汽車起重機(jī)主臂的設(shè)計(jì)論文

1、101/108摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速進(jìn)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Abstract With the rapid development of economic constructio

2、n, Chinaincrease 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, furt

3、her 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

4、three-dimensional modeling. Keywords: 50-ton truck crane，the boom design，the three hinge points ，stretching，three-dimensional modeling目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc201942775 摘 要 PAGEREF _Toc201942775 h I HYPERLINK l _Toc201942776 ABSTRATE PAGEREF _Toc201942776 h II HYPERLINK l _Toc201942777 1緒論

5、 PAGEREF _Toc201942777 h 1 HYPERLINK l _Toc201942778 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 PAGEREF _Toc201942778 h 1 HYPERLINK l _Toc201942779 1.2國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)的進(jìn)展概況和進(jìn)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc201942779 h 2 HYPERLINK l _Toc201942780 1.2.1國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)的進(jìn)展概況 PAGEREF _Toc201942780 h 2 HYPERLINK l _Toc201942781 1.2.2國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)進(jìn)展趨勢(shì) PAGEREF _To

6、c201942781 h 3 HYPERLINK l _Toc201942782 1.3國(guó)外汽車起重機(jī)進(jìn)展概況及進(jìn)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc201942782 h 4 HYPERLINK l _Toc201942783 1.3.1國(guó)外汽車起重機(jī)進(jìn)展概況 PAGEREF _Toc201942783 h 4 HYPERLINK l _Toc201942784 1.3.2國(guó)外汽車起重機(jī)進(jìn)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc201942784 h 5 HYPERLINK l _Toc201942785 1.4solid works軟件的介紹 PAGEREF _Toc201942785 h 6 HYP

7、ERLINK l _Toc201942786 1.5本課題內(nèi)容及重要意義 PAGEREF _Toc201942786 h 7 HYPERLINK l _Toc201942787 250噸汽車式起重機(jī)的要緊技術(shù)參數(shù)和工作級(jí)不 PAGEREF _Toc201942787 h 8 HYPERLINK l _Toc201942788 2.150噸汽車式起重機(jī)的要緊技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc201942788 h 8 HYPERLINK l _Toc201942789 2.250噸汽車起重機(jī)的工作級(jí)不 PAGEREF _Toc201942789 h 10 HYPERLINK l _Toc2019

8、42790 350噸汽車起重機(jī)主臂尺寸的確定 PAGEREF _Toc201942790 h 13 HYPERLINK l _Toc201942791 3.1吊臂跟部鉸點(diǎn)位置的確定 PAGEREF _Toc201942791 h 13 HYPERLINK l _Toc201942792 3.2吊臂各節(jié)尺寸的確定 PAGEREF _Toc201942792 h 14 HYPERLINK l _Toc201942793 3.3變幅液壓缸鉸點(diǎn)的確定 PAGEREF _Toc201942793 h 15 HYPERLINK l _Toc201942794 3.4吊臂截面的選擇及截面尺寸確定 PAGER

9、EF _Toc201942794 h 17 HYPERLINK l _Toc201942795 4主臂伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc201942795 h 19 HYPERLINK l _Toc201942796 4.1臂架伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式 PAGEREF _Toc201942796 h 19 HYPERLINK l _Toc201942797 4.2臂架伸縮液壓缸的計(jì)算及選擇 PAGEREF _Toc201942797 h 20 HYPERLINK l _Toc201942798 4.2.1缸筒內(nèi)徑計(jì)算 PAGEREF _Toc201942798 h 20 HYPERLINK

10、 l _Toc201942799 4.2.2活塞桿直徑 PAGEREF _Toc201942799 h 21 HYPERLINK l _Toc201942800 4.2.3缸筒壁厚及外徑計(jì)算 PAGEREF _Toc201942800 h 23 HYPERLINK l _Toc201942801 5零部件的選擇 PAGEREF _Toc201942801 h 24 HYPERLINK l _Toc201942802 5.1鋼絲繩的計(jì)算和選擇 PAGEREF _Toc201942802 h 24 HYPERLINK l _Toc201942803 5.1.1鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式的選用 PAGEREF

