12T汽車起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文1

1、12t 汽車起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要摘要 起重設(shè)備是用于起重機(jī)械的材料，運(yùn)輸，搬運(yùn)和安裝機(jī)械。它可以完成由人類 行為不能完成的材料處理，以減輕人們的身體疲勞和提高生產(chǎn)效率，在工廠，港口， 建筑工地，水電領(lǐng)域和其他行業(yè)一直被廣泛的應(yīng)用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的增加，特別是 各種各樣的現(xiàn)代化，專業(yè)化的生產(chǎn)需求，各種特殊用途的起重機(jī)已在許多重要的領(lǐng) 域生產(chǎn)應(yīng)用，不僅在生產(chǎn)，輔助機(jī)械的過程中，而且已成為流水作業(yè)生產(chǎn)線,國民經(jīng) 濟(jì)發(fā)展機(jī)械和設(shè)備建設(shè)的關(guān)鍵起到了積極的推動(dòng)作用。 汽車起重機(jī)是裝在普通汽車底盤或特制汽車底盤上的一種起重機(jī)，其行駛駕駛 室與起重操縱室分開設(shè)置，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性好，轉(zhuǎn)移迅速。缺點(diǎn)是工作時(shí)需支

2、腿， 不能負(fù)荷行駛，也不適合在松軟和泥濘的場地上工作。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是 12 噸汽車 起重機(jī)，本文討論了汽車起重機(jī)的整體設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)起重機(jī)的一部分，包括起重 機(jī)、起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),通過分析各種組件來完成的整體設(shè) 計(jì)起重機(jī)。 關(guān)鍵字關(guān)鍵字：起升機(jī)構(gòu) ；變幅機(jī)構(gòu)； 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；支腿； abstract lifting equipment is used for lifting materials, transportation, handling and installation of machinery. it can be completed by the materia

3、l handling of human action can not be completed in order to alleviate peoples physical and boost production efficiency, in mines, ports, construction sites, warehouses, the area of hydropower and other sectors has been widely used, with the increasing scale of production, in particular the type of m

4、odernization, specialization of production needs, a variety of special purpose cranes have been produced, in many important sectors, not only in the process of production, auxiliary machinery, and has become an assembly-line production line production essential for its development machinery and equi

5、pment building on the national economy plays a positive role in promoting. mobile crane is a kind of crane that is set on common mobile chassis whose cab is not together with control room. it do well in moving easily but it cant move when moving and it also cant work at soft place. the content of th

6、e design is 12t truck crane ,this article discusses the overall design of truck crane, mainly picking up on the crane part of the design, including the crane, cranes, luffing mechanism, hoisting mechanism, slewing mechanism design, through analysis of the various components to to complete the overal

7、l design of a crane. keyword：luffing mechanism ; hoisting mechanism ; slewing mechanism; outrigger 目錄目錄 1.緒 論 .1 1.2 起重機(jī)械的工作特點(diǎn)和作用.2 1.2.1 汽車起重機(jī)的基本特點(diǎn).2 1.2.2 汽車起重機(jī)在生活和經(jīng)濟(jì)上的作用.2 1.3.1 國內(nèi)汽車起重機(jī)的發(fā)展趨勢 .3 1.3.2 國外汽車起重機(jī)的發(fā)展趨勢 .4 1.4 基本構(gòu)成 .6 1.5 主要技術(shù)指標(biāo) .7 2.總體設(shè)計(jì).8 2.1 概述： .8 2.2 設(shè)計(jì)要求 .9 2.3 起重機(jī)的主要性能參數(shù) .9 2.4 總

8、體計(jì)算 .10 2.4.1 吊臂幾何尺寸的確定.10 2.4.2 變幅油缸的長度 .13 2.4.3 起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 .15 2.4.4 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計(jì)算 .17 2.4.5 滑輪計(jì)算 .19 2.4.6 支腿裝置 .19 3.吊臂設(shè)計(jì)計(jì)算.21 3.1 設(shè)計(jì)計(jì)算 .21 3.1.1 計(jì)算參數(shù).21 3.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 .23 4.整體穩(wěn)定性計(jì)算.33 4.1 前言： .33 4.2 基本臂穩(wěn)定性計(jì)算 .33 4.2.1 計(jì)算工況.33 4.2.2 側(cè)方穩(wěn)定.33 4.2.3 后方穩(wěn)定性.35 4.3 全伸臂時(shí)穩(wěn)定性計(jì)算 .36 4.3.1 計(jì)算工況.36 4.3.2 側(cè)方穩(wěn)定性.36 4.3.3

9、 后方穩(wěn)定性.37 設(shè)計(jì)總結(jié) .39 參考文獻(xiàn).40 致 謝.41 緒緒 論論 1.11.1 汽車起重機(jī)的發(fā)展歷程汽車起重機(jī)的發(fā)展歷程 中國的汽車式起重機(jī)誕生于上世紀(jì)的 10 年代，經(jīng)過了近 30 年的發(fā)展，期間有 過 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)德國的技術(shù)。但是總體來說，中國的汽車式起重機(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)，尤其是近幾年，中國的汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)取 得了長足的發(fā)展，雖然與國外相比還有一定的差距，但是這個(gè)差距正在逐漸的縮小。 而且中國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

