汽車-汽車起重機(jī)主臂的設(shè)計(jì)（學(xué)士論文）

汽車-汽車起重機(jī)主臂的設(shè)計(jì)（學(xué)士論文）,汽車,起重,機(jī)主,設(shè)計(jì),學(xué)士,論文 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，我國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)力度正逐漸加大，道路交通，機(jī)場(chǎng)，港口，水 利水電，市政建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模也越來(lái)越大，市場(chǎng)汽車起重機(jī)的需求也隨之增加。本 文通過(guò)對(duì)徐工 50噸汽車起重機(jī)主臂進(jìn)行研究，進(jìn)一步進(jìn)行主臂設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算對(duì)主臂的三鉸點(diǎn)、 主臂的長(zhǎng)度、及每節(jié)臂的長(zhǎng)度、液壓缸尺寸進(jìn)行確定，選擇零部件，確定主臂伸縮方式及主臂 內(nèi)鋼絲繩的纏繞方法，通過(guò) SOLID WORKS軟件對(duì)主臂進(jìn)行三維建模。 關(guān)鍵詞： 50噸汽車起重機(jī)、主臂設(shè)計(jì)、三鉸點(diǎn)、伸縮方式、三維建模 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract With the rapid development of economic construction, Chinas infrastructure is gradually increase the intensity, road traffic, airports, ports, water conservancy and hydropower, municipal construction of infrastructure such as the scale of construction is also growing, crane truck crane market demand with the increase. Based on the Xu Gong 50 tons of truck crane boom study, further boom design, by calculating the main arm of the three hinges, the main arm length, and the length of each arm, hydraulic cylinder size identify, select Parts and components, identify the main telescopic arm and the boom in the way of winding rope method, SOLID WORKS software on the main arm for three-dimensional modeling. Keywords: 50-ton truck crane，the boom design，the three hinge points ，stretching，three-dimensional modeling 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目錄 摘 要 .I ABSTRATE.II 1 緒論 .1 1.1 起重機(jī)械的工作特點(diǎn)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用 .1 1.2 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢(shì) .2 1.2.1 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)的發(fā)展概況 .2 1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì) .3 1.3 國(guó)外汽車起重機(jī)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì) .4 1.3.1 國(guó)外汽車起重機(jī)發(fā)展概況 .4 1.3.2 國(guó)外汽車起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì) .5 1.4 SOLID WORKS軟件的介紹 .6 1.5 本課題內(nèi)容及重要意義 .7 2 50噸汽車式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和工作級(jí)別 .8 2.1 50噸汽車式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) .8 2.2 50噸汽車起重機(jī)的工作級(jí)別 .10 3 50噸汽車起重機(jī)主臂尺寸的確定 .13 3.1 吊臂跟部鉸點(diǎn)位置的確定 .13 3.2 吊臂各節(jié)尺寸的確定 .14 3.3 變幅液壓缸鉸點(diǎn)的確定 .15 3.4 吊臂截面的選擇及截面尺寸確定 .17 4 主臂伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .19 4.1 臂架伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式 .19 4.2 臂架伸縮液壓缸的計(jì)算及選擇 .20 4.2.1 缸筒內(nèi)徑計(jì)算 .20 4.2.2 活塞桿直徑 .21 4.2.3 缸筒壁厚及外徑計(jì)算 .23 5 零部件的選擇 .24 5.1 鋼絲繩的計(jì)算和選擇 .24 5.1.1 鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式的選用 .24 5.1.2 起升用鋼絲繩直徑的計(jì)算 .24 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 IV 5.1.3 主臂伸縮用鋼絲繩的計(jì)算選用 .25 5.2 滑輪及滑輪組的選擇 .25 5.2.1 構(gòu)造和材料的選用 .25 5.2.2 起升用滑輪尺寸的確定及選用 .26 5.2.3 滑輪組的選擇 .27 6 主臂的三維建模及裝配 .28 6.1 基本臂的建模 .29 6.1.1 基本臂臂箍的建模 .29 6.1.2 理繩器的建模 .32 6.1.3 變幅缸支撐座建模 .33 6.1.4 基本臂的總裝配 .35 6.2 主臂建?？傃b配 .36 結(jié)論 .41 致謝 .42 參考文獻(xiàn) .43 附錄 A.44 附錄 B.56 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 1 緒論 1.1 起重機(jī)械的工作特點(diǎn)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用 起重機(jī)械式用來(lái)對(duì)物料進(jìn)行起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝作業(yè)的機(jī)械。