11、_Toc201942803 h 24 HYPERLINK l _Toc201942804 5.1.2起升用鋼絲繩直徑的計(jì)算 PAGEREF _Toc201942804 h 24 HYPERLINK l _Toc201942805 5.1.3主臂伸縮用鋼絲繩的計(jì)算選用 PAGEREF _Toc201942805 h 25 HYPERLINK l _Toc201942806 5.2滑輪及滑輪組的選擇 PAGEREF _Toc201942806 h 25 HYPERLINK l _Toc201942807 5.2.1構(gòu)造和材料的選用 PAGEREF _Toc201942807 h 25 HYPERL

12、INK l _Toc201942808 5.2.2起升用滑輪尺寸的確定及選用 PAGEREF _Toc201942808 h 26 HYPERLINK l _Toc201942809 5.2.3滑輪組的選擇 PAGEREF _Toc201942809 h 27 HYPERLINK l _Toc201942810 6主臂的三維建模及裝配 PAGEREF _Toc201942810 h 28 HYPERLINK l _Toc201942811 6.1差不多臂的建模 PAGEREF _Toc201942811 h 29 HYPERLINK l _Toc201942812 6.1.1差不多臂臂箍的建模

13、 PAGEREF _Toc201942812 h 29 HYPERLINK l _Toc201942813 6.1.2理繩器的建模 PAGEREF _Toc201942813 h 32 HYPERLINK l _Toc201942814 6.1.3變幅缸支撐座建模 PAGEREF _Toc201942814 h 33 HYPERLINK l _Toc201942815 6.1.4差不多臂的總裝配 PAGEREF _Toc201942815 h 35 HYPERLINK l _Toc201942816 6.2主臂建?？傃b配 PAGEREF _Toc201942816 h 36 HYPERLINK

14、 l _Toc201942817 結(jié)論 PAGEREF _Toc201942817 h 41 HYPERLINK l _Toc201942818 致謝 PAGEREF _Toc201942818 h 42 HYPERLINK l _Toc201942819 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc201942819 h 43 HYPERLINK l _Toc201942820 附錄A PAGEREF _Toc201942820 h 44 HYPERLINK l _Toc201942821 附錄B PAGEREF _Toc201942821 h 56緒論起重機(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

15、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。它能夠完成靠人力無(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)域的部門中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，特不式現(xiàn)代化、專業(yè)化的生產(chǎn)需求，各種專門用途的起重機(jī)相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，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)備它的進(jìn)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

16、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，其中許多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。通常采納的大型起重機(jī)有龍門起重機(jī)，門座式起重機(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，不管式裝載

17、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件專門，施工季節(jié)性強(qiáng)，工程本身又專門復(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，在水電工程中還采納一些其它的大型設(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，及起吊攔污欄之用，這些起重機(jī)由大型龍門起重機(jī)，固定卷?yè)P(yáng)起重機(jī)以及弧形閘門起重機(jī)等。這些專門用途的起重機(jī)一般噸位較大，如用起吊閘門的龍門起重機(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)在以后的國(guó)家建設(shè)當(dāng)中，還

18、將起到更大的作用。國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)的進(jìn)展概況和進(jìn)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)的進(jìn)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，通過(guò)了近30年的進(jìn)展，期間有過(guò)3次要緊的技術(shù)改進(jìn)，分不為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)。然而總體來(lái)講，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，有著自己清晰的進(jìn)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)足的進(jìn)展，盡管與國(guó)外相比還有一定的差距，然而那個(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)的性能差不多完好，能夠滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的要求。在不久的今后，我國(guó)的汽車式起重機(jī)行業(yè)一定會(huì)進(jìn)展成為一個(gè)進(jìn)展穩(wěn)定，市場(chǎng)化程度高的成

19、熟產(chǎn)業(yè)。 許多專家認(rèn)為，高速進(jìn)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，差不多上沒(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)差不多大量使用PLC可編程集成操縱技術(shù)，帶有總線接口的液壓閥塊，液壓馬達(dá)，油泵等操縱和執(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。可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)操縱性能的調(diào)整，大幅度簡(jiǎn)化操縱系統(tǒng)，減少液壓元件，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具

20、備了實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)診斷，遠(yuǎn)程操縱的能力。 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)比例操縱，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)到各種工況的程度操縱和自動(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)向更高工作高度進(jìn)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

