16噸汽車起重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

16噸汽車起重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),16噸汽車起重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),16,汽車,起重,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 編號(hào) 20120852144 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16T汽車起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16T Truck Crane Structure Design 學(xué) 生 ： 陳鐵炯 專 業(yè) ： 機(jī)械電子工程 學(xué) 號(hào) ： 0852144 指導(dǎo)教師 ： 陳 玲 學(xué) 院 : 機(jī)電工程分院 2012年 06 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定手冊(cè) 論 文 題 目 16噸汽車起重機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 陳鐵炯 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 0852144 指 導(dǎo) 教 師 陳玲 分 院 機(jī)電工程分院 2012年6月 畢業(yè)設(shè)計(jì) 成績(jī)?cè)u(píng)定表 （指導(dǎo)教師用） 姓 名 陳鐵炯 班級(jí)學(xué)號(hào) 0852144 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 題 目 16噸汽車起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 評(píng) 價(jià) 要 素 權(quán) 重 評(píng) 分 成 績(jī) 選 題 0.10 調(diào) 查 報(bào) 告 0.10 創(chuàng) 新 性 0.10 基礎(chǔ)理論與基本技能 0.20 撰 寫(xiě) 質(zhì) 量 0.20 可 行 性 0.15 學(xué)風(fēng)與工作作風(fēng) 0.15 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)（合計(jì)） 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 成績(jī)?cè)u(píng)定表 （評(píng)閱人用） 姓 名 陳鐵炯 班級(jí)學(xué)號(hào) 0852144 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 題 目 16噸汽車起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 評(píng) 價(jià) 要 素 權(quán) 重 評(píng) 分 成 績(jī) 選 題 0.15 調(diào) 查 報(bào) 告 0.15 創(chuàng) 新 性 0.15 基礎(chǔ)理論與基本技能 0.20 撰 寫(xiě) 質(zhì) 量 0.20 可 行 性 0.15 評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)（合計(jì)） 評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱人簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 成績(jī)?cè)u(píng)定表 （答辯委員會(huì)用） 姓 名 陳鐵炯 班級(jí)學(xué)號(hào) 082144 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 題 目 16噸汽車起重機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 評(píng) 價(jià) 要 素 權(quán) 重 評(píng) 分 成 績(jī) 選 題 0.15 調(diào) 查 報(bào) 告 0.10 創(chuàng) 新 性 0.10 基礎(chǔ)理論與基本技能 0.10 撰 寫(xiě) 質(zhì) 量 0.10 可 行 性 0.15 答 辯 0.30 答辯委員會(huì)評(píng)定成績(jī)（合計(jì)） 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)主席簽字： 年 月 日 答辯委員會(huì)記錄 答辯學(xué)生姓名： 陳鐵炯 班級(jí)：08521 答辯記錄： 答辯委員會(huì)主席簽名： 年 月 日 本件在學(xué)生本人論文留存 答辯委員會(huì)委員名單 主席： 委員： 秘書(shū)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合成績(jī)表 姓 名 陳鐵炯 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 班 級(jí) 08521 題 目 16噸汽車起重機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) （X） 評(píng) 閱 人 評(píng)定成績(jī) （Y） 答辯委員會(huì)評(píng)定成績(jī) （Z） 0.3X+0.3Y+0.4Z 等 級(jí) 填表人： 教學(xué)副院長(zhǎng)： 本件投學(xué)生本人檔案 答辯委員會(huì)委員名單 主席： 委員： 秘書(shū)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合成績(jī)表 姓 名 陳鐵炯 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 班 級(jí) 08521 題 目 16噸汽車起重機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) （X） 評(píng) 閱 人 評(píng)定成績(jī) （Y） 答辯委員會(huì)評(píng)定成績(jī) （Z） 0.3X+0.3Y+0.4Z 等 級(jí) 填表人： 教學(xué)副院長(zhǎng)： 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目申報(bào)表 院 別 機(jī)械電子工程分院 教 研 室 機(jī)電工程教研室 指導(dǎo)教師 陳玲 職稱 教授 職稱 2011年 12 月 20 日 題目名稱 16噸汽車起重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 題 目 類 別 設(shè)計(jì)類 √ 題目 性質(zhì) 結(jié)合實(shí)際 √ 專 業(yè) 機(jī)械電子 參加本題目 學(xué)生人數(shù) 1 論文類 虛擬題目 題目來(lái)源、教師準(zhǔn)備情況、主要培養(yǎng)學(xué)生哪些能力 課題來(lái)源：由指導(dǎo)教師擬訂結(jié)合我國(guó)機(jī)械制造及機(jī)電設(shè)計(jì)市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)行設(shè)計(jì)的課題。 教師準(zhǔn)備狀況：從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域的教學(xué)與研究30年，自1999年起自擬并指導(dǎo)該方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目整10年，有一定的研究基礎(chǔ)。 