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畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
題 目
全路面起重機(jī)
一、設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容
(1)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
(2)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
(3)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
(4)變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
(5)臂架伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
(6)支腿伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
二、設(shè) 計(jì) 要 求
此設(shè)計(jì)的技術(shù)性能要求是動(dòng)作平穩(wěn),調(diào)速范圍大,低速穩(wěn)定性好,安全可靠,操縱簡便,體積小,重量輕,適合各種路面行走.
三、設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的文件和圖表
（一）計(jì)算說明部分
(1)起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算
(2)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算
(3)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的計(jì)算
(4)變幅機(jī)構(gòu)的計(jì)算
(5)臂架和支腿伸縮機(jī)構(gòu)的計(jì)算
（二）圖紙部分
裝配圖一張，支腿圖一張,臂架伸縮圖一張,吊鉤和吊鉤組圖各一張,液壓圖一張，滑輪圖一張，減速器圖一張。
四、設(shè)計(jì)進(jìn)度分配及最后完成日期
第5周---第6周 查資料，確定方案
第６周---第8周 起重機(jī)各個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
第8周---第11周 裝配圖及零件圖的繪制
第11周---第12周 寫說明書及檢查錯(cuò)誤
五、主要參考資料
[1]王質(zhì)文.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)：北京：鐵道部出版社.1998
[2]徐灝文.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1992
[3]嚴(yán)大考.起重機(jī)械：鄭州：鄭州大學(xué)出版社.2003
[4]北京起重機(jī)械研究所主編.北京：起重機(jī)械文摘
[5]天津工程研究所主編.天津：工程機(jī)械文摘
六、備 注
指 導(dǎo) 教 師
張榮沂
教研室主任
李偉
教研室地址
舊主樓502
通訊聯(lián)系方式
88028779
固定指導(dǎo)時(shí)間
周一下午
固定指導(dǎo)地點(diǎn)
舊主樓5樓
黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘 要
通過上網(wǎng)瀏覽起重機(jī)械方面的資料，以及在老師的指導(dǎo)下對(duì)哈爾濱起重機(jī)械廠生產(chǎn)的各種起重機(jī)的觀察和了解，對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有的全路面起重機(jī)技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀有了深刻的了解和認(rèn)識(shí)。這次設(shè)計(jì)正是在原有全路面起重機(jī)技術(shù)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，科學(xué)分析起重機(jī)械行業(yè)的發(fā)展方向，進(jìn)一步完善了全路面起重機(jī)，從而滿足國家對(duì)采用新技術(shù)和新材料的要求。為了充分發(fā)揮起重機(jī)的作用，擴(kuò)大其使用范圍，這次設(shè)計(jì)的起重機(jī)全都采用液壓傳動(dòng)方式。起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)都有各自的液壓馬達(dá)或液壓缸，吊臂采用箱形伸縮臂式結(jié)構(gòu)，為了增大起重機(jī)在起重作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性和不傾翻，在起重機(jī)上安裝了支腿。
由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的欠缺和知識(shí)的局限性,該起重機(jī)的實(shí)際工作性能及可靠性還有待于實(shí)際的檢驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:全路面；起重機(jī)；起升機(jī)構(gòu)；液壓；實(shí)踐；發(fā)展趨勢(shì)
ABSTRACT
Through browsing the articals about hoisting machinery on the internet, as well as the observation to Harbin machinery factory’s all kinds of hoist crane produced by under teacher's instruction, I have the profound understanding to the domestic and foreign entire road surface hoist crane technology existing and present situation. This design is based on original entire road surface hoist crane technology and characteristics. And the hoisting machinery profession development direction is analyzed scientificly, the entire road surface hoist crane is consummated further. Thus satisfy the request to use new technical and the new material. In order to display the function fully, exaggerate its using scope, I select the hydraulic transmission method. Lifts organization, the amplitude organization, the rotation organization and walks all to have respective motor or the hydraulic cylinder. The arm uses the box shape expansion and contraction structure. In order to increase the stability of the hoist crane when lifts heavy objects and not to pour out, leg are installed on the hoist crane.
