东风金霸随车起重运输车改装设计

东风金霸随车起重运输车改装设计绪论概述随车起重运输车是指安装在汽车底盘上,在一定范畴内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称随车吊，属于物料搬运机械。随车起重起重运输车是安装在一般载货汽车内的一种起重设备，要紧由稳固支腿、回转基座、吊臂总成、吊钩等组成。随车起重机和载货汽车操纵系统是完全分开的，因此随车起重机既能够实现起重作业，又不阻碍汽车底盘的载货运输。随车起重机的应用专门广泛，因其机动灵活等特点，在许多工况下都可代替中小型汽车起重机进行起重作业，深受宽敞用户的欢迎。随车起重运输车进展现状随车起重运输车行业进展分析国际环境：近年来，国际工程机械市场需求景气指数一直向好进展。2004年全球工程机械整机销售额达到1050亿美元，增长20%。目前国际市场进展表现要紧特点为：一是制造基地和市场明显向中国转移，零部件采购全球化；二是制造商之间重组整合步伐加快；三是大部分企业变为产品开发和组装厂，关键零部件均为外包生产采购；四是100马力以下的小型工程机械进展迅速；五是租赁市场增长专门快。据工程机械权威机构英国工程咨询公司推测，全球以后4-5年内将连续保持良好的市场进展环境。汽车行业运行状况。06年卡车市场在轻微卡市场的带动下稳步增长，而中重卡市场则还碍着去年调整的余威，在翻身路上举步维艰。今年一季度卡车市场共计产销451062辆和421211辆，同比增长5.37%和5.5%。其中，3月份产销204014辆和207508辆，同比增长6.06%和2.69%，比2月份分不增长了50.86%和71.15%。从市场上不难看出，国家实施的宏观调控压缩基建投资对中重型卡车的阻碍的确明显。此外，确实是迟迟没有复原启动的汽车消费信贷对商用车市场的制约阻碍。从银行角度来讲，商用车消费信贷比轿车消费信贷的情形更复杂，风险也更大。然而关于越来越趋于高端、同时售价也越来越昂贵的中重型卡车来讲，卡住了信贷的资金流，无疑确实是抑制了消费者的消费需求。阻碍卡车市场的因素确实是执行不力、屡禁不止的超载超限现象。这种现象的长期存在，始终坚决着用户对现有公告产品的信任，坚决着用户对运输市场长期投入的信任，进而对卡车的销售直截了当产生阻碍。汽车起重机行业运行状况。据国内要紧汽车起重机生产厂家分析，2006年汽车起重机市场将出现小幅下滑的进展趋势。其中8-12吨等小吨位汽车起重机市场容量将连续保持一定的下降速度，这在一定程度上将有利于大吨位随车起重机的进展。但据有关人士分析，专业吊装行业的盈利能力相对高于物流行业，这又是对随车起重机市场进展的不利因素。另外，国内随车起重机行业起步较晚，目前的产品与同吨位汽车起重机相比，在技术性能上（如臂长、起升高度等等）还有一定的差距，在一定时期内完全取代小吨位汽车起重机还不可能。从国际看，油价的攀升、国外随车起重机企业对国内吞并；从国内看，国家宏观经济调控的长期连续、固定资产投资结构的连续调整、汽车行业与起重机行业的低迷、目前随车起重机行业存在的不规范以及随车起重机企业间产品同质化、不正当竞争等，对随车起重机市场的进展将带来一定的风险。随着国家对基础建设投入的增加，专门是劳动力成本的提升，将给随车起重机进展提供一个机会，其进展的空间将十分宽敞。另一方面，目前我国随车起重机的底盘销量只占卡车销售量的1‰，而日本随车起重机底盘销量占卡车销量的25%左右，欧美也在20%左右,，随着我国汽车产业的快速进展，将给随车起重机行业带来新的进展机遇。目前国内随车吊的产销量还比较低，从2001年到2003年产销量一直在1200台左右徘徊。从2004年的1-9月，据我分会统计，销量差不多达到了1262台，比2003年同期相比，增长了30%。能够讲那个时期是随车吊增速最快的一个时期。那么与其他工程机械以及汽车起重机相比，要受到宏观调控的阻碍依旧较小的。工程起重机产品的结构与发达国家相比，有专门大的不同。我国目前仍旧是以汽车起重机为主。数据显示，从日本我们了解到各大机型，例如随车吊、汽车越野吊和轮胎吊来看，日本随车吊占80%、轮胎吊占1.9%、越野吊占7.6%、履带吊占2.5%，而在我国今年的市场情形看，今年随车吊占9.8%、汽车吊占87%、越野轮胎吊占1.4%、履带吊占1.5%。这是我国产品结构的一个缩影。我国随车起重机的进展并不火爆的缘故有以下两点：1、我国随车吊的起步比较晚，认识度比较低，宣传力度不大：2、我国劳动力成本较低，我国物流进展程度阻碍我国的产业政策，对随车吊的进展形成了瓶颈。然而我相信随车吊这一产业在我国有比较大的进展空间，是一个专门有前途的产业。那么随着我国经济的进展，随车吊市场会逐步的成熟，会以较快的速度来进展，现在国外的产品在中国的销售，将有助于提升我国随车吊产品的档次，促进市场的繁荣。我相信我们国内的随车吊市场会有一个比较好的市场前景。我国随车起重运输车进展现状1、技术水平落后