21、提高，也得到了國(guó)際擁護(hù)的高度確信，由于產(chǎn)品使用規(guī)范，用戶的專業(yè)素養(yǎng)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)的進(jìn)展打下了良好的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)汽車起重機(jī)進(jìn)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)域生存與進(jìn)展，需要做的情況還專門多，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)上還要不斷開發(fā)出更大噸位的新產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)的需求。只有如此才能從市場(chǎng)中獲得養(yǎng)分和活力使自己生存，在生存中進(jìn)展，在進(jìn)展中壯大。要緊的進(jìn)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)品研究和開發(fā)體系，使產(chǎn)品系列化，品種齊全，要形成大中小

22、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)的專門少，而，隨著社會(huì)的進(jìn)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，這差不多上汽車式起重機(jī)進(jìn)展的養(yǎng)分，因此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)的快速進(jìn)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，差不多不僅僅是在搬運(yùn)重物時(shí)使用，而是滿足在不同環(huán)境和工種的使用，這些都為以后起重機(jī)的進(jìn)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)研究人員和開發(fā)隊(duì)伍，而是去模仿不人生產(chǎn)的成品，沒(méi)有

23、進(jìn)展方向和競(jìng)爭(zhēng)力。以后經(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)。因此各大汽車式生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該 努力打造自己的品牌，從而使自己進(jìn)展壯大。（5） 開創(chuàng)自我空間占據(jù)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，占據(jù)市場(chǎng)。國(guó)外汽車起重機(jī)進(jìn)展概況及進(jìn)展趨勢(shì) 國(guó)外汽車起重機(jī)進(jìn)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)，但聞名的也就右十余家，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

24、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)要緊集中在東亞、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)進(jìn)展的要緊特點(diǎn)能夠歸納為：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)品要緊特點(diǎn)為：全地面起重機(jī)占主導(dǎo)地位，約占市場(chǎng)份額的80%。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。技術(shù)先進(jìn)，及時(shí)采納世界最新的技術(shù)成果。專用配套件多，這以為歐洲進(jìn)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)品要緊特點(diǎn)有：越野汽車起重機(jī)占主導(dǎo)地位，約占70%80%，其次為輪式起

25、重機(jī)，全地面起重機(jī)所占比例較小。多系列生產(chǎn)，中大噸位居多。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，大量采納通用配套件，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19

26、95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)的進(jìn)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)的進(jìn)展造成了專門大的阻礙。目前國(guó)外的起重機(jī)企業(yè)要緊是生產(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)在差不多達(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，專門多企業(yè)的品牌在用戶的心中差不多打上了堅(jiān)實(shí)的烙印，

27、這也使的國(guó)外起重機(jī)的接著進(jìn)展占有了更大的優(yōu)勢(shì)。國(guó)外汽車起重機(jī)進(jìn)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)采納模塊單元化設(shè)計(jì)，不僅是一種設(shè)計(jì)方法的改革，而且將阻礙整個(gè)起重機(jī)行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和治理水平，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。（

28、2） 起重機(jī)操縱元件的革新與應(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)采納轉(zhuǎn)角碼盤，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)行操縱和監(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)包括在操縱者身上的操縱器，和安裝在起重機(jī)上的接收器 ，操縱器具有電磁輻射發(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)約人力，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，采納無(wú)線電信號(hào)型的

29、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，更好的方向進(jìn)展。在機(jī)加工方面，大量采納少切削的周密鑄件，尤其是鋁合金鑄件見多，加工設(shè)備大量采納高精度，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

30、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)的以后進(jìn)展之路是走向?qū)I(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化，和系列化，只有如此才能最快的制造和裝配出品種多樣化的產(chǎn)品solid works軟件的介紹美國(guó)Solid Works公司是一家專門從事開發(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)生了全然性的變化，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。為了開發(fā)世界空白的基于微機(jī)平臺(tái)的三維CAD系統(tǒng)，1993年P(guān)TC公司

31、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)域的一片贊美。在SolidWorks軟件的促動(dòng)下，1998年開始，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)，制造了

