10米折疊臂的高空作業(yè)車(chē)的改裝設(shè)計(jì)【11張cad圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

1、<p><b>　　本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　高空作業(yè)車(chē)改裝設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系部名稱(chēng)： </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱(chēng)： </p><p>　　黑 龍 江 工 程 學(xué) 院</p><p><b>　　二○**年*月</b></p><p>　　注

3、：課題類(lèi)型填寫(xiě) W.科研項(xiàng)目；X.生產(chǎn)（社會(huì)）實(shí)際；Y.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；Z.其它。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目: 高空作業(yè)車(chē)改裝設(shè)計(jì) </p><p>　　院 系 名 稱(chēng): 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí):

4、 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名: 導(dǎo) 師 姓 名: </p><p>　　開(kāi) 題 時(shí) 間: </p><p><b>　　開(kāi)題報(bào)告撰寫(xiě)要求</b></p>

5、<p>　　一、“開(kāi)題報(bào)告”參考提綱</p><p>　　1. 課題研究目的和意義；</p><p>　　2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）；</p><p>　　3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題；</p><p>　　4. 技術(shù)路線(xiàn)或研究方法；</p><p><b>　　5. 進(jìn)度安排；&l

6、t;/b></p><p>　　6. 主要參考文獻(xiàn)。</p><p>　　二、“開(kāi)題報(bào)告”撰寫(xiě)規(guī)范</p><p>　　請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及畢業(yè)論文撰寫(xiě)規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理材料</p><p&g

7、t;<b>　　教 務(wù) 處 制</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　高空作業(yè)車(chē)是目前最常見(jiàn)的專(zhuān)用汽車(chē)之一。由于高空作業(yè)車(chē)近幾年的快速發(fā)展，高空作業(yè)行業(yè)出現(xiàn)了部分車(chē)型產(chǎn)量過(guò)剩苗頭的同時(shí)，也存在著部分車(chē)型供不應(yīng)求、生產(chǎn)能力不足的現(xiàn)象，因此，結(jié)構(gòu)性過(guò)剩是當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的基本特點(diǎn)，也是當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)發(fā)展存在的

8、主要問(wèn)題。高空作業(yè)車(chē)是汽車(chē)工業(yè)的一部分，它的發(fā)展中也會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，因此研究高空作業(yè)車(chē)的改裝技術(shù)，不僅可以推動(dòng)高空作業(yè)車(chē)行業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)于推動(dòng)專(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略無(wú)疑具有重要意義。在這次的設(shè)計(jì)工作中,我主要設(shè)計(jì)了一種折疊臂的高空作業(yè)車(chē),主要以上、下臂，轉(zhuǎn)臺(tái)，液壓部分為研究對(duì)象。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)的是作業(yè)高度為10米的高空作業(yè)車(chē)，在滿(mǎn)足作業(yè)高度的前提下，對(duì)高空作業(yè)臂，轉(zhuǎn)臺(tái)，

9、液壓部分進(jìn)行設(shè)計(jì)：首先根據(jù)使用要求選擇作業(yè)臂材料的類(lèi)型；其次根據(jù)最大作業(yè)高度確定上、下臂的長(zhǎng)度；再經(jīng)過(guò)受力分析利用強(qiáng)度來(lái)確定臂的截面尺寸及油缸的鉸接位置；再進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的校核，查看作業(yè)臂的尺寸是否符合要求；轉(zhuǎn)臺(tái)和液壓部分同樣原理也要進(jìn)行計(jì)算與校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高空作業(yè)車(chē)；高空作業(yè)臂；轉(zhuǎn)臺(tái)；液壓系統(tǒng)；改裝設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ABSTRACT

10、</b></p><p>　　Operating vehicle height is the most common one of the special vehicle. In recent years ,because the aerial work vehicle the rapid development, aerial work industry appeared part models y

11、ield, but also excess symptom exist in demand, production capacity part models, therefore, the phenomenon of insufficient structural surplus is the auto industry excess capacity, but also the present the basic characteri

12、stics are the main developing automobile industry. Aloft work vehicle is part of the auto ind</p><p>　　This design main is the height of 10 meters aloft work vehicle, to meet the high operating on the premis

13、e that for aloft work arm,turntable,hydraulic parts design: First choice under the requirements of the use of operating arm of the types of materials; Second, based on the height of the largest operations to determine th

14、e upper and lower arm length; After Analysis to determine the intensity of use of the arm section size and fuel tanks articulated position; further strength, stiffness, Stabili</p><p>　　Key words: Aloft work

15、 vehicle；Aloft work arm；Turntable；Hydraulic system；Modification design </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p

16、>　　第1章 緒 論1</p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><p>　　1.2 高空作業(yè)車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.1 專(zhuān)用車(chē)的現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.2 我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的現(xiàn)狀和發(fā)展2</p><p>　　1.3 高空作業(yè)車(chē)

17、的組成5</p><p>　　1.3.1 工作裝置5</p><p>　　1.3.2 金屬結(jié)構(gòu)5</p><p>　　1.3.3 控制系統(tǒng)5</p><p>　　1.3.4 動(dòng)力傳動(dòng)裝置5</p><p>　　1.4 本課題所研究的任務(wù)6</p><p>　　1.5 本課題研究的意義

18、6</p><p>　　第2章 確定設(shè)計(jì)方案8</p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)要求8</p><p>　　2.2 動(dòng)作要求8</p><p>　　2.3 技術(shù)性能要求8</p><p>　　2.4 總體設(shè)計(jì)方案8</p><p>　　2.5 確定執(zhí)行元件的形式9</p&

19、gt;<p>　　2.6 整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖9</p><p>　　2.7 本章小結(jié)9</p><p>　　第3章 底盤(pán)的選擇10</p><p>　　3.1 高空作業(yè)車(chē)底盤(pán)的類(lèi)型10</p><p>　　3.2 底盤(pán)的選擇10</p><p>　　3.3 本章小結(jié)11</p>&l

20、t;p>　　第4章 高空作業(yè)車(chē)臂的設(shè)計(jì)12</p><p>　　4.1 材料的選擇12</p><p>　　4.2 計(jì)算上、下臂的長(zhǎng)度12</p><p>　　4.3 確定液壓缸鉸點(diǎn)的位置13</p><p>　　4.3.1 確定上臂液壓缸鉸點(diǎn)的位置13</p><p>　　4.3.2 確定下臂液壓缸鉸

21、點(diǎn)的位置13</p><p>　　4.4 上臂截面尺寸的確定13</p><p>　　4.4.1 對(duì)上臂進(jìn)行受力分析14</p><p>　　4.4.2 計(jì)算上臂截面尺寸15</p><p>　　4.4.3 對(duì)上臂進(jìn)行強(qiáng)度校核16</p><p>　　4.5 下臂截面尺寸的確定17</p>&

22、lt;p>　　4.5.1 對(duì)下臂進(jìn)行受力分析17</p><p>　　4.5.2 計(jì)算下臂的截面尺寸19</p><p>　　4.5.3 對(duì)下臂進(jìn)行強(qiáng)度校核20</p><p>　　4.6 本章小結(jié)21</p><p>　　第5章 高空作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.1 高空作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)臺(tái)

23、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.2 轉(zhuǎn)臺(tái)的受力分析27</p><p>　　5.2.1 轉(zhuǎn)臺(tái)的自重27</p><p>　　5.2.2 轉(zhuǎn)臺(tái)受到的其余的力29</p><p>　　5.3 回轉(zhuǎn)支承裝置的計(jì)算29</p><p>　　5.3.1 回轉(zhuǎn)支承的計(jì)算載荷29</p><

