25t汽车式液压起重机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985本科生毕业设计姓名学号学院机电学院专业机械工程及自动化设计题目25T汽车式液压起重机设计专题基于AMESIM起升机构液压系统仿真研究指导教师职称二O年六月买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851毕业设计任务书学院机电学院专业年级学生姓名任务下达日期毕业设计日期毕业设计题目25T汽车式液压起重机设计毕业设计主要内容和要求（1）25T汽车式液压起重机的总体设计；（2）25T汽车式液压起重机的伸缩机构设计，（3）起升机构的设计选型；（4）汽车起重机的回转机构设计；（5）转台结构的设计。院长签字指导教师签字买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）成绩指导教师签字年月日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）成绩评阅教师签字年月日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）成绩评阅教师签字年月日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709855毕业设计答辩及综合成绩答辩情况回答问题提出问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩答辩委员会主任签字年月日学院领导小组综合评定成绩学院领导小组负责人年月日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856摘要随着我国经济建设的快速发展，对汽车起重机需求量越来越大，对其性能的要求也越来越高。国内中小型汽车起重机的技术已非常成熟，本文参照现有的成熟产品，设计出QY25型汽车起重机。设计的主要内容有参考国内外同等吨位的成熟产品，进行本机的总体结构设计，力求总体布局结构紧凑。起重机伸缩臂的结构设计，在ANSYS110中建立基本臂的有限元模型，分析两种恶劣工况下的应力分布，并依据分析结果进行结构改进。起重机起升机构的选型设计，并在AMESIM中对整机液压系统中最重要的起升回路进行动态仿真，依据仿真结果改进液压系统，提高系统的动态响应。起重机回转机构的设计计算，包括回转支承装置和回转驱动装置。起重机转台结构设计，在ANSYS110中建立转台的有限元分析模型，分析两种恶劣工况下的应力分布，依据结果进行结构改进。主要创新点在于伸缩机构采用双缸加一级绳排，不同于国内的单缸加一级绳排结构，系统的安全性更高，各节臂的运作独立性更好。对现有起升机构的液压回路进行了改进，使系统的动态响应性能更好。关键词汽车起重机；总体结构设计；有限元；动态响应买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709857ABSTRACTTHEDEMANDFORTRUCKCRANEISGETTINGBIGGERANDBIGGERWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFOURCOUNTRYSECONOMICCONSTRUCTION,ANDTHEREQUESTOFITSPERFORMANCEISALSOGETTINGHIGHERANDHIGHERTHETECHNOLOGYOFMEDIUMANDSMALLTRUCKCRANESHASBEENVERYMATURETHISARTICLEDESIGNSQY25TRUCKCRANETHROUGHTHEREFERENCEOFEXISTINGMATUREPRODUCTSTHEMAINCONTENTSARETHEOVERALLSTRUCTUREDESIGNOFTHECRANETHROUGHTHEREFERENCEOFTHESAMETONNAGEMATUREPRODUCTSINDOMESTICANDFOREIGNTOMAKETHEENTIRESTRUCTURELAYOUTCOMPACTTHEDESIGNOFTHECRANESEXTENSIONSECTIONTHISARTICLECREATSTHEFINITEELEMENTMODELOFPIVOTBEAMINANASYS110,THENANALYZESTHESTRESSDISTRIBUTIONOFTWOBADCONDITIONANDIMPROVESTHESTRUCTUREACCORDINGTHERESUITSTHETYPEDESIGNOFTHEHOISTINGMECHANISMCARRYINGOUTTHEDYNAMICSIMULATIONOFLIFTINGLOOPWHICHISTHEMOSTIMPOTANTLOOPINTHEWHOLEHYDRAULICSYSTEM,THENIMPROVETHEDYNAMICRESPONSEOFTHESYSTEMACCOREDINGTHERESULTSTHEDESIGNANDCALCULATIONOFCRANESSLEWMECHANISMINCLUDINGTHEROTARYBEARINGANDROTARYDRIVEDEVICETHEDESIGNOFSLEWINGPLATFORMSUPERSTRUCTURETHISARTICLECREATSITSFINITEELEMENTMODELINANASYS110,THENANALYZESTHESTRESSDISTRIBUTIONOFTWOBADCONDITIONANDIMPROVESTHESTRUCTUREACCORDINGTHERESULTSTHEINNOVATIVEDESIGNLAYSONTHATTHEEXTENSIONSECTIONADOPTESTWOHYDRAULICCYLINDERSPLUSAROPEWHICHISDIFFERENTFROMTHEONEHYDRAULICCYLINDERPLUSTWOROPESINDOMESTICINARESULTTHESECURITYOFTHESYSTEMISHIGHERANDTHEOPERATIONALINDEPENDENCEOFBEEMSISBETTERINADDITION,THISARTICLEIMPROVESTHEEXISTINGHYDRAULICCIRCUITOFHOISTINGMECHANISMTOMAKETHESYSTEMSDYNAMICRESPONSEBETTERKEYWORDSTRUCKCRANEOVERALLSTRUCTUREDESIGNFINITEELEMENTDYNAMICRESPONSE买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858目录1绪论111概论112国外汽车起重机的发展状况213国内汽车起重机的发展状况214汽车起重机的发展趋势415个人工作重点52汽车起重机的总体设计721汽车起重机的底盘选型7211汽车起重机的底盘类型7212汽车起重机的底盘选型822汽车起重机的工作级别8221起重机利用等级8222起重机的载荷状态9223起重机工作级别的确定923起重机主要技术参数的确定9231技术参数简介9232起重机技术参数的确定1024起重机质心的确定12241主要部件质量的确定12242整车质心位置的确定1325起重机三铰点位置的确定及其优化14251吊臂根部铰点位置的确定14252变幅液压缸铰点位置的确定15253三铰点位置的优化模型1626具体的设计计算20261主臂起升高度、吊臂仰角的计算20262臂架整体受力分析20263变幅油缸受力分析24264转台结构受力分析253伸缩式吊臂的设计计算2731伸缩臂截面参数的确定27311吊臂截面的选取27312吊臂截面的具体参数2832主臂伸缩机构的设计2933主臂机构结构特征30买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985934吊臂各节尺寸的确定3135变幅油缸的设计计算3336基本臂有限元分析35361有限元模型35362计算工况36363结果分析364汽车起重机的提升机构设计3941起升机构形式的选择3942起升机构的零部件选择计算39421滑轮组倍率39422钢丝绳的设计计算3943卷筒的设计计算4144起升机构减速装置的选型计算4745制动器的选择4846基于AMESIM起升机构液压系统仿真研究48461AMESIM软件简介48462基于AMESIM系统仿真模型的建立49463起升机构液压系统仿真结果分析51464起升机构液压系统改进545汽车起重机回转机构设计5951回转支承的设计计算59511回转支承装置分类59512回转支承装置的受力分析60513回转支承装置的选型63514回转支承装置结构尺寸6452回转驱动装置的设计计算65521回转阻力矩的计算65522驱动装置用液压马达选型6853回转中心距的确定696汽车起重机转台设计7061转台具体结构设计7162转台的有限元分析计算71621转台有限元模型71622计算工况72623计算结果与分析73结论76参考文献77买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510附录78外文原文78中文译文84致谢95买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985121绪论11概论汽车起重机是起升输送物料的机具，是国民生产各部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可或缺的大型机械设备，对提高生产各部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本起着非常重要的作用。汽车起重机可以广泛应用于工矿企业、建筑工地、港口码头、油田、铁路、仓库及货场等工况下的起重作业和吊装工作。随着国民经济的飞速发展，汽车起重机在各行业的作用也越来越大，经济杠杆作用与日俱增。目前，国内汽车起重机主要从8T300T不同吨位的10多类产品。国内比较著名的起重机生产商有徐州重型机械厂三一重工、中联重工等，如图11所示为三一重工生产的QY25C汽车起重机。随着技术水平的不断提高，产品吨位也在朝着更大吨位的方向发展。起重机的设计制造也从一个侧面反映了国家的工业现代化水平。图11三一重工QY25C汽车起重机分析国内这几年市场需求情况，8T产品增长幅度不大，16T、25T、50T销量2001年比2000年分别增长了332、628、1016，这说明市场将更多的需求中大吨位的汽车起重机。