主要培養(yǎng)學(xué)生哪些能力：文獻(xiàn)查閱與實(shí)際調(diào)研能力：外文資料翻譯能力：基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力：數(shù)據(jù)資料的采集、處理、與分析能力、：計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。 題 目 內(nèi) 容 及 要 求 內(nèi)容：16 噸汽車起重機(jī)是全液壓全回轉(zhuǎn)箱型伸縮臂式起重機(jī)，上車部分安裝在專用汽車底盤(pán)上，駕駛室為側(cè)置式窄型駕駛室，使起重臂在行駛狀態(tài)下能夠放在駕駛室的旁側(cè)，從而降低了整車的重心。該車具有良好的通過(guò)性能，機(jī)動(dòng)靈活，行駛速度高，可實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到作業(yè)場(chǎng)地后又能快速投入到工作中去。 要求：1.采用專用汽車底盤(pán)。 2.起重作業(yè)部分的傳動(dòng)形式為液壓驅(qū)動(dòng)。 3.吊臂截面為箱型結(jié)構(gòu)，且三節(jié)臂實(shí)現(xiàn)同步伸縮。 4.伸縮機(jī)構(gòu)采用一級(jí)油缸加滑輪組以減輕自重。 5.變幅機(jī)構(gòu)采用單缸前置式 實(shí) 踐 環(huán) 節(jié) 安 排 實(shí)習(xí) 工廠實(shí)習(xí) 實(shí)驗(yàn) 計(jì)算機(jī)應(yīng)用 CAD繪圖 中、外文參考資料： [1] 黃大巍，李鳳 現(xiàn)代起重運(yùn)輸機(jī)械[M]北京：北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006 [2] 吳學(xué)松，建筑機(jī)械化 [J]河北：中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)分刊，2007 [3] 張勁，盧毅非 代起重機(jī)械[M]北京：人民交通出版社，2003 [4] 機(jī)械設(shè)計(jì)委員會(huì) 械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [5]ansek/grral Mechanical design[M]重慶：重慶大學(xué)出版社，2005 教研室主任 審批簽字 分 院 院 長(zhǎng) 審批簽字 注：題目類別和題目性質(zhì)請(qǐng)用符號(hào)√填在相應(yīng)欄內(nèi)。 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）登記表 分院 機(jī)械電子工程 專業(yè) 機(jī)械電子 班級(jí) 0852144 學(xué)生姓名 陳鐵炯 指導(dǎo)教師 陳玲 設(shè)計(jì)（論文）起止日期 2010年5月---2012年6月 教研室主任 題目名稱（包括主要技術(shù)參數(shù)）及要求： 1.題目名稱16噸汽車起重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.要求: 最大起重量；16T 最高起升高度；全伸臂22m 半伸臂15.5m 全縮臂9m 支腿跨距；4.8M 起重力矩；全伸臂28T*m 全縮臂48T*m 吊鉤起升速度；12m/min 回轉(zhuǎn)速度；0-----2r/min 1.采用專用汽車底盤(pán)。 2.起重作業(yè)部分的傳動(dòng)形式為液壓驅(qū)動(dòng)。 3.吊臂截面為箱型結(jié)構(gòu)，且三節(jié)臂實(shí)現(xiàn)同步伸縮。 4.伸縮機(jī)構(gòu)采用一級(jí)油缸加滑輪組以減輕自重。 5.變幅機(jī)構(gòu)采用單缸前置式 論文開(kāi)題報(bào)告（設(shè)計(jì)方案論證） 應(yīng)包括以下幾方面的內(nèi)容： 1、本課題研究的意義；2、調(diào)研（社會(huì)調(diào)查）情況總結(jié)；3、查閱文獻(xiàn)資料情況（列出主要文獻(xiàn)清單）；4、擬采取的研究路線；5、進(jìn)度安排。 1、本課題研究的意義; 汽車起重機(jī)是在汽車或者汽車專用底盤(pán)上裝置起重設(shè)備，完成裝卸貨物和建筑構(gòu)件裝吊任務(wù)的汽車。它是一種行走式起重機(jī)械，所以也稱為汽車吊車。起重汽車廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸，建筑工程，油田,礦山，碼頭和國(guó)防部門(mén)，特別適用于貨物分散，場(chǎng)地狹窄，貨物起落高度大的施工現(xiàn)場(chǎng)。 汽車起重機(jī)是各種工程建設(shè)廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備，它對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力，降低建設(shè)成本，提高施工效率，保證工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程施工機(jī)械化起著十分重要的作用 2、調(diào)研（社會(huì)調(diào)查）情況總結(jié)； 縱觀汽車起重機(jī)與國(guó)外的差距，最主要原因是國(guó)內(nèi)配套零部件落后、材質(zhì)差而造成的。例如，起重能力差、品種單一的最主要原因是受國(guó)產(chǎn)材料的限制。中國(guó)的汽車式起重機(jī)誕生于上世紀(jì)60年代，經(jīng)過(guò)了30年代的發(fā)展期間有過(guò)了3次技術(shù)引進(jìn)。但是總體來(lái)說(shuō)，中國(guó)的汽車式起重機(jī)產(chǎn)業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，雖然相比國(guó)外還有一定的差距，但這個(gè)差距正在縮小，而且我國(guó)目前在中小噸位的汽車式起重機(jī)的性能已經(jīng)完好，能夠滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的要求。在不久的將來(lái)，我國(guó)的汽車式起重機(jī)行業(yè)會(huì)發(fā)展成為一個(gè)穩(wěn)定市場(chǎng)化程度高的成熟產(chǎn)業(yè)。 流動(dòng)式起重機(jī)作為工業(yè)產(chǎn)品，其進(jìn)化狀態(tài)經(jīng)歷了跨世紀(jì)的變遷。我們不妨將其劃分為四代?，F(xiàn)在我們使用的第一代指第三代，在地面上行走的車輛式起重機(jī)吊重采用的是繩索，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)提升的方式。而未來(lái)技術(shù)中，第四代飛行類流動(dòng)時(shí)起重機(jī)是以飛行器為本體，目前處于開(kāi)發(fā)階段；此外，在宇宙火箭等失重狀態(tài)下的重物搬運(yùn)不受繩索的約束，使用機(jī)械手搬運(yùn)的方式即可完成起重。 3、查閱文獻(xiàn)資料情況; 1] 黃大巍，李鳳 現(xiàn)代起重運(yùn)輸機(jī)械[M]北京：北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006 [2] 吳學(xué)松，建筑機(jī)械化 [J]河北：中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)分刊，2007 [3] 張勁，盧毅非 代起重機(jī)械[M]北京：人民交通出版社，2003 [4] 機(jī)械設(shè)計(jì)委員會(huì) 械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [5] 崔碧海 重技術(shù)[M]重慶：重慶大學(xué)出版社，2006 [6] 嚴(yán)大考，鄭蘭霞 起重機(jī)械[M]鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2003 [7] 何焯 備吊裝工程手冊(cè)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [8] 蔣文華 施工升降機(jī)安全使用與管理[M]杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2005 [9]蔡裕民 