全路面起重機起重臂主要結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　全路面起重機起重臂主要結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　院 部： 機械工程學(xué)院 </p><p>　　學(xué)生姓名： ## </p><p>　　指導(dǎo)教師：### 職稱 教授 </p>

2、<p>　　專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 </p><p>　　班 級： ########### </p><p>　　完成時間： 二零一四年五月 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，我國的基礎(chǔ)建設(shè)力度正逐漸加

3、大，道路交通，機場，港口，水利水電，市政建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模也越來越大，市場起重機的需求也隨之增加。工況的不同也對起重機的性能要求越來越高，給起重機設(shè)計者帶來無盡的挑戰(zhàn)。而我國起重機中汽車起重機比重達到80%以上，全地面起重機比重不高，而全地面起重機起重能力比汽車起重機要強，所以全地面起重機研究是我國起重機研究的重點。本文通過對全地面起重機研究，以起重機起重臂為設(shè)計重點，零件的校核計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計，使起重設(shè)備運行平穩(wěn)，定位準確，安全可

4、靠，技術(shù)性 能先進。并獨自完成零件圖繪制及起重臂的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后繪制設(shè)計總圖。其主要目的是全路面起重機的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握起重機的設(shè)計方法，通過學(xué)習(xí)起重機的設(shè)計方法和步驟，提高我們分析問題和解決問題的能力，將自己所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實際工作生產(chǎn)中，培養(yǎng)實際動手能力。</p><p>　　關(guān)鍵詞：全路面起重機;吊鉤;主臂;支腿設(shè)計</p><p><b>　　摘 要<

5、/b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，我國的基礎(chǔ)建設(shè)力度正逐漸加大，道路交通，機場，港口，水利水電，市政建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模也越來越大，市場起重機的需求也隨之增加。工況的不同也對起重機的性能要求越來越高，給起重機設(shè)計者帶來無盡的挑戰(zhàn)。而我國起重機中汽車起重機比重達到80%以上，全地面起重機比

6、重不高，而全地面起重機起重能力比汽車起重機要強，所以全地面起重機研究是我國起重機研究的重點。本文通過對全地面起重機研究，以起重機起重臂為設(shè)計重點，零件的校核計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計，使起重設(shè)備運行平穩(wěn)，定位準確，安全可靠，技術(shù)性 能先進。并獨自完成零件圖繪制及起重臂的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后繪制設(shè)計總圖。其主要目的是全路面起重機的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握起重機的設(shè)計方法，通過學(xué)習(xí)起重機的設(shè)計方法和步驟，提高我們分析問題和解決問題的能力，將自己所學(xué)的理論知識

7、應(yīng)用到實際工作生產(chǎn)中，培養(yǎng)實際動手能力。</p><p>　　With the rapid development of economy, China's infrastructure is gradually increasing, road, airport, port, water conservancy and hydropower, municipal construction and othe

8、r infrastructure construction scale is also growing, market demand also increases crane. Different working conditions and performance of crane of the increasingly high demand, endless challenges to the crane designer. Bu

9、t China's automobile crane crane in proportion to achieve 80% above, all terrain crane is not high, and all</p><p>　　關(guān)鍵詞：全路面起重機;吊鉤;主臂;支腿設(shè)計</p><p>　　Keywords: all terrain crane; hook; the mai

10、n arm leg design;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　全路面起重機起重臂主要結(jié)構(gòu)設(shè)計1</p><p><b>　　1.　緒　論1</b></p><p>　　1.1 起重機在國民經(jīng)濟建設(shè)中的作用與工作特點1</p><p&

11、gt;　　1.2 全路面起重機的幾大特點2</p><p>　　2.　全地面起重機的主要技術(shù)參數(shù)設(shè)定和工作級別3</p><p>　　2.2 工作級別的確定3</p><p>　　2.2.1 初選起重機整體的工作級別3</p><p>　　2.2.2 初選起重機機構(gòu)的工作級別3</p><p>　　3

12、.　起重機起升機構(gòu)的設(shè)計計算4</p><p>　　3.1 起升機構(gòu)的構(gòu)成4</p><p>　　3.1.1 內(nèi)燃機來驅(qū)動的起升機構(gòu)的特點4</p><p>　　3.1.2 由電動機驅(qū)動的起升機構(gòu)的特點4</p><p>　　3.1.3 液壓驅(qū)動的起升機構(gòu)的特點5</p><p>　　3.2 液壓驅(qū)

13、動的起升機構(gòu)布置方式5</p><p>　　3.3 起升機構(gòu)的各組成設(shè)計計算5</p><p>　　3.3.1 鋼絲繩確定5</p><p>　　3.3.2 滑輪的計算決擇6</p><p>　　3.3.3 卷筒的設(shè)計及選擇7</p><p>　　3.3.4 卷筒系列組的確定8</p>

14、;<p>　　3.3.5 鋼絲繩和滑輪尺寸的最后調(diào)整9</p><p>　　3.3.6 起升馬達的計算9</p><p>　　3.3.7 液壓泵的精確計算和選擇10</p><p>　　3.3.8 吊鉤的設(shè)計，計算和決擇11</p><p>　　4.　變幅機構(gòu)的基本設(shè)計計算14</p><p

