毕业设计（论文）-折叠移动单臂起重机的设计

PAGEV摘要随着现今社会的发展，在机械工业快速的发展的今天，吊装设备的使用也越来越普遍。吊装设备主要的用途式进行装卸工作，将较重的货物等从一个地点通过吊装设备运送到另一地点。如今，各生产车间等对于吊装设备的需求也不断的加大。很多工厂和车间在进行设备布置或者拆装的过程中，都需要频繁的使用吊装设备配合工作人员进行设备的安装、调试和拆卸。而这些吊装设备在工厂车间设备装卸工作完成之后，就没有了其他的作用，因此，专门为了装卸设备而在工厂车间安装比较专业的吊装设备如天车等就没有太大的意义。所以，在这种情况下，均使用移动式的吊装设备进行设备的装配，现有吊装设备多为汽车起重机这种移动的起重设备，其优点是能够移动且可提升的重量较大，但是在进行较小设备的装卸时如汽车发动机这类零件时，使用汽车起重机对场地的要求较高。所以小型的便携移动可折叠的起重设备营运而生。本文针对小型的便携移动可折叠的起重机进行详细的设计，其中包括对起重支腿伸缩和折叠的设计，对起重机的框架的设计，对变幅起重设备的计算和设备。最后通过三维和二维软件对课题所设计的内容进行三维模型和二维图纸的绘制。关键词：吊装设备；移动；便携；折叠；伸缩

AbstractWiththedevelopmentoftoday'ssociety,intherapiddevelopmentofthemachineryindustry,theuseofliftingequipmentisbecomingmoreandmorecommon.Themainpurposeofthehoistingequipmentistocarryoutloadingandunloadingwork,andtotransportheaviergoodsfromonelocationtoanotherthroughaliftingdevice.Nowadays,thedemandforhoistingequipmentinvariousproductionworkshopsisconstantlyincreasing.Inmanyfactoriesandworkshops,intheprocessofequipmentlayoutordisassembly,frequentliftingequipmentisneededtocooperatewiththestafftoinstall,debuganddisassembletheequipment.Thesehoistingequipmentshavenootherfunctionafterthecompletionoftheloadingandunloadingworkofthefactoryfloorequipment.Therefore,itisnotverymeaningfultoinstallmoreprofessionalhoistingequipmentsuchascranesonthefactoryfloorforloadingandunloadingequipment.Therefore,inthiscase,themobilehoistingequipmentisusedfortheassemblyoftheequipment.Theexistinghoistingequipmentismostlyamobilecraneliftingdevice,whichhastheadvantagesofbeingabletomoveandcanincreasetheweight,butTheuseoftruckcranesplacesahigherdemandonthesitewhenloadingandunloadingsmallerequipmentsuchasautomotiveengines.Therefore,thesmallportablemobilefoldingfoldingequipmentisoperated.Thisarticleisdesignedforsmallportablemobilecollapsiblecranes,includingthedesignoftelescopicandfoldingoftheliftinglegs,thedesignoftheframeofthecrane,andthecalculationandequipmentofthevariableamplitudeliftingequipment.Finally,throughthe3Dand2Dsoftware,the3Dmodeland2Ddrawingsaredrawnonthecontentdesignedbythesubject.Keywords:Hoistingequipment;Mobile;Portable;Folding;Telescopic目录23868第1章绪论 1178491.1课题背景和意义 165481.2起重技术的发展趋势 1205451.2.1系列化、特大型化 1181611.2.2多用途、微型化 2159791.2.3电子化与信息化互动 25891.3起重机械的工作特点及其分类 2166151.3.1起重机械的工作特点 227651.3.2起重机械的分类 3283311.4课题主要设计内容 317997第2章总体结构设计 476512.1小型起重机主要结构 48002.2各主要结构分析 4146202.2.1机架部分 4104942.2.2支腿部分 569242.2.3吊臂部分 623093第3章起重机构的运动分析 834373.1确认起重铰链转轴中心位置 8203793.2确定起重的开启角度 8111943.3计算液压千斤顶上、下安装点的位置及有效行程 8196683.4确定起重的总质量及质心位置 10124993.5计算液压千斤顶的最小支撑力，分析起重的起重力 1014301第4章手动液压千斤顶的计算 16119924.1液压千斤顶主要构件分析 16302194.2液压缸的主要形式及选材 16273194.3液压缸的压力（液压缸主要参数的计算） 164724.3.1额定压力 1685074.3.2工作压力 1720954.3.3最高允许压力 17270524.4液压缸的输出力与输出力 1743834.4.1液压缸的理论输出力 17189944.4.2液压缸的理论输入力 1759174.5液压缸的输出速度 18298594.5.1大液压缸的输出速度 18187354.5.2速比 1857274.6液压缸的功率 18224694.6.1输出功率 18154584.6.2输入功率 1826891第5章总体结构设计 2053175.1总体结构设计 20309545.2轴结构设计 21248825.3伸缩导向轴结构设计 22189794.4焊接机架的设计 2218977第6章总结 2431011致谢 25216参考文献 26第1章前言PAGE23第1章绪论1.1课题背景和意义起重机械是一种对重物能同时完成垂直升降和水平移动的机械。在工业和民用建筑工程中,起重机械作为主要施工机械用于建筑构件和材料在运输过程的装卸，并将构件吊到设计位置进行安装等，不仅解决了人力无法胜任的作业,而且能保证工程质量，缩短工期，降低成本，成为极为其重要的建筑施工机械。随着市场经济的发展,工程建设正向超高层、大跨度、钢结构方向发展，起重技术是其施工时不可缺少的技术。就拿奥运场馆建设这样的大工程来说吧，例如国家大剧院的“蛋壳”结构，由148榀弧形梁和中间重700t的环形梁组成，如何安全、快捷、经济、有序地吊装中间重700t的环形梁就成为整个工程施工成败的关键。诸如此类结构在我国枚不胜数，其中最典型的还有奥运主场馆“鸟巢”结构、中央电视台新址塔楼结构、上海金茂大厦、广州新白云机场候机楼和机库等。随着国家经济建设的发展，相信此类结构在可以预见的将来会更多。因此，更要求加快我国起重技术的发展。在我国各类产业都快速发展的今天，小型的起重设备也越来越多的在各行各业中得到需要，所以设计一款手动的便携式可移动的起重机有着很大的意义。其主要使用手动液压缸作为起重的动力，通过设计相应的机构，让该起重机的起重支腿能够进行伸缩和折叠，这样可以让起重机在不使用的情况下尽可能的减小占地面积。