隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)帶開題報(bào)告.zip
隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)帶開題報(bào)告.zip,起重,運(yùn)輸車,舉升機(jī),設(shè)計(jì),開題,報(bào)告
隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
摘 要
隨車起重運(yùn)輸車（crane truck），它是通過液壓系統(tǒng)作用來完成舉升和搬運(yùn)貨物的裝置，它一般和專門設(shè)計(jì)的專用汽車一起連接。起重機(jī)具有操縱性好、易轉(zhuǎn)移、既可以運(yùn)輸又可以起重、資源利用率高、較便宜等優(yōu)點(diǎn)。 因?yàn)榫哂袃?yōu)秀的靈活性以及可以提升貨物并的優(yōu)點(diǎn)，隨車起重運(yùn)輸車現(xiàn)已經(jīng)被廣泛用于轉(zhuǎn)移貨物、土木工程、電力、現(xiàn)場操作、石材工業(yè)、救援等不同方面，如果再安裝附加設(shè)備的話，還可用再其他很多不同的領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。伴隨著科技的不斷進(jìn)步以及研究的不斷發(fā)展，隨車起重運(yùn)輸車將會(huì)在未來更多不同的領(lǐng)域大放異彩。
本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容是舉升機(jī)構(gòu)尺寸的計(jì)算、強(qiáng)度校核以及液壓裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算。通過查閱資料發(fā)現(xiàn)目前市面上最為常見的徐工集團(tuán)生產(chǎn)的起重機(jī)，所以本次設(shè)計(jì)通過計(jì)算與調(diào)研選用的也是徐工集團(tuán)生產(chǎn)的起重機(jī)，液壓系統(tǒng)是整個(gè)起重機(jī)不可或缺的一部分，非常重要，所以本次設(shè)計(jì)也對(duì)液壓系統(tǒng)完成了相關(guān)的分析與計(jì)算設(shè)計(jì)。最后完成舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)后還要完成對(duì)機(jī)械臂的強(qiáng)度校核，看其是否滿足要求。設(shè)計(jì)出能舉起 2300kg 的滿足強(qiáng)度要求和標(biāo)準(zhǔn)的新型舉升機(jī)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：起重裝置；液壓裝置；舉升機(jī)構(gòu)
II
ABSTRACT
Lift trucks, or truck cranes for short, are equipment that lifts, turns, and lifts goods by means of hydraulic jacking and telescopic systems. They are usually mounted on trucks.The advantages of truck-mounted cranes are good maneuverability and rapid transfer. They can integrate hoisting and transport functions, improve resource utilization, and are much cheaper than car cranes. With the unique advantages of being able to lift, load, and be flexible, truck-mounted lift trucks are widely used for cargo handling in transportation, civil construction, power, telecommunications, field operations, stone industry, and docks. , rescue and long-distance transfer of goods, after the installation of additional devices, it can also be used for bridge maintenance, high overhead lines and testing operations. With the increasing scale of national infrastructure, the role of truck-mounted crane trucks in the lifting and transport industry and field operations will also increase.
In this design, the design, calculation, selection and verification of the lifting mechanism, and the design and calculation of the hydraulic device are mainly performed. The crane used was the finished product produced by Xuzhou Construction Machinery Group Co., Ltd. The selection of the crane was completed through calculation, and the design, calculation and selection of the hydraulic device were also completed. Then the upper and lower arms of the entire lifting mechanism were checked for safety.
Key Words：Lifting device；Hydraulic device；Lifting mechani
隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
目錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1.1 舉升機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀 1
1.2 發(fā)展趨勢 1
1.3 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 2
2 隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3
2.1 總體方案的設(shè)計(jì)與分析 3
2.1.1 起重機(jī)的選擇 3
2.1.2 參數(shù)選擇 3
2.2 工作速度 4
2.3 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4
2.4 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6
2.5 本章小結(jié) 7
3 液壓裝置的參數(shù)選擇與計(jì)算 8
3.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的概述 8
3.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的說明與分析 8
3.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9
