50噸汽車起重機畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展，我國的基礎建設力度正逐漸加大，道路交通，機場，港口，水利水電，市政建設等基礎設施的建設規(guī)模也越來越大，市場汽車起重機的需求也隨之增加。本文通過對徐工50噸汽車起重機主臂進行研究，進一步進行主臂設計，通過計算對主臂的三鉸點、主臂的長度、及每節(jié)臂的長度、液壓缸尺寸進行確定，選擇零部件，確定主臂伸縮方式及主臂

2、內(nèi)鋼絲繩的纏繞方法，通過SOLID WORKS軟件對主臂進行三維建模。</p><p>　　關鍵詞：50噸汽車起重機、主臂設計、三鉸點、伸縮方式、三維建模</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the rapid development of economic construction, China

3、's infrastructure is gradually</p><p>　　increase the intensity, road traffic, airports, ports, water conservancy and hydropower, municipal construction of infrastructure such as the scale of construction

4、 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

5、the length of each arm, hydraulic cylinder size identify, select Parts and components, identify the main telescopic a</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p>

6、<p>　　ABSTRATEII</p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1起重機械的工作特點及其在國民經(jīng)濟中的作用1</p><p>　　1.2國內(nèi)汽車起重機的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢2</p><p>　　1.2.1國內(nèi)汽車起重機的發(fā)展概況2</p>

7、<p>　　1.2.2國內(nèi)汽車起重機發(fā)展趨勢3</p><p>　　1.3國外汽車起重機發(fā)展概況及發(fā)展趨勢4</p><p>　　1.3.1國外汽車起重機發(fā)展概況4</p><p>　　1.3.2國外汽車起重機發(fā)展趨勢5</p><p>　　1.4solid works軟件的介紹6</p><

8、p>　　1.5本課題內(nèi)容及重要意義7</p><p>　　250噸汽車式起重機的主要技術參數(shù)和工作級別8</p><p>　　2.150噸汽車式起重機的主要技術參數(shù)8</p><p>　　2.250噸汽車起重機的工作級別10</p><p>　　350噸汽車起重機主臂尺寸的確定13</p><p&

9、gt;　　3.1吊臂跟部鉸點位置的確定13</p><p>　　3.2吊臂各節(jié)尺寸的確定14</p><p>　　3.3變幅液壓缸鉸點的確定15</p><p>　　3.4吊臂截面的選擇及截面尺寸確定17</p><p>　　4主臂伸縮機構的設計計算19</p><p>　　4.1臂架伸縮機構的驅(qū)

10、動形式19</p><p>　　4.2臂架伸縮液壓缸的計算及選擇20</p><p>　　4.2.1缸筒內(nèi)徑計算20</p><p>　　4.2.2活塞桿直徑21</p><p>　　4.2.3缸筒壁厚及外徑計算23</p><p>　　5零部件的選擇24</p><p>

11、　　5.1鋼絲繩的計算和選擇24</p><p>　　5.1.1鋼絲繩結構形式的選用24</p><p>　　5.1.2起升用鋼絲繩直徑的計算24</p><p>　　5.1.3主臂伸縮用鋼絲繩的計算選用25</p><p>　　5.2滑輪及滑輪組的選擇25</p><p>　　5.2.1構造和材

12、料的選用25</p><p>　　5.2.2起升用滑輪尺寸的確定及選用26</p><p>　　5.2.3滑輪組的選擇27</p><p>　　6主臂的三維建模及裝配28</p><p>　　6.1基本臂的建模29</p><p>　　6.1.1基本臂臂箍的建模29</p><

13、p>　　6.1.2理繩器的建模32</p><p>　　6.1.3變幅缸支撐座建模33</p><p>　　6.1.4基本臂的總裝配35</p><p>　　6.2主臂建模總裝配36</p><p><b>　　結論41</b></p><p><b>　　致謝

14、42</b></p><p><b>　　參考文獻43</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　起重機械的工作特點及其在國民經(jīng)濟中的作用</p><p>　　起重機械式用來對物料進行起重、運輸、裝卸和安裝作業(yè)的機械。它可以完成靠人力無法完成的物料搬運動作，

15、以減輕人們的體力勞動，提高生產(chǎn)效率，在工廠、車站、礦山、港口、建筑工地、倉庫、水電站等多個領域的部門中得到了廣泛的應用，隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，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械設備它的發(fā)展對國民經(jīng)濟建設起著積極的促進作用。</p><p>　　起重機式一種循環(huán)的，間歇運動的，短程搬運物料的機

16、械，一個工作循環(huán)，一般包括上料，運送，卸料及回到原位的過程，即取物裝置從取物地點，由起升機構吧物料提起，由運行回轉(zhuǎn)或變幅機構把物料移位，然后物料在指定的地點下放，接著進行相反的動作，使取物裝置回到原位，以便進行下一步的工作循環(huán)，在兩個工作循環(huán)之間一般由短暫的停歇。起重機工作時，各機構經(jīng)常是處于啟動，制動，正向，反向，等相互交替的運動狀態(tài)之中。</p><p>　　在高層建筑，冶金，化工，電站等大型項目的建設中，需

17、要吊裝和搬運的工程量日益增多，其中不少組合件的吊裝和搬運重量達到幾百噸。因此必須選用一些大型的起重機進行諸如鍋爐及廠房設備的吊裝工作。通常采用的大型起重機有龍門起重機，門座式起重機，塔式起重機，履帶起重機，輪式起重機以及廠房內(nèi)裝置的橋式起重機等。</p><p>　　在公路，橋梁，水利電力等建設施工中，起重機的使用范圍更式極為廣泛，無論式裝載設備器材，吊裝廠房構件，安裝電站設備，調(diào)運澆筑混凝土，模板，開挖廢渣及其

18、它建筑材料等均需使用起重機械，尤其式水電工程施工，不但工程規(guī)模浩大，而且地理條件特殊，施工季節(jié)性強，工程本身又很復雜，而且吊裝搬運的設備，建筑材料量大品種多。除了上面介紹的起重機外，在水電工程中還采用一些其它的大型設備，如纜索起重機，浮式起重機等，在電站廠房及建筑物上安裝各種類型的起重機，供檢修機組，啟閉閘門，及起吊攔污欄之用，這些起重機由大型龍門起重機，固定卷揚起重機以及弧形閘門起重機等。這些專門用途的起重機一般噸位較大，如用起吊閘門