1.2起重技术的发展趋势自90年代以来，国外工程机械进入了一个新的发展时期，目前国外工程机械发展总的趋势是：发展快，水平高。在广泛应用新技术的同时，不断涌现出新结构和新产品。继续完成提高整机可靠性。技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量，在集成电路、微处理器、微型计算机及电子监控技术等方面都有广泛的应用。努力完善产品的标准化、系列化和通用化，改善驾驶人员的工作条件，向节能、环保方向发展，可靠性、安全性、舒适性、环保性得到了高度重视。向大型化和微型化方向发展1.2.1系列化、特大型化系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短。特大型工程机械产品特点是科技含量高，研制与生产周期较长，投资大市场容量有限，市场竞争主要集中少数几家公司。因此我国必须在此加大研发力度才不至于在此受制于国外。1.2.2多用途、微型化为了全方位地满足不同用户的需求，国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向发展的同时，已进入多用途、微型化发展阶段。一方面，工作机械通用性的提高，可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能，能完成更多的工作；另一方面，为了尽可能地用机器作业替代人力劳动，提高生产效率，适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求，小型及微型工程机械有了用武之地，并得到了较快的发展。为占领这一市场，各生产厂商都相继推出了多用途、小型和微型工程机械。1.2.3电子化与信息化互动以微电子、Internet为重要标志的信息时代，不断研制出集液压、微电子及信息技术于一体的智能系统，并广泛应用于工程机械的产品设计之中，进一步提高了产品的性能及高科技含量。1.3起重机械的工作特点及其分类何谓“起重机械”，国家列入特种设备安全监察范围的起重机械是怎样规定的？国务院2003年3月11日颁发了《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号），是这样规定的："起重机械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于1t,且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等"，由此看出，国家对起重机械的安全是极为重视的，并给出明确的监察范围。1.3.1起重机械的工作特点起重机械是以间歇工作方式，升降物件或提升并在限定范围内运移物件的[8]。起重机械是现代工业生产不可缺少的设备，被广泛的应用于各种物料的起重、运输、装卸和人员输送等作业中。全国起重机械的保有量约25万台左右。全国有起重机，生产厂400多家，年产量约3万余台，并以每年10%速度递增[9]。由于大多数起重机械活动空间大，暴露的活动零部件多，使得事故隐患面积大；作业场所常常需要多人配合，要求指挥、捆扎、驾驶等作业人员配合，存在较大的难度。上述诸多因素的存在，决定了起重机伤害事故较多。据资料统计，我国每年起重伤害事故的死亡人数，占全部工业企业死亡总数的15%左右，每年起重机事故的死亡人数在所有机械事故死亡人数中居首位。在各类起重机械中，塔吊事故最为突出，据笔者在劳动部职安局工作时统计，全国塔吊在安装和拆卸中，死亡10人以上的特大事故，每年都要发生3起以上。因此，起重机械安全不能不引起人们的重视。1.3.2起重机械的分类起重机械按其功能和结构特点，可分为三类：第一类：轻小型起重设备，其特点是轻便，机构紧凑，动作简单，作业范围投影以点、线为主；第二类：起重机，其特点是可以使挂在起重吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降和水平运移；第三类：升降机，其特点是重物或取物装置只能沿导轨升降。这三类起重机械，又是由许多结构和工作用途不同的机械组成的。除此以外，起重机还有多种分类方法。