24、p>　　5.3.2 轉(zhuǎn)盤(pán)式回轉(zhuǎn)支承裝置的計(jì)算30</p><p>　　5.3.3 按承載能力確定圓柱滾子數(shù)目30</p><p>　　5.4 傳動(dòng)齒輪的計(jì)算31</p><p>　　5.4.1 選擇齒輪材料31</p><p>　　5.4.2 選擇齒輪齒數(shù)和齒寬系數(shù)31</p><p>　　5.4.3

25、確定輪齒的許用應(yīng)力32</p><p>　　5.4.4 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)32</p><p>　　5.4.5 確定模數(shù)和齒寬32</p><p>　　5.4.6 驗(yàn)算齒根的彎曲強(qiáng)度33</p><p>　　5.4.7 傳動(dòng)齒輪的幾何尺寸33</p><p>　　5.5 本章小結(jié)33</p>&

26、lt;p>　　第6章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34</p><p>　　6.1 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算34</p><p>　　6.1.1 液壓缸的最大載荷34</p><p>　　6.1.2 確定系統(tǒng)工作壓力37</p><p>　　6.1.3 液壓缸內(nèi)徑計(jì)算37</p><p>　　6.1.4 液壓缸缸筒壁厚和外徑

27、計(jì)算37</p><p>　　6.1.5 液壓缸最大密封壓強(qiáng)得計(jì)算和壁厚的校核38</p><p>　　6.1.6 液壓缸活塞桿直徑40</p><p>　　6.1.7 液壓缸活塞缸強(qiáng)度校核40</p><p>　　6.1.8 液壓缸活塞桿穩(wěn)定性校核41</p><p>　　6.1.9 液壓缸的選擇42&l

28、t;/p><p>　　6.2 液壓馬達(dá)的選取42</p><p>　　6.3 液壓泵的選擇42</p><p>　　6.4其他輔助元件的選擇43</p><p>　　6.4.1 油箱43</p><p>　　6.4.2 聯(lián)軸器43</p><p>　　6.4.3 各種液壓閥43</

29、p><p>　　6.5 本章小結(jié)44</p><p>　　第7章 其余部分設(shè)計(jì)與選擇44</p><p>　　7.1 副車(chē)架的選擇與計(jì)算45</p><p>　　7.1.1 副車(chē)架外形設(shè)計(jì)45</p><p>　　7.1.2 副車(chē)架選材45</p><p>　　7.1.3 副車(chē)架的校核4

30、5</p><p>　　7.2 銷(xiāo)和螺栓的校核與計(jì)算48</p><p>　　7.3 鋼絲繩的選擇與計(jì)算49</p><p>　　7.3.1 鋼絲繩的計(jì)算與校核49</p><p>　　7.3.2 鋼絲繩接頭的壓制方法51</p><p>　　7.4 本章小結(jié)51</p><p>&l

31、t;b>　　結(jié) 論52</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)53</b></p><p><b>　　致 謝54</b></p><p><b>　　附 錄55</b></p><p>　　第1章 緒 論</p&g

32、t;<p><b>　　1.1 概述 </b></p><p>　　高空作業(yè)車(chē)是用來(lái)運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行作業(yè)的特種車(chē)輛，是將高空作業(yè)裝置安裝在汽車(chē)底盤(pán)上組成的一種重要工程機(jī)械。近年來(lái)，工程機(jī)械發(fā)展速度快。其主要原因:一是我國(guó)在改革開(kāi)放政策指引下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，對(duì)工程機(jī)械的需要增多；二是從中央到地方給與發(fā)展的優(yōu)惠政策，增加資金注入，加以扶植；三是引進(jìn)國(guó)外多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)

33、，經(jīng)過(guò)消化吸收，產(chǎn)品技術(shù)水平提高;四是，企業(yè)經(jīng)過(guò)組織結(jié)構(gòu)調(diào)整，相互合作，并在競(jìng)爭(zhēng)中促使相互提高。高空作業(yè)裝置包括工作臂、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、副車(chē)架、工作斗、液壓系統(tǒng)和操縱裝置等?，F(xiàn)在的高空作業(yè)裝置具有操作平順、工作穩(wěn)定、自動(dòng)調(diào)速、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了空中作業(yè)的工作效率。高空作業(yè)車(chē)是利用汽車(chē)底盤(pán)作為行走機(jī)構(gòu)，具有汽車(chē)的行駛通過(guò)性能，機(jī)動(dòng)靈活，行駛速度高，可快速轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到作業(yè)場(chǎng)地后能迅速投入工作，因此被越來(lái)越多的應(yīng)用在工程建設(shè)、工業(yè)安裝、設(shè)備

34、檢修、物業(yè)管理、航空、船舶、石化、電力、影視、市政、園林等許多行業(yè)，是近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)發(fā)展最快的專(zhuān)用汽車(chē)產(chǎn)品之一。但是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造的高空作業(yè)機(jī)械同國(guó)外同類(lèi)型高空作業(yè)機(jī)械產(chǎn)品相比仍有一定差距，主要表現(xiàn)為技術(shù)含量低、大型的較少、結(jié)構(gòu)笨重、作業(yè)時(shí)微動(dòng)性能差等</p><p>　　圖1.1 高空作業(yè)車(chē)</p><p>　　高空作業(yè)車(chē)按工作臂的型式，有四種基本型式，分別為：垂直升降式、折疊臂式、伸縮臂

35、式和混合臂式。垂直升降式高空作業(yè)車(chē)的升降機(jī)構(gòu)只能在垂直方向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承載能力強(qiáng)，但作業(yè)范圍小，作業(yè)高度低，這種結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用比較少。折疊臂式高空作業(yè)車(chē)工作臂之間的連接全部采用鉸接型式，所以國(guó)外又把它叫做鉸接式高空作業(yè)車(chē)。折疊臂高空作業(yè)車(chē)結(jié)構(gòu)適合于較低作業(yè)高度的車(chē)型，如要加大作業(yè)高度，必然要增加臂長(zhǎng)或增加工作臂數(shù)量，增加臂長(zhǎng)會(huì)使作業(yè)車(chē)體積龐大，降低靈活性；增加工作臂數(shù)量會(huì)造成操作繁瑣，安全性降低。伸縮臂式的高空作業(yè)

36、車(chē)在行駛狀態(tài)時(shí)，工作臂縮回套疊，工作時(shí)伸出，可以有效增大作業(yè)高度，同時(shí)具有工作效率高、操作簡(jiǎn)單、動(dòng)作平穩(wěn)等特點(diǎn)?；旌媳凼礁呖兆鳂I(yè)車(chē)工作臂之間既有鉸接，也有伸縮，是折疊臂式和伸縮臂式高空作業(yè)車(chē)的結(jié)合，它綜合了兩種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點(diǎn)，工作性能最好，但結(jié)構(gòu)也最為復(fù)雜。</p><p>　　1.2 高空作業(yè)車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 專(zhuān)用車(chē)的現(xiàn)狀</p><p&g

37、t;　　根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示，目前我國(guó)專(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)已有60％左右的企業(yè)建立了完整的產(chǎn)品研發(fā)體系，具備獨(dú)立的系列化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。大部分專(zhuān)用汽車(chē)企業(yè)采用開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行模塊化仿真設(shè)計(jì)，如AutoCAD、Pro／E、CATIA等，大大提高了研發(fā)質(zhì)量和縮短了開(kāi)發(fā)周期。但是，我們還應(yīng)該清醒地看到，目前我國(guó)專(zhuān)用汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)還處于較低水平，模仿設(shè)計(jì)痕跡比較明顯，技術(shù)雷同現(xiàn)象突出，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)質(zhì)的轉(zhuǎn)變。</p><p>　　我國(guó)專(zhuān)用汽