19、的龍門起重機，和固定卷揚起重機，起到了工程起重機的作用，起重機在未來的國家建設當中，還將起到更大的作用。</p><p>　　國內(nèi)汽車起重機的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢</p><p>　　國內(nèi)汽車起重機的發(fā)展概況</p><p>　　中國的汽車式起重機誕生于上世紀的10年代，經(jīng)過了近30年的發(fā)展，期間有過3次主要的技術改進，分別為70年代引進蘇聯(lián)的技術，80年代引進日本的

20、技術，90年代引進德國的技術。但是總體來說，中國的汽車式起重機產(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，尤其是進幾年，中國的汽車式起重機產(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，但是這個差距正在逐漸的縮小。而且我國目前在中小噸位的汽車式起重機的性能已經(jīng)完好，能夠滿足現(xiàn)實生產(chǎn)的要求。在不久的將來，我國的汽車式起重機行業(yè)一定會發(fā)展成為一個發(fā)展穩(wěn)定，市場化程度高的成熟產(chǎn)業(yè)。</p><p>　　許多

21、專家認為，高速發(fā)展的市場，是中國汽車式起重機產(chǎn)業(yè)各個廠商有利的技術創(chuàng)新基礎和環(huán)境。近幾年，中國汽車式起重機產(chǎn)業(yè)除了一家較小的公司與日本起重機品牌廠家合資以外，其余廠家一直在追趕國外先進水平的進程中，一直堅持自主的技術創(chuàng)新道路，基本上沒有整體引進國外技術的做法，也使的中國汽車式起重機產(chǎn)業(yè)在達到和接近國際先進水平的同時，在產(chǎn)品技術上有明顯的中國特質(zhì)。</p><p>　　中國汽車式起重機已經(jīng)大量使用PLC可編程集成控

22、制技術，帶有總線接口的液壓閥塊，液壓馬達，油泵等控制和執(zhí)行元件已較為成熟，液壓和電器已實現(xiàn)了緊密的結合?？赏ㄟ^軟件實現(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，具備了實現(xiàn)故障自動診斷，遠程控制的能力。</p><p>　　當前我國新一代汽車起重機產(chǎn)品，起重作業(yè)的操作方式，大面積應用先導比例控制，具有良好的微調(diào)性能和精控性能，操作力小，不易疲勞。通過先導比例手柄實現(xiàn)比例輸送多種負荷的無級調(diào)

23、速，有效防止起重作業(yè)時的二次下滑現(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。</p><p>　　部分大型汽車式起重機還在伸縮臂上使用了單缸插銷的伸縮技術，通過液壓銷作用，以單個液壓油缸可完成多節(jié)伸臂的運動，并達到各種工況的程度控制和自動伸縮，改變了以往能不油缸加內(nèi)部繩排的作業(yè)方式，使起重機相對更輕，拓展了起重機向更高工作高度發(fā)展的空間。</p><p>　　在走向國際市場的過程

24、中，我國汽車式起重機產(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行業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎。</p><p>　　國內(nèi)汽車起重機發(fā)展趨勢</p><p>　　我國的汽車式起重機的生產(chǎn)企業(yè)要想在本領域生存與發(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

25、業(yè)不斷創(chuàng)新，在保證起重機性能的基礎上還要不斷開發(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。</p><p>　　主要的發(fā)展趨勢應該有以下幾點：</p><p>　?。?） 擴大產(chǎn)品的品種。</p><p>　　在企業(yè)內(nèi)部應建立完善的產(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

26、多產(chǎn)品數(shù)量，使生產(chǎn)規(guī)模不斷的擴展。</p><p>　?。?） 增大起重力矩。</p><p>　　目前我國生產(chǎn)的汽車式起重機大多是50噸以下的中小噸位的起重機，大噸位生產(chǎn)的很少，而，</p><p>　　隨著社會的發(fā)展，對機動靈活的大型起重機械的需求越來越大，這都是汽車式起重機發(fā)展的養(yǎng)分，</p><p>　　所以增大其中力矩迫在眉睫。

27、</p><p>　?。?） 增加起重機功能。</p><p>　　隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，用戶對汽車式起重機的使用上的要求越來越多，希望能夠一機多用，已經(jīng)不僅僅是在搬運重物時使用，而是滿足在不同環(huán)境和工種的使用，這些都為未來起重機的發(fā)展找清了方向。</p><p>　?。?） 全力打造自己的品牌。</p><p>　　目前中國的汽車

28、起重機生產(chǎn)企業(yè)，缺少自己的專業(yè)研究人員和開發(fā)隊伍，而是去模仿別人生</p><p>　　產(chǎn)的成品，沒有發(fā)展方向和競爭力。未來經(jīng)濟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)應該 努力打造自己的品牌，從而使自己發(fā)展壯大。</p><p>　?。?） 開創(chuàng)自我空間占領市場。</p><p>　　我

29、國的各大汽車式起重機生產(chǎn)企業(yè)要不斷創(chuàng)新，大膽進行運行急智的改革，面向市場，結構</p><p>　　優(yōu)化，人員重組，引進設備，進行刻苦的技術研發(fā)，在不斷完善自我的前提下，占領市場。</p><p>　　國外汽車起重機發(fā)展概況及發(fā)展趨勢 </p><p>　　國外汽車起重機發(fā)展概況</p><p>　　目前世界上約有百余家企業(yè)生產(chǎn)汽車起重機，但

30、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萬余臺。</p><p>　　汽車起重機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%。國外汽車起重機發(fā)展的主要特點可以歸納為：多品種生產(chǎn)，標準化程度高和一機多用。</p><p>　　就分布于三大市場的產(chǎn)品

31、而言，以德國為主的歐洲市場，其產(chǎn)品主要特點為：</p><p>　　全地面起重機占主導地位，約占市場份額的80%。</p><p>　　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。</p><p>　　技術先進，及時采用世界最新的技術成果。</p><p>　　專用配套件多，這以為歐洲發(fā)展汽車起重機的得天獨厚的條

