汽车起重机主臂的设计
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摘要随着经济建设的迅速发展,我国的基础建设力度正逐渐加大,道路交通,机场,港口,水利水电,市政建设等基础设施的建设规模也越来越大,市场汽车起重机的需求也随之增加。
本文通过对徐工50吨汽车起重机主臂进行研究,进一步进行主臂设计,通过计算对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、液压缸尺寸进行确定,选择零部件,确定主臂伸缩方式及主臂内钢丝绳的缠绕方法,通过SOLID WORKS软件对主臂进行三维建模。
关键词:50吨汽车起重机、主臂设计、三铰点、伸缩方式、三维建模AbstractWith the rapid development of economic construction, China's 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目录摘要 (I)ABSTRATE (II)1绪论 (1)1.1起重机械的工作特点及其在国民经济中的作用 (1)1.2国内汽车起重机的发展概况和发展趋势 (2)1.2.1国内汽车起重机的发展概况 (2)1.2.2国内汽车起重机发展趋势 (3)1.3国外汽车起重机发展概况及发展趋势 (4)1.3.1国外汽车起重机发展概况 (4)1.3.2国外汽车起重机发展趋势 (5)1.4SOLID WORKS软件的介绍 (6)1.5本课题内容及重要意义 (7)250吨汽车式起重机的主要技术参数和工作级别 (8)2.150吨汽车式起重机的主要技术参数 (8)2.250吨汽车起重机的工作级别 (10)350吨汽车起重机主臂尺寸的确定 (13)3.1吊臂跟部铰点位置的确定 (13)3.2吊臂各节尺寸的确定 (14)3.3变幅液压缸铰点的确定 (15)3.4吊臂截面的选择及截面尺寸确定 (17)4主臂伸缩机构的设计计算 (19)4.1臂架伸缩机构的驱动形式 (19)4.2臂架伸缩液压缸的计算及选择 (20)4.2.1缸筒内径计算 (20)4.2.2活塞杆直径 (21)4.2.3缸筒壁厚及外径计算 (23)5零部件的选择 (24)5.1钢丝绳的计算和选择 (24)5.1.1钢丝绳结构形式的选用 (24)5.1.2起升用钢丝绳直径的计算 (24)5.1.3主臂伸缩用钢丝绳的计算选用 (25)5.2滑轮及滑轮组的选择 (25)5.2.1构造和材料的选用 (25)5.2.2起升用滑轮尺寸的确定及选用 (26)5.2.3滑轮组的选择 (27)6主臂的三维建模及装配 (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理绳器的建模 (32)6.1.3变幅缸支撑座建模 (33)6.1.4基本臂的总装配 (35)6.2主臂建模总装配 (36)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录A (44)附录B (56)1绪论1.1 起重机械的工作特点及其在国民经济中的作用起重机械式用来对物料进行起重、运输、装卸和安装作业的机械。
车的支撑,所以整个起重机的重心较高,重量也较大,从而导致整机性能下降。
但由于通用底盘的价格较低,在中小吨位的汽车起重机上比较常用。
专用的汽车底盘是按起重机规定专门设计制造的。
专用底盘轴距较长,车架刚性好,其驾驶室的布置有三种形式,一是正置驾驶室(与通用汽车同样),如图2-l-1,二是侧置的偏头式驾驶室(图2-l-2),三是前悬下沉式驾驶室(图2-l-3)。
正置平头驾驶室的汽车起重机行驶状态时,臂架放置在驾驶室上面,所以整车重心较高;侧置偏头式驾驶室的汽车起重机,其臂架位于驾驶室侧方,行驶状态整机重心大大减少,但驾驶室视野不良;前悬下沉式驾驶室的汽车起重机,尽管臂架置于驾驶室上方,但臂架位置不高,故起重机重心低,其驾驶室悬挂在前桥前面,使车身较长,适合使用较长臂架,且乘坐舒适、视野开阔;局限性之处在于驾驶室悬挂在前桥前,故前桥轴荷大,同时使车身增长,接近角减小,通过性稍差。
综上所述,我在设计中将优先考虑第一种底盘。
汽车起重机选用通用底盘时,要根据通用载重汽车的承载能力和最大总质量来选择。
中、小型汽车起计算项目计算与说明结果过程中,吊臂相对于转台可以变幅与伸缩。
而吊臂与转台的组合结构可绕回转中心360度转动。
因此,对整机系统的分析不仅需要将所有的结构件及机构加以考虑,并且需要将作业过程中的不同载荷工况加以考虑。
为了控制整机分析的规模,模型的建立既要尽量抱负化、简朴化、典型化,又要较客观的反映出整机(特别是结构件连接部位)的应力分布、变形及失效等问题。
汽车起重机最危险的工况是起重作业工况。
它的传力路线是:重物-吊臂-变幅油缸支撑-转台-回转支撑-底架-支腿-垂直油缸-地面。
汽车起重机重要由支腿装置、回转机构、伸缩机构、变幅机构、起升机构组成,如图1所示:(1)支腿装置起重作业时使汽车轮胎离开地面,架起整车,不使载荷压在轮胎上,并可调节整车的水平度,一般为四腿结构。
计算项目计算与说明结果纵向行驶稳定性(2)回转机构使吊臂实现360度任意回转,在任何位置可以锁定停止。