3.3 本章小結(jié) 15
4 隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性校核 16
4.1 材料的選擇 16
4.2 對(duì)上臂進(jìn)行受力分析 16
4.3 下臂截面尺寸的確定 20
4.4 本章小結(jié) 25
5 結(jié)論 26
參 考 文 獻(xiàn) 27
附錄 1：外文翻譯 28
附錄 2：外文原文 31
致謝 34
1 緒論
1.1 舉升機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀
舉升機(jī)構(gòu)的功能是懸掛和攜帶物體。目前隨車起重運(yùn)輸車的舉升機(jī)構(gòu)分為直臂式和折臂式。此次的設(shè)計(jì)選擇是一種折臂式舉升機(jī)構(gòu)。與直臂式相比，它主要具有不占用車廂空間，適用于空間和狹窄空間的優(yōu)點(diǎn)。
直臂式產(chǎn)品的特點(diǎn)是：臂架為五角形，全功率伸縮，轉(zhuǎn)臺(tái)以三個(gè)支點(diǎn)固定在機(jī)架上[1]。當(dāng)在不平坦的道路上行駛時(shí)，這種支撐可以支撐起重機(jī)。日本車架上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力還配備有舉升機(jī)構(gòu)，該舉升機(jī)構(gòu)具有軸向柱塞馬達(dá)的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而保證容易損壞貨物的平穩(wěn)起升，并且其支腿可以完全伸展或半伸展。而美國的舉升機(jī)構(gòu)還有各種安全裝置，如振幅指示器，重量顯示器，過卷報(bào)警器和吊鉤安全止動(dòng)銷。德國懸臂的橫截面為矩形，由高強(qiáng)度鋼制成。結(jié)的數(shù)量是 2-4 節(jié)。它可以安裝 1-2 個(gè)吊臂。臂架折疊并存放在主臂的側(cè)面?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有兩種齒條和回轉(zhuǎn)齒輪。后者由抗剪滾珠軸承和由低速高轉(zhuǎn)矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小齒輪組成[1]。
國內(nèi)的起重車舉升機(jī)構(gòu)研制生產(chǎn) SQ 系列伸縮臂式和折臂式舉升機(jī)構(gòu)，并擴(kuò)展為多功能折臂式舉升機(jī)構(gòu)，形成 1-20 噸的系列產(chǎn)品。舉升機(jī)構(gòu)作業(yè)工具已不再局限于吊鉤， 各種高空作業(yè)平臺(tái)、夾具、籃筐、螺旋推運(yùn)器、板叉、輪胎安裝機(jī)器人、打樁機(jī)等逐漸被采用[1]。長沙理工大學(xué)汽車與機(jī)械工程學(xué)院完成了隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)參數(shù)化系統(tǒng)研發(fā)。利用 VB 語言對(duì) SolidWorks 的二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)，先要在 VB 集成環(huán)境中，完成有關(guān)類型庫的引用，通過 ActiveX Automation 訪問 SolidWorks 提供的主要對(duì)象。在 VB 編輯器中修改宏程序，利用尺寸驅(qū)動(dòng)原理，通過尺寸參數(shù)值的變化來生成結(jié)構(gòu)相同而參數(shù)不同的零件族使用SolidWorks 的API 對(duì)象對(duì)基本臂的驅(qū)動(dòng)尺寸進(jìn)行更改獲得新的草圖，并建立實(shí)體特征即可創(chuàng)建了另一個(gè)節(jié)臂的三維模型[2]。
1.2 發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，隨車起重運(yùn)輸車的舉升機(jī)構(gòu)目前正在朝裝配起重機(jī)發(fā)展，該起重機(jī)由液壓系統(tǒng)操作，可與多種液壓附件如叉、鉆、夾，而且支架可以完成更復(fù)雜、完整的操作和完整的功能，適用于包括各種復(fù)雜操作在內(nèi)的許多工作情況下的折疊臂升降機(jī)構(gòu)的開發(fā)。舉升機(jī)構(gòu)正朝向高性能、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、工作輔助時(shí)間少、操作高度和幅度隨時(shí)可變的方向發(fā)展。
9
1.3 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)起重裝置的設(shè)計(jì)、計(jì)算、選型和校核及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算等。主要內(nèi)容如下所示。
（1）舉升機(jī)構(gòu)機(jī)械臂，整體布置的設(shè)計(jì)；
（2）液壓系統(tǒng)各個(gè)液壓缸尺寸計(jì)算與設(shè)計(jì)以及液壓泵的選擇；
（3）上、下機(jī)械臂的尺寸計(jì)算；
（4）上、下機(jī)械臂的強(qiáng)度校核；
（5）舉升機(jī)構(gòu)整體與各主要零部件的三維圖形與裝配圖形繪制；
2 隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.1 總體方案的設(shè)計(jì)與分析
2.1.1 起重機(jī)的選擇
起重機(jī)的重要組成部分有上臂、下臂、起重臂、液壓系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等零件。根據(jù)查閱《專用汽車》設(shè)計(jì)第二版，本次設(shè)計(jì)的隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)最大起
升質(zhì)量選擇為 2300kg，現(xiàn)目前市面上最為常見的為徐工集團(tuán)所生產(chǎn)的起重機(jī)，經(jīng)過查閱資料和調(diào)研本次設(shè)計(jì)選擇 SQ2SA1Q 型起重機(jī)。本次設(shè)計(jì)所選擇的起重機(jī)參數(shù)如表
2.1 所示。
表 2.1 起重機(jī)參數(shù)
2.1.2 參數(shù)選擇
本次設(shè)計(jì)的參數(shù)的選擇非常重要，參數(shù)的選擇會(huì)影響設(shè)計(jì)的舉升機(jī)構(gòu)所能達(dá)到的工作程度，參數(shù)的選擇應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)所需要達(dá)到的要求。
(1)起重量
起重量直額能被吊起的物體或被移運(yùn)物體的最大質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)選擇 2300kg 為最大起升質(zhì)量。
(2)起升高度
起升高度指能被吊起的物體所能達(dá)到的最大高度。本次設(shè)計(jì)選取 6300mm 為最大起升高度。
(3)幅度
幅度指舉升機(jī)構(gòu)工作時(shí)吊鉤到回轉(zhuǎn)中心的距離。本次設(shè)計(jì)所選取的最大幅度與最小幅度如下所示。
最小幅度為：3500mm 最大幅度為：4000mm
2.2 工作速度
工作速度的設(shè)計(jì)同樣需要根據(jù)設(shè)計(jì)的舉升機(jī)構(gòu)所要達(dá)到的工作速度來確定。主要內(nèi)容如下：
2.2.1 起升速度
貨物起升速度與許多要素相關(guān)，比如起重量、起升高度等要素。但是過分的提高起升速度將會(huì)增大動(dòng)載荷，反而會(huì)降低整體的工作效率，所以要選擇適當(dāng)?shù)钠鹕俣取?