由于我国随车起重机起步相对较晚，最初是湖南专用汽车制造厂（大汉汽车制造有限公司）引进日本技术开发了国内的产品。和国外产品相比，还在技术上还存在一定的差距。

（1）我国随车起重机现处于初级进展时期，品种较少，由于中国载货汽车以5-8吨为主，因此国内企业随车起重机产品要紧集中的3-8吨的品种，中小吨位重复较多，至今尚未形成大、中、小完整的系列，年产量只相当于国外一个厂家的生产能力。

（2）起重力矩小，技术水平低。我国随车起重机以直臂卷扬为主，受国内汽车底盘的限制，起重力矩小，其他性能指标也一样低于国外先进产品。目前国内企业对随车起重机的研究开发投入专门少，液压系统、操纵系统的技术水平也有一定差距。

（3）安全装置不齐全，操作不方便。我国随车起重机仅装有起升高度限位及平稳阀、溢流阀等一样安全装置，全部为手动操作。而国外早已将电子技术广泛运用到随车起重机上，如带有微电脑的力矩限制器及防倾翻爱护器等，同时已实现了有线与无线遥控。

（4）功能单一。我国随车起重机以起重作业及运输功能为主，而国外随车起重机均有多种附具，要紧加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使随车起重机具备了一机多用的功能。另外，国外一些厂家进一步开发了铁路专用随车起重机等专用产品。

（5）外形不美观。我国随车起重机设计单调，忽视了和汽车外形的和谐，而国外对随车起重机的着色专门严格，不仅在外形和着色上实现和卡车的一体化，还要求和都市的景观相和谐。

2、研发能力薄弱

中国企业还不够重视随车起重机的技术开发投入，没有哪一个企业情愿花费大的人力、物力去开发和培养市场，这导致随车起重机的应用价值远未开发出来。

在欧美等发达国家的企业视用户为上帝，不是流于形式，而是通过认确实市场研究后，对市场今后需求什么产品有一个推测，然后开发出更加满足和符合用户需求的产品来引导和指导市场消费。他们想在用户的前面、走在用户的前面，始终处于主动地位。而国内企业仅仅是被动地跟着用户走，缺乏市场开拓意识，主动性不强。

随车起重机在产品的研发方面没有取得突破性的进展，其缘故要紧有：国内企业制造水平和工艺装备落后，企业对制造水平、工艺装备的投入比较少，新的产品就确实是设计出来了也制造不出来。应该讲，国内企业对随车起重机的研发多数处在产品系列的扩展和功能扩展水平上，产品的研发同企业的经济效益、国内基础元器件、产品售价、市场需求量等都有紧密的关系。

3、产业政策制约

随着行业持续进展，目前随车起重机统一执行汽车公告与“3C”认证治理制度，同时列入特种设备的治理范畴。

国家将随车起重机列入公告治理是一把双刃剑：一方面，提升了进入门槛，规范了产品市场秩序，爱护了现有的随车起重机生产厂商的利益；另一方面，它阻碍了随车起重机与汽车底盘的组合，阻碍了随车起重机的进展，要紧体现在：一种规格的随车起重机安装一种载货汽车必须上一个产品公告和“3C”认证；随车起重机只能进行新车的改装；随车起重机列入特种设备治理，就面临着多头治理、重复检查。

从国外该产品的行业规范来看，我国实行的政策确实对随车起重机进展有一定的制约，因此目前没有一个厂家会把所有可用于装配随车起重机的底盘都拿去完成公告的申报。而检测过程的烦琐、检测费用的昂贵、公告周期的漫长、效率低下、审批批准的不一致性、执行部门的随意性等咨询题都阻碍着随车起重机厂的生产销售和用户的使用。

4、品牌意识缺失

国内随车起重机企业宣传意识普遍淡薄，专门多企业全然不做宣传或几乎没有什么新的宣传手段。目前专门多物流公司对随车起重机的了解专门有限，有的全然不知其为何物。至于市场上目前都有哪些品牌的随车起重机，就更无从谈起了。

国内随车起重机最大的优势确实是价格低廉，但随着国外随车起重机企业以合资等方式持续入侵，国内企业仅以原有价格优势将难以与之全面抗衡，国内新兴的随车起重机行业也面临重新洗牌的局面。

目前，全国生产随车起重机的要紧企业有徐州徐工随车起重机公司、石家庄煤矿机械厂、湖北程力起重机有限公司等。另外，近年锦州重型机械股份有限公司与韩国广林特装车株式会社组建的合资公司开始涉足随车起重机领域，常林股份有限公司与奥地利的PALFINGER公司也将开始合作生产随车起重机。