摘要随着经济建设的迅速发展,我国的基础建设力度正逐渐加大,道路交通,机场,港口,水利水电,市政建设等基础设施的建设规模也越来越大,市场汽车起重机的需求也随之增加。
本文通过对徐工50吨汽车起重机主臂进行研究,进一步进行主臂设计,通过计算对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、液压缸尺寸进行确定,选择零部件,确定主臂伸缩方式及主臂内钢丝绳的缠绕方法,通过SOLID WORKS软件对主臂进行三维建模。
关键词:50吨汽车起重机、主臂设计、三铰点、伸缩方式、三维建模AbstractWith the rapid development of economic construction, China's 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目录摘要 (I)ABSTRATE (II)1绪论 (1)1.1起重机械的工作特点及其在国民经济中的作用 (1)1.2国内汽车起重机的发展概况和发展趋势 (2)1.2.1国内汽车起重机的发展概况 (2)1.2.2国内汽车起重机发展趋势 (3)1.3国外汽车起重机发展概况及发展趋势 (4)1.3.1国外汽车起重机发展概况 (4)1.3.2国外汽车起重机发展趋势 (5)1.4SOLID WORKS软件的介绍 (6)1.5本课题内容及重要意义 (7)250吨汽车式起重机的主要技术参数和工作级别 (8)2.150吨汽车式起重机的主要技术参数 (8)2.250吨汽车起重机的工作级别 (10)350吨汽车起重机主臂尺寸的确定 (13)3.1吊臂跟部铰点位置的确定 (13)3.2吊臂各节尺寸的确定 (14)3.3变幅液压缸铰点的确定 (15)3.4吊臂截面的选择及截面尺寸确定 (17)4主臂伸缩机构的设计计算 (19)4.1臂架伸缩机构的驱动形式 (19)4.2臂架伸缩液压缸的计算及选择 (20)4.2.1缸筒内径计算 (20)4.2.2活塞杆直径 (21)4.2.3缸筒壁厚及外径计算 (23)5零部件的选择 (24)5.1钢丝绳的计算和选择 (24)5.1.1钢丝绳结构形式的选用 (24)5.1.2起升用钢丝绳直径的计算 (24)5.1.3主臂伸缩用钢丝绳的计算选用 (25)5.2滑轮及滑轮组的选择 (25)5.2.1构造和材料的选用 (25)5.2.2起升用滑轮尺寸的确定及选用 (26)5.2.3滑轮组的选择 (27)6主臂的三维建模及装配 (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理绳器的建模 (32)6.1.3变幅缸支撑座建模 (33)6.1.4基本臂的总装配 (35)6.2主臂建模总装配 (36)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录A.............................................. 错误!未定义书签。
密级摘要本文绪论部分对国内外随车起重机行业的发展现状进行了较详细地分析,较详细地介绍了国内外随车起重机的生产厂家、产品的类型和产品的发展趋势。
此次设计的是小型起重机起重臂的设计,在设计起重臂过程中要首先考虑的是伸缩臂的连接形式,根据伸缩臂的规定长度选择合适的节数,以及查阅相关资料计算出每节伸缩臂的长度尺寸。
在设计每节臂的截面的时候应用到材料力学中对抗弯模量及危险截面的校核以及对截面强度的校核和验证最终对截面的尺寸以及截面的形状做出确定。
液压部分设计主要根据起重臂的伸缩要求,对液压执行元件及系统工作压力进行选择,伸缩水平液压缸进行结构设计,然后分析油路循环方式,调速方案并选择适当的液压阀,确定液压系统原理。
关键词随车起重机;起重臂;截面尺寸;液压系统AbstractIn this paper, the introduction had a more detailed analysis of the domestic and foreign lorry crane industry development and introduced the domestic and foreign lorry crane manufacturer, the type of product and prouct trends more detailed.The design of a small crane arm design, design boom in the course of the first to consider the telescopic boom is the connection forms, in accordance with the provisions of telescopic arm length choose a suitable number and access to relevant information calculated that each Festival stretching the length of arm size. In the design of each section of the arm to the mechanical application of the bending