10、求。 在不久的將來，中國的汽車式起重機(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，是中國汽車式起重機(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，基本上沒有整體引進(jìn)國外技術(shù)的做法，也使的中國汽車式起重 機(jī)產(chǎn)業(yè)在達(dá)到和接近國際先進(jìn)水平的同時(shí)，在產(chǎn)品技術(shù)上有明顯的中國特質(zhì)。 中國汽車式起重機(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)

11、現(xiàn)了緊密 的結(jié)合?？赏ㄟ^軟件實(shí)現(xiàn)控制性能的調(diào)整，大幅度簡化控制系統(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)前中國新一代汽車起重機(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。通過先導(dǎo)比例手柄 實(shí)現(xiàn)比例輸送多種負(fù)荷的無級(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

12、重機(jī)相對更輕，拓展了起 重機(jī)向更高工作高度發(fā)展的空間。 在走向國際市場的過程中，中國汽車式起重機(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)量反饋比在過內(nèi)有了明顯的減少，產(chǎn)品反映較好。這都為中國汽車式起重機(jī)行 業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。 1.21.2 起重機(jī)械的工作特點(diǎn)和作用起重機(jī)械的工作特點(diǎn)和作用 1.2.11.2.1 汽車起重機(jī)的基本特點(diǎn)汽車起重機(jī)的基本特點(diǎn) 汽車起重機(jī)是裝在普通汽車底盤或特制汽車底盤上的一種起重機(jī)，其行駛駕 駛室與起重操縱室分開設(shè)置。這種起重機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性好，轉(zhuǎn)移迅速。缺點(diǎn)是工 作時(shí)須支腿，不能負(fù)荷行駛

13、，也不適合在松軟或泥濘的場地上工作。 1.2.21.2.2 汽車起重機(jī)在生活和經(jīng)濟(jì)的作用汽車起重機(jī)在生活和經(jīng)濟(jì)的作用 起重機(jī)械式用來對物料進(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、倉庫、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，特別式現(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) 展對國民經(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

14、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)有龍門起重

15、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 及廠房內(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，及起吊攔污欄之用， 這些起重機(jī)由大型龍門起

16、重機(jī)，固定卷揚(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)，和固定卷揚(yáng)起 重機(jī)，起到了工程起重機(jī)的作用，起重機(jī)在未來的國家建設(shè)當(dāng)中，還將起到更 大的作用。 1.1.3 3 汽車起重機(jī)的發(fā)展趨勢汽車起重機(jī)的發(fā)展趨勢 1.3.11.3.1 國內(nèi)汽車起重機(jī)的發(fā)展趨勢國內(nèi)汽車起重機(jī)的發(fā)展趨勢 我國的汽車式起重機(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，滿足市場的需求。只有這樣才能 從市場中獲得養(yǎng)分和活力使自己生存，在生存中發(fā)展，在發(fā)展中壯大。

17、主要的發(fā)展趨勢應(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，對機(jī)動(dòng)靈活的大型起重機(jī)械的需求越來越大，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。 隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用戶對汽車式起重機(jī)的使用上的要求越來越多， 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

18、來起重機(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， 而是去模仿別人生產(chǎn)的成品，沒有發(fā)展方向和競爭力。未來經(jīng)濟(jì)的全球化以及 由此引發(fā)的一系列問題，使得競爭手段從傳統(tǒng)的產(chǎn)品，價(jià)格等層次轉(zhuǎn)嫁到品牌 的競爭上來。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）開創(chuàng)自我空間占領(lǐng)市場。 我國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，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。 1.3.21.3.2 國外汽車起重機(jī)的發(fā)展趨勢國外汽車起重

19、機(jī)的發(fā)展趨勢 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 美國的格魯夫、德國的利勃海爾、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，生產(chǎn)，銷售各種噸位的起重機(jī)萬余臺(tái)。 汽車起重機(jī)的市場主要集中在東亞、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。 就分布于三大市場的產(chǎn)品而言，以德國為主的歐洲市場，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

20、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和以美國為主的北美市場，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，德國利勃海爾公司略占 優(yōu)勢，但從企業(yè)規(guī)模上講，美國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。市場總的趨勢

21、式供大于求，面對激烈競爭，國外各大公司除 了紛紛增加投資、擴(kuò)大生產(chǎn)、提高自身的競爭能力外，還通過聯(lián)合或兼并來提 高在國際市場的份額。如 1984 年，美國格魯夫公司收購了英國老牌企業(yè)科爾斯 公司。1987 年，德國克虜伯公司收購了格的瓦爾德公司，稱為當(dāng)時(shí)德國最大的 起重機(jī)公司，但該公司 1995 年又被美國格魯夫公司收購。1990 年，日本多田野 兼并了德國法恩公司等。 在起重機(jī)行業(yè)內(nèi)，國外的大型汽車起重機(jī)的發(fā)展比我國迅速，在技術(shù)和運(yùn) 用上已相當(dāng)成熟，目前國際市場對汽車起重機(jī)的需求在不斷增加，從而使國外 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，這對起重機(jī)行業(yè)

