買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘 要 本課題首先對(duì)國內(nèi)外高空作業(yè)車的發(fā)展進(jìn)行了概括，提出了發(fā)展中的不足，簡要介紹了高空作業(yè)車的組成，然后對(duì)目前國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)不完善 的 混合 臂和 伸縮 臂式高空作業(yè)車的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)工作斗調(diào)平技術(shù)和液壓系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究分析。重點(diǎn)研究了伸縮臂的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行了強(qiáng)度校核。根據(jù)高空作業(yè)車安全性要求高，工作幅度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，提出了工作臂、副車架以及工作斗調(diào)平機(jī)構(gòu)的研究設(shè)計(jì)方法。該課題以混合臂式高空作業(yè)車為研究對(duì)象，詳細(xì)闡述了伸縮臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、變形研究；副車架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作穩(wěn)定性分析 ；高空作業(yè)車的工作斗調(diào)平系統(tǒng)的研究分析；液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。課題采用積分法對(duì)伸縮臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析、變形分析。最后，對(duì)研究分析結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)和驗(yàn)證，將試驗(yàn)結(jié)果和理論分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，通過對(duì)比分析進(jìn)一步驗(yàn)證了本文提出的設(shè)計(jì)方法，對(duì)于同類型高空作業(yè)車研究計(jì)算，具有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞 ： 高空作業(yè)車；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ；調(diào)平系統(tǒng)研究 ；液壓缸 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 as is of of at is a of of a of of be in on to of of in in is on of of of in of on of in is it is an of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 目 錄 摘 要 . I . 錄 . V 1 緒論 . 1 課題的研究內(nèi)容和意義 . 1 題研究背景 . 1 題研究的意義 . 1 空作業(yè)機(jī)械的國內(nèi)外發(fā)展概況 . 1 空作業(yè)機(jī)械的國外發(fā)展?fàn)顩r . 1 空作業(yè)機(jī)械的國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r . 2 空作業(yè)車的組成 . 2 用底盤 . 2 作臂架 . 3 維全旋機(jī)構(gòu) . 3 氣與液壓系統(tǒng) . 3 全裝置 . 3 1. 4 課題研究的內(nèi)容 . 4 2 伸縮臂結(jié)構(gòu)分析 . 5 縮臂的結(jié)構(gòu) . 5 況分析 . 6 縮臂強(qiáng)度計(jì)算分析 . 6 險(xiǎn)工況 1 計(jì)算 . 7 險(xiǎn)工況 2 計(jì)算 . 7 縮臂變形計(jì)算 . 8 學(xué)模型的建立 . 8 性位移的計(jì)算 . 9 算結(jié)果 . 12 縮臂強(qiáng)度校核 . 12 算基本臂臂的截面尺寸 . 14 下臂進(jìn)行正應(yīng)力校核 . 15 章小結(jié) . 16 3 副車架結(jié)構(gòu)及分析 . 17 車架結(jié)構(gòu) . 17 腿反力的計(jì)算 . 17 臺(tái)回轉(zhuǎn)系統(tǒng) . 21 章小結(jié) . 22 4 工作斗調(diào)平機(jī)構(gòu)的研究 . 23 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 作斗調(diào)平結(jié)構(gòu)模型 . 23 平機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng) . 25 章小結(jié) . 26 5 液壓油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 27 縮變幅油缸的結(jié)構(gòu) . 27 縮變幅油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 27 定液壓缸類型和安裝方式 . 27 定液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸 . 27 章小結(jié) . 