15、>　　4.1 計算變幅力14</p><p>　　4.1.1 正常作業(yè)時的變幅力14</p><p>　　4.1.2 得最大變幅力為14</p><p>　　4.2 計算選用液壓缸14</p><p>　　4.2.1 液壓缸筒內(nèi)徑的計算14</p><p>　　4.2.2 計算活塞桿直徑1

16、5</p><p>　　4.2.3 缸筒壁厚度及外徑的計算16</p><p>　　5.　臂架伸縮機構(gòu)的基本設(shè)計計算18</p><p>　　5.1 確定臂架伸縮機構(gòu)的驅(qū)動形式18</p><p>　　5.2 計算臂架伸縮阻力18</p><p>　　5.3 臂架伸縮液壓缸的基本計算及選擇19<

17、/p><p>　　5.4 對液壓泵校核以及臂架伸縮時間的計算20</p><p>　　5.4.1 伸臂運動的計算20</p><p>　　5.4.2 計算縮臂時間21</p><p><b>　　結(jié) 論22</b></p><p><b>　　致　謝23</b>

18、;</p><p><b>　　1.　緒　論</b></p><p>　　1.1 起重機在國民經(jīng)濟建設(shè)中的作用與工作特點 </p><p>　　起重機械是對物料進行起重，運送，裝卸和裝配作業(yè)的機械。它能完成靠人力無法做到的物料搬運工作，減少人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率，在工廠，礦場，車站，港口，工地，倉庫，發(fā)電站等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用

19、。隨著生產(chǎn)規(guī)模日漸擴大，尤其是現(xiàn)代化，專業(yè)化的要求，各種專用起重機相續(xù)誕生，在很多重要的部門，它不僅是生產(chǎn)中的輔助機械，而且已成為生產(chǎn)線上不可缺少的機械設(shè)備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟起著強大的促進作用。</p><p>　　起重機是循環(huán)的，間歇性動作的，短程搬運東西的機械。一個工作循環(huán)要包括上料，運送，下料與回到原位的過程，就是把取物裝置從取物地點由起升機把物料提起，再運行，回轉(zhuǎn)把物料移位，然后將物料在指定地點下放，然

20、后進行相反動作，這樣取物裝置回到原位，就可以進行下次的工作循環(huán)。在兩個循環(huán)之間都有少許的停歇。起重機作業(yè)時，各機構(gòu)一般處于起動，制動和正向，反向等相互交換的運行狀態(tài)之中。</p><p>　　在較高層建筑，化工及電站的建設(shè)中，需要吊運的工程量日益增多，其中不少物件的吊裝與運送量達幾噸。因此，要選用大型起重機來進行諸如鍋爐與廠房設(shè)備的吊裝作業(yè)。一般采用的大型起重機就有龍門起重機，門式起重機，塔基起重機，帶式起重機，

21、輪式起重機還有廠房里的橋式起重機等。</p><p>　　在道路建設(shè)，橋梁和水利等一些施工中，起重機的作用無法替代。無論是裝卸設(shè)備，吊裝廠房中的構(gòu)件，安裝電站里設(shè)備，澆注混泥土，制作模板，開挖廢料及其他建筑用料等，都得使用起重機。尤其是水電工程，不僅其工程規(guī)模浩大，并且其地理條件特殊，施工的季節(jié)性強，工程自生很復(fù)雜，需要吊裝的設(shè)備材料的量大品種又多，所以需要的起重機數(shù)量以及種類就更多了。除了前面說的起重機外，在水

22、電建設(shè)中還采用了其他一些特大型起重機，用來檢修機組，起合閘門與吊攔污柵的用途。這些用起重機有：大型的橋式起重機，龍門式起重機，固定卷揚起重機與弧型閘門式起重機。這些有專門用途的起重機起重噸位大，如用來放起吊閘門的龍門起重機與固定式卷揚起重機的起重量，我過已起重機大壩上的門式起重機等雖然隸屬于發(fā)電站的 固定設(shè)備，但在電站施工階段中，卻可用來安裝機組，就也起到了工程起重機的作用。</p><p>　　1.2 全路面

23、起重機的幾大特點</p><p>　　全路面起重機之所以能夠在20世紀80年代到90年代風(fēng)靡歐洲，甚至保持至今，那是由于高技術(shù)，高性能以及諸多用途等很多優(yōu)勢決定的。全路面起重機即綜合了汽車起重機的快速轉(zhuǎn)移和越野型輪胎式起重機躍強野能力和負載行使等幾大特點，這種合而為一強大的產(chǎn)品與普通的汽車起重機之比具有以下幾個優(yōu)點：更加優(yōu)秀的起重重量，較強的躍野性能，可適應(yīng)惡劣工作環(huán)境的要求；結(jié)構(gòu)緊致，重量較輕，外型美觀，又具有

24、良好的行駛性能；其底盤懸掛的方式為氣懸掛，減震效果很明顯，即能根據(jù)地面高低不平，能自動調(diào)平車架，又使爬坡能力更強；而且全輪轉(zhuǎn)向，全架驅(qū)動，還轉(zhuǎn)彎半徑小，又可蟹形行走，使用范圍非常廣泛；還可根據(jù)需要來升高或降低車駕離地高度，以用來提高行駛和通過能力；支腿跨距增大，作業(yè)穩(wěn)定性變好；就可以不受前方區(qū)域的其他限制，且360度全方位作業(yè)等。</p><p>　　2.　全地面起重機的主要技術(shù)參數(shù)設(shè)定和工作級別</p&g

