.32T d轴承内径,710mm。得Mf=104.1Tmm=1020Nm2）在5坡上时，产生的坡度阻力。根据1.5.3.中数据，工作臂完全伸出，变幅45工况。Mp=GLX Mp坡度阻力矩，单位Tmm G回转台上部重量，8.18168T LX重心距回转中心最大水平距离，916.99mm得Mp=653.9Tmm=6408Nm 取等效风阻力Mpe=Mp0.7=4485.8Nm3）风阻力矩在大臂完全伸出、变幅45，工况风阻力矩Mw=FWLX FW侧面应付阻力，由表1.3.2.可知风阻力为4060N， LX形心与回转中心距离：根据1.3.图测得，LX=3m取等效风阻力Mwe= Mw0.7=8526N.m4）由回转部分自重产生的惯性力矩设回转平台5s由启动加速至最高转速1r/min。回转平台上部对回转中心转动惯量计算：由1.4.1.图中可测得：1号臂前段：J1= 0.49Gl2/3g=0.49992.22.7312/39.8 =118.4kgm21号臂后段：J2=0.51Gl2/3g=0.51992.21.7642/39.8 =51.4kgm22号臂：J3=G（l12+ l1l2+ l22）/3g =505.4（1.462+1.466.494+6.4942）/39.8 =888.3kgm2 3号臂：J4= G（l12+ l1l2+ l22）/3g =349.2（5.242+5.2410.134+10.1342）/39.8 =2090.8kgm2伸缩油缸前段：J5=0.76Gl2/3g=0.76518.46.492/39.8 =542.7kgm2伸缩油缸后段：J6=0.24Gl2/3g=0.24518.41.7642/39.8 =12.6kgm2拖链机构：J7= G（l12+ l1l2+ l22）/3g =194.4(1.462+1.4610.134+10.1342 ) /39.8 =759.9kgm2工作篮：J8=Gl12/g=172.810.622/9.8= 1987kgm2变幅油缸：J9= Gl2/3g=424.81.292/39.8=23kgm2平台：J10=4 Gl2/3g=421961.64882/39.8=780kgm2配重：J11=Gl12/g=18001.95122/9.8=699.3kgm2平台附件：J12=Gl12/g=798.480.722/9.8= 42.2kgm2工作载荷：J13=Gl12/g=23011.23562/9.8=2962.7kgm2J=10958.3kgm2惯性力矩：Tg=J n回转速度，1r/mint启动制动时间， 5s Tg惯性力矩，单位：Nm得：Tg=229.5N.m总回转阻力矩：T=Mr+ Mpe+Tg=1020+4485.8+8526+229.5 =14261.3Nm=14.3Nm3.2.3. 齿轮受力计算齿轮受力：F=T/=34.4KNT回转阻力矩，取14.3KNm。d1齿轮分度圆直径，单位：m。回转支承齿轮圆周力为83KN34.4KN，齿轮受力满足。3.2.4. 小齿轮输入扭矩及转速由传动比i=Z 1/Z 2=104/17=6.12需要的输入扭矩M=T/i=14.3/6.12 =2336.6Nm平台最高转速1r/min，小齿轮转速n=6.12/1= 6.12r/min3.3.结论回转支承选型数据回转支承 012.32.710.11 配10.9级螺栓模数齿数齿宽变位系数回转支承齿轮参数810460mm05配合的齿轮参数81770mm0.5传动比实际中心距转动阻力矩输入最大转速配合参数6.1249159mm4900Nm6.12r/min4 车轮受力计算4.1. 计算工作状态时支承反力按刚性车架计算支撑反力，底盘为4点支承。底盘重力为G1，回转平台之上重力G2，重心在支承面上的投影E，回转重心o，臂架所在平面与x轴夹角，回转部分重心会回转重心距离e。刚性车架4个支撑点在静止状态垂直反力分别为：RA=+-+RB=+RC=+-RD=+-式中：G1底盘自重，取G1=4.339.8 =42.4KN； G2回转平台以上自重，取G2=8.181689.8=80.2KN；Mx、My旋转部分荷载对回转中心力矩，在x、y方向分力矩； Mx=（G2e+M坡+M风），My=（G2e+M坡+M风）；L跨距，3.5m；B轴距，3.5m；e回转部分重心到回转中心距离；臂架所在平面夹角由极值条件=0，求出当=arctg，即臂架垂直于支撑面对角线A时，RB最大，RD最小，此时= arctg=45。考虑到坡度和风载的影响，由表1.6.4.可知M坡=28.28KNm，由表1.7.1.可知M风=16.034KNm 由表1.5.3.可知，取回转部分重心距回转中心e=0.91699m。带入可得：RB=54.46KN, RD=6.84KN， RA=RB=30.65KN。换算得：FB =RB/9.8=5.56T，FD =RD/9.8=0.7T，FA=FC =RC/9.8=3.13T所以可知：轮胎最大支承反力5.56T，最小支承反力0.7T。4.2.作状态时支承反力非工作状态，不考虑风载荷、坡度影响，由表1.5.3.回转部分重心距回转中心e=64.27mm，大臂摆转置C、D中间，=90；将数据代入4.2.式中计算：FA=FB =3.85T，FC = FD =3.1T；此状态可进行高速行走4.4KM/h。4.3.型号轮胎规格：15-20（实心轮胎），轮辋：11.00-20 。静止最大承载9.5T5.56T,满足要求。轮胎尺寸：高970mm，宽350mm。4.4结论轮胎规格轮辋规格轮胎高度轮胎宽度轮胎规格15-20（实心）11.00-20970mm350mm额定承载最大载荷最