Because short of experience and the knowledge, this practical work properties and the reliability are still waiting for the pratical examination.
Key words: Entire Road Surface; Hoist Crane; the Lift Organization; Hydraulic Pressure; Practice; Development Trend
II
黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
第1章 緒 論
1.1 起重機(jī)的工作特點(diǎn)及其在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用
起重機(jī)械是用來對(duì)物料進(jìn)行起重，運(yùn)輸，裝卸和安裝作業(yè)的機(jī)械。它可以完成靠人力無法完成的物料搬運(yùn)工作，減輕人們的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在工廠，礦上，車站，港口，建筑工地，倉庫，水電站等多個(gè)領(lǐng)域和部門中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化，專業(yè)化生產(chǎn)的要求，5各種專門用途的起重機(jī)相續(xù)產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水線作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，它的發(fā)展對(duì)國民經(jīng)濟(jì)起著積極的促進(jìn)作用。
起重機(jī)械是一種循環(huán)的，間歇?jiǎng)幼鞯?，短程搬運(yùn)物料的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)一般包括上料，運(yùn)送，卸料及回到原位的過程，即取物裝置從取物地點(diǎn)由起升機(jī)構(gòu)把物料提起，由運(yùn)行，回轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把物料移位，然后物料在指定地點(diǎn)下放，接著進(jìn)行相反動(dòng)作，使取物裝置回到原位，以便進(jìn)行下一次的工作循環(huán)。在兩個(gè) 工作循環(huán)之間一般有短暫的停歇。起重機(jī)工作時(shí)，各機(jī)構(gòu)經(jīng)常處于起動(dòng)，制動(dòng)以及正向，反向等相互交替的運(yùn)行狀態(tài)之中。
在高層建筑，冶金，化工及電站的建設(shè)施工中，需要吊裝和搬運(yùn)的工程量日益增多，其中不少組合件的吊裝和搬運(yùn)量達(dá)幾噸。因此，必須選用一些大型起重機(jī)進(jìn)行諸如鍋爐及廠房設(shè)備的吊裝工作。通常采用的大型起重機(jī)有龍門起重機(jī)，門座式起重機(jī)，塔式起重機(jī)，鋁帶起重機(jī)，輪式起重機(jī)以及廠房內(nèi)的橋式起重機(jī)等。
在道路，橋梁和水利電力等將社施工中，起重機(jī)的使用范圍更是極為廣泛。無論是裝卸設(shè)備材料，吊裝廠房構(gòu)件，安裝電站設(shè)備，吊運(yùn)澆注混泥土，模板，開挖廢渣及其他建筑材料等，均須使用起重機(jī)。尤其是水電工程，不但工程規(guī)模浩大，而且地理?xiàng)l件特殊，施工季節(jié)性強(qiáng)，工程本生很復(fù)雜，需要吊裝搬運(yùn)的設(shè)備，建筑材料量大品種多，所需要的起重機(jī)數(shù)量和種類就更多。除了上面介紹的起重機(jī)外，在水電工程中還采用其他一些大型的起重機(jī)，供檢修機(jī)組，起閉閘門及起吊攔污柵之用。這些用途的起重機(jī)有：大型橋式起重機(jī)，龍門起重機(jī)，固定卷揚(yáng)起重機(jī)以及弧型閘門起重機(jī)等。這些專門用途的起重機(jī)噸位大，如用于起吊閘門的龍門起重機(jī)和固定卷揚(yáng)起重機(jī)的起重量，我過均已起重機(jī)及大壩上的 門式起重機(jī)等雖然屬于電站的 固定設(shè)備，然而在電站施工階段，卻用來安裝機(jī)組及閘門，起到了工程起重機(jī)的作用。
1.2 全路面起重機(jī)的特點(diǎn)
全路面起重機(jī)之所以在20世紀(jì)80年代，90年代風(fēng)靡歐洲市場，并保持至今，是由于高技術(shù)，高性能，多用途等諸多優(yōu)勢(shì)決定的。全路面起重機(jī)綜合了汽車起重機(jī)快速轉(zhuǎn)移和越野輪胎式起重機(jī)能躍野和負(fù)載行使等主要特點(diǎn)，這種合而為一的產(chǎn)品與普通類型的汽車起重機(jī)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：更加優(yōu)越的起重性能，躍野性能，能夠適應(yīng)不同工作環(huán)境的要求；結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，外型尺寸小，具有良好的行駛性能；底盤懸掛方式為由氣懸掛，減震效果明顯，能根據(jù)地面高低不平，自動(dòng)調(diào)平車架，使爬坡能力更強(qiáng)；全輪轉(zhuǎn)向，全架驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎半徑小，可蟹形行走，使用范圍更廣泛；并可根據(jù)需要升高或降低車駕高度，以提高行駛性能和通過能力；支腿跨距大，作業(yè)穩(wěn)定性好；可以不受前方區(qū)域的限制，360度全方位作業(yè)等。