38、車(chē)在產(chǎn)量上已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，但大多數(shù)為勞動(dòng)密集型及中低技術(shù)水平的產(chǎn)品，如半掛車(chē)、自卸車(chē)、保溫車(chē)、集裝箱運(yùn)輸車(chē)等。一些技術(shù)含量較高的車(chē)型尤其是關(guān)鍵零部件仍需進(jìn)口。例如一些近百米的登高消防車(chē)的上裝部分，混凝土泵車(chē)、混凝土攪拌車(chē)上裝部分的關(guān)鍵件，C級(jí)防彈運(yùn)鈔車(chē)(我國(guó)的產(chǎn)品主要為A、B級(jí)，防彈等級(jí)低于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品)等。國(guó)外專(zhuān)用汽車(chē)的動(dòng)力性、耐久性及駕駛室舒適性等方面也普遍比國(guó)產(chǎn)車(chē)好。</p><p>　　1.2.2 我國(guó)

39、高空作業(yè)車(chē)的現(xiàn)狀和發(fā)展</p><p>　　用高空作業(yè)車(chē)進(jìn)行高空作業(yè)是一種先進(jìn)的登高作業(yè)方式．其發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平密切相關(guān)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，需求量越大，且單位GDP的需求量也越大。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)不僅單位GDP的需求量小，而且單位GDP需求量與GDP的比例也低，這說(shuō)明高空作業(yè)車(chē)的市場(chǎng)需求量既與經(jīng)濟(jì)規(guī)模有關(guān)，又與經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度有關(guān)，這也恰恰表明高空作業(yè)車(chē)在我國(guó)有非常廣闊的發(fā)展前景。</p><

40、;p><b>　　1、概況</b></p><p>　　我國(guó)高空作業(yè)車(chē)行業(yè)起步較晚，自20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制，70年代才推出商業(yè)化樣機(jī)。目前我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的市場(chǎng)銷(xiāo)售、使用及保有量最大的車(chē)型還是折疊臂式，其他型式如伸縮臂式和混合臂式占有的比重還很小，最大作業(yè)高度只有幾十米。國(guó)內(nèi)高空作業(yè)安全法規(guī)尚待完善，存在各種原始方式的高空作業(yè)，應(yīng)用普及范圍與國(guó)外相比還有很大的差距。限制這一行業(yè)發(fā)展的

41、主要因素是大高度復(fù)雜截面混合臂架技術(shù)、安全技術(shù)、智能化高效控制技術(shù)、可靠性等．缺乏前瞻性研究．缺少向更大高度發(fā)展的技術(shù)支撐。</p><p><b>　　2、應(yīng)用情況</b></p><p>　　我國(guó)高空作業(yè)車(chē)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，尚處于初級(jí)階段．目前僅在電力．市政等少數(shù)行業(yè)普及使用，而且也只是在最近5年才進(jìn)入快速發(fā)展階段。進(jìn)一步的發(fā)展將依賴(lài)于下面幾個(gè)主要方

42、面：</p><p>　?。?）更加重視文明、安全施工。</p><p>　?。?）加快高空作業(yè)車(chē)的機(jī)械化。</p><p>　?。?）35m以上高度高空作業(yè)車(chē)目前基本依賴(lài)進(jìn)口，這將為國(guó)產(chǎn)大高度高空作業(yè)車(chē)提供發(fā)展的機(jī)會(huì)，也將為高空作業(yè)車(chē)的發(fā)展帶來(lái)極為廣闊的發(fā)展前景。</p><p><b>　　3、產(chǎn)品和技術(shù)</b>&l

43、t;/p><p>　　目前我國(guó)高空作業(yè)車(chē)年銷(xiāo)售量很低，與國(guó)外相比，產(chǎn)品技術(shù)水平差距較大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，產(chǎn)品制造工藝落后，產(chǎn)品可靠性差等。 </p><p>　　未來(lái)，我國(guó)的城市化進(jìn)程將進(jìn)一步加快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)，需要大量添置高空作業(yè)車(chē)進(jìn)行市政工程的安裝和運(yùn)行維護(hù)；電力系統(tǒng)也將加快發(fā)展，目前國(guó)家電網(wǎng)正大規(guī)模投資建設(shè)750kV以上的超高壓輸電網(wǎng)，需要大量的高空作業(yè)車(chē)用于電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維

44、護(hù)；隨著我國(guó)工程設(shè)備租賃行業(yè)的發(fā)展，可以節(jié)約大量設(shè)備購(gòu)置資金的租賃方式將進(jìn)一步促進(jìn)高空作業(yè)車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展，租賃行業(yè)將是高空作業(yè)車(chē)市場(chǎng)需求量增長(zhǎng)潛力最大的行業(yè)。如何適應(yīng)市場(chǎng)需求并引導(dǎo)市場(chǎng)需求，高空作業(yè)車(chē)技術(shù)將如何發(fā)展？這些都對(duì)高空作業(yè)車(chē)行業(yè)提出了更高的要求。</p><p><b>　?。?）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)　</b></p><p>　　折疊臂式高空作業(yè)車(chē)仍然是市場(chǎng)主流產(chǎn)品，但

45、市場(chǎng)份額將逐步下降，伸縮臂和混合臂式高空作業(yè)車(chē)將以無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)占據(jù)市場(chǎng)半壁江山。</p><p>　　1）折疊臂式高空作業(yè)車(chē)由于市場(chǎng)保有量大、用戶(hù)熟悉、價(jià)格低廉、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)仍然會(huì)成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品，但需在安全性和人性化方面改進(jìn)提高。</p><p>　　2）伸縮臂式高空作業(yè)車(chē)將以其作業(yè)效率高、操作簡(jiǎn)單、安全性好等優(yōu)勢(shì)得到快速發(fā)展，作業(yè)高度在18～28m之間的將成為主力產(chǎn)品。</p

46、><p>　　3）混合臂式高空作業(yè)車(chē)既有折疊臂式跨越障礙能力，又有伸縮臂式操作簡(jiǎn)單、作業(yè)效率高的優(yōu)點(diǎn)，在特殊領(lǐng)域和大高度上具有無(wú)比優(yōu)勢(shì)，但由于該型式車(chē)技術(shù)復(fù)雜、制造工藝要求高、成本高等缺點(diǎn)，普及程度要低于伸縮臂式高空作業(yè)車(chē)。</p><p>　　4）采用越野底盤(pán)的高空作業(yè)車(chē)也將成為一個(gè)新的產(chǎn)品方向。</p><p><b>　?。?）產(chǎn)品技術(shù)　</b&g

47、t;</p><p>　　大量采用新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)，逐步執(zhí)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以降低整車(chē)重量、車(chē)高度，增大作業(yè)幅度、工作斗承載能力。</p><p>　　1）臂體截面從矩形改進(jìn)為六邊形或多棱形，甚至采用U形截面，這些已經(jīng)普遍應(yīng)用在汽車(chē)起重機(jī)上，隨著制造工藝提高和加工成本降低，將推廣使用到高空作業(yè)車(chē)上。</p><p>　　2）高強(qiáng)度、低重量和高耐腐蝕性的鋁合金工作斗將成為主流