本次設(shè)計(jì)選取 0.3m/s 為起升速度。
2.2.2 回轉(zhuǎn)速度
回轉(zhuǎn)速度會(huì)受到切向慣性力的影響，如果回轉(zhuǎn)速度過高的話，將會(huì)增加法線的垂直方向的受力，從而造成與預(yù)期相反的結(jié)果。
本次設(shè)計(jì)選取 2.5r/min 為回轉(zhuǎn)速度。
2.2.3 變幅速度
折疊臂式的舉升機(jī)構(gòu)，舉升機(jī)構(gòu)的變幅速度是工作時(shí)的角度的改變的速度，一般小于 12°/s。
本次設(shè)計(jì)選取 10°/s 為變幅速度。
2.3 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
如圖 2.1 為折疊臂式隨車起重運(yùn)輸車整車圖。
本次設(shè)計(jì)主要是舉升機(jī)構(gòu)部分，包括支架、下節(jié)臂、上節(jié)臂、伸縮液壓缸、伸縮臂、折疊液壓缸、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
2.3.1 起重臂
起重臂是舉升機(jī)構(gòu)的重要組成部分，折疊式的起重臂起重能力較大。本次設(shè)計(jì)如圖 2.2 所示。
2.3.2 下節(jié)臂
圖 2.2 舉升機(jī)構(gòu)的起重臂
下節(jié)臂的作用是可以通過不同的連桿配置，能自動(dòng)調(diào)整外傾角、前束角以及使后輪獲得一定的轉(zhuǎn)向角度。本次設(shè)計(jì)如圖 2.3 所示。
2.3.3 上節(jié)臂
圖 2.3 舉升機(jī)構(gòu)的下節(jié)臂
上節(jié)臂是舉升機(jī)構(gòu)的第三級(jí)傳力部件，上節(jié)臂安裝在下節(jié)臂上，另一端與伸縮臂相連。本次設(shè)計(jì)如圖 2.4 所示。
2.4 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
圖 2.4 舉升機(jī)構(gòu)的上節(jié)臂
在操作過程中，要將貨物運(yùn)輸?shù)街贫ǖ攸c(diǎn)，離不開回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的作用。 因此設(shè)計(jì)的舉升機(jī)構(gòu)必須可以進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，把起重臂的下端設(shè)計(jì)成可以和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)齒條嚙合的齒輪。當(dāng)左邊的液壓缸進(jìn)油時(shí)候，右邊的液壓缸排油的時(shí)候，將機(jī)架向右推，帶動(dòng)主臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng); 當(dāng)右液壓缸進(jìn)入機(jī)油時(shí)，左液壓缸排油， 然后推動(dòng)機(jī)架向左移動(dòng)并順時(shí)針驅(qū)動(dòng)主臂。本次設(shè)計(jì)選擇的是齒輪齒條式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)如圖 2.3 所示：
圖 2.5 折疊式起重臂的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
2.5 本章小結(jié)
介紹了本次設(shè)計(jì)所采用的液壓系統(tǒng)的工作原理、工作特點(diǎn)、起重機(jī)選擇，方案說明，設(shè)計(jì)分析，結(jié)合了市場上現(xiàn)有的徐工生產(chǎn)的 SQ2SA1Q 型起重機(jī)以相關(guān)數(shù)據(jù)、方案得出本次設(shè)計(jì)的方案分析報(bào)告。通過大量收集舉升機(jī)構(gòu)資料，初步確定最大起升質(zhì)量為 2300kg 的 SQ2SA1Q 型起重機(jī)。本次設(shè)計(jì)選擇的是齒輪齒條式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。本章設(shè)計(jì)主要是舉升機(jī)構(gòu)部分，包括下節(jié)臂、上節(jié)臂、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
3 液壓裝置的設(shè)計(jì)
3.1 液壓系統(tǒng)的組成
液壓系統(tǒng)是用液體作為工作介質(zhì)傳遞壓力，以實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)變。首先是液壓泵發(fā)揮作用將系統(tǒng)產(chǎn)生的動(dòng)力也就是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成為液壓能，再通過液壓系統(tǒng)的其他裝置裝置再將工作介質(zhì)所攜帶的液壓能轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能，使起重機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)裝置能夠正常工作。本次設(shè)計(jì)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由五個(gè)以下部分構(gòu)成：
（1）動(dòng)力部分—液壓泵。將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗堋?
（2）執(zhí)行部分—液壓缸等。將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)槌蓹C(jī)械能。
（3）控制部分—可以控制系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向、流量、或壓力的裝置。
（4）輔助部分—其他裝置。
（5）工作介質(zhì)—液壓油。為了滿足整個(gè)系統(tǒng)的工作需求，工作介質(zhì)必須要保證它的不可壓縮性和流動(dòng)性。除此之外，還必須具有合適的粘度和合適的的粘溫特性。
3.2 液壓系統(tǒng)的工作原理
3.2.1 液壓系統(tǒng)的說明
液壓系統(tǒng)工作原理為首先是液壓泵發(fā)揮作用將系統(tǒng)產(chǎn)生的動(dòng)力也就是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成為液壓能，再通過液壓系統(tǒng)的其他裝置再將工作介質(zhì)所攜帶的液壓能轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能，使舉升機(jī)構(gòu)裝置能夠正常工作。本次設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)如圖 3.1 所示。
液壓油在 13 號(hào)液壓泵的作用下獲得動(dòng)力，隨后進(jìn)入分配閥 14 和 5 中。Ⅰ-Ⅴ滑閥
此時(shí)處于中立位置，然后工作介質(zhì)液壓油頂開 16 號(hào)溢流閥，然后液壓油再經(jīng)過漏斗式濾清器 10 再流回液壓油箱 11。
通過控制滑閥Ⅳ來控制分配閥 5，控制液壓油進(jìn)入 7 號(hào)液壓缸，以此來控制工作裝置進(jìn)行不同的工作。
通過控制Ⅴ、液壓缸 8 可以使舉升機(jī)構(gòu)完成升起動(dòng)作或靠被舉升貨物的重力和活