31 6 結(jié)論與展望 . 32 論 . 32 望 . 32 致 謝 . 33 參考文獻(xiàn) . 34 附 錄 . 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 究內(nèi)容和 意義 題研究背景 現(xiàn)如今我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 的力度逐漸增大，高空作業(yè)平臺(tái)的 需求量不斷增加，市場前景非常廣闊。然而由于我國對(duì)于高空作業(yè)平臺(tái)的研究開發(fā)起步較晚，對(duì)其核心技術(shù)掌握的不足以及加工工藝的 落后等方面的原因，使得我國高空作業(yè)產(chǎn)品的使用功能、安全性 等方面得不到充分的質(zhì)量保證。通過對(duì)目 前高空作業(yè)產(chǎn)品市場的發(fā)展趨勢和廣泛的市場研究，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)產(chǎn)品具有類型單一、設(shè)計(jì)粗糙等缺陷，無法滿足很多特殊施工環(huán)境的要求 l，因此我國高空作業(yè)設(shè)備大多依賴進(jìn)口。雖然國外產(chǎn)品功能完善、性能比較優(yōu)秀，但是由于價(jià)格太高，對(duì)很多建設(shè)公司或者施工方來說成本占用比例過大，使得利潤空間降低。因此，研發(fā)生產(chǎn)屬于我國自主品牌的高性能的高空作業(yè)平臺(tái)有著極其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和戰(zhàn)略意義。 高空作業(yè)平臺(tái)是用來運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行作業(yè)的一種大型工程機(jī)械設(shè)備，并廣泛用于電力、路燈、市政、園林、通信、機(jī)場、造 (修 )船、交通、廣告、攝影等高空作業(yè)領(lǐng)域。國家標(biāo)準(zhǔn) 93高處作業(yè)分級(jí)規(guī)定： 含 2m)有可能墜落的高處進(jìn)行作業(yè)，都稱為高處作業(yè)。 因此為保障工人在高處作業(yè)的安全性，出現(xiàn)了越來越多的高空作業(yè)設(shè)備，然而隨著科技的發(fā)展和人們對(duì)使用要求的增加，傳統(tǒng)的高空作業(yè)設(shè)備已經(jīng)無法滿足人們的需求，專用高空作業(yè)平臺(tái)技術(shù)在最近幾十年來得以快速發(fā)展。 題研究的意義 隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，人們對(duì)于產(chǎn)品的人性化要求越來越 高，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)堅(jiān)持人性化思想 2，以人機(jī)工程學(xué)原理為指導(dǎo)充分分析研究產(chǎn)品各方面因素，提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。本課題在充分研究產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)的功能模塊進(jìn)行了充分的結(jié)構(gòu)分析，并根據(jù)其各方面的特殊性提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，指導(dǎo)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此課題研究的意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1)通過本課題的研究，掌握混合臂高空作業(yè)車金屬結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)理論和分析方法，了解高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)件的工作規(guī)律，從而達(dá)到減輕自重、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、 提高可靠性的目的，為研制系列伸縮臂、混合臂高空作業(yè)車奠定良好的基礎(chǔ)。 (2)對(duì)車載式高空作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行模塊劃分，將其分為工作平臺(tái)、操作系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和支持系統(tǒng)幾個(gè)部分進(jìn)行分別研究，對(duì)每一部分進(jìn)行充分的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)原則，對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)。在課題的研究過程中結(jié)合產(chǎn)品的使用功能，通過計(jì)算機(jī)建模，在保證實(shí)現(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，總結(jié)相應(yīng)的外觀設(shè)計(jì)理論，以指導(dǎo)后續(xù)系列產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)于其它機(jī)械產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)研究具有一定的理論指導(dǎo)意義。 