modulus and dangerous section of the check and cross-section of the strength of checking and verification of the final section the size and shape of a cross-section of the set.According to mainly crane arm expansion request, the pressure system design is to choose hydraulic actuator and system working pressure and design the structure of telescopic hydraulic cylinders then analysis the ircuit cycle, governor of the programme and select the appropriate hydraulic Valves, decide the hydraulic system principle.Keywords lorry crane boom size of section hydraulic system目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2起重机的介绍 (1)1.3国内随车起重机行业的格局 (1)1.4国外随车起重机行业现状 (3)1.5 随车起重机市场需求预测 (5)1.6 随车起重机的分类 (6)1.7 随车起重机现代设计方法概述 (7)1.8 随车起重机的组成及工作原理 (9)2 机械部分的设计及验算 (10)2.1 主要性能参数 (10)2.2 随车起重机参数确定 (11)2.3 随车起重机吊臂截面类型选择 (11)2.4箱形吊臂连接尺寸的确定 (12)2.5 吊臂的危险截面的校验 (15)2.6 吊臂的强度校验 (17)2.7 工作压力选择 (17)3伸缩机构液压回路 (19)3.1概述 (19)3.2伸缩机构液压回路方案分析 (19)3.3 伸缩机构液压回路的设计计算 (20)4 液压系统原理设计 (21)4.1 液压系统型式 (21)4.2 制定基本方案 (22)4.3 液压泵的设计 (24)4.3.1 液压泵的分类:分为齿轮泵,柱塞泵,叶片泵等。
QY25K-Ⅰ汽车起重机技术规格伸缩臂汽车式起重机型号:QY25K-Ⅰ;最大额定起重量:25t;一、技术介绍1、底盘部分徐工设计、制造,全头驾驶室,3桥底盘,驱动/转向:6×4×2。
1.1、车架徐工设计、制造,优化结构设计,防扭转箱型结构,高强度钢材。
支腿箱体位于1桥和2桥之间以及车架后端。
具有前后牵引挂钩。
1.2、底盘发动机制造商:上海柴油机股份有限公司;型号:SC8DK280Q3(东风牌);型式:直列六缸、水冷却、蜗轮增压、电控高压共轨、压燃式柴油发动机;环保性:符合欧洲Ⅲ标准燃料箱容量:约300L1.3、动力传动系统1.3.1变速箱机械操纵,6档变速箱,控制后桥驱动。
1.3.2车桥高强度承载桥,维护方便。
第一桥:单胎,转向但不驱动;第二桥:双胎,驱动但不转向。
一级主减速加轮边减速;第三桥:双胎,驱动但不转向。
一级主减速加轮边减速。
1.3.3驱动轴驱动轴均采用端面齿连接,优化动力传输,传递扭矩大。
维护简便,方便拆卸和安装。
1.4、全桥悬挂前悬挂:纵置钢板弹簧式,筒式减震器;后悬架:双轴平衡、纵置板簧式,板簧与推力杆导向。
1.5、转向机械式转向机构,带有液压助力。
方向盘位置可调。
1.6、轮胎斜交轮胎,适用于重型汽车,通用性强。
标配1个备胎。
1.7、制动行车制动:脚踏板操纵的双回路气压制动。
第一回路作用于一轴车轮上,第二回路作用于二、三轴车轮上;驻车制动:放气制动,作用于后面两根轴上,通过各轴上的弹簧储能气室起作用;辅助制动:发动机排气制动。
1.8、底盘驾驶室新型豪华全宽驾驶室,配CD音响,可调式座椅和方向盘,大视野后视镜,电控洗窗器,电子门窗升降器。
空调:标配暖风和单冷空调。
1.9、液压系统四联齿轮泵通过取力器联接至发动机,控制辅助转向、下车液压支腿。
1.10、液压支腿“H”型支腿,4点支撑,水平和垂直支腿全液压操纵,底盘两侧装有操纵手柄,操纵手柄旁装有水平仪和油门操纵开关。
汽车起重机主臂的设计一、前言在汽车起重机的设计中,主臂是起重机的关键部件之一,它承担着起重荷载的作用。
本文将从主臂的结构设计、材料选取以及关键技术等方面进行详细介绍。
二、主臂结构设计主臂的结构设计对起重机的性能和稳定性具有重要影响。
一般而言,主臂的结构应该考虑以下几个方面:1.桁架结构:通常主臂采用桁架结构设计,这种结构可以在保证强度的情况下减轻整机重量,提高起重能力。
2.伸缩设计:为了满足不同工况下的需求,主臂一般设计为可伸缩结构,通过伸缩实现不同工作范围的覆盖。
3.稳定性:在设计主臂时需要考虑起重机的整体稳定性,合适的结构设计可以降低机械振动,提高工作效率。
三、主臂材料选取主臂的材料选取直接影响着起重机的质量、强度和寿命。
一般而言,主臂的材料应该具备以下几个特点:1.强度和刚度:主臂需要具备足够的强度和刚度,能够承受起重时的荷载,避免发生断裂和变形。