为了增加产品的竞争力，锦州重型机械股份有限公司决定研制新型25T汽车起重机。新型起重机的特点主要体现在如下几个方面（1）吊臂采用易于定心、对腹板抗失稳能力、抗扭曲变形能力强的大圆角六边形截面；（2）转台采用立板加筋结构；这种结构在满足强度要求的同时减轻了重量，提高起重性能，使材料的机械性能得到进一步的利用；（3）采用前悬下沉全景驾驶室专用汽车底盘。这种底盘车身长，适合较长吊臂的布置（吊臂的增长，使整机的起升高度增加），且乘坐舒适、视野开阔。（4）液压系统增设回转制动阀、液压先导阀、液控操纵回路，使回转抗冲击能力增强、操纵更加方便；（5）液压辅件采用新型锥面密封与O型圈相结合的双重密封，提高管路密封寿命；（6）利用现代设计方法和手段，开发、编制相关的计算软件，提高设计质量和效率，缩短产品研发周期。软件要有良好的通用型，已适应其他吨位产品的开发。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851312国外汽车起重机的发展状况目前世界上约有百余家企业生产汽车起重机，但著名的也就右十余家，如美国的格鲁夫、德国的利勃海尔、徳马克、日本加藤、多田野等。生产的汽车起重机品种有数百种，90年代以来，生产、销售各种吨位的起重机万余台。汽车起重机的市场主要集中在东亚、北美和欧洲。东亚约占销售量的40，北美和欧洲各约占20。国外汽车起重机发展的主要特点可以归纳为多品种生产，标准化程度高和一机多用。就分布于三大市场的产品而言，以德国为主的欧洲市场，其产品主要特点为（1）全地面起重机占主导地位，约占市场份额的80。（2）大吨位产品为主，利勃海尔公司占销售额的7080式100T以上的产品。（3）技术先进，及时采用世界最新的技术成果。（4）专用配套件多，这以为欧洲发展汽车起重机的得天独厚的条件。以日本为主的东亚市场和以美国为主的北美市场，其产品主要特点有（1）越野汽车起重机占主导地位，约占7080，其次为轮式起重机，全地面起重机所占比例较小。（2）多系列生产，中大吨位居多。（3）注重适应性和经济性。在保证产品性能和功能的前提下，大量采用通用配套件，而不强调追赶新技术，故产品可靠性较好。目前，世界汽车起重机的生产，从技术上讲，德国利勃海尔公司略占优势，但从企业规模上讲，美国格鲁公司居世界首位。而生产量则是日本的多田野和藤加最多。市场总的趋势式供大于求，面对激烈竞争，国外各大公司除了纷纷增加投资、扩大生产、提高自身的竞争能力外，还通过联合或兼并来提高在国际市场的份额。如1984年，美国格鲁夫公司收购了英国老牌企业科尔斯公司。1987年，德国克虏伯公司收购了格的瓦尔德公司，称为当时德国最大的起重机公司，但该公司1995年又被美国格鲁夫公司收购。1990年，日本多田野兼并了德国法恩公司等。在起重机行业内，国外的大型汽车起重机的发展比我国迅速，在技术和运用上已相当成熟，目前国际市场对汽车起重机的需求在不断增加，从而使国外各大汽车式起重机制企业在生产中更多的应用优化设计，机械自动化和自动化设备，这对起重机行业的发展造成了很大的影响。目前国外的起重机企业主要是生产大吨位的起重机，而且有完善的设计体系，和一批先进的研发人员，不断的进行创新和完善。国外的制造企业现在已经达到规模化的生产，技术含量比较高，而且液压技术和电子技术在汽车起重机的设计中也已广泛的应用，很多企业的品牌在用户的心中已经打上了坚实的烙印，这也使的国外起重机的继续发展占有了更大的优势。13国内汽车起重机的发展状况我国在1957年生产出了第一台5T机械式起重机，到现在已有50多年的历史，它的生产大致经历了以下几个阶段19571966年以生产5T机械式起重机为主；19671976年以生产12T以下的小型液压起重机为主；19771996年16T50T中大吨位液压汽车起重机产买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514品发展较快。自1979年开始，我国采用进口汽车底盘和关键液压件自行设计生产出了6T、20T液压汽车起重机之后，国内一些起重机生产厂家采用技贸结合方式，分别引进日本多田野、加藤、美国格鲁夫和德国利勃海尔、克虏伯的起重机产品技术，以合作生产的方式相继制造出25T、35T、45T、50T、80T、125T汽车起重机和25T越野轮胎起重机以及32T、50T、70T全路面起重机。这些企业经过多年来对引进技术的消化、吸收、移植，使国产轮式起重机某些新产品的性能水平达到了国际80年代初的水平，产品产量也逐年有所提高。由于受客观条件的限制，当年的技术引进主要着重体现在技术软件的引进（如产品、图纸、工艺等），而没有引进全套的先进加工设备，与之相关的配套件的引用没有同时进行，因此国内长时间不能提供高质量、高性能的基础配套件（如液压元件，电子元件等），到了90年代我国汽车起重机的技术水平与世界先进水平相比曾缩小的差距又拉大了。当前，国内汽车起重机厂自行设计的产品技术水平还只相当于国际70年代初、中期的水平，只有少数产品在吸收国外先进技术基础上，经过更新换代达到了80年代初的水平。随着国家经济建设的蓬勃发展，国家重点工厂项目建设的纷纷上马，一些大型关键工程一般都采用国际公开招标的方式采购机械设备。