空作業(yè)機(jī)械的 國內(nèi)外 發(fā)展概況 空作 業(yè)機(jī)械的國外發(fā)展?fàn)顩r 高空作業(yè)車發(fā)展起步較早 的 歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū) ，從 20 世紀(jì) 20 年代就開始研制，發(fā)展歷史 久遠(yuǎn)，生產(chǎn)技術(shù)也很成熟，具有生產(chǎn) 技術(shù)水平高、 作業(yè)車的 作業(yè)高度大、規(guī)格齊買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 全、結(jié)構(gòu)型式豐富、功能多樣 等優(yōu)點(diǎn) ?？傮w 來 看，技術(shù)和市場均已很成熟，產(chǎn)品 能夠進(jìn)行高空作業(yè)、搶險(xiǎn)、救援、消防 等復(fù)雜工作 ，作業(yè)平臺(tái) 的 最大載荷可達(dá) 500大作業(yè)高度已經(jīng)超過 100m， 這是我國目前無法設(shè)計(jì)達(dá)到的高度，同時(shí) 具 有各種安全保護(hù)措施，很好的保障了工人的安全 。 大型產(chǎn)品特點(diǎn)是科技含量高、研制與生產(chǎn)周期較長、投資大、市場容量有限，但市場 競爭相對(duì)較少，產(chǎn)品的利潤相對(duì)較高。 如美國 司、 司和法國 司在高空作業(yè)平臺(tái)產(chǎn)品都形成了系列化，與此同時(shí)，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。這大大提高了企業(yè)在國際市場中的競爭能力和企業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。 空作業(yè)機(jī)械的國內(nèi)發(fā)展 狀況 我國產(chǎn)品在質(zhì)量和性能上與國外優(yōu)秀產(chǎn)品雖然存在一定的差距，但是隨著科技的不斷發(fā)展，產(chǎn)品的功能和性能已經(jīng)逐漸趨于同質(zhì)化 3，因此必須通過對(duì)我國高空作業(yè)機(jī)械產(chǎn)品與國外先進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行分析和比較，找出發(fā)展問題的之所在，并提出相應(yīng)的解決方案。我國高空作業(yè)平 臺(tái)的使用范圍與國外相比來說還比較窄，使用較多的有路燈、交通、園林等部門，而在有發(fā)展前途的電力、電信及有線電視系統(tǒng)使用較少，市場遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有挖掘和培育出來 3。目前市場上的主要產(chǎn)品仍然是體積教大，對(duì)作業(yè)場地要求較高的拖車式或車載式高空作業(yè)車，而我國市場上的車載式高空作業(yè)車多為價(jià)格昂貴的國外進(jìn)口產(chǎn)品或中外合資企業(yè)的產(chǎn)品，我國本土研發(fā)的設(shè)備極少，因此我們開發(fā)研制出擁有自主產(chǎn)權(quán)的高性能車載式高空作業(yè)平臺(tái)具有很強(qiáng)的發(fā)展戰(zhàn)略意義。 我們應(yīng) 提高工程設(shè)計(jì)效率和品質(zhì)，節(jié)約設(shè)計(jì)成本，縮短設(shè)計(jì)周期 4而傳統(tǒng) 設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)一個(gè)工 程結(jié)構(gòu)的時(shí)候，首先要采用類比方法確定設(shè)計(jì)方案的初稿 ，然后 對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，畫出圖紙，然后對(duì)重要部件進(jìn)行強(qiáng)度 的校核，并 根據(jù)校核的結(jié)果重新修改 設(shè)計(jì) 方案，一般往往要進(jìn)行多次分析校核和調(diào)整才能得到優(yōu)秀 的設(shè)計(jì)方案。這種設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)周期長、代價(jià)高、效率低，且所得到的方案多數(shù)不是最優(yōu)方案 6 只有加大行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新力度，開發(fā)先進(jìn)的高空作業(yè)機(jī)械，滿足用戶的差別化和個(gè)性化需求， 為用戶精細(xì)化服務(wù)，才能提高中國產(chǎn)品的市場競爭能力 。 在 我國 實(shí)際工作過程中，人們對(duì)于安全性和勞動(dòng)條件提出了更高的要求，尤其是在高空作業(yè)中，原始的腳 手架、吊籃等安全系數(shù)較低的工作方式將會(huì)越來越少，而對(duì)于高空作業(yè)機(jī)械的需求必將越來越多 8。另一方面，中國造船業(yè)逐漸成為世界第一，對(duì)于大型車載式高空作業(yè)平臺(tái)的需求急劇增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅中國造船行業(yè)在 2009年約需六七百臺(tái)高空作業(yè)平臺(tái) 9,這一市場之前基本都被國外品牌占據(jù)。因此，研發(fā)生產(chǎn)屬于我國自主品牌的高性能的高空作業(yè)平臺(tái)有著極其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 雖然國內(nèi)產(chǎn)品近些年來發(fā)展較快，但從整體上看，無論是技術(shù)上還是應(yīng)用上都落后于國外同類產(chǎn)品，與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比還有較大的差距。 