25、t;<p>　　2.1 主要的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　起重量q：8t； 起升高度h：15m； 自重g: 10t</p><p>　　起升機構(gòu)的運行速度：貨物升降速度（以及起升速度）為1 m／s</p><p>　　吊裝運行速度： 2.5m／s </p><p>　　回轉(zhuǎn)頻率： 1.2r／min </p>&

26、lt;p>　　變幅速度： 0.2m／s </p><p><b>　　幅度R ：3.5m</b></p><p>　　主重力矩：M=QR=56t·m </p><p>　　最大的爬坡度：20°</p><p>　　最小拐彎半徑：10.5m </p><p>　　2.2

27、工作級別的確定</p><p>　　2.2.1 初選起重機整體的工作級別</p><p>　　初選起重機的利用率等級為U5，載荷狀態(tài)為Q2，由此起重機的利用等級及載荷狀態(tài)可將起重機的工作級別確定為A5。</p><p>　　2.2.2 初選起重機機構(gòu)的工作級別</p><p>　　一臺起重機中各級機構(gòu)的工作級別一般不盡相同，但整機和有金屬

28、結(jié)構(gòu)的工作級別由主要機構(gòu)（一般是主起升機構(gòu)）的工作級別來確定。在此情況下暫選主起升機構(gòu)工作級別為M4。 </p><p>　　3.　起重機起升機構(gòu)的設(shè)計計算</p><p>　　3.1 起升機構(gòu)的構(gòu)成</p><p>　　在起重機中，用來提升或下降材料的機構(gòu)統(tǒng)稱為起升機構(gòu)，一般有卷揚式（又稱卷揚機）。起升機構(gòu)是起重機中最核心，最基本的機構(gòu)。&

29、lt;/p><p>　　起升機構(gòu)都由驅(qū)動裝置，鋼絲卷繞系統(tǒng)，取物和安全保護裝置組成。驅(qū)動裝置包含原發(fā)動機，聯(lián)軸器，起動器，減速器以及卷筒等部件。卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩，卷筒和幾個滑輪組。取物裝置有吊鉤，抓斗，電磁力吸盤等多種。安全裝置又分超負荷限制器和起升高度限位器等。</p><p>　　起升機構(gòu)的發(fā)動機有內(nèi)燃機，電動機，液壓裝置三種。</p><p>　　3.1.1

30、內(nèi)燃機來驅(qū)動的起升機構(gòu)的特點</p><p>　　其驅(qū)動力由內(nèi)燃機由機械傳動裝置集中傳梯給包括起升機構(gòu)以及其各個工作機構(gòu)。其特點是擁有獨立的能源，激動靈活，特別適用于流動作業(yè)的起重機。為保障各機構(gòu)的相互獨立運動，整機的傳動系統(tǒng)及其復(fù)雜笨重。而且不能逆轉(zhuǎn)，又不能帶載起動，必須靠傳動環(huán)機構(gòu)的離合器來實現(xiàn)啟動和換向，因此其調(diào)速困難，目前一般在少數(shù)輪胎式起重機和鋁帶起重機中使用。</p><p>

31、　　3.1.2 由電動機驅(qū)動的起升機構(gòu)的特點</p><p>　　電動機驅(qū)動是起升機構(gòu)最常用的驅(qū)動方式。直流電動機比較適合起升機構(gòu)工作要求，但由于很難獲得直流電源，在大型的起重機上一般通過內(nèi)燃機和直流發(fā)電機的組合實現(xiàn)直流傳動。交流電動機驅(qū)動卻直接從電網(wǎng)取得交流電源，且電動機過載能力強又可帶載起動，調(diào)速極方便，操縱又簡單，維護容易，機組重量最輕，工作比較可靠，因此在電動起升機構(gòu)中使用最廣。起重機用的電動機與一般長

32、期不斷運轉(zhuǎn)的電動機不同，它要求頻繁的起動與制動，故在起重機的電動機上設(shè)計上一般采用JZR（線繞式）和JZ（鼠籠式）的三相交流異變電動機。與一般交流電動機比，它的轉(zhuǎn)子又細又長（這樣其慣性小，短暫過載能力強，起動轉(zhuǎn)矩大）；即使在現(xiàn)代起重機的設(shè)計規(guī)范中，也一般推薦起重機上使用YZ及YZR電動機，其工作效率高，自重小，體積不大，起動力矩大，并且省電。</p><p>　　3.1.3 液壓驅(qū)動的起升機構(gòu)的特點</p

33、><p>　　由驅(qū)動液壓泵，將作業(yè)油液壓入執(zhí)行機構(gòu)（液壓馬達或液壓缸）的機制動作，通過控制執(zhí)行構(gòu)件輸入的液體流量大小實現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動的最大優(yōu)點是傳動比例大，能實現(xiàn)其它發(fā)動機無法做到的大范圍的無級調(diào)速。且結(jié)構(gòu)緊湊，運轉(zhuǎn)十分平穩(wěn)，操作也較方便，過載保護性好。缺點是內(nèi)部元件的制造精度要求特別高，不然液體容易泄漏?，F(xiàn)在液壓驅(qū)動已經(jīng)在流動式起重機上被廣泛應(yīng)用。</p><p>　　綜上所述，故應(yīng)選用液