裝工藝計(jì)算近似公式與應(yīng)用[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [10]賈文幅 液壓式汽車起重機(jī)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [11]大連工學(xué)院 重機(jī)運(yùn)輸金屬結(jié)構(gòu)[M]大連：大連工學(xué)院出版社，1998 [12]張青，張瑞軍 工程起重機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008 [13]施平 Advanced manufacturing technology[M]哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2006 [14]ansek/grral Mechanical design[M]重慶：重慶大學(xué)出版社，2005 [15]Robert L.Mott Machine elements in mechanical design/3rd.ed[M]北京：中國(guó)機(jī)械出版社，2003 4、擬采取的研究路線； 收集資料，調(diào)研——閱讀有關(guān)資料——撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告——總體設(shè)計(jì)———工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)———設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核——繪圖——設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5、進(jìn)度安排。 第一周：查閱資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 第二周：調(diào)研，了解國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，進(jìn)行文獻(xiàn)綜述 第三—四周：了解輪式裝載機(jī)的設(shè)計(jì)要求及步驟，初步擬定總體設(shè)計(jì)方案 第五—七周：起重臂、變幅機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 第八—十周：設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核 第十一—十四周：計(jì)算機(jī)繪圖 第十五周：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第十六周：整理所有資料，準(zhǔn)備答辯 長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 汽車起重機(jī)是在汽車或者汽車專用底盤(pán)上裝置起重設(shè)備，完成裝卸貨物和建筑構(gòu)件裝吊任務(wù)的汽車。它是一種行走式起重機(jī)械，所以也稱為汽車吊車。起重汽車廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸，建筑工程，油田,礦山，碼頭和國(guó)防部門(mén)，特別適用于貨物分散，場(chǎng)地狹窄，貨物起落高度大的施工現(xiàn)場(chǎng)。 汽車起重機(jī)是各種工程建設(shè)廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備，它對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力，降低建設(shè)成本，提高施工效率，保證工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程施工機(jī)械化起著十分重要的作用 中國(guó)汽車式起重機(jī)已經(jīng)大量使用PLC可編程集成控制技術(shù)，帶有總線接口的液壓閥塊，液壓馬達(dá)，油泵等控制和執(zhí)行元件已較為成熟，液壓和電器已實(shí)現(xiàn)了緊密的結(jié)合。可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)控制性能的調(diào)整，大幅度簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)診斷，遠(yuǎn)程控制的能力。 關(guān)鍵字：汽車起重機(jī) 提升機(jī)構(gòu) 起重臂 ABSTRACT Automobile crane is in a car or automobile chassis device of lifting equipment, to finish loading and unloading goods and building components for lifting motor task. It is a walking type crane, also known as auto crane. Lifting motor is widely used in transportation, construction, oil fields, mines, docks and the Department of defense, is particularly applicable to the goods scattered, narrow space, cargo lifting height in construction site. Automobile crane is a variety of construction important device that is widely used, which reduces the labor intensity, save manpower, reduce construction cost, improve the efficiency of construction, ensure project quality, achieve construction mechanization plays a very important role Automobile crane is a variety of construction important device that is widely used, which reduces the labor intensity, save manpower, reduce construction cost, improve the efficiency of construction, ensure project quality, achieve construction mechanization plays a very important role. Key Words: Truck Crane Hoist Boom Hoisting Mechanism 目錄 緒 論 1 第一章 總體設(shè)計(jì) 2 1.1 概述： 2 1.1.1起重臂： 2 1.1.2變幅機(jī)構(gòu)： 2 1.1.3提升機(jī)構(gòu)： 2 1.1.4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)： 2 1.2 設(shè)計(jì)要求 3 1.3 起重機(jī)的主要性能參數(shù) 3 1.4 總體設(shè)計(jì)、計(jì)算. 3 1.4.1吊臂幾何尺寸的確定 3 1.4.2：變幅油缸的長(zhǎng)度 6 1.4.3．起升機(jī)構(gòu)計(jì)算： 8 1.4.4旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計(jì)算： 10 1.4.5滑輪計(jì)算： 12 1.4.6支腿裝置 12 第二章 基本臂設(shè)計(jì)計(jì)算 13 2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算 13 2.1.1計(jì)算參數(shù)： 13 2.1.2.設(shè)計(jì)計(jì)算 15 第三章 整體穩(wěn)定性計(jì)算 20 3.1前言： 20 3.2穩(wěn)定性計(jì)算：（基本臂） 20 3.2.1．