空作業(yè)車的組成 高空作業(yè) 車正常進(jìn)行作業(yè)，需要 由專用底盤、工作臂架、三維全旋機(jī)構(gòu) 、 液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和安全裝置等部分組成 ，性能如下 。 用底盤 專用底盤。由發(fā)動(dòng)機(jī)、車架、行走機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等組成?？紤]到工作可靠性、噪聲、排放等方面綜合要求，優(yōu)選康明斯 工程機(jī)械專用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)為直買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 列 4 缸水冷、自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，帶全程調(diào)速器，運(yùn)行平穩(wěn)，具有熱效率高、比油耗低、排放污染少等特點(diǎn)。由于臺(tái)車行駛速度低，綜合考慮作業(yè)安全性和經(jīng)濟(jì)性，車架采用剛性連接式，不設(shè)懸架機(jī)構(gòu)，輪胎選用高負(fù)荷實(shí)心橡膠輪胎。 作臂架 工作裝置由回轉(zhuǎn)臺(tái)、工作臂架、伸縮軟鏈等組成。回轉(zhuǎn)臺(tái)通過回轉(zhuǎn)支承安裝在車架上，由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn) 360 全回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括行星減速機(jī)、常閉式制動(dòng)器、液壓馬達(dá)等構(gòu)成，與回轉(zhuǎn)支承采用外嚙合傳動(dòng)方式。 維全旋機(jī)構(gòu) 三維全旋機(jī)構(gòu) 設(shè)備或系統(tǒng)的安裝位置一般由標(biāo)高和方向 2 個(gè)參數(shù)確定。由于要求被舉升物體在空間相互垂直的 3 個(gè) 方向可以進(jìn)行獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，使物體可以獲得任意安裝角度，因此設(shè)計(jì)了 三維全旋機(jī)構(gòu)，即在水平和豎直方向設(shè)置 90。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 俯仰方向轉(zhuǎn)角可以通過臂架變幅進(jìn)行，微調(diào)由調(diào)平油缸實(shí)現(xiàn)，不再設(shè)單 獨(dú)機(jī)構(gòu)，從而減少機(jī)構(gòu)設(shè)置。 氣與液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)采用 1 臺(tái)變量柱塞泵和 1 臺(tái)定量齒輪泵供油，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。變量泵為行走、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)、臂架變幅和臂架伸縮供油，齒輪泵為行走轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、工作裝置擺動(dòng)、工作裝置翻轉(zhuǎn)、工作裝置夾緊和調(diào)平機(jī)構(gòu)微調(diào)供油。由變量泵供油的動(dòng)作采用比例閥進(jìn)行控制，以便精確進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，其它動(dòng)作由于速度低、流量小，直接采用電磁換向閥進(jìn)行控制。液壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有安全溢流閥、液壓鎖等安全裝置。 全裝置 設(shè)有電動(dòng)應(yīng)急系統(tǒng)，當(dāng)?shù)妆P發(fā)動(dòng)機(jī)和主泵液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，借助以 12V 底盤電源為動(dòng)力的微型組合式液壓泵站，將工作裝置降至行駛狀態(tài)。也可采用緊急下降閥進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂下降復(fù)位。地面操作盤、遙控操作盤均設(shè)有緊急停止按鈕，用于在緊急狀況下強(qiáng)制停止行駛系統(tǒng)和工作裝置的各種運(yùn)動(dòng)。 整車外形圖如圖 1 汽車底盤 2 回轉(zhuǎn)平臺(tái) 3 平衡油缸 4 伸縮臂變幅油缸 5 伸縮油缸 6 伸縮臂支架 7 折疊臂變幅油缸 8 折疊臂 9 平衡拉桿 10 工作斗 11 平衡油缸 12 液壓油箱 13 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 14 回轉(zhuǎn)支承 15 副車架 16 取力系統(tǒng) 圖 車載式高空作業(yè)平臺(tái)車外形圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1. 