34、壓驅(qū)動的起升機構(gòu)。</p><p>　　3.2 液壓驅(qū)動的起升機構(gòu)布置方式</p><p>　　圖1 高速液壓馬達與卷筒布置簡圖</p><p>　　1—液壓高速馬達 2—制動器</p><p>　　3—圓柱型齒輪減速器 4—卷揚機卷筒</p><p>　　如上圖所示，是高速液壓馬達和圓柱齒輪減速器及卷筒等組成的

35、起升機構(gòu)，高速液壓馬達和卷筒的并列布置，是中小噸位液壓驅(qū)動式起重機最常用的形式。</p><p>　　3.3 起升機構(gòu)的各組成設(shè)計計算</p><p>　　3.3.1 鋼絲繩確定</p><p>　　（1）按選擇系數(shù)C計算鋼絲繩直徑，由</p><p><b>　　(1)</b></p><p&g

36、t;　　其中，為鋼絲繩直徑（mm）；為選擇系數(shù)（mm/）</p><p>　　為鋼絲繩最大吊裝時靜拉力（N）</p><p><b>　?。?）選擇單聯(lián)滑輪</b></p><p><b>　　故有</b></p><p>　　=14614。04（N）</p><p>　?。?/p>

37、起升載荷量，；：滑輪組的倍率，取3；</p><p>　?。夯喗M的效率，查《起重機設(shè)計手冊》表2-2-10故取=0。95；</p><p>　　，：為導(dǎo)向滑輪組效率，查《起重機設(shè)計手冊》2-2-3</p><p><b>　　應(yīng)取==0。987</b></p><p>　?。?）選擇系數(shù)C的選擇</p>

38、<p>　　查《起重機設(shè)計手冊》表3-1-2選C=0。099</p><p><b>　　d.計算取值</b></p><p><b>　　(2)</b></p><p><b>　　=11.97</b></p><p>　　查《起重機設(shè)計手冊》表3-1-11初確定鋼

39、絲繩直徑d=12.0，鋼絲油繩工程抗拉強度（）：1550，鋼絲繩破斷裂拉力總和（）（N）：< 91500</p><p>　　3.3.2 滑輪的計算決擇</p><p><b>　　（1）滑輪的計算</b></p><p><b>　　設(shè)滑輪直徑為</b></p><p><b>

40、　　(3)</b></p><p>　　：從鋼絲繩中心計算滑輪直徑（mm）；d：鋼絲繩工作直徑（mm）；</p><p>　　e：輪繩之間直徑系數(shù)比，查《起重機設(shè)計手冊》表3-2-1得取e=18</p><p><b>　?。?）滑輪選擇</b></p><p>　　查得《起重機設(shè)計手冊》表3-2-2，表3-

41、2-6，初選滑輪的重要尺寸</p><p><b>　　和基本尺寸(mm)</b></p><p><b>　　滑輪代號為</b></p><p>　　LGS6.522.5-110-60,D=225,=265，a=25,b=5.5,R=5.5,=110,B=60,推薦使用軸承型號為276-212，基本尺寸：H=21.5,,

42、,C=1.0,</p><p>　　,，，，得M=8，N=0,S=10</p><p>　　3.3.3 卷筒的設(shè)計及選擇</p><p>　　（1）卷筒各基本尺寸的計算</p><p><b>　?、?得卷筒直徑D</b></p><p><b>　　(4)</b><

43、/p><p><b>　　=（16-1）12</b></p><p><b>　　=180（mm）</b></p><p>　　其中：d為鋼絲繩直徑；e為卷筒直徑比， 查閱《起重機設(shè)計手冊》表3-3-1，</p><p><b>　　得e=16</b></p><

44、;p>　　查閱《起重機設(shè)計手冊》表3-3-9，初選取D=350（mm ）</p><p><b>　?、?卷筒繩槽半徑R</b></p><p>　　由R=(0.530.56) d 得R=0.54d</p><p>　　故R=0.5414=7.56mm</p><p>　?、?標準繩槽深度h為</p>

45、;<p>　　由h=（0.250.4）d 取h=0.3d</p><p>　　故h=0.314=4.2mm</p><p><b>　?、?標準繩槽節(jié)距p</b></p><p>　　由p=d+(24)mm 得p=d+2</p><p>　　故p=14+2=16mm</p><p

46、>　?、?卷筒有螺旋槽的部分長</p><p><b>　　(5)</b></p><p>　　=535.95（mm）</p><p>　　其中：H為起升高度，取H=12mm；m為滑輪組倍率，取m=3；為卷筒卷繞直徑，取=D+d=364；n為附加安全圈數(shù)，取n=2；t為油繩槽節(jié)距，對于主卷筒t=p=16f.設(shè)卷筒長度</p>