計(jì)算工況： 20 3.2.2側(cè)方穩(wěn)定： 20 3.2.3．后方穩(wěn)定性： 22 3.3 全伸臂時(shí)穩(wěn)定性計(jì)算： 23 3.3.1計(jì)算工況： 23 3.3.2側(cè)方穩(wěn)定性： 23 3.3.3后方穩(wěn)定性： 24 第四章 起重特性曲線 25 4.1概述 25 4.2 吊臂強(qiáng)度起重特性曲線 25 4.2.1全縮臂工作時(shí)： 25 4.2.2半伸臂工作時(shí): 25 4.2.3全伸臂工作時(shí)： 26 4.3抗傾覆穩(wěn)定性曲線： 26 4.4起重特性曲線的繪制: 26 第五章 起重機(jī)的PLC設(shè)計(jì) 27 5.1分析運(yùn)行過(guò)程 27 5. 2 I/O端口接線 27 5.3 起重機(jī)PLC自動(dòng)控制梯形圖 27 第六章 起升機(jī)構(gòu)裝配工藝 38 總 結(jié) 39 參考文獻(xiàn) 40 致 謝 41 緒 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與任務(wù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和技能，提高分析和解決問(wèn)題能力的一個(gè)主要環(huán)節(jié),是學(xué)生走向工作崗位之前的工程基本訓(xùn)練，是完成培養(yǎng)合格高級(jí)人才基本訓(xùn)練的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其主要目的在于： 1．培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，并結(jié)合設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和研究的課題進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和基礎(chǔ)理論知識(shí)。 2．培養(yǎng)搜集、閱讀和分析參考資料，運(yùn)用各種標(biāo)準(zhǔn)和工具書(shū)籍，編寫(xiě)技術(shù)文件的能力，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)研究、電算和數(shù)據(jù)處理的能力；培養(yǎng)翻譯外文資料的能力；進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算及制圖等基本能力。 3．掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，理論研究和試驗(yàn)的一般程序和方法。 4．樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想及嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。 5. 樹(shù)立集體合作設(shè)計(jì)的協(xié)作精神。 產(chǎn)品概述 汽車起重機(jī)是在汽車或者汽車專用底盤(pán)上裝置起重設(shè)備，完成裝卸貨物和建筑構(gòu)件裝吊任務(wù)的汽車。它是一種行走式起重機(jī)械，所以也稱為汽車吊車。起重汽車廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸，建筑工程，油田,礦山，碼頭和國(guó)防部門(mén)，特別適用于貨物分散，場(chǎng)地狹窄，貨物起落高度大的施工現(xiàn)場(chǎng)。 汽車起重機(jī)是各種工程建設(shè)廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備，它對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力，降低建設(shè)成本，提高施工效率，保證工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程施工機(jī)械化起著十分重要的作用。 總體結(jié)構(gòu) 汽車起重機(jī)的總體機(jī)構(gòu)由上車部分（吊鉤，起重臂，提升機(jī)構(gòu)，變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)）。下車部分（行走部分.液壓泵及支腿）等構(gòu)成。汽車起重機(jī)使用汽車底盤(pán)，具有行駛速度高.轉(zhuǎn)移方便的特點(diǎn)。操縱部分采用兩個(gè)司機(jī)室，結(jié)構(gòu)分布合理，操作環(huán)境舒適，適用于在較長(zhǎng)距離的工作場(chǎng)地之間移動(dòng)和作業(yè)。 第一章 總體設(shè)計(jì) 1.1 概述： 本設(shè)計(jì)題目的 QY-16 噸汽車起重機(jī)是全液壓全回轉(zhuǎn)箱型伸縮臂式起重機(jī)，上車部分安裝在專用汽車底盤(pán)上，駕駛室為側(cè)置式窄型駕駛室，使起重臂在行駛狀態(tài)下能夠放在駕駛室的旁側(cè)，從而降低了整車的重心。該車具有良好的通過(guò)性能，機(jī)動(dòng)靈活，行駛速度高，可實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到作業(yè)場(chǎng)地后又能快速投入到工作中去。因此，特別適用于流動(dòng)性大，不固定的作業(yè)場(chǎng)所。 該車各工作機(jī)構(gòu)均采用液壓傳動(dòng)和操縱。具有結(jié)構(gòu)緊湊，操縱省力，元件尺寸小。在工作時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，工作平穩(wěn)，安全可靠，適用于各種安裝和裝卸作業(yè)。 下面是對(duì)各主要部分的綜述： 1.1.1起重臂： 該機(jī)起重臂才用箱型三節(jié)式，其中有兩節(jié)是套裝的伸縮臂，這兩節(jié)臂的伸縮均靠裝在一節(jié)臂中的一個(gè)單級(jí)伸縮油缸完成的，起重臂的伸縮是在作業(yè)前完成的，在工作過(guò)程中起重臂不能隨意伸縮。在行駛狀態(tài)時(shí)，起重臂縮回。這種伸縮形式可整體提高起重性能，且搭接處的支反力較小?？紤]受力因素以及重心對(duì)起重性能的影響易采用同步伸縮機(jī)構(gòu)，各節(jié)伸縮臂同時(shí)以相同的行程比率進(jìn)行伸縮。由于同步伸縮的摩擦力是愈來(lái)愈大的，在接近全伸時(shí)摩擦力明顯升高，所以有采用滾動(dòng)摩擦的要求。臂桿采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板焊接成箱型。 1.1.2變幅機(jī)構(gòu)： 變幅機(jī)構(gòu)采用液壓油缸變幅，它具有結(jié)構(gòu)緊湊，自重小，工作平穩(wěn)。易于布置等優(yōu)點(diǎn)。前置式變幅油缸使得變幅推力小，可采用小直徑油缸。臂架懸臂部分短，對(duì)臂架受力有利，可明顯改善吊臂受力狀況，但臂架下方有效空間小，不易于小幅度吊起大體積重物等特點(diǎn)。 1.1.3提升機(jī)構(gòu)： 提升機(jī)構(gòu)采用高速液壓馬達(dá)（變量軸向柱塞馬達(dá)）通過(guò)減速器帶動(dòng)提升卷筒，具有重量輕，體積小，容積效率高，可與驅(qū)動(dòng)油泵互換以及可采用批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)減速器等特點(diǎn)。起升機(jī)構(gòu)采用的減速器為兩級(jí)圓柱齒輪減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，重量輕，功率范圍大等特點(diǎn)。起升卷筒與減速器的連接是將減速器輸出軸加長(zhǎng)，卷筒直接固定在軸上，其聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，扭矩通過(guò)卷筒軸傳至卷筒，對(duì)卷筒受力較為有利。提升機(jī)構(gòu)采用液壓傳動(dòng)的單卷筒單軸式起升機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)緊湊，有利于整個(gè)機(jī)構(gòu)的布置，可提高生產(chǎn)率或進(jìn)行輔助工作，并且維修和調(diào)整均較方便。