32、件。</p><p>　　以日本為主的東亞市場和以美國為主的北美市場，其產(chǎn)品主要特點有：</p><p>　　越野汽車起重機占主導地位，約占70%～80%，其次為輪式起重機，全地面起重機所占比例較小。</p><p>　　多系列生產(chǎn)，中大噸位居多。</p><p>　　注重適應性和經(jīng)濟性。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

33、強調(diào)追趕新技術，故產(chǎn)品可靠性較好。</p><p>　　目前，世界汽車起重機的生產(chǎn)，從技術上講，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

34、虜伯公司收購了格的瓦爾德公司，稱為當時德國最大的起重機公司，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。</p><p>　　在起重機行業(yè)內(nèi)，國外的大型汽車起重機的發(fā)展比我國迅速，在技術和運用上已相當成熟，目前國際市場對汽車起重機的需求在不斷增加，從而使國外各大汽車式起重機制企業(yè)在生產(chǎn)中更多的應用優(yōu)化設計，機械自動化和自動化設備，這對起重機行業(yè)的發(fā)展造成了很大的影響。目前

35、國外的起重機企業(yè)主要是生產(chǎn)大噸位的起重機，而且有完善的設計體系，和一批先進的研發(fā)人員，不斷的進行創(chuàng)新和完善。國外的制造企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)達到規(guī)模化的生產(chǎn)，技術含量比較高，而且液壓技術和電子技術在汽車起重機的設計中也已廣泛的應用，很多企業(yè)的品牌在用戶的心中已經(jīng)打上了堅實的烙印，這也使的國外起重機的繼續(xù)發(fā)展占有了更大的優(yōu)勢。</p><p>　　國外汽車起重機發(fā)展趨勢 </p>

36、;<p>　　（1） 設計、制造的計算機化、自動化</p><p>　　近年來，隨著電子計算機的廣泛應用， 許多國外起重機制造商從應用起重機輔助設計系統(tǒng)（CAD），提高到應用計算機進行起重機的模塊設計。起重機采用模塊單元化設計，不僅是一種設計方法的改革，而且將影響整個起重機行業(yè)的技術、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。對起重機的改進，只需更改幾個模塊；設計新的起重機只

37、需新的不同模塊進行組合，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，滿足市場的需求，增強了競爭力。</p><p>　?。?） 起重機控制元件的革新與應用</p><p>　　起重機的定位精度是對起重機的重要要求，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)

38、。在起重機起升速度和制動器方面的改進，則使用低速運行的起重機吊鉤精確定位，起重機的剎車系統(tǒng)也應用微處理進行控制和監(jiān)視工作。</p><p>　　遙控系統(tǒng)用于汽車式起重機及其他移動式起重機械，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傳動裝置的操縱機械的轉(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。</p

39、><p>　　起重機的距離檢測防撞裝置，采用無線電信號型的防撞裝置，防撞系統(tǒng)由三相系統(tǒng)組成，用來監(jiān)控起重機前端行使距離，一般首先發(fā)出信號警示，接著將大車車速減小到50%，最后切斷電機電源，將大車制動。</p><p>　?。?） 新材料、新工藝的應用。</p><p>　　由于鋼鐵工業(yè)新技術的應用，剛才質(zhì)量得以提高，在設計起重機主梁強度時，可使用較高的許用應力，而不

40、需要較高的安全系數(shù)，以便減少起重機材料用量，從而降低設備的重量和價格，起重機配套的零部件的制造也得益于新材料的不斷產(chǎn)生，使得起重機向更輕，更好的方向發(fā)展。</p><p>　　在機加工方面，大量采用少切削的精密鑄件，尤其是鋁合金鑄件見多，加工設備大量采用高精度，高效的加工中心，數(shù)控自動機床等，及保證了質(zhì)量，又提高了勞動生產(chǎn)率，降低了成本，同時在機械線使用機械代替人工操作如焊接機械手和配用機械手等。</p&g

41、t;<p>　　國外起重機的未來發(fā)展之路是走向?qū)I(yè)化，標準化，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</p><p>　　solid works軟件的介紹</p><p>　　美國Solid Works公司是一家專門從事開發(fā)三維機械設計軟件的高科技公司，公司宗旨是使每位設計工程師都能在自己的微機上使用功能強大的世界最新CAD/CAE/CAM/PDM系統(tǒng)，公司

42、主導產(chǎn)品是世界領先水平的Solid Works軟件。</p><p>　　90年代初，國際微機市場發(fā)生了根本性的變化，微機性能大幅提高，而價格一路下滑，微機卓越的性能足以運行三維CAD軟件。為了開發(fā)世界空白的基于微機平臺的三維CAD系統(tǒng)，1993年PTC公司的技術副總裁與CV公司的副總裁成立SolidWorks公司，并于1995年成功推出了SolidWorks軟件，引起世界相關領域的一片贊嘆。在SolidWork

43、s軟件的促動下，1998年開始，國內(nèi)、外也陸續(xù)推出了相關軟件；原來運行在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。</p><p>　　由于SolidWorks出色的技術和市場表現(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象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以原來一

44、千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。</p><p>　　功能描述（1）、Top Down(自頂向下)的設計（2）、Down Top (自下向上)的設計（3）、配置管理（4）．易用性及對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)格式的支持（5）．零部件鏡像（6）.裝配

45、特征（7）．工程圖</p><p>　　（8）．eDrawing（9）．鈑金設計（10）．3D草圖（11）.曲面設計（12）．基于INTERNET的協(xié)同工作</p><p>　?。?3）動畫功能——Animator</p><p>　　本課題內(nèi)容及重要意義</p><p><b>　　課題內(nèi)容：</b><

46、/p><p>　　學習solid works軟件，能熟練應用軟件進行建模，并進行裝配。</p><p>　　通過計算確定基本參數(shù)，對各節(jié)臂的尺寸進行確定，對臂的鉸點進行確定。</p><p>　　主臂運動方案的確定，大臂采用形式，伸縮方式以及鋼絲繩繞線方式等。</p><p>　　在solid works環(huán)境下進行機械結構設計，建立50噸汽車起重