22、的發(fā)展造成了很大的影響。目前國外的起重機(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。國外的制造企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到規(guī)模化的生產(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，這也使的國外起重機(jī)的繼 續(xù)發(fā)展占有了更大的優(yōu)勢。 主要的趨勢有如下幾點(diǎn)：主要的趨勢有如下幾點(diǎn)： 1.設(shè)計(jì)、制造的計(jì)算機(jī)化、自動(dòng)化 近年來，隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用， 許多國外起重機(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

23、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)，滿足市場的需求，增 強(qiáng)了競爭力。 2.起重機(jī)控制元件的革新與應(yīng)用 起重機(jī)的定位精度是對起重機(jī)的重要要求，多數(shù)采用轉(zhuǎn)角碼盤，齒輪鏈， 激光頭與鋼板孔帶來保證，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

24、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)的距離檢測防撞裝置，采用無線電信號(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

25、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。 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。 國外起重機(jī)的未來發(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 1.41.4 基本構(gòu)成基本構(gòu)成 汽車起重機(jī)的總體機(jī)構(gòu)由上車部分（吊鉤，起

26、重臂，提升機(jī)構(gòu)，變幅機(jī)構(gòu) 和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)） 。下車部分（行走部分.液壓泵及支腿）等構(gòu)成。液壓汽車起重機(jī)的 液壓系統(tǒng)采用液壓泵、定量或變量馬達(dá)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)起升回轉(zhuǎn)、變幅、起重臂伸 縮及支腿伸縮并可單獨(dú)或組合動(dòng)作。起重臂的伸縮方式一種是順序伸縮，另一 種是同步伸縮。汽車起重機(jī)使用汽車底盤，具有行駛速度高.轉(zhuǎn)移方便的特點(diǎn)。 操縱部分采用兩個(gè)司機(jī)室，結(jié)構(gòu)分布合理，操作環(huán)境舒適，適用于在較長距離 的工作場地之間移動(dòng)和作業(yè)。 1.51.5 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) 最大起重量： 額定起重量 12t（在 4 個(gè)水平支腿全部伸出，整機(jī)由 4 個(gè)垂 直支腿支撐的狀態(tài)下，工作半徑為 3.0m） 最大起升高度：全伸臂 1

27、2m. 半伸臂 10m. 全縮臂 7.5m 支腿跨距：4.8m 起重力矩：全伸臂 28t*m. 全縮臂 36t*m 速度參數(shù)：吊鉤起升速度 0.25 m/s(m=6). 回轉(zhuǎn)速度 0.5-1.5 r/min. 2.總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 2.12.1 概述：概述： 本設(shè)計(jì)題目的 12 噸汽車起重機(jī)是全液壓全回轉(zhuǎn)箱型伸縮臂式起重機(jī)，上車 部分安裝在專用汽車底盤上，駕駛室為側(cè)置式窄型駕駛室，使起重臂在行駛狀 態(tài)下能夠放在駕駛室的旁側(cè)，從而降低了整車的重心。該車具有良好的通過性 能，機(jī)動(dòng)靈活，行駛速度高，可實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到作業(yè)場地后又能快速投 入到工作中去。因此，特別適用于流動(dòng)性大，不固定的作業(yè)場所。

28、 該車各工作機(jī)構(gòu)均采用液壓傳動(dòng)和操縱。具有結(jié)構(gòu)緊湊，操縱省力，元件 尺寸小。在工作時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，工作平穩(wěn)，安全可靠，適用于各種安 裝和裝卸作業(yè)。 下面是對各主要部分的綜述： 變幅機(jī)構(gòu)： 變幅機(jī)構(gòu)采用液壓油缸變幅，它具有結(jié)構(gòu)緊湊，自重小，工作平穩(wěn)。易于 布置等優(yōu)點(diǎn)。前置式變幅油缸使得變幅推力小，可采用小直徑油缸。臂架懸臂 部分短，對臂架受力有利，可明顯改善吊臂受力狀況，但臂架下方有效空間小， 不易于小幅度吊起大體積重物等特點(diǎn)。 起升機(jī)構(gòu)： 提升機(jī)構(gòu)采用高速液壓馬達(dá)（變量軸向柱塞馬達(dá)）通過減速器帶動(dòng)提升卷 筒，具有重量輕，體積小，容積效率高，可與驅(qū)動(dòng)油泵互換以及可采用批量生 產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)減速器