第2章 起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和工作級(jí)別
2.1 主要技術(shù)參數(shù)
起重量Q：8t 起升高度H：15m 自重G: 10t
機(jī)構(gòu)的工作速度：貨物升降速度（起升速度）1 m／s
運(yùn)行速度： 2.5m／s
回轉(zhuǎn)速度： 1.2r／min
變幅速度： 0.2m／s
幅度：R 3.5m
重力矩：M=QR=56t·m
爬坡度：20°
最小轉(zhuǎn)彎半徑：10.5m
2.2 工作級(jí)別
2.2.1 初選起重機(jī)的工作級(jí)別
初選起重機(jī)的利用等級(jí)為U5，載荷狀態(tài)Q2，按起重機(jī)的利用等級(jí)和載荷狀態(tài)確定起重機(jī)的工作級(jí)別為A5。
2.2.2 初選起重機(jī)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別
一臺(tái)起重機(jī)各級(jí)構(gòu)的工作級(jí)別一般各不相同，而整機(jī)和金屬結(jié)構(gòu)部分的工作級(jí)別由其主要機(jī)構(gòu)（一般是主起升機(jī)構(gòu)）工作級(jí)別確定。在此初選主起升機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別為M4。
第３章 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 起升機(jī)構(gòu)的組成
在起重機(jī)中，用以提升或下降貨物的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu)，一般用卷揚(yáng)式（又稱卷揚(yáng)機(jī)）。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)中最重要，最基本的機(jī)構(gòu)。
起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)裝置，鋼絲繩卷繞系統(tǒng)，取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括原動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器，制動(dòng)器，件速器，卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩，卷筒和滑輪組。取物裝置有釣鉤，吊環(huán)，抓斗，電磁吸盤等多種形式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器，起升高度限位器等。
起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)三種。
3.1.1 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)
其動(dòng)力由內(nèi)燃機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)裝置集中傳給包括起升機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個(gè)工作機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源，激動(dòng)靈活，適用于流動(dòng)作業(yè)的流動(dòng)式起重機(jī)。為保證各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，整機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜笨重。由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn)，不能帶載起動(dòng)，須依靠傳動(dòng)環(huán)節(jié)的離合器實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和換向，因此調(diào)速困難，操作麻煩，目前只在少數(shù)輪式起重機(jī)和鋁帶起重機(jī)中使用。