制動(dòng)器裝在低速軸上，制動(dòng)力矩大，但制動(dòng)平穩(wěn)。 1.1.4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)： 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置采用低速大扭矩馬達(dá)，這樣就省去了減速裝置，使得結(jié)構(gòu)邊的緊湊?；剞D(zhuǎn)支承裝置采用交叉滾柱式內(nèi)嚙合回轉(zhuǎn)支承裝置。這種支承裝置的回轉(zhuǎn)摩擦阻力距小，承載能力大，高度低，可以降低整車重心，從而增大起重機(jī)的穩(wěn)定性能。 支腿機(jī)構(gòu)： 為了增加起重機(jī)穩(wěn)定性和減輕輪胎負(fù)荷，采用 "H" 型支腿，該支腿具有很高的穩(wěn)定性，用于大中型車輛。液壓油控制各支腿水平缸和垂直缸的動(dòng)作，并且采用自動(dòng)調(diào)平裝置，適合于不同路面作業(yè)。 上述各部分結(jié)構(gòu)似的該機(jī)具有了許多優(yōu)點(diǎn)。 1.2 設(shè)計(jì)要求 1.采用專用汽車底盤(pán)。 2.起重作業(yè)部分的傳動(dòng)形式為液壓驅(qū)動(dòng)。 3.吊臂截面為箱型結(jié)構(gòu)，且三節(jié)臂實(shí)現(xiàn)同步伸縮。 4.伸縮機(jī)構(gòu)采用一級(jí)油缸加滑輪組以減輕自重。 5.變幅機(jī)構(gòu)采用單缸前置式。 6.起升機(jī)構(gòu)采用高速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)行星齒輪減速器的傳動(dòng)形式。 7.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用低速大扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)小齒輪。 8. 底架采用 H 型液壓伸縮支腿。 1.3 起重機(jī)的主要性能參數(shù) 1. 最大起重量：額定起重量 16 t(r=3mm) 2. 最大起升高度：全伸臂 22 m. 半伸臂 15.5m. 全縮臂 9.0 m. 3. 支腿跨距： 4.8 m 4. 起重力矩：全伸臂 28 t*m. 全縮臂 48 t*m 5. 速度參數(shù)：吊鉤起升速度 12 m/min(m=6) 6.回轉(zhuǎn)速度： 0-2 r/min 1.4 總體設(shè)計(jì)、計(jì)算. 1.4.1吊臂幾何尺寸的確定 在已知參數(shù) Rmin=3.0 m 時(shí)起升高度為 9.0 m （全縮臂）和 Rmin=5.0 m 起升高度為 22.0 m(全伸臂) 的條件下，通過(guò)幾何作圖確定三鉸點(diǎn)的位置，通過(guò)作圖得出動(dòng)臂的相關(guān)尺寸如下： 1. 基本臂工作時(shí)由圖2-1可計(jì)算得出基本臂長(zhǎng)： l= (1-1) = =9120 毫米 u1 =tg-1(H1+b-h)/(e+Rmin) (1-2) =tg-1(900+1500-2235)/(3000+854) 所以得： u1=650 圖 1-1基本臂工作示意圖 2.半伸臂工作時(shí)： l= (1-3) = =15542 mm u=tg-1( H+b-h)/（e+Rmin） =tg-1 (15500+1500-2235)/(854+4000) 所以得：u=71.80 3.全伸臂工作時(shí)： l= (1-4) = =22056 mm u3=tg-1 (H+b-h)/(e+Rmin) =tg-1 (22000+1500-2235)/(854+5000) 所以得： u=74.6 上圖中各尺寸如下： e1=390mm. e2=240mm e3=420mm e0=390mm e=854mm. b=1500mm H1=9000mm. h=2235mm h-h0=1470mm R=3000mm(全縮臂) 4000(半伸臂) 5000（全伸臂）。 l=1575mm l”=2120mm l1=9120mm u1=65 l2=15542mm u2=71.80 l3=22056mm u3=74.6 4. 起重臂機(jī)構(gòu)尺寸的確定：見(jiàn)圖2-2。 圖 1-2起重臂機(jī)構(gòu)尺寸 ∵ 基本臂工作長(zhǎng)度l (1-5) ∴基本臂結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 在圖2-3中： ∵ (1-6) ∴伸縮臂的伸縮長(zhǎng)度為 =( =(22056-8520-600)/2 =6468mm 第二節(jié)臂外伸長(zhǎng)度為 (1-7) =+=6468+200=6668mm 第三節(jié)臂外伸長(zhǎng)度為 =+=6468+400=6868mm 第二節(jié)臂搭接長(zhǎng)度為=1558mm 第三節(jié)臂搭接長(zhǎng)度為=1358mm 第二節(jié)臂結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 =1558+6668 =8226mm 第三節(jié)臂結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 =1358+6868 =8226mm 一二節(jié)臂間的結(jié)構(gòu)空距 =9120-8226-400 =494mm 二三節(jié)臂間的結(jié)構(gòu)空距 =8226+400+8226 =400mm 圖 1-3起重臂機(jī)構(gòu)尺寸 1.4.2：變幅油缸的長(zhǎng)度 要求；動(dòng)臂擺角 0—74.6。 由整機(jī)和工廠的工藝要求以及變幅油缸的工作壓力決定三鉸點(diǎn)最佳位置如下圖所示： 圖 1-4三鉸點(diǎn)最佳位置 a3=ctg-1 h0/l’ =ctg-1 765/1575 =64.09 a2=tg-1 (e3-e0)/lo =tg-1( 420-390)/4350 =0.395 a1=90-a2-a3 =90 變幅油缸的長(zhǎng)度l5= 其中 a== 由圖知： d= = =4350.10 mm 所以： l= (1-8) =2870.76 mm. 取整得 l=2870mm 即油缸縮回時(shí)長(zhǎng)度。 由l5值重新確定角度a1. a=cos-1( a =cos-1(1750.957 =25.477 油缸全伸時(shí)的長(zhǎng)度l5’為 l5’= =4965.35 mm 取整后得l=4970 mm 重新確定吊臂工作時(shí)的最大仰角： u =74.777 吊臂擺角 u=0 變幅油缸行程 L=l=4970-2870=2100 mm 變幅油缸的伸縮比 c=l=4970/2870=1.732 油缸類型的選取： 由受力分析可知，當(dāng)基本臂起吊最大額定起重量時(shí)，變幅油缸的工作壓力值最大。此時(shí)，Q吊具自重為G.起重臂自重為G=33.81KN。 變幅油缸的工作壓力為： T=(R =(3000+854)[1.2(156.8+3.92)+1/3 *33.81]/2120 =371.1 KN 查《機(jī)械手冊(cè)》，應(yīng)選取推力為407.15KN缸徑為180mm的標(biāo)準(zhǔn)工程液壓缸作為變幅油缸。 1.4.3．起升機(jī)構(gòu)計(jì)算： 起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)械的主要機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)重物的升降運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用液壓傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，由高速油馬達(dá)傳動(dòng)通過(guò)減速器帶動(dòng)起升卷筒減速器選用二級(jí)圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)減速器，起傳動(dòng)比i=40。 1.鋼絲繩直徑的確定： 選取單聯(lián)卷筒滑輪組倍率m=3~6,取m=6,x=1(多層卷繞)，，。 