47、<p><b>　　(6)</b></p><p>　　=536+2（180+48）+80</p><p><b>　　=1072</b></p><p><b>　?、?計算卷筒壁厚</b></p><p><b>　　=16（mm）</b>

48、</p><p>　?、?計算卷筒繩槽尺寸（mm）</p><p>　　繩槽半徑=，標準槽型=16.0,=5.5</p><p>　　3.3.4 卷筒系列組的確定</p><p>　　查閱《起重機設(shè)計手冊》確定短軸卷筒組系列（8t）</p><p><b>　　圖2 短軸卷筒組</b><

49、;/p><p>　　起重量：8t；起升高度：16m；鋼絲繩直徑d：14mm；D=350（mm），=306（mm）；=314（mm）；=322（mm）；=80（mm）；=17（mm）；=390（mm）；=65（mm）；=270（mm）；==1230（mm）；=200（mm）；=1515（mm）；=25（mm）；=60（mm）；=155（mm）；=120（mm）；=250（mm）；=80（mm）；</p>

50、<p>　　3.3.5 鋼絲繩和滑輪尺寸的最后調(diào)整</p><p>　　因此由《起重機設(shè)計手冊》表3-1-12得鋼絲繩改選為：</p><p>　　鋼絲繩直徑d=14.0mm；鋼絲繩公稱抗拉伸強度（）：1550，鋼絲破拉裂力總和（）N（不小于）：134000。</p><p>　　由《起重機設(shè)計手冊》表3-1-12將滑輪改選為：</p>&

51、lt;p>　　滑輪代號：LGS7.5280-125-65；D=280,=330,a=31,b=7.0,R=7.5,=125,B=65,</p><p>　　推薦軸承型號為276-212</p><p>　　3.3.6 起升馬達的計算</p><p>　　（1）起升馬達所能受的最大扭矩</p><p><b>　　(7)<

52、;/b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=146.57</b></p><p>　　其中： 為動力系數(shù)，=1+0.35v=1.088；：為傳動效率，=0.92</p><p>　　I為起升減速傳動比，i=21.04；為起升卷筒上鋼絲繩的最外層直徑，=D+d

53、=364；為最大靜拉力，得=14328N</p><p>　?。?）液壓馬達的排液油量</p><p><b>　　(8)</b></p><p><b>　　=5.5</b></p><p>　　：液壓馬達效率，=0.92 ，c為液壓馬達轉(zhuǎn)速</p><p><b&g

54、t;　　(9)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=1670r/min</p><p>　　齒輪式與葉片式輸出轉(zhuǎn)矩較小，又不能適于低速傳動，因此，一般采用柱塞式液壓馬達。</p><p>　　柱塞式馬達有徑向和軸向柱塞馬達兩種。軸向柱塞馬達轉(zhuǎn)速范圍寬，扭矩大而且結(jié)構(gòu)緊湊，其徑

55、向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量又小等優(yōu)點，所以選用之。</p><p>　　更通過對國產(chǎn)軸向柱塞馬達的性能比較，8噸液壓驅(qū)動式汽車起重機選用進口西德海桌瑪?shù)倏斯井a(chǎn)的A2F6.1系列斜軸式定量馬達，其型號為A2F56W6.1，吸入排量為56.1CM3/r，最高轉(zhuǎn)速達2390r/min，最大吸入流量131L/min，最大功率為78KW，最大能輸出扭矩312N.m</p><p>　　3.3.7 液壓泵

56、的精確計算和選擇</p><p>　?。?）液壓泵的工作壓力為</p><p><b>　　(10)</b></p><p>　　為液壓馬達最大工作壓力，；為起升馬達所最大扭矩，=146.57N.M；為起升馬達排量（） </p><p>　　為起升馬達機械效率，=0.92</p><p>　?。?

57、）計算液壓泵的流量</p><p>　　QpK (11)</p><p>　　Qp=1.393.7=122l/min</p><p>　　K為系統(tǒng)泄漏系數(shù)，取K=1.3；為液壓馬達所需最大流量，</p><p>　　得=167056.1=93687=93.7L/min</p>

58、<p>　　液壓泵有齒輪泵，葉片泵，柱塞泵三種。對于這類汽車起重機，液壓系統(tǒng)所需負載大，功率高，精度要求不大。所以，通常采用齒輪泵。由系統(tǒng)，壓力，流量的需要，8噸汽車起重機宜選擇40/32型雙聯(lián)齒輪液壓泵，其最高工作壓力達25Mpa，最高轉(zhuǎn)速達2500r/min,這兩泵的每秒理論排量分別為40cm3和32cm3</p><p>　　3.3.8 吊鉤的設(shè)計，計算和決擇</p><p&

59、gt;<b>　?。?）吊鉤的尺寸</b></p><p>　　=30=84.85mm，取D=85；</p><p><b>　　，取S=64；</b></p><p>　　取，則h=85mm；</p><p>　　，取L1=2h，則L1=170mm；</p><p>　?。?/p>

60、2）尾部羅紋直徑計算確定</p><p>　　吊鉤材料選擇DG20Mn，=510Mpa</p><p>　　由公式： (12)</p><p>　　故查《起重機設(shè)計手冊》表3-4-2得選4號鉤。</p><p>　?。?）吊鉤上螺母高度的計算</p><p>