32、CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。并購(gòu)后的SolidWorks以原來(lái)的品牌和治理技術(shù)隊(duì)伍接著獨(dú)立運(yùn)作，成為CAD行業(yè)一家高素養(yǎng)的專業(yè)化公司。功能描述（1）、TopDown(自頂向下)的設(shè)計(jì)（2）、DownTop(自下向上)的設(shè)計(jì)（3）、配置治理（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（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)畫功能Animator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)算確定差不多參數(shù)，對(duì)各節(jié)臂的尺寸進(jìn)行確定，對(duì)臂

33、的鉸點(diǎn)進(jìn)行確定。主臂運(yùn)動(dòng)方案的確定，大臂采納形式，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)的差不多臂的三維模型課題重要意義： 近年來(lái)，隨著社會(huì)的進(jìn)展，社會(huì)生活中對(duì)起重機(jī)的需求越來(lái)越大，因此起重機(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，因此進(jìn)幾年我國(guó)的汽車式起重機(jī)進(jìn)展專門快。然而，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)得到了飛速進(jìn)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，使車輛采納盡可能少的軸數(shù)（尤其是大噸位起重機(jī)），如此，大大簡(jiǎn)化了車輛

34、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，因此，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)造成了專門大沖擊，因此，對(duì)我國(guó)的汽車式起重機(jī)的生產(chǎn)者來(lái)講是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。差不多臂是起重機(jī)的最要緊的部件，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到起重機(jī)的性能，因此加大對(duì)汽車式起重機(jī)的差不多臂結(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。50噸汽車式起重機(jī)的要緊技術(shù)參數(shù)和工作級(jí)不50噸汽車式起重機(jī)的要緊技術(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)的要緊技術(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

35、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)差不多作業(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

36、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，因此取起重量為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。假如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。現(xiàn)在總起升高度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

37、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)。 汽車式起重機(jī)的最大起升高度的確定是依照起重機(jī)作業(yè)要求和起重機(jī)總體設(shè)計(jì)的合理性綜合考慮。參見起重機(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噸汽車式起重機(jī)的差不多臂的范圍為11.09.0（米），最長(zhǎng)主臂范圍為3224（米），及徐工生產(chǎn)的50噸汽車起重機(jī)的參考值，選擇起升高度為差不多臂作業(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（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（

38、R）。幅度的最小值Rmax和最大值Rmin依照作業(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)要緊技術(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。參見表1，Q=50t，R=3m,此次設(shè)計(jì)的汽車式起重機(jī)的起重

39、力矩為M=QR=503=150tm。同時(shí)參見表1可知，差不多臂起重力矩為150 tm，最長(zhǎng)主臂的起重力矩為85 tm。50噸汽車起重機(jī)的工作級(jí)不（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)是從預(yù)備其吊物品開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)的差不多參數(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)備老化的阻礙。 工作循環(huán)次數(shù)除了可依照經(jīng)驗(yàn)確定，還可依照下式進(jìn)行計(jì)算： （2.1）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，參見起

40、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)刻，設(shè)定為T=300秒。依照以上計(jì)算所得出的數(shù)據(jù)，(次) 參見起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)起重機(jī)利用等級(jí)表，如表2.2所示，能夠選擇起重機(jī)的利用等級(jí)為，起重機(jī)的 使用情況為 ，經(jīng)常中等的使用。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1.65經(jīng)常中等的使用3.21不經(jīng)常繁忙使用6.3不經(jīng)常使用21.254繁忙的使用2.5經(jīng)常清閑的使用4 表2.3 幾種不同類型的起重機(jī)的

41、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）10輪胎起重機(jī)和汽車起重機(jī)（專用底盤）起重量（t）小于16111640124010013大于10015塔式起重機(jī)小于1010等于和大于1016橋式和門式起重機(jī)工作級(jí)不、30、25、20履帶起重機(jī)10門座和鐵路起重機(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)差不多參數(shù)，它表明起重機(jī)的要緊機(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。此次設(shè)計(jì)依照實(shí)際情況及汽車式起重機(jī)實(shí)際的使用情況，可依照表2.4選擇=0.125，即專門少吊