由已知條件得： 而(拉力) 鋼絲繩直徑,因工作級(jí)別為Ms，選取c=0.100()。所以d=16.95mm.，取d=17.5mm,(點(diǎn)接觸鋼絲繩6*37股)。 2. 根據(jù)起重量選取起重量為16tf的單鉤，其主要尺寸為：D=150mm,S=120mm,。（查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）該吊鉤截面為梯形，材料為20鋼。 3.確定卷筒尺寸: . 卷筒長(zhǎng)度,多層卷繞取n=4, 所以L=1.1*6*22000*17.5/[3.14*4*(300+4*17.5)]=546.8mm.,取L=550mm.卷筒壁厚： 強(qiáng)度校核:對(duì)于HT300的鑄鐵材料,抗壓強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度極限. 。 因是多層卷繞，鋼絲繩卷繞箍緊對(duì)卷筒產(chǎn)生的壓應(yīng)力，強(qiáng)度合格。 鋼絲繩卷繞產(chǎn)生的彎曲正應(yīng)力，其中 M=1/4*SL=1/4*28740*550=3951750 所以， 合成應(yīng)力： 所以： 4.各層卷繞直徑的確定： 第一層 第二層 第三層 第四層 5.起升油馬達(dá)的選擇： 選取二級(jí)臥式減速器傳動(dòng)比i=40,減速箱為ZQH型標(biāo)準(zhǔn)減速箱。 起升速度V=12m/min=0.2m/s 。 (1),滿載起升時(shí)需要油馬達(dá)輸出的力矩 =1.2（156.8+3.92）[300+（2*4-1）*17.5]/（2*6*40*0.9） =188.6N*m (2).油馬達(dá)工作壓力 選取MCY14-1B型油馬達(dá)，q馬=63ml/r （3）.根據(jù)起升速度確定油馬達(dá)軸轉(zhuǎn)速 （4）.油馬達(dá)進(jìn)出口流量 (5).各卷繞層起升速度的確定： 第一層 同理，第二層 ，第三層 ，第四層 起升速度： 1.4.4旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)計(jì)算： 此次設(shè)計(jì)的16t全液壓起重機(jī)采用的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置為低速大扭矩馬達(dá)來(lái)代替高速馬達(dá)配減速裝置的機(jī)構(gòu)。雖然低速大扭矩馬達(dá)本身重量和尺寸都較大，但省去了多級(jí)的減速裝置。低速大扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)旋轉(zhuǎn)支承裝置實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，采用低速大扭矩馬達(dá)使得結(jié)構(gòu)顯得緊湊，工作平穩(wěn)，并可實(shí)現(xiàn)多周旋轉(zhuǎn)，但低速大扭矩馬達(dá)成本高。 回轉(zhuǎn)支承裝置采用交叉滾柱式內(nèi)嚙合回轉(zhuǎn)支承裝置。這種支承裝置的回轉(zhuǎn)摩擦阻力距小，承載能力大，高度低，可以降低整車重心，從而增大起重機(jī)的穩(wěn)定性能。交叉滾柱式旋轉(zhuǎn)支承裝置滾動(dòng)軸承的一列滾子中，軸線交叉布置，分別承受向上與向下的軸向力，故受力滾柱為總滾柱數(shù)的一半，但由于滾柱與滾道間的擠壓接觸面積大，故承載能力并不降低。 布置形式是將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)放在起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分上，大齒輪固定在起重機(jī)非旋轉(zhuǎn)部分上，不運(yùn)動(dòng)，與其嚙合的小齒輪既自轉(zhuǎn)也圍繞大齒輪公轉(zhuǎn)。其目的是讓在行駛過(guò)程中回轉(zhuǎn)平臺(tái)不會(huì)左右擺動(dòng)，從而增加整車的穩(wěn)定性。 1.旋轉(zhuǎn)支承裝置的選擇： 交叉滾柱式選擇支承裝置：.（查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)）。 2.作用在支承裝置上的等效彎矩為： 其中G=33.81KN,C=600mm,G=53%*23*9.8=119.462KN. M=(156.8+3.92)*3000+33.81*(4350*cos65-854)-119.42*600=443765KN*mm V= 因?yàn)? 所以 其中， 圖1-5受力分析 (摩擦阻力矩) (1-9) R=3000mm,L=4560mm; 所以 傾斜阻力矩 其中 所以： 3.液壓馬達(dá)的計(jì)算： (1).油馬達(dá)需要輸出的最大力矩： （2）.油馬達(dá)的工作壓力： （3）.油馬達(dá)的轉(zhuǎn)速: 選取IJMD-125型徑向柱塞馬達(dá)，q馬=6140ml/r, n馬=10r/min, P馬=16Mpa。 1.4.5滑輪計(jì)算： 1.4.6支腿裝置 為了增加起重機(jī)穩(wěn)定性和減輕輪胎負(fù)荷，采用“H”型支腿，該支腿具有對(duì)地面適應(yīng)行好，易于調(diào)平并有很高的穩(wěn)定性，用于大中型車輛。液壓油控制各支腿水平缸和垂直缸的動(dòng)作。該支腿采用自動(dòng)調(diào)平裝置，保證了起重機(jī)在不平場(chǎng)地工作時(shí)能夠自動(dòng)保持水平狀態(tài)，從而提高了起重機(jī)的穩(wěn)定性，這對(duì)提高起重量和增加吊臂長(zhǎng)度有利。該機(jī)構(gòu)是將支腿油缸接地和底架傾斜聯(lián)系起來(lái)而達(dá)到底架調(diào)平的，這不但防止了用三個(gè)支腿油缸來(lái)支承底架的危險(xiǎn)，而且能夠在支腿油缸伸出最小行程的情況下來(lái)使底架保持水平。此外，當(dāng)?shù)准芩浇拥貢r(shí)，本裝置亦可將其指示出來(lái)，所以比起其他調(diào)平方法極大的提高了安全性。  第二章 基本臂設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算 箱形伸縮式吊臂應(yīng)按最小幅度吊起最大起重量的工況進(jìn)行計(jì)算。而最大幅度吊起最小起重量是由整機(jī)穩(wěn)定性決定的。 2.1.1計(jì)算參數(shù)： 見(jiàn)圖3-1 基本參數(shù)有：e e 吊具重3.92KN. 吊臂重33.81KN. 起升滑輪組倍率6. 起升滑輪組效率0.952 吊臂材料取40Mn，其屈服極限, 彈性模量E= 吊臂傾角u=. 圖 2-1基本參數(shù) 取截面特性： 圖2-2（基本臂） A=2(360*5+540*5)=9000 (2-1) (2-2) =1.449*10 二節(jié)臂 圖2-3（二節(jié)臂） =1.176*10 三節(jié)臂 =0.93*10 圖2-4 （三節(jié)臂） 2.1.2.設(shè)計(jì)計(jì)算 1.基本臂工況一：額定起重量工作幅度為基本臂工作時(shí)，臂架傾角制動(dòng)，工作最大風(fēng)壓，，風(fēng)向垂直于變幅平面。 （1）.計(jì)算簡(jiǎn)圖及計(jì)算載荷 圖2-5受力分析 （2）.吊臂在變幅平面承受的載荷 1. 垂直載荷Q 取 Q =1.2(156.8+3.92)+1/3*1*33.81 =204.134KN 2.起升繩拉力S =1.2(156.8+3.92)/6*0.952=33.76KN 3.軸向力P =33.76*1+204.134* =218.768KN 4.橫向力 =204.134*cos650 =86.271KN 5.由垂直力Q和起升繩拉力?S對(duì)吊臂軸線偏心引起的力矩 =1.2(156.8+3.92)*390sin65-33.76*240*cos0 =60.067KN*m (3).吊臂在旋轉(zhuǎn)平面承受的載荷： 1．作用于臂端的側(cè)向力=,在此處影響很小，可以忽略不計(jì)，因此， = =（ =(156.8+3.92)tg3 =8.423KN 2.臂端力矩 =8.423*390 =3.28497KN*m 3.載荷Q在吊臂方向分力R R=Qsinu =204.134sin65 =185.008KN 4.變方向軸向力 = =33.76KN (4).臨界力計(jì)算； 1.變幅平面 因?yàn)椋?4350/9120 =0.477 可得 = =5.23* = =1.0487 2.