2.耐久性:在恶劣工况下,主臂需要具备良好的耐久性,不易受到腐蚀和磨损,延长使用寿命。
3.轻量化:选择轻量化材料可以降低整机重量,提高起重机的携带能力和燃油效率。
四、主臂关键技术除了结构设计和材料选取,主臂还涉及一些关键技术,包括:1.液压系统:主臂的升降和伸缩往往通过液压系统实现,需要稳定可靠的液压系统设计来保证操作的灵活性。
2.安全保护:主臂设计需要考虑到安全保护措施,如超载保护、碰撞保护等,保障起重作业的安全。
3.装配工艺:主臂的装配工艺直接关系到起重机的质量和性能,需要合理规划装配流程,确保主臂各部件无缺陷组装。
五、总结汽车起重机主臂的设计是一项复杂而重要的工作,需要综合考虑结构设计、材料选取和关键技术等方面。
通过本文的介绍,希望读者对汽车起重机主臂的设计有更深入的了解,为起重机的设计和制造提供参考和指导。
60t44m59.8m XCT60_Y汽车起重机 / Truck Crane技术规格书Technical specifications目录Contents尺寸参数 DimensionsA2195/2750 (腹置副臂Under lung jib )2376 14704300 24041350HB 11450~4400071004700 2790 C14095/14650(腹置副臂Under lung jib )车架徐工设计、制造,全覆盖式走台板,结构徐工设计、制造,高强度钢材制造。
主臂由产品各部件明细如上所述,具体部件明细请参照产品报价单符号说明:●—— 表示标准配置;○—— 表示选装配置。
Frame Designed and manufactured by XCMG,Frame DesignedBoom Comprised of one basic boom and fourProduct parts list is as mentioned above.Please refer to the product quotation forspecific parts.Symbol explanation:● ——it means the standard configuration;○ ——it means the optional configuration.重量Weight车桥Axlet吊钩Hook315/80R22.5 2~90 38%作业机构Drive12臂架组合方案Boom / Jib combinations主臂Telescopic boom 副臂JibT:11.5~44mT:44mJ:9.5~16m(侧置副臂Swing-away jib)J:9.8~16m(腹置副臂Under slung jib)主臂 Boom起升高度曲线图 Lifting heights0 10 20 30 40m1020304045mT 25.7m T 44mT 39.9m T 37.9m T 35.9m T 33.8m T 31.8m T 29.8m T 27.7m T 23.7m T 21.6m T 19.6m T 17.6m T 15.5mT 11.5m11.5-44m 6.1m×7.1m 6.5t11.5m 15.5m 19.6mm m 3 60000 45000 311.5-44m 6.1m×7.1m 6.5t17.6m 23.7m 29.8m 35.9mm m 3 27000 3起升高度曲线图 Lifting heights0°/5°0 10 20 30 50m2030405040 1060m15° 0°/5°30°15°30°起重性能表Lifting capacities0°/5°(腹置副臂Under lung jib)15° 78 4500 3000 78 T 44mT6.1m ×7.1m6.5t9.5m/9.8m44m0°/5°(腹置副臂Under lung jib)15° 78 2800 1500 78 T6.1m ×7.1m 6.5t16m 44m符号标识Description of symbols注意事项Notes1.表中额定总起重量值,是在平整的坚固地面上本起重机能够保证的最大总起重量,包括吊钩和吊具的重量,所以为了估算重物重量,必须减去上述的装置重量。
****大学毕业设计摘要臂架是起重机的主要承载构件。
起重机通过臂架直接吊载,实现大的作业高度与幅度。
臂架的强度决定了最大起重量时整机起重性能,其自重直接影响整机倾覆稳定性,因而臂架结构设计的优劣,将直接影响整机的性能,如整机重量、整机重心高度和整机稳定性等。
所以要在保证臂架安全工作的条件下尽量减轻臂架的重量,这对提高整机质量和经济性具有很大的现实意义。
本文主要根据QAY50吨汽车起重机工作要求来确定伸缩机构的结构和传动方案,进而采用传统的设计方法对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、臂架的结构、液压缸尺寸进行确定,对臂架进行受力分析,利用有限元对臂架进行分析。