29、等特點(diǎn)。起升機(jī)構(gòu)采用的減速器為兩級(jí)圓柱齒輪減速器具有結(jié) 構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，重量輕，功率范圍大等特點(diǎn)。起升卷筒與減速器的連接是 將減速器輸出軸加長，卷筒直接固定在軸上，其聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)簡單，扭矩通過卷筒 軸傳至卷筒，對卷筒受力較為有利。提升機(jī)構(gòu)采用液壓傳動(dòng)的單卷筒單軸式起 升機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)緊湊，有利于整個(gè)機(jī)構(gòu)的布置，可提高生產(chǎn)率或進(jìn)行輔助工作， 并且維修和調(diào)整均較方便。制動(dòng)器裝在低速軸上，制動(dòng)力矩大，但制動(dòng)平穩(wěn)。 起重臂： 該機(jī)起重臂才用箱型三節(jié)式，其中有兩節(jié)是套裝的伸縮臂，這兩節(jié)臂 的伸縮均靠裝在一節(jié)臂中的一個(gè)單級(jí)伸縮油缸完成的，起重臂的伸縮是在作業(yè) 前完成的，在工作過程中起重臂不能隨意伸縮。在行駛狀態(tài)

30、時(shí)，起重臂縮回。 這種伸縮形式可整體提高起重性能，且搭接處的支反力較小?？紤]受力因素以 及重心對起重性能的影響易采用同步伸縮機(jī)構(gòu)，各節(jié)伸縮臂同時(shí)以相同的行程 比率進(jìn)行伸縮。由于同步伸縮的摩擦力是愈來愈大的，在接近全伸時(shí)摩擦力明 顯升高，所以有采用滾動(dòng)摩擦的要求。臂桿采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板焊接成 箱型。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)： 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置采用低速大扭矩馬達(dá)，這樣就省去了減速裝置，使得 結(jié)構(gòu)邊的緊湊?；剞D(zhuǎn)支承裝置采用交叉滾柱式內(nèi)嚙合回轉(zhuǎn)支承裝置。這種支承 裝置的回轉(zhuǎn)摩擦阻力距小，承載能力大，高度低，可以降低整車重心，從而增 大起重機(jī)的穩(wěn)定性能。 支腿機(jī)構(gòu)： 為了增加起重機(jī)穩(wěn)定性和減輕輪胎負(fù)荷，采用

31、h 型支腿，該支腿具有很 高的穩(wěn)定性，用于大中型車輛。液壓油控制各支腿水平缸和垂直缸的動(dòng)作，并 且采用自動(dòng)調(diào)平裝置，適合于不同路面作業(yè)。上述各部分結(jié)構(gòu)似的該機(jī)具有了 許多優(yōu)點(diǎn)。 2.22.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 1. 采用專用汽車底盤。 2. 起重作業(yè)部分的傳動(dòng)形式為液壓驅(qū)動(dòng)。 3. 吊臂截面為箱型結(jié)構(gòu)，且三節(jié)臂實(shí)現(xiàn)同步伸縮。 4. 伸縮機(jī)構(gòu)采用一級(jí)油缸加滑輪組以減輕自重。 5. 變幅機(jī)構(gòu)采用單缸前置式。 6. 起升機(jī)構(gòu)采用高速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)形式。 7. 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用低速大扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)小齒輪。 8.底架采用 h 型液壓伸縮支腿。 2.32.3 起重機(jī)的主要性能參數(shù)起重機(jī)

32、的主要性能參數(shù) 1. 最大起重量：額定起重量 12 t(r=3m) 2. 最大起升高度：全伸臂 12m. 半伸臂 10 m. 全縮臂 7.5 m. 3. 支腿跨距： 4.8 m 4. 起重力矩：全伸臂 24 t*m. 全縮臂 36 t*m 5. 速度參數(shù)：吊鉤起升速度 0.25 m/s(m=6) 6.回轉(zhuǎn)速度： 0.5-1.5 r/min 2.42.4 總體計(jì)算總體計(jì)算 2.4.12.4.1 吊臂幾何尺寸的確定吊臂幾何尺寸的確定 在已知參數(shù) rmin=3.0 m 時(shí)起升高度為 7.5 m （全縮臂）和 rmin=5.0 m 起 升高度為 12 m(全伸臂) 的條件下，通過幾何作圖確定三鉸點(diǎn)的位

33、置，通過作圖 得出動(dòng)臂的相關(guān)尺寸如下： 圖 1-1 上圖中各尺寸如下： e1=390mm. e2=240mm e3=420mm e0=390mm e=854mm. b=1500mm h1=9000mm. h=2235mm h-h0=1470mm rmin=3000mm(全縮臂) 4000(半伸臂) 5000（全伸臂） 。 1.基本臂工作時(shí) 由圖 1-1 可計(jì)算得出基本臂長： l1= 22 )1(min)(hbhre = 22 )223515007500()3000854( =7795 毫米 u1 =tg-1(h1+b-h)/(e+rmin) =tg-1(7500+1500-2235)/(300