47、機的基本臂的三維模型</p><p><b>　　課題重要意義：</b></p><p>　　近年來，隨著社會的發(fā)展，社會生活中對起重機的需求越來越大，所以起重機的研發(fā)越來越緊迫，由于汽車式起重機轉(zhuǎn)場靈活，從而方便快捷，所以進幾年我國的汽車式起重機發(fā)展很快。但是，與國外汽車式起重機相比，國外汽車式起重機技術得到了飛速發(fā)展，為了降低整機成本，提高性能，整機質(zhì)量越來越小，

48、在起重性能相同的情況下，自重約比十年前降低了２０％左右，由于車輛自重的減小，使車輛采用盡可能少的軸數(shù)（尤其是大噸位起重機），這樣，大大簡化了車輛的結構，成本降低，同時提高了起重機的作業(yè)能力及使用經(jīng)濟性，所以，同等噸位的銷售價較前十年有大幅下降，對中國國內(nèi)市場造成了很大沖擊，因此，對我國的汽車式起重機的生產(chǎn)者來說是一個嚴峻的考驗。基本臂是起重機的最主要的部件，它的優(yōu)劣直接關系到起重機的性能，所以加大對汽車式起重機的基本臂結構設計的研究，努

49、力創(chuàng)新和借鑒外國經(jīng)驗是當務之急。</p><p>　　50噸汽車式起重機的主要技術參數(shù)和工作級別</p><p>　　50噸汽車式起重機的主要技術參數(shù)</p><p>　　起重機的技術參數(shù)表征起重機的作業(yè)能力，汽車式起重機的主要技術參數(shù)包括起重量、起升高度、幅度、起重力矩等。這些參數(shù)表名起重機工作性能和技術經(jīng)濟指標，它是設計起重機的技術依據(jù)，也是生產(chǎn)使用中選擇起重機

50、技術性能的依據(jù)。</p><p><b>　?。?）起重量</b></p><p>　　起重機起吊重物的質(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。帶有吊鉤的起重機的額定起重量不包括吊鉤和滑輪組的自重。</p>

51、<p>　　汽車式起重機的額定起重量隨著吊臂的方位（側方、后方、前方三個基本作業(yè)方位）不同而有所變化。汽車式起重機的額定起重量還分支腿全伸、不用支腿吊臂行駛3種情況。起重機吊重行使時，起重臂必須前置。起重機不用支腿作業(yè)和吊重行使時的額定起重量決定于輪胎、車橋（或輪對轉(zhuǎn)向架）的承載能力。</p><p>　　如上所術，由于汽車式起重機的各種工況比較復雜，考慮的因素較多，額定起重量不只一個時，通常稱額定

52、起重量為最大起重量。此次設計的是50噸汽車式起重機的主臂，所以取起重量為Q=50t。</p><p><b>　　（2）起升高度</b></p><p>　　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。如果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。此時總起升高度H為軌面以

53、上的起升高度h2和 軌面以下的下放深度h3之和，H=h2+h3。</p><p>　　由于汽車式起重機的起升高度隨著臂架仰角和臂架長度變化，在各種臂長和不同臂架仰角時可得相應的起升高度曲線。汽車式起重機起升高度的選擇按作業(yè)要求而定。在確定起升高度時，應考慮配屬的吊具、路基和汽車高度保證起重機能將最大高度的物品裝入車內(nèi)。</p><p>　　汽車式起重機的最大起升高度的確定是根據(jù)起重機作業(yè)要

54、求和起重機總體設計的合理性綜合考慮。參見《起重機設計手冊》汽車式起重機技術參數(shù)表，如表2.1所示，50噸汽車式起重機的基本臂的范圍為11.0∕9.0（米），最長主臂范圍為32∕24（米），及徐工生產(chǎn)的50噸汽車起重機的參考值，選擇起升高度為基本臂作業(yè)9.854米，最長主臂作業(yè)32米。圖2.1所示為汽車起重機起升高度圖。</p><p><b>　　（3）幅度</b></p>&

55、lt;p>　　旋轉(zhuǎn)臂架式起重機處于水平位置時，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（R）。幅度的最小值Rmax和最大值Rmin根據(jù)作業(yè)要求而定。在臂架變幅平面內(nèi)起重機機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。</p><p>　　汽車式起重機有效幅度通常是指使用支腿工作，臂架位于側向最小幅度時，取物裝置中心鉛垂線至該側兩支腿中心連線的水平距離，它表示汽車式起

56、重機在最小幅度時工作的可能性。汽車式起重機的幅度R如圖2.1所示。參見表2.1，此次汽車式起重機的幅度R=3m。</p><p><b>　?。?）起重力矩</b></p><p>　　起重力矩是臂架類起重機主要技術數(shù)據(jù)之一，它等于額定起重量Q和其相對應的工作幅度R的乘積，即M=Q×R，起重力矩一般用t·m為單位。參見表1，Q=50t，R=3m,此

57、次設計的汽車式起重機的起重力矩為M=Q×R=50×3=150t·m。同時參見表1可知，基本臂起重力矩為150 t·m，最長主臂的起重力矩為85 t·m。</p><p>　　50噸汽車起重機的工作級別</p><p>　　（1） 起重機利用等級</p><p>　　起重機在有效工作期間有一定總工作循環(huán)數(shù)，起重機作業(yè)

58、的工作循環(huán)是從準備其吊物品開始到下一次其吊物品為止的過程。工作循環(huán)次數(shù)表征起重機的利用程度，是起重機分級的基本參數(shù)之一。確定適當?shù)氖褂脡勖鼤r要考慮經(jīng)濟，技術和環(huán)境等因素，同時還要考慮設備老化的影響。</p><p>　　工作循環(huán)次數(shù)除了可根據(jù)經(jīng)驗確定，還可根據(jù)下式進行計算：</p><p><b>　　（2.1）</b></p><p>　　式

59、中 : Y—起重機的使用壽命以年計算，與起重機的類型、用途、環(huán)境、技術、經(jīng)濟因素有關。 由于本設計為50噸，參見《起重機設計手冊》不同類型起重機使用壽命表，如表2.3所示，可知Y=13年。</p><p>　　B—起重機一年中的工作天數(shù)，取B=300天。</p><p>　　H—起重機每天工作小時數(shù)，取H=8小時。</p><p>　　T—起重機一個工作循環(huán)的時間，