因此，面对企业利润率持续下降的微利时代，随车起重机企业必须选择差异化竞争谋求生存进展的空间，抢占市场占有率、扩大利润空间，而尽快树立起国内随车起重机的自有品牌形象也是当务之急。本课题研究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，提升独立工作能力和素养。由于随车起重运输车在民用方面表现出比较良好的进展趋势，它在一定程度上节约了劳动力，一车两用，一车多用是它的最大特点，它在一定程度上节约了劳动力，在工程、运输等市场得到广泛推广。在社会上，它给社会提供了适用的车辆，满足了社会需求，给人类带来了更多的便利。因此对随车起重运输车的研究意义重大。因此，本课题设计研究的内容，关于全面提升学生工程设计能力和素养，研究随车起重运输车改装设计等咨询题具有重要的现实意义和良好的使用意义。随车起重运输车总体设计随车起重运输车的总体布置总体布置的设计随车起重运输车总体布置的任务是正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件。使取力装置、回转装置、支腿机构等其他附件与选定的汽车底盘构成相互和谐和匹配的整体，达到设计任务书所提出的整车差不多性能和专用性能的要求。在进行总体布置时应遵循以下原则。尽量幸免对汽车底盘个总成位置的变动因为一些总成部件位置的变动，不仅仅会增加成本，而且也可能阻碍到整车的性能。但又是为了满足个工作装置的性能要求，也需要做一些改动，如截断原汽车底盘的后悬、对油箱和备胎架的位置做适当的调整。但调整的原则是不阻碍整车性能。应满足工作装置性能的要求，使专用功能得到充分发挥装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核为适应汽车底盘或总成件的承载能力和整车性能要求，在总布置初步完成后应对某些参数，其中最要紧涉及的是装载质量的确定和轴载质量的分配进行估算和校核，这些参数对整车性能有专门大阻碍。若不能满足要求，应修改总体布置方案。应幸免工作装置的布置对车架造成集中载荷应尽量减少随车起重运输车的整车整备质量，提升装配质量由于专用汽车工作装置的增加，使得专用汽车的整备质量比同类底盘的一般货车要增加。据统计，一样自卸车要增加耗材5%~10%，一样罐式车要增加耗材15%~25%，因此，减少整备质量，充分利用底盘的装载质量，增大质量利用系数，是专用汽车改装设计过程中要追求的要紧指标之一。应符合有关法规的要求应对整车的长、宽、高、后悬等尺寸在有关法规中有明确的规定，一定不能超出标准要求。整车总体参数的确定图2.1所示为东风金霸随车起重运输车的外形图，其发动机的外特性如图2.5所示，整车的有关参数见表2.1和表2.3。图2.1东风金霸随车起重运输车外形图表2.1东风金霸随车起重运输车运算有关的整车参数名称符号数值与单位发动机最大功率102kw发动机最大功率时的转速2000r/min发动机最大转矩1430N·m发动机最大转矩时的转速1300r/min车轮动力半径0.38车轮滚动半径0.395主减速比4.72汽车列车迎风面积A5.63m汽车列车总质量（满载）6495取力器的布置除了少量专用汽车的工作装置因考虑工作可靠的要求而配备专门的动力驱动外（例如部分冷藏汽车的机械制冷系统），绝大多数专用汽车内的专用设备差不多上以汽车底盘自身的发动机为动力源，通过取力器，用来驱动齿轮液压泵、真空泵、柱塞泵、轻质油液压泵、自吸液压泵、水泵、空气压缩机等，从而为自卸车、加油车、牛奶车、垃圾车、随车起重运输车、高空作业车、散装水泥车、拦板起重运输车等诸多专用汽车配套使用。因此，取力器在专用汽车的设计和制造方面显得尤为重要。按照取力器有关于汽车底盘变速器的位置，取力器的取力方式能够分为前置、中置、后置3种差不多形式，每一种差不多形式有包括若干种具体的结构。此次设计的随车起重运输车的结构形式是前置的，综合多方满考虑，取力器的取力方式为中置式变速器侧盖取力。轴荷分配汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载状态下，各车轴对支承平面的垂直载荷，能够用载荷的绝对值表示，也能够用占空载或满载质量的百分比表示。轴荷分配直截了当阻碍轮胎寿命和汽车使用性能。而汽车的发动机布置和驱动形式对轴荷分配有明显阻碍。阻碍和决定轴荷分配的因素要紧包括以下几个方面：=1\*GB3①设计轴荷必须符合国家标准规定的车辆最大承诺轴荷限值；=2\*GB3②从轮胎磨损平均和使用寿命相近考虑，每个车轮的载荷应相差不大；=3\*GB3③为了保证汽车有良好的动力性和通过性，期望驱动桥应有足够大的载荷，从动轴载荷能够适当减小；=4\*GB3④为了保证汽车的操纵稳固性，期望转向轴的载荷不要太小。GB1589—2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》中对不同类型汽车的最大承诺轴荷限值如表2.2所示。表2.2汽车及挂车单轴的最大载荷的最大限值（kg）车辆类型最大承诺轴荷最大限值挂车及二轴货车每侧单轮胎6000每侧双轮胎10000客车、半挂牵引车及三轴以上（含三轴）货车每侧单轮胎7000每侧双轮胎非驱动轴10000驱动轴11500起重机作业时，所吊重物在正前方时，支腿的支撑反力最大，如图2.2所示。所吊重物在正后方时，后轴的轴荷最大，如图2.3所示。又经查询，前轴轴荷，后轴轴荷。图2.2重物在正前方，支腿及后轴受力图图2.3重物在正后方，支腿及后轴受力图式中——支腿的支撑反力；——后轴的轴荷反力；——支腿距重物的水平距离，mm；——支腿与后轴间的水平距离，mm；——后轴距重物的水平距离，mm；如图2.2所示因此，，合格起重机不工作时，前后轴的受力，如图2.4所示。图2.4起重机运输状态时，前轴及后轴受力图式中——前轴的轴荷反力；——后轴的轴荷反力；——起重机所受重力，N；——起重机与前轴间的水平距离，mm；——起重机与后轴间的水平距离，mm；因此Nkg，Nkg，合格整车性能运算分析动力性运算整车的动力性运算步骤如下：1、确定动力性运算时所需的有关系数系数、、和的确定劫结果见表2.4，回转质量换算系数见表2.5。表2.3随车起重运输车变速器比挡位123455.5682.8321.63410.794表2.4动力性运算需确定的有关系数名称符号数值发动机外特性修正系数0.82直截了当挡时传动效率0.89其他挡时传动效率0.86空气阻力系数0.8873滚动阻力系数0.0120的运算公式为（2.1）式中。低挡时取上限，高档时取下限。表2.5旋转质量换算系数运算结果挡位123451.25481.14711.10031.0341.0072、确定发动机外特性曲线的数学方程图2.5CY4102发动机的外特性利用拉氏三点插值法来拟合该发动机的外特性。第一在图2.2和表2.1中选择3点有代表性的坐标值，即由公式（2.2）（2.3）（2.4）求得则即发动机的外特性的数学方程如下（2.5）3、运算各档位时的系数、、、和值将上面确定的有关参数和系数分不代入以下运算，运算的结果见表2.6。