42、起額定載荷，一般起吊輕載荷。表2.4 起重機(jī)的載荷狀態(tài)及其名義載荷譜系數(shù)載荷狀態(tài)名義載荷譜系數(shù)講明輕0.125專門少起升額定載荷，一般起升輕微載荷中0.25有時(shí)起升額定載荷，一般起升中等載荷重0.5經(jīng)常起升額定載荷，一般起升重載荷特重1.0頻繁的起升額定載荷(3) 起重機(jī)工作級(jí)不的確定劃分起重機(jī)的工作級(jí)不，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)不使依照起重機(jī)的利用等級(jí)和起重機(jī)的載荷狀態(tài)而確定，依照起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)中，起重機(jī)工作級(jí)不的劃分，如表2.5所示，能夠確定，此汽車式起重機(jī)的工作級(jí)不為A4。表2.5 起重機(jī)工作級(jí)不的劃分載荷狀態(tài)

43、名義載荷譜系數(shù)利用等級(jí)輕0.125中0.25重0.5特重1.050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)1015161920293040吊臂節(jié)數(shù)K3233445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）從而得出=10.8m。式中：H差不多臂的起升高度，H=9.854

44、mb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差不多截面軸心的距離，并帶有正負(fù)號(hào)，在中心線以下者為正，以上為負(fù)。由于此項(xiàng)數(shù)值較小，因此在計(jì)算時(shí)能夠不計(jì)。h根部鉸點(diǎn)離地距離，參見徐州重型的h值，取h=2.4吊臂仰角，其值小于最大仰角=80，即=0.7amax。即=56。吊臂根部離鉸點(diǎn)的距離e （3.2）得出吊臂根部離鉸點(diǎn)的距離e=1.73m。因此取距離e=1.73m吊臂根部鉸點(diǎn)離回轉(zhuǎn)平面的高度為=2.4-0.16-1.4=0.84m式中：為回轉(zhuǎn)支承裝置的高度，= 0.16m。 為起重機(jī)汽車底盤的高度，=1.4m。將最大起升高度H1帶入公式得出主吊臂最大長(zhǎng)度。 （3.3

45、）式中：H1最長(zhǎng)主臂作業(yè)長(zhǎng)度，H1=32mb，h同上。吊臂各節(jié)尺寸的確定 主吊臂的最長(zhǎng)長(zhǎng)度是由差不多臂結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和外伸長(zhǎng)度所組成。即 （3.4） 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，即。則外伸長(zhǎng)度， 為二，三，四，五節(jié)臂縮回后外漏部分的長(zhǎng)度，在計(jì)算時(shí)取同一數(shù)值（a=0.20米）。若假設(shè)為臂頭滑輪中心離差不多臂端面的距離，則差不多臂結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度加上即為差不多臂的工作長(zhǎng)度。 =+=+而=+=（K-1）將上式帶入式（3.4）可得=-（K-1）+（K-1） =+（K-1）+（K-1）=+（K-1） （3.5）即 37.5=10.8+（5-1）從中能夠得出=6.675（m）。式中：

46、K-為吊臂的節(jié)數(shù)。 從而得出外伸長(zhǎng)度為=6.855（m）。 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)長(zhǎng)度為，則=+a =+ （3.6） 搭接長(zhǎng)度應(yīng)該短些，以減輕吊臂重量。然而，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，搭接部分要依照實(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

47、次設(shè)計(jì)中選擇c=0.55 因此前后兩節(jié)臂由如此的關(guān)系，=+c-a （3.7）從式3-6可知，=+a =+a 將上述兩式代入式（3.7），可得。+a=+c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） （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)在和差不多得出，則依照式（3.7），吊臂的各節(jié)搭接長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度分不為，=0.22=0.226.875=1.512（m） =1.22=1.226.875=8.388（m）=0.22+（c-a）=1.862（m） =1.22+（c-

48、a）=8.738（m）=0.22+2（c-a）=2.212（m） =1.22+2（c-a）=9.088（m）=0.22+3（c-a）=2.562（m） =1.22+3（c-a）=9.438（m）=0.22+4（c-a）=2.912（m） =1.22+4（c-a）=9.798（m）各節(jié)臂長(zhǎng)度尺寸的驗(yàn)算 計(jì)算的差不多臂工作長(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， =+（K-1）1.2+（K-1）c=1.2（+）+（K-1）c （3.9）式中： =9.798+0.2（5-1）=10.598（m） 1.2（+）+（K-1）c=1.2（6.675+0.2）+（5-1）0.55=10.