它可以完成靠人力無(wú)法完 成的物料搬運(yùn)動(dòng)作，以減輕人們的體力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率，在工廠、車站、礦山、港口、建 筑工地、倉(cāng)庫(kù)、水電站等多個(gè)領(lǐng)域的部門(mén)中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，特別 式現(xiàn)代化、專業(yè)化的生產(chǎn)需求，各種專門(mén)用途的起重機(jī)相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門(mén)中，不僅 式生產(chǎn)過(guò)程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)生產(chǎn)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備它的發(fā) 展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著積極的促進(jìn)作用。 起重機(jī)式一種循環(huán)的，間歇運(yùn)動(dòng)的，短程搬運(yùn)物料的機(jī)械，一個(gè)工作循環(huán)，一般包括上料， 運(yùn)送，卸料及回到原位的過(guò)程，即取物裝置從取物地點(diǎn)，由起升機(jī)構(gòu)吧物料提起，由運(yùn)行回轉(zhuǎn) 或變幅機(jī)構(gòu)把物料移位，然后物料在指定的地點(diǎn)下放，接著進(jìn)行相反的動(dòng)作，使取物裝置回到 原位，以便進(jìn)行下一步的工作循環(huán)，在兩個(gè)工作循環(huán)之間一般由短暫的停歇。起重機(jī)工作時(shí)， 各機(jī)構(gòu)經(jīng)常是處于啟動(dòng)，制動(dòng)，正向，反向，等相互交替的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中。 在高層建筑，冶金，化工，電站等大型項(xiàng)目的建設(shè)中，需要吊裝和搬運(yùn)的工程量日益增多， 其中不少組合件的吊裝和搬運(yùn)重量達(dá)到幾百噸。因此必須選用一些大型的起重機(jī)進(jìn)行諸如鍋爐 及廠房設(shè)備的吊裝工作。通常采用的大型起重機(jī)有龍門(mén)起重機(jī)，門(mén)座式起重機(jī)，塔式起重機(jī)， 履帶起重機(jī)，輪式起重機(jī)以及廠房?jī)?nèi)裝置的橋式起重機(jī)等。 在公路，橋梁，水利電力等建設(shè)施工中，起重機(jī)的使用范圍更式極為廣泛，無(wú)論式裝載設(shè)備 器材，吊裝廠房構(gòu)件，安裝電站設(shè)備，調(diào)運(yùn)澆筑混凝土，模板，開(kāi)挖廢渣及其它建筑材料等均 需使用起重機(jī)械，尤其式水電工程施工，不但工程規(guī)模浩大，而且地理?xiàng)l件特殊，施工季節(jié)性 強(qiáng)，工程本身又很復(fù)雜，而且吊裝搬運(yùn)的設(shè)備，建筑材料量大品種多。除了上面介紹的起重機(jī) 外，在水電工程中還采用一些其它的大型設(shè)備，如纜索起重機(jī)，浮式起重機(jī)等，在電站廠房及 建筑物上安裝各種類型的起重機(jī)，供檢修機(jī)組，啟閉閘門(mén)，及起吊攔污欄之用，這些起重機(jī)由 大型龍門(mén)起重機(jī)，固定卷?yè)P(yáng)起重機(jī)以及弧形閘門(mén)起重機(jī)等。這些專門(mén)用途的起重機(jī)一般噸位較 大，如用起吊閘門(mén)的龍門(mén)起重機(jī)，和固定卷?yè)P(yáng)起重機(jī)，起到了工程起重機(jī)的作用，起重機(jī)在未 來(lái)的國(guó)家建設(shè)當(dāng)中，還將起到更大的作用。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 1.2 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢(shì) 1.2.1 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)的發(fā)展概況 中國(guó)的汽車式起重機(jī)誕生于上世紀(jì)的 10年代，經(jīng)過(guò)了近 30年的發(fā)展，期間有過(guò) 3次主要 的技術(shù)改進(jìn)，分別為 70年代引進(jìn)蘇聯(lián)的技術(shù)， 80年代引進(jìn)日本的技術(shù)， 90年代引進(jìn)德國(guó)的技 術(shù)。但是總體來(lái)說(shuō)，中國(guó)的汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)始終走著自主創(chuàng)新的道路，有著自己清晰的發(fā)展 脈絡(luò)，尤其是進(jìn)幾年，中國(guó)的汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，雖然與國(guó)外相比還有一定 的差距，但是這個(gè)差距正在逐漸的縮小。而且我國(guó)目前在中小噸位的汽車式起重機(jī)的性能已經(jīng) 完好，能夠滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的要求。在不久的將來(lái)，我國(guó)的汽車式起重機(jī)行業(yè)一定會(huì)發(fā)展成為一 個(gè)發(fā)展穩(wěn)定，市場(chǎng)化程度高的成熟產(chǎn)業(yè)。 許多專家認(rèn)為，高速發(fā)展的市場(chǎng)，是中國(guó)汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)各個(gè)廠商有利的技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ) 和環(huán)境。近幾年，中國(guó)汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)除了一家較小的公司與日本起重機(jī)品牌廠家合資以外， 其余廠家一直在追趕國(guó)外先進(jìn)水平的進(jìn)程中，一直堅(jiān)持自主的技術(shù)創(chuàng)新道路，基本上沒(méi)有整體 引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的做法，也使的中國(guó)汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)在達(dá)到和接近國(guó)際先進(jìn)水平的同時(shí)，在產(chǎn) 品技術(shù)上有明顯的中國(guó)特質(zhì)。 中國(guó)汽車式起重機(jī)已經(jīng)大量使用 PLC可編程集成控制技術(shù)，帶有總線接口的液壓閥塊，液 壓馬達(dá)，油泵等控制和執(zhí)行元件已較為成熟，液壓和電器已實(shí)現(xiàn)了緊密的結(jié)合?？