（2.6）（2.7）（2.8）（2.9）（2.10）表2.6各档的、、、和值挡位123454、运算最高车速将直截了当挡（第4挡）的、、、和值代入（2.11）可得该随车起重运输车的最高车速，即（km/h）5、运算最大爬坡度将最低档（第1挡）的的、、、和值代入（2.12）将值代入式（2.13）因此得到该车的最大爬坡度6、运算最大加速度将各挡的、和值代入，可得到该随车起重运输车在各档时的最大加速度，有其结果见表2.7。表2.7各档的最大加速度挡位123451.19521.12671.09451.04961.0233同理，由式可求得该车的加速时刻t、加速行程s等性能曲线。如图2.6和图2.7所示。图2.6原地起步连续换挡加速特性图图2.7直截了当挡加速特性图燃油经济性专用汽车的燃油经济性通常用车辆在水平的混凝土或沥青路面上以经济车速满载行驶的百公里耗油量来评判，又称百公里油耗或等速百公里油耗，其运算公式为(r/min)（2.14）然后运算出道路清障车在该车速时的整车驱动功率或发动机的有效输出功率（平坦路面上匀速行驶时，=0，=0）（kw）(2.15)按照和的运算值，在万有特性图上查出有效燃油消耗率（g/kw·h），再利用下式运算百公里燃油消耗量（kg/100km）：(kg/100km)(2.16)式中：——燃油的密度，（kg/L）。汽油可取=6.96N/L～7.15N/L；柴油可取=7.94N/L～8.13N/L。随着车速的不同，各挡位燃油消耗量也不同，下面来运算一下道路清障车在直截了当挡时经济速度下的燃油消耗量，代入式(2.14)中，得：r/min由公式(2.15)，得：kw由公式（2.16），得：kg/100km静态稳固性性运算由一般汽车底盘改装成的专用汽车，其质心位置均较一般货车高，其缘故是由于副车架或工作装置，使装载部分的位置提升了，如罐体、箱体等，因此应对整车的静态稳固性进行运算。对有些专用汽车，不仅要对运输状态进行稳固性运算，而且对作业状态的稳固性也应进行运算，如自卸汽车在举升卸货时，就有纵向或侧向失稳的可能性。车辆的稳态稳固性是指车辆停放或等速行驶在坡道上，当整车的重力作用线越过车轮的支承点(接地点)，则车辆会发生翻倾。若整车的重力作用线正好通过支承点，则车辆处于临界的倾翻状态，现在的坡度角称为最大倾翻稳固角。另一方面，当车辆停放在坡道或在坡道行驶时，若坡道阻力大于附着力时车辆由于附着力不足而向下滑移，同样也会显现失稳，其最大滑移角仅取决于车轮和路面间的附着系数，有：（2.17）由于侧翻是一种危险的失稳工况，因此，为幸免侧翻，依据测滑先于侧翻的条件有：（2.18），安全。起吊支腿的设计运算随车起重运输车起吊工作时，主车架将受到较大的附加集中载荷，为了保证车架的强度和提升整车的起重能力，必须设置支腿。此外，支腿还对起吊作业时整车的工作稳固性有专门大的阻碍。支腿形式的的选取通常采纳H形支腿，即左右各一个支承。每个支腿各有一个水平伸缩液压缸和一个垂直支承液压缸。起吊作业时支腿外伸呈H形，，行驶时收回。为保证支腿收回时不超出车辆行驶时的宽度标准，外伸时又有足够的支承距离，可将左右支腿的水平液压缸错开安放，如图所示。支腿必须与起重装置的横梁牢固连接，以保证支腿结构体系的稳固。如图3.8所示支腿跨距的确定由于随车起重运输车通常只有左右两个支腿，故只需确定横向跨距。确定的原则是：起重装置在臂架强度承诺的起重量范畴内工作时，起重车的稳固性要达到规定的要求。跨距大尽管有利于起重工况的稳固性，但过大的稳固性是不必要的，有时甚至是有害的。因为超载时，过大的稳固性使操作人员感受不到超载的危险，当无自动报警装置时，有可能使臂架损坏。1—支撑脚2—垂直活动箱3—加大箍4—垂直固定箱5—销6—水平活动箱7—加大板8—加大箍9—水平固定箱10—水平缸11—垂直缸图3.8H式支腿的结构支腿横向外伸跨距的最小值是要保证起重臂在侧向工作时整车的稳固性，即最大起重量和其他各重力对该侧支腿中心作用的倾覆力矩和稳固力矩处于平稳状态。跨距可由下式初选=式中——支腿与立柱中心的距离(m)；——起重臂质心至立柱中心的距离(m)；——起重装置的工作幅度(m)；——起重臂质量(kg)；——起吊质量(kg)；——不包括起重臂质量的整车整备质量(kg)；——动载系数，可取=1.2。mm支腿设计运算和垂直支撑缸缸径选取支腿压力运算和垂直支承缸缸径选取，按最危险工况考虑，即汽车的大部分车轮被支承油缸顶起，整车成为三点支承状态。若每个支腿上的压力按均布载荷考虑，有式中——单个支腿所承担的载荷(kN)；——整车满载时的重力(kN)。kN支腿液压缸的内经由式中为系统压力差，其中为回油背压，按一样的举荐值取。故，为液压缸效率，关于橡胶密封圈。取液压缸最大密封压强为式中——液压缸最大载荷()——液压缸缸筒内径由液压缸壁厚公式式中——原液压缸试验压力，此处——液压缸内径——强度系数，关于无缝钢管取为1——考虑壁厚公差和浸蚀的附加厚度，通常取0.001～0.002，此处取。——缸筒许用应力，，其中，为安全系数，取支腿液压缸的壁厚取=65按照活塞杆往返速度比：由起臂时刻和收臂时刻支腿液压缸按GB2348-80取标准值H支腿设计运算1、活动水平箱的设计水平箱是支腿箱的要紧受力构件，能够看作一横梁，应具有足够的强度和刚度。经济条件的推向高度h为式中——按推向支撑点悬伸距离的3/5出最大合成弯矩求得的抗弯截面模量；——材料的许用应力；——腹板的厚高比，；——腹板的厚度；——腹板的高度；设计时，按下式确定式中——临界应力，腹板不丧失局部稳固性的最大极限应力，设计时可初选——刚度系数；——材料的泊松比；——材料的弹性模量；——板边支撑情形阻碍系数，可取。取=1.3一样可在之间取值。取2、固定水平箱设计一样固定水平箱按照活动腿箱截面进行设计，为保证随车起重运输车工作中能平稳运动，一样上下间隙，横向间隙。为保证两腿箱搭接处的强度，在入口部设有加大箍，两腿箱的搭接处长度一样取活动腿箱总长的1/3，且在固定腿箱的后搭接处也设有加大箍。3、垂直腿箱设计垂直腿固定箱截面可设计成方形，在入口部亦设有加大箍。活动箱要紧是保证支撑部位在受轴向力后不失稳和保证活动体有可靠的垂直支撑而设计的，结构形式是活动腿箱的上端与液压缸杆固定，活动腿箱为滑动配合，其间隙一样为。副车架要紧尺寸参数设计运算副车架尺寸设计为了增加车架的强度及刚度，延长车架的使用寿命，在原有主车架的基础上增加了副车架。其副车架的尺寸如图3.9所示。图3.9副车架示意图副车架的选材我国载重汽车车架的纵梁和横梁差不多全部采纳低碳合金高强度钢钢板制造。横梁能够用抗拉强度为390MPa的08TiL和B420L钢板来生产，纵梁能够用抗拉强度为510MPa的16MnL、10TiL和B510L钢板生产。副车架的校核副车架横梁的副车架纵梁的由上几章可知，副车架的承载质量为3吨。（）对其一根横梁进行受力分析，并绘出剪力图和弯矩图。如图3.10所示图3.10副车架横梁的剪力图和弯矩图副车架横梁的断面尺寸如图3.11所示图3.11副车架横梁的断面尺寸腹板上切应力满足翼缘上切应力满足综合运算，副车架的设计符合要求。本章小结本章对随车起重运输车的具体结构进行了设计，包括起升机构、回转结构、起吊支腿等设计及有关的校核，随车起重运输车在作业时要将物资送到一定范畴内的任意空间位置，因此回转运动是必不可少的，因此，起重机的起重臂必须具有回转功能，而且主车架将受到较大的附加集中载荷，为了保证车架的强度和提升整车的起重能力，必须设置支腿。