塞桿的自身重力下降或著保持一定的高度。為了防止液壓系統(tǒng)過載，所以將安全閥 15
調(diào)到設(shè)定的壓力。安全閥是舉升機(jī)構(gòu)的舉升質(zhì)量限制器。
3.2.2 液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
圖 3.1 隨車起重運(yùn)輸車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)
液壓傳動(dòng)與其他傳動(dòng)形式相比較，有以下特點(diǎn)：
（1）相比較于其他傳動(dòng)形式，在同等功率條件下液壓系統(tǒng)傳動(dòng)體積更小，重量更輕， 靈活性更高。
（2）相比較于其他傳動(dòng)形式，在同等功率條件下液壓系統(tǒng)傳動(dòng)的傳遞過程更加均勻、平穩(wěn)，
（3）相比較于其他傳動(dòng)形式，在同等功率條件下液壓系統(tǒng)傳動(dòng)的操作更加的簡單、方便，也更加的標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.3.1 液壓缸的選型計(jì)算
設(shè)計(jì)液壓缸的時(shí)候，必須要充分考慮設(shè)計(jì)的要求以及預(yù)計(jì)達(dá)到的工作效果，以此為基礎(chǔ)來計(jì)算和設(shè)計(jì)液壓缸的結(jié)構(gòu)和主要尺寸。
（1） 驅(qū)動(dòng)液壓缸尺寸計(jì)算
①液壓缸內(nèi)徑 D 的計(jì)算
計(jì)算公式：
D = 3.57 ′10-2
（3.1）
D --液壓缸的內(nèi)徑
F --液壓缸的推力
P --由設(shè)計(jì)要求可得選定工作壓力為 16MPa
19
Fh = G × (1)
2
× S + F1 × S
（3.2）
式中 G --上臂的重力,查閱資料取為 1500 N [3]
S --上臂的長度，為 4300mm[3]
F1--舉升機(jī)構(gòu)最大起重力，由表 2.1 可得為 23000 N
h
h --最大起重力矩，由表 2.1 可得為 4.2TM
可得： F
= 24315N
所以 D = 3.57 ′10-2 = 0.054m
（3.3）
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》的標(biāo)準(zhǔn)值，取為：
D = 65mm
② 活塞桿直徑d 的計(jì)算
d = D
（3.4）
式中 d --活塞桿的直徑( m);
D --液壓缸的直徑( m);
j--速度比
查閱資料可得液壓缸速度比一般有 1.46、1.33、1.25 和 1.15 幾種
本次設(shè)計(jì)取 1.46，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得:
又因?yàn)?D = 65mm
所以可得：d=36.4mm 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 取標(biāo)準(zhǔn)值 d=40mm。
③液壓缸行程 S 的計(jì)算
d = 0.56D
查閱資料當(dāng)上臂的活塞伸出量為最大的時(shí)候是上、下臂的夾角為1350 [4]時(shí)。
計(jì)算如下所示：
L = 1.25 m
又因?yàn)?S=0.5L
所以取 S=625mm
④液壓缸相關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算
1）缸筒的壁厚的計(jì)算
d3
d--液壓缸缸筒厚（m）；
py D
2[s]
(3.5)
py --試驗(yàn)壓力（MPa）；取 py = 1.25 p ，即 py = 1.25 p = 1.25 ′16 = 20MPa
D --液壓缸內(nèi)徑（m）；
[s]--剛體材料的許用應(yīng)力（ MPa ），取[s]= 100MPa 。代入，得：
d= 20MPa ′ 65mm = 6.5mm 2 ′100MPa
所以缸筒壁厚為 6.5mm。
2）缸體外徑的計(jì)算
D1 = D + 2d
D1 = 65 + 2 ′ 6.5 = 78mm
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》取得 D1 為 105mm。
（2）起伏液壓缸尺寸
與起伏液壓缸計(jì)算方法相同，計(jì)算過程在此省略。
1）液壓缸的內(nèi)徑 D 取 D=50mm
2) 活塞桿直徑d 取 d=26mm
3) 液壓缸行程 S S=860mm
4) 液壓缸相關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸：
缸筒壁厚
d= 18mm
缸體外徑 D1=86mm。
（3）伸縮液壓缸尺寸
1）液壓缸內(nèi)徑 D 取 D=30mm
2)活塞桿直徑d 取 d=18mm
3) 液壓缸行程 S S=750mm
4) 液壓缸相關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸：
缸筒壁厚
d= 16mm
缸體外徑 D1=62mm。
3.2.2 液壓泵的計(jì)算與選擇
1 ) 油泵工作壓力 P
P = Fmax
106 A
MPa （3.6）
式中 Fmax——油缸最大起重力，N；
A——油缸橫截面積，m2。
2 ) 油泵理論流量QT
Q = 60V
L/min （3.7）
T hnt
式中 V——油缸最大工作容積（ m3 ），按下式計(jì)算：
V=（ Smax - S0 ）
式中 Smax 、S0 、D 的單位均是 m；
pD2
′
103
4
L （3.8）
t——起重時(shí)間，查閱資料取得t ≤ 20s ；
hn——液壓泵容積效率hv = 0.85 ~ 0.9 。
3) 油泵排量 q
q = QT ′103
n
ml / r （3.9）
式中 QT ——油泵理論流量 L/min；
n——油泵額定轉(zhuǎn)速 r/min。
4) 油泵的功率 N
N = PQn W
ht
（3.10）
式中 P——油泵最大工作壓力，Pa；
n
Q ——油泵額定流量， m3/s ；
ht ——油泵總效率，ht =0.8；
W——油泵總功率，KW
按以上各式算出 P、QT 、ht 、W 后，根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇出設(shè)計(jì)所需要的油泵。
5) 油泵選型確定
液壓缸工作容積 V：
V = (Smax - S0 )
pD 2
4
′103
= 0.625 ′
p′ 0.1052
4
= 5.41L （3.11）
油泵流量QT ：
QT
= 60V
hnt
= 60 ′ 5.41L = 18.03L/min 0.9 ′ 20s
（3.12）
速度比 i 選擇為 1.25
舉升機(jī)構(gòu)工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： ne = 2200r/min
油泵的轉(zhuǎn)速 n 計(jì)算如下：
油泵的流量 q 計(jì)算如下：
n = ne
i
= 2200 = 1760r/min
1.25
（3.13）
q = QT ′103 = 18.03′1000 = 10.25mL/r
（3.14）
n 1760
綜合以上各式計(jì)算結(jié)果，選取齒輪泵為CB_Fc10型。CB_Fc10型此輪泵參數(shù)如下所示： 額定流量： q = 10.44 mL/r > 10.25 mL/r 符合要求
額定壓力： Pn = 14MPa
額定轉(zhuǎn)速： n = 1800r/min > 1760 r/min ，滿足要求功率 N：
N = PnQn
ht
本次設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì)完成后如圖 3.3 所示