48、配置，同時(shí)工作斗的額定載荷也將超過(guò)目前普遍的200kg，以適應(yīng)不同行業(yè)作業(yè)要求。</p><p>　　3）降低整車(chē)高度和前軸載荷，提高整車(chē)通過(guò)性能和駕駛性能，方便出入工作斗的轉(zhuǎn)臺(tái)前置、工作斗后置布置結(jié)構(gòu)將成為伸縮臂式高空作業(yè)車(chē)的主流結(jié)構(gòu)。</p><p>　　4）安全控制上向國(guó)際先進(jìn)水平看齊，安全控制更加完善，雙冗余控制將成為標(biāo)準(zhǔn)配置，基于CAN總線(xiàn)的智能化控制系統(tǒng)將成為主流，同時(shí)基于GP

49、RS的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維修技術(shù)將投入使用，能有效對(duì)設(shè)備使用狀況和故障情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將大大提高產(chǎn)品的安全性和可靠性。</p><p>　　5）提高產(chǎn)品人性化設(shè)計(jì)，操作使用和維護(hù)維修更加簡(jiǎn)單方便，并在工作斗中多設(shè)計(jì)和配置一些方便高空作業(yè)的功能及設(shè)備，例如風(fēng)、水、液壓、電接口，以及更高級(jí)的多功能工作臺(tái)、焊機(jī)、切割機(jī)等多種裝備，擴(kuò)大高空作業(yè)的適用領(lǐng)域，提高高空作業(yè)車(chē)的利用率。</p><p>　　6

50、）節(jié)能環(huán)保技術(shù)將更多應(yīng)用，全電驅(qū)動(dòng)底盤(pán)高空作業(yè)車(chē)將隨著新能源汽車(chē)技術(shù)的成熟在城市市政領(lǐng)域得到快速發(fā)展。</p><p>　?。?）產(chǎn)品制造工藝　</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)化制造、部件化噴漆裝配必將成為各生產(chǎn)廠家的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)模式，提高產(chǎn)品裝配水平和表面處理質(zhì)量能有效提高產(chǎn)品的可靠性；電氣系統(tǒng)采用汽車(chē)或移動(dòng)設(shè)備的產(chǎn)品配置和接線(xiàn)方法，提高電氣系統(tǒng)的可靠性。</p><p>

51、<b>　?。?）產(chǎn)品方向　</b></p><p>　　重點(diǎn)發(fā)展35m以下作業(yè)高度的車(chē)型，著重于輕量化和小型化，并提高產(chǎn)品的安全性、可靠性和人性化，以適應(yīng)我國(guó)城市空間和場(chǎng)地狹窄、道路地面承重能力差異大等特點(diǎn)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度決定目前在民用高空作業(yè)領(lǐng)域50m以上的作業(yè)要求還很少，應(yīng)不急于向超大作業(yè)高度如50m以上的產(chǎn)品發(fā)展。</p><p>　　1.3 高空作業(yè)車(chē)的組

52、成</p><p>　　高空作業(yè)車(chē)除了底盤(pán)部分外，為實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)功能，還包括工作裝置、金屬機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)裝置。</p><p>　　1.3.1 工作裝置</p><p>　　高空作業(yè)車(chē)的工作裝置包括行走機(jī)構(gòu)、支腿機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、會(huì)裝機(jī)構(gòu)、工作平臺(tái)及其調(diào)平機(jī)構(gòu)。</p><p>　　高空作業(yè)車(chē)的行走機(jī)構(gòu)就是通用或?qū)Ｓ闷?chē)底盤(pán)。<

53、/p><p>　　1.3.2 金屬結(jié)構(gòu)</p><p>　　工作臂、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、副車(chē)架（車(chē)架大梁，門(mén)架、支腿等）金屬結(jié)構(gòu)是高空作業(yè)車(chē)的重要組成部分。高空作業(yè)車(chē)的各工作機(jī)構(gòu)的零部件都是安裝或支承在這些金屬結(jié)構(gòu)上的。金屬結(jié)構(gòu)是高空作業(yè)車(chē)的骨架。它承受高空作業(yè)車(chē)的自重以及作業(yè)時(shí)的各種外載荷。</p><p>　　組成高空作業(yè)車(chē)金屬結(jié)構(gòu)的構(gòu)件較多，其重量通常占整機(jī)重量的一半以上，

54、耗鋼量大。因此，高空作業(yè)車(chē)金屬結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，對(duì)減輕高空作業(yè)車(chē)自重，提高作業(yè)性能，節(jié)約鋼材，提高高空車(chē)的可靠性都有重要意義。</p><p>　　1.3.3 控制系統(tǒng)</p><p>　　高空作業(yè)車(chē)控制系統(tǒng)是解決各機(jī)構(gòu)怎樣運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。如動(dòng)力傳遞的方向，各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的快慢，以及使機(jī)構(gòu)啟動(dòng)停止等?？刂葡到y(tǒng)包括操縱裝置、執(zhí)行元件和安全裝置。當(dāng)今的高空作業(yè)車(chē)全部采用電氣液壓操縱，因此控制裝置包括

55、各種液壓操作閥，電控裝置等，以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的起動(dòng)、調(diào)速、換向、制動(dòng)和停止。執(zhí)行元件包括變幅用的液壓油缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、油泵等，用來(lái)推動(dòng)結(jié)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)動(dòng)作。安全裝置包括各種傳感器、行程開(kāi)關(guān)、報(bào)警器、液壓鎖止閥，用來(lái)檢測(cè)危險(xiǎn)工況保證工作安全。</p><p>　　1.3.4 動(dòng)力傳動(dòng)裝置</p><p>　　動(dòng)力傳動(dòng)裝置是高空作業(yè)車(chē)的動(dòng)力源。由于高空作業(yè)車(chē)采用汽車(chē)底盤(pán)作為行走機(jī)構(gòu)，通常不再另外設(shè)置動(dòng)力源，

56、而是直接采用汽車(chē)底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)作為整車(chē)的動(dòng)力源。高空作業(yè)裝置需要的功率不大，一般約 10~20kw，而載重汽車(chē)底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率根據(jù)載重量不同從 50kw 一直到 150kw 以上，且高空作業(yè)裝置工作時(shí)不允許底盤(pán)行駛，因此底盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力足以保證高空作業(yè)裝置工作。因?yàn)楦呖兆鳂I(yè)裝置需要功率不大，通常高空作業(yè)車(chē)采用變速箱側(cè)蓋取力方式，通過(guò)安裝在底盤(pán)變速箱側(cè)面的取力器取出發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，并驅(qū)動(dòng)液壓油泵向高空作業(yè)裝置供油。取力系統(tǒng)中還設(shè)置控制裝置，在底

57、盤(pán)行駛時(shí)，取力器沒(méi)有輸出，液壓油泵不工作，需要進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，取力器輸出，油泵工作。</p><p>　　1.4 本課題所研究的任務(wù)</p><p>　　改裝設(shè)計(jì)一種高空作業(yè)車(chē)。滿(mǎn)足專(zhuān)用汽車(chē)相關(guān)設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　1、要求正確進(jìn)行二類(lèi)底盤(pán)的選擇（主要根據(jù)專(zhuān)用汽車(chē)的類(lèi)型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專(zhuān)用汽車(chē)的性能指標(biāo)、專(zhuān)用設(shè)備或裝置的外形尺寸、動(dòng)態(tài)匹配等決定