60、設定為T=300秒。</p><p>　　根據(jù)以上計算所得出的數(shù)據(jù)，(次) </p><p>　　參見《起重機設計手冊》起重機利用等級表，如表2.2所示，可以選擇起重機的利用等級為，起重機的 使用情況為 ，經(jīng)常中等的使用。</p><p>　　表2.2 起重機利用等級</p><p>　　表2.3 幾種不同類型的起重機的使用等級<

61、;/p><p>　　(2) 起重機的載荷狀態(tài)</p><p>　　載荷狀態(tài)是起重機分級的另一個基本參數(shù)，它表明起重機的主要機構—起升機構受載的</p><p>　　輕重程度。載荷狀態(tài)與兩個因素有關：一個是實際起升載荷，與額定起升載荷之比，令一個是實際起升載荷的作用次數(shù)N1，與工作循環(huán)次數(shù)N之比。</p><p>　　此次設計根據(jù)實際情況及汽車式起

62、重機實際的使用情況，，可根據(jù)表2.4選擇=0.125，即很少吊起額定載荷，一般起吊輕載荷。</p><p>　　表2.4 起重機的載荷狀態(tài)及其名義載荷譜系數(shù)</p><p>　　(3) 起重機工作級別的確定</p><p>　　劃分起重機的工作級別，示為了對起重機金屬結構和機構設計提供了合理的基礎，它能使起重機勝任它需要完成的工作任務，起重機的工作級別使根據(jù)起重機

63、的利用等級和起重機的載荷狀態(tài)而確定，根據(jù)《起重機設計手冊》中，起重機工作級別的劃分，如表2.5所示，可以確定，此汽車式起重機的工作級別為A4。</p><p>　　表2.5 起重機工作級別的劃分</p><p>　　50噸汽車起重機主臂尺寸的確定</p><p>　　主臂尺寸的的確定包含以下的的內(nèi)容：一、 吊臂根部鉸點位置的確定，二、吊臂各節(jié)尺寸的確定，三、變幅液壓

64、缸鉸點的確定，四、截面的選擇及截面尺寸的確定。由于此次設計的50噸汽車式起重機的起升高度為32米，參見表3.1，選擇吊臂的節(jié)數(shù)為5。</p><p>　　表3.1 起重機吊臂節(jié)數(shù)</p><p>　　吊臂跟部鉸點位置的確定</p><p>　　吊臂根部鉸點的位置與吊臂長度，起升高度和幅度有關。設吊臂的工作長度為lw。即： </p><p>&

65、lt;b>　?。?.1）</b></p><p>　　從而得出=10.8m。</p><p>　　式中：H—基本臂的起升高度，H=9.854m。</p><p>　　b—吊頭距滑輪組的最短距離，b=1.5m。</p><p>　　、 —根部鉸點和頭部滑輪軸心離吊臂基本截面軸心的距離，并帶有正負號，在中心線以下者為正，以上為負

66、。由于此項數(shù)值較小，所以在計算時可以不計。</p><p>　　h—根部鉸點離地距離，參見徐州重型的h值，取h=2.4m。</p><p>　　—吊臂仰角，其值小于最大仰角=80°，即=0.7amax。即=56°。</p><p>　　吊臂根部離鉸點的距離e</p><p><b>　?。?.2）</b&g

67、t;</p><p>　　得出吊臂根部離鉸點的距離e=1.73m。所以取距離e=1.73m。</p><p>　　吊臂根部鉸點離回轉(zhuǎn)平面的高度為</p><p>　　=2.4-0.16-1.4=0.84m</p><p>　　式中：——為回轉(zhuǎn)支承裝置的高度，= 0.16m。</p><p>　　——為起重機汽車底盤的高

68、度，=1.4m。</p><p>　　將最大起升高度H1帶入公式得出主吊臂最大長度。</p><p><b>　　（3.3）</b></p><p>　　式中：H1—最長主臂作業(yè)長度，H1=32m。</p><p><b>　　b，h同上。</b></p><p><b

69、>　　吊臂各節(jié)尺寸的確定</b></p><p>　　主吊臂的最長長度是由基本臂結構長度和外伸長度所組成。</p><p>　　即 （3.4）</p><p>　　式中﹑﹑﹑﹑為各節(jié)伸縮臂的伸縮長度，在設計當中，伸縮長度往往取同一數(shù)值，即。則外伸長度， ﹑﹑﹑為二，三，四，五節(jié)臂縮回后外漏部分的長度，在計算時取同一數(shù)值（a=0.20米）。&

70、lt;/p><p>　　若假設為臂頭滑輪中心離基本臂端面的距離，則基本臂結構長度加上即為基本臂的工作長度。 =+=+</p><p>　　而=+++=（K-1）</p><p>　　將上式帶入式（3.4）可得</p><p>　　=-（K-1）+（K-1）</p><p>　　=+（K-1）+（K-1）=+（K-1）

71、 （3.5）</p><p>　　即 37.5=10.8+（5-1）</p><p>　　從中可以得出=6.675（m）。</p><p>　　式中：K-為吊臂的節(jié)數(shù)。 </p><p>　　從而得出外伸長度為=6.855（m）。</p><p>　　在第i節(jié)臂

72、退回后，除外露部分長度a外，在前節(jié)（i-1）節(jié)臂中的長度加上伸出后仍在前節(jié)臂中的那部分搭接長度，第i節(jié)臂插在前節(jié)臂內(nèi)的長度為（+），假設第i節(jié)臂的結構長度為，則</p><p>　　=++a =+ （3.6）</p><p>　　搭接長度應該短些，以減輕吊臂重量。但是，太短將搭接部分反力增大了，引起搭接

73、部分吊臂的蓋板或側板局部失穩(wěn)，同時，也是吊臂的間隙變形增大。因此，搭接部分要根據(jù)實際經(jīng)驗和優(yōu)化設計而定，一般為伸縮臂外伸長度的1/4—1/5。</p><p>　　各節(jié)伸縮臂插入前一節(jié)都留有一段距離c，這是結構上的需要，在此距離內(nèi)要設置伸縮油缸的鉸支座和其它的結構構件，其大小視情況而定，在此次設計中選擇c=0.55m。</p><p>　　因此前后兩節(jié)臂由這樣的關系，=+c-a