3.1.2 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是是起升機(jī)構(gòu)的主要驅(qū)動(dòng)方式。直流電動(dòng)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(shí)現(xiàn)直流傳動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)直接從電網(wǎng)取得電源，電動(dòng)機(jī)過載能力強(qiáng)，可以帶載起動(dòng)，以便調(diào)速，操縱簡單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。由于起重機(jī)用的電動(dòng)機(jī)需要頻繁的起動(dòng)和制動(dòng)，故與一般長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)要求有所不同，在起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)上一直采用JZR（線繞式）和JZ（鼠籠式）三相交流電動(dòng)機(jī)。與一般電動(dòng)機(jī)相比，它的轉(zhuǎn)子細(xì)而長（慣性小，允許短時(shí)過載能力強(qiáng)，起動(dòng)力矩大）；在現(xiàn)代起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中，也推薦起重機(jī)上采用YZ及YZR系列電動(dòng)機(jī)，其期效率高，自重輕，體積小，起動(dòng)力矩大，而且省電。
3.1.3 液壓驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)
由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓馬達(dá)或液壓缸）是機(jī)構(gòu)動(dòng)作，通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比例大，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)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)性好。缺點(diǎn)是液壓傳動(dòng)元件的制造精度要求高，液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動(dòng)在流動(dòng)式起重機(jī)上廣泛應(yīng)用。
綜上所述，在此選用液壓驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)。
3.2 液壓驅(qū)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)的布置方式
圖3．1 高速液壓馬達(dá)與卷筒并列布置
1—高速液壓馬達(dá) 2—制動(dòng)器
3—圓柱齒輪減速器 4—卷筒
如圖所示，是高速液壓馬達(dá)與普通圓柱齒輪件速器和卷筒等構(gòu)成的起升機(jī)構(gòu)，液壓馬達(dá)和卷筒并列布置，是中小噸位液壓起重機(jī)最常見的形式。
3.3 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3.1 鋼絲繩的選擇
（1）按選擇系數(shù)C確定鋼絲繩直徑
:鋼絲繩直徑（mm）；：選擇系數(shù)（mm/）
:鋼絲繩最大工作靜拉力（N）
（2）選擇單聯(lián)滑輪
故
=14614。04（N）
：起升載荷，；：滑輪組倍率，取3；
：滑輪組效率，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-2-10取=0。95；
，：導(dǎo)向滑輪組效率，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》2-2-3
取==0。987
（3）選擇系數(shù)C的選取
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-1-2選取C=0。099
d.計(jì)算取值
=11.97
因此，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-1-11初選鋼絲繩直徑d=12.0，鋼絲繩工程抗拉強(qiáng)度（）：1550，鋼絲繩破斷拉力總和（）（N）：< 91500
3.3.2 滑輪的計(jì)算選擇
（1）
3工作滑輪直徑
：按鋼絲繩中心計(jì)算滑輪直徑（mm）；d：鋼絲繩直徑（mm）；
e：輪繩直徑系數(shù)比，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-2-1取e=18
（2）滑輪選擇
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-2-2和3-2-6，初選取滑輪的主要尺寸
和基本尺寸為(mm)
滑輪代號(hào)
LGS6.522.5-110-60,D=225,=265,R=5.5,a=25,b=5.5,=110,B=60,推薦軸承型號(hào)276-212，基本尺寸H=21.5,,,C=1.0,
,，，，M=8，N=0,S=10
3.3.3 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇
（1）基本尺寸的計(jì)算
① 卷筒名義直徑D
=（16-1）12
=180（mm）
d:鋼絲繩直徑；e：卷筒直徑比， 根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3-2得e=16
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3-9初選D=350（mm ）
② 繩槽半徑R