58、）、主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備、進(jìn)行二類(lèi)底盤(pán)選型分析、產(chǎn)生具有實(shí)踐意義的選型總結(jié)。</p><p>　　2、要求進(jìn)行車(chē)輛的總體布置（盡量避免變動(dòng)汽車(chē)地盤(pán)各總成的位置、總成部件位置的變動(dòng)；盡量滿(mǎn)足專(zhuān)用汽車(chē)工作裝置性能要求，充分發(fā)揮專(zhuān)用功能；必須對(duì)裝載質(zhì)量、軸荷分配等參數(shù)進(jìn)行估算和校核；盡量避免工作裝置的布置對(duì)車(chē)架造成集中載荷，因采用副車(chē)架；盡量減少專(zhuān)用汽車(chē)的整車(chē)整備質(zhì)量；還應(yīng)符合相關(guān)法規(guī)的要求），用總布置草圖表達(dá)主要底盤(pán)部件

59、的改動(dòng)和重要工作裝置的布置。</p><p>　　3、要求進(jìn)行舉升機(jī)構(gòu)、支腿機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，在正確計(jì)算的基礎(chǔ)上，完成部部件設(shè)計(jì)選型，要求工藝合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高。</p><p>　　4、要求進(jìn)行裝卸裝置（作業(yè)平臺(tái)）設(shè)計(jì)計(jì)算選型。</p><p>　　5、完成總裝配圖，清楚表達(dá)設(shè)計(jì)。</p><p>　　6、要求完成整車(chē)性能

60、分析計(jì)算，以評(píng)價(jià)和分析整車(chē)設(shè)計(jì)情況。針對(duì)性能分析結(jié)構(gòu)如有必要進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。</p><p>　　表1.1 已知技術(shù)參數(shù)</p><p>　　1.5 本課題研究的意義</p><p>　　由于高空作業(yè)車(chē)近幾年的快速發(fā)展，高空作業(yè)行業(yè)出現(xiàn)了部分車(chē)型產(chǎn)量過(guò)剩苗頭的同時(shí)，也存在著部分車(chē)型供不應(yīng)求、生產(chǎn)能力不足的現(xiàn)象，因此，結(jié)構(gòu)性過(guò)剩是當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩的基本特點(diǎn)，也是當(dāng)

61、前汽車(chē)工業(yè)發(fā)展存在的主要問(wèn)題。高空作業(yè)車(chē)是汽車(chē)工業(yè)的一部分，它的發(fā)展中也會(huì)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，因此研究高空作業(yè)車(chē)的改裝技術(shù)，不僅可以推動(dòng)高空作業(yè)車(chē)行業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)于推動(dòng)專(zhuān)用汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略無(wú)疑具有重要意義。</p><p>　　第2章 確定設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)要求 </p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一輛高為10米高空

62、作業(yè)車(chē)，其具體要求如下：</p><p>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)：10米高空作業(yè)車(chē)的改裝設(shè)計(jì)。</p><p>　　2、機(jī)器用途：通用型，適用于建筑、安裝、管道鋪設(shè)等高空作業(yè)。</p><p>　　3、工作環(huán)境：風(fēng)力六級(jí)以下，溫度-20～30℃，無(wú)腐蝕性極易爆易燃性氣體。</p><p>　　表2.1 作業(yè)部分主要技術(shù)參數(shù)</p>

63、<p><b>　　2.2 動(dòng)作要求</b></p><p>　　1、回轉(zhuǎn)臺(tái)左右均可以全周回轉(zhuǎn)360°。</p><p>　　2、起升和旋轉(zhuǎn)可以同時(shí)進(jìn)行且互不干涉。</p><p>　　3、垂直支腿在高空作業(yè)車(chē)非工作狀態(tài)下可以自由縮放。</p><p>　　4、水平支腿在高空作業(yè)車(chē)非工作狀態(tài)下可以自由

64、的擴(kuò)放支腿的支承范圍。</p><p>　　5、制動(dòng)器可以隨時(shí)制動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　2.3 技術(shù)性能要求</p><p>　　動(dòng)作平穩(wěn)、安全可靠、操作方便、體積小、自重輕。</p><p>　　2.4 總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　1、本車(chē)采用EQ1050NJ20D3汽車(chē)底盤(pán)改裝。</p&

65、gt;<p>　　2、本車(chē)各機(jī)構(gòu)（不包括作業(yè)平臺(tái)）均采用液壓傳動(dòng)。</p><p>　　3、舉升機(jī)構(gòu)采用兩節(jié)折疊臂形式。</p><p>　　4、支腿機(jī)構(gòu)采用8個(gè)液壓缸的H形支腿。</p><p><b>　　5、轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。</b></p><p>　　6、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><

66、p>　　2.5 確定執(zhí)行元件的形式</p><p>　　四只支腿：采用8個(gè)液壓缸。水平4個(gè)，垂直4個(gè)。其中，水平支腿用來(lái)將液壓缸推出，直至適當(dāng)位置，從而擴(kuò)大液壓支腿的支承范圍。而垂直支腿則用于將高空作業(yè)車(chē)調(diào)平，其中，前兩支腿和后兩個(gè)支腿可以分別運(yùn)動(dòng)，而不互相干擾。</p><p>　　兩只支臂：采用液壓缸2個(gè)。兩支臂液壓缸用來(lái)將兩個(gè)支臂支承起來(lái)，從而將工作人員送至相應(yīng)的高度進(jìn)行工作。

67、</p><p>　　回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：采用液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)經(jīng)減速器將動(dòng)力傳遞到回轉(zhuǎn)小齒輪上，小齒輪帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承上的大齒圈，從而帶動(dòng)整個(gè)上車(chē)部分回轉(zhuǎn)，有了回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使高空作業(yè)車(chē)從平面作業(yè)范圍又?jǐn)U大為一定空間的作業(yè)范圍。</p><p>　　2.6 整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖2.1 高空作業(yè)車(chē)整體結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　01-上臂

68、液壓缸 02-上臂 03-下臂 04-下臂液壓缸 05-液壓馬達(dá) 06-轉(zhuǎn)臺(tái) 07-減速器 08-工作斗 09-副車(chē)架橫梁 10-后兩支腿垂直液壓缸 11-副車(chē)架縱梁 12-液壓泵 13-前兩支腿垂直液壓缸 14-取力器</p><p><b>　　2.7 本章小結(jié)</b></p><p>

69、;　　本章主要進(jìn)行了設(shè)計(jì)方案的確定，這樣可以明確自己的設(shè)計(jì)思路，讓自己大概了解以后要設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法，為以后的設(shè)計(jì)做個(gè)鋪墊，本章屬于第一步，也是重要的一步。</p><p><b>　　第3章 底盤(pán)的選擇</b></p><p>　　3.1 高空作業(yè)車(chē)底盤(pán)的類(lèi)型</p><p>　　高空作業(yè)車(chē)底盤(pán)按總體性能可分為通用汽車(chē)底盤(pán)、專(zhuān)用汽車(chē)底盤(pán)二種。通

70、用汽車(chē)底盤(pán)指通用汽車(chē)的二類(lèi)底盤(pán)。由于原汽車(chē)車(chē)架的強(qiáng)度和剛度滿(mǎn)足不了作業(yè)時(shí)的要求，故需要在原汽車(chē)底盤(pán)上增設(shè)副車(chē)架以實(shí)現(xiàn)對(duì)上車(chē)的支撐，所以整個(gè)高空作業(yè)車(chē)的重心較高，重量也較大，從而導(dǎo)致整機(jī)性能下降。但由于通用底盤(pán)的價(jià)格較低，在中小型的高空作業(yè)車(chē)上比較常用。</p><p>　　專(zhuān)用的汽車(chē)底盤(pán)是按高空作業(yè)車(chē)要求專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的。專(zhuān)用底盤(pán)軸距較長(zhǎng)，車(chē)架剛性好，其駕駛室的布置有三種形式，一是正置駕駛室 (與通用汽車(chē)一樣)，二