61、<b>　　由公式： </b></p><p><b>　　(13)</b></p><p>　　其中： z為螺母的螺紋高度，得z=；t為螺母節(jié)距；d為螺母外徑；為螺母內(nèi)部直徑。</p><p>　　故查閱《機械設(shè)計實踐》表17.1得應(yīng)選擇普通螺紋，</p><p>　　得公稱直徑d=52；節(jié)距p=

62、5；中徑=48.752；小徑=46.587</p><p>　　（4）吊鉤的抗拉強度計算（截面A-A）</p><p><b>　　(14)</b></p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　因此得截面A-A安全。</p><p>　　（5）吊鉤拉板的抗

63、拉強驗算</p><p>　　吊鉤拉板只需驗算有孔斷面的抗拉強度即可。</p><p>　　圖3 吊鉤基本外形和主要尺寸</p><p>　　A為水平斷面A-A，因應(yīng)力集中孔邊，其孔內(nèi)側(cè)拉力為最大：</p><p><b>　　(15)</b></p><p>　?。簯?yīng)力集中系數(shù)為，=0.35&

64、lt;/p><p>　　算得水平斷面A-A安全。</p><p>　　其b.垂直端面B-B，其內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力最大：</p><p><b>　　(16) </b></p><p>　　算得水平斷面B-B安全。</p><p>　?。?）吊鉤橫梁的強度驗算</p><p>　　a.吊

65、鉤橫梁其中中間部分應(yīng)按其彎曲強度進行演算得：</p><p><b>　　(17)</b></p><p>　　得橫梁的中間部分安全。</p><p>　　b.吊鉤橫粱軸頸部，應(yīng)按平均擠壓力計算，得</p><p><b>　　(18)</b></p><p><b&g

66、t;　　所以，</b></p><p>　　判斷吊鉤橫梁的軸徑安全。</p><p>　　4.　變幅機構(gòu)的基本設(shè)計計算</p><p><b>　　4.1 計算變幅力</b></p><p>　　4.1.1 正常作業(yè)時的變幅力</p><p><b>　　+</b&g

67、t;</p><p>　　==133582.425（n</p><p>　　4.1.2 得最大變幅力為</p><p><b>　　[</b></p><p><b>　　+]</b></p><p><b>　　=</b></p>

68、<p>　　=1419954.34 （N）</p><p>　　4.2 計算選用液壓缸</p><p>　　4.2.1 液壓缸筒內(nèi)徑的計算</p><p><b>　　(19)</b></p><p><b>　　=0.15（m）</b></p><p>　　F-

69、-液壓缸負載力，取F=14199.43N；P--工作壓力，取P=8Mpa </p><p>　　查《起重機設(shè)計手冊》中表6-4-11內(nèi)徑為標準值D=160mm。</p><p>　　4.2.2 計算活塞桿直徑</p><p><b>　?。?）計算d</b></p><p>　　d一般由液壓缸做往復(fù)運動時速度比計算，即

70、</p><p><b>　　(20)</b></p><p>　　=79.69（mm）</p><p>　　--速度比，查《起重機設(shè)計手冊》表6-4-13得：=1.33</p><p><b>　　故d=80（mm）</b></p><p>　?。?）活塞桿抗拉壓強度驗算&

71、lt;/p><p>　　活塞受力時，主要受軸向拉壓力，因此其強度驗算按直桿的拉壓公式計算，即</p><p>　　(21) </p><p>　　=28.26(Mpa) </p><p>　　--活塞桿內(nèi)應(yīng)力；F--液壓缸負載力；--活塞桿許用應(yīng)力為活塞桿材料的抗拉強度，其中n為安全系數(shù)，一般取 ，選20號剛=410(MPa)，

72、==82(MPa)</p><p>　　故此活塞桿抗拉壓強度符合要求。</p><p>　?。?）缸的穩(wěn)定性驗算</p><p>　　要控制活塞桿直徑與液壓缸長度之比在1：10以下，否則活塞桿會出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至彎曲破壞，對其受壓穩(wěn)定性計算?？砂岩簤焊卓闯梢粋€和活塞桿截面端相等的桿件，由歐拉公式算出臨界壓縮載荷F，接著代入壓桿穩(wěn)定公式，進行驗算。</p>

73、;<p><b>　　歐拉公式為：</b></p><p><b>　　(22)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　算得 =5.57（N）</p><p>　　E--材料的彈性模數(shù)，鋼E=2.1Mpa；</p>&

74、lt;p>　　J--活塞桿橫截面擠矩，J=；</p><p>　　L--液壓缸安裝長度，由《起重機設(shè)計手冊》表6-4-14中取L=1.695m</p><p>　　--長度折算系數(shù)，查《起重機設(shè)計手冊》表6-4-14取得=1</p><p><b>　　其壓桿穩(wěn)定公式為：</b></p><p><b>

75、　　=1.39 NF</b></p><p>　　F為液壓缸最大負載力；為安全系數(shù)，通常取3.5-5 </p><p><b>　　故算得液壓缸穩(wěn)定。</b></p><p>　　4.2.3 缸筒壁厚度及外徑的計算</p><p><b>　?。?）計算缸筒壁厚</b><

76、/p><p><b>　　(23)</b></p><p>　　=11.71(mm) </p><p>　　--液壓缸耐壓試驗力，當時，=1.5p，其中p為液壓缸的工作壓力；--缸筒的許用應(yīng)力，=，為材料的抗拉強度，其n為安全系數(shù)，一般取5</p><p><b>　　（2）計算缸筒外徑</b><

77、/p><p><b>　　(24)</b></p><p>　　=160+211.71</p><p>　　得　=183.42(mm)</p><p>　　故由《起重機設(shè)計手冊》表6-4-15查得圓整(mm)</p><p>　　圖4 液壓缸結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　5.