赏ㄟ^(guò)軟件實(shí) 現(xiàn)控制性能的調(diào)整，大幅度簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，減少液壓元件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具備了實(shí)現(xiàn)故 障自動(dòng)診斷，遠(yuǎn)程控制的能力。 當(dāng)前我國(guó)新一代汽車起重機(jī)產(chǎn)品，起重作業(yè)的操作方式，大面積應(yīng)用先導(dǎo)比例控制，具有 良好的微調(diào)性能和精控性能，操作力小，不易疲勞。通過(guò)先導(dǎo)比例手柄實(shí)現(xiàn)比例輸送多種負(fù)荷 的無(wú)級(jí)調(diào)速，有效防止起重作業(yè)時(shí)的二次下滑現(xiàn)象，極大的提高了起重作業(yè)的安全性、可靠性 和作業(yè)效率。 部分大型汽車式起重機(jī)還在伸縮臂上使用了單缸插銷的伸縮技術(shù)，通過(guò)液壓銷作用，以單個(gè) 液壓油缸可完成多節(jié)伸臂的運(yùn)動(dòng)，并達(dá)到各種工況的程度控制和自動(dòng)伸縮，改變了以往能不油 缸加內(nèi)部繩排的作業(yè)方式，使起重機(jī)相對(duì)更輕，拓展了起重機(jī)向更高工作高度發(fā)展的空間。 在走向國(guó)際市場(chǎng)的過(guò)程中，我國(guó)汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)近幾年品質(zhì)水平的快速提高，也得到了國(guó) 際擁護(hù)的高度肯定，由于產(chǎn)品使用規(guī)范，用戶的專業(yè)素質(zhì)較高，出口產(chǎn)品的質(zhì)量反饋比在過(guò)內(nèi) 有了明顯的減少，產(chǎn)品反映較好。這都為中國(guó)汽車式起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)的汽車式起重機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)要想在本領(lǐng)域生存與發(fā)展，需要做的事情還很多，由于市 場(chǎng)需求的增大，也要求生產(chǎn)企業(yè)不斷創(chuàng)新，在保證起重機(jī)性能的基礎(chǔ)上還要不斷開(kāi)發(fā)出更大噸 位的新產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)的需求。只有這樣才能從市場(chǎng)中獲得養(yǎng)分和活力使自己生存，在生存中 發(fā)展，在發(fā)展中壯大。 主要的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該有以下幾點(diǎn)： （ 1） 擴(kuò)大產(chǎn)品的品種 。 在企業(yè)內(nèi)部應(yīng)建立完善的產(chǎn)品研究和開(kāi)發(fā)體系，使產(chǎn)品系列化，品種齊全，要形成大中小 完整系列，增多產(chǎn)品數(shù)量，使生產(chǎn)規(guī)模不斷的擴(kuò)展。 （ 2） 增大起重力矩 。 目前我國(guó)生產(chǎn)的汽車式起重機(jī)大多是 50噸以下的中小噸位的起重機(jī)，大噸位生產(chǎn)的很少， 而， 隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)機(jī)動(dòng)靈活的大型起重機(jī)械的需求越來(lái)越大，這都是汽車式起重機(jī)發(fā)展的養(yǎng) 分， 所以增大其中力矩迫在眉睫。 （ 3） 增加起重機(jī)功能 。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用戶對(duì)汽車式起重機(jī)的使用上的要求越來(lái)越多，希望能夠一機(jī) 多用，已經(jīng)不僅僅是在搬運(yùn)重物時(shí)使用，而是滿足在不同環(huán)境和工種的使用，這些都為未來(lái)起 重機(jī)的發(fā)展找清了方向。 （ 4） 全力打造自己的品牌。 目前中國(guó)的汽車起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，缺少自己的專業(yè)研究人員和開(kāi)發(fā)隊(duì)伍，而是去模仿別人 生 產(chǎn)的成品，沒(méi)有發(fā)展方向和競(jìng)爭(zhēng)力。未來(lái)經(jīng)濟(jì)的全球化以及由此引發(fā)的一系列問(wèn)題，使得競(jìng)爭(zhēng) 手段從傳統(tǒng)的產(chǎn)品，價(jià)格等層次轉(zhuǎn)嫁到品牌的競(jìng)爭(zhēng)上來(lái)。所以各大汽車式生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該 努力打 造自己的品牌，從而使自己發(fā)展壯大。 （ 5） 開(kāi)創(chuàng)自我空間占領(lǐng)市場(chǎng)。 我國(guó)的各大汽車式起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)要不斷創(chuàng)新，大膽進(jìn)行運(yùn)行急智的改革，面向市場(chǎng)，結(jié) 構(gòu) 優(yōu)化，人員重組，引進(jìn)設(shè)備，進(jìn)行刻苦的技術(shù)研發(fā)，在不斷完善自我的前提下，占領(lǐng)市場(chǎng)。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 1.3 國(guó)外汽車起重機(jī)發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì) 1.3.1 國(guó)外汽車起重機(jī)發(fā)展概況 目前世界上約有百余家企業(yè)生產(chǎn)汽車起重機(jī)，但著名的也就右十余家，如美國(guó)的格魯夫、 德國(guó)的利勃海爾、徳馬克、日本加藤、多田野等。生產(chǎn)的汽車起重機(jī)品種有數(shù)百種， 90年代以 來(lái)，生產(chǎn)，銷售各種噸位的起重機(jī)萬(wàn)余臺(tái)。 汽車起重機(jī)的市場(chǎng)主要集中在東亞、北美和歐洲。東亞約占銷售量的 40%，北美和歐洲 各約占 20%。國(guó)外汽車起重機(jī)發(fā)展的主要特點(diǎn)可以歸納為：多品種生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高和一機(jī)多 用。 就分布于三大市場(chǎng)的產(chǎn)品而言，以德國(guó)為主的歐洲市場(chǎng)，其產(chǎn)品主要特點(diǎn)為： （ 1） 全地面起重機(jī)占主導(dǎo)地位，約占市場(chǎng)份額的 80%。 （ 2） 大噸位產(chǎn)品為主，利勃海爾公司占銷售額的 70% 80%式 100噸以上的產(chǎn)品。 （ 3） 技術(shù)先進(jìn)，及時(shí)采用世界最新的技術(shù)成果。 （ 4） 專用配套件多，這以為歐洲發(fā)展汽車起重機(jī)的得天獨(dú)厚的條件。 以日本為主的東亞市場(chǎng)和以美國(guó)為主的北美市場(chǎng)，其產(chǎn)品主要特點(diǎn)有： （ 1） 越野汽車起重機(jī)占主導(dǎo)地位，約占 70% 80%，其次為輪式起重機(jī)，全地面起重機(jī) 所占比例較小。 （ 2） 多系列生產(chǎn)，中大噸位居多。 （ 3） 注重適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。在保證產(chǎn)品性能和功能的前提下，大量采用通用配套件， 而不強(qiáng)調(diào)追趕新技術(shù)，故產(chǎn)品可靠性較好。 目前，世界汽車起重機(jī)的生產(chǎn)，從技術(shù)上講，德國(guó)利勃海爾公司略占優(yōu)勢(shì)，但從企業(yè)規(guī)模 上講，美國(guó)格魯公司居世界首位。而生產(chǎn)量則是日本的多田野和藤加最多。市場(chǎng)總的趨勢(shì)式供 大于求，面對(duì)激烈競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)外各大公司除了紛紛增加投資、擴(kuò)大生產(chǎn)、提高自身的競(jìng)爭(zhēng)能力外， 還通過(guò)聯(lián)合或兼并來(lái)提高在國(guó)際市場(chǎng)的份額。如 1984年，美國(guó)格魯夫公司收購(gòu)了英國(guó)老牌企業(yè) 科爾斯公司。 1987年，德國(guó)克虜伯公司收購(gòu)了格的瓦爾德公司，稱為當(dāng)時(shí)德國(guó)最大的起重機(jī)公 司，但該公司 1995年又被美國(guó)格魯夫公司收購(gòu)。 1990年，日本多田野兼并了德國(guó)法恩公司等。 在起重機(jī)行業(yè)內(nèi)，國(guó)外的大型汽車起重機(jī)的發(fā)展比我國(guó)迅速，在技術(shù)和運(yùn)用上已相當(dāng)成熟， 目前國(guó)際市場(chǎng)對(duì)汽車起重機(jī)的需求在不斷增加，從而使國(guó)外各大汽車式起重機(jī)制企業(yè)在生產(chǎn)中 更多的應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)，機(jī)械自動(dòng)化和自動(dòng)化設(shè)備，這對(duì)起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展造成了很大的影響。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 目前國(guó)外的起重機(jī)企業(yè)主要是生產(chǎn)大噸位的起重機(jī)，而且有完善的設(shè)計(jì)體系，和一批先進(jìn)的研 發(fā)人員，不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和完善。國(guó)外的制造企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到規(guī)?；纳a(chǎn)，技術(shù)含量比較 高，而且液壓技術(shù)和電子技術(shù)在汽車起重機(jī)的設(shè)計(jì)中也已廣泛的應(yīng)用，很多企業(yè)的品牌在用戶 的心中已經(jīng)打上了堅(jiān)實(shí)的烙印，這也使的國(guó)外起重機(jī)的繼續(xù)發(fā)展占有了更大的優(yōu)勢(shì)。 1.3.2 國(guó)外汽車起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì) （ 1） 設(shè)計(jì)、制造的計(jì)算機(jī)化、自動(dòng)化 近年來(lái)，隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用， 許多國(guó)外起重機(jī)制造商從應(yīng)用起重機(jī)輔助設(shè)計(jì)系 統(tǒng)（ CAD） ，提高到應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行起重機(jī)的模塊設(shè)計(jì)。起重機(jī)采用模塊單元化設(shè)計(jì)，不僅是一種 設(shè)計(jì)方法的改革，而且將影響整個(gè)起重機(jī)行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理水平，老產(chǎn)品的更新?lián)Q代， 新產(chǎn)品的研制速度都將大大加快。對(duì)起重機(jī)的改進(jìn)，只需更改幾個(gè)模塊；設(shè)計(jì)新的起重機(jī)只需 新的不同模塊進(jìn)行組合，提高了通用化程度，可使單件小批量的產(chǎn)品，改成相對(duì)批量的模塊生 產(chǎn)，能使較少的模塊形式，組合成不同規(guī)格的起重機(jī)，滿足市場(chǎng)的需求，增強(qiáng)了競(jìng)爭(zhēng)力。 （ 2） 起重機(jī)控制元件的革新與應(yīng)用 起重機(jī)的定位精度是對(duì)起重機(jī)的重要要求，多數(shù)采用轉(zhuǎn)角碼盤(pán)，齒輪鏈，激光頭與鋼板 孔帶來(lái)保證，定位精度通常為 3 ，高于 1mm的精度需另加定位系統(tǒng)。在起重機(jī)起升速度和制 動(dòng)器方面的改進(jìn)，則使用低速運(yùn)行的起重機(jī)吊鉤精確定位，起重機(jī)的剎車系統(tǒng)也應(yīng)用微處理進(jìn) 行控制和監(jiān)視工作。 遙控系統(tǒng)用于汽車式起重機(jī)及其他移動(dòng)式起重機(jī)械，這種系統(tǒng)包括在控制者身上的控制 器，和安裝在起重機(jī)上的接收器 ，控制器具有電磁輻射發(fā)生器，接收器與作用在起重機(jī)傳動(dòng)裝 置的操縱機(jī)械的轉(zhuǎn)換部分相連。遙控器的使用不僅節(jié)省人力，提高工作效率，而且使操作者的 工作條件有所改善。 起重機(jī)的距離檢測(cè)防撞裝置，采用無(wú)線電信號(hào)型的防撞裝置，防撞系統(tǒng)由三相系統(tǒng)組成， 用來(lái)監(jiān)控起重機(jī)前端行使距離，一般首先發(fā)出信號(hào)警示，接著將大車車速減小到 50%，最后切斷 電機(jī)電源，將大車制動(dòng)。 （ 3） 新材料、新工藝的應(yīng)用。 由于鋼鐵工業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，剛才質(zhì)量得以提高，在設(shè)計(jì)起重機(jī)主梁強(qiáng)度時(shí)，可使用 較高的許用應(yīng)力，而不需要較高的安全系數(shù)，以便減少起重機(jī)材料用量，從而降低設(shè)備的重量 和價(jià)格，起重機(jī)配套的零部件的制造也得益于新材料的不斷產(chǎn)生，使得起重機(jī)向更輕，更好的 方向發(fā)展。