= 6.4KW
圖 3.3 隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)
3.3 本章小結(jié)
本章主要是對(duì)工作所需要的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了選擇、計(jì)算，并且對(duì)相關(guān)的元件進(jìn)行了計(jì)算與設(shè)計(jì)，保證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠維持穩(wěn)定工作，從而使舉升機(jī)構(gòu)正常工作。計(jì)算結(jié)果如下： 驅(qū)動(dòng)液壓缸的相關(guān)尺寸： 液壓缸內(nèi)徑 D =65mm ， 活塞桿直徑 d
=40mm，液壓缸行程 S =625mm，缸筒壁厚
d= 6.5mm ，取液壓缸外徑為 105mm。起
伏液壓缸的相關(guān)尺寸：液壓缸內(nèi)徑 D =50mm，活塞桿直徑 d =26mm，液壓缸行程
S=860mm，缸筒壁厚
d= 18mm ，取液壓缸外徑為 86mm。伸縮液壓缸的相關(guān)尺寸：
液壓缸內(nèi)徑 D =30mm，活塞桿直徑 d =18mm，液壓缸行程 S =750mm，缸筒壁厚
d= 16mm，取液壓缸外徑為 62mm。選取齒輪泵型號(hào)為 CB_Fc10 型。
4 隨車起重運(yùn)輸車舉升機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性校核
4.1 材料的選擇
根據(jù)查閱資料：現(xiàn)目前舉升機(jī)構(gòu)的主要材料為Q235鋼，取鋼板的厚度為t = 4mm 。其屈服強(qiáng)度σs = 235MPa ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的，對(duì)于塑性材料可取n=1.2 ~ 2.5可得安全
系數(shù)n = 1.3[4]。
許用正應(yīng)力[σ] = σs
n
= 235 = 180.76MPa ；
1.3
許用切應(yīng)力[t] = [s] = 180.76 = 104.36MPa ；
3 3
4.2 上臂的受力分析
上臂工作到水平位置時(shí)，此時(shí)的上臂受力最大。
G1—上臂自重
G—上下臂總重
FBy— B點(diǎn)剪力
圖4.1 上臂剪力圖與彎矩圖
圖中數(shù)據(jù)以及圖形皆為MATLAB生成，剪力圖中17.22KN會(huì)在后續(xù)計(jì)算中用到。取上臂自重G1 = 350kg ′ 9.8 = 3.43KN
G = (100 + 200) ′ 9.8 = 2.02KN
通過幾何關(guān)系可得： EF 2 = BF 2 + BE 2 - 2BE ?BFcos35o
EF 2 = 3272 +14002 - 2 ×1300 ×306 ×cos35o
EF = 124mm
BF 2 = BE 2 + EF 2 - 2BE ?EFcosθ
cosθ = 0.986
sinθ= 0.165
對(duì)B取矩： l = BE sin θ = 1400 ′ 0.175 = 237.5mm
FE · l = G1
· BC + G ·（BC + 350） 2
（4.1）
由以上各式可以得到： FE = 188KN
FBX = FE cos θ = 188 ′ 0.986 = 176KN
FEy = FE sinq= 29KN
FBy = 29 - 7.84 - 2.94 = 18.22KN
4.2.1 上臂的截面尺寸的計(jì)算
有兩種方法可以來計(jì)算上臂的臂高[5]：
按結(jié)構(gòu)質(zhì)量[5]最小時(shí)來計(jì)算的話，計(jì)算公式如下:
h = （ 4.2 ）
式中： M max 為梁的最大彎矩；
gn 為梁的厚高比；
[s]許用正應(yīng)力；
按強(qiáng)度條件[5]來計(jì)算的話，計(jì)算公式如下:
H = （4.3）
式中：W 為抗彎截面系數(shù)；
t 為梁的厚度。
本設(shè)計(jì)中選取的計(jì)算方法是按強(qiáng)度條件的計(jì)算方法。
由圖4.1可以得到最大的剪力為17.22，查閱資料得n=1.3[5] 最大彎矩M max = 17.22 ′1.3 = 22.4KN · m
上臂所需抗彎截面系數(shù)：W = M max
[s]
= 22.4 ′103
176.69 ′106
= 0.00013m3
由公式（4.3）得：H =
= 0.6W （上下臂厚度都為t） （4.4）
t
把計(jì)算所得的截面系數(shù)W = 0.00013m3 和t = 4mm代入上式（4.4）得可得上臂高：
H =
H = 140mm
h = H - 2t
由上式可得： h = 132mm
型鋼[6]的抗彎截面系數(shù)：W =
BH 3
6H
bh3
-
6H
（4.5）
（4.6）
把b = B - 2t、W、H、h 代入上式可得： 0.00013 =
可得上臂梁的寬度： B = 245mm
b = B - 2t = 238mm
B ′ 0.143
6 ′ 0.14 -
(B - 0.008) ×0.1323
6 ×0.14
4.2.2 上臂的強(qiáng)度校核
上臂梁的尺寸確定后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性效核,不滿足條件時(shí)應(yīng)對(duì)前面選擇的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。
BE段的正應(yīng)力計(jì)算公式為σ = FBX
A
梁的截面積：A = BH - bh
由BE段正應(yīng)力計(jì)算公式可得 A = 0.0287 - 0.026 = 0.0027m2
F BX= 166KN
（4.7）
（4.8）
綜上所訴可計(jì)算出最大正應(yīng)力為s=
F
166 ′103 N
0.0027
? S *
m2 = 61.5MPa ￡ -[s] 滿 足 。
BE段所受的切應(yīng)力計(jì)算公式為τ= Q Z
（4.9）
2I Z ?t
BE截面的最大靜矩的計(jì)算公式為S * = A y - A y
（4.10）
Z 1 1 2 2
由上式可得： S *
= 0.205 ×0.14
0.14 - 0.197 ×0.132
0.132
× ×
Z 2 2
Z
S * = 0.000293m3
BH 3 - bh 3
Z軸慣性矩[8]計(jì)算公式為 I Z = （4.11）
12
再由上式可以得到： IZ = 9 ′10-6 m4
圖4.3 上臂的截面圖
17.22′103 ′0.000293
29
綜上所訴可求得上臂梁的最大切應(yīng)力τ =
2′0.004′9′10-6
= 70.1MPa￡[τ]滿足。
上臂梁的局部穩(wěn)定性校核： b = 197 ≈
1.49 ≈
強(qiáng)度最大，所以符合要求。
h
上臂梁整體穩(wěn)定性校核：W =
A
求。
132
13′10-5
≈
0.0027
0.28mm在(0.2 ~ 0.3)B 之間，所以符合要
4.3 下臂截面尺寸的計(jì)算
4.3.1 下臂的受力分析
下臂工作到水平位置時(shí)上下臂受力情況如圖4.4所示是,此時(shí)下臂受力最大，由此來計(jì)算梁的受力情況。
圖4.4 上下臂工作位置狀態(tài)一
Fax A點(diǎn)水平受力
Fay A點(diǎn)剪力
7.84和2.94皆為臂的自重[9]
AH = 718mm ， AG = 1200mm ，
通過幾何關(guān)系可得： HG 2 = AG 2 + AH 2 - 2 AG · AHcos45o