49、45（m） 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）、 =8.360（m）。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)支撐裝置的滾道上，從而改變了平臺(tái)的受力情況。采納雙作用液壓缸，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）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=(2.12.4)B。則從式3-10得出

50、， m式中：D-起重機(jī)底盤直徑，D=2m。從而能夠得出鉸點(diǎn)差不多確定。圖3.1主臂鉸點(diǎn)確定圖圖3.1主臂鉸點(diǎn)確定圖鉸點(diǎn)在求得和差不多確定即=0.84m，e=1.73m，因此認(rèn)定鉸點(diǎn)差不多確定。因?yàn)殂q點(diǎn)離滾道面的距離式構(gòu)造所定，一般取=0.18m。在圖3.1中能夠看出，只有在差不多臂上固定的鉸點(diǎn)尚未確定。鉸點(diǎn)的取得要滿足下述條件，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（），形成或。在中，在中，.面角是與水平線的夾角，它可由下式求得： （3.11） 式中：=0.84m，=0.18m，=

51、1.73m，=0.9m。從而能夠得出：=14.087。 在和確定后，用三角公式求得的位置，在中，其邊角關(guān)系為： 在中， 已知，=（1.61.7），并帶入上述2式并消去、，可得的二次方程式， （3.12）式中：=2.71m，=80，=14.087。 的值是依照實(shí)際的情況而定，在設(shè)計(jì)中，大體是所設(shè)計(jì)的鉸點(diǎn)應(yīng)位于差不多臂工作長(zhǎng)度的中點(diǎn)處，由利于起重機(jī)的受力分布，使支點(diǎn)能夠達(dá)到最大的作用效果。將上述值帶入式(3.12)得出：=0時(shí)，=7.23或1.01， =50時(shí)，=4.24或1.73， =40時(shí)，=5.59或1.32， 在=40時(shí)，比較接近中點(diǎn)值，因此鉸點(diǎn)位置確定為：=40時(shí)，=5.59或1.32，

52、在=5.59時(shí)，根部鉸點(diǎn)的位置落在前方軌道上，=1.32時(shí)，根部鉸點(diǎn)落在后方軌道上。 依照上述計(jì)算，汽車起重機(jī)鉸點(diǎn)的位置差不多確定。吊臂截面的選擇及截面尺寸確定伸縮吊臂的截面形狀由專門多種，要緊包括：矩形、正梯形、倒梯形、六邊形、槽形、角鋼組合式等。其在總體設(shè)計(jì)中，高度比一般在1.31.8范圍內(nèi)，側(cè)板一般選用薄鋼板，厚度在3.210范圍內(nèi)，側(cè)板薄一些對(duì)減輕吊臂重量極為有效，但必須考慮其局部失穩(wěn)的問(wèn)題，有的在鋼板上格一段距離扎一條橫向筋，或者在側(cè)板受壓區(qū)設(shè)置縱向筋，以增加其抗屈曲能力。有的為了減輕重量也可在側(cè)板上開大孔，并卷邊加強(qiáng)。下地板一般做的臂上底板后些，一方面能夠使截面中性軸下移，從而減少

53、下底板上的壓縮應(yīng)力，一方面滿足下底板局部應(yīng)力的需要，為了減輕自重，吊臂應(yīng)盡量做成等強(qiáng)度式梁。整個(gè)箱形吊臂也可做成頭稍細(xì)，根稍粗的棱錐體狀，但大多采納貼加強(qiáng)板的方法來(lái)改變截面的面積特性，在局部高應(yīng)力處采納局部加強(qiáng)板局部加強(qiáng)。矩形的箱形截面的最危險(xiǎn)處為四角焊縫處，該處應(yīng)力最大，也是最容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的地點(diǎn)，為了改善應(yīng)力狀況最號(hào)選用其它形式。梯形截面的橫向抗彎剛度和抗扭剛度比矩形好，正梯形側(cè)板的上半部拉應(yīng)力較大，提高了側(cè)板的穩(wěn)定系數(shù)：倒梯形的下底板載，能夠幸免下地板的局部失穩(wěn)。吊臂下截面做成圓形或其它折線狀（即槽形和六邊形），差不多上為了提高下底板的抗局部失穩(wěn)的能力，和減小側(cè)板的計(jì)算寬度，如此一來(lái)能