国外新型汽车起重机和二手设备因此大量进入中国市场，使国内用户对国外起重机性能、作业可靠性、效率等方面有了较深刻的了解，从而也认识到国产起重机无论在制造质量、外观造型等方面，更主要的是技术性能方面与国外汽车起重机的差距较大。国内不少用户为了达到作业高效率以确保工期按时完成，宁可花较多的钱购买进口起重机或购买国外二手起重机。在这种形势下，国产汽车起重机当然面临很大的冲击和压力。目前国内汽车起重机产品差距主要表现在以下几个方面（1）质量稳定性差部分产品发生早期故障多，保修期内返修率高。故障多发生在液压系统、底盘、发动机与传动件上。液压系统渗漏问题普遍存在，其主要原因是制造、装配工艺不良和密封件质量问题。国产汽车起重机平均无故障时间仅为934H,最多的为185H，最少的为666H。整机工作寿命按主要零部件寿命计算，约为20003000H，而国外同类产品一般可达到12500H。（2）产品自动化和智能化的不足目前，国外已将自动化技术与机械传动技术相结合，将先进的微电子技术、电力电子控制技术、液压技术、数据总线通信技术等应用到机械驱动和控制管理系统，实现了自动化和半自动化控制，从而大大提高了起重机的安全性和可靠性，并且降低了发动机油耗与排放值。国内产品在这方面差距较大，安全保护方面的设备可靠性也较差。（3）材料方面的不足国内除部分产品的某些结构采用了HG60或HQ70钢材外，广泛采用的材料主要为Q235，Q345，Q395等，而国外已广泛采用低合金高强钢和其它轻型材料，并且正酝酿向超高强钢发展如概念钢960，所以国产汽车起重机一般显得笨重，性能也受到较大影响。（4）产品结构不完善由于技术能力有限，国产汽车起重机在产品结构上也不完善，难以与国外匹敌。中国国际招标网的资料显示，技术要求较高的全路面起重机和履带式起重机这两种产品在我国产能较低，目前只有徐州重型机械厂等少数几家行业内的龙头企业具备一定的生产能力。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515而这两种产品室起重机众多类别当中吨位最大的，其价格也远远高于普通的汽车或轮胎式起重机，这一领域国内产能的匮乏使得我们不得不付给国外厂商更多的成本。（5）技术实力尚不足应该说国内的起重机制造技术还是位于世界前列的，众多产品也在国内外拥有广阔的市场。然而，与欧美日等发达地区相比，国内的技术实力还是有一定的差距的。根据中国国际招标网的数据显示，超过100T的汽车起重机大多要进行国际招标，这说明目前国内在这方面尚不具备大量生产的能力。徐州重型机械公司的QAY300型全路面起重机的额定起重量为300T，这已是目前国内之最，与利勃海尔、马尼托瓦克等国际起重机的行业巨头在技术方面还是有很大的差距。14汽车起重机的发展趋势（1）提高起重机的起重量由于现代工程项目向大型化发展，所需构件和配套设备的重量在不断增加，对超大型起重设备的需求也越来越多。在汽车起重机向大型化发展过程中，德国始终处于遥遥领先的地位。现在，最大吨位的轮式起重机为德国利勃海尔公司生产的LTM11000D型，最大额定起重量为1000T，售价为550万美元。（2）微型起重机大量涌现汽车起重机的微型化是适应现代建设工作的需要而出现的一种新的发展趋势。走在前面的是日本的神户制钢公司，它于10多年前开发的RK707T型是世界第一台装有下俯式臂架的“迷你”越野轮胎式起重机。目前，下俯式臂架已成为“迷你”起重机的重要标志。（3）混合型起重机在发展混合型起重机是为了特定用途而开发出来的。如利勃海尔公司生产的LTL1160型越野轮胎起重机就是为了维修庞大的斗轮挖掘机而专门研制的。德马格双桥AC2525T全路面起重机，结构非常紧凑，车身长9M，非常适应城市狭窄地段工作，所以又被称为城市型起重机。（4）伸缩臂结构不断改进利勃海尔公司于90年代中期推出的LTM1092/290T和LTM1160/2160T，装有6节60M主臂，采用了装有TELEIMATIK单缸自动伸缩系统的椭圆形截面的主臂。这种椭圆形截面的主臂对静、动态应力的适应性很强，有利于吊臂定心，并且抗扭曲变形能力得以增强，对减轻重量和提高起重性能具有良好的效果。TELEMATIK单缸伸缩系统主要由1个双作用伸缩液压缸、1个与液压缸底座连锁的气动夹紧装置、将各节臂互相连锁的气控臂架锁定销和电子传感系统等部件组成。（5）数据总线系统得到应用利勃海尔公司的LTM1030230T是世界上首台装有数据总线管理系统的高技术双桥全路面起重机。它采用CANBUS现场总线，进行发动机传动系各功能块之间的数据传输与电子控制。同时CANBUS总线以及电气、液压、臂长和风力等数据又输入到LSB利勃海尔系统总线控制装置中。LSB控制装置是LICCON起重机控制系统的组成部分，可用于对整个系统的数字流程和监控特性进行编程。采用控制总线管理系统可降低发动机油耗及排放值，大大简化布线，提高整机可靠性与维修方便性。（6）静液压传动起重机进入市场买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516采用静液压传动，安装的上车发动机即可以用来驱动起重机上车各工作装置，又可以用来驱动行走装置。此时将发动机横放在上车操纵室后面，使其起到整体式配重的作用。