1全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計完整設(shè)計圖紙請聯(lián)系本人，參見豆丁備注。QY20B汽車式起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計DESIGNFORHYDRAULICYPRESSURESYSTEMOFQY20BCRANETRUCK學(xué)生姓名學(xué)號年級專業(yè)及班級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化6班指導(dǎo)老師及職稱副教授學(xué)部理工學(xué)部2摘要本文對QY40型汽車起重機(jī)五個主要運(yùn)動機(jī)構(gòu)的動作進(jìn)行了分析，再根據(jù)五個動作設(shè)計出五部分液壓系統(tǒng)油路，完成了整機(jī)的系統(tǒng)液壓原理圖。根據(jù)機(jī)械性能參數(shù)和液壓性能參數(shù)進(jìn)行了液壓元件的選擇計算，并完成了汽車起重機(jī)支腿力學(xué)分析和支腿垂直伸縮油缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后對液壓系統(tǒng)進(jìn)行性能驗算。關(guān)鍵詞汽車起重機(jī)；液壓系統(tǒng)；支腿液壓缸；三聯(lián)齒輪泵3ABSTRACTTHISPAPERQY40TYPETRUCKCRANEFIVEMAINSPORTSAGENCYACTIONISANALYZEDACCORDINGTOFIVEACTIONDESIGNEDTOFIVEPARTSHYDRAULICSYSTEMLINES,COMPLETEDTHEMACHINESYSTEMHYDRAULICPRINCIPLEDIAGRAMACCORDINGTOTHEMECHANICALPERFORMANCEPARAMETERSANDHYDRAULICPERFORMANCEPARAMETERSFORTHEHYDRAULICCOMPONENTSCHOICECALCULATION,ANDCOMPLETEDTHETRUCKCRANEBRANCHLEGMECHANICSANALYSISANDALEGVERTICALTELESCOPICOILCYLINDERSTRUCTUREDESIGNINGFINALPERFORMANCEOFHYDRAULICSYSTEMCHECKEDKEYWORDTRUCKCRANE；HYDRAULICSYSTEM；ALEGHYDRAULICCYLINDER；SANILANGEARPPUMP41緒論11起重機(jī)簡介111起重機(jī)的種類中國古代灌溉農(nóng)田用的桔是臂架型起重機(jī)的雛形。14世紀(jì)，西歐出現(xiàn)了人力和畜力驅(qū)動的轉(zhuǎn)動臂架型起重機(jī)。19世紀(jì)前期，出現(xiàn)了橋式起重機(jī)；起重機(jī)的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開始采用金屬材料制造，并開始采用水力驅(qū)動。19世紀(jì)后期，蒸汽驅(qū)動的起重機(jī)逐漸取代了水力驅(qū)動的起重機(jī)。20世紀(jì)20年代開始，由于電氣工業(yè)和內(nèi)燃機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展，以電動機(jī)或內(nèi)燃機(jī)為動力裝置的各種起重機(jī)基本形成。到目前可分為（1）輕小型起重設(shè)備輕小型起重設(shè)備的特點是輕便、結(jié)構(gòu)緊湊，動作簡單，作業(yè)范圍投影以點、線為主。輕、小型起重設(shè)備，一般只有一個升降機(jī)構(gòu)，它只能使重物作單一的升降運(yùn)動。屬于這一類的有千斤頂、滑車、手（氣、電）動葫蘆、絞車等。電動葫蘆常配有運(yùn)行小車與金屬構(gòu)架以擴(kuò)大作業(yè)范圍。（2）橋式起重機(jī)橋式起重機(jī)的特點是可以使掛在吊鉤或其他取物裝置上的重物在空間實現(xiàn)垂直升降或水平運(yùn)移。橋式起重機(jī)包括起升機(jī)構(gòu)，大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。依靠這些機(jī)構(gòu)的配合動作，可使重物在一定的立方形空間內(nèi)起升和搬運(yùn)。橋式起重機(jī)、龍門起重機(jī)、裝卸橋、冶金橋式起重機(jī)、纜索起重機(jī)等都屬此類。（3）臂架式起重機(jī)臂架式起重機(jī)的特點與橋式起重機(jī)基本相同。臂架式起重機(jī)包括起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。依靠這些機(jī)構(gòu)的配合動作，可使重物在一定的圓柱形空間內(nèi)起重和搬運(yùn)。臂架式起重機(jī)多裝設(shè)在車輛上或其他形式的運(yùn)輸（移動）工具上，這樣就構(gòu)成了運(yùn)行臂架式旋轉(zhuǎn)起重機(jī)。如汽車式起重機(jī)、輪胎式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、門座式起重機(jī)、浮式起重機(jī)、鐵路起重機(jī)等。（4）升降機(jī)升降機(jī)的特點是重物或取物裝置只能沿導(dǎo)軌升降。升降機(jī)雖只有一個升降機(jī)構(gòu)，但在升降機(jī)中，還有許多其他附屬裝置，所以單獨(dú)構(gòu)成一類，它包括電梯、貨梯、升船機(jī)等。除此以外，起重機(jī)還有多種分類方法。例如，按取物5裝置和用途分類，有吊鉤起重機(jī)、抓斗起重機(jī)、電磁起重機(jī)、冶金起重機(jī)、堆垛起重機(jī)、集裝箱起重機(jī)和援救起重機(jī)等；按運(yùn)移方式分類，有固定式起重機(jī)、運(yùn)行式起重機(jī)、自行式起重機(jī)、拖引式起重機(jī)、爬升式起重機(jī)、便攜式起重機(jī)、隨車起重機(jī)等；按驅(qū)動方式分類，有支承起重機(jī)、懸掛起重機(jī)等；按使用場合分類，有車間起重機(jī)、機(jī)器房起重機(jī)、倉庫起重機(jī)、貯料場起重機(jī)、建筑起重機(jī)、工程起重機(jī)、港口起重機(jī)、船廠起重機(jī)、壩頂起重機(jī)、船上起重機(jī)等。112汽車起重機(jī)的原理一般汽車起重機(jī)由支腿機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)所組成，其機(jī)構(gòu)如下圖所示圖4汽車起重機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖根據(jù)以上機(jī)構(gòu)運(yùn)動要求，其相應(yīng)的液壓系統(tǒng)分為支腿回路、回轉(zhuǎn)回路、伸縮回路、變幅回路、起升回路所組成，其各機(jī)構(gòu)完成的動作和功能如下（1）支腿回路汽車起重機(jī)的底盤前后各有兩條支腿，每一第支腿由一個液壓缸驅(qū)動。兩條前支腿和兩條后支腿分別由三位四通手動換向閥A和B控制其伸出或縮回。每個液壓缸的油路均設(shè)有雙向鎖緊回路，以保證支腿被可靠地鎖住，防止在起重作業(yè)時發(fā)生“軟腿”現(xiàn)象或行車過程中支腿自行滑落。（2）回轉(zhuǎn)回路回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓馬達(dá)作為執(zhí)行元件。