34、0+854) 所以得： u1=670 2.半伸臂工作時(shí)： l2= 22 )2(min)(hbhre = 22 )2235150010000()4000854( =10460 mm u2=tg-1( h2+b-h)/（e+rmin） =tg-1 (10000+1500-2235)/(854+4000) 所以得：u2=69.28 0 3.全伸臂工作時(shí)： l3= 2 3 2 )(min)(hbhre = 22 )2235150012000()5000854( =12695 mm u3=tg-1 (h3+b-h)/(e+rmin) =tg-1 (12000+1500-2235)/(854+5000)

35、所以得： u3=69.49 0 l1=7795mm u1=67 0 l2=10460mm u2=69.280 l3=12695mm u3=69.490 4. 起重臂機(jī)構(gòu)尺寸的確定：見圖 1-2。 圖 1-2 基本臂工作長度 l 0 1 00 al mmaaa600400200 320 基本臂結(jié)構(gòu)長度mmall71956007795 00 1 0 在圖 1-3 中： 0 1 0max 2alll 伸縮臂的伸縮長度 ; l 為 ; l=(2/ ) 0 1 0max all =(12695-7195-600)/2 =2450mm 第二節(jié)臂外伸長度 2 l為 2 l= ; l + 2 a=2450+2

36、00=2650mm 第三節(jié)臂外伸長度 3 l為 3 l= ; l + 3 a=2450+400=2850mm 第二節(jié)臂搭接長度為 2 l=1558mm 第三節(jié)臂搭接長度為 3 l=1358mm 第二節(jié)臂結(jié)構(gòu)長度 2 2 1 2 lll =1558+2650 =4208mm 第三節(jié)臂結(jié)構(gòu)長度 3 3 1 3 lll =1358+2850 =4208mm 一二節(jié)臂間的結(jié)構(gòu)空距 3 1 201 allc =7795-4208-400 =3187mm 二三節(jié)臂間的結(jié)構(gòu)空距 1 33 1 22 lalc =4208+400-4208 =400mm 圖 1-3 2.4.22.4.2 變幅油缸的長度變幅油缸

37、的長度 要求；動(dòng)臂擺角 0 069.490。 由整機(jī)和工廠的工藝要求以及變幅油缸的工作壓力決定三鉸點(diǎn)最佳位置如 下圖所示： 圖 1-4 a3=ctg-1 h0/l =ctg-1 765/1575 =64.09 0 a2=tg-1 (e3-e0)/lo =tg-1( 420-390)/4350 =0.395 0 a1=90 0-a2-a3 =900000 515.25395 . 0 09.64 變幅油缸的長度 l5= 1 22 cos2aadda 其中 a= 2 0 2 hl =mm95722 由圖知： d= 2 03 2 0 )(eel = 2 2 )390420(4

38、350 =4350.10 mm 所以： l5= 022 515.25cos*10.4350*957.1750*210.4350957.1750 =2870.76 mm. 取整得 l5=2870mm 即油缸縮回時(shí)長度。 由 l5值重新確定角度 a1. a1=cos-1( a)2/() 2 5 22 adld =cos-1(1750.957)10.4350*957.1750*2/()287010.4350 222 =25.477 0 油缸全伸時(shí)的長度 l5為 l5=)cos(2 1max 22 auadda )477.25 6 . 74cos(* 1 . 4350*957.1750*2 1 . 4

39、350957.1750 022 =4965.35 mm 取整后得 l 5 =4970 mm 重新確定吊臂工作時(shí)的最大仰角： u 1 2 5 221 max )2/()(cosaadlda ) 1 .4350*957.1750*2/()4970 1 . 4350957.1750(cos 2221 0 477.25 =74.777 0 吊臂擺角 u=0 00 777.74 變幅油缸行程 l=l 5 5 l=4970-2870=2100 mm 變幅油缸的伸縮比 c=l 5 5 /l =4970/2870=1.732 油缸類型的選取： 由受力分析可知，當(dāng)基本臂起吊最大額定起重量時(shí)，變幅油缸的工作壓力

40、值最大。此時(shí)，q. 8 . 1568 . 9*16 0 kn吊具自重為 gkn92 . 3 8 . 9*%5 . 2*16 0 . 起重臂自重為 g=33.81kn。 變幅油缸的工作壓力為： t=(r/ *3/1)() 1002min lggqe =(3000+854)1.2(156.8+3.92)+1/3 *33.81/2120 =371.1 kn 查機(jī)械手冊 ，應(yīng)選取推力為 407.15kn 缸徑為 180mm 的標(biāo)準(zhǔn)工程液壓缸 作為變幅油缸。 2.4.32.4.3 起升機(jī)構(gòu)計(jì)算起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)械的主要機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)重物的升降運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用 液壓傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，由高速油馬達(dá)

41、傳動(dòng)通過減速器帶動(dòng)起升卷筒減速器選用 二級(jí)圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)減速器，起傳動(dòng)比 i=40。 1.鋼絲繩直徑的確定： 選取單聯(lián)卷筒滑輪組倍率 m=36,取 m=6,x=1(多層卷繞)，98. 0 d ， 98 . 0 。 由已知條件得： 2/1 00 ,94 . 2 8 . 9*%5 . 2*12, 6 . 1178 . 9*12 m z kngknq 951 . 0 而knxmgqs dz 56.2198 . 0 *951 . 0 *6*1/ )94 . 2 6 . 117(/ )( 00 (拉力) 鋼絲繩直徑scd ,因工作級(jí)別為 m5，選取 c=0.100( 2 /1700mmn t )。 所以