（7）一机多能，扩大工作范围意大利玛奇蒂公司于1995年推出的MG1028（10T）越野轮胎起重机，使用吊钩时成为10T起重机；安装起重叉后成为25T级伸缩叉车；安装双人作业平台后成为高空作业车。（8）设计、制造的计算机化、自动化随着电子计算机的广泛应用，许多起重机制造商从应用起重机辅助设计系统（CAD）,提高到应用计算机进行起重机的模块设计。起重机采用模块单元化设计，不仅是一种设计方法的改革，而且将影响总个起重机行业的技术、生产和管理水平，老产品的更新换代，新产品的研制速度都将大大加快。对起重机的改进，只需要改几个模块；设计新的起重机只需新的不同模块组合，提高了通用化程度，可使单件小批量的产品，改成相对批量的模块生产，能使较少的模块形式，组合成不同规格的起重机，满足市场的需求，增强了竞争力。（9）新材料、新工艺的应用由于钢铁工业新技术的应用，钢材质量得以提高，在设计起重机主梁强度时，可使用较高的许用应力，而不需要较高的安全系数，以便减少起重机材料用量，从而降低设备的重量和价格，起重机配套的零部件的制造也得益于新材料的不断产生，使得起重机向更轻、更好的方向发展。在机加工方面，大量采用少切削的精密铸件，尤其是铝合金铸件居多，加工设备大量采用高精度、高效的加工中心，数控数控自动机床等，及保证了质量，又提高了劳动生产率，降低了成本，同时在机械线使用机械代替人工操作如焊接机械手和配用机械手等。总而言之，汽车起重机的未来发展之路是走向专业化、标准化和系列化，汽车起重机的制造、装配质量和产品的规格都会有质的飞跃。15个人工作重点本次设计的汽车式液压起重机为国内技术发展较为成熟的额定起重量为25T的汽车起重机。通过借鉴国内外生产水平较高的厂家同等吨位的产品，结合现有的先进设计方法，设计出25T的汽车式全液压起重机。工作重点在于（1）起重机的总体结构设计，力求总体布局结构紧凑。然后对总机的稳定性进行校核，如果不符和国家标准，应另行设计。（2）起重机的臂架系统的设计，臂架是起重机的主要承载构件，臂架的强度决定了最大起重量时整机起重性能，其自重直接影响整机倾覆稳定性，因而臂架结构设计的优劣，将直接影响整机的性能。应参照国内外同类产品的臂架系统设计，设计出本机的臂架系统。然后校核是否满足强度、刚度及稳定性要求，在ANSYS110中对主臂进行两种恶劣工况下的校核。（3）起重机的起升机构设计选型，起升机构是实现重物升降运动的机构，通常由原动机、减速器、卷筒、制动器、离合器、钢丝绳、滑轮组和吊钩组成。首先选择起升机构的具体形式，然后根据具体的设计要求设计出起升机构的零部件和传动装置。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098517（4）在AMESIM中对起重机液压系统中最重要的起升回路进行动态仿真，依据仿真结果改进液压回路，提高系统的动态响应性能。（5）起重机的回转装置设计，参照国内外同类产品的回转机构的结构布局，对回转支承装置进行具体的受力分析，根据相关国家标准，选择回转支承装置的型号并进行校核，然后计算出回转阻力矩，设计出回转驱动装置。（6）参考国内生产厂家的转台结构，设计出本机的转台，采用立板加筋结构，然后在ANSYS110中对转台进行两种恶劣工况的校核，并参照分析结构改进转台的结构，使转台的结构更加紧凑，加工工艺更为简便。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985182汽车起重机的总体设计21汽车起重机的底盘选型底盘的作用是支承、安装汽车发动机及各部件、总成，构成汽车起重机的总体，并接受发动机的动力。211汽车起重机的底盘类型汽车起重机底盘按总体性能可分为通用汽车底盘（图21A）、专用汽车底盘（图21B）两种。通用汽车底盘指通用汽车的二类底盘。由于原汽车车架的强度和刚度满足不了起重机在起重作业时的要求，故需要在原汽车底盘上增设带有固定支腿和回转支承连接的副车架以实现对上车的支撑，所以总个起重机的重心较高，重量也较大，从而导致整机性能下降。但由于通用底盘的价格较低，在中小吨位的汽车起重机上比较常用。图21不同类型底盘示意图专用的汽车底盘是按起重机要求专门设计制造的。专用底盘轴距较长，车架刚性好，其驾驶室的布置有三种形式，一是正置驾驶室（与通用汽车一样），如图21A。二是侧置的偏头式驾驶室（图21B），三是前悬下沉式驾驶室（图21C）。正置平头驾驶室的汽车起重机行驶状态，臂架放置在驾驶室上面，所以总车重心较高；侧置偏头式驾驶室的汽车起重机，其臂架位于驾驶室侧方，行驶状态下总机重心大大降低，但驾驶室视野不良；前悬下沉式驾驶室的汽车起重机，尽管臂架置于驾驶室上方，但臂架位置不高，故起重机重心低，其驾驶室悬挂在前桥前面，使车身较长，适合使用较长臂架，且乘坐舒适、视野开阔；不足之处在于驾驶室悬挂在前桥前，故前桥轴荷大，同时使车身增长，接近角减小，通过性买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098519稍差。212汽车起重机的底盘选型本机选择通用汽车底盘，选择时要根据载重汽车的承载能力和最大总质量来选择。中、小型汽车起重机总质量分别约为额定起重量的120和140，即将汽车满载后的总重量乘上070083得到的数值为改装后的起重机最大额定起重量。为了保持原车轴荷的合理分配，在总布置时可通过改变上车三铰点位置及配重的重量和距回转中心的位置来调整。