液壓馬達(dá)通過蝸輪蝸桿速箱和一對內(nèi)嚙合的齒輪來驅(qū)動轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，每分鐘僅為13轉(zhuǎn)，故液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也不高，就沒有必要設(shè)置液壓馬達(dá)的制動回路。6（3）伸縮回路起重機(jī)的吊臂由基本臂和伸縮臂組成，伸縮臂套在基本臂之中，用一個三位四通手動換向閥D控制的伸縮液壓缸來驅(qū)動吊臂的伸出和縮回。為防止因自重而使吊臂下降，油路中設(shè)有平衡回路。（4）變幅回路吊臂變幅就是用一個液壓缸來改變起重臂的角度。變幅液壓缸由三位四通手動換向閥E控制。同樣，為防止在變幅作業(yè)時因自重而使吊臂下落，在油路中設(shè)有平衡回路。（5）起降回路起降機(jī)構(gòu)是汽車起重機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，它是一個由大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)帶動的卷揚(yáng)機(jī)。在液壓馬達(dá)的回油路中設(shè)有平衡回路，以防止重物落下。此外，在液壓馬達(dá)上還設(shè)有由單向節(jié)流閥和單作用閘缸組成的制動回路，使制動器張開延時而緊閉迅速，以避免卷揚(yáng)機(jī)起停時發(fā)生溜車下滑現(xiàn)象。12起重機(jī)發(fā)展史121汽車起重機(jī)的國外發(fā)展史輪式起重機(jī)最初是以誕生于1869年的蒸汽軌道式起重機(jī)發(fā)展而來的，經(jīng)歷了軌道式、實心輪胎式、充氣輪胎式的發(fā)展變化過程。由于輪式起重機(jī)具有機(jī)動靈活、操作方便、效率高等特點，在二戰(zhàn)后修復(fù)戰(zhàn)爭創(chuàng)傷和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。早期的輪式起重機(jī)大多采用機(jī)械傳動的桁架式臂架。隨著60年代中期液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓伸縮臂輪式起重機(jī)得到迅速發(fā)展。到80年代末，中小噸位的輪式起重機(jī)己多數(shù)采用液壓伸縮式臂架，僅有一部分大噸位汽車起重機(jī)仍采用桁架式臂架。20世紀(jì)60年代末期，隨著大型建筑、石油化工、水電站等大型工程的發(fā)展，對輪式起重機(jī)的性能、工作效率和安全性提出了更高的要求。由于當(dāng)時液壓技術(shù)、電子技術(shù)、汽車工業(yè)的發(fā)展及新型高強(qiáng)度鋼材的不斷出現(xiàn)，使輪式起重機(jī)開始向大型化發(fā)展，并且在普通輪胎式起重機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)出越野輪胎起重機(jī)，隨后又開發(fā)出全路面起重機(jī)。全路面起重機(jī)綜合了汽車起重機(jī)高速行駛和越野輪胎起重機(jī)吊重行走及高通過性的特點，在近20多年得到很大發(fā)展。122汽車起重機(jī)國內(nèi)發(fā)展史1958年，北起在K32型基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計的Q51型5噸汽車起重機(jī)，批量生產(chǎn)后擴(kuò)散到全國多家工廠生產(chǎn)，同年8月正式改名為北京起重機(jī)器廠。1960年，改進(jìn)設(shè)計的機(jī)械傳動Q81型8噸汽車起重機(jī)以及100噸橋式起重機(jī)試制成功，7Q51型5噸汽車起重機(jī)出口援外，開始了中國汽車起重機(jī)的出口歷史。1963年3月，徐州重型機(jī)械廠（徐工集團(tuán)前身）生產(chǎn)的第一臺Q51型5噸汽車起重機(jī)下線。1964年，北起開始研制液壓元件，為生產(chǎn)液壓式起重機(jī)打下基礎(chǔ)。1966年，根據(jù)“三線建設(shè)”的方針，北起廠一分為二，將235臺設(shè)備，約2600名生產(chǎn)技術(shù)骨干及家屬，全套起重機(jī)技術(shù)圖紙，配套地運(yùn)往四川瀘州，僅用了一年時間就建立起當(dāng)?shù)刈畲笠?guī)模的國營企業(yè)長江起重機(jī)器廠。1968年，Q84型8噸液壓汽車起重機(jī)試制成功，這是我國自行研制的第一臺液壓式汽車起重機(jī)。1976年，北起與長沙建設(shè)機(jī)械研究所聯(lián)合，試制成功QD100型100噸桁架臂式汽車起重機(jī)，并應(yīng)用在唐山大地震搶險中。從2004年開始，隨著中國經(jīng)濟(jì)崛起，電力、石化、鋼鐵、交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)入建設(shè)高潮。國內(nèi)履帶式挖掘機(jī)市場快速膨脹。有實力的企業(yè)全力加大了對履帶起重機(jī)的研發(fā)投入，撫順挖掘機(jī)制造有限責(zé)任公司于20052006年年間，先后推出了250噸和350噸履帶起重機(jī)，徐州重型機(jī)械有限公司2005年推出300噸履帶起重機(jī)。除了以上兩家國內(nèi)原有的履帶起重機(jī)生產(chǎn)廠家外。2004年上海三一科技有限公司加入了履帶起重機(jī)制造商的行列，陸續(xù)推出50噸、80噸和150噸履帶起重機(jī)，2006年又推出400噸履帶起重機(jī)。2004年底，中聯(lián)重科浦沅分公司推出200噸履帶起重機(jī)，此后又陸續(xù)推出70噸、100噸、160噸和50噸履帶起重機(jī)。至此，國內(nèi)履帶起重機(jī)已有35400噸十幾個型號，形成了較為全面的產(chǎn)品型譜。撫挖、徐重、三一、中聯(lián)浦沅成為主要生產(chǎn)企業(yè)。123汽車起重機(jī)的國內(nèi)外的發(fā)展趨勢（1）采用國際化配套，對系統(tǒng)性要求較高的液壓元件如泵、閥、馬達(dá)等采用國際化配套可提高產(chǎn)品的可靠性，另外，國外使用成熟、量大價廉的元件在國內(nèi)也廣泛使用。（2）采用卡套式接頭，由于卡套式接頭在控制系統(tǒng)污染、防泄露等方面具有很強(qiáng)的優(yōu)越性，使用卡套式接頭能大大減少故障率和早期反饋率。（3）在系統(tǒng)中設(shè)計速度分檔，由于不同施工項目的不同要求，對起重機(jī)各動作速度的要求也不一樣，速度分檔技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，設(shè)計不同的速度檔位，以適用不同工況的要求。（4）廣泛使用高度集成的、模塊化閥組，能簡化管路，有效的減少液組，提高效率，同時易于維護(hù)。8（5）向計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的縱深滲透，汽車起重機(jī)將向無線遙控技術(shù)、遠(yuǎn)程診斷服務(wù)技術(shù)、黑匣子自我保護(hù)技術(shù)等方向發(fā)展，為了實現(xiàn)整機(jī)的功能，液壓技術(shù)將同計算機(jī)技術(shù)相互滲透，共同發(fā)展13研究思路及方案本課題主要針對汽車起重機(jī)的功能、組成和工作特點，結(jié)合國內(nèi)外汽車起重機(jī)的運(yùn)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，設(shè)計一款能夠適應(yīng)國內(nèi)外工程建設(shè)的中型汽車起重機(jī)（QY40）液壓系統(tǒng)。在設(shè)計本機(jī)液壓系統(tǒng)時，在明確設(shè)計任務(wù)和設(shè)計要求，不要偏離題目；仔細(xì)研究設(shè)計方案，理清設(shè)計思路，使設(shè)計過程清晰化，這兩點的基礎(chǔ)上。