42、d=14.68mm. 取 d=15mm,(線接觸鋼絲繩 6*37 股)。 2. 根據(jù)起重量,12tfpq選取起重量為 12tf 的單鉤，其主要尺寸為： d=150mm,s=120mm,.75,100 21 mmlmml。 （查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊） 該吊鉤截面為梯形，材料為 20 鋼。 3.確定卷筒尺寸: mmdmmeded300,28515*19)20() 1(取取卷. 卷筒長度)(/1 . 1nddnmhdl,多層卷繞取 n=4, 所以 l=1.1*6*12000*15/3.14*4*(300+4*15)=262.8mm.,取 l=350mm.卷筒 壁厚： ,.1612)106(300*02 .

43、0 )106(02 . 0 mmd mm16取 強(qiáng)度校核:對于 ht300 的鑄鐵材料,抗壓強(qiáng)度極限:/1078 2 mmn by 抗拉強(qiáng) 度極限 2 /250mmn b . 2 / 6 . 25325 . 4 /107825. 4/mmn byb 。 因是多層卷繞，鋼絲繩卷繞箍緊對卷筒產(chǎn)生的壓應(yīng)力 / 5 . 192) 5 . 17*16/(21560*4*75 . 0 /* 2 21yy mmntsaa，強(qiáng)度合格。 鋼絲繩卷繞產(chǎn)生的彎曲正應(yīng)力wm w /，其中 m=1/4*sl=1/4*21560*270=1455300mmn * 343 468.962054)/21 (1 *)32/(m

44、mddw 所以， 2 /51 . 1 468.962054/1455300mmn w 合成應(yīng)力： 2 /505/2505/,*/mmn blyylw 其中 所以： 強(qiáng)度滿足要求。,/46.39 5 . 192* 6 . 253/5051 . 1 2 l mmn 4.各層卷繞直徑的確定： 第一層 mmddd31515300 1 第二層 mmddd3453*153003 2 第三層 mmddd3755*153005 3 第四層 mmddd4057*153007 4 5.起升油馬達(dá)的選擇： 選取二級(jí)臥式減速器傳動(dòng)比 i=40,減速箱為 zqh 型標(biāo)準(zhǔn)減速箱。 起升速度 v=12m/min=0.2m/

45、s 。 (1),滿載起升時(shí)需要油馬達(dá)輸出的力矩 ajdndgqm2/ ) 1*2() 00 （馬 =1.2（117.6+2.94）300+（2*4-1）*15/（2*6*40*0.9） =167.4n*m (2).油馬達(dá)工作壓力 .34.1891 . 0 *63/ 4 . 167*2/2mpaqmp）（機(jī)）馬（馬馬選取 mcy14- 1b 型油馬達(dá)，q 馬=63ml/r （3）.根據(jù)起升速度確定油馬達(dá)軸轉(zhuǎn)速 1 min88.2170) 12(/60 ddaivn馬 （4）.油馬達(dá)進(jìn)出口流量 .min/6 .14705993 . 0 /63*88.2170/mlqnq容馬馬馬 (5).各卷繞層起

46、升速度的確定： 第一層 .min/95 . 8 1000*40*6/88.2170*315*14 . 3 / 11 maindv）（ 馬 同理， 第二層 min/80 . 9 2 mv 第三層 min/65.10 3 mv 第四層 min/50.11 4 mv 起升速度： .min/225.10min,/50.11min,/95 . 8 maxmin mvvmvmv 名義平均 2.4.42.4.4 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計(jì)算 此次設(shè)計(jì)的 12t 全液壓起重機(jī)采用的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置為低速大扭矩馬達(dá) 來代替高速馬達(dá)配減速裝置的機(jī)構(gòu)。雖然低速大扭矩馬達(dá)本身重量和尺寸都較 大，但省去了多級(jí)的減速裝置。

47、低速大扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)，從而通 過旋轉(zhuǎn)支承裝置實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，采用低速大扭矩馬達(dá)使得結(jié)構(gòu)顯得 緊湊，工作平穩(wěn)，并可實(shí)現(xiàn)多周旋轉(zhuǎn)，但低速大扭矩馬達(dá)成本高。 回轉(zhuǎn)支承裝置采用交叉滾柱式內(nèi)嚙合回轉(zhuǎn)支承裝置。這種支承裝置的回轉(zhuǎn) 摩擦阻力距小，承載能力大，高度低，可以降低整車重心，從而增大起重機(jī)的 穩(wěn)定性能。交叉滾柱式旋轉(zhuǎn)支承裝置滾動(dòng)軸承的一列滾子中，軸線交叉布置， 分別承受向上與向下的軸向力，故受力滾柱為總滾柱數(shù)的一半，但由于滾柱與 滾道間的擠壓接觸面積大，故承載能力并不降低。 布置形式是將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)放在起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分上，大齒輪固定在起重機(jī)非旋 轉(zhuǎn)部分上，不運(yùn)動(dòng)，與其嚙合的小齒輪既自轉(zhuǎn)