54、夠采納更薄的鋼板，而充分利用鋼板的強(qiáng)度，特不在采納高強(qiáng)度鋼材時(shí)。因?yàn)楦邚?qiáng)度鋼板的抗局部失穩(wěn)的能力并不比一般鋼板的能力號(hào)，因此，改變局部失穩(wěn)在此顯得更為重要。角鋼組合式截面正像桁架臂炫桿那樣，將材料集中在四各受力最大的角上，同時(shí)將焊縫移至中部，大大改善了應(yīng)力集中現(xiàn)象，該截面工藝復(fù)雜，制造成本高。在通過(guò)研究計(jì)算結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)表明，吊臂截面上半部分采納矩形，下半部分采納外凸折板形（即槽形）最好。以相同起重能力為條件，以矩形截面為比較標(biāo)準(zhǔn)，將其它截面的截面面積的下降百分比數(shù)（即耗鋼量）列于表3.6中表3.6 各種截面形狀的比較表正梯形倒梯形六邊形角鋼組合式槽形20%5%25%24%35%圖3.3 各節(jié)

55、臂截面尺寸的確定通過(guò)上述所述，選擇所設(shè)計(jì)的截面形狀為槽形。槽形截面幸免了滑塊支撐在蓋板上或側(cè)板正下方時(shí)，將產(chǎn)生附加局部彎曲或局部壓縮，對(duì)板的穩(wěn)定不利。同時(shí)在槽形截面中，滑塊的布置能使伸縮臂在滑塊上自動(dòng)對(duì)中，減少了回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)的側(cè)向間隙饒度，這能夠大大改善吊臂的受力情況。參見徐工50噸汽車起重機(jī)主臂設(shè)計(jì)尺寸，確定差不多臂尺寸為780圖3.3 各節(jié)臂截面尺寸的確定主臂伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算臂架伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式主臂的伸縮機(jī)構(gòu)專門多，能夠從兩種角度進(jìn)行分類，即按驅(qū)動(dòng)形式的不同，以及各節(jié)臂間的伸縮次序關(guān)系不同進(jìn)行分類。按驅(qū)動(dòng)形式的不同，可分為液壓、液壓機(jī)械和人力三種。采納液壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，執(zhí)行元件選用液壓油缸

56、，利用缸體和活塞桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)，推動(dòng)下節(jié)臂的伸縮，在設(shè)計(jì)三節(jié)臂伸縮機(jī)構(gòu)時(shí)，為了減輕重量，還能夠利用吊臂之間的伸縮比例，采納鋼絲繩和滑輪組實(shí)現(xiàn)第三節(jié)臂的伸縮，以實(shí)現(xiàn)第三節(jié)臂的伸縮，這就形成了液壓機(jī)械驅(qū)動(dòng)。在某些情況下能夠取消伸縮機(jī)構(gòu)，代之采納人力驅(qū)動(dòng)，或采納推桿和繩索的器件，而輔之以人工安裝插銷等方法伸縮吊臂，這就形成了人力驅(qū)動(dòng)。這幾種方法往往在小于等于三節(jié)臂的情況下使用。 關(guān)于擁有三節(jié)或三節(jié)以上的吊臂來(lái)講，各節(jié)臂的伸縮方式能夠由不同的選擇，然而，大致能夠分為三類。（1）順序伸縮：指吊臂在伸縮過(guò)程中，各節(jié)伸縮臂必須按一定先后順序，完成伸縮動(dòng)作。（2）同步伸縮：指吊臂在伸縮過(guò)程中，各節(jié)伸縮臂同時(shí)