74、 （3.7）</p><p>　　從式3-6可知，=++a</p><p><b>　　=++a</b></p><p>　　將上述兩式代入式（3.7），可得。</p><p><b>　　++a=++c</b></p><p>

75、;　　已知，==，==，從上式可知，后一節(jié)的搭接長度，臂前一節(jié)的搭接長度小一些，因為一般情況下結構空間c臂外露空間a大一些，得出</p><p>　　=+（c-a） （3.8）</p><p>　　此次設計共有5節(jié)臂，其最后一節(jié)的搭接長度為使其等于1/5的外伸長度，現(xiàn)在和已經(jīng)得出，則根據(jù)式（3.7），吊臂的各節(jié)搭接長度和結構

76、長度分別為，</p><p>　　=0.22=0.22×6.875=1.512（m） =1.22=1.22×6.875=8.388（m）</p><p>　　=0.22+（c-a）=1.862（m） =1.22+（c-a）=8.738（m）</p><p>　　=0.22+2×（c-a）=2.212（

77、m） =1.22+2×（c-a）=9.088（m）</p><p>　　=0.22+3×（c-a）=2.562（m） =1.22+3×（c-a）=9.438（m）</p><p>　　=0.22+4×（c-a）=2.912（m） =1.22+4×（c-a）=9.798（m）</p>

78、<p>　　各節(jié)臂長度尺寸的驗算</p><p>　　計算的基本臂工作長度必須滿足下面的式子，所計算的各節(jié)臂的長度值才能滿足需要，</p><p>　　=+（K-1）≥1.2+（K-1）c=1.2（+）+（K-1）c （3.9）</p><p>　　式中： =9.798+0.2（5-1）=10.598（m）</p&g

79、t;<p>　　1.2（+）+（K-1）c=1.2×（6.675+0.2）+（5-1）×0.55=10.45（m）</p><p>　　即式（3.9）成立，所計算各節(jié)臂的長度滿足要求。</p><p>　　上述為所計算出的各節(jié)臂的長度尺寸，參考徐州重型50噸汽車起重機設計各節(jié)臂尺寸的確定，最終確定長度為:=9.875（m）、=9.455（m）、 =9.05

80、5（m）、 =8.780（m）、 =8.360（m）。</p><p>　　變幅液壓缸鉸點的確定</p><p>　　變幅液壓缸的焦點如圖3.1所示，變幅液壓缸根部鉸點（）的位置，一般使其落在回轉(zhuǎn)支撐裝置的滾道上，從而改變了平臺的受力情況。采用雙作用液壓缸，其鉸點離回轉(zhuǎn)中心的距離f取決于雙缸間的距離B,可通過下式算得：</p><p><b>　?。?.

81、10）</b></p><p>　　由于回轉(zhuǎn)支撐裝置D和吊臂寬度B都與起重能力有關，一般取D=(2.1～2.4)B。則從式3-10得出， </p><p><b>　　m</b></p><p>　　式中：D-起重機底盤直徑，D=2m。</p><p>　　從而可以得出鉸點已經(jīng)確定。</p>&

82、lt;p>　　鉸點在求得和已經(jīng)確定即=0.84m，e=1.73m，所以認定鉸點已經(jīng)確定。因為鉸點離滾道面的距離式構造所定，一般取=0.18m。</p><p>　　在圖3.1中可以看出，只有在基本臂上固定的鉸點尚未確定。鉸點的取得要滿足下述條件，在變幅缸縮回時， 吊臂位在行駛狀態(tài)，變幅液壓缸長度為最短長度；而當全伸時吊臂位在最大仰角狀態(tài)，液壓缸長度達到最大長度。連接吊臂鉸點（），變幅缸鉸點（）和（），形成或

83、。在中，在中，.面角是與水平線的夾角，它可由下式求得：</p><p><b>　?。?.11）</b></p><p>　　式中：=0.84m，=0.18m，=1.73m，=0.9m。</p><p>　　從而可以得出：=14.087°。</p><p>　　在和確定后，用三角公式求得的位置，在中，其邊角關系

84、為：</p><p><b>　　在中，</b></p><p>　　已知，，=（1.6～1.7），并帶入上述2式并消去、，可得的二次方程式，</p><p><b>　　（3.12）</b></p><p>　　式中：=2.71m，=80°，=14.087°。</p>

85、;<p>　　的值是根據(jù)實際的情況而定，在設計中，大體是所設計的鉸點應位于基本臂工作長度的中點處，由利于起重機的受力分布，使支點能夠達到最大的作用效果。</p><p>　　將上述值帶入式(3.12)得出：=0時，=7.23或1.01，</p><p>　　=50時，=4.24或1.73，</p><p>　　=40時，=5.59或1.32，</

86、p><p>　　在=40時，比較接近中點值，所以鉸點位置確定為：=40時，=5.59或1.32，在=5.59時，根部鉸點的位置落在前方軌道上，=1.32時，根部鉸點落在后方軌道上。</p><p>　　根據(jù)上述計算，汽車起重機鉸點的位置已經(jīng)確定。</p><p>　　吊臂截面的選擇及截面尺寸確定</p><p>　　伸縮吊臂的截面形狀由很多種，主

87、要包括：矩形、正梯形、倒梯形、六邊形、槽形、角鋼組合式等。其在總體設計中，高度比一般在1.3～1.8范圍內(nèi)，側板一般選用薄鋼板，厚度在3.2～10范圍內(nèi)，側板薄一些對減輕吊臂重量極為有效，但必須考慮其局部失穩(wěn)的問題，有的在鋼板上格一段距離扎一條橫向筋，或者在側板受壓區(qū)設置縱向筋，以增加其抗屈曲能力。有的為了減輕重量也可在側板上開大孔，并卷邊加強。下地板一般做的臂上底板后些，一方面可以使截面中性軸下移，從而減少下底板上的壓縮應力，一方面滿

88、足下底板局部應力的需要，為了減輕自重，吊臂應盡量做成等強度式梁。整個箱形吊臂也可做成頭稍細，根稍粗的棱錐體狀，但大多采用貼加強板的方法來改變截面的面積特性，在局部高應力處采用局部加強板局部加強。</p><p>　　矩形的箱形截面的最危險處為四角焊縫處，該處應力最大，也是最容易產(chǎn)生應力集中的地方，為了改善應力狀況最號選用其它形式。梯形截面的橫向抗彎剛度和抗扭剛度比矩形好，正梯形側板的上半部拉應力較大，提高了側板的