关键词:伸缩臂;液压缸;臂架结构,有限元分析****大学毕业设计ABSTRACTBoom is the main host of crane components. Directly through the jib crane hanging load, to achieve great height and range operations. Arm strength determines the maximum time from the weight lifting machine performance, its weight directly affect the machine overturning stability, structural design and therefore merits of boom, will directly affect the overall performance, such as the weight of the whole machine center of gravity height and machine stability. Thus, to ensure safe working conditions of boom to minimize the weight of boom, which improves overall quality and economy of great practical significance. Mainly based on XCMG truck crane 50 tons of requests to determine the structure and transmission expansion program, and then using the traditional design method is the main arm of the three nodes, the main arm length, arm length, and each section, Boom structure, determine the size of hydraulic cylinders.Keywords:Telescopic boom; hydraulic cylinder; Structure of boom ;Finite element analysis****大学毕业设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 本课题内容及重要意义 (2)1.2 国内外汽车起重机发展概况及趋势 (2)1.2.1 国内汽车起重机发展概况及趋势 (2)1.2.2 国外汽车起重机发展概况及趋势 (3)1.3 伸缩臂发展现状 (4)1.4 伸缩臂机构形式介绍 (5)1.4.1 绳排系统 (5)1.4.2 单缸插销系统 (6)第2章QAY50汽车起重机主要技术参数和工作级别 (7)2.1 QAY50起重机主要技术参数 (7)2.2 QAY50汽车起重机的工作级别 (9)第3章伸缩臂传动方案和臂架截面的确定 (12)3.1 伸缩臂传动方案的确定 (12)3.2 伸缩臂架截面的确定 (13)3.2.1 伸缩臂架的截面形式分类 (13)3.2.2 吊臂截面的确定 (15)第4章伸缩臂设计计算 (18)4.1 起重机伸缩臂尺寸的确定 (18)4.1.1 吊臂跟部铰点位置的确定 (18)4.1.2 吊臂各节尺寸的确定 (19)4.1.3 变幅液压缸铰点的确定 (21)4.2 臂架伸缩液压缸的计算及选择 (23)4.2.1 缸筒内径计算 (23)4.2.2 活塞杆直径 (24)4.2.3 缸筒壁厚及外径计算 (25)4.3 伸缩臂受力计算 (26)4.3.1 吊臂在变幅平面承受的载荷 (26)4.3.2 吊臂在旋转平面承受的载荷 (27)4.3.3 伸缩臂的刚度校核 (28)****大学毕业设计4.3.4 伸缩臂的强度校核 (32)第5章伸缩臂有限元分析 (33)5.1 伸缩吊臂有限元模型建立 (33)5.2 计算结果与分析 (36)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (43)附录1 (41)附录2 (48)前言近年来,随着社会的发展,社会生活中对起重机的需求越来越大,但是,与国外汽车起重机相比,国外汽车起重机技术得到了飞速发展,所以国内起重机的研发越来越紧迫。
汽车起重机主臂的设计1. 引言汽车起重机是一种用于搬运和起重重物的机械装置。
其中,主臂是起重机的重要组成部分,承担着承载和起重重物的任务。
本文将介绍汽车起重机主臂的设计要点和考虑因素。
2. 主臂类型汽车起重机的主臂可以分为直臂、折臂和变幅臂三种类型。
2.1 直臂主臂直臂主臂是最简单和常见的主臂类型。
它由一个长度固定的臂段组成,通过连接头与起重机的回转台相连。
直臂主臂适用于短距离和直线作业,具有较高的承载能力和稳定性。
2.2 折臂主臂折臂主臂由多个可折叠的臂节组成,便于运输和存储。
折臂主臂具有较长的工作范围和灵活性,在狭小空间作业时特别有效。
2.3 变幅臂主臂变幅臂主臂由多个可以伸缩的臂节组成,通过液压或机械系统实现变幅功能。
变幅臂主臂适用于远距离和多角度作业,可以调整长度以适应不同的工作需求。
3. 主臂设计要点汽车起重机主臂的设计要点主要包括以下几个方面:3.1 承载能力主臂的设计应根据工作需求确定承载能力。
承载能力的计算依赖于起重机的类型、主臂长度、折臂或变幅功能的存在等因素。