進(jìn)行以下研究工作對各工作機(jī)構(gòu)液壓回路進(jìn)行設(shè)計，對個回路的組成原理和性能進(jìn)行分析。根據(jù)本機(jī)液壓系統(tǒng)工作參數(shù)和各機(jī)構(gòu)主要參數(shù)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計計算，根據(jù)液壓系統(tǒng)要求，對主要液壓元件進(jìn)行選擇。液壓元件選好以后需要對特定回路進(jìn)行性能計算，其中包括系統(tǒng)特定回路功率計算，特定回路性能驗算以及對整個系統(tǒng)的發(fā)熱進(jìn)行驗算。2汽車起重機(jī)主要運(yùn)動機(jī)構(gòu)分析21QY40型汽車起重機(jī)性能參數(shù)要求最大起重量40噸；最大起重力矩600KNM最高提升速度10；MAXVIN/基本臂長105M最長主臂長3255M最大起升高度基本臂112M伸縮臂328M發(fā)動機(jī)型號SC8DK230Q3發(fā)動機(jī)額定功率170/2200KW/R/MIN發(fā)動機(jī)額定扭矩830/1400NM/R/MIN發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速2200R/MIN以上參數(shù)在下述計算中不再標(biāo)出。22QY40型汽車起重機(jī)主要機(jī)構(gòu)分析一般汽車起重機(jī)主要液壓機(jī)構(gòu)有支腿機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)所組成。221伸縮機(jī)構(gòu)分析主要動作伸長保持縮回特點操作簡單，起升噸位大。9（1一般有三種伸縮方式順序伸縮、同步伸縮和獨(dú)立伸縮。順序伸縮是指各節(jié)伸縮臂按一定先后次序完成伸縮動作。為了使各節(jié)伸縮臂伸出后的起重能力與起重機(jī)的起重特性相適應(yīng)，伸臂順序與縮臂順序相反。獨(dú)立伸縮是指各節(jié)伸縮臂無關(guān)聯(lián)地獨(dú)立進(jìn)行伸縮動作。顯然，獨(dú)立伸縮機(jī)構(gòu)同樣也可以完成順序伸縮同步伸縮的動作。同步伸縮是指各節(jié)伸縮臂以相同的行程比率同時伸縮。（2）驅(qū)動形式臂架伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動形式有機(jī)械式、液壓式和復(fù)合式三種。機(jī)械式驅(qū)動裝置構(gòu)造簡單，一般只能在吊鉤空負(fù)荷時使臂架伸縮，而且只用于有一節(jié)伸縮臂的小噸位起重機(jī)上。臂架伸縮的驅(qū)動型式有鋼繩卷筒驅(qū)動、齒輪條驅(qū)動，或者利用其它工作機(jī)構(gòu)驅(qū)動。液壓驅(qū)動是吊臂伸縮機(jī)構(gòu)的主要驅(qū)動型式。設(shè)計相應(yīng)的伸縮液壓缸和油路，可以實現(xiàn)臂架的各種伸縮方式復(fù)合式驅(qū)動由伸縮液壓缸和機(jī)械傳動裝置組成，油缸的數(shù)目和作用方式視活動臂節(jié)數(shù)而定。機(jī)械傳動裝置通常才用鋼繩或鏈條滑輪組。鋼繩滑輪組的缺點是，鋼繩伸長量大，而且有可能跳槽，張緊度調(diào)整不當(dāng)時，伸縮運(yùn)動不平穩(wěn)，使用中的維護(hù)工作量增加。鏈條滑輪組雖然能克服上述部分缺點，但重量大。目前以鋼繩滑輪組使用較多起重臂伸縮機(jī)構(gòu)主起重臂是由鋼板焊制的箱形結(jié)構(gòu)，共三節(jié)（基本臂、二節(jié)臂、三節(jié)臂），全動力同步伸縮，全部伸出時臂長245M，全部縮回時臂長102M。起重機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)工作原理如圖所示。101、8滑輪2伸臂鋼絲繩3二節(jié)臂4伸縮液壓缸5伸縮鋼絲繩固定點6基本臂7伸縮鋼絲繩9三節(jié)臂10縮臂鋼絲繩固定點圖5伸縮臂架原理圖二節(jié)臂采用一個單級雙作用液壓缸實現(xiàn)伸縮。液壓缸倒置安裝活塞桿端頭用銷軸固定在基本臂根部，液壓缸中部鉸點將缸體聯(lián)接在二節(jié)臂后端。因此，當(dāng)從活塞桿端頭通入壓力油后，二節(jié)臂隨同液壓缸體一同伸出或縮進(jìn)三節(jié)臂采用鋼絲繩系統(tǒng)進(jìn)行伸縮。伸臂鋼絲繩一端固定在基本臂前端一側(cè)，然后穿過立裝在二節(jié)臂前端同一側(cè)的滑輪及平裝在三節(jié)臂后端的滑輪，再穿過立裝在二節(jié)臂前端另一側(cè)的滑輪，最后固定在基本臂前端另一側(cè)?？s臂鋼絲繩一端固定在基本臂前端，然后穿過固定在基本臂前端及二節(jié)臂尾部的導(dǎo)向滑輪，再固定在三節(jié)臂尾部。這樣，當(dāng)二節(jié)臂在液壓缸作用下向外推出時，通過伸臂鋼絲繩同時將三節(jié)臂拉出；同樣，二節(jié)臂縮回時，通過縮臂鋼絲繩將三節(jié)臂拉回。具有臂架伸縮機(jī)構(gòu)的起重機(jī)，不需要接臂和拆臂，縮短了輔助作業(yè)時間。臂架全部縮回以后，起重機(jī)外形尺寸減小，提高了機(jī)動性和通過性。臂架采用液壓伸縮機(jī)構(gòu)，可以實現(xiàn)無級伸縮和帶載伸縮，擴(kuò)大了汽車和輪胎起重機(jī)、鐵路救援起重機(jī)在復(fù)雜使用條件下的使用功能。伸縮臂鋼絲繩端部均裝有調(diào)節(jié)螺栓，用以調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度，使之松緊適當(dāng)。各節(jié)起重臂相對滑動部位（上、下方及兩側(cè)），都裝有滑塊，以減少磨損。起重臂全部滑輪均安裝在滾動軸承上，以減少伸縮臂時的阻力。副臂為橋架式結(jié)構(gòu)，長度為75M，不使用時折疊收放在基本臂右側(cè)，安裝上主臂后，其軸線與主臂軸線成2交角。222回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)分析主要動作回轉(zhuǎn)鎖緊回轉(zhuǎn)鎖緊根據(jù)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所需工況我們初步從以下機(jī)構(gòu)當(dāng)中選取回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是完成臂桿轉(zhuǎn)動的裝置。全液壓汽車起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)臺、回轉(zhuǎn)支承和驅(qū)動裝置。由回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)帶動減速機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動裝置，固定在上車轉(zhuǎn)臺上，其下部的輸出軸上安裝驅(qū)動齒輪?；剞D(zhuǎn)支承似一盤大滾動軸承，內(nèi)座圈為不動圈，內(nèi)圓柱面上制成齒圈，固定在下車的車架上；外座圈為轉(zhuǎn)動圈，通過滾珠相對內(nèi)座圈可以轉(zhuǎn)動，固定在轉(zhuǎn)臺的底部。當(dāng)驅(qū)動齒輪與內(nèi)座圈的齒圈嚙合時，帶動外座圈和轉(zhuǎn)臺正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)吊機(jī)在固定的下車上回轉(zhuǎn)。