89、穩(wěn)定系數(shù)：倒梯形的下底板載，可以避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），都是為了提高下底板的抗局部失穩(wěn)的能力，和減小側板的計算寬度，這樣一來可以采用更薄的鋼板，而充分利用鋼板的強度，特別在采用高強度鋼材時。因為高強度鋼板的抗局部失穩(wěn)的能力并不比普通鋼板的能力號，所以，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，同時將焊縫移至中部，大大改善了應力集中現(xiàn)象，

90、該截面工藝復雜，制造成本高。</p><p>　　在經(jīng)過研究計算結果和實際生產(chǎn)表明，吊臂截面上半部分采用矩形，下半部分采用外凸折板形（即槽形）最好。以相同起重能力為條件，以矩形截面為比較標準，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</p><p>　　表3.6 各種截面形狀的比較表</p><p>　　通過上述所述，選擇所設計的截面形狀為槽形。

91、槽形截面避免了滑塊支撐在蓋板上或側板正下方時，將產(chǎn)生附加局部彎曲或局部壓縮，對板的穩(wěn)定不利。同時在槽形截面中，滑塊的布置能使伸縮臂在滑塊上自動對中，減少了回轉(zhuǎn)切向平面內(nèi)的側向間隙饒度，這可以大大改善吊臂的受力情況。參見徐工50噸汽車起重機主臂設計尺寸，確定基本臂尺寸為780×650。其余各節(jié)臂尺寸，如下圖所示，</p><p>　　主臂伸縮機構的設計計算</p><p>　　臂架

92、伸縮機構的驅(qū)動形式</p><p>　　主臂的伸縮機構很多，可以從兩種角度進行分類，即按驅(qū)動形式的不同，以及各節(jié)臂間的伸縮次序關系不同進行分類。</p><p>　　按驅(qū)動形式的不同，可分為液壓、液壓—機械和人力三種。采用液壓驅(qū)動時，執(zhí)行元件選用液壓油缸，利用缸體和活塞桿的相對運動推動，推動下節(jié)臂的伸縮，在設計三節(jié)臂伸縮機構時，為了減輕重量，還可以利用吊臂之間的伸縮比例，采用鋼絲繩和滑輪組

93、實現(xiàn)第三節(jié)臂的伸縮，以實現(xiàn)第三節(jié)臂的伸縮，這就形成了液壓機械驅(qū)動。在某些情況下可以取消伸縮機構，代之采用人力驅(qū)動，或采用推桿和繩索的器件，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。這幾種方法往往在小于等于三節(jié)臂的情況下使用。</p><p>　　對于擁有三節(jié)或三節(jié)以上的吊臂來講，各節(jié)臂的伸縮方式可以由不同的選擇，但是，大致可以分為三類。</p><p>　　（1）順序伸縮：指

94、吊臂在伸縮過程中，各節(jié)伸縮臂必須按一定先后順序，完成伸縮動作。</p><p>　?。?）同步伸縮：指吊臂在伸縮過程中，各節(jié)伸縮臂同時以相同的形成比例進行伸縮。</p><p>　?。?）獨立伸縮：指吊臂在伸縮過程中，各節(jié)臂均能獨立進行伸縮。顯然，獨立伸縮機構，同樣也可以完成順序伸縮或同步伸縮的動作。</p><p>　　在現(xiàn)實中，三節(jié)伸縮臂或三節(jié)以上的伸縮機構，往

95、往式上述幾種伸縮機構的中和，而很少單獨采用某一種伸縮機構。在三節(jié)伸縮臂時，基本上采用一個液壓缸加一個滑輪組的同步伸縮機構。超過三節(jié)臂時，常用兩個液壓缸加一個滑輪組的伸縮機構，或采用三各液壓缸的伸縮機構，五節(jié)臂時為兩個液壓缸加兩個滑輪組，或最后一節(jié)的伸縮可用手動的或簡單的插銷式伸縮機構。</p><p>　　本次設計的五節(jié)臂伸縮，采用后種方法過于落后，顧采用第一種方法。即，用兩個液壓缸加兩個滑輪組的伸縮方式。<

96、;/p><p>　　圖4.1為50噸汽車起重機主臂設計的兩個液壓缸和兩套鋼絲繩系統(tǒng)組成的同步伸縮機構，圖中液壓缸3的活塞桿與基本臂由銷軸1相接，液壓缸3的缸體與二節(jié)臂通過銷軸2相接，液壓缸伸出時，直接帶動二節(jié)臂及其余的臂同時伸出，這個時候完成第一次的伸出動作。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13一端通過銷軸11與二節(jié)臂相接，繞過伸繩滑輪17，另一端通過銷軸1

97、6與四節(jié)臂相接；鋼絲繩18一端通過銷軸14與三節(jié)臂相接，繞過伸繩滑輪20，另一端與五節(jié)臂相接。液壓缸2在伸出的過程中，直接帶動三節(jié)臂向前運動，這時由于鋼絲繩13的長度是不變的，導致鋼絲繩13一端變長，另一端也得隨之運動，顧通過滑輪17帶動四節(jié)臂向前運動；四節(jié)臂在向前運動的時候，由于鋼絲繩18的長度是不變的，導致三節(jié)臂也五節(jié)臂之間的距離增大，顧通過伸繩滑輪20，鋼絲繩帶動五節(jié)臂向前運動。上述過程綜合在一起是一個聯(lián)動的過程，彼此相連，同時運

98、動，從而達到了同步伸縮的目的。縮回的過程是通過，回繩滑輪3、7，鋼絲繩5、9的帶動實現(xiàn)的，其過程與吊臂伸繩的過程完全相同。</p><p>　　臂架伸縮液壓缸的計算及選擇</p><p><b>　　缸筒內(nèi)徑計算</b></p><p>　　主臂液壓缸定為2節(jié)，尺寸形狀可按如下進行設計計算，當主臂仰角為56°時，工作幅度為3米時，主臂