4 課題研究的 內(nèi)容 課題研究內(nèi)容主要包括高空作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的分析研究及其在實(shí)際生活中高空作業(yè)平臺(tái)的外觀設(shè)計(jì)，以車載式高空作業(yè)平臺(tái)為設(shè)計(jì)載體，將產(chǎn)品各部分以功能進(jìn)行劃分，形成相應(yīng)的設(shè)計(jì)理論和原則，并用以指導(dǎo)未來系列產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 論文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分： (1) 課題研究的國內(nèi)外背景和發(fā)展現(xiàn)狀，研究的主要內(nèi)容和意義的概述； (2) 進(jìn)行車載式高空作業(yè)車的伸縮臂 、副車架等金屬結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、用以實(shí)現(xiàn)車載式高空作業(yè)車的功能。 (3) 對(duì)各金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算、強(qiáng)度校核 ，以獲得車載式高空作業(yè)車主要結(jié)構(gòu)的工作規(guī)律和工作性能。 (4) 對(duì)液壓油缸進(jìn)行選型，并設(shè)計(jì)計(jì)算其應(yīng)力大小是否符合要求。 (5) 根據(jù)設(shè)計(jì)、計(jì)算結(jié)果進(jìn)行試制，對(duì)試制樣品進(jìn)行應(yīng)力測試，將測試結(jié)果和理論分析計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證分析計(jì)算是否達(dá)到要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 2伸縮臂結(jié)構(gòu)分析 縮臂的結(jié)構(gòu) 后置式高空作業(yè)車伸縮臂采用三節(jié)伸縮式箱形臂，如圖 示。 1 一節(jié)臂 2 二節(jié)臂 3 三節(jié)臂 4 伸出油缸 5回縮鏈排 6 伸縮鏈排 7 滑塊 圖 伸縮臂結(jié)構(gòu)圖 如圖所示，各節(jié)臂可以依靠相互連接的滑塊進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)。轉(zhuǎn)臺(tái)與伸縮臂的跟部通過水平銷軸進(jìn)行鉸接，同時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的中下部還與伸縮變幅油缸鉸接，同樣通過水平銷軸，伸縮變幅油缸能夠?qū)崿F(xiàn)工作臂在變幅平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 所有鉸接點(diǎn)均采用自潤滑軸承，降低保養(yǎng)要求，所有需要潤滑的點(diǎn)都設(shè)有加油口，可以方便地進(jìn)行保養(yǎng)。 工作臂依靠一級(jí)伸縮液壓缸進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)， 伸縮油缸直接推動(dòng)第二節(jié)臂，第三節(jié)臂在鏈條伸縮機(jī)構(gòu)的作用下和第二節(jié)臂同步伸縮。 臂架系統(tǒng)由臂架變幅機(jī)構(gòu)、臂架伸縮機(jī)構(gòu)、臂架鋼結(jié)構(gòu)及其它零部件組成。臂架變幅機(jī)構(gòu)主要由變幅油缸組成，其作用是實(shí)現(xiàn)臂架的變幅功能。 具有三節(jié)或三節(jié)以上的吊臂，各節(jié)臂的伸縮方式基本有三種：順序伸縮、同步伸縮和獨(dú)立伸縮。該高空作業(yè)車臂架伸縮機(jī)構(gòu)由臂架伸縮油缸和鋼絲繩傳動(dòng)系統(tǒng)組成，伸縮原理為單級(jí)同步伸縮即由伸縮油缸直接驅(qū)動(dòng)二節(jié)臂動(dòng)作，同時(shí)通過固定在一節(jié)臂上的鋼絲繩使三節(jié)臂與二節(jié)臂實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)作。伸縮機(jī)構(gòu)原理如圖 示。臂架截面形式采用四邊形箱型結(jié)構(gòu)， 臂架外部裝有油管電纜托鏈與工作平臺(tái)進(jìn)行連接 10。 1 2345 69781 6, 7, 圖 縮機(jī)構(gòu)原理圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 況分析 由于高空作業(yè)車要求在 所有幅度下，均可以在額定載荷下工作，因此其危險(xiǎn)工況只有可能出現(xiàn)以下兩種工作情況 ： 一是在工作斗承載額定載荷，工作臂水平伸出至最大工作半徑狀態(tài)，如圖 二是在工作斗承載額定載荷，工作臂完全伸出，且處于最大幅度狀態(tài)，如圖 圖 險(xiǎn)工況 1示意圖 圖 險(xiǎn)工況 2示意圖 縮臂強(qiáng)度計(jì)算分析 分別對(duì)兩種工況下的伸縮臂強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算分析。 本作業(yè)車工作臂均由優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼 造，根據(jù)高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)安全要求（ 11，其許用應(yīng)力值為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 12 sS f f (式中：s 材料屈服強(qiáng)度 ， 700s M p a S 結(jié)構(gòu)安全系數(shù)， 2S 1 2 ，則 212 700 2 5 4 . 