111回轉(zhuǎn)軸承作為回轉(zhuǎn)支承最主要的部分，是在普通滾動軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但一般滾動軸承內(nèi)、外圈的剛度依靠軸承座孔的剛度來保證，而回轉(zhuǎn)軸承的剛度則由下車地盤的結(jié)構(gòu)來保證。滾道是由內(nèi)座圈和外座圈合成一個整體的曲面滾道。齒圈可以為外齒圈式，也可以為內(nèi)齒圈式。滾珠和導(dǎo)向體安裝時，均由內(nèi)座圈或外座圈的專用切向圓孔裝入滾道，然后將安裝孔堵住。為了潤滑滾盤，設(shè)有數(shù)個黃油嘴。單排滾珠式軸承，重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、制造成本低，允許小的安裝誤差，但承載能力小，適合小噸位使用。圖6回轉(zhuǎn)軸承（2）回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置電動回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置通常裝在起重機(jī)的回轉(zhuǎn)部分上，電動機(jī)經(jīng)過減速器帶動最后一級小齒輪、小齒輪與裝在起重機(jī)固定部分上的大齒圈相嚙合，以實現(xiàn)起重機(jī)回轉(zhuǎn)液壓回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置12液壓驅(qū)動的小起重量起重機(jī)，通過液壓回路和換向閥的合適機(jī)能，可以使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不裝制動器，同時保證回轉(zhuǎn)部分在任意位置上停住，并避免沖擊。高速液壓馬達(dá)的驅(qū)動形式，在汽車式、輪胎式和鐵路起重機(jī)上應(yīng)用廣泛。如圖6，低速大扭矩液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速每分鐘在0100轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，因此，可以直接在油馬達(dá)軸上安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的小齒輪，如馬達(dá)輸出扭矩不滿足傳動要求，可以加裝機(jī)械減速裝置。該形式在一些小噸位汽車起重機(jī)上有所應(yīng)用。可以在液壓馬達(dá)輸出軸上加裝制動器。圖7低速大扭矩液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用低速大扭矩液壓馬達(dá)可以省去或減小減速裝置，因此機(jī)構(gòu)很緊湊。但低速大扭矩液壓馬達(dá)成本高，使用可靠性不如高速液壓馬達(dá)，加之可以采用結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大的行星傳動或蝸輪傳動，高速液壓馬達(dá)在起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中使用廣泛。綜上所述，QY40回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計為高速液壓馬達(dá)加裝制動器的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。223變幅機(jī)構(gòu)分析主要動作增幅保持減幅保持根據(jù)變幅機(jī)構(gòu)的工作過程我們擬定以下機(jī)構(gòu)絕大部分工程起重機(jī)為了滿足重物裝、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力（幅度減小能提高起重量），需要經(jīng)常改變幅度。變幅回路則是實現(xiàn)改變幅度的液壓工作回路，用來擴(kuò)大起重機(jī)的工作范圍，提高起重機(jī)的生產(chǎn)率。一半可以分為以下幾種（1）普通臂架變幅機(jī)構(gòu)普通臂架變幅機(jī)構(gòu)分為臂架擺動式和運(yùn)行小車式其中臂架擺動式變幅機(jī)構(gòu)在變幅過程中物品和臂架重心會隨幅度改變而發(fā)生不必要的升降，需要額外消耗能量，在增大幅度時產(chǎn)生較大的慣性載荷，這種變幅機(jī)構(gòu)構(gòu)造簡單，在非工作性變幅或不經(jīng)常帶載變幅的汽車起重機(jī)，輪胎起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、鐵路起重機(jī)、桅桿起重機(jī)和塔式起重機(jī)被廣泛采用臂架擺動式變幅機(jī)構(gòu)又分為定長臂變幅機(jī)構(gòu)和伸縮臂架變幅機(jī)構(gòu)13伸縮臂架變幅機(jī)構(gòu)液壓缸變幅是伸縮臂式起重機(jī)最有代表性的變幅形式。液壓缸變幅機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于布置，工作平穩(wěn)。根據(jù)變幅力大小，可采用雙缸或單缸。臂架變幅液壓缸有三種布置方式前置式、后置式和后拉式。（2）平衡臂架變幅機(jī)構(gòu)平衡臂架變幅機(jī)構(gòu)又分繩索補(bǔ)償性組合臂架型大多用大型起重機(jī)?？紤]到QY40型的載重和機(jī)構(gòu)性價比，我們選用前置式伸縮臂架變幅機(jī)構(gòu)。224支腿機(jī)構(gòu)分析支腿收放有手動和液壓兩種驅(qū)動形式。用人力收放支腿，笨重費(fèi)力，使用不便。近代汽車和輪胎式起重機(jī)都采用液壓驅(qū)動的支腿。常見的支腿類型有以下幾種蛙式支腿、H型支腿和X型支腿。蛙式支腿結(jié)構(gòu)簡單，液壓缸數(shù)量少重量輕。但每個支腿在高度上單獨(dú)調(diào)節(jié)困難不易保證車架水平，而且支腿搖臂尺寸有限，因而支腿跨距就不能太大，宜用在小噸位起重機(jī)。1、支腿盤2、支腿搖臂3、液壓缸4、車架5、活動套6、撐桿圖8蛙式支腿H型支腿如下圖9所示，每一支腿有兩個液壓缸，水平外伸液壓缸和垂直支撐液壓缸。為保證足夠的外伸距離大，每個腿可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，對作業(yè)場地和地面的適應(yīng)性好，廣泛用于中大型起重機(jī)上。缺點是重量大，支腿高度大。141、固定梁2、活動梁3、立柱外套4、立柱外套5、水平液壓缸6、垂直液壓缸7、支腳盤圖9H型支腿X型支腿如下圖10所示，此支腿的垂直的垂直支撐液壓缸作用在固定腿上，每個腿能單獨(dú)調(diào)節(jié)高度，可以伸入斜角內(nèi)支撐，X型支腿較軸數(shù)目多。行駛時離地間隙小，垂直液壓缸的壓力比H型支腿高。在打支腿時有水平位移。現(xiàn)已逐漸被H型支腿取代。1、垂直液壓缸2、車架3、伸縮液壓缸4、固定腿5、伸縮腿6、支腿盤圖10X型支腿汽車起重機(jī)設(shè)置支腿可以大大提高起重機(jī)的起重能力。為了使起重機(jī)在吊重過程中安全可靠，支腿要求堅固可靠，伸縮方便。在行駛時收回，工作時外伸撐地。還可以根據(jù)地面情況對各支腿進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)?；赒Y40為中型噸位起重機(jī)，從安全性和普遍性考慮我們選用H型支腿。225起升機(jī)構(gòu)分析主要動作卷筒上揚(yáng)保持卷筒下?lián)P鎖死根據(jù)工況擬定以下機(jī)構(gòu)供選擇。15隨著液壓汽車起重機(jī)的發(fā)展，對起升機(jī)構(gòu)的性能要求越來越高，不僅重量要輕，工作可靠，而且還要求調(diào)速。