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 在機(jī)加工方面，大量采用少切削的精密鑄件，尤其是鋁合金鑄件見(jiàn)多，加工設(shè)備大量采用高 精度，高效的加工中心，數(shù)控自動(dòng)機(jī)床等，及保證了質(zhì)量，又提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了成本， 同時(shí)在機(jī)械線使用機(jī)械代替人工操作如焊接機(jī)械手和配用機(jī)械手等。 國(guó)外起重機(jī)的未來(lái)發(fā)展之路是走向?qū)I(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化，和系列化，只有這樣才能最快的制造和 裝配出品種多樣化的產(chǎn)品 1.4 solid works軟件的介紹 美國(guó) Solid Works公司是一家專門(mén)從事開(kāi)發(fā)三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的高科技公司，公司宗旨是 使每位設(shè)計(jì)工程師都能在自己的微機(jī)上使用功能強(qiáng)大的世界最新 CAD/CAE/CAM/PDM系統(tǒng)，公司 主導(dǎo)產(chǎn)品是世界領(lǐng)先水平的 Solid Works軟件。 90年代初，國(guó)際微機(jī)市場(chǎng)發(fā)生了根本性的變化，微機(jī)性能大幅提高，而價(jià)格一路下滑，微 機(jī)卓越的性能足以運(yùn)行三維 CAD軟件。為了開(kāi)發(fā)世界空白的基于微機(jī)平臺(tái)的三維 CAD系統(tǒng)， 1993年 PTC公司的技術(shù)副總裁與 CV公司的副總裁成立 SolidWorks公司，并于 1995年成功推 出了 SolidWorks軟件，引起世界相關(guān)領(lǐng)域的一片贊嘆。在 SolidWorks軟件的促動(dòng)下， 1998年 開(kāi)始，國(guó)內(nèi)、外也陸續(xù)推出了相關(guān)軟件；原來(lái)運(yùn)行在 UNIX操作系統(tǒng)的工作站 CAD軟件，也從 1999年開(kāi)始，將其程序移植到 Windows操作系統(tǒng)中。 由于 SolidWorks出色的技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為 CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華 爾街青睞的對(duì)象。終于在 1997年由法國(guó)達(dá)索公司以三億一千萬(wàn)的高額市值將 SolidWorks全資 并購(gòu)。公司原來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以原來(lái)一千三百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)， 創(chuàng)造了 CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。并購(gòu)后的 SolidWorks以原來(lái)的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作， 成為 CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。 功能描述 （ 1） 、 Top Down(自頂向下 )的設(shè)計(jì) （ 2） 、 Down Top (自下向上 )的設(shè)計(jì) （ 3） 、配置管理 （ 4） 易用性及對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)格式的支持 （ 5） 零部件鏡像 （ 6） .裝配特征 （ 7） 工程圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 （ 8） eDrawing （ 9） 鈑金設(shè)計(jì) （ 10） 3D草圖 （ 11） .曲面設(shè)計(jì) （ 12） 基于 INTERNET的協(xié)同工作 （ 13）動(dòng)畫(huà)功能 Animator 1.5 本課題內(nèi)容及重要意義 課題內(nèi)容： 學(xué)習(xí) solid works軟件，能熟練應(yīng)用軟件進(jìn)行建模，并進(jìn)行裝配。 通過(guò)計(jì)算確定基本參數(shù)，對(duì)各節(jié)臂的尺寸進(jìn)行確定，對(duì)臂的鉸點(diǎn)進(jìn)行確定。 主臂運(yùn)動(dòng)方案的確定，大臂采用形式，伸縮方式以及鋼絲繩繞線方式等。 在 solid works環(huán)境下進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立 50噸汽車起重機(jī)的基本臂的三維模型 課題重要意義： 近年來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)生活中對(duì)起重機(jī)的需求越來(lái)越大，所以起重機(jī)的 研發(fā)越來(lái)越緊迫，由于汽車式起重機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)靈活，從而方便快捷，所以進(jìn)幾年我國(guó)的汽 車式起重機(jī)發(fā)展很快。但是，與國(guó)外汽車式起重機(jī)相比，國(guó)外汽車式起重機(jī)技術(shù)得到 了飛速發(fā)展，為了降低整機(jī)成本，提高性能，整機(jī)質(zhì)量越來(lái)越小，在起重性能相同的 情況下，自重約比十年前降低了左右，由于車輛自重的減小，使車輛采用盡可 能少的軸數(shù)（尤其是大噸位起重機(jī)） ，這樣，大大簡(jiǎn)化了車輛的結(jié)構(gòu)，成本降低，同時(shí) 提高了起重機(jī)的作業(yè)能力及使用經(jīng)濟(jì)性，所以，同等噸位的銷售價(jià)較前十年有大幅下 降，對(duì)中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)造成了很大沖擊，因此，對(duì)我國(guó)的汽車式起重機(jī)的生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)是 一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。基本臂是起重機(jī)的最主要的部件，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到起重機(jī)的性 能，所以加大對(duì)汽車式起重機(jī)的基本臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究，努力創(chuàng)新和借鑒外國(guó)經(jīng) 驗(yàn)是當(dāng) 務(wù)之急。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 2 50噸汽車式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和工作級(jí)別 2.1 50噸汽車式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)表征起重機(jī)的作業(yè)能力，汽車式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)包括起重量、起 升高度、幅度、起重力矩等。這些參數(shù)表名起重機(jī)工作性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它是設(shè)計(jì)起重機(jī) 的技術(shù)依據(jù)，也是生產(chǎn)使用中選擇起重機(jī)技術(shù)性能的依據(jù)。 （ 1）起重量 起重機(jī)起吊重物的質(zhì)量稱為起重量，通常以 Q 表示，單位為 kg 或 t。起重機(jī)的起重參數(shù) 通常是以額定起重量表示的。所謂額定起重量是指起重機(jī)在各種工況下安全作業(yè)所容許的起吊 重物的最大質(zhì)量的值，它是隨著幅度的加大而減小的。帶有吊鉤的起重機(jī)的額定起重量不包括 吊鉤和滑輪組的自重。 汽車式起重機(jī)的額定起重量隨著吊臂的方位（側(cè)方、后方、前方三個(gè)基本作業(yè)方位）不同而 有所變化。汽車式起重機(jī)的額定起重量還分支腿全伸、不用支腿吊臂行駛 3種情況。起重機(jī)吊 重行使時(shí)，起重臂必須前置。起重機(jī)不用支腿作業(yè)和吊重行使時(shí)的額定起重量決定于輪胎、車 橋（或輪對(duì)轉(zhuǎn)向架）的承載能力。 如上所術(shù)，由于汽車式起重機(jī)的各種工況比較復(fù)雜，考慮的因素較多，額定起重量不只一 個(gè)時(shí)，通常稱額定起重量為最大起重量。此次設(shè)計(jì)的是 50噸汽車式起重機(jī)的主臂，所以取起重 量為 Q=50t。 （ 2）起升高度 起升高度是指從地面或軌道頂面至取物裝置最高起生位置的鉛垂距離（吊鉤取取鉤環(huán)中 心） ，單位為米。如果取物裝置能下落到地面或軌面以下，從地面或軌面至取物裝置最低下放位 置間的鉛垂距離稱為下放深度。此時(shí)總起升高度 H為軌面以上的起升高度 h2和 軌面以下的下 放深度 h3之和， H=h2+h3。 由于汽車式起重機(jī)的起升高度隨著臂架仰角和臂架長(zhǎng)度變化，在各種臂長(zhǎng)和不同臂架仰 角時(shí)可得相應(yīng)的起升高度曲線。汽車式起重機(jī)起升高度的選擇按作業(yè)要求而定。在確定起升高 度時(shí)，應(yīng)考慮配屬的吊具、路基和汽車高度保證起重機(jī)能將最大高度的物品裝入車內(nèi)。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 汽車式起重機(jī)的最大起升高度的確定是根據(jù)起重機(jī)作業(yè)要求和起重機(jī)總體設(shè)計(jì)的合理性 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 綜合考慮。參見(jiàn) 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 汽車式起重機(jī)技術(shù)參數(shù)表，如表 2.1所示， 50噸汽車式起 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 重機(jī)的基本臂的范圍為 11.09.0 （米） ，最長(zhǎng)主臂范圍為 3224 （米） ，及徐工生產(chǎn)的 50噸汽 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 車起重機(jī)的參考值，選擇起升高度為基本臂作業(yè) 9.854米，最長(zhǎng)主臂作業(yè) 32米。圖 2.1所示為 汽車 起重機(jī)起升高度圖。 表 2.1 汽車式起重機(jī)和輪胎式起重機(jī)技術(shù)參數(shù) 圖 2.1汽車起重機(jī)起升高度圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 （ 3）幅度 旋轉(zhuǎn)臂架式起重機(jī)處于水平位置時(shí)，回轉(zhuǎn)中心線與取物裝置中心線垂直之間的水平距離稱 為幅度（ R） 。幅度的最小值 Rmax和最大值 Rmin根據(jù)作業(yè)要求而定。在臂架變幅平面內(nèi)起重機(jī) 機(jī)體的最外邊至取物中心鉛垂線之間的距離稱為有效幅度，有效幅度可為正值或副值。 汽車式起重機(jī)有效幅度通常是指使用支腿工作，臂架位于側(cè)向最小幅度時(shí)，取物裝置中心鉛 垂線至該側(cè)兩支腿中心連線的水平距離，它表示汽車式起重機(jī)在最小幅度時(shí)工作的可能性。汽 車式起重機(jī)的幅度 R 如圖 2.1所示。參見(jiàn)表 2.1，此次汽車式起重機(jī)的幅度 R=3m。 （ 4）起重力矩 起重力矩是臂架類起重機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它等于額定起重量 Q和其相對(duì)應(yīng)的工作幅度 R的乘積，即 M=QR，起重力矩一般用 tm為單位。參見(jiàn)表 1， Q=50t， R=3m,此次設(shè)計(jì)的汽車 式起重機(jī)的起重力矩為 M=QR=503=150tm。同時(shí)參見(jiàn)表 1可知，基本臂起重力矩為 150 tm，最長(zhǎng)主臂的起重力矩為 85 tm。 2.2 50噸汽車起重機(jī)的工作級(jí)別 （ 1） 起重機(jī)利用等級(jí) 起重機(jī)在有效工作期間有一定總工作循環(huán)數(shù)，起重機(jī)作業(yè)的工作循環(huán)是從準(zhǔn)備其吊物品開(kāi) 始到下一次其吊物品為止的過(guò)程。工作循環(huán)次數(shù)表征起重機(jī)的利用程度，是起重機(jī)分級(jí)的基本 參數(shù)之一。確定適當(dāng)?shù)氖褂脡勖鼤r(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)，技術(shù)和環(huán)境等因素，同時(shí)還要考慮設(shè)備老化的 影響。 工作循環(huán)次數(shù)除了可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，還可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： （ 2.1）5360B3601()30Q= 3.7410YHT年 （ 天 ） 8（ 小 時(shí) ） （ 次 ）（ 秒 ） 式中 : Y起重機(jī)的使用壽命以年計(jì)算，與起重機(jī)的類型、用途、環(huán)境、技術(shù)、 經(jīng)濟(jì)因素有關(guān)。 由于本設(shè)計(jì)為 50噸，參見(jiàn) 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 不 同類型起重機(jī)使用壽命表，如表 2.3所示，可知 Y=13年。 B起重機(jī)一年中的工作天數(shù)，取 B=300天。 H起重機(jī)每天工作小時(shí)數(shù)，取 H=8小時(shí)。 