当选用专用底盘时，按起重机总质量和底盘的桥荷来确定桥数，按发动机取力器来选择传动传动系各总成。专用底盘的变速箱、传动轴、主传动和桥箱一般都选用现有的通用汽车底盘部件。汽车起重机的桥荷受到道路、桥梁标准的限制。在一般双桥起重机底盘中，若前后桥都是单胎，则前、后桥荷各为总重的50；若后桥为双胎，则后桥为70的总重。在三桥起着底盘中，双胎后双桥总载荷为240的总重，这主要是按轮胎数目来确定。由于本机要达到较高的起升高度，主臂较长，故选用前悬下沉式驾驶室底盘。考察国内底盘情况选用泰安汽车底盘厂生产的TAZ5180J/02底盘，技术参数见表21。表21底盘技术参数项目名称单位参数底盘型号TAZ5281J/02驱动形式64起重能力KNM2535车辆（长宽高）MM1026024902260底盘整备质量（含固定支腿）KG11200桥荷分配（前轴）KG4300桥荷分配（中、后桥）KG6900厂定最大总质量KG28450前桥最大允许载重质量KG6500中、后桥最大允许载重质量KG22000接近角/离去角16/11最大车速KM/H70最小转弯直径M12额定功率KW/R/MIN206/2200额定扭矩NM/R/MIN880/1400发动机额定转速R/MIN220022汽车起重机的工作级别划分起重机的工作级别是为了对起重机金属结构和机构设计提供合理的基础，也为用户和制造厂家进行协商时提供一个参考范围，它能使起重机胜任它需要完成的工作任务。在确定起重机的工作级别时，应考虑两个因素利用等级和载荷状态。221起重机利用等级起重机在有效工作期间有一定总的工作循环数，起重机作业的工作循环是从准备起吊买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098520物品开始到下一次起吊物品为止的过程。工作循环次数表征起重机的利用程度，是起重机分级的基本参数之一。对于要完成多种不同任务的流动式起重机，只能根据经验估出适当的数值。工作循环总数是起重机在规定使用寿命期间所有工作循环次数的总和。确定适当的使用寿命时要考虑经济、技术和环境等因素，同时还要考虑设备老化的影响。查文献1，选择起重机的利用等级为U5（经常断续使用）。222起重机的载荷状态载荷状态是起重机分级的另一个基本参数，它表明起重机的主要结构起升机构受载的轻重程度。载荷状态与两个因素有关一个是实际起升载荷QI与额定起升载荷QMAX之比，另一个是实际起升载荷QI的作用次数NI与工作循环总数N之比。此次设计的起重机的载荷状态可依据文献1。选择其载荷状态为，名义载荷谱系数2为。Q025K223起重机工作级别的确定起重机的工作级别是根据起重机的利用等级和起重机的载荷状态确定的，依据文献1可以确定起重机的工作级别为A4。23起重机主要技术参数的确定231技术参数简介汽车起重机的技术参数表征起重机的作业能力，是设计起重机的基本依据，起重机的主要技术参数有起重量、工作幅度、起重力矩、工作速度、起升高度、工作速度等。1额定起重量起重机起吊重物的质量称为起重量，通常以Q表示，单位为KG或T。起重机的起重参数通常是以额定起重量表示的。所谓额定起重量是指起重机在各种工况下安全作业所容许的起吊重物的最大质量的值，它是随着幅度的加大而减小的。带有吊钩的起重机的额定起重量不包括吊钩和滑轮组的自重。2汽车式起重机的额定起重量随着吊臂的方位（侧方、后方、前方三个基本作业方位）不同而有所变化。汽车式起重机的额定起重量还分支腿全伸、不用支腿吊臂行驶3种情况。起重机吊重行使时，起重臂必须前置。起重机不用支腿作业和吊重行使时的额定起重量决定于轮胎、车桥（或轮对转向架）的承载能力。如上所述，由于汽车式起重机的各种工况比较复杂，考虑的因素较多，额定起重量不只一个时，通常称额定起重量为最大起重量。此次设计的汽车起重机的额定起重量为Q25T。3工作幅度旋转臂架式起重机处于水平位置时，回转中心线与取物装置中心线铅垂线之间的水平距离称为幅度（R）。幅度的最小值RMIN和最大值RMAX根据作业要求而定。在臂架变幅平面内起重机机体的最外边至取物中心铅垂线之间的距离称为有效幅度，有效幅度可为正值或副值。汽车式起重机有效幅度通常是指使用支腿工作，臂架位于侧向最小幅度时，取物装置买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521中心铅垂线至该侧两支腿中心连线的水平距离，它表示汽车式起重机在最小幅度时工作的可能性。参考文献1，由于本机的额定起重量为25T,故其最小额定幅度R30M。（4）起重力矩起重力矩是臂架类型起重机主要技术参数之一，它等于额定起重量（Q）和与其相应的工作幅度（R）的乘积，即MQR。起重力矩一般用TM为单位。起重力矩比起重量能更全面说明臂架类型起重机的工作能力。（5）起升高度吊钩起升到最高位置时，钩口中心到支撑地面的距离。在标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。额定起升高度是指满载时吊钩上升到最高极限位置时从沟口中心至支撑面的距离。（6）工作速度起重机的工作速度主要是起升、回转、变幅、伸缩臂机构及与支腿收放的速度。起升速度指吊钩平稳运动时，起吊物品的垂直位移速度；回转速度指起重机转台每分钟转数；变幅速度指变幅时，幅度从最大（最小）变到最小（最大）所用的时间；伸缩臂速度指起重主臂伸缩时，其头部沿伸缩轴线的移动速速。