48、也圍繞大齒輪公轉(zhuǎn)。其目的是讓 在行駛過程中回轉(zhuǎn)平臺(tái)不會(huì)左右擺動(dòng)，從而增加整車的穩(wěn)定性。 1.旋轉(zhuǎn)支承裝置的選擇： 交叉滾柱式選擇支承裝置：36,1400,1250 00 dmmdmmd.（查起重 機(jī)設(shè)計(jì)手冊） 。 2.作用在支承裝置上的等效彎矩為： cgeulgrgqm*)cos()( 10min00 其中 g=33.81kn,c=600mm,g1=53%*23*9.8=119.462kn. m=(117.6+2.94)*3000+33.81*(7795*cos65 0-854)-119.42*600=372779kn*mm v=kngggq37.273)( 100 因?yàn)?mmknvdm* 5

49、 . 956794/1400*37.2734/ 所以 cos/sin2)/21 (*cos/ 22 dkmvp 其中)(413.75/cos 01 2 滾柱取 kkmdv， 0 45 knp26.1177 圖 1-5 ,*68.1373426.1177*36/1400*3 . 0*/ 0 mmknpdfdmm mmf3 . 0取 lprpm fff21 (摩擦阻力矩) 2 1 2 11 10,/150, 0 . 1, 9 . 1,mamnqdhcckhqapf其中 2 222 6,mackhqapf其中 r=3000mm,l=4560mm; 所以mnm f *1634710*)4560*630

50、00*10(150*0 . 1*9 . 1 3 傾斜阻力矩 0 5 . 1,sinsin 取rplpm gp 其中.3000,;600,462.119 001 mmrgqpmmlkngp qg 所以： mnm p * 4 . 113425 . 1sin*3000*)94 . 2 6 . 117(600*462.119 0 3.液壓馬 達(dá)的計(jì)算： (1).油馬達(dá)需要輸出的最大力矩： ）（）（馬immmm pfm / mn *26.9205)9 . 0*5/( 4 . 113421634768.13734）（ （2）.油馬達(dá)的工作壓力： mpaqmp14.10)91. 0*6140/(10*26.

51、9025*14 . 3 *2/2 6 機(jī)）馬（馬馬（3）. 油馬達(dá)的轉(zhuǎn)速: min/102*5rinn起馬 選取 ijmd-125 型徑向柱塞馬達(dá)，q 馬=6140ml/r, n 馬=10r/min, p 馬=16mpa。 2.4.52.4.5 滑輪計(jì)算滑輪計(jì)算 ,300,27015*18 2 mmdmmdhd滑取滑 mmddd33515350滑底 2.4.62.4.6 支腿裝置支腿裝置 為了增加起重機(jī)穩(wěn)定性和減輕輪胎負(fù)荷，采用“h”型支腿，該支腿具有對 地面適應(yīng)行好，易于調(diào)平并有很高的穩(wěn)定性，用于大中型車輛。液壓油控制各 支腿水平缸和垂直缸的動(dòng)作。該支腿采用自動(dòng)調(diào)平裝置，保證了起重機(jī)在不平

52、場地工作時(shí)能夠自動(dòng)保持水平狀態(tài)，從而提高了起重機(jī)的穩(wěn)定性，這對提高起 重量和增加吊臂長度有利。該機(jī)構(gòu)是將支腿油缸接地和底架傾斜聯(lián)系起來而達(dá) 到底架調(diào)平的，這不但防止了用三個(gè)支腿油缸來支承底架的危險(xiǎn)，而且能夠在 支腿油缸伸出最小行程的情況下來使底架保持水平。此外，當(dāng)?shù)准芩浇拥貢r(shí)， 本裝置亦可將其指示出來，所以比起其他調(diào)平方法極大的提高了安全性。 3.吊臂設(shè)計(jì)計(jì)算吊臂設(shè)計(jì)計(jì)算 3.13.1 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 箱形伸縮式吊臂應(yīng)按最小幅度吊起最大起重量的工況進(jìn)行計(jì)算。而最大幅 度吊起最小起重量是由整機(jī)穩(wěn)定性決定的。 3.1.13.1.1 計(jì)算參數(shù)計(jì)算參數(shù) 見圖 2-1 基本參數(shù)有：emm390 1

53、emm240 2 mme420 3 mme390 0 mme854 mml4350 0 mml9120 mmr3000 吊具重 3.92kn. 吊臂重 33.81kn. 起升滑輪組倍率 6. 起升滑輪組效率 0.952 吊臂材料取 40mn2，其屈服極限mpa s 735, 彈性模量 e=mpa 5 10*1 . 2 吊臂傾角 u= 0 65 . 圖 2-1 取截面特性： 圖 2-2（基本臂） a=2(360*5+540*5)=9000 2 mm 483 10*986 . 3 12/mmbhiy 483 10*09 . 2 12/mmhbiz y w =1.449*10 36mm 36 10*