此外，支腿还对起吊作业时整车的工作稳固性有专门大的阻碍。本章是此次设计的核心部分。结论随车起重装置是安放在载货汽车内的一种附加起重设备。它属于臂架型起重装置，其运行支承装置采纳气轮胎，能够在无轨路面上行走，工作方便快捷。本文要紧分析和运罢了起升机构、变幅机构和回转机构。在起升机构中，采纳液压泵、齿轮齿条传动装置，结合使用条件和要求,选择中间有合成MC尼龙板起到润滑的作用。采纳制造与使用方便的锻造单钩，矩形断面，受力情形合理。变幅机构中的起重臂为折臂式结构，变幅由液压缸实现，在设计中运用力学原理运算和校核，为满足强度条件，在不同部位采纳不同强度的钢材，实现科学合理。回转机构由回转支承装置和回转驱动装置组成，采纳液压缸驱动和滚动轴承式回转支承装置，并采纳液压缸—齿轮齿条传动—回转支承的传动方案。液压驱动的小起重量起重机，通过液压回路和换向阀的合适机能，使回转机构不装制动器，同时保证回转部分在任意位置上停住，并幸免冲击。这种结构自重轻，受力合理，运行平稳。与其他起重装置相比，随车起重装置把起重和运输功能结合起来，节约劳动力，节约能源、减少费用，是国民经济建设中必不可少的一种高效、快捷、方便的起重与运输机械，值得我们去设计更好的产品来为社会服务。参考文献[1]丁中立.我国轮式起重机的进展探讨.专用汽车，2002[2]邵庆生.起重机回转机构设计.北京建筑工程学院，1979[3]汪智亭.回转支承及回转机构的选型运算.工程机械，1987[4]须雷.起重机现代设计方法.起重运输机械，1996[5]倪庆兴、王焕勇等.起重机械.上海：上海交通大学出版社，1990[6]吴相宪.有用机械设计手册.徐州：中国矿业大学出版社，1995[7]（德）金费尔.起重运输机械设计基础.北京：机械工业出版社，1991[8]尹位忠.有用起重手册.北京：水利电力出版社，1989[9]胡宗武、顾迪民.起重机设计运算.北京：北京科学技术出版社，1989[10]成大先.机械设计图册.北京：化学工业出版社，1993[11]王洪欣.机械设计工程学Ⅰ.徐州：中国矿业大学出版社，2001[12]唐大放.机械设计工程学Ⅱ.徐州：中国矿业大学出版社，2001[13]陈道南.起重机课程设计.重庆：冶金工业出版社，1983[14]张质文.起重机设计手册.北京：中国铁道出版社，1998[15]陈敢泽.现代起重机治理与有用技术.北京：科学出版社，2000[16]顾必冲、黎启飞.起重运输机械可靠性.北京：人民交通出版社，1993[17]杨长、傅东明.起重机械.北京：机械工业出版社，1992[18]车仁炜、胡长胜.随车起重机变幅机构的动力学分析.建筑机械.2005，2：5-36[19]王建民.起重机起升系统开式齿轮磨损的改进.起重运输机械.2004，10：2-28[20]程贤福.机械产品方案设计的评判决策方法.起重运输机械.2004，11：1-17[21]王力.起重机异型梁的长度运算.起重运输机械.2005，2：3-39[22]黄少山.轮胎式起重机起升系统的改进起重运输机械.2005，7：4-21[23]黄建农.随车起重机产品市场容量分析[硕士学位论文].南京：南京理工大学，2002[24]徐斌.QY25型汽车起重机设计[硕士学位论文].大连：大连理工大学，2003[25]S.Kilicaslan,T.Balkan.Tippingloadsofmobilecraneswithflexiblebooms.Ankara:AcademicPr,1999[26]AwadS.Hanna,WafikB.Lotfallah.Afuzzylogicapproachtotheselectionofcranes.Wisconsin:AcademicPr,1999[27]GuangfuSun,MichaelKleeberger.Dynamicresponsesofhydraulicmobilecranewithconsiderationofthedrivesystem.Munich:AcademicPr,2003[28]Jacekklosinski.Swing-freecontroloftheslewingmotionofamobilecrane.Departmentofmechanicalengineeringandcomputerscience.2004,2:43-309[29]YehielRosenfeld.Automationofexistingcrane:fromconcepttoprototype.Israel:IsraelInstituteoftechnology,2005,3-113[30]JoopSamn.Germanmarketsurvey-madeinGermany.CranesToday1998致谢短短几个月的毕业设计，是一次在实践中检验学习成果进而完善知识结构,提升理论联系实际能力的机会。感谢学校能够给我那个自我锤炼自我提升的的平台！此次毕业设计，从开始选题，通过调研并进行可行性分析，到总体方案的制定,进而到具体的设计过程，经历了近三个月的时刻，最后才得以顺利完成。设计期间齐老师给了我精心的指导和热情的关心，在此我向齐老师表示忠心的感谢！并向四年来精心培养我的所有老师致谢！通过此次毕业设计，四年来所学到的理论知识得到了具体的运用并加以强化，实现了理论与实践的结合，我专门感谢毕业设计给了我一个锤炼自我，提升自我的机会，在这期间所学到的知识和能力对我以后的学习和生活都着重要的指导意义。因此我专门珍爱这次机会。在以后的学习和生活中，我将时时牢记齐老师的谆谆教诲，连续加大学习，完善知识结构，持续提升和完善自我，给自己，也给所有关怀我的人一份中意的人一辈子答卷！感谢！附录外文文献原文：TheIntroductionofcranesAcraneisdefinedasamechanismforliftingandloweringloadswithahoistingmechanismShapiro,1991.Cranesarethemostusefulandversatilepieceofequipmentonavastmajorityofconstructionprojects.Theyvarywidelyinconfiguration,capacity,modeofoperation,intensityofutilizationandcost.Onalargeproject,acontractormayhaveanassortmentofcranesfordifferentpurposes.Smallmobilehydrauliccranesmaybeusedforunloadingmaterialsfromtrucksandforsmallconcreteplacementoperations,whilelargercrawlerandtowercranesmaybeusedfortheerectionandremovalofforms,theinstallationofsteelreinforcement,theplacementofconcrete,andtheerectionofstructuralsteelandprecastconcretebeams.Onmanyconstructionsitesacraneisneededtoliftloadssuchasconcreteskips,reinforcement,andformwork.Astheliftingneedsoftheconstructionindustryhaveincreasedanddiversified,alargenumberofgeneralandspecialpurposecraneshavebeendesignedandmanufactured.Thesecranesfallintotwocategories,thoseemployedinindustryandthoseemployedinconstruction.Themostcommontypesofcranesusedinconstructionaremobile,tower,andderrickcranes.MobilecranesAmobilecraneisacranecapableofmovingunderitsownpowerwithoutbeingrestrictedtopredeterminedtravel.Mobilityisprovidedbymountingorintegratingthecranewithtrucksorallterraincarriersorroughterraincarriersorbyprovidingcrawlers.Truck-mountedcraneshavetheadvantageofbeingabletomoveundertheirownpowertotheconstructionsite.Additionally,mobilecranescanmoveaboutthesite,andareoftenabletodotheworkofseveralstationaryunits.Mobilecranesareusedforloading,mounting,carryinglargeloadsandforworkperformedinthepresenceofobstaclesofvariouskindssuchaspowerlinesandsimilartechnologicalinstallations.Theessentialdifficultyisheretheswingingofthepayloadwhichoccursduringworkingmotionandalsoaftertheworkiscompleted.Thisappliesparticularlytotheslewingmotionofthecranechassis,forwhichrelativelylargeangularaccelerationsandnegativeaccelerationsofthechassisarecharacteristic.InertiaforcestogetherwiththecentrifugalforceandtheCariolesforcecausethepayloadtoswingasasphericalpendulum.Propercontroloftheslewingmotionofthecraneservingtotransportapayloadtothedefinedpointwithsimultaneousminimizationoftheswingswhentheworkingmotionisfinishedplaysanimportantroleinthemodel.Modernmobilecranesincludethedriveandthecontrolsystems.Controlsystemssendthefeedbacksignalsfromthemechanicalstructuretothedrivesystems.Ingeneral,theyareclosedchainmechanismswithflexiblemembers[1].Rotation,loadandboomhoistingarefundamentalmotionsthemobilecrane.Duringtransferoftheloadaswellasattheendofthemotionprocess,themotordriveforces,thestructureinertiaforces,thewindforcesandtheloadinertiaforcescanresultinsubstantial,undesiredoscillationsincrane.Thestructureinertiaforcesandtheloadinertiaforcescanbeevaluatedwithnumericalmethods,suchasthefiniteelementmethod.However,thedriveforcesaredifficulttodescribe.Duringstart-upandbreakingtheoutputforcesofthedrivesystemsignificantlyfluctuate.Toreducethespeedvariationsduringstart-upandbrakingthecontrolledmotormustproducetorqueotherthanconstant[2,3],whichinturnaffectstheperformanceofthecrane.Modernmobilecranesthathavebeenbuilttilltodayhaveoftamaximalliftingcapacityof3000tonsandincorporatelongbooms.Cranestructureanddrivesystemmustbesafe,functionaryandaslightaspossible.Foreconomicandtimereasonsitisimpossibletobuildprototypesforgreatcranes.Therefore,itisdesirabletodeterminatethecranedynamicresponseswiththetheoreticalcalculation.Severalpublishedarticlesonthedynamicresponsesofmobilecraneareavailableintheopenliterature.Inthemid-seventiesPeekenetal.[4]havestudiedthedynamicforcesofamobilecraneduringrotationoftheboom,usingveryfewdegreesoffreedomforthedynamicequationsandverysimplyspring-masssystemforthecranestructure.LaterMaczynskietal.