设计者需要合理评估工作负载,并确保主臂具备足够的强度和刚度以支撑重物。
3.2 结构稳定性主臂必须具备足够的结构稳定性,以抵抗外部荷载和动力学载荷。
对于直臂主臂,确定固定点和连接头的结构强度非常关键。
对于折臂和变幅臂主臂,需要考虑其折叠和伸缩机构的稳定性和可靠性。
3.3 运动灵活性主臂的设计应兼顾运动灵活性和控制精确性。
对于折臂和变幅臂主臂,液压或机械系统的设计有助于实现其运动控制,确保在各种工作情况下都能够实现精准的起重作业。
3.4 安全性和可靠性主臂的设计应符合相应的安全标准和规范。
必须考虑到主臂在工作过程中的疲劳和应力集中问题,并采取相应的措施以确保主臂的可靠性和安全性。
4. 主臂材料选择主臂的材料选择非常重要,应基于以下几个因素进行考虑:4.1 强度和刚度主臂必须具备足够的强度和刚度,以承担工作负载。
常见的材料选择包括高强度合金钢和碳钢。
目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1国内轮式起重机发展现状 (2)1.2国外轮式起重机发展过程及主要机种 (3)1.3轮式起重机产品的发展趋势 (4)1.4主要工作 (5)第2章起重机技术参数的确定 (6)2.1主要性能参数 (6)2.2Q2-8型汽车起重机参数确定 (6)第3章各液压回路组成原理和性能分析 (8)3.1支腿液压缸收放回路 (8)3.2回转机构液压回路 (10)3.3伸缩机构液压回路 (11)3.4变幅机构液压回路 (12)3.5起升机构液压回路 (13)3.6液压系统的特点 (14)3.7汽车起重机液压系统总成 (15)第4章液压系统计算 (16)4.1汽车起重机液压系统主要液压元件的选择 (16)4.2主要液压辅助装置的选择 (19)总结 (20)参考文献 (21)摘要本次设计的系统是为Q2-8汽车起重机液压系统,它是单作用定量泵系统,采用多路换向阀的串联油路、手动换向阀的合流方式。
本设计论文主要论述了国内外轮式起重机发展概况和发展趋势,并对Q2-8起重机的液压系统进行了设计、计算。
设计的液压系统将泵、马达、液压缸和各种阀有机的组合在一起,以最大化的满足整机的性能。
关键词:汽车起重机;液压系统;设计第1章绪论1.1国内轮式起重机发展现状我国在1957年生产第一台5t机械式汽车起重机到现在己有50年历史,它的生产大致经历了以下几个阶段:1957~1966年以生产5t机械式汽车起重机为主;1967~1976年以生产12t以下小型液压汽车起重机为主;1977~1996,16~50t中大吨位液压汽车起重机产品发展较快。
自1979年开始,我国采用进口汽车底盘和关键液压件自行设计生产出了6t、20t液压汽车起重机之后,国内一些起重机生产厂家采用技贸结合方式,分别引进日本多田野、加藤、美国格鲁夫和德国利勃海尔、克虏伯的起重机产品技术,以合作生产的方式相继制造出25t、35t、45t、50t、80t、125t汽车起重机和25t越野轮胎起重机以及32t、50t、70t全路面起重机。
汽车起动机吊臂设计计算吊臂是汽车起重机最重要的工作部件,吊臂的设计直接影响着起重机的起重性能。
吊臂结构质量一般占整机质量的13%~15%,而且随着大吊臂是汽车起重机最重要的工作部件,吊臂的设计直接影响着起重机的起重性能。
吊臂结构质量一般占整机质量的13%~15%,而且随着大吨位汽车起重机的开发,这一比重会更高。
如何在不影响起重性能的前提下减轻吊臂质量,改善整机性能是设计吊臂要面对的关键问题。
目前,行业内所采取方法主要有两种:⑴应用高强度材料;⑵改进吊臂结构,采用多边形(甚至大圆弧、椭圆形)吊臂来替代四边形吊臂。
随着大吨位起重机产品的不断开发,高强度钢板被大量应用,吊臂强度也大幅上升,但若发挥全部材料的强度,吊臂结构变形也会加大。
变形增大的结果,将使吊臂轴向力引起的弯矩成为一个无法忽略的因素。
所以,在非线性条件下,就需要应用新的算法,在考虑吊臂的变形情况下对吊臂进行重新设计计算。
吊臂设计非线性计算1.几何建模为了实现吊臂计算程序化、通用化,需要将吊臂几何形状、物理状态等参数化,这主要包括以下3部分:⑴吊臂截面几何形状,通过角度、边长等尺寸进行确定;⑵确定各节臂质量、长度以及重心位置;⑶确定性能参数,包括单绳起升速度、起升滑轮组倍率等。
2.非线性迭代计算流程以柳工QY70型汽车起重机吊臂为例进行计算。
该起重机主起重臂由基本臂和4个伸缩臂组成,伸缩方式为顺序加同步伸缩方式。
先对吊臂进行受力分析。
在变幅平面内,吊臂所受载荷有:⑴吊重;⑵臂架自重;⑶起升机构钢丝绳拉力。
计算吊臂上各危险截面弯矩时,要加上各力在轴向上的分力与轴向力臂的乘积。
在回转平面内进行受力分析。
吊臂所受载荷有:⑴吊重偏摆载荷;⑵风载;⑶臂架自重;⑷起升机构钢丝绳拉力。
同样,计算吊臂各危险截面弯矩时也需要考虑上述载荷的轴向分力引起的弯矩。
迭代过程假设吊臂仰角不变,通过臂端挠度的变化来进行反馈迭代。
通过赋初值,先计算各危险截面处弯矩和横向力,然后通过材料力学求挠度和转角公式,求各节臂的挠度和转角,通过累加,由此可求出吊臂总的挠度。