旋轉(zhuǎn)平面： 在式中通過(guò)下圖計(jì)算： AD= = (5). 強(qiáng)度校核 1．應(yīng)力計(jì)算： a.變幅平面內(nèi)力圖. b.旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)力圖。 c.正應(yīng)力計(jì)算及校核. A1-A1 A2-A2 My 50.952*10 471.57967*10 Wy 1.449*10 1.449*10 Mz 72.85895*10 40.17771*10 Wz 1.16*10 1.16*10 Ky 1.0487 1.0487 Kz 1.1997 1.1997 A 9000 9000 -24.1 -24.1 ±36.9 ±341.3 +75.35 -75.35 +75.35 -75.35 +41.55 -41.35 +41.35 -41.35 +88.15 -62.55 +14.35 -136.35 +358.75 +275.65 -323.85 -406.95 強(qiáng)度合格。 （6）.剛度校核： 1.計(jì)算載荷： =(156.8+3.92)+1/3*33.81=171.99KN 變幅平面水平力T=Qcosu=171.99*cos65=72.686KN 旋轉(zhuǎn)平面水平力T=8.423KN 2.剛度校核: a.變幅平面: ,其中 所以 [f]=L’/50=6945/50=138.9mm> b.旋轉(zhuǎn)平面： <[f] 所以在兩個(gè)方向的剛度均滿足要求。  第三章 整體穩(wěn)定性計(jì)算 3.1前言： 起重機(jī)的穩(wěn)定性表示起重機(jī)在各種情況下抵抗傾翻保持穩(wěn)定的能力。當(dāng)起重機(jī)承受的升力（包括自身的重力）對(duì)支承平面的傾覆軸線產(chǎn)生的傾覆力矩大雨穩(wěn)定力矩時(shí)，起重機(jī)就繞傾覆軸線傾翻。統(tǒng)計(jì)資料表明，在臂架式運(yùn)行起重機(jī)的重大事故中，喪失穩(wěn)定的傾翻事故約占60%。起重機(jī)傾翻必然導(dǎo)致機(jī)器和貨物破損，人身傷亡，后果極其嚴(yán)重。因此，在設(shè)計(jì)起重機(jī)時(shí)，必須保證起重機(jī)有足夠的抗傾覆穩(wěn)定性。 3.2穩(wěn)定性計(jì)算：（基本臂） 3.2.1．計(jì)算工況： . 根據(jù)GB-3811-83規(guī)定，按起重機(jī)的特征分，汽車起重機(jī)屬動(dòng)性很大的起重機(jī)（工組）。驗(yàn)算工況是在最小幅度最大起重量，支腿全伸時(shí)的側(cè)方和后方穩(wěn)定性，根據(jù) 3.2.2側(cè)方穩(wěn)定： 圖3-1側(cè)方穩(wěn)定性分析 其中，a=4800mm, b=854mm,c=600mm,G=33.81KN. 故 =702508.86KN*mm 1.無(wú)風(fēng)靜載工況： (3-1) (3-2) 所以穩(wěn)定性合格。 2.有風(fēng)動(dòng)載工況： 載荷系數(shù) 因吊重鋼絲繩相對(duì)于鉛垂線的偏擺角所引起的重物水平分力為： 起重臂水平慣性力為： 與傾覆同向的風(fēng)力為： 所以： =1.15*156.8（3000-4800/2）+（8.423+0.291）*9000+4.275*（9000-9120*/2） =207425.436KN*mm 因?yàn)椋? 所以穩(wěn)定性合格。 1.突然卸載或吊具脫落工況： 此時(shí)載荷系數(shù)為 傾覆力矩為： =-18816KN*mm<0 所以穩(wěn)定性合格。 終上所述，均大于0，側(cè)方穩(wěn)定性合格。 3.2.3．后方穩(wěn)定性： 基本臂工作起吊最大額定起重量時(shí)，其受力簡(jiǎn)圖如下， 傾覆軸線為后支腿中心連線。 基本參數(shù)：b=854mm, c=600mm, d=1770mm, 。 圖4-2后方穩(wěn)定性分析 其中 G根=12.09KN 所以 =539206.56KN*mm 1.無(wú)風(fēng)傾載工況： 所以 故 穩(wěn)定性合格。 2.有風(fēng)動(dòng)載工況： =321027.036KN*mm 故 穩(wěn)定性合格。 3.突然卸載或吊具脫落工況： =-38572.8KN*mm<0 所以 穩(wěn)定性合格。 綜上所述：后方穩(wěn)定性驗(yàn)算合格。 3.3 全伸臂時(shí)穩(wěn)定性計(jì)算： 3.3.1計(jì)算工況： 根據(jù)GB3811-83規(guī)定，可知驗(yàn)算工況是指 最大起重量，支腿全伸時(shí)的側(cè)方和后方穩(wěn)定性。依據(jù) ，在此僅驗(yàn)算靜載無(wú)風(fēng)工況。 3.3.2側(cè)方穩(wěn)定性： 圖如下： 圖4-3側(cè)方穩(wěn)定性分析 其中 所以 =670367.08KN*mm 其中 所以 故 側(cè)方穩(wěn)定性驗(yàn)算通過(guò)。 3.3.3后方穩(wěn)定性： 見(jiàn)圖4-2 =225.4*（600+1770）+14.02*（854+1770）-19.79*（5000-1770） =507064.78KN*mm 所以 后方穩(wěn)定性合格。  第四章 起重特性曲線 4.1概述 起重機(jī)的起重特性是由機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)和整體穩(wěn)定性三個(gè)因素綜合決定的。起重機(jī)的起重特性曲線是由吊臂強(qiáng)度起重特性曲線，抗傾覆穩(wěn)定起重特性曲線和設(shè)計(jì)時(shí)所給定的M值所決定的。根據(jù)計(jì)算公式可繪制出相應(yīng)的曲線，曲線與坐標(biāo)橫軸包圍的面積表示起重機(jī)安全工作的范圍。 4.2 吊臂強(qiáng)度起重特性曲線 4.2.1全縮臂工作時(shí)： 變幅油缸支承處吊臂的彎矩為： 當(dāng)R=3000mm,,，,時(shí)，可上式求出彎矩 從而可以得到幅度R與起重量Q的關(guān)系式 即： 起重量 4.2.2半伸臂工作時(shí): 變幅油缸支承處吊臂的彎矩為: 當(dāng)R=4000m， 時(shí),可按上式求出彎矩 從而可以得到幅度R與起重量: 即 起重量 4.2.3全伸臂工作時(shí)： 變幅油缸支承處吊臂的彎矩為: 當(dāng) R=5000mm, 時(shí),可按上式求出彎矩 從而可以得到幅度R與起重量: 即 起重量 4.3抗傾覆穩(wěn)定性曲線： 由式： 可推出 其中. 4.4起重特性曲線的繪制: 將已知數(shù)據(jù)帶入4.2和4.3中的與R的關(guān)系式中即可得到起重機(jī)穩(wěn)定性和吊臂強(qiáng)度決定的起重特性曲線和起重特性表. 輸出結(jié)果及其曲線繪制如下 曲線如下： 第五章 起重機(jī)的PLC設(shè)計(jì) 又由于使用現(xiàn)場(chǎng)的條件不同，要求控制設(shè)備有隨機(jī)手動(dòng)控制功能，以保證運(yùn)行是的安全。采用PLC控制作為起重機(jī)質(zhì)量檢測(cè)的控制設(shè)備，可以很好地解決實(shí)際的要求和問(wèn)題，我們采用西門(mén)子S7-200系列的PLC。 5.1分析運(yùn)行過(guò)程 為了保證程序運(yùn)行的可靠，程序中設(shè)置了前進(jìn)與后退、左行與右行、上升與下降的互鎖觸點(diǎn)。 進(jìn)退機(jī)構(gòu)的運(yùn)行過(guò)程，運(yùn)行時(shí)分手動(dòng)操作和自動(dòng)操作。 5. 2 I/O端口接線 I/O端口接線圖 5.3 起重機(jī)PLC自動(dòng)控制梯形圖 傳統(tǒng)的電器圖，一般包括電器原理圖、電器布置圖及電器安裝圖。在PLC控制系統(tǒng)中，這一部分圖可以統(tǒng)稱為“硬件圖”。它在傳統(tǒng)電器圖的基礎(chǔ)上增加了PLC部分，因此在電器原理固中應(yīng)增加PLC的I/O連接圖。 在PLC控制系統(tǒng)的電器圖中包括程序圖(梯形圖)，可以稱它為"軟件圖"。向用戶提供“軟件圖”，可便于用戶生產(chǎn)發(fā)展或工藝改進(jìn)時(shí)修改程序，并有利于用戶在維修時(shí)分折和排除故障。 實(shí)現(xiàn)上述要求可通過(guò)設(shè)計(jì)PLC梯形圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，程序由圖形方式表達(dá)，指令由不同的圖形符號(hào)組成，易于理解和記憶。