57、以相同的形成比例進(jìn)行伸縮。（3）獨(dú)立伸縮：指吊臂在伸縮過(guò)程中，各節(jié)臂均能獨(dú)立進(jìn)行伸縮。顯然，獨(dú)立伸縮機(jī)構(gòu)，同樣也能夠完成順序伸縮或同步伸縮的動(dòng)作。在現(xiàn)實(shí)中，三節(jié)伸縮臂或三節(jié)以上的伸縮機(jī)構(gòu)，往往式上述幾種伸縮機(jī)構(gòu)的中和，而專門少單獨(dú)采納某一種伸縮機(jī)構(gòu)。在三節(jié)伸縮臂時(shí)，差不多上采納一個(gè)液壓缸加一個(gè)滑輪組的同步伸縮機(jī)構(gòu)。超過(guò)三節(jié)臂時(shí)，常用兩個(gè)液壓缸加一個(gè)滑輪組的伸縮機(jī)構(gòu)，或采納三各液壓缸的伸縮機(jī)構(gòu)，五節(jié)臂時(shí)為兩個(gè)液壓缸加兩個(gè)滑輪組，或最后一節(jié)的伸縮可用手動(dòng)的或簡(jiǎn)單的插銷式伸縮機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)的五節(jié)臂伸縮，采納后種方法過(guò)于落后，顧采納第一種方法。即，用兩個(gè)液壓缸加兩個(gè)滑輪組的伸縮方式。圖4.1為50噸汽

58、車起重機(jī)主臂設(shè)計(jì)的兩個(gè)液壓缸和兩套鋼絲繩系統(tǒng)組成的同步伸縮機(jī)構(gòu)，圖中液壓缸3的活塞桿與差不多臂由銷軸1相接，液壓缸3的缸體與二節(jié)臂通過(guò)銷軸2相接，液壓缸伸出時(shí)，直接帶動(dòng)二節(jié)臂及其余的臂同時(shí)伸出，那個(gè)時(shí)候完成第一次的伸出動(dòng)作。圖中液壓缸14的活塞桿與二節(jié)臂由銷軸11相接，液壓缸14的缸體與三節(jié)臂由銷軸13相接；鋼絲繩13一端通過(guò)銷軸11與二節(jié)臂相接，繞過(guò)伸繩滑輪17，另一端通過(guò)銷軸16與四節(jié)臂相接；鋼絲繩18一端通過(guò)銷軸14與三節(jié)臂相接，繞過(guò)伸繩滑輪20，另一端與五節(jié)臂相接。液壓缸2在伸出的過(guò)程中，直接帶動(dòng)三節(jié)臂向前運(yùn)動(dòng)，這時(shí)由于鋼絲繩13的長(zhǎng)度是不變的，導(dǎo)致鋼絲繩13一端變長(zhǎng)，另一端也得隨之運(yùn)

59、動(dòng)，顧通過(guò)滑輪17帶動(dòng)四節(jié)臂向前運(yùn)動(dòng)；四節(jié)臂在向前運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，由于鋼絲繩18的長(zhǎng)度是不變的，導(dǎo)致三節(jié)臂也五節(jié)臂之間的距離增大，顧通過(guò)伸繩滑輪20，鋼絲繩帶動(dòng)五節(jié)臂向前運(yùn)動(dòng)。上述過(guò)程綜合在一起是一個(gè)聯(lián)動(dòng)的過(guò)程，彼此相連，同時(shí)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到了同步伸縮的目的?？s回的過(guò)程是通過(guò)，回繩滑輪3、7，鋼絲繩5、9的帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，其過(guò)程與吊臂伸繩的過(guò)程完全相同。圖4.1 50噸汽車起重機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.1 50噸汽車起重機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)臂架伸縮液壓缸的計(jì)算及選擇缸筒內(nèi)徑計(jì)算主臂液壓缸定為2節(jié)，尺寸形狀可按如下進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，當(dāng)主臂仰角為56時(shí)，工作幅度為3米時(shí)，主臂吊最大載荷Q=50T,現(xiàn)在伸縮缸承受最大壓力T

60、（4.1） 伸縮缸在工作時(shí)能夠達(dá)到的工作壓力按30MPa計(jì)算，依照公式如下 (4.2)式中:D液壓缸的內(nèi)徑 F最大載荷 P工作壓力可得出，D=159mm,參見表4.1，取D=表4-1 缸桶內(nèi)徑選擇表810121620253240506380100125160200250320400活塞桿直徑 （1）計(jì)算活塞桿直徑d一般按液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比計(jì)算，公式如下： （4.3） 式中：D液壓缸直徑 -往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比，參見表4.2，選擇=2。 可得出：d=113mm；參見表4.3，選擇d=表4.2 速度比選擇壓力MPa1012.52020速度比1.331.462表4.3 活塞桿直徑尺寸系列45681012