99、吊最大載荷Q=50T,此時伸縮缸承受最大壓力</p><p>　　T （4.1）</p><p>　　伸縮缸在工作時能夠達到的工作壓力按30MPa計算，根據(jù)公式如下</p><p><b>　　(4.2)</b></p><p>　　式中:D—液壓缸的內(nèi)徑</p><p>

100、;<b>　　F—最大載荷</b></p><p><b>　　P—工作壓力</b></p><p>　　可得出，D=159mm,參見表4.1，取D=160mm。</p><p>　　表4-1 缸桶內(nèi)徑選擇表</p><p><b>　　活塞桿直徑</b></p>

101、<p><b>　　（1）計算</b></p><p>　　活塞桿直徑d一般按液壓缸往復運動速度比計算，公式如下：</p><p><b>　　（4.3）</b></p><p>　　式中：D—液壓缸直徑</p><p>　　--往復運動速度比，參見表4.2，選擇=2。</p>

102、;<p>　　可得出：d=113mm；參見表4.3，選擇d=125mm。</p><p>　　表4.2 速度比選擇</p><p>　　表4.3 活塞桿直徑尺寸系列</p><p><b>　?。?）強度驗算</b></p><p>　　活塞桿工作時，一般主要受軸向主要拉壓作用力，因此活塞桿的強度驗算，可按

103、直桿拉壓強度驗算，可按直桿拉壓公式計算， 即</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　式中：--活塞桿內(nèi)應力。</p><p><b>　　F—液壓缸負載力。</b></p><p>　　--活塞桿材料許用應力，，為材料的抗拉強度，材料為45號鋼，故為</p>

104、<p>　　600MPa，n為安全系數(shù)，一般取n≥3～5，n取5。</p><p>　　將上述值代入， 式（4.3）成立，所以強度滿足要求。</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定性驗算</b></p><p>　　當活塞桿直徑與液壓缸安裝長度之比為1：10以上時，活塞桿容易出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，產(chǎn)生縱向彎曲破壞，這時需要進行受壓穩(wěn)定性

105、計算。</p><p>　　計算時吧液壓缸整體看成一個和活塞桿截面相等的桿件，采用歐拉公式計算出臨界壓縮載荷，再帶入壓桿穩(wěn)定公式進行計算。</p><p>　　歐拉公式為： (4.5)</p><p>　　式中：E—材料的彈性模數(shù)，對鋼而言，E=MPa。</p>

106、;<p>　　J—活塞桿截面慣性矩，=。</p><p>　　L—液壓缸安裝長度，由文獻〔1〕可知，此處選擇為L=14.9m液壓缸長度l=7.5米 。</p><p>　　--長度折算系數(shù)，由文獻〔1〕可知，=1。</p><p><b>　　計算可得=N。</b></p><p><b>　　壓

107、桿穩(wěn)定公式為：</b></p><p><b>　　（4.6）</b></p><p>　　式中：--安全系數(shù)，一般取=3.5。</p><p>　　將帶入上式，所得結果與式（4.4）不符合。</p><p>　　參見表4.3，重新選擇活塞桿直徑d=140mm。</p><p>　　將

108、上述值代入式（4.3）進行強度驗算，式（4.3）成立，即滿足強度要求。</p><p>　　所得=26.4N。將上述數(shù)值再次代入式（4.5），進行穩(wěn)定性驗算，計算可知，所得結果與式（4.4）相符合，可以確定尺寸為d=140mm。</p><p><b>　　缸筒壁厚及外徑計算</b></p><p>　　液壓缸壁厚和外徑由強度條件確定</

109、p><p>　　（1）缸筒壁厚的確定</p><p>　　缸筒分為2種，當缸筒內(nèi)徑D和壁厚的比值時，稱為薄壁缸筒，反之稱為厚壁缸筒。</p><p><b>　　對薄壁缸筒</b></p><p><b>　　(4.7)</b></p><p>　　式中：--液壓缸的耐壓試驗壓力

110、，當P＜16MPa時，=1.5P。當P＞16MPa時，=1.25P，P為液壓缸工作壓力為30MPa。</p><p>　　--缸筒材料的許用應力，,為材料的抗拉強度，材料為45號鋼取=600MPa，N為安全系數(shù)，一般取N=5。</p><p>　　D—缸筒內(nèi)徑D=160mm。</p><p>　　將上述數(shù)值代入式（4.6）可得，=25mm。</p>&

111、lt;p>　　此時，不滿足式，所以所求液壓缸不是薄壁缸筒，為厚壁缸筒。</p><p><b>　　對厚壁缸筒</b></p><p><b>　　（4.8）</b></p><p>　　通過上式求得=9.13，取整為=10mm。</p><p>　　即所得缸筒壁厚為10mm。</p&g

112、t;<p><b>　?。?）缸筒外徑計算</b></p><p><b>　　缸筒外徑為</b></p><p><b>　?。?.9）</b></p><p>　　所得結果為=180mm。</p><p>　　通過計算得出液壓缸的基本參數(shù)為：</p>

113、;<p>　　缸筒內(nèi)徑：160mm 活塞桿直徑：140mm 缸筒外徑：180mm </p><p>　　根據(jù)上述數(shù)值，參見徐工液壓件廠的伸縮缸技術參數(shù)選擇液壓缸的參數(shù)如下：</p><p>　　缸徑：160，桿徑：140，工作壓力：20Mpa，實驗壓力：25Mpa，行程：7500。</p><p>

114、<b>　　零部件的選擇</b></p><p><b>　　鋼絲繩的計算和選擇</b></p><p>　　鋼絲繩的選擇主要包括鋼絲繩結構形式的選用和鋼絲繩直徑的確定。</p><p>　　鋼絲繩結構形式的選用</p><p>　　繞經(jīng)滑輪和卷筒的工作機構鋼絲繩應選用線接觸鋼絲繩；在腐蝕環(huán)境中采用

115、鍍鋅鋼絲繩。本機構所需鋼絲繩為繞經(jīng)滑輪和卷筒，故選擇線接觸鋼絲繩。</p><p>　　起升用鋼絲繩直徑的計算</p><p>　　鋼絲繩的直徑d可通過下式計算即</p><p><b>　　(5.1)</b></p><p>　　式中：C—選擇系數(shù)。</p><p>　　S—鋼絲繩最大工作靜拉力