HG = 859mm
AH 2 = AG 2 + HG 2 - 2 AG · HGcosθ
cosθ = 0.8 力矩： l = AG · sinq= 720mm 對(duì)A點(diǎn)取矩得:
sin θ = 0.6
720F = 7.84 4646 + 7.84 ×4646 - 7.84 5150 cos 75o + 2.9（4 4646 - 5150cos75o - 350）
1 × 2 × 2
F1 = 80.7KN
FAy = F1 · sinq- 2.94 - 2 ′ 7.84 = 29.8KN
FAX = F1 cosq= 64.56KN
如圖4.5所示，對(duì)B點(diǎn)取矩：
力矩 L = 1300 sin φ = 1300 ′ 0.165 = 214.5mm
214.5F = 7.84 5150 sin15o + 2.94 ×5150 sin15 o
×
2 2
F2 = 42.6KN
圖中數(shù)據(jù)及圖形皆由MATLAB得到，其中29.8KN下面計(jì)算中用到
F = F - F cos84.5o - F cosq
BX AX 2 1
FBX = -4.1KN
F = F - F - F sin 84.5o - 7.84
By 1y Ay 2
FBy = -34.56KN
式中：
FAy A點(diǎn)剪力；
F1y G點(diǎn)剪力；
4.3.2 下臂的截面尺寸的計(jì)算
最大彎矩： M1max = 29.8′1.2 = 35.76KN · m M 2 max = 31.62 ′ 0.306 = 9.7KN · m
抗彎截面系數(shù)的計(jì)算公式為W = M1max
[s]
= 35.76 ′103
176.69 ′106
= 0.0002m3
按照強(qiáng)度條件下的計(jì)算公式可得： H 0 = =
（上下臂厚度都為t）
因此把計(jì)算所得的截面系數(shù)W = 0.0002m3 和t = 4mm 代入上式得：
可得下臂高
H 0 =
H 0 = 150mm
h0 = H 0 -2t （4.12）
h0 = 142mm b0 = B0 - 2t, W, H0 , h0
B H 3
型鋼的抗彎截面系數(shù)[8] W = 0 0
6H 0
b h3
- 0 0
6H 0
（4.13）
B ×0.153 (B - 0.008) ×0.1423
把b0=B0-2t、W、H0、h0代入上式： 0.0002 = 0 - 0
綜上，下臂梁的寬度： B0 = 168mm
b0 = B0 - 2t = 159mm
6 ×0.15
6 ×0.15
4.3.3 下臂的強(qiáng)度校核
下臂梁的尺寸確定后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性效核,不滿足條件時(shí)應(yīng)對(duì)前面選擇的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。
下臂梁的正應(yīng)力計(jì)算公式為s= FAX
A
梁的截面積： A = 0.03285 - 0.02996 = 0.0029m 2
F AX= 64.56KN
（4.14）
綜上述所述可求的下臂梁的最大正應(yīng)力σ =
合要求。
64.56 ′103 N 0.0029
m2 = 22.3MPa ￡ -[s] 符
Z
Q
下臂截面所受切應(yīng)力[9]t=
F · S *
（4.15）
2IZ · t
下臂截面最大靜矩[10] S * = A y - A y （4.16）
Z 1 1 2 2
由上式可得： S *
= 0.219 ×0.15
0.15 - 0.211 ×0.142
0.142
× ×
Z 2 2
Z
S * = 0.000337m3
計(jì)算Z軸慣性矩
[11]
B H 3 - b h3
IZ = 0 0 0 0
12
（4.18）
Z
代入數(shù)據(jù)可得： I = 14 ′10-6 m4
綜上所訴可求得下臂梁的最大切應(yīng)力 τ =
31.62 ′103 ′ 0.000337
2 ′ 0.004 ′14 ′10-6
= 95.1MPa ￡ -[t]
符合設(shè)計(jì)要求。
下臂梁的穩(wěn)定性校核結(jié)果為： b = 211 ≈ 1.49 ≈
強(qiáng)度最大，符合設(shè)計(jì)要求。
h
下臂梁的穩(wěn)定性校核結(jié)果為W =
A
求。
4.4 本章小結(jié)
142
15′10-5
≈
0.0029
0.22mm，在（0.2-0.3）之間，滿足要
本章計(jì)算了上，下梁臂的相關(guān)尺寸，并查閱相關(guān)資料選擇了合適了材料，在通過受力分析與計(jì)算等對(duì)舉升機(jī)構(gòu)的上下梁臂進(jìn)行了強(qiáng)度校核，使其能夠達(dá)到要求，滿足標(biāo)準(zhǔn)。最后計(jì)算結(jié)果如下所示：
上臂外徑寬度B=245mm，內(nèi)徑寬度b=238mm； 下臂外徑寬度B=168mm，內(nèi)徑寬度b=159mm； 校核結(jié)果如下：
上臂梁的最大切應(yīng)力滿足要求； 下臂梁的最大切應(yīng)力滿足要求；
5 結(jié)論
本次設(shè)計(jì)主要完成了以下內(nèi)容：首先介紹了舉升機(jī)構(gòu)的相關(guān)的概念，然后介紹了舉升機(jī)構(gòu)的國內(nèi)和國外的不同的研究現(xiàn)狀以及近況，然后選擇了符合設(shè)計(jì)要求的起重機(jī)。此外還根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)了液壓系統(tǒng)線路圖，最后對(duì)舉升機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性及各項(xiàng)基本性能參數(shù)進(jìn)行了校核，保證其能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。
截止目前，本次設(shè)計(jì)大部分已經(jīng)完成。最終結(jié)果如下所示：
液壓缸參數(shù)：驅(qū)動(dòng)液壓缸的相關(guān)尺寸：液壓缸內(nèi)徑 D =65mm，活塞桿直徑 d
=40mm，液壓缸行程 S =625mm，缸筒壁厚
d= 6.5mm ，取液壓缸外徑為 105mm。起
伏液壓缸的相關(guān)尺寸：液壓缸內(nèi)徑 D =50mm，活塞桿直徑 d =26mm，液壓缸行程
S=860mm，缸筒壁厚
d= 18mm ，取液壓缸外徑為 86mm。伸縮液壓缸的相關(guān)尺寸：
液壓缸內(nèi)徑 D =30mm，活塞桿直徑 d =18mm，液壓缸行程 S =750mm，缸筒壁厚
d= 16mm，取液壓缸外徑為 62mm。選取齒輪泵型號(hào)為 CB_Fc10 型。臂梁參數(shù)：
上臂外徑寬度B=245mm，內(nèi)徑寬度b=238mm；
下臂外徑寬度B=168mm，內(nèi)徑寬度b=159mm； 校核結(jié)果如下：
上臂梁的最大切應(yīng)力滿足要求； 下臂梁的最大切應(yīng)力滿足要求；
參 考 文 獻(xiàn)
[1]王鳳萍,孫影,鄭漪.國內(nèi)外隨車起重機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].工程機(jī)械,2004(02):33-35+2.
[2]郭克希,李國志,楊巍.汽車起重機(jī)吊臂參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研發(fā)[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào),2010,31(06):80-8 4.