T起重機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的時(shí)間，設(shè)定為 T=300秒。 根據(jù)以上計(jì)算所得出的數(shù)據(jù)， (次 ) 5Q=3.7410 參見(jiàn) 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 起重機(jī)利用等級(jí)表，如表 2.2所示，可以選擇起重機(jī)的利用等級(jí) 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 為 ，起重機(jī)的 使用情況為 ，經(jīng)常中等的使用。5U 表 2.2 起重機(jī)利用等級(jí) 利用等級(jí) 總的工作循環(huán)次 數(shù) N 起重機(jī)使用情況 利用等級(jí) 總的工作循環(huán)次 數(shù) N 起重機(jī)使用情況0 1.6 4105U5 10經(jīng)常中等的使用1U 3.2 61 不經(jīng)常繁忙使用2 6.3 4不經(jīng)常使用 72 53 1.25 51084 0繁忙的使用4 2.5經(jīng)常清閑的使用 94 51 表 2.3 幾種不同類型的起重機(jī)的使用等級(jí) 起重機(jī)類型 使用壽命 （年） 汽車起重機(jī)（通用汽車底盤(pán)） 10 小于 16 11 16 40 12 40 100 13 輪胎起重機(jī)和汽車起重 機(jī)（專用底盤(pán)） 大于 100 15 小于 10 10塔式起重機(jī) 起 重 量 （ t） 等于和大于 10 16 、1A230 、 、34525 橋式和門(mén)式起重機(jī) 工作 級(jí)別 、6720 履帶起重機(jī) 10 門(mén)座和鐵路起重機(jī) 25 (2) 起重機(jī)的載荷狀態(tài) 載荷狀態(tài)是起重機(jī)分級(jí)的另一個(gè)基本參數(shù)，它表明起重機(jī)的主要機(jī)構(gòu) 起升機(jī)構(gòu)受載的 輕重程度。載荷狀態(tài)與兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是實(shí)際起升載荷 ，與額定起升載荷 之比，令1QmaxQ 一個(gè)是實(shí)際起升載荷 的作用次數(shù) N1，與工作循環(huán)次數(shù) N之比。1Q 此次設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況及汽車式起重機(jī)實(shí)際的使用情況， ，可根據(jù)表 2.4選擇 =0.125，K 即很少吊起額定載荷，一般起吊輕載荷。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 表 2.4 起重機(jī)的載荷狀態(tài)及其名義載荷譜系數(shù) QK 載荷狀態(tài) 名義載荷譜系數(shù) 說(shuō)明 輕1Q0.125 很少起升額定載荷，一般起升輕微載荷 中20.25 有時(shí)起升額定載荷，一般起升中等載荷 重30.5 經(jīng)常起升額定載荷，一般起升重載荷 特重41.0 頻繁的起升額定載荷 (3) 起重機(jī)工作級(jí)別的確定 劃分起重機(jī)的工作級(jí)別，示為了對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了合理的基礎(chǔ)，它能使起 重機(jī)勝任它需要完成的工作任務(wù)，起重機(jī)的工作級(jí)別使根據(jù)起重機(jī)的利用等級(jí)和起重機(jī)的載荷 狀態(tài)而確定，根據(jù) 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 中，起重機(jī)工作級(jí)別的劃分，如表 2.5所示，可以確定， 此汽車式起重機(jī)的工作級(jí)別為 A4。 表 2.5 起重機(jī)工作級(jí)別的劃分 利用等級(jí)載荷狀態(tài) 名義載荷譜系數(shù) QK0U1234U5678U9 輕1Q0.125 AAA 中20.25 12345678 重30.5 特重4Q1.0 2A345A678A 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 3 50噸汽車起重機(jī)主臂尺寸的確定 主臂尺寸的的確定包含以下的的內(nèi)容：一、 吊臂根部鉸點(diǎn)位置的確定，二、吊臂各節(jié)尺寸的確 定，三、變幅液壓缸鉸點(diǎn)的確定，四、截面的選擇及截面尺寸的確定。由于此次設(shè)計(jì)的 50噸汽 車式起重機(jī)的起升高度為 32米，參見(jiàn)表 3.1，選擇吊臂的節(jié)數(shù)為 5。 表 3.1 起重機(jī)吊臂節(jié)數(shù) 最大起升高度 H(m) 10 15 16 19 20 29 30 40 吊臂節(jié)數(shù) K 3 2 3 3 4 4 5 3.1 吊臂跟部鉸點(diǎn)位置的確定 吊臂根部鉸點(diǎn)的位置與吊臂長(zhǎng)度，起升高度和幅度有關(guān)。設(shè)吊臂的工作長(zhǎng)度為 lw。即： （ 3.1）01()()sin(9.8541.)20.8cosi6wHbhel m 從而得出 =10.8m。0 式中： H基本臂的起升高度， H=9.854m。 b吊頭距滑輪組的最短距離， b=1.5m。 、 根部鉸點(diǎn)和頭部滑輪軸心離吊臂基本截面軸心的距離，并帶有正負(fù)號(hào)，在0e1 中心線以下者為正，以上為負(fù)。由于 此項(xiàng)數(shù)值較小，所以在計(jì)算01()cose 時(shí)可以不計(jì)。 h根部鉸點(diǎn)離地距離，參見(jiàn)徐州重型的 h值，取 h=2.4m。 吊臂仰角，其值小于最大仰角 =80，即 =0.7amax。即 =56。max 吊臂根部離鉸點(diǎn)的距離 e （ 3.2） 0min01cos()si0.8cos5631.7()elRm 得出吊臂根部離鉸點(diǎn)的距離 e=1.73m。所以取距離 e=1.73m。 吊臂根部鉸點(diǎn)離回轉(zhuǎn)平面的高度 為0h =2.4-0.16-1.4=0.84m21 式中： 為回轉(zhuǎn)支承裝置的高度， = 0.16m。2h 為起重機(jī)汽車底盤(pán)的高度， =1.4m。1 1h 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 將最大起升高度 H1帶入公式得出主吊臂最大長(zhǎng)度 。maxl （ 3.3）01max()()sin(321.5)437.cosi6Hbhel 式中： H1最長(zhǎng)主臂作業(yè)長(zhǎng)度， H1=32m。 a， 5， b， h 同上。 3.2 吊臂各節(jié)尺寸的確定 主吊臂的最長(zhǎng)長(zhǎng)度 是由基本臂結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和外伸長(zhǎng)度 所組成。