按取物装置和用途分类，有吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起重机、堆垛起重机、集装箱起重机和救援起重机等；按运移方式分类，有固定式起重机、运行式起重机、爬升式起重机、随车起重机等；按驱动方式分类，有支撑起重机、悬挂起重机等；按使用场合分类，有车间起重机、仓库起重机、建筑起重机、港口起重机、船上起重机等。1.4课题主要设计内容本文针对小型的便携移动可折叠的起重机进行详细的设计，其中包括对起重支腿伸缩和折叠的设计，对起重机的框架的设计，对变幅起重设备的计算和设备。最后通过三维和二维软件对课题所设计的内容进行三维模型和二维图纸的绘制。第2章本章标题第2章总体结构设计2.1小型起重机主要结构对于中小型物品(质量<2t)的起吊与搬运,手动液压吊车无疑是一种简易、经济的设备。尽管目前的手动液压吊车大都结构简单,自动化程度较低,但它们拆卸和组装方便快捷、价格低廉、易于维护,在小工厂、车间、仓库、码头、货场、维修、保养设备等场所仍被广泛使用于物件起吊、装卸货物、搬运和堆垛等,具有巨大的市场潜力。本课题所设计的小型起重机主要由机架部分，支腿部分、起升装置以及旋转吊臂几个主要装置构成。2.2各主要结构分析2.2.1机架部分本课题所设计的起重机的机架结构图如图2-1所示，其主要由Q235材料的钣金件以及符合国家标准的空型方钢管焊接而成。机架主要作用是将属于起重机的各个部分牢固的连接在一起，并且在工作过程中能够保证相应的强度，满足使用的需求。图2-1机架三维结构图由于焊接件在焊接过程中会发生工件受焊接的应力使工件的外观发生形变的情况，所以在机架中要求精度比较高的安装孔或者安装面需要在焊接件经过时效消除内部应力后再进行加工。2.2.2支腿部分支腿部分的结构为本次设计的一个重要内容，课题要求设计出的起重机尽可能占用较小的面积，而在整个起重机的各个结构中，为了保证起重机在工作当中的稳定性，所以支腿的尺寸通常会大于整个机架的尺寸，在这种情况下，能够尽可能的减小和支腿的尺寸是减小占用空间的最直接的方法。在本课题中，为了尽可能降低起重机的占用空间，本课题中所设计的支腿结合伸缩以及折叠的功能为一体，将起重机的支腿分别两段，采用套管式的伸缩方式，在不使用的情况下，较小的套管支腿部分能够回缩进较大的套管支腿内，实现伸缩功能，并且配合导向机构以及锁死结构，保证支腿的强度和使用的安全性，并且在导向轴的一端连接一个手柄，作为人工操作的施力点，具体的伸缩结构如图2-2所示。图2-2支腿的伸缩结构图为了进一步的减少占用空间，所以设计相应的折叠机构。具体的折叠结构如图2-3所示。在起重机不使用的时候，在对支腿进行缩回之后，可以将支腿向上翻转90度。折叠处通过旋转轴和符合国家标准的连接件将机架部分与支腿部分进行相连，使支腿能够绕着旋转轴进行旋转。在机架连接支腿处，加工相应的两个孔来对应支腿折叠后的位置和折叠前的位置，这两个孔与支腿上的孔相对应，使用插拔销对各个工位的支腿进行固定，限制支腿的旋转。支腿的材料也使用Q235的型材和板材焊接而成，之后进行加工。在支腿的旋转关节处，在方形钢管中焊接一段钢管来保证旋转处的强度，其结构图如图2-4所示。图2-3旋转折叠结构图2-4支腿旋转处的结构2.2.3吊臂部分吊臂采用Q235材料的钢板进行折弯和焊接而成，并且焊接相应的加强筋增加使用的强度。整个的吊臂分为两端，在对不同重量的物体进行起重的使用，选择不同的孔位进行吊装。其整体的结构图如2-5所示。吊臂通过旋转轴与吊架以及液压千斤顶的前端连接法兰进行连接，加工要求保证这两个主要点的安装精度。图2-5吊臂结构图第3章本章标题第3章起重机构的运动分析3.1确认起重铰链转轴中心位置在起重液压千斤顶应用设计之前必须确认：起重两个铰链是否同轴；起重在沿着铰链轴转动过程中与起重机部件有无干涉（一般要求间隙应大于3mm）；是否有液压千斤顶安装空间。铰链转轴中心是后续设计的基准。3.2确定起重的开启角度根据人机工程学分析来确定起重机的举升角度，依据起重机总布置状态，确定该车型的起重开启最大角度为120°，起重最高点离地高度为2000mm。3.3计算液压千斤顶上、下安装点的位置及有效行程液压千斤顶和安装座通过带有螺纹段的轴销连接。