232起重机技术参数的确定参考国内外厂家的同吨位的产品技术参数（如表22）初定本机的技术参数。表22各厂家产品的技术参数型号QY25EQY25QY25FQY25BQY25生产厂家徐重浦沅北起长起多田野最大额定起重量/KN250250250250250最大起重量力矩/KNM7359153735882735起重臂节数43444起重臂长度/M1023151022559930131031100310副臂节数11111副臂长度/M757375875主臂最大起升高度/M31525530307302副臂最大起升高度/M393248368386537回转速度/RMIN03024025015032起升速度/MMIN10900640832095支腿形式双H双H双H双H双H支腿跨距（纵横）/M4860516594725650557464556外形尺寸（长宽高）/M1238253512722533119925367119253561139249337买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098522整机重量/KN26427326362992649初定本机的技术参数如表23所示。表23本设计产品的技术参数类别项目单位参数整机全长MM12550整机全宽MM2490尺寸参数整机全高MM3218最高行驶速度KM/H70最低行驶速度KM/H3接近角16离去角11制动距离（30KM/H）M10最大爬坡度28行驶参数百公里油耗L38整机总质量KG270680一轴承载质量KG6000质量参数二、三轴承载质量KG210680最大额定起重量T25最小额定工作幅度M3最大起重力矩（基本臂）KNM1000最大起重力矩（主臂全伸）KNM560最大起重力矩（主臂全伸副臂）KNM376支腿形式双H副臂节数1副臂长度M815支腿跨距（纵向横向）M51460起升高度（基本臂）M109起升高度（主臂全伸）M339起升高度（主臂全伸副臂）M42起重臂长度（基本臂）M1055起重臂长度（主臂全伸）M3245起重臂长度（主臂全伸副臂）M4060性能参数副臂安装角0、15、30主卷扬单绳最大速度（空载）M/MIN120副卷扬单绳最大速度（空载）M/MIN120工作速度参数起重臂全伸时间S100买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098523起重臂全缩时间S60回转速度R/MIN03水平支腿同时伸时间S35水平支腿同时缩时间S30垂直支腿同时伸时间S40垂直支腿同时缩时间S3524起重机质心的确定241主要部件质量的确定如图22所示，为25T全液压汽车起重机的整车质量分布示意图，根据国内外现有产品的参数初步估算出整车各部分的质量及分布中心。图中底盘重量，；DGD12KNG转台重量，；ZZ40配重重量，；PP3臂架重量，；BGB6KNG吊钩重量，；GG25变幅油缸重量，；YY71液压油箱重量，；XGX49KNG其他液压管路重量，。TT58图22整车质量分布示意图将各部分的质量折算成集中力，其大小和集中力作用位置如表24所示。表24整车各部分质量分布名称符号质量（T）离回转中心的质量距离买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098524位置（M）前车为正，后车为负（TM）底盘DM11218921168转台Z41248续表24配重PM34324584035臂架B6434922336吊钩G025835820895变幅油缸YM0712101491液压油箱X049141306924其他液压管路T058800242整车质心位置的确定由表24知上车质量为SMZPBGYXTMM4360257149058158T下车质量为DDT整车质量为MS15862M270T从而整车的重心位置为KII0OSXM216840352608951406927前桥距整车重心的距离为1L1OLX买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985254506712838M设前桥的轴荷为，中后桥的轴荷为1N2N所以的大小为21245/2GL7068K3/2N从而前桥的轴荷为1N12MG70683K而选择的TAZ5180J/02底盘，前桥最大允许载重质量为6500KG，中、后桥最大允许载重质量为22000KG。因为，所以底盘的强度符合实际工作的要1638KN523N2求。25起重机三铰点位置的确定及其优化汽车起重机的三铰点是指臂架与转台相接的铰点，臂架与变幅油缸相接的铰点，变幅液压缸与转台相连接的铰点。三铰点的布置是整机设计中需要考虑的一个重要问题。布置是否合理，对整机设计影响较大。理想三铰点可使液压缸受力好，油压波动小，液压缸参数合理，整机重量轻，造型美观，桥荷分配合理，起重性能好。起重机变幅液压缸受载荷、臂长、幅度的影响。在吊臂仰角最小及起重力矩最大时受力最大。在变幅过程中尽量使变幅液压缸的推力使得臂架仰角的变化平稳。251吊臂根部铰点位置的确定如图23所示为三铰点有关尺寸图，设E为吊臂根部铰点O至回转中心线的水平距离，H为铰点O到回转支承装置上表面的垂直距离，则铰点O的坐标为（E，H）。