78、　臂架伸縮機構(gòu)的基本設(shè)計計算</p><p>　　5.1 確定臂架伸縮機構(gòu)的驅(qū)動形式</p><p>　　現(xiàn)行臂架伸縮機構(gòu)的驅(qū)動型式有復(fù)合式，液壓式和機械式三種。吊臂伸縮機構(gòu)的主要驅(qū)動型式采用液壓驅(qū)動。要分別設(shè)計相應(yīng)的伸縮液壓缸和油路，才可實現(xiàn)臂架的各種伸縮方式。故本吊車選用液壓驅(qū)動方式中的獨立伸縮方式</p><p>　　5.2 計算臂架伸縮阻力</p&

79、gt;<p>　　當臂架帶載伸縮時其主要的載荷有：（1）臂架搭接處產(chǎn)生的摩擦力；（2）伸縮臂和貨物在臂架軸線方向的分力；（3）鋼絲繩的分拉力。一般在臂架到達最大仰角時計算伸臂阻力，在臂架最小仰角時或水平狀態(tài)下是計算伸縮臂阻力的時候。</p><p>　　二級伸縮臂在全伸，吊重工狀況下。設(shè)臂架的仰角為，起重臂分支拉力為S，貨物重力及吊具重力為Q，搭接處兩支反力為及，其摩檫力為及，第二節(jié)臂自重為，液壓缸

80、五推力為。當縮臂時，起重物品重量分力和起重分支拉力會由阻力變?yōu)橹ΑＤ﹂吡?。由的平衡方?lt;/p><p><b>　　聯(lián)立以上方程解得：</b></p><p><b>　　+</b></p><p><b>　　+</b></p><p><b>　　+</

81、b></p><p>　　算得 =265462.81（N）</p><p>　　5.3 臂架伸縮液壓缸的基本計算及選擇</p><p>　　所有的臂架伸縮液壓缸都將活塞固定在基本臂上，在此方式下缸筒連同伸縮臂都伸縮到位于缸筒全伸后的活塞平衡面內(nèi)缸筒聯(lián)接伸縮臂的銷軸，這種結(jié)構(gòu)可使液壓缸的軸向彎曲計算直接簡化為活塞桿縱向彎曲計算，于此同時還提升了液壓缸的懲載能

82、力。其活塞桿承受壓力縱向彎曲時的臨界力為：</p><p><b>　　(25)</b></p><p><b>　　=1.18</b></p><p>　　--活塞桿的彈性模量，取=2.1Mpa；--由活塞桿一端部支承來決定的長度折算系數(shù)，當活塞桿兩端鉸支時，取=1；l活塞桿截面慣性矩，，在此為液壓缸活塞桿外徑，為液壓缸

83、活塞桿內(nèi)徑。</p><p>　　活塞桿一般要做成空心的，空心腔中用來焊接有輸油管，這便能使活塞的實際承載能力大幅增加。計算活塞桿的允許承載能力為：</p><p><b>　　(26)</b></p><p><b>　　P==3.9</b></p><p>　　N--安全系數(shù)，取n=23.5；&

84、lt;/p><p>　　由以上求得的數(shù)值，再查《起重機設(shè)計手冊》中表6-4-19應(yīng)選DG型液壓缸：此型號缸徑D=160（mm）；其內(nèi)活塞桿直徑d=90(mm)；最大推力281.48(KN)；最大拉力219.90(KN)；最大移動距離8000（mm）。</p><p>　　5.4 對液壓泵校核以及臂架伸縮時間的計算</p><p>　　液壓泵所產(chǎn)生額定壓力要保證伸縮油缸

85、當產(chǎn)生伸臂和縮臂時所需要的最大推力，而液壓泵流量也應(yīng)滿足臂架伸縮時間和動作穩(wěn)定可靠的要求。</p><p>　　5.4.1 伸臂運動的計算</p><p><b>　　a．伸縮條件</b></p><p>　　當液壓缸伸臂時，油液被壓入液壓缸的活塞腔，這時活塞腔接通油箱，這時由于伸縮油缸的速度比i大，故從活塞桿腔壓出的油量少，油液回油管道中的

86、流速低，壓力反而損失小，所以系統(tǒng)的壓力損失主要在油管路中。 </p><p><b>　　其伸縮條件是：</b></p><p><b>　　(27)</b></p><p><b>　　=0.339</b></p><p><b>　

87、　=0.265</b></p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　--最大伸臂時阻力（N）；--液壓泵的額定壓力（Mpa ）；--缸筒的內(nèi)徑和活塞桿外徑（mm）；--油液從液壓泵出油口壓至伸縮液壓缸進油腔之間損失的壓力（Mpa ）; --油液從伸縮液壓缸壓出有腔到油箱之間損失的壓力（Mpa ）</p><p>