起升機(jī)構(gòu)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動、電動機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動三種驅(qū)動方式。（1）內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的起升機(jī)構(gòu)，其動力由內(nèi)燃機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動裝置集中傳給包括齊聲機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個工作機(jī)構(gòu)。這種驅(qū)動方式的優(yōu)點是具有自身獨(dú)立的能源，機(jī)動靈活，適用于流動作業(yè)的流動時起重機(jī)目前只在現(xiàn)有的少數(shù)履帶式起重機(jī)和鐵路起重機(jī)上應(yīng)用（2）電動機(jī)驅(qū)動是起升機(jī)構(gòu)主要的驅(qū)動方式。直流電動機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電源較為困難。在大型的工程起重機(jī)上，常采用內(nèi)燃機(jī)和直流發(fā)電機(jī)實線直流傳動，交流電動機(jī)驅(qū)動能直接從電網(wǎng)取得電能，操控簡單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，在電動起身機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。（3）液壓驅(qū)動的起升機(jī)構(gòu)，由原動機(jī)帶動液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件使機(jī)構(gòu)動作，通過控制輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液體流量實現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動的優(yōu)點是傳動比大，可以實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便。過載保護(hù)性能好。缺點是液壓傳動元件的制造精度要求高，液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動在流動式起重機(jī)上廣泛應(yīng)用。考慮到QY40型汽車起重機(jī)的載荷大小和整體性選擇液壓系統(tǒng)我們這里采用雙卷筒液壓驅(qū)動。起升機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)1，通過減速箱2和內(nèi)漲離合器5，分別把動力傳到主副卷筒4上。結(jié)構(gòu)形式如下圖1、驅(qū)動裝置2、減速器3、制動器4、卷簡5、離合器2、圖11雙卷筒起升機(jī)構(gòu)3汽車起重機(jī)液壓回路的初步設(shè)計通過對汽車起重機(jī)五大機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析，分別設(shè)計其液壓原理圖1631伸縮回路設(shè)計311性能要求起重機(jī)具有臂架伸縮機(jī)構(gòu)后，不需要接臂和拆臂，縮短了輔助作業(yè)時間。臂架全部縮回后，起重機(jī)外形尺寸減小，提高了機(jī)動性和通用性。臂架采用液壓伸縮機(jī)構(gòu)，可以實現(xiàn)無級伸縮和帶載伸縮，擴(kuò)大了汽車起重機(jī)復(fù)雜條件下的使用功能312功能實現(xiàn)及工作原理根據(jù)選定的液壓機(jī)構(gòu)初步擬定以下回路144、三位六通換向閥17、同步伸縮缸18、平衡閥19、單向閥圖12伸縮原理圖液壓油通過換向閥進(jìn)入同步伸縮缸，同步缸伸出。換向閥打到中位時油路鎖死，在換向閥也同步油缸中間有一個平衡閥，能夠防止垂直防止的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落。當(dāng)換向閥4右位接入回落使活塞下行時，回油路上存在著一定的背壓；只要調(diào)節(jié)單行順序閥使液壓缸內(nèi)的背壓能夠支撐得住活塞和與之相連的工作部件，活塞就能平穩(wěn)下落。（1）伸出17進(jìn)油路三位六通換向閥平衡閥同步缸出油路同步缸三位六通換向閥油箱（2）縮回進(jìn)油路三位六通換向閥同步缸出油路同步缸平衡閥三位六通換向閥油箱32回轉(zhuǎn)回路設(shè)計321性能要求功用能與起升機(jī)構(gòu)同時動作，不要求與變幅、伸縮機(jī)構(gòu)同時動作?；剞D(zhuǎn)支承保證起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分有確定的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，并承受起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分作用于它的垂直力、水平力和傾覆力矩。當(dāng)回轉(zhuǎn)力過大時必須要有緩沖裝置并且能自己主動補(bǔ)油。322功能實現(xiàn)及工作原理擬定液壓系統(tǒng)圖如下111、梭閥112、單項閥113、溢流閥114、制動液壓缸142、三位六通換向閥16、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)圖13回轉(zhuǎn)原理圖18根據(jù)工況液壓馬達(dá)首先要轉(zhuǎn)向，當(dāng)三位流通換向閥換到右位時，液壓油進(jìn)入液壓馬達(dá)實現(xiàn)正轉(zhuǎn)。當(dāng)手動換向閥處于中位時有路鎖死，當(dāng)手動換向閥處于左位時液壓油從下面流入液壓馬達(dá)，實現(xiàn)液壓馬達(dá)的反轉(zhuǎn)。單向閥能夠很好的控制油路方向。（1）正轉(zhuǎn)進(jìn)油路單向閥三位六通換向閥液壓馬達(dá)梭閥制動液壓缸回油路液壓馬達(dá)三位六通換向閥油箱（2）反轉(zhuǎn)進(jìn)油路單向閥三位六通換向閥液壓馬達(dá)梭閥制動液壓缸回油路液壓馬達(dá)三位六通換向閥油箱（3）緩沖補(bǔ)油當(dāng)液壓馬達(dá)回轉(zhuǎn)壓力過大制動時必然導(dǎo)致一邊的油壓增大，此時溢流閥導(dǎo)通壓力高的一側(cè)液壓油進(jìn)入壓力低的一側(cè)，使兩邊壓力平衡。這樣有可能導(dǎo)致有一側(cè)液壓管出現(xiàn)真空現(xiàn)象，此時梭閥可以吸油防止真空現(xiàn)象。33變幅回路設(shè)計331性能要求起落臂平穩(wěn)，變幅在任意值允許位置能可靠鎖死。帶載調(diào)幅其載荷為吊臂伸出后相應(yīng)額定載荷的1/3。對于起吊額定載荷，只允許從大幅度向小幅度調(diào)整332功能實現(xiàn)及工作原理考慮到QY40型的載重和機(jī)構(gòu)性價比，我們選用前置式伸縮臂架變幅機(jī)構(gòu)19145、三位六通換向閥19、伸縮液壓缸20、平衡閥與節(jié)流閥組合閥26、單向閥圖14變幅原理圖平衡閥作用能夠防止垂直防止的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落。當(dāng)換向閥4右位接入回落使活塞下行時，回油路上存在著一定的背壓；只要調(diào)節(jié)單行順序閥使液壓缸內(nèi)的背壓能夠支撐得住活塞和與之相連的工作部件，活塞就能平穩(wěn)下落。當(dāng)換向閥4右位接入回落使活塞下行時，回油路上存在著一定的背壓；只要調(diào)節(jié)單行順序閥使液壓缸內(nèi)的背壓能夠支撐得住活塞和與之相連的工作部件，活塞就能平穩(wěn)下落。