maxl il 即 （ 3.4）00 max1234512345()()()()l lalal 式中 為各節(jié)伸縮臂的伸縮長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)當(dāng)中，伸縮長(zhǎng)度往往取同一數(shù)值，23l 即 。則外伸長(zhǎng)度 ， 為二，三，四，五節(jié)臂縮回后外漏部分l 23l2345 的長(zhǎng)度，在計(jì)算時(shí)取同一數(shù)值（ a=0.20米） 。 若假設(shè) 為臂頭滑輪中心離基本臂端面的距離，則基本臂結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度加上 即為基本臂的工0a 0a 作長(zhǎng)度。 = + = +l10la 而 = + + + =（ K-1）02345 將上式帶入式（ 3.4）可得 = -（ K-1） +（ K-1）maxl0al = +（ K-1） +（ K-1） = +（ K-1） （ 3.5）1l0l 即 37.5=10.8+（ 5-1） l 從中可以得出 =6.675（ m） 。l 式中： K-為吊臂的節(jié)數(shù)。 從而得出外伸長(zhǎng)度為 =6.855（ m） 。23lla 在第 i節(jié)臂退回后，除外露部分長(zhǎng)度 a外，在前節(jié)（ i-1）節(jié)臂中的長(zhǎng)度 加上伸出后仍在il 前節(jié)臂中的那部分搭接長(zhǎng)度 ，第 i節(jié)臂插在前節(jié)臂內(nèi)的長(zhǎng)度為（ + ） ，假設(shè)第 i節(jié)臂的結(jié)構(gòu)il il 長(zhǎng)度為 ，則0il = + +a = + （ 3.6）iliil 搭接長(zhǎng)度應(yīng)該短些，以減輕吊臂重量。但是，太短將搭接部分反力增大了，引起搭接部分 吊臂的蓋板或側(cè)板局部失穩(wěn)，同時(shí)，也是吊臂的間隙變形增大。因此，搭接部分要根據(jù)實(shí)際經(jīng) 驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)而定，一般為伸縮臂外伸長(zhǎng)度的 1/41/5。 各節(jié)伸縮臂插入前一節(jié)都留有一段距離 c，這是結(jié)構(gòu)上的需要，在此距離內(nèi)要設(shè)置伸縮油缸 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 的鉸支座和其它的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其大小視情況而定，在此次設(shè)計(jì)中選擇 c=0.55m。 因此前后兩節(jié)臂由這樣的關(guān)系， = +c-a （ 3.7）0il1 從式 3-6可知， = + +a0ili = + +a1ii1il 將上述兩式代入式（ 3.7） ，可得。 + +a= + +cil1ili 已知， = = ， = = ，從上式可知，后一節(jié)的搭接長(zhǎng)度，臂前一節(jié)的搭接長(zhǎng)度小一il1li1l 些，因?yàn)橐话闱闆r下結(jié)構(gòu)空間 c臂外露空間 a大一些，得出 = +（ c-a） il1 （ 3.8） 此次設(shè)計(jì)共有 5節(jié)臂，其最后一節(jié)的搭接長(zhǎng)度為 使其等于 1/5的外伸長(zhǎng)度，現(xiàn)在 和5l maxl 已經(jīng)得出，則根據(jù)式（ 3.7） ，吊臂的各節(jié)搭接長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度分別為，0l =0.22 =0.226.875=1.512（ m） =1.22=1.226.875=8.388（ m）5l 05l =0.22 +（ c-a） =1.862（ m） =1.22+（ c-a） =8.738（ m）4l 4l =0.22 +2（ c-a） =2.212（ m） =1.22+2（ c-a） =9.088（ m）3l 03l =0.22 +3（ c-a） =2.562（ m） =1.22+3（ c-a） =9.438（ m）2l 2l =0.22 +4（ c-a） =2.912（ m） =1.22+4（ c-a） =9.798（ m）1l 01l 各節(jié)臂長(zhǎng)度尺寸的驗(yàn)算 計(jì)算的基本臂工作長(zhǎng)度 必須滿足下面的式子，所計(jì)算的各節(jié)臂的長(zhǎng)度值才能滿足需要，0l = + （ K-1） 1.2 +（ K-1） c=1.2（ + ） +（ K-1） c （ 3.9）0l1ala 式中： =9.798+0.2（ 5-1） =10.598（ m）0l 1.2（ + ） +（ K-1） c=1.2（ 6.675+0.2） +（ 5-1） 0.55=10.45（ m）a 即式（ 3.9）成立，所計(jì)算各節(jié)臂的長(zhǎng)度滿足要求。 上述為所計(jì)算出的各節(jié)臂的長(zhǎng)度尺寸，參考徐州重型 50噸汽車起重機(jī)設(shè)計(jì)各節(jié)臂尺寸的確 定，最終確定長(zhǎng)度為 : =9.875（ m） 、 =9.455（ m） 、 =9.055（ m） 、 =8.780（ m） 、 01l02l03l 04l =8.360（ m） 。05l 3.3 變幅液壓缸鉸點(diǎn)的確定 變幅液壓缸的焦點(diǎn)如圖 3.1所示，變幅液壓缸根部鉸點(diǎn)（ ）的位置，一般使其落在回轉(zhuǎn)支1O 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 撐裝置的滾道上，從而改變了平臺(tái)的受力情況。采用雙作用液壓缸，其鉸點(diǎn)離回轉(zhuǎn)中心的距離 f取決于雙缸間的距離 B,可通過(guò)下式算得： （ 3.10） 22DBf 由于回轉(zhuǎn)支撐裝置 D和吊臂寬度 B都與起重能力有關(guān)，一般取 D=(2.1 2.4)B。則從式 3- 10得出， m20.9.0.9f 式中： D-起重機(jī)底盤(pán)直徑， D=2m。 從而可以得出鉸點(diǎn) 已經(jīng)確定。1O 鉸點(diǎn) 在求得 和 已經(jīng)確定即 =0.84m， e=1.73m，所以認(rèn)定鉸點(diǎn) 已經(jīng)確定。因?yàn)殂qO0he0hO 點(diǎn)離滾道面的距離式構(gòu)造所定，一般取 =0.18m。 在圖 3.1中可以看出，只有在基本臂上固定的鉸點(diǎn) 尚未確定。鉸點(diǎn) 的取得要滿足下22 述條件，在變幅缸縮回時(shí)， 吊臂位在行駛狀態(tài)，變幅液壓缸長(zhǎng)度為最短長(zhǎng)度；而當(dāng)全伸時(shí)吊臂 位在最大仰角狀態(tài)，液壓缸長(zhǎng)度達(dá)到最大長(zhǎng)度。連接吊臂鉸點(diǎn)（ ） ，變幅缸鉸點(diǎn)（ ）和（1 ） ，形成 或 。在 中 ，在 中，2O1212O121maxO2O .面角 是 與水平線的夾角，它可由下式求得：1圖 3.1主臂鉸點(diǎn)確定圖 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 （ 3.11）10()htgef 式中： =0.84m， =0.18m， =1.73m， =0.9m。0hf 從而可以得出： =