液压千斤顶的安装点理论上是指液压千斤顶两端轴销上球头转动中心。有效行程是指液压千斤顶在起重机最低点和起重机最高点的过程中，液压缸的行程的变化。首先根据起重机状态确定上安装点，具体要求：安装面应满足液压千斤顶运动不引起干涉的要求，必要时调整安装面；安装面内部设计适合强度要求的螺母加强板。开启角度，上安装点确定之后，根据装配和运动关系，做出下示示意图。为了简化计算，这里所做的示意图忽略液压千斤顶摆放位置在起重机Y向的偏离角度。图3-3液压千斤顶示意图在上图中：O点为起重铰链中心轴A点为液压千斤顶上安装点（在起重机机架上）B点为起重臂最下端时，液压千斤顶下安装点（在起重机起重臂上）B1点为起重臂最上端，液压千斤顶下安装点（在起重机起重臂上）设液压千斤顶的有效行程为x，n为弹簧两端头结构占用长度之和；则AB=x+n，AB1=1.5x+nn值一般根据液压千斤顶结构不同，取值范围在90-120mm，现暂取120mm。OA已知，OA=142mm，OB1=OB=OA+AB=142+(x+n)=242+x，α=94°在△OAB1中利用余弦定理得出：AB12=OA2+OB12-2×OA×OB1×cosα(1.5x+100)2=1422+(242+x)2-2×142×(242+x)×cos94°求解取整：x=320则AB=420mm液压千斤顶上安装点的位置为A点，B点设在起重上，距A点的长度为320+100=420mm。当铰链转轴中心、上安装点、下安装点位于一条直线上时，液压千斤顶的力臂为零，对起重转动不做贡献，此位置称作为液压千斤顶工作死点。实际根据布置的局限，A点会偏移OB连线。3.4确定起重的总质量及质心位置起重的总质量是多项由金属和非金属材料组成部件的质量之总和。包括起重钣金件等。在得知零件密度的前提下，利用solidworks的测量命令可自动计算出质量和质心坐标。课题要求，起重最大质量为2000kg，质心坐标转换为XZ平面坐标点（以起重铰链中心轴位原点，如图1坐标轴）为（X=197.22，Y=0，Z=-480.21）3.5计算液压千斤顶的最小支撑力，分析起重的起重力起重XZ平面工况要求起重的运动状态如图示图3-4起重XZ平面运动状态示意图在上图中G为起重的重力E点为起重的质心状态1——起重下平衡点状态2——起重上平衡点状态3——起重处于水平位置（重心E与O的连线OE水平）状态4——起重完全开启状态0-1——起重重力力矩大于液压千斤顶支撑力力矩，开启时需提供外力才能将门打开状态1-2——起重重力力矩等于液压千斤顶支撑力力矩，此时起重处于平衡区域，无须提供外力起重即可处于静止状态。状态2-4——起重重力矩小于液压千斤顶支撑力力矩，起重会自行打开，直至达到液压千斤顶最大行程处（起重完全开启），状态3时重力力矩最大。液压千斤顶所需的最小支撑力如下图，当起重完全开启时，根据受力情况，推导液压千斤顶所需的最小支撑力计算公式。图3-5起重受力分析其中：F——液压千斤顶支撑力d——液压千斤顶支撑力力臂G——起重的重力k——起重的质心到铰链转轴中心的距离α——起重开启角度β——质心与铰链转轴中心的连线与OB1之间的夹角θ——起重关闭时，OB与垂线之间的夹角并且令∠OAB1=γ对O点取力矩F∙d=G∙k∙sinF=其中：

d=OA则液压千斤顶的支撑力为：F=当θ+α-β=90°时，即α=90°+β-θ时，力F最大，此时起重处于水平位置。在△OAB1中，γ其中：OA=142mm，AB1=580mm，OB1=562mm则计算得：γ=75.7°则计算出：Fmax=33000N，使用两支液压千斤顶，因此，单个液压千斤顶的最小支撑力为16500N，即液压千斤顶的最小支撑力必须大于16500N才能支撑住起重。而且一般液压千斤顶的最小支撑力比理论计算值要大于10%—20%，取中间值15%，则液压千斤顶的最小伸展力F1=19000N起重的开启力和关闭力分析当起重开启时，受力情况如图3-6所示图3-6起重臂起重时的受力分析其中：FO为起重开启力LO为开启力力臂FPO为起重开启时，液压千斤顶的助力KO为起重重力力臂对O点取力矩FF从上式可以看出，适当增加液压千斤顶助力FPO的力臂dO（图4中do=0），则可以减小开启力，即可以将A点向左侧调整，使A点不在OB连线上。