54、16 . 1 mmwz 二節(jié)臂 圖 2-3（二節(jié)臂） 2 2 8100)320490(5*2mma 483 10*94 . 2 12/mmbhiy 483 10*489 . 1 12/mmhbiz y w =1.176*10 36mm 36 10*93 . 0 mmwz 三節(jié)臂 2 3 7200)280440(5*2mma 483 10*096. 212/mmbhiy 483 10*015 . 1 12/mmhbiz y w =0.93*10 36mm 36 10*725 . 0 mmwz 圖 2-4 （三節(jié)臂） 3.1.23.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 1.基本臂工況一：額定起重量, 6 .

55、11712 0 kntq工作幅度為,3000 min mmr基 本臂工作時(shí)，臂架傾角貨物下降, 6,650mu制動(dòng)，工作最大風(fēng)壓， 2 /150mnq ，風(fēng)向垂直于變幅平面。 （1）.計(jì)算簡圖及計(jì)算載荷 圖 2-5 （2）.吊臂在變幅平面承受的載荷 1. 垂直載荷 q ggqq 1002 3/1)( 取2 . 1 2 0 . 1 1 q =1.2(117.6+2.94)+1/3*1*33.81 =155.918kn 2.起升繩拉力 s mgqs/ )( 002 =1.2(117.6+2.94)/6*0.952=25.32kn 3.軸向力 p uqspsincos 1 =25.32*1+155.

56、918* 0 65sin =166.63kn 4.橫向力 z t 1 sincossuqtz=155.918*cos650 =65.89kn 5.由垂直力 q 和起升繩拉力 s 對吊臂軸線偏心引起的力矩 y m 121002 cossin)(seuegqm y =1.2(117.6+2.94)*390sin65 0-25.32*240*cos00 =48.559kn*m (3).吊臂在旋轉(zhuǎn)平面承受的載荷： 1作用于臂端的側(cè)向力 y t= 臂貨 tt,在此處 臂 t 影響很小，可以忽略不 計(jì)，因此， y t= 貨 t =（tggq) 00 =(117.6+2.94)tg3 0 =6.32kn 2

57、.臂端力矩 1 *etm yn =6.32*390 =2.4648kn*m 3.載荷 q 在吊臂方向分力 r r=qsinu =155.918sin65 0 =141.31kn 4.變方向軸向力 1 s 1 s= 1 coss =25.32kn (4).臨界力計(jì)算； 1.變幅平面 因?yàn)椋簂l / 0 =4350/7795 =0.558 可得 3776 . 1 1 u 1 2 u 1 3 u 2 211 2 )/(luuueir yxy = 2852 )9120*1*1*3776 . 1 /(10*986 . 3 *10*1 . 2* =5.23*n 6 10 1 )9 . 0/1 ( kyy

58、ppk = 163 )10*23. 5*9 . 0/10*63.1661 ( =1.175 2.旋轉(zhuǎn)平面： 2 1 u 在1/8 . 042/1 2 u式中./1 11 sr）（通過下圖計(jì)算： 圖 2-6 0001 742.36258.2865800/430 tgu ad=mm24.908800430 22 mmadacl81.727742.36cos*24.908cos* 0 08 . 0 9120/81.727/ 1 ll 59985 . 5 76.33/008.185*)08 . 0 1 (08 . 0 9411 . 0 )9985 . 5 1/()8 . 09985 . 5 *4(2/

59、1 2 u 1 3 u 2 321 2 )/(uuueip zkz = n 62852 10*46 . 1 )9120*1*9411 . 0 *2/(10*09 . 2 *10*1 . 2* 1631 )10*46 . 1 *9 . 0/10*768.2181 ()9 . 0/1 ( kzz ppk 1997 . 1 (5). 強(qiáng)度校核 1應(yīng)力計(jì)算： a.變幅平面內(nèi)力圖. 圖 2-7 htmm zlyy mmnm ya *10*2406.3573445*10*271.8610*067.60 636 2 mmnm ya *10*952.5010*57967.471*4350/470 66 1 b

60、.旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)力圖。 圖 2-8 htm yz * mmnm z *10*772.213445*6320 6 2 mmnm z *10*7364.467395*6320 6 1 c.正應(yīng)力計(jì)算及校核. zzzyyymzmyp wkmwkmap/ mpan s 6 . 55233 . 1 /735/ 強(qiáng)度合格。 （6）.剛度校核： 1.計(jì)算載荷： ggqq*3/1)( 00 =(117.6+2.94)+1/3*33.81=131.81kn 變幅平面水平力 t z=qcosu=131.81*cos65 0=55.71kn 旋轉(zhuǎn)平面水平力 t y=8.423kn 2.剛度校核: a.變幅平面: oyy