71、是側(cè)置的偏頭式駕駛室，三是前懸下沉式駕駛室。</p><p><b>　　3.2 底盤(pán)的選擇</b></p><p>　　由已知的參數(shù)可知，汽車(chē)的總質(zhì)量為5385Kg，在3.5到12t之間，屬于類(lèi)，即屬于中型的載貨機(jī)動(dòng)車(chē)，故選用二類(lèi)底盤(pán)（通用汽車(chē)底盤(pán)）。選用二類(lèi)底盤(pán)不但可以縮短開(kāi)發(fā)周期，而且也降低了制造的成本，再根據(jù)已知條件中給的整車(chē)整備質(zhì)量、軸數(shù)、軸距、外型尺寸等，

72、在查取的二類(lèi)底盤(pán)中選用了EQ1050NJ20D3的貨車(chē)底盤(pán)。</p><p>　　表3.2 EQ1050NJ20D3的技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p><b>　　3.3 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章進(jìn)行的高空作業(yè)車(chē)地盤(pán)的選取，通過(guò)本章可以使大家了解地

73、盤(pán)的分類(lèi)，掌握高空作業(yè)車(chē)為什么要選用二類(lèi)底盤(pán)和選用二類(lèi)底盤(pán)的方法。本章也是畫(huà)高空作業(yè)車(chē)裝配圖的第一步。</p><p>　　第4章 高空作業(yè)車(chē)臂的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 材料的選擇</b></p><p>　　金屬結(jié)構(gòu)是指由扎制的型鋼和鋼板作為基本元件，按照一定的結(jié)構(gòu)組成規(guī)則用栓接、鉚接或焊接的方法連接起來(lái)，用于承受一定的載荷

74、。</p><p>　　金屬機(jī)構(gòu)可靠的工作，要按工作時(shí)的最大的載荷進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算。</p><p>　　根據(jù)選材原則及同類(lèi)車(chē)型的參考：主要選用Q235鋼，其主要特點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度、韌性和塑性，以及加工等綜合方面的性能好，價(jià)格較低。根據(jù)同類(lèi)車(chē)型，鋼板的厚度取。其屈服強(qiáng)度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)于塑性材料可取n=可得安全系數(shù)。 </p><p>　　許用正應(yīng)力

75、； </p><p>　　許用切應(yīng)力； </p><p>　　4.2 計(jì)算上、下臂的長(zhǎng)度</p><p>　　如圖4.1 所示作業(yè)臂的仰角是指上臂與水平線(xiàn)之間的夾角，它可從0º到80º，作業(yè)臂實(shí)際作業(yè)時(shí)通常在30º～75º范圍內(nèi)

76、。本設(shè)計(jì)中上臂最大仰角取75º，下臂最大仰角取35º，在圖4.1中上下臂起升高度為7.64。</p><p>　　圖4.1 上下臂舉升的最大位置</p><p>　　上臂為BC，下臂為AB。</p><p>　　則由三角關(guān)系有： （4.1）</p><p>　　由于上臂的頭部

77、有工作臺(tái)，所以在上臂頭部應(yīng)留有一定的余量裝工作平臺(tái)。</p><p>　　故上臂長(zhǎng)必須大于下臂長(zhǎng)即：BC>AB （4.2）</p><p>　　由（4.1）式和（4.2）式可以取上臂,下臂。</p><p>　　4.3 確定液壓缸鉸點(diǎn)的位置</p><p>　　EF是上臂

78、液壓缸，HG是下臂液壓缸。</p><p>　　4.3.1 確定上臂液壓缸鉸點(diǎn)的位置</p><p><b>　　取,</b></p><p>　　則由三角關(guān)系可得: -</p><p><b>　　-</b></p><p>　　4.3.2 確定下臂液壓缸鉸點(diǎn)的位置<

79、/p><p><b>　　取，， </b></p><p>　　由三角關(guān)系可得: -</p><p>　　4.4 上臂截面尺寸的確定</p><p>　　圖4.2 上下臂工作位置狀態(tài)三</p><p>　　粗估工作斗，質(zhì)量為100。</p><p>　　4.4.1 對(duì)上臂進(jìn)行

80、受力分析</p><p>　　圖4.2所示是上臂工作到水平位置時(shí)，此時(shí)的上臂受力最大。</p><p>　　圖4.3 上臂剪力圖與彎矩圖</p><p><b>　　有三角關(guān)系可得：-</b></p><p><b>　　-</b></p><p><b>　　-&

81、lt;/b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　對(duì)B點(diǎn)取矩：</b></p><p>　?。?.3） </p><p>　　由公式（4.3）可得：</p><p&

82、gt;　　4.4.2 計(jì)算上臂截面尺寸</p><p>　　梁的截面高度計(jì)算有兩種方法：</p><p>　　按結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小時(shí)，得 （4.4） 式中：為梁的最大彎矩；</p><p><b>　　為梁板的厚高比。</b>

83、</p><p>　　按強(qiáng)度條件得 （4.5）</p><p>　　式中：為抗彎截面系數(shù)；</p><p><b>　　為梁的厚度。</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用的是公式（4.5）。</p><p><

84、b>　　最大彎矩</b></p><p>　　上臂所需的抗彎截面系數(shù)</p><p>　　圖4.4 上臂的截面圖</p><p>　　按強(qiáng)度條件：（上下臂厚度都為t） （4.6）</p><p>　　因此把計(jì)算所得的截面系數(shù)和代入上式（4.6）得:</p><p><

85、b>　　可得上臂高</b></p><p><b>　　（4.7）</b></p><p>　　由公式（4.7）得：</p><p>　　型鋼的抗彎截面系數(shù)- （4.8）</p><p>　　把代入公式（4.8）得：-</p>&

86、lt;p><b>　　可得上臂梁的寬度：</b></p><p>　　4.4.3 對(duì)上臂進(jìn)行強(qiáng)度校核</p><p>　　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(mǎn)足時(shí)應(yīng)進(jìn)行修改。</p><p>　　上臂梁BE段正應(yīng)力 （4.9）<

87、;/p><p>　　梁的截面積 （4.10）</p><p><b>　　由公式（4.9）得</b></p><p>　　由公式（4.9）得上臂梁的最大正應(yīng)力 滿(mǎn)足。</p><p>　　在截面BE上所受的切應(yīng)力

88、 （4.11）</p><p>　　截面BE的最大靜矩 （4.12）</p><p>　　由公式（4.12）得：</p><p>　　計(jì)算Z軸慣性矩 （4.13）</p><p>　　由公

89、式（4.13）得：</p><p>　　圖4.5 上臂的慣性矩圖</p><p>　　由公式（4.11）可得上臂梁的最大切應(yīng)力 滿(mǎn)足。</p><p>　　上臂梁的局部穩(wěn)定性校核強(qiáng)度最大，滿(mǎn)足。</p><p>　　上臂梁的整體穩(wěn)定性校核</p><p>　　4.5 下臂截面尺寸的確定</p><p

90、>　　4.5.1 對(duì)下臂進(jìn)行受力分析</p><p>　　圖4.6所示是下臂工作到水平位置時(shí),此時(shí)下臂受力最大，由此來(lái)計(jì)算梁的受力情況。</p><p>　　圖4.6 上下臂工作位置狀態(tài)一</p><p>　　已知，，由三角關(guān)系得：</p><p><b>　　-</b></p><p>