当起重关闭时，受力情况如图5所示图3-7起重关闭时受力分析其中：FC为起重关闭力LC为关闭力力臂FPC为液压千斤顶的支撑力KC为起重重力力臂对O点取力矩FF从上式可以看出，适当减小液压千斤顶支撑力FPC，则可以减小关闭力，根据支撑力的推导公式：F=G因为α＞90°可以看出只有当（θ-β）越大，支撑力越小，因此适当将液压千斤顶的下安装点B往右侧移动，可以减小起重关闭力。第4章本章标题第4章手动液压千斤顶的计算4.1液压千斤顶主要构件分析该系统是一个组焊件，技术条件要求为：组焊后加工，热处理调质达到HB240～HB280。表面粗糙度最高达到Ra2.3µm，最低达到Ra12.5µm，尺寸公差较小，另外有一处位置公差要求，这就需要经过粗加工、半精加工、精加工过程。本零件用于大批量生产。本系统主要运用了：杠杆原理，帕斯卡原理，单向阀单向导通原理等。4.2液压缸的主要形式及选材液压缸能将液压能转换为机械能，用来驱动工作机构作直线运动或摆动运动。它是液压执行元件。液压缸由于结构简单，工作可靠，除单个使用外，还可几个组合或与杠杆、连杠、齿轮齿条、棘轮棘爪、凸轮等其他机构配合，实现多种机械运动，因此应用十分广泛。液压缸有多种类型。按结构特点可分为活塞式、柱塞式和组合式三大类；按作用方式又可分为单作用式和双作用式两种。由于液压缸要承受较大压强，故液压缸采用：45号钢活塞式单作用液压缸。4.3液压缸的压力（液压缸主要参数的计算）4.3.1额定压力也称为公称压力，是液压缸能用以长期工作的最高压力。油液作用在活塞单位面积上的法向力图5.1。单位为Pa，其值为:Pn=G/A=0.5×104÷（3.14×0.2×0.2）=3.98×10Pa（5.1）图5.1液压缸的计算简图式中：为活塞杆承受的总负载；A为活塞的工作面积。上式表明，液压缸的工作压力是由于负载的存在而产生的，负载越大，液压缸的压力也越大。表5.1为国家标准规定的液压缸公称压力系列。表5.1液压缸公称压力（MPa）0.40.6312.546.31016202531.54.3.2工作压力由于活塞的重力大约在g=10N左右，要远比物体的重力小，所以可以忽略不计。所以=G/A=0.5×104÷（3.14×0.2×0.2）（5.2）=3.98168×10Pa≈Pn=3.98×10Pa4.3.3最高允许压力也称试验压力，是液压缸在瞬间能承受的极限压力。通常为≤1.5Pn=1.5×3.98×10Pa=5.97×10Pa≈0.06MPa4.4液压缸的输出力与输出力4.4.1液压缸的理论输出力液压缸的理论输出力F出等于油液的压力和工作腔有效面积的乘积，即=AG=5×104N（5.3）由于液压缸为单活塞杆形式，因此两腔的有效面积不同。所以在相同压力条件下液压缸往复运动的输出力也不同。由于液压缸内部存在密封圈阻力回油阻力等，故液压缸的的实际输出力小于理论作用力。4.4.2液压缸的理论输入力F入=F出×A1÷A2=5×104×(0.022÷0.22)=5×102N（5.4）式中:A1表示小液压缸的横截面积,0.02(m)表示小液压缸的半径,A2表示大液压缸的横截面积,0.2(m)表示大液压缸的半径。4.5液压缸的输出速度4.5.1大液压缸的输出速度=nSA1/A2=10×0.3×0.01=0.03m/min（5.5）Q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3L/min(5.6)式中：V为液压缸的输出速度；Q为输入液压缸工作腔的流量；A2为大液压缸工作腔的有效面积；A1表示小液压缸的横截面积；n=10表示小液压缸每分钟回程10次；S=0.3m表示小液压缸工作行程为3004.5.2速比(5.7)式中：V1为活塞前进速度；V2为活塞退回速度；A1为活塞无杆腔有效面积；A2为活塞有杆腔有效面积。速度不可过小，以免造成活塞杆过细，稳定性不好。其值如表5.2示：表4.2液压缸往复速度比推荐值工作压力p/Mpa≤101.25～20＞20往复速度比1.331.46～2204.6液压缸的功率4.6.1输出功率输出功率P0：液压缸的输出为机械能。