[3]程晨.隨車起重運(yùn)輸車國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，專汽網(wǎng)，2017
[4]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五版,機(jī)械工業(yè)出版社,2014
[5]王忠元,滕儒民,王鑫,李靖.隨車起重機(jī)回轉(zhuǎn)支承優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2013(02):30-3 2.
[6]楊路.隨車起重運(yùn)輸車臂架設(shè)計(jì)要素[J].商用汽車,2013(08):56-59.
[7]崔婷婷.某型號(hào)隨車起重機(jī)設(shè)計(jì)[J].湖南農(nóng)機(jī),2014,41(05):109-110.
[8]楊路.隨車起重運(yùn)輸車臂架設(shè)計(jì)要素[J].商用汽車,2013(08):56-59.
[9]王艷宜,張森林,鄭華,梁鵬.隨車起重機(jī)吊臂結(jié)構(gòu)的有限元分析及優(yōu)化[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,20 15(08):41-43.
[10]宋飛.機(jī)械式隨車起重機(jī)自動(dòng)收鉤裝置的原理及應(yīng)用[J].科技風(fēng),2015(12):123+125.
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[13]馬俊. 折臂式隨車起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].太原科技大學(xué),2014.
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[17] Anonymous.Liebherr truck-mounted crane provides travelling benefits.ProQuest,201 4
[18] Thomas Berry.The truck-mounted shovel and dragline.ProQuest,2013
附錄 1：外文翻譯
隨車起重裝置的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
相對(duì)傳統(tǒng)的舉升機(jī)構(gòu),該舉升機(jī)構(gòu)只采用了液壓缸,使液壓系統(tǒng)的管路簡單,控制方便,液壓系統(tǒng)的可靠性高,且安裝方便。上述的分析與計(jì)算,為該機(jī)構(gòu)建立了結(jié)構(gòu)與性能等參數(shù)間的數(shù)學(xué)關(guān)系。有關(guān)推銷與套筒間的摩擦與磨損,套筒導(dǎo)槽角和翻轉(zhuǎn)角度與舉升高度的適應(yīng)性等問題,將有待進(jìn)一步的分析研究和結(jié)構(gòu)發(fā)。
隨車起重裝置在國外稱為隨車吊 。本文按國家標(biāo)準(zhǔn)稱其為隨車起重裝置。一輛安裝了隨車起重裝置的廂式貨車在貨物運(yùn)輸中, 不僅顯示其防雨防塵的專有功能,而且在貨物的裝卸方面實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。
1 隨車起重裝置的發(fā)展
隨車起重裝置的發(fā)展, 在國外大體上可分為四個(gè)時(shí)期。第一代產(chǎn)品產(chǎn)生于本世紀(jì)
30 年代末, 其特點(diǎn)主要是單缸舉升, 而欄板翻轉(zhuǎn)靠手動(dòng), 起升質(zhì)量為500kg 左右, 欄板(又稱載物平臺(tái)) 觸地傾角9°～ 10°。目前, 這種產(chǎn)品在東南亞、日本仍在使用, 90 年代, 還在美國得到了新的發(fā)展。第二代產(chǎn)品產(chǎn)生于50 年代初的歐洲市場, 在第一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加了翻轉(zhuǎn)關(guān)門油缸。舉升與翻轉(zhuǎn)分別由二個(gè)獨(dú)立油缸實(shí)現(xiàn)。最常見的是四只油缸的型式, 也有雙缸的。起升質(zhì)量在500 kg 以上, 載物平臺(tái)觸地傾角10°, 翻轉(zhuǎn)動(dòng)作憑操作者經(jīng)驗(yàn)控制。該種產(chǎn)品目前主要用于美洲及東南亞地區(qū)。第三代產(chǎn)品產(chǎn)生于70 年代末的歐洲市場, 是在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加第五只油缸。這只油缸在液壓系統(tǒng)中主要起相對(duì)位置的記憶功能, 使載物平臺(tái)觸地、離地的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作不再由操作者控制而由液壓系統(tǒng)本身控制, 從而使升降過程相對(duì)平穩(wěn)與安全。觸地傾角一般為8°～
10°。若兼作廂門用, 因平臺(tái)尺寸增大, 傾角也可能小于8°。目前該類產(chǎn)品普遍用于歐美地區(qū)。第四代產(chǎn)品產(chǎn)生于90 年代初, 其液壓系統(tǒng)及功能原理同第三代產(chǎn)品, 只增加了記憶油缸的尺寸, 使記憶動(dòng)作的范圍進(jìn)一步增大。它不同于第三代產(chǎn)品的關(guān)鍵在于其載物平臺(tái)增加特殊結(jié)構(gòu), 由一體改為兩體活動(dòng)聯(lián)接, 使平臺(tái)觸地后不僅能自動(dòng)翻轉(zhuǎn), 而且有一個(gè)下沉的動(dòng)作, 使觸地傾角達(dá)到6°, 甚至在6以下。目前該產(chǎn)品在荷蘭、南斯拉夫和中國已申請(qǐng)了實(shí)用新型發(fā)明專利。國內(nèi)已有定型產(chǎn)品投放市場。從操作性能、安全可靠性等使用效果上, 第四代產(chǎn)品將逐漸取代了第二、三代產(chǎn)品。而第一代產(chǎn)品, 由于其結(jié)構(gòu)簡單, 重量輕, 雖然技術(shù)含量低, 但具有便于維修等優(yōu)點(diǎn), 在發(fā)展中國家將仍有一定的市場。隨車起重裝置在國內(nèi)的發(fā)展只是近十幾年的事情。1985 年原郵電部從日本進(jìn)口了一批裝有隨車起重裝置的廂式車。此后, 由漢陽專用汽車研究所、湖北汽車配件廠和郵電部明水通信機(jī)械廠三家合作進(jìn)行了國產(chǎn)化研制開發(fā), 歷時(shí)兩年多,
卻因多種原因而未能投入使用。1988 年初, 郵電部明水通信機(jī)械廠組織技術(shù)人員, 繼續(xù)研制。在北京市郵政局的大力協(xié)助下, 經(jīng)過近四年的努力, 產(chǎn)品質(zhì)量日漸趨于穩(wěn)定。國產(chǎn)化產(chǎn)品早期用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。1992 年實(shí)現(xiàn)以汽車蓄電池作為液壓泵站的驅(qū)動(dòng)力。1992 年以后, 隨車起重裝置因國內(nèi)廂式車的發(fā)展而開始發(fā)展起來, 技術(shù)水平也逐漸向國際靠近。據(jù)目前了解的情況, 國內(nèi)生產(chǎn)欄板起重裝置的企業(yè)包括明水郵電通信設(shè)備廠等至少有5 家, 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式有單缸、四缸、五缸及90 年代初的美國技術(shù)及最新型的五缸技術(shù)。盡管在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式上, 國際上的四代產(chǎn)品均在國內(nèi)都有生產(chǎn), 但就其發(fā)展而言, 仍處于起步階段。國內(nèi)市場的擴(kuò)展, 還需要間與機(jī)遇。從時(shí)間上講可能不會(huì)太久, 從品種上講, 短時(shí)期內(nèi)將仍是以多種型式并存, 但最終可能是單缸產(chǎn)品和五缸產(chǎn)品為主。