91、<b>　　-</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　力矩 </b></p><p><b>　　對(duì)A點(diǎn)取矩得:</b></p><p>　　圖4.7 上臂受力分析</p><p>　　如圖4

92、.7所示，對(duì)B點(diǎn)取矩得：</p><p><b>　　力矩 </b></p><p>　　圖4.8 下臂的剪力圖和彎矩圖</p><p>　　4.5.2 計(jì)算下臂的截面尺寸</p><p><b>　　最大彎矩</b></p><p>　　下臂所需的抗彎截面系數(shù)</p

93、><p>　　圖4.9 下臂的截面圖</p><p>　　按強(qiáng)度條件：（上下臂厚度都為t） （4.14） </p><p>　　因此把計(jì)算所得的截面系數(shù)和代入公式（4.14）得：</p><p><b>　　可得下臂高 </b></p><p>　　-2t

94、 （4.15）</p><p>　　型鋼的抗彎截面系數(shù)- （4.16）</p><p>　　把代入公式（4.16）得：-</p><p><b>　　可得下臂梁的寬度：</b></p><p>

95、　　4.5.3 對(duì)下臂進(jìn)行強(qiáng)度校核</p><p>　　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(mǎn)足時(shí)應(yīng)進(jìn)行修改。</p><p>　　下臂梁正應(yīng)力 （4.17）</p><p><b>　　梁的截面積</b></p><

96、;p>　　由公式（4.17）得下臂梁的最大正應(yīng)力 滿(mǎn)足。</p><p>　　下臂截面上所受的切應(yīng)力 （4.18）</p><p>　　下臂截面的最大靜矩 （4.19）</p><p>　　由公式（4.19）得：</p><p&

97、gt;　　計(jì)算Z軸慣性矩 （4.20）</p><p>　　由公式（4.20）得：</p><p>　　圖4.10 下臂的慣性矩圖</p><p>　　由公式（4.18）可得下臂梁的最大切應(yīng)力 滿(mǎn)足。</p><p>　　下臂梁的局部穩(wěn)定性校核強(qiáng)度最大，滿(mǎn)足。</p>

98、<p>　　下臂梁的整體穩(wěn)定性校核</p><p><b>　　4.6 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章講解了高空作業(yè)臂的設(shè)計(jì)，通過(guò)本章可以讓大家了解與掌握高空作業(yè)臂是如何進(jìn)行計(jì)算和校核的，本章中的計(jì)算在第5、6章中起著至關(guān)重要的作用，本章中的結(jié)果在以下幾章中可以直接引用。</p><p>　　第5章 高空作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)

99、的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 高空作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　回轉(zhuǎn)平臺(tái)，俗稱(chēng)為轉(zhuǎn)臺(tái)。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)臺(tái)形式有:框架式、單板加肋式、單墻大箱式、箱形立板式和箱形積木式等。轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)為高空作業(yè)車(chē)組成的重要組成部分,屬于金屬結(jié)構(gòu)部分在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要綜合考慮轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)大小、轉(zhuǎn)臺(tái)的選材、以及轉(zhuǎn)臺(tái)受到的力的大小。</p><p>　　回轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)主要有：底板、回轉(zhuǎn)

100、支承、傳動(dòng)齒輪、以及轉(zhuǎn)臺(tái)組成。</p><p><b>　　1、底板</b></p><p>　　不論轉(zhuǎn)臺(tái)采用何種結(jié)構(gòu)，都必須具有很大的整體剛度，以保證它所承受的載荷能有效的傳遞，起重機(jī)可以平穩(wěn)地工作。而轉(zhuǎn)臺(tái)底板的平面剛度則對(duì)保證回轉(zhuǎn)支承的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活及轉(zhuǎn)臺(tái)整體剛度起著至關(guān)重要的作用。</p><p>　　轉(zhuǎn)盤(pán)的大小通常根據(jù)設(shè)計(jì)者對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)的尺寸來(lái)

101、確定，根據(jù)不同型號(hào)的作業(yè)小車(chē)所需要的不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)臺(tái)來(lái)設(shè)計(jì)底板的大小。</p><p><b>　　2、回轉(zhuǎn)支承</b></p><p>　　轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)支承屬于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由回轉(zhuǎn)支承裝置和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置兩部分組成。</p><p>　　回轉(zhuǎn)支承裝置簡(jiǎn)稱(chēng)回轉(zhuǎn)支承，主要分為柱式和轉(zhuǎn)盤(pán)式兩大類(lèi)，根據(jù)不同的使用要求各種回轉(zhuǎn)支承的特點(diǎn)以及制造廠的加工條

102、件等合理地選定?；剞D(zhuǎn)支承保證作業(yè)車(chē)回轉(zhuǎn)部分有確定的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并承受作業(yè)車(chē)回轉(zhuǎn)部分作用于它的垂直力、水平力和傾覆力矩。</p><p>　?。?）柱式回轉(zhuǎn)支承裝置</p><p>　　1）立柱式回轉(zhuǎn)支承裝置</p><p>　　立柱式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，自重和驅(qū)動(dòng)功率較小，能使起重機(jī)的重心降低。</p><p

103、>　　2）轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置</p><p>　　轉(zhuǎn)柱式回轉(zhuǎn)支承裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制遣方便。適用于起升高度和工作幅度較大而起重機(jī)的高度尺寸沒(méi)有嚴(yán)格限制的起重機(jī)。</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)盤(pán)式回轉(zhuǎn)支承裝置</p><p>　　現(xiàn)代轉(zhuǎn)盤(pán)式回轉(zhuǎn)支承裝置主要有支撐滾輪式和滾動(dòng)軸承式(過(guò)去中小噸位起重機(jī)上使用的滾輪式回轉(zhuǎn)支承已由滾動(dòng)軸承式取代)。</p>

104、<p>　　1）支撐滾輪式回轉(zhuǎn)支承裝置 </p><p>　　圖5.1 支撐滾輪式回轉(zhuǎn)支承裝置</p><p>　　1—轉(zhuǎn)盤(pán) 2—轉(zhuǎn)動(dòng)軌道 3一中心軸樞 </p><p>　　4一固定

105、軌道 5一拉桿 6—滾子 7一反抓滾子</p><p>　　它由許多圓錐或圓柱形滾子裝在上下兩個(gè)環(huán)形軌道之間.固結(jié)在轉(zhuǎn)臺(tái)底面的軌道通常在受力大的前后方制成兩段圓弧形。</p><p>　　圓錐滾子用于軌道直徑較小的情況，可以避免附加的摩擦阻力與磨損。由于圓錐形滾子產(chǎn)生軸向力，因此滾子裝在由許多拉桿構(gòu)成的保持架上。</p><p>　　在軌道直徑較大的情況下，可以

106、采用圓柱形滾子。圓柱形滾子可制成單輪緣或雙輪緣裝在由槽鋼制成的保持架上。這種保持架應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度。滾子夾套式回轉(zhuǎn)支承裝置已逐漸被滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置所取代。</p><p>　　2）滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置</p><p>　　圖5.2 單排四點(diǎn)接觸球式回轉(zhuǎn)支承</p><p>　　圖5.3 雙排式回轉(zhuǎn)球軸承</p><p>　　圖5