单位W，其值为:=5×104×0.03=1500W式中：F为作用在活塞杆上的外负载；v为活塞平均运动速度。4.6.2输入功率输入功率：液压缸的输入为液压能。单位为W，它等于压力和流量的乘积，即q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3L/min=3.98168×105×3.768×10-3=1500.3W式中：p为大液压缸的工作压力；q为大液压缸的输入流量。由于液压缸内存在能量损失（摩擦和泄露等），因此，输出功率小于输入功率。第5章实验与调试第5章总体结构设计5.1总体结构设计根据前文的计算以及相关参考文献数据，对折叠伸缩起重机结构设计和三维建模，设计后的结构示意图如图5.1所示。将以设计好的各个零部件根据图5.2所示的二维装配图将其装配在一起得到如下装置，装配体在实际安装的过程中要注意各个零部件的公差配合和尺寸精度是否满足要求，在装配前要检查各个零件是否有加工缺陷，是否在运输过程中有划伤等现象出现。在设计时尽可能的减小重量来降低惯性力，但还是要保证各零部件具有够用的刚度和强度，小巧耐用，结构简单，降低成本，加工方便，并提高人们骑行的舒适度，及保证起重机的稳定性。图5.1结构示意图图5.2装配图5.2轴结构设计图5.3套二维图如图4.3所示为套零件图，此零件是整个装置中比较重要的零件，套的强度和精度都有一定的要求，套采用45钢加工，调制处理HBS220~250，加工完去除毛刺、飞边，锐角倒钝。详细零件图可以查看相关附件。并对其进行调制处理，并进行淬火处理，使其具有很高的强度和刚度，来满足工作环境。5.3伸缩导向轴结构设计如图5.4所示为法兰式惰轮轴，，轴采用45钢加工，调制处理HBS220~250，加工完去除毛刺、飞边，锐角倒钝。详细零件图可以查看相关附件。并对其进行调制处理，并进行淬火处理，使其具有很高的强度和刚度，来满足恶劣的工作环境。图5.4伸缩导向轴零件图4.4焊接机架的设计焊接机架作为装置的安装平台，其主要负责各个分部分的总成作用，整体采用焊接的方式拼接而成，之后对重要的加工表面以及各安装孔位进行含结构的加工，焊接机架是由国家标准的空性方钢管以及钢板焊接而成，其焊接要求为1）焊件下料周边整齐，去除飞边、毛刺，且按组合图示位置的相关边留出焊接坡口，坡口面应修的平整圆滑，不得有尖角存在。2）焊接区及坡口周围20mm以内的粘砂、油、水、锈等脏物必须彻底清理。3）未注焊缝采用连续焊接方式，焊角均为角焊缝，焊角高5mm。4）焊肉饱满，焊缝表面无烧伤、裂纹和明显的结瘤；焊缝外观美观，无咬边、夹渣、焊瘤、气孔、飞溅等缺陷；禁止有焊穿、弧坑过大缺陷等缺陷；焊波均匀；焊缝质量等级要求Ⅱ级(GB3323-87)。5）焊后去除药皮、焊渣、飞溅，并且所有焊缝打磨光滑。6）焊后进行焖火去应力处理。7）锐边倒钝，各孔倒角0.5×45º。8）未注孔位置度公差为±0.2，未注销孔位置度公差为±0.02。9）未注尺寸公差应符合GB/T1804-m级的要求；未注形位公差应符合GB1184-H级的要求。10）焊后进行喷河砂处理。11）未加工表面喷塑处理，颜色：RAL7035（浅灰色）。12）加工表面喷黄色凡立水。（品名：7385聚氨酯清漆；标准代号：Q/SWJY67-2013）。最终焊接机架的图如图5.5所示。图4.5焊接机架二维图纸第6章总结经过这一段时间的学习和努力，在指导老师的帮助下，我的毕业设计课题，针对汽车玻璃清洗涂装工作站中的玻璃清洗翻转装置的设计即将完成，下面我将对整个的设计过程进行总结。首先，通过查阅相关的文献和资料，明确了本课题的设计背景和设计意义，并总结课题中所研究的主要内容。在这一过程中，我学习了如何使用数据库，通过对关键词和摘要等进行搜素得到自己课题所需要的相关资料，并且学会了阅读和总结文献的方式和方法。然后，通过对本课题所需设计的可移动便携式折叠起重机的总体结构分析，列出了装置的主要结构构成，并根据其主要结构，对方案进行了设计、比较，并根据使用条件选择最终方案。接着，根据所确定的方案，进行执行机构的选择，包括液压缸的选型，对支腿翻转和伸缩机构的设计。最后，根据所设计的方案和结构的选择，对装置中的各零