（1）增幅液壓油從單向閥進(jìn)入手動換向閥，當(dāng)手動換向閥打向右位時液壓油進(jìn)入平衡閥再進(jìn)入液壓缸，液壓缸伸出實現(xiàn)增幅。進(jìn)油路單向閥三位六通換向閥平衡閥液壓缸出油路液壓缸換向閥油箱（2）保持三位六通手動換向閥打到中位，油路鎖死，同時平衡閥能夠有效的保壓，保持液壓缸的壓力防止液壓缸下滑（3）減幅20液壓油從單向閥進(jìn)入手動換向閥，當(dāng)手動換向閥打到左位時液壓油從下路就入液壓缸，液壓缸縮回實現(xiàn)減幅進(jìn)油路單向閥三位六通換向閥液壓缸出油路液壓缸平衡閥三位六通換向閥油箱34支腿回路設(shè)計341性能要求活動支腿是由上下蓋板、左右立板以及其他加強(qiáng)板組成的封閉式的箱形薄壁結(jié)構(gòu),由于其結(jié)構(gòu)形狀和受載情況復(fù)雜,靜不定次數(shù)高,精確計算難度大。為減少計算工作量,傳統(tǒng)計算方法做出了各種各樣的簡化和假定,因此計算結(jié)果同實際情況有很大的出入,難以滿足工程需要。本文利用功能強(qiáng)大的大型通用有限元分析軟件ANSYS對某型汽車起重機(jī)活動支腿結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度分析,并根據(jù)分析結(jié)果給出了活動支腿的改進(jìn)設(shè)計方案。支腿回路性能要求水平液壓缸和豎直液壓缸伸縮方便；支撐平穩(wěn)；可防止軟腿現(xiàn)象；可單獨(dú)對各支腿進(jìn)行調(diào)節(jié)；在鎖死的時候油缸不發(fā)生油液泄露。342功能實現(xiàn)及工作原理根據(jù)H刑支腿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，擬定液壓系統(tǒng)圖如下41、溢流閥42、溢流閥43、單向閥44、液控單向閥51、三位六通換向閥52、三位四通換向閥6、水平液壓缸7、垂直液壓缸8、雙向液壓鎖圖15支腿回路原理圖21根據(jù)工況，首先支腿水平伸出再垂直伸出，所以實際操作時我們要先把多路閥打到水平控制位置，按下進(jìn)油的操作閥水平油缸伸出。再把多路閥按到垂直控制位子，按下進(jìn)油的操作閥垂直油缸伸出。收車時則相反。這里我們加了一個42作為一個安全閥使輸出的油壓穩(wěn)定在18MPA左右，而41這個5MPA溢流閥主要是防止帶載外伸時引起事故。我們把5做成一個整體的操作閥不僅美觀，更重要的是便于管理，在現(xiàn)在起重機(jī)設(shè)備上大多都采用此結(jié)構(gòu)。（1）支腿水平伸出當(dāng)三位六通換向閥打向下位時液壓油通過三位四通換向閥，三位四通換向閥打向下位時液壓進(jìn)入液壓缸，支腿水平伸出進(jìn)油路三位六通換向閥三位四通換向閥水平液壓缸回油路水平液壓缸三位四通換向閥三位六通換向閥油箱（2）支腿垂直伸出當(dāng)水平液壓缸完全伸出，液壓油進(jìn)入垂直液壓缸進(jìn)油路三位六通換向閥三位四通換向閥垂直液壓缸出油路垂直液壓缸三位四通換向閥三位六通換向閥油箱（3）進(jìn)給保持首先三位六通換向閥打到中位油液卸荷，液壓油往上進(jìn)入回轉(zhuǎn)回路中，同時我們可以看到我們有一個雙向液壓鎖這時候可以很好的鎖死油路，防止垂直支腿回縮，還有一個液控單向閥也能防止水平油缸回縮。（4）垂直液壓缸縮回油缸回縮時原理與伸出一樣，通過三位四通閥的進(jìn)油的方向不通控制油液的流動方向，從而改變液壓缸的運(yùn)動方向。進(jìn)油路三位六通換向閥三位四通換向閥垂直油缸出油路垂直液壓缸三位四通換向閥液控單向閥三位六通換向閥油箱（5）水平液壓缸縮回回縮原理與伸出原理一樣，但是我們這里在水平油缸回縮時我們有一個液控單向閥，這個液控單向閥只有在有油壓的情況下才能導(dǎo)通回縮，一般情況下是不能回縮的，這樣做的效果是防止車輛行駛時出現(xiàn)摔褪現(xiàn)象進(jìn)油路三位六通換向閥三位四通換向閥水平液壓缸回油路水平液壓缸三位四通換向閥三位六通換向閥油箱2235起升回路設(shè)計351性能要求卷揚(yáng)回路的作用是實現(xiàn)起重機(jī)吊起以及放下重物，是起重機(jī)主要功能的體現(xiàn)。在吊重的如果同時與變幅或者回轉(zhuǎn)同時動作，就需要單獨(dú)的泵來供油，卷揚(yáng)要有動作必須要求制動缸先有動作松開離合器。這里制動缸采用常態(tài)制動能夠很好的防止起吊重物時產(chǎn)生溜車下滑現(xiàn)象。352功能實現(xiàn)及工作原理液壓馬達(dá)通過五位六通手動換向閥實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)達(dá)到上揚(yáng)、下放的目的，其次最上面的兩個制動液壓缸主要起到鎖死作用，防止重物下滑（1）卷筒上揚(yáng)進(jìn)油路五位六通手動換向閥液壓馬達(dá)梭閥離合器液壓缸回油路液壓馬達(dá)平衡閥五位六通手動換向閥油箱（2）卷筒下放進(jìn)油路五位六通手動換向閥平衡閥液壓馬達(dá)梭閥離合器液壓缸回油路液壓馬達(dá)五位六通換向閥油箱（3）保持我們才用的是常壓制動缸，在沒有高壓油進(jìn)入離合器制動缸時，液壓缸自動抱死離合器，防止重物下。根據(jù)起升機(jī)構(gòu)特性設(shè)計如下回路23146、三位六通換向147、溢流閥21、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)22、平衡法23、梭閥24、閘缸25、聯(lián)軸器26、單向節(jié)流閥圖16起升回路原理圖4液壓系統(tǒng)設(shè)計計算41QY40型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理圖241、三聯(lián)齒輪泵2、中心回轉(zhuǎn)3、油箱41、溢流閥42、溢流閥43、單向閥44、液控單向閥5、下部多路閥6、水平液壓缸7、垂直液壓缸8、雙向液壓鎖9、濾油器10、回轉(zhuǎn)壓力表111、梭閥112、單向閥113、溢流閥114、制動缸12、起升壓力表13、80泵壓力表141、溢流閥142、三位六通換向閥143、溢流閥144、三位六通換向閥145三位六通換向閥146、三位六通換向閥15、溢流閥16、回轉(zhuǎn)馬達(dá)17、伸縮液壓缸18、平衡閥19、變幅液壓缸20、平衡閥21、起升馬達(dá)22、平衡閥23、梭閥24、閘缸25、單向節(jié)流閥圖17QY40型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)圖42系統(tǒng)工況表25表1QY40型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)工況表QY40汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)工況表手動換向閥位置系統(tǒng)工作情況閥51閥52閥142閥144閥145閥146水平支腿垂直支腿回轉(zhuǎn)馬達(dá)伸縮缸變幅缸起升馬達(dá)下位下位伸出上位伸出上位下位縮回上位縮回中位中位不動不動上位正轉(zhuǎn)下位反轉(zhuǎn)中位不動上位伸出下位縮回中位不動上位伸出下位縮回中位不動上位上升下位下降中位不動對以上主要運(yùn)動機(jī)構(gòu)和液壓回路相結(jié)合，去掉多余東西，總結(jié)出液壓系統(tǒng)原理圖如圖41所示，系統(tǒng)工況表如圖42所示。整個液壓系統(tǒng)由一臺三聯(lián)齒輪泵供油，其中回轉(zhuǎn)與支腿回路共用一個泵，伸縮與變幅共用一個泵，起升回路單獨(dú)使用一個泵供油。