R=(0.530.56) d 取R=0.54d
=0.5414=7.56mm
③ 標(biāo)準(zhǔn)繩槽深度h
h=（0.250.4）d 取h=0.3d
=0.314=4.2mm
④ 標(biāo)準(zhǔn)繩槽節(jié)距p
p=d+(24)mm 取p=d+2
=14+2=16mm
⑤ 卷筒上有螺旋槽部分長
=535.95（mm）
H:起升高度，H=12mm；m:滑輪組倍率，m=3；:卷筒卷繞直徑，=D+d=364；n:附加安全圈數(shù)，n=2；t:繩槽節(jié)距，對(duì)于剛卷筒t=p=16f.卷筒長度
=536+2（180+48）+80
=1072
⑥ 卷筒壁厚
=16（mm）
⑦ 卷筒繩槽尺寸（mm）
（圖 ））
繩槽半徑=，標(biāo)準(zhǔn)槽型=16.0,=5.5
3.3.4 卷筒系列組的選擇
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取短軸卷筒組系列（8t）
圖3．2 短軸卷筒組
起重量（t）：8；起升高度（mm）：16；鋼絲繩直徑d（mm）：14；D=350（mm），=
（mm）；=314（mm）；=322（mm）；=80（mm）；=17（mm）；=390（mm）；
=65（mm）；=270（mm）；==1230（mm）；=200（mm）；=1515（mm）；=25
（mm）；=60（mm）；=155（mm）；=120（mm）；=250（mm）；=80（mm）；
3.3.5 鋼絲繩和滑輪尺寸的調(diào)整
因此，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-1-12鋼絲繩改選為：
鋼絲繩直徑d=14.0；鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度（）：1550，鋼絲破拉力總和（）N（不小于）：134000。
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-1-12滑輪改選為：
滑輪代號(hào)：LGS7.5280-125-65；D=280,=330,R=7.5,a=31,b=7.0,=125,B=65,
推薦軸承型號(hào)276-212
3.3.6 起升馬達(dá)的計(jì)算選擇
（1）起升馬達(dá)所受最大扭矩
=
=146.57
：動(dòng)力系數(shù)，=1+0.35v=1.088；：傳動(dòng)效率，=0.92
i：起升減速傳動(dòng)比，i=21.04；：起升卷筒上鋼絲繩最外層直徑，=D+d=364；：最大靜拉力，=14328N
（2）液壓馬達(dá)的排量
=5.5
：液壓馬達(dá)機(jī)械效率，=0.92 c:液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速
=
=1670r/min
齒輪式和葉片式輸出扭矩較小，況且不適于低速傳動(dòng)，因此，一般情況下均采用柱塞式液壓馬達(dá)。
柱塞式馬達(dá)可以分為徑向柱塞馬達(dá)和軸向柱塞馬達(dá)兩種。軸向柱塞馬達(dá)除具有轉(zhuǎn)速范圍寬，扭矩大的優(yōu)點(diǎn)外還具有結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn)，故選用之。
更具對(duì)國產(chǎn)軸向柱塞馬達(dá)產(chǎn)品的性能比較，8噸液壓汽車起重機(jī)選用上海液壓泵廠引進(jìn)西德海桌瑪?shù)倏斯炯夹g(shù)生產(chǎn)的A2F6.1系列斜軸式定量馬達(dá)，型號(hào)為A2F56W6.1，輸入排量為56.1CM3/r，最高轉(zhuǎn)速為2390r/min，最大輸入流量131L/min，最大功率78KW，最大輸出扭矩312N.m
3.3.7 液壓泵的計(jì)算和選擇
（1）液壓泵的工作壓力
：液壓馬達(dá)最大工作壓力，；：起升馬達(dá)所最大扭矩，=146.57N.M；：起升馬達(dá)排量（）
：起升馬達(dá)機(jī)械效率，=0.92
（2）液壓泵的流量
QpK
Qp=1.393.7=122l/min
K:系統(tǒng)泄漏系數(shù)，K=1.3；：液壓馬達(dá)所需最大流量，=167056.1=93687=93.7L/min
液壓泵主要有齒輪泵，葉片泵和柱塞泵三種。對(duì)于汽車起重機(jī)，起液壓系
統(tǒng)負(fù)載大，功率大，精度要求不高。所以，一般采用齒輪泵。根據(jù)系統(tǒng)的要求以及壓力，流量的需要，8噸汽車起重機(jī)選擇40/32型雙聯(lián)齒輪泵，其最高工作壓力25Mpa，最高轉(zhuǎn)速為2500r/min,兩泵的理論排量分別為40cm3和32cm3
3.3.8 減速器的計(jì)算選擇
（1）傳動(dòng)比
n:液壓拿大額定轉(zhuǎn)速，n=1670；：卷筒轉(zhuǎn)速，==79.39r/min；a:滑輪倍率，a=3；；
（2）功率計(jì)算
（1+1.088） 78
72.71(KW)
:起升載荷動(dòng)載系數(shù)，=1.088；I：工作級(jí)別，I=4因此，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-10-5選擇QJR減速器：輸入轉(zhuǎn)速（r/min）:1000;名義中心距（mm）：500；許用輸出扭矩：42500；公稱傳動(dòng)比：20；高速軸許用功率（KW）：166.0