[5]studiedtheloadswingofamobilecranewithafourmass-modelforthecranestructure.Posiadalaetal.[6]haveresearchedtheliftedloadmotionwithconsiderationforthechangeofrotating,boomingandloadhoisting.However,onlythekinematicswerestudied.Latertheinfluenceoftheflexibilityofthesupportsystemontheloadmotionwasinvestigatedbythesameauthor[7].Recently,Kilicaslanetal.[1]havestudiedthecharacteristicsofamobilecraneusingaflexiblemultibodydynamicsapproach.Towarek[16]hasconcentratedtheinfluenceofflexiblesoilfoundationonthedynamicstabilityoftheboomcrane.Thedriveforces,however,inallofthosestudieswerepresentedbyusingsocalledthemethodof‘‘kinematicsforcing’’[6]withassumedvelocitiesoraccelerations.Inpracticethisassumptioncouldnotcomplywiththemotionduringstart-upandbraking.Adetailedandaccuratemodelofamobilecranecanbeachievedwiththefiniteelementmethod.Usingnon-linearfiniteelementtheoryGunthnerandKleeberger[9]studiedthedynamicresponsesoflatticemobilecranes.About2754beamelementsand80trusselementswereusedformodelingofthelattice-boomstructure.Onthisbasisaefficientsoftwareformobilecranecalculation––NODYAhasbeendeveloped.However,theinfluencesofthedrivesystemsmustbedeterminedbymeasuringonhoistingoftheload[10],orrotatingofthecrane[11].Thisisneitherefficientnorconvenientforcomputersimulationofarbitrarycranemotions.Studiesontheproblemofcontrolforthedynamicresponseofrotarycranearealsoavailable.Satoetal.[14],derivedacontrollawsothatthetransferaloadtoadesiredpositionwilltakeplacethatattheendofthetransferoftheswingoftheloaddecaysassoonaspossible.Gustafsson[15]describedafeedbackcontrolsystemforarotarycranetomoveacargowithoutoscillationsandcorrectlyalignthecargoatthefinalposition.However,onlyrigidbodiesandelasticjointbetweentheboomandthejibinthosestudieswereconsidered.Thedynamicresponseofthecrane,forthisreason,willbeglobal.Toimprovethissituation,anewmethodfordynamiccalculationofmobilecraneswillbepresentedinthispaper.Inthismethod,theflexiblemultibodymodelofthesteelstructurewillbecoupledwiththemodelofthedrivesystems.Inthatwaytheelasticdeformation,therigidbodymotionofthestructureandthedynamicbehaviorofthedrivesystemcanbedeterminedwithoneintegratedmodel.Inthispaperthismethodwillbecalled‘‘completedynamiccalculationfordriven“mechanism”.OnthebasisofflexiblemultibodytheoryandtheLagrangianequations,thesystemequationsforcompletedynamiccalculationwillbeestablished.Thedrive-andcontrolsystemwillbedescribedasdifferentialequations.Thecompletesystemleadstoanon-linearsystemofdifferentialequations.Thecalculationmethodhasbeenrealizedforahydraulicmobilecrane.Inadditiontothestructuralelements,themathematicalmodelingofhydraulicdrive-andcontrolsystemsisdecried.Thesimulationsofcranerotationsforarbitraryworkingconditionswillbecarriedout.Asresult,amoreexactrepresentationofdynamicbehaviornotonlyforthecranestructure,butalsoforthedrivesystemwillbeachieved.Basedontheresultsofthesesimulationstheinfluencesoftheaccelerations,velocitiesduringstart-upandbrakingofcranemotionswillbediscussed.TowercranesThetowercraneisacranewithafixedverticalmastthatistoppedbyarotatingboomandequippedwithawinchforhoistingandloweringloads(Dickie,990).Towercranesaredesignedforsituationswhichrequireoperationincongestedareas.Congestionmayarisefromthenatureofthesiteorfromthenatureoftheconstructionproject.Thereisnolimitationtotheheightofahigh-risebuildingthatcanbeconstructedwithatowercrane.Theveryhighlinespeeds,upto304.8mrmin,availablewithsomemodelsyieldgoodproductionratesatanyheight.Theyprovideaconsiderablehorizontalworkingradius,yetrequireasmallworkspaceontheground(Chalabi,1989).Somemachinescanalsooperateinwindsofupto72.4km/h,whichisfarabovemobilecranewindlimits.Thetowercranesaremoreeconomicalonlyforlongertermconstructionoperationsandhigherliftingfrequencies.Thisisbecauseofthefairlyextensiveplanningneededforinstallation,togetherwiththetransportation,erectionanddismantlingcosts.3.DerrickcranesAderrickisadeviceforraising,lowering,and/ormovingloadslaterally.ThesimplestformofthederrickiscalledaChicagoboomandisusuallyinstalledbybeingmountedtobuildingcolumnsorframesduringorafterconstruction(ShapiroandShapiro,1991).Thisderrickarrangement.(i.e.,Chicagoboom)becomesaguyderrickwhenitismountedtoamastandastifflegderrickwhenitisfixedtoaframe.Cranesarenotmerelythelargest,themostconspicuous,andthemostrepresentativeequipmentofconstructionsitesbutalso,atvariousstagesoftheproject,areal“bottleneck”thatslowsthepaceoftheconstructionprocess.Althoughthecranecanbefoundstandingidleinmanyinstances,yetonceitisinvolvedinaparticulartask,itbecomesanindispensablelinkintheactivitychain,forcingatleasttwocrews(intheloadingandtheunloadingzones)towaitfortheservice.Asanalyzedinpreviouspublications[6-8]itisfeasibletoautomate(or,rather,semi-automate)cranenavigationinordertoachievehigherproductivity,bettereconomy,andsafeoperation.Itisnecessarytofocusonthetechnicalaspectsoftheconversionofexistingcraneintolargesemi-automaticmanipulators.Bymainlyexternaldevicesmountedonthecrane,itbecomescapableoflearning,memorizing,andautonomouslynavigationtoreprogrammedtargetsorthroughprêtaughtpaths.Thefollowingsectionsdescribevariousfacetsofcraneautomation:First,thenecessarycomponentsandtheirtechnicalcharacteristicsarereviewed,alongwithsomeselectioncriteria.Thesearefollowedbyinstallationandintegrationofthenewcomponentsintoanexistingcrane.Next,theMan–Machine–Interface(MMI)ispresentedwiththedifferentmodesofoperationitprovides.Finally,thehighlightsofasetofcontrolledtestsarereportedfollowedbyconclusionsandrecommendations.外文文献中文翻译：起重机介绍起重机是用来举升机构、抬起或放下物资的器械。在大多数的建设工程中，起重机是最有用、功能最多的器械。它们因结构、容量、操作模式、使用强度和费用的不同而不同。在一个大的工程项目上，一个承包商能够因为不同的利用目的而使用多种起重机。小的液压移动式起重机能够用来从卡车内卸下材料，处理小而具体的物体的安置，然而较大的爬式或塔式起重机能够用来竖立并移动框架，安置加大的钢铁，放置混凝土，竖起钢筋结构和预制混凝土横梁。在一些建设地点，一台起重机是用来提升重物的，例如：混凝土的装料车、加大部分和模壳。随着建筑行业的提升要求持续增加同时变化多样，大量的具有综合的和专门性能的起重机被设计和制造出来。这些起重机被分成两类：工业用起重机和建筑用起重机。用于建筑业的最一般型式的起重机是移动式、塔式和架式起重机。1.移动式起重机一台移动式起重机是一个不被局限于预先确定的轨道，在自身动力的驱动下具有运动能力的起重机。将起重机与卡车，甚至所有地带的运输工具甚至粗糙地带的运输工具，更甚至借助于所提供的爬行工具，起重机的就有运动的可能。车载起重机具有在它们自己的动力驱动下能够移动至建筑地点中的任何地点的优势。此外，移动式起重机能够在场所内移动，经常能够处理与提升一些静止部件的工作。移动式起重机用来装载、安装、搬运大负荷，也常用于在各种各样的障碍中，例如：力量线和相似的科技安装。在这儿必不可少的困难是当工作过程中和工作完成之后有效载荷的摆动，有关的大