5 4 5 2 6 /2 1 . 1 1 . 2 5s M p a k g m mS f f 險(xiǎn)工況 1 計(jì) 算 分別進(jìn)行三節(jié)臂的應(yīng)力計(jì)算。先對(duì)外臂進(jìn)行分析，外臂受力如圖 危險(xiǎn)截面為 面。 圖 險(xiǎn)工況 1 工作臂受力示意圖 50* 00 30 0 50 0 715 55 一節(jié)臂， 40 00 A i L (外臂危險(xiǎn)截面 3312 H b (則可求 面的最大應(yīng)力。 2 1 7 4 . 2 3 / m 同樣可對(duì)此工況 1 下的中臂、內(nèi)臂危險(xiǎn)截面進(jìn)行計(jì)算。求得其最大應(yīng)力。 險(xiǎn)工況 2 計(jì)算 同樣對(duì)三節(jié)臂分別計(jì)算。先對(duì)外臂進(jìn)行分析，外臂受力如圖 危險(xiǎn)截面為 面。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 險(xiǎn)工況 2 外臂受力示意圖 根據(jù)圖示受力分析，可計(jì)算出一節(jié)臂危險(xiǎn)截面應(yīng)力。同樣方法，可分別計(jì)算工況 2 下，中臂、內(nèi)臂的應(yīng)力。 根據(jù)計(jì)算，工況 1 狀態(tài)下各工作臂應(yīng)力大于工況 2，因此工況 1 為伸縮 臂危險(xiǎn)工作狀態(tài)。 縮臂變形計(jì)算 高空作業(yè)車伸縮臂全伸時(shí)，臂端將產(chǎn)生較大的彈性變形，箱形伸縮臂臂端彈性位移將對(duì)高空作業(yè)車的作業(yè)參數(shù)產(chǎn)生影響，同時(shí)對(duì)對(duì)高空作業(yè)車安全性影響也很大，因此需要對(duì)其變形進(jìn)行計(jì)算。 學(xué)模型的建立 考慮到很多現(xiàn)實(shí)干擾因素，因此計(jì)算時(shí)要虛擬化，建立以下假設(shè) ： 1) 假定工作臂截面不受力的影響產(chǎn)生彎曲變形，按平面計(jì)算； 2) 由于截面變形不明顯，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響不大，因此假設(shè)撓度曲線是光滑連續(xù)的曲線； 3) 每次建立模型時(shí)只考慮單方面受力作用結(jié)果，不用共同考慮； 如圖 示，建立 間直角坐標(biāo)系，其中 沿工作臂鉸接軸軸線向外，設(shè)工作斗載荷為 Q ，考慮存在偏載， Q 為空間載荷，為了便于計(jì)算，圖 先將 Q 在 平面進(jìn)行分解，分解成沿 和平行于 面的 1F ，在后面的計(jì)算中再將 1F 分解為沿 軸的 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 圖 作臂受力坐標(biāo)系 參考起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（ 12，臂端彈性位移計(jì)算時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮 軸向壓力影響， 先將工作臂簡化為受壓等截面懸臂梁，計(jì)算中再通過引入各種長度系數(shù)來考慮工作臂截面的影響。 據(jù)此，我們作如下假設(shè)： 伸縮臂實(shí)際長度為縮臂計(jì)算長度為 12 (伸縮臂的當(dāng)量慣性矩為122 (其中 1、2為長度系數(shù) 。 下面用積分法來計(jì)算梁的彈性位移。 為了計(jì)算方便，先分別計(jì)算在垂直平面 ， F 與 M 所產(chǎn)生的撓度a，和 F 與1如圖 示。 圖 用力和撓度示意圖 彈性位移的計(jì)算 a的計(jì)算 將1X 還原成偏心載荷 F 作用下的壓桿，梁上任一橫截面 Z 處的彎矩為： () S Y (帶入撓曲軸的近似微分方程： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 Y m (由于工作臂為階梯形， 軸的當(dāng)量面積慣性矩， 122 , 2 為變截面長度系數(shù) 將彎矩帶入上式： ()d x Y F S Y ()d x Y F Y F S 或 ()ad x d E I 令 2 則上式變?yōu)椋?2 2 () Y K S (這是一個(gè)二階常系數(shù)非齊次方程，通解為： 12s i n c o s K Z C K Z S 由邊界條件： 0Z , 0Y , 得 2 () 0Z ， 0Y , 得 1 0C 所以撓度方程為： ( ) (1 c o s ) K Z (令 , Y 帶入撓度方程。 ( ) ( 1 c o s )a a L 解得 1 c o sc o s ba L 作三角變換 : 22 s i n 2c o L 帶入a： 22 12 c o 將 2 帶入 2 1()2 c o d x K L 2 12 c o sX bd x E I K L 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 當(dāng)，a最大，此時(shí)軸向壓力 F 達(dá)到臨界載荷極限的概念可以認(rèn)為2。 考慮構(gòu)件支承方式的影響，應(yīng)以計(jì)算長度12 代替 2 12 c o x E I K L (作近似： 2 21c o s 1 ( ) 12 2 2 8E X E X E F 1 2 12 1 ( b的計(jì)算 切向力 F 在一截面的彎矩是： 1 ( ) ( ) b Y Y F L Z (建立撓曲軸的近似微分方程 : Y m 1( ) ( )d x b Y Y F Y F L Z 1 ( ) x d L E I F 令 2 上式變?yōu)椋?2 2 1 ( ) Y K L (通解為 : 11