（3）減速器外型及安裝尺寸（mm）
圖3．3 QJR型減速器外形和安裝尺寸
=280；=680；輸入軸端：；輸出軸端：；
n=285；k=340;=475;=30;=320;;;;
H=867;L=1387;r=447;質(zhì)量（kg）：850 kg
3.3.9 制動(dòng)器的計(jì)算選擇
起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于由貨物產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩，在貨物處于懸吊狀態(tài)是具有足夠的安全裕度，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求:
式中：TZ— 制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
KZ— 制動(dòng)安全系數(shù)，KZ=1.5
η— 機(jī)構(gòu)總效率, η=0.82
N/m
3.3.10 吊鉤的設(shè)計(jì)，計(jì)算和選擇
（1）吊鉤的尺寸確
=30=84.85mm，取D=85；
，取S=64；
取，則h=85mm；
，取L1=2h，則L1=170mm；
（2）尾部羅紋直徑確定
吊鉤材料選擇DG20Mn，=510Mpa
根據(jù)公式：地，
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-4-2選4號(hào)鉤可以滿足要求。
（3）螺母高度的計(jì)算
根據(jù)公式：
得，
z：螺母的螺紋高度，z=；t:螺母的節(jié)距；d：螺母的外徑；：螺
母的內(nèi)徑。
故根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》表17.1選擇普通螺紋，
公稱直徑d=52；接節(jié)距p=5；中徑=48.752；小徑=46.587
（4）吊鉤的強(qiáng)度計(jì)算（截面A-A）
則有：
因此截面A-A安全。
（5）吊鉤拉板的驗(yàn)算
吊鉤拉板主要驗(yàn)算有孔斷面的抗拉強(qiáng)度。
圖3．4 吊鉤基本參數(shù)和主要尺寸
a.水平斷面A-A，因孔邊有應(yīng)力集中，故孔內(nèi)側(cè)拉力應(yīng)最大：
：應(yīng)力集中系數(shù)，=0.35
故水平斷面A-A安全。
b.垂直端面B-B，內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力最大：
故水平斷面B-B安全。
（6）吊鉤橫梁的驗(yàn)算
a.吊鉤橫梁的中間部分應(yīng)按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行演算：
故橫梁的中間部分安全。
b.吊鉤橫粱的軸頸，一般按平均擠壓力計(jì)算。
所以，
故吊鉤橫梁的軸徑安全。
第4章 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 主動(dòng)輪的布置方式
主動(dòng)輪布置的位置及主動(dòng)輪的數(shù)目應(yīng)保證在任何情況下都有足夠的主動(dòng)輪輪壓，否則，主動(dòng)輪在起動(dòng)或制動(dòng)過程中，由于附者力不足將會(huì)出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。通常主動(dòng)輪占車輪總數(shù)的一半。對(duì)于速度低的起重機(jī)也可以取車輪總數(shù)的1/4，運(yùn)行速度高的起重機(jī)可采用全部車輪驅(qū)動(dòng)。主動(dòng)輪的布置方案有以下幾種：
圖4．1 主動(dòng)輪布置方式
1.單面布置（a）
由于主動(dòng)輪在一側(cè)軌道上，主動(dòng)輪輪壓之和變化比較大，兩側(cè)車輪易跑偏，故應(yīng)少用。
2.對(duì)面布置(b)
在跨度小的橋式起重機(jī)上用得較多，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)便于布置，能保證主動(dòng)輪輪輪壓之和不隨小車位置而變化。不宜用于臂架式起重機(jī)，因?yàn)橹鲃?dòng)輪輪壓之和隨臂架位置變化較大。
3.對(duì)角布置(c)
常用于中，小型旋轉(zhuǎn)起重機(jī)上，這是因?yàn)楸奂苄D(zhuǎn)是對(duì)角主動(dòng)輪輪壓之和通常變化不大。
4.四角布置(d)
廣泛運(yùn)用于大型，高速運(yùn)行的各種起重機(jī)上，這是因?yàn)樗慕堑闹鲃?dòng)輪輪壓之和基本不變。
綜上所述，8噸汽車起重機(jī)選用對(duì)面布置。
4.2 運(yùn)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式的選擇
現(xiàn)代起重機(jī)上廣泛采用分別驅(qū)動(dòng)，即兩邊車輪分別由兩套獨(dú)立的機(jī)械聯(lián)系的驅(qū)動(dòng)維修方便。可以省去長的走臺(tái)，有利于減輕主梁自重。在起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)上得到了廣泛采用。
4.3 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，減速裝置和制動(dòng)器的確定。設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)主要有：額定起升重量Q，起重機(jī)自重G，運(yùn)行速度v，工作級(jí)別，用途及工作條件等。
4.3.1 運(yùn)行阻力的計(jì)算
（1）滾動(dòng)阻力
=18417.98（N）
：道路坡度角，=；f:：滾動(dòng)阻力系數(shù)，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-4-2取f=0.2。
（2）坡度阻力
=
=33517.97（N）
（3）加速阻力
=
=5150.98（N）
：加速度，平均可?。唬河?jì)入回轉(zhuǎn)計(jì)量的系數(shù)，，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-4-3取I=0.07
（4）風(fēng)阻力
=
=1062.72（N）
=1771.2（N）
：風(fēng)力系數(shù)，=1.6；：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，=1.23
q：計(jì)算風(fēng)壓（），
A：迎風(fēng)面積（） ，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-3-17取A=6
（5）靜阻力
=33517.97+17417.98+5150.98+1062.72
=58149.65（N）
=58858.13（N）
4.3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇
（1）靜功率
=
=8.08（KW）
：機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，=0.9；m：電機(jī)個(gè)數(shù)，m=2
（2）初選
=1.28.08
=9.69
：功率增大系數(shù)，室外=1.2
因此，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》表19.1，選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)：；功率：11KW；轉(zhuǎn)速：2920r/min；最大轉(zhuǎn)矩：2.2
（3）電動(dòng)機(jī)的過載校驗(yàn)
因?yàn)椋? =6.36+0.63=6.99（KW）
=P==9.68（KW）
：基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)電動(dòng)機(jī)的否定功率；：平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)么值，=1.7=運(yùn)行靜阻力，；v：運(yùn)行速度
：機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，=0.95；：機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)慣量，；：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；K：飛輪矩影響系數(shù)，K=1.1；
n：電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速；：機(jī)構(gòu)初選起動(dòng)時(shí)間，=6s
所以，電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)可靠。
d.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn)
=
=8.67（KW）P=11（KW）
4.3.3 減速器的選擇
（1）減速器的傳動(dòng)比
=
=0.008
（2）減速器輸入功率的計(jì)算
=
=8.33（KW）
圖4．2 QJS型減速器外形和安裝尺寸
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-10-6和3-10-9選QJS的主要參數(shù)和安裝參數(shù)為：輸入軸轉(zhuǎn)速：1000；名義中距（mm）：335；許用輸出扭矩（N.M）12500；公稱傳動(dòng)比：125；高速許用功率（KW）：9.8；安裝尺寸（mm）：=236，=170，741；輸入軸端=38，=80；輸出軸端=110，=165；n=255；K=280；=400；=25；g=270；=26；=900；s=27；=95；H=735；L1301，r=375。
4.3.4 制動(dòng)器的選擇
=1020.5（m/s）
4.3.5 聯(lián)軸器的選擇
=1.351.22.2
=3.564（N.m）
：聯(lián)軸器安全系數(shù)，=1.35；：剛性載系數(shù)，=1.2：電動(dòng)機(jī)額定扭矩
在此根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-12-10選擇，帶制動(dòng)器的聯(lián)軸器如圖
圖4．3 TLL型帶制動(dòng)輪彈性套柱銷連軸器基本參數(shù)和主要尺寸
4.3.6 輪胎計(jì)算選擇
選普通斷面輪胎11.00-20.