25吨汽车起重机起重性能表(主臂)3 25 17.577 5.17 5.17 5.16.7 5.16.4 5.17.2 56.1 4.85.3 4.43.9 3.7 14 2.9 3 3.1 2.9 3 16 2.2 2.3 2.2 2.3 18 1.6 1.8 1.7 1.7 20 1.3 1.3 1.3 22 1 0.9 1 24 0.7 0.826 0.5 0.5(注:本表红字及红字以上栏目的数字为吊臂强度所决定,其下面栏目数字为倾翻力矩决定)25吨汽车起重机起重性能表(副臂)30吨汽车起重机性能表(一)(注:本表红字及红字以上栏目的数字为吊臂强度所决定,其下面栏目数字为倾翻力矩决定)30吨汽车起重机性能表(二)注:1、若副臂在工作位置,但仍用主臂吊装,主臂的起重性能应相应的减去1.4t2、使用副臂吊装时,主臂的角度不得大于45,否则将倾翻50吨汽车起重机性能表(主表)(注:本表红字及红字以上栏目的数字为吊臂强度所决定,其下面栏目数字为倾翻力矩决定)50吨汽车起重机性能表(副臂)80吨汽车起重机起重性能表(一)]80吨汽车起重机起重性能表(二)附表1 120吨汽车起重机起重性能表130吨汽车起重机起重性能表150吨汽车起重机性能表(一)(注:本表红字及红字以上栏目的数字为吊臂强度所决定,其下面栏目数字为倾翻力矩决定)150吨汽车起重机性能表(二)(注:本表红字及红字以上栏目的数字为吊臂强度所决定,其下面栏目数字为倾翻力矩决定)200吨汽车起重机起重性能表(一)注:数值后有*号表示没有其它附加设备26.9m(1)表示主臂第一节全伸,二、三节不伸26.9m(2)表示1-3节臂每节伸出1/3200吨汽车起重机起重性能表(二)。
摘要随着经济建设的迅速发展,我国的基础建设力度正逐渐加大,道路交通,机场,港口,水利水电,市政建设等基础设施的建设规模也越来越大,市场汽车起重机的需求也随之增加。
本文通过对徐工50吨汽车起重机主臂进行研究,进一步进行主臂设计,通过计算对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、液压缸尺寸进行确定,选择零部件,确定主臂伸缩方式及主臂内钢丝绳的缠绕方法,通过SOLID WORKS软件对主臂进行三维建模。
关键词:50吨汽车起重机、主臂设计、三铰点、伸缩方式、三维建模AbstractWith the rapid development of economic construction, China's 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目录摘要 (I)ABSTRATE (II)1绪论 (1)1.1起重机械的工作特点及其在国民经济中的作用 (1)1.2国内汽车起重机的发展概况和发展趋势 (2)1.2.1国内汽车起重机的发展概况 (2)1.2.2国内汽车起重机发展趋势 (3)1.3国外汽车起重机发展概况及发展趋势 (4)1.3.1国外汽车起重机发展概况 (4)1.3.2国外汽车起重机发展趋势 (5)1.4SOLID WORKS软件的介绍 (6)1.5本课题内容及重要意义 (7)250吨汽车式起重机的主要技术参数和工作级别 (8)2.150吨汽车式起重机的主要技术参数 (8)2.250吨汽车起重机的工作级别 (10)350吨汽车起重机主臂尺寸的确定 (13)3.1吊臂跟部铰点位置的确定 (13)3.2吊臂各节尺寸的确定 (14)3.3变幅液压缸铰点的确定 (15)3.4吊臂截面的选择及截面尺寸确定 (17)4主臂伸缩机构的设计计算 (19)4.1臂架伸缩机构的驱动形式 (19)4.2臂架伸缩液压缸的计算及选择 (20)4.2.1缸筒内径计算 (20)4.2.2活塞杆直径 (21)4.2.3缸筒壁厚及外径计算 (23)5零部件的选择 (24)5.1钢丝绳的计算和选择 (24)5.1.1钢丝绳结构形式的选用 (24)5.1.2起升用钢丝绳直径的计算 (24)5.1.3主臂伸缩用钢丝绳的计算选用 (25)5.2滑轮及滑轮组的选择 (25)5.2.1构造和材料的选用 (25)5.2.2起升用滑轮尺寸的确定及选用 (26)5.2.3滑轮组的选择 (27)6主臂的三维建模及装配 (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理绳器的建模 (32)6.1.3变幅缸支撑座建模 (33)6.1.4基本臂的总装配 (35)6.2主臂建模总装配 (36)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录A (44)附录B (56)1绪论1.1 起重机械的工作特点及其在国民经济中的作用起重机械式用来对物料进行起重、运输、装卸和安装作业的机械。
它可以完成靠人力无法完成的物料搬运动作,以减轻人们的体力劳动,提高生产效率,在工厂、车站、矿山、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域的部门中得到了广泛的应用,随着生产规模日益扩大,特别式现代化、专业化的生产需求,各种专门用途的起重机相继产生,在许多重要的部门中,不仅式生产过程中的辅助机械,而且已成为生产流水作业生产线上不可缺少的重要机械设备它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。