88、<b>　　b．伸縮時間為</b></p><p><b>　　(28)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=147.9（s）</b></p><p>　　為液壓泵的壓出流量（L/min）；為液壓泵殼的容積效率；&

89、lt;/p><p>　　D為液壓缸的內(nèi)徑（m）；S為液壓缸所運行的行程（m）</p><p>　　5.4.2 計算縮臂時間</p><p><b>　　(29)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=96.9（s）</b&

90、gt;</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我基本上掌握了全地面起重機的基本結(jié)構(gòu)，及其主要的工作原理，并且通過查閱資料和圖紙，鍛煉了自己繪圖以及識圖的能力。在本次畢業(yè)設(shè)計中，在查閱資料之后，首先對起重機主臂所需要設(shè)計的部分進行計算，計算得出了三鉸點的位置數(shù)值，各節(jié)臂的長度值，液壓缸的主要尺寸；并根據(jù)計算選取了滑輪、鋼

91、絲繩等主要部件；設(shè)計了主臂的伸縮機構(gòu)，確定它的工作原理。并參照徐工的50噸汽車起重機的資料，選取截面形狀及尺寸。在上述數(shù)值確定之后，對主臂進行三維建模，首先對零部件進行建模，之后根據(jù)配合關(guān)系進行裝配，在經(jīng)過裝配之后發(fā)現(xiàn)，很多地方出現(xiàn)干涉，從而可以看到，實際設(shè)計和裝配整機，還有著一定距離。然而也使我看到了三維建模的重要性，它可以使我們縮短生產(chǎn)周期，降低成本，在問題擴大化之前，將其解決，為生產(chǎn)制造提供了前期條件</p><

92、;p><b>　　致　謝</b></p><p>　　緊張的畢業(yè)設(shè)計即將接近尾聲，我在這次設(shè)計中收獲了很多。這次設(shè)計對于我們每一即將走向工作崗位的同學(xué)來說都是非常重要。這不僅是我們在這四年里所學(xué)過的知識進行綜合運用，而且是將我們所學(xué)的知識應(yīng)用于實踐的一次檢驗。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我將大學(xué)四年所學(xué)的知識進行了一次系統(tǒng)的的學(xué)習(xí)總結(jié)，加深了對所學(xué)知識的掌握，提高了我們對所學(xué)的知識的合理運用的能

93、力，同時也發(fā)現(xiàn)了自己知識的弱點和薄弱環(huán)節(jié)，并及時地加以改正和補充。也使我的知識系統(tǒng)更加的完善。</p><p>　　我在數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計過程中，不僅應(yīng)用了以前所學(xué)過的相關(guān)專業(yè)知識，同時還查閱了大量的相關(guān)資料和文獻，使我對這一領(lǐng)域有了初步的了解和認識。在整個設(shè)計過程中，我在現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)之上又充分地發(fā)揮了自己的創(chuàng)造和思維能力，使此產(chǎn)品更加的完善。能將自己學(xué)習(xí)的理論知識真正運用到實際中，讓理論真正的得到檢驗，

94、這對我們每個人來說都是一個十分寶貴而難得的機會。對實際中出現(xiàn)的問題用理論取解決的能力，也是我們在今后走向工作崗位所十分需要的。通過設(shè)計培養(yǎng)了我科學(xué)嚴謹、精益求精、認真對待問題的工作精神；使我明白在實際中來不得半點馬虎。在這期間我還體會到了團隊合作的重要性，今后我們真正的走上了工作崗位，一個人的力量是不可能完成一個很大的工程的，所以要融入到一個團結(jié)的集體中，大家凝聚在一起，最大地發(fā)揮集體的力量才會做的更好。同時自己的獨立思考，獨立工作的能

95、力也是不可缺少的，只有這樣才能在集體中發(fā)揮每個人的最大力量。</p><p>　　但畢竟我只是一個即將畢業(yè)的本科學(xué)生，實際設(shè)計的經(jīng)驗不足、相關(guān)的專業(yè)知識缺乏、設(shè)計水平也是有限的，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的設(shè)計上還存在著許多的不足。在此感謝指導(dǎo)老師李偉老師給予的充分指導(dǎo)，并提出了許多的寶貴意見，及時地改正了許多設(shè)計中的錯誤，使本設(shè)計更加的合理、完善。再次向李老師表示深深的謝意。同，在此也表示感謝。時各位同學(xué)能在繁忙的設(shè)計工作

96、之余給予我很多建議和幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 作者：張質(zhì)文，虞和謙等.起重機設(shè)計手冊.北京：中國鐵道出版社，2001</p><p>　　[2] 作者：石殿鈞.工程起重機.北京：中國水利水電出版社，1987</p><p>　　[3] 作者：肖燕生.工程機械使用手冊

97、.北京：中國水利水電出版社，1998</p><p>　　[4] 作者：李錚.起重運輸機械.北京：冶金工業(yè)出版社，1990</p><p>　　[5] 作者: 胡池修.起重與工程機械安裝.西安：西北大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[6] 作者: 顧迪民.工程起重機.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[7] 作者