107、.4 單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承</p><p>　　圖5.5 三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承</p><p>　　圖5.2它由兩個(gè)座圈組成，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、高度尺寸小。內(nèi)外座圈上的滾道是兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的圓弧面，鋼球與圓弧面滾道四點(diǎn)接觸，能同時(shí)承受軸向、徑向力和覆復(fù)力矩。適用子中小型起重機(jī)。</p><p>　　圖5.3它有二個(gè)座圈，采用開(kāi)式裝配，鋼球和隔離塊可直接排入上下滾道，上

108、下兩排鋼球采用不同直徑以適應(yīng)受力狀況的差異。滾道接觸壓力角較大(60度—90度)，因此能承受很大的軸向載荷和傾覆力矩。適用于中型塔式起重機(jī).汽車(chē)起重機(jī)。</p><p>　　圖5.4它由兩個(gè)座圈組成，滾柱軸線(xiàn)1：1交叉排列，接觸壓力角為45度,由于滾柱與滾道間是線(xiàn)接觸，所以承載能力高于單排鋼球式。這種回轉(zhuǎn)支承制造精度高。裝配間隙小，安裝精度要求較高，適用于中小型起重機(jī)。</p><p>　

109、　圖5.5它由三個(gè)座圈組成，上下及徑向滾道各自分開(kāi)。上下兩排滾柱水平平行排列，承受軸向載荷和傾覆力矩，徑向滾道垂直排列的滾珠承受徑向載荷，是常用四種形式的回轉(zhuǎn)支承中承載能力最大的一種，適用于回轉(zhuǎn)支承直徑較大的大噸位起重機(jī)。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中采用的轉(zhuǎn)臺(tái)輔助支承是單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承，其與上部轉(zhuǎn)臺(tái)的底板的連接方式如下圖5.6所示：</p><p>　　圖5.6 轉(zhuǎn)臺(tái)底板與轉(zhuǎn)臺(tái)

110、回轉(zhuǎn)裝置的連接</p><p>　　采用此種支承的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、高度尺寸小且能同時(shí)承受軸向、徑向力和復(fù)合力矩適用于中小型起重機(jī)。</p><p>　　由上圖可以看出轉(zhuǎn)臺(tái)的 底板與下部的回轉(zhuǎn)支承之間采用的是螺栓連接。當(dāng)液壓馬達(dá)輸出的轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)傳動(dòng)軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這時(shí)傳動(dòng)齒輪與傳動(dòng)軸之間也用了花鍵連接，將動(dòng)力傳給了傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承上的齒圈，支承上的齒圈的外圈與上部轉(zhuǎn)

111、臺(tái)底板用了6個(gè)螺栓聯(lián)結(jié)將動(dòng)力傳給了轉(zhuǎn)臺(tái)，而齒圈內(nèi)部與上下座圈之間有圓柱滾子滾動(dòng)。 </p><p><b>　　3、傳動(dòng)齒輪</b></p><p>　　在起重機(jī)機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最多的是齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)使用較少，鏈傳動(dòng)只在個(gè)別情況下使用。 </p><p>　　齒輪傳動(dòng)還有定軸傳動(dòng)(或普通齒輪傳動(dòng)，齒輪的幾何軸線(xiàn)固定不動(dòng))和行星傳動(dòng)〔齒輪的幾何軸線(xiàn)

112、可動(dòng)〕之分。</p><p>　　鏈條傳動(dòng)只用子傳動(dòng)距離較大、不便于采用齒輪傳動(dòng)的場(chǎng)合(如某些門(mén)式起重機(jī)的大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu))。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中傳動(dòng)齒輪與固節(jié)在轉(zhuǎn)臺(tái)支承的齒輪是開(kāi)式傳動(dòng)，采用的是外嚙合由小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)外嚙合齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，由于外嚙合齒圈和轉(zhuǎn)臺(tái)之間是用螺栓連接從而來(lái)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)，最后帶動(dòng)桿臂工作。所以這里的傳動(dòng)齒輪起著重要的作用，通過(guò)傳動(dòng)齒輪才能把動(dòng)力傳給轉(zhuǎn)臺(tái)

113、，來(lái)控制臂工作的時(shí)候所需要的條件。</p><p><b>　　4、轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　（1）方案一：</b></p><p>　　轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)的主要作用是連接下部傳動(dòng)齒輪與桿件，也是此次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)采用前后兩個(gè)高強(qiáng)板，在前后高強(qiáng)板上再加上加強(qiáng)筋形成兩個(gè)倒π型結(jié)構(gòu)，底部采用圓盤(pán)形結(jié)構(gòu)。如下圖5

114、.7所示：</p><p>　　圖5.7 轉(zhuǎn)臺(tái)的外部結(jié)構(gòu)圖1</p><p>　　由圖可以看出轉(zhuǎn)臺(tái)上圓孔主要用于裝下臂的銷(xiāo)軸，下圓孔用來(lái)裝升縮缸的銷(xiāo)軸。上下蓋板及兩側(cè)與高強(qiáng)板構(gòu)成了箱形結(jié)構(gòu)，在內(nèi)側(cè)加了四個(gè)加強(qiáng)肋以提高強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。在本圖中沒(méi)有涉及到底板與回轉(zhuǎn)支承的連接。四個(gè)加強(qiáng)筋均采用的是三棱形，又省材，體積和重量均比較小。</p><p><b>

115、;　?。?）方案二：</b></p><p>　　轉(zhuǎn)臺(tái)同樣采用前后兩個(gè)高強(qiáng)板，在前后高強(qiáng)板之間采用再加上加強(qiáng)筋形成兩個(gè)倒π型結(jié)構(gòu)，底部采用方板形結(jié)構(gòu)。如下圖5.8所示：</p><p>　　圖5.8 轉(zhuǎn)臺(tái)的外部結(jié)構(gòu)2 </p><p>　　根據(jù)整車(chē)的布置結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)中采用方案二。</p><p>　　5.2 轉(zhuǎn)臺(tái)的受力分析<

116、;/p><p>　　轉(zhuǎn)臺(tái)受到的力是我次此設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)部分，高空作業(yè)小車(chē)轉(zhuǎn)臺(tái)作為一個(gè)復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)體系受到的力包括拉力、壓力及扭矩的組合作用。 </p><p>　　圖5.9 轉(zhuǎn)臺(tái)的受力圖</p><p>　　在轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)上受到裝下臂銷(xiāo)孔的的鉸支座的正交力和,下臂液壓缸給轉(zhuǎn)臺(tái)的力以及轉(zhuǎn)臺(tái)的自重G。由于自重G可以通過(guò)計(jì)算材料能夠得到，而其他的力均是未知，必須通過(guò)上下臂的受

117、力來(lái)進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　5.2.1 轉(zhuǎn)臺(tái)的自重</p><p>　　1、前后板的自重計(jì)算</p><p>　　參考同類(lèi)車(chē)型，選擇材料為Q345鋼，密度/。</p><p>　　前后板的長(zhǎng)為706.5，高為830，厚為20</p><p><b>　　總體積</b></p>

118、<p>　　截去右邊的空缺部分的體積</p><p><b>　　連接下臂的孔的體積</b></p><p>　　連接下臂液壓缸的孔的體積</p><p><b>　　前面板的體積</b></p><p>　　再根據(jù)密度求出質(zhì)量 </p><p>　　可得前

119、面板的重力 （注:/）</p><p>　　所以前后兩塊的重量為1292。</p><p>　　2、前后加強(qiáng)肋的自重的計(jì)算</p><p>　　采用的為三角形的肋板則可以算出三棱形的體積，從而來(lái)近一步計(jì)算出加強(qiáng)肋的自重。一個(gè)肋板的寬為140，高630，厚150；另一個(gè)為140，150，150。</p><p><b>　　一