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098526图23三铰点有关尺寸图设是铰点O至基本臂截面中心线距离，下标I表示不同位置的值的序号0E0E（I1，2，N）。当第I个值为时，铰点O点位置为。在吊臂中心线以下0EI,IHI为负，以上为正。则（21）I1I20I2HHE（22）II1COSSNELR吊臂根部铰点的位置与吊臂长度，起升高度和幅度有关。设吊臂的工作长度为。即0L010SI0518275MCOSIN6HBHEL式中H基本臂的起升高度，H1055M。B吊头距滑轮组的最短距离，B18M。、根部铰点和头部滑轮轴心离吊臂基本截面轴心的距离，并带有正负号，0E1在中心线以下者为正，以上为负。由于此项数值较小，所以01SINE在计算时可以不计。H根部铰点离地距离，取H27M。吊臂仰角，67。吊臂根部离铰点的距离E为0MIN01COSSI05COS67310LREM得出吊臂根部铰点离回转中心线的距离E11M。吊臂根部铰点离回转平面的高度为H2701114119M021式中为回转支承装置的高度，011M；2H为起重机汽车底盘的高度，14M。1买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098527252变幅液压缸铰点位置的确定变幅液压缸的铰点如图24所示，变幅液压缸根部铰点（）的位置，一般使其落在1O回转支撑装置的滚道上，从而改变了平台的受力情况,本机取F030M。则只有在基本臂上固定的铰点尚未确定。铰点的取得要满足下述条件，在变幅缸2O2缩回时，吊臂位在行驶状态，变幅液压缸长度为最短长度；而当全伸时吊臂位在最大仰角状态，液压缸长度达到最大长度。连接吊臂铰点，变幅缸铰点和，形成或1212O。在中，在中，面角是12O121MAX12与水平线的夹角，它可由下式求得0ARCTNHEF（23）式中，113M，11M，03M。0HEF代入式（23）得547在和确定后，用三角公式求得的位置，在中，其边角关系为O12O12O21112COS在中，121已知，（1618），并带入上述2式并消去、，212121212O可得的二次方程式，2（24）1MAX21306COS035COS0OO式中1385M，80，547。221HEF的值是根据实际的情况而定，在设计中，大体是所设计的铰点应位于基本臂工作长度的中点处，由利于起重机的受力分布，使支点能够达到最大的作用效果。在0时，0L由式24解得526比较接近中点值，铰点位置确定为0时，55M。22买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098528图24变幅油缸铰点位置示意图253三铰点位置的优化模型2531三铰点运动和受力要求（1）运动要求三铰点可简化成图25所示的液压缸机构，其中OB为机架（起重机上）,OA为摇杆买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098529图25三铰点简化模型（起重机的臂架）。变幅油缸缸筒与机架铰接于B点。液压缸缸杆与连架杆铰接于A点，为摇杆的摆角，小于90，一般在280。为机构运动的传动角。当变幅油缸伸长时，A点由A1到A2绕O点做半径为摇杆OA长的圆周运动。AB为变幅油缸长度，ABMAX与ABMIN之差为液压缸的行程，ABMAX与ABMIN之比应在1618范围内，以便制造。臂架尾铰点O至回转中心线之距E值的确定，对整机外形尺寸、总重、起重性能以及变幅油缸的受力状态，各桥荷分配等主要性能参数均有很大影响，E值大可使上车重心后移，减小起重机的行驶状态下的前桥载荷，但同时降低工作时的幅度，影响起重机的作业半径，E值的取值范围为15M35M；臂架尾铰点至地面的距离受整机高度的限制，其值大，整车的重心提高，影响行驶稳定性，一般在23M。（2）受力要求起重机变幅油缸的受力状态受载荷、臂长、幅度的影响，在吊臂仰角最小及起重力矩最大时（仰角大约为65左右）受力最大。在工作过程中尽量使变幅油缸的推力随臂架仰角而变化的曲线平稳，即要求机构的传动角变化较小，只有这样变幅油缸才能具有良好的工作环境和合理的机构铰点形状。2532三铰点的优化模型（1）模型的简化设R为从动摇杆OA的长度，D为机架OB的长度，L为机架铰接点B到活塞杆铰接链点A的距离，为从动摇杆OA的摆角，为机构运动的传动角，下标1、2分别表示初始位置和终止位置。设机架的长度D为单位长，MR/D，NL/D，变幅油缸的伸长系数L2/L1。当机构处于一定位置时，即M为一系列值。由式（25）、（26）可求得液压缸运动到任意位置时从动件摆角和传动角的变化关系N和N。从动件摆角变化关系为（25）21ARCOSNM传动角的变化关系为（26）2ARCSN式（26）对N求导得222111DNMNMN（27）令，则当时，机构有最大传动角。0DN21NMMAX买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098530MAX2901RCOSM（28）根据机构在运动过程中传动角的变化，可分成两种情况第一种机构在运动的始末位置由大致相同的传动角而中间位置取得最大值。即，又，解得212/N21N（29）1/NM（210）22/1第二种机构在运动的始末位置有相同的传动角而中间某位置取得极大值。图26分别为和两种情