43支腿收放機(jī)構(gòu)計算431支腿支撐位置的確定起重機(jī)支腿通常是前后設(shè)置，向左右兩側(cè)伸出，四個支腿支撐點形成的水平包圍面積。支腿支撐點位置確定的原則是（1）在各種工況下，必須保證起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性的要求。即臂架在任意幅度和任意位置下起吊改工況下的額定起重量時，起重機(jī)所受的合成垂直載荷作用線，始終在支腿支撐點構(gòu)成面積內(nèi)。（2）在保證抗傾覆穩(wěn)定性的條件下，支腿的支撐基底最小，以擴(kuò)大有效作業(yè)面積。（3）起重機(jī)在運(yùn)輸狀態(tài)下臂架放平，全機(jī)的重心必須位于支腿前后支撐線之間，否則支腿不可能使全部車輪離地。26支撐點位置的確定方法如下圖所示。圖中0為起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心,為下車1G自重，下車重心坐標(biāo)，且L,。為包括貨重在內(nèi)的上車總1,YX11Y2G重，距O點的水平距離為R，其坐標(biāo)為。起重機(jī)回轉(zhuǎn)時，的運(yùn)動2G,X2軌跡方程為22YX圖18起重機(jī)總重，其作用點坐標(biāo)為21GYX,GX2121將、坐標(biāo)代入點運(yùn)動軌跡方程中得2,YXG,22RYLGX上式即為合力G的運(yùn)動軌跡方程，是一個圓心坐標(biāo)為、半徑為0,1GL的圓，稱之為合力圓。如果將支腿支撐點布置在合力圓的外切四邊形的四RG2角，就能滿足抗傾覆穩(wěn)定性的要求。理論上支腿跨距成方形，但在實際上，由于總體布置的要求，通常支腿向跨距大于支腿橫向跨距。前后兩支腿的中心為原點O，則回轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)為（75,0）根據(jù)起重特性表我們選取幅度為20，全伸臂325時計算?？紤]安全因素的情況下?？梢源_定支腿外伸時的坐標(biāo)為（X,Y）X2550MMY2800MM27整車寬度D2600MM則支腿外伸長度MM1502DYM支腿距回轉(zhuǎn)中心的水平距離為NX2550MM44支腿油缸的受力計算汽車、輪胎和鐵路起重機(jī)都裝有可收放支腿。支腿的作用是增大起重機(jī)的支撐基地，提高起重能力。起重機(jī)一般裝有四個支腿，前后左右兩側(cè)分置。我們也選用四個支腿的形式。設(shè)計起重機(jī)時根據(jù)構(gòu)造和使用要求，起重機(jī)有三點支撐式和四點支撐式兩種。三支點式支撐反力的分配是靜定的，可利用靜力平衡條件求各支撐反力。四支點式支撐反力的計算屬于超靜定問題，支撐反力不僅與載荷有關(guān)，還取決于車架的剛性、軌道或道路路面的彈性和平整度等許多因素。所以為了方便，我們可以簡化為靜定求解。我們采用剛性車架假設(shè)認(rèn)為車架是絕對剛體，在載荷作用下車架的四個支撐點始終保持在同一平面上。根據(jù)起重特性表當(dāng)起吊重量為20噸時，液壓缸受力最大FNGXQB752410X為后支腿到回轉(zhuǎn)中心的距離，Q為起吊重量，為上車重量B45支腿油缸主要幾何的計算451缸筒內(nèi)徑計算主臂液壓缸定為1節(jié)，查閱文獻(xiàn)1尺寸形狀可按如下進(jìn)行設(shè)計計算，當(dāng)主臂仰角為60時，工作幅度為3米時，主臂吊最大載荷Q20T,此時伸縮缸承受最大壓力，F(xiàn)N407液壓缸在工作時能夠達(dá)到的工作壓力按18MP計算，根據(jù)如下公式1缸筒內(nèi)徑公式PFD210573D液壓缸的內(nèi)徑F最大載荷P工作壓力式中D液壓缸的內(nèi)徑可得出，D96MM,參見表2，取D125MM。28表2缸桶內(nèi)徑選擇表810121620253240506380100125160200250320400452活塞桿直徑D計算活塞桿直徑D一般按液壓缸往復(fù)運(yùn)動速度比計算，公式如下1DD（1）式中D液壓缸直徑往復(fù)運(yùn)動速度比，參見表3，選擇2?？傻贸鯠884MM；根據(jù)D/D07，參見表4，選擇D90MM。表3速度比選擇壓力MP101252020速度比1331462表4活塞桿直徑尺寸系列453活塞桿強(qiáng)度驗算活塞桿工作時，一般主要受軸向主要拉壓作用力，因此活塞桿的強(qiáng)度驗算，可按直桿拉壓強(qiáng)度驗算，可按直桿拉壓公式計算，即124FD（2）NB（3）式中活塞桿內(nèi)應(yīng)力。45671012141618202225283235404550566370809010011012514016018020022025028032036029F液壓缸負(fù)載力。活塞桿材料許用應(yīng)力，為材料的抗拉強(qiáng)度，材料為45號鋼，故B為600MP，N為安全系數(shù)，一般取N35，N取5。B將上述值代入，式（2）成立，所以強(qiáng)度滿足要求。454穩(wěn)定性驗算當(dāng)活塞桿直徑與液壓缸安裝長度之比為110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(jìn)行受壓穩(wěn)定性計算。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(jìn)行計算。TF歐拉公式為2TEJFL（4）式中E材料的彈性模數(shù)，對鋼而言，EMP。5210J活塞桿截面慣性矩，。46DJ63L液壓缸安裝長度，由文獻(xiàn)1可知，此處選擇為L14M液壓缸長為09米。長度折算系數(shù)，由文獻(xiàn)1我們采用缸體固定桿端鉸接的形式可知，05。計算可得N。TF610壓桿穩(wěn)定公式為TN（5）式中安全系數(shù)，一般取35。TNT將帶入上式，所得結(jié)果與式（3）符合。TF可以確定尺寸為D90MM455缸筒壁厚的計算液壓缸壁厚和外徑由強(qiáng)度條件確定1D缸筒計算分為2種標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑，標(biāo)準(zhǔn)液壓缸的缸體外徑主要用在重型機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械等方面。30按薄壁筒計算按中等壁厚計算按厚壁計算液壓系統(tǒng)壓力擬定為20MPA故采用薄臂計算方法當(dāng)缸筒內(nèi)徑D和壁厚的比值時，稱為薄壁缸筒。10D對薄壁缸筒2DPY1（6）式中液壓缸的耐壓試驗壓力，當(dāng)P16MP時，15P。XPX當(dāng)P16MP時，125P，P為液壓缸工作壓力為20MP。X缸筒材料的許用應(yīng)力，,為材料的抗拉強(qiáng)度，材料BN為45號鋼取600MP，N為安全系數(shù)，一般取N5。B對于45號鋼600MPA鍛鋼100120MPA鑄鋼100110MPA鋼管100110MPA鑄鐵60MPAD缸筒內(nèi)徑D125MM。將上述數(shù)值代入式（4）可得，125MM。即所得缸筒壁厚為25MM。456缸筒外徑計算缸筒外徑為112D（7）所得結(jié)果為150MM。1D457缸底厚度計算我們采用平行缸底當(dāng)缸底無油孔時YPDH430131H缸底厚度MD液壓缸內(nèi)徑MP實驗壓力MPAY缸底材料的許用應(yīng)力MPA我們選用缸底材料為45號鋼600MPA可以得出H121MM通過計算得出液壓缸的基本參數(shù)為缸筒內(nèi)徑125MM活塞桿直徑90MM缸筒外徑150MM缸徑125，桿徑9046根據(jù)液壓缸運(yùn)動速度要求，定支腿回路流量和相關(guān)閥的型號支腿液壓缸速度定為V001M/S支腿回路流量QVS329L/MIN序號圖號閥門數(shù)量8DFYL20H液控單向閥15234SHH20BT三位四通換向閥151ZS1L20E三位六通換向閥144DFYL20H液控單向閥143AHB20L單向閥142YFL20H3S溢流閥141YFL20H1S溢流閥147支腿液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括剛體材料選擇、缸筒和缸蓋的連接形式、活塞和活塞桿的連接形式排氣裝置的選擇和最小導(dǎo)向長度的確定。