在編制程序過(guò)程中，人們習(xí)慣于用文字或動(dòng)作流程圖表達(dá)系統(tǒng)的控制過(guò)程，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)PLC的控制程序(梯形圖)，這樣編寫(xiě)的程序有很多不嚴(yán)密之處，在調(diào)試中會(huì)出現(xiàn)意想不到的錯(cuò)誤。或用PLC中的繼電器符號(hào)通過(guò)狀態(tài)表法和邏輯表達(dá)式設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的PLC程序，雖所編程序嚴(yán)密，對(duì)于簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)尚可對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，往往卻需要大量中間過(guò)程，程序設(shè)計(jì)過(guò)程較為復(fù)雜，又極為費(fèi)時(shí)。編程指令：指令是PLC被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號(hào)。從本質(zhì)上講，指令只是一些二進(jìn)制代碼，這點(diǎn)PLC與普通的計(jì)算機(jī)是完全相同的。同時(shí)PLC也有編譯系統(tǒng)，它可以把一些文字符號(hào)或圖形符號(hào)編譯成機(jī)器碼，所以用戶看到的PLC指令一般不是機(jī)器碼而是文字代碼，或圖形符號(hào)。 梯形圖：  Network 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題 LD I0.0 AN T37 TON T37, 50 Network 2 LD T37 LDN SM0.1 O C50 CTU C47, 6 Network 3 LD C47 A T37 LDN SM0.1 O C50 CTU C48, 9 Network 4 LD C48 A T37 LDN SM0.1 O C50 CTU C49, 6 Network 5 LD C49 AN T37 LDN SM0.1 O C50 CTU C50, 9 Network 6 LD I0.0 AN C47 AN C59 AN I0.1 LD I0.1 AN I0.0 OLD = Q0.0 Network 7 LD C49 AN C47 AN C59 AN I0.2 LD I0.2 AN I0.0 OLD = Q0.1 Network 8 LD I0.0 A C52 TON T40, 10 Network 9 LD T40 AN T41 TON T41, 10 Network 10 LD T41 LDN SM0.1 O C54 CTU C51, 14 Network 11 LD T41 A C51 LDN SM0.1 O C54 CTU C52, 23 Network 12 LD T41 A C52 LDN SM0.1 O C54 CTU C53, 14 Network 13 LD T41 A C53 LDN SM0.1 O C54 CTU C54, 23 Network 14 LD T41 AN C51 AN C59 AN I0.3 LD I0.3 AN I0.0 OLD = Q0.2 Network 15 LD C52 AN C53 AN C59 AN I0.4 LD I0.4 AN I0.0 OLD = Q0.3 Network 16 LD I0.0 AN T48 TON T48, 50 Network 17 LD T48 LDN SM0.1 O C58 CTU C55, 2 Network 18 LD T48 A C56 LDN SM0.1 ON C58 CTU C56, 3 Network 19 LD T48 A C56 LDN SM0.1 O C58 CTU C57, 2 Network 20 LDN T48 A C57 LDN SM0.1 O C58 CTU C58, 3 Network 21 LDN T48 AN C55 AN C59 AN I0.5 LD I0.5 AN I0.0 OLD = Q0.4 Network 22 LD C56 AN C57 AN C59 AN I0.6 LD I0.6 AN I0.0 OLD = Q0.5 Network 23 LD C37 LD SM0.1 CTU C59, 12 Network 24 LD C59 A I0.0 = Q0.6 第六章 起升機(jī)構(gòu)裝配工藝 汽車起重機(jī)屬于小批量生產(chǎn)，起升機(jī)構(gòu)裝配精度要求不太高，一般采用自由公差，故采用自由公差，故采用調(diào)整裝配法進(jìn)行裝配，通過(guò)調(diào)整墊片來(lái)保證裝配精度。 起升機(jī)構(gòu)裝配流程圖如上：  總結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，題目的要求是全液壓伸縮臂式起重機(jī)，其中起重臂的伸縮和幅度改變都要用到液壓油缸，以及調(diào)整起重機(jī)穩(wěn)定性的平衡之腿都靠液壓驅(qū)動(dòng)。其中駕駛室操控起重臂的旋轉(zhuǎn)，它是利用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的。進(jìn)一步又進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，再通過(guò)有關(guān)參考書(shū)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)計(jì)算。然后又繪制了平面圖，其中主要是起重臂的裝配圖，以及吊鉤的零件圖，還有起升機(jī)構(gòu)。通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算與CAD繪圖，我溫習(xí)了有關(guān)力學(xué)、工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)等多方面的知識(shí)，掌握和鞏固了繪圖的基本技能。畢業(yè)設(shè)計(jì)教會(huì)了我如何思考如何動(dòng)手，我想其中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴都會(huì)讓我在走向工作崗位之后，令我收益匪淺。 本次設(shè)計(jì)主要側(cè)重于起重機(jī)的上車設(shè)計(jì)，動(dòng)臂采用同步伸縮機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用低速大扭矩馬達(dá)代替了減速裝置使得機(jī)構(gòu)變得緊湊等都是這次設(shè)計(jì)中好的方面。當(dāng)然在設(shè)計(jì)中也存在著一些不足之處，如起升機(jī)構(gòu)減速器輸出齒輪與卷筒安裝在同一根軸上，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，并減小了其外形尺寸，但輸出軸安裝調(diào)整困難，這是由于在設(shè)計(jì)中缺乏經(jīng)驗(yàn)和考慮不周造成的，若將減速器的圓柱齒輪改為行星齒輪就可以避免這個(gè)問(wèn)題。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 張進(jìn)之.熱連軋厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與發(fā)展[J].世界鋼鐵， 2004，4（1）：1~5 [2] 何波.冷軋機(jī)厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)分析及其發(fā)展趨勢(shì)[J].鞍鋼技術(shù)，2004，5（2）：1~10 [3] 胡壽松.自動(dòng)控制原理，第四版[M].北京：科學(xué)出版社.2001年1月。1~204 [4] 居興華,趙厚信,楊曉臻.寶鋼 2050 熱軋板帶厚度控制系統(tǒng)的研究[J].鋼鐵 2000.1，35(1):60-63. 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