起重机式一种循环的,间歇运动的,短程搬运物料的机械,一个工作循环,一般包括上料,运送,卸料及回到原位的过程,即取物装置从取物地点,由起升机构吧物料提起,由运行回转或变幅机构把物料移位,然后物料在指定的地点下放,接着进行相反的动作,使取物装置回到原位,以便进行下一步的工作循环,在两个工作循环之间一般由短暂的停歇。
起重机工作时,各机构经常是处于启动,制动,正向,反向,等相互交替的运动状态之中。
在高层建筑,冶金,化工,电站等大型项目的建设中,需要吊装和搬运的工程量日益增多,其中不少组合件的吊装和搬运重量达到几百吨。
因此必须选用一些大型的起重机进行诸如锅炉及厂房设备的吊装工作。
通常采用的大型起重机有龙门起重机,门座式起重机,塔式起重机,履带起重机,轮式起重机以及厂房内装置的桥式起重机等。
在公路,桥梁,水利电力等建设施工中,起重机的使用范围更式极为广泛,无论式装载设备器材,吊装厂房构件,安装电站设备,调运浇筑混凝土,模板,开挖废渣及其它建筑材料等均需使用起重机械,尤其式水电工程施工,不但工程规模浩大,而且地理条件特殊,施工季节性强,工程本身又很复杂,而且吊装搬运的设备,建筑材料量大品种多。
除了上面介绍的起重机外,在水电工程中还采用一些其它的大型设备,如缆索起重机,浮式起重机等,在电站厂房及建筑物上安装各种类型的起重机,供检修机组,启闭闸门,及起吊拦污栏之用,这些起重机由大型龙门起重机,固定卷扬起重机以及弧形闸门起重机等。
这些专门用途的起重机一般吨位较大,如用起吊闸门的龙门起重机,和固定卷扬起重机,起到了工程起重机的作用,起重机在未来的国家建设当中,还将起到更大的作用。
1.2 国内汽车起重机的发展概况和发展趋势1.2.1 国内汽车起重机的发展概况中国的汽车式起重机诞生于上世纪的10年代,经过了近30年的发展,期间有过3次主要的技术改进,分别为70年代引进苏联的技术,80年代引进日本的技术,90年代引进德国的技术。
但是总体来说,中国的汽车式起重机产业始终走着自主创新的道路,有着自己清晰的发展脉络,尤其是进几年,中国的汽车式起重机产业取得了长足的发展,虽然与国外相比还有一定的差距,但是这个差距正在逐渐的缩小。
而且我国目前在中小吨位的汽车式起重机的性能已经完好,能够满足现实生产的要求。
在不久的将来,我国的汽车式起重机行业一定会发展成为一个发展稳定,市场化程度高的成熟产业。
许多专家认为,高速发展的市场,是中国汽车式起重机产业各个厂商有利的技术创新基础和环境。
近几年,中国汽车式起重机产业除了一家较小的公司与日本起重机品牌厂家合资以外,其余厂家一直在追赶国外先进水平的进程中,一直坚持自主的技术创新道路,基本上没有整体引进国外技术的做法,也使的中国汽车式起重机产业在达到和接近国际先进水平的同时,在产品技术上有明显的中国特质。
中国汽车式起重机已经大量使用PLC可编程集成控制技术,带有总线接口的液压阀块,液压马达,油泵等控制和执行元件已较为成熟,液压和电器已实现了紧密的结合。
可通过软件实现控制性能的调整,大幅度简化控制系统,减少液压元件,提高系统的稳定性,具备了实现故障自动诊断,远程控制的能力。
当前我国新一代汽车起重机产品,起重作业的操作方式,大面积应用先导比例控制,具有良好的微调性能和精控性能,操作力小,不易疲劳。
通过先导比例手柄实现比例输送多种负荷的无级调速,有效防止起重作业时的二次下滑现象,极大的提高了起重作业的安全性、可靠性和作业效率。
部分大型汽车式起重机还在伸缩臂上使用了单缸插销的伸缩技术,通过液压销作用,以单个液压油缸可完成多节伸臂的运动,并达到各种工况的程度控制和自动伸缩,改变了以往能不油缸加内部绳排的作业方式,使起重机相对更轻,拓展了起重机向更高工作高度发展的空间。
在走向国际市场的过程中,我国汽车式起重机产业近几年品质水平的快速提高,也得到了国际拥护的高度肯定,由于产品使用规范,用户的专业素质较高,出口产品的质量反馈比在过内有了明显的减少,产品反映较好。
这都为中国汽车式起重机行业的发展打下了良好的基础。
1.2.2 国内汽车起重机发展趋势我国的汽车式起重机的生产企业要想在本领域生存与发展,需要做的事情还很多,由于市场需求的增大,也要求生产企业不断创新,在保证起重机性能的基础上还要不断开发出更大吨位的新产品,满足市场的需求。
只有这样才能从市场中获得养分和活力使自己生存,在生存中发展,在发展中壮大。
主要的发展趋势应该有以下几点:(1)扩大产品的品种。
在企业内部应建立完善的产品研究和开发体系,使产品系列化,品种齐全,要形成大中小完整系列,增多产品数量,使生产规模不断的扩展。
(2)增大起重力矩。
目前我国生产的汽车式起重机大多是50吨以下的中小吨位的起重机,大吨位生产的很少,而,随着社会的发展,对机动灵活的大型起重机械的需求越来越大,这都是汽车式起重机发展的养分,所以增大其中力矩迫在眉睫。
(3)增加起重机功能。
随着国民经济的快速发展,用户对汽车式起重机的使用上的要求越来越多,希望能够一机多用,已经不仅仅是在搬运重物时使用,而是满足在不同环境和工种的使用,这些都为未来起重机的发展找清了方向。
(4)全力打造自己的品牌。
目前中国的汽车起重机生产企业,缺少自己的专业研究人员和开发队伍,而是去模仿别人生产的成品,没有发展方向和竞争力。
未来经济的全球化以及由此引发的一系列问题,使得竞争手段从传统的产品,价格等层次转嫁到品牌的竞争上来。
所以各大汽车式生产企业应该努力打造自己的品牌,从而使自己发展壮大。
(5)开创自我空间占领市场。