2 隨車起重裝置的基本原理
隨車起重裝置的品種雖多,但其基本原但其基本原理卻是相同的,即平行四連桿機(jī)構(gòu)的平行移動(dòng)原理實(shí)際應(yīng)用中, 是兩組平行的四連桿機(jī)構(gòu),分置于汽車縱梁兩側(cè), 同步動(dòng)作, 而DCE 即為上文所說的載物平臺(tái)(欄板)。設(shè)計(jì)時(shí),須解決以下三個(gè)問題:BC桿轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力; BC桿轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力的作用點(diǎn)及作用形式;CD 桿在C 點(diǎn)觸地后, 必須有一個(gè)繞D 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作,以便E端觸地,方便貨物裝卸。
2.1 動(dòng)力系統(tǒng)
隨車起重裝置在發(fā)展初期為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過取力器帶動(dòng)油泵驅(qū)動(dòng)。由于工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)需要怠速運(yùn)轉(zhuǎn), 現(xiàn)已很少采用。目前基本都采用微型液壓泵站驅(qū)動(dòng), 以汽車電瓶為動(dòng)力源。微型泵站的基本構(gòu)成有直流電動(dòng)機(jī)(與汽車電瓶電壓匹配)、控制閥、齒輪泵、組合閥體(溢流、單向節(jié)流) 以及油箱、電機(jī)啟動(dòng)開關(guān)、控制開關(guān)等。根據(jù)汽車電瓶電壓不同, 直流電機(jī)有12 V、24 V 兩種, 功率根據(jù)起重量不同有018 kW、110 kW、112
kW、115 kW、2 kW、3 kW 等。齒輪泵根據(jù)油缸數(shù)量(主要是液壓流量) 和液壓系統(tǒng)工作壓力選擇, 排量有1 m l、112 m l、116 m l、210 m l、215 m l、410 m l 多種規(guī)格, 齒輪泵最大輸出壓力可達(dá)25M Pa。液壓泵站國際產(chǎn)品的質(zhì)量已很穩(wěn)定, 國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量稍差, 主要是電磁閥質(zhì)量不過或體積偏大。
2.2 動(dòng)力傳遞形式及作用點(diǎn)
動(dòng)力均靠液壓油經(jīng)過壓力系統(tǒng)由油缸傳遞到B C 桿上。油缸數(shù)量和安裝位置不同, 以及采取的D C 桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方式的差異, 其動(dòng)力傳遞的路線也不同。a1 單缸對(duì)中前置。鉸鏈B 為一長轉(zhuǎn)軸, 兩平行四連桿機(jī)構(gòu)安裝于軸的兩端, 軸的中間連一轉(zhuǎn)臂, 接油缸活塞桿端, 油缸另一端固定于支架上, 力的傳遞為: 油缸→轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸→B C 桿, 工作過程如圖2。b1 單缸對(duì)中后置。油缸位于兩四連桿機(jī)構(gòu)的中間位置, 兩四連桿的B C 桿
在中間用橫梁固定連為一體, 梁中間與油缸活塞桿聯(lián)接, 油缸另一端與支架聯(lián)接。c1 四缸及五缸型式。五缸結(jié)構(gòu)中的第五缸是液壓記憶缸, 在液壓回路中, 只參與載物平臺(tái)觸地后平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)動(dòng)作, 而不參平臺(tái)升降, 其基本結(jié)構(gòu)與四缸相同。四缸結(jié)構(gòu)中B C 桿均為油缸, 這是不同于單缸的區(qū)別。
2.3 CD 桿的轉(zhuǎn)動(dòng)
CD 桿的轉(zhuǎn)動(dòng), 四缸與五缸型式依靠油缸的收縮實(shí)現(xiàn), 單缸對(duì)中后置式, CD 桿無法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)(但可在最高位置實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn), 因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜, 在此不作介紹) ; 對(duì)于單缸對(duì)中前置式, 是以B C 桿的結(jié)構(gòu)改變實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際設(shè)計(jì)中,A D 桿也需要作一定的技術(shù)處理才能滿足要求。另外還要注意一點(diǎn),D CE 只在D 點(diǎn)鉸接, 其它型式為D、C 兩點(diǎn)鉸接。
3 隨車重裝置技術(shù)參數(shù)的確定
隨車起重裝置的技術(shù)參數(shù)主要有: 額定起升質(zhì)量、升降行程、升降速度、桿件尺寸、平臺(tái)尺寸、電動(dòng)機(jī)工作電壓及功率、齒輪泵排重(額定輸出流量)、控制閥型式及數(shù)量和油缸的缸徑及工作行程、額定工作壓力等。一般情況下, 設(shè)計(jì)開始時(shí)已知的參數(shù)為地板距地高度、電瓶電壓及容量、汽車縱梁間距及縱梁高度和汽車后懸尺寸等。已知參數(shù)是進(jìn)行設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。
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附錄2：外文原文
Steeplechase lifting device structure and design
Lifting Gear steeplechase and design of the structure of the lifting mechanism is relatively traditional, the tail plate lifting mechanism using only a single fuel tank, so that the hydraulic system of the pipe is simple, convenient control and high reliability of the hydraulic system, and and ease of installation. The above analysis and calculation of the institutions such as the structure and properties of the mathematical relationship between parameters. To promote inter-related with the sleeve of the friction and wear, the sleeve guide groove angle and flip angle and a high degree of adaptability, such as lifting will be subject to further research and the analysis of the structure of hair[17].
Lifting Gear steeplechase vehicle movements in foreign countries as the rear door (end plate), its installed in the car named after the tail. In this paper, according to na
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