471缸體材料液壓缸缸體的常用材料為20、35、45號無縫鋼管。因20號鋼的機(jī)械性能略低，且不能調(diào)質(zhì)，應(yīng)用較少。當(dāng)缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需焊接時，則應(yīng)采用焊接性能較好的35號鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下，均采用45號鋼，并應(yīng)調(diào)質(zhì)到241285HB472缸筒和缸蓋32缸筒和缸蓋的連接式有焊接、螺紋連接、法蘭連接、拉桿連接、半環(huán)連接和鋼絲連接。法蘭連接結(jié)構(gòu)較簡單，易加工，易裝卸，但徑向尺寸較大，質(zhì)量比螺紋連接的大。非焊接式法蘭的缸體端部應(yīng)鐓粗。在此液壓缸中，采用后端蓋焊接方式，前端蓋法蘭連接。焊接方式結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，使用廣泛，但缸體焊后可能變形。缸筒和缸蓋采用法蘭連接，這種結(jié)構(gòu)易加工，易裝卸，使用廣泛，徑向尺寸較大，質(zhì)量比螺紋連接的大，非焊接式法蘭的缸體端部應(yīng)鐓粗。圖19缸筒與缸蓋安裝473活塞和活塞桿活塞和活塞桿有整體結(jié)構(gòu)、螺紋連接、半環(huán)連接。整體式用于工作壓力較大，而活塞直徑又較小的情況，螺紋連接是較常用的方式，半環(huán)連接用于工作壓力、機(jī)械振動較大的情況。如圖19所示，活塞和活塞桿的連接形式為螺紋連接圖20活塞桿與活塞連接圖474排氣裝置為了使液壓缸運(yùn)動穩(wěn)定，在新裝上液壓缸之后，必須將缸內(nèi)的空氣排出。排氣的方法之一是使液壓缸反復(fù)運(yùn)動，直到平穩(wěn)。但更可靠的方法是在液壓缸上設(shè)置排氣塞（排氣閥），排氣塞的位置一般放在液壓缸的端部，雙作用液壓缸則應(yīng)設(shè)置兩個排氣塞；但如果進(jìn)油口和出油口都分布在液壓缸的上端位置，排氣塞就可省略，這里我們設(shè)計液壓缸時使油口朝上，不使用排氣塞。33475緩沖裝置緩沖裝置的作用是減小活塞及活塞桿等運(yùn)動部件在運(yùn)動時支缸底或端蓋的沖擊，在它們的行程終端實現(xiàn)速度的遞減，直至為零。液壓缸活塞運(yùn)動速度在01M/S以下時，一般不采用緩沖裝置；在02M/S以上時，則必須設(shè)置緩沖裝置。變幅液壓缸的速度小于01M/S，因此不設(shè)置緩沖裝置。476最小導(dǎo)向長度的確定導(dǎo)向長度過短，將使缸因配合間隙引起的初始撓度增大，影響液壓的工作性能和穩(wěn)定性，因此，設(shè)計必須保證液壓缸有一定的最小導(dǎo)向長度，一般液壓缸的最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足820LDH圖21液壓缸各個尺寸圖L為液壓缸最大行程D為缸筒內(nèi)徑D為活塞桿直徑B為活塞寬度，B（0610）DA為導(dǎo)向套的長度，在缸徑小于80MM時，取A（0610）D；當(dāng)缸徑大于80MM時，取A（0610）D547/20125/290MM20LH48其它液壓元件的計算選擇各回路最高液壓力如下支腿回路16MPA回轉(zhuǎn)回路17MPA伸縮回路19MP變幅回路19MPA起升回路20MPA481起升馬達(dá)的計算和選擇34（1）作用于鋼絲繩上的最大靜拉力9式中起重量NQ8000KG8000KG98N/KG196000N2起升馬達(dá)所受最大扭矩9式中動力系數(shù)21035V則10350171062V最高起升速度V10M/MIN017M/S（3）液壓馬達(dá)的排量9液壓馬達(dá)機(jī)械效率,通常取092MM（4）液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速9據(jù)此我們選擇ZDB725型柱塞馬達(dá)，性能參數(shù)如下工作壓力額定16MPA最高25MPA轉(zhuǎn)速額定1450R/MIN最高2000R/MIN輸入功率432KW排量1067ML/RNS35820960561MAXNMS2MAXMIDSMCHAXMAX2MAXMNM34592062113580MAX109RPQ/63AXRCMRQ/8130/108392018456335IN/31436012RN1112I/MAXMAXDVI35扭矩251NM容積效率097總效率090變量方式定量重量725KG最大流量為126L/MIN482液壓泵的選擇根據(jù)工況要求，支腿回路最大流量為329L/MIN變幅回路最大流量為614L/MIN起升最大流量126L/MIN共三個根據(jù)排量和壓力我們選擇CBKPL80/63/32型三聯(lián)齒輪液壓泵，性能如下壓力額定20MPA最高25MPA轉(zhuǎn)速額定2000R/MIN最高2500R/MIN容積效率90總效率81驅(qū)動功率129KW重量35KG483其他液壓回路液壓閥選擇表5其他液壓回路液壓閥序號圖號閥門數(shù)量3626LDF20C單向節(jié)流閥222FD16PA10B00平衡閥121ZM227起升液壓馬達(dá)120FD16PA10B00平衡閥118FD16PA10B00平衡閥115YFL20H3S溢流閥1147YFL20H3S溢流閥1146ZS1L20EWH三位六通換向閥1145ZS1L20EWO三位六通換向閥1144ZS1L20EWO三位六通換向閥1143YFL20H3S溢流閥1142ZS1L20EWO三位六通換向閥1141YFL20H3S溢流閥1113YFL20H3S溢流閥1112DFL20H2單向閥1111QS6棱閥19XUJ40080F線隙式濾油器18DFYL20H液控單向閥15234SHH20BT三位四通換向閥151ZS1L20E三位六通換向閥144DFYL20H液控單向閥143AHB20L單向閥142YFL20H3S溢流閥141YFL20H1S溢流閥149油路的通徑491油路的通徑計算參數(shù)油路的通徑按多類油路的許用流速計算壓力管路V136M/S，取V13M/S回油管路V23M/S吸油管路V30515M/S，取V31M/S492卷揚(yáng)油路（1）主卷揚(yáng)泵的工作油路31140/6BDQ式中QB1主副卷揚(yáng)泵最大流量之和，QB1126L/MIN0029M29MM314231查手冊取D132MM（2）主卷揚(yáng)馬達(dá)的工作管路37214/MDQV式中QB1主副卷揚(yáng)泵最大流量之和，QB11218L/MIN0029M29MM31460832查機(jī)械設(shè)計手冊D232MM493回轉(zhuǎn)工作管路13V4QD（13）式中QB3回轉(zhuǎn)支撐最大流量，QB3375L/MIN0016M16MM31460537433D查機(jī)械設(shè)計手冊D420MM494伸縮回路管路伸縮缸小腔管路44VQD式中QB4伸縮缸最大流量，QB4363L/MIN16MM3146034查機(jī)械設(shè)計手冊D420MM495變幅回路管路VQ式中QB4伸縮缸最大流量，QB4614L/MIN208MM314604135D查機(jī)械設(shè)計手冊D425MM496支腿回路管路VQD式中QB4伸縮缸最大流量之和，QB4329L/MIN38152MM31460932436D查機(jī)械設(shè)計手冊D420MM5液壓系統(tǒng)性