=
=9672.7927900N
：輪胎承載能力；K：輪胎充氣壓力；
P：輪胎充氣壓力；d：輪轂直徑（cm）；A：速度系數(shù)，
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》表2-4-9取A=1.0；B：裝在理想輪轂上的充氣輪胎斷面寬度，，輪胎端面寬度，C輪轂端面寬度。
故選普通斷面輪胎11.00
第５章 變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1 變幅力的計(jì)算
5.1.1 正常工作是的變幅力
+
==133582.425（n）
5.1.2 最大變幅力
[
+]
=
=1419954.43（N）
5.2 液壓缸的計(jì)算選用
5.2.1 缸筒內(nèi)徑的計(jì)算
=0.15（m）
F：液壓缸負(fù)載力，F(xiàn)=14199.43N；P：工作壓力，P=8Mpa
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-11圓整為標(biāo)準(zhǔn)值D=160mm。
5.2.2 活塞桿直徑的計(jì)算
（1）計(jì)算d
活塞桿直徑d一般按液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比計(jì)算，即
=79.69（mm）
：速度比，根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-13得：=1.33
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-12圓整為標(biāo)準(zhǔn)值d=80（mm）
（2）強(qiáng)度驗(yàn)算
活塞干工作時(shí)，一般主要受軸向拉壓作用力，因此活塞干的強(qiáng)度驗(yàn)算按直桿拉壓公式計(jì)算，即
=28.26(Mpa)
：活塞桿內(nèi)應(yīng)力；F：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，n為安全系數(shù)，一般取 ，選20號(hào)剛=410(MPa)，==82(MPa)
故活塞桿抗拉壓強(qiáng)度符合要求。
（3）穩(wěn)定性驗(yàn)算
當(dāng)活塞桿直徑與液壓缸安裝長度之比為1：10以上時(shí)，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(shí)必須進(jìn)行受壓穩(wěn)定性計(jì)算。通常計(jì)算時(shí)把液壓缸整體看成一個(gè)和活塞桿截面相等的桿件，采用歐拉公式計(jì)算出臨界壓縮載荷F，再代入壓桿穩(wěn)定公式進(jìn)行驗(yàn)算。
歐拉公式為：
=
=5.57（N）
E:材料的彈性模數(shù)，對(duì)剛而言E=2.1Mpa；
J：活塞桿橫截面慣性擠矩，J=；
L：液壓缸安裝長度，故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-14取L=1.695m
：長度折算系數(shù)，故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-14取=1
壓桿穩(wěn)定公式為：
=1.39 NF
F：液壓缸最大負(fù)載力；：安全系數(shù)，一般取3.5-5
故液壓缸穩(wěn)定。
5.2.3 缸筒壁厚及外徑的計(jì)算
（1）缸筒壁后的計(jì)算
=11.71(mm)
：液壓缸耐壓試驗(yàn)力，當(dāng)時(shí)，=1.5p，p為液壓缸的工作壓力；：缸筒材料的許用應(yīng)力，=，為材料的抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù)，一般取5
（2）缸筒外徑的計(jì)算
=160+211.71
=183.42(mm)
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-15圓整(mm)
圖5．1 液壓缸基本參數(shù)和主要尺寸
第６章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)類型起重機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu)之一，能使被起吊重物繞起重機(jī)的回轉(zhuǎn)中心作圓弧運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在水平面內(nèi)運(yùn)輸重物的目的。它由回轉(zhuǎn)支承裝置和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩大部分組成。
6.1 回轉(zhuǎn)支承裝置的選擇計(jì)算
6.1.1 回轉(zhuǎn)支承裝置的選擇
滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置尺寸緊湊﹑性能完善，可以同時(shí)承受垂直力﹑水平力和傾覆力矩，密封和潤滑條件好，回轉(zhuǎn)阻力小，是中小噸位起重機(jī)上應(yīng)用最廣的回轉(zhuǎn)支承裝置。故選此裝置。
6.1.2 回轉(zhuǎn)支承裝置的計(jì)算
已知：Q=N Lmax =5m
G1=N amax =2.4m
G2=N b=0.2m
G3=N c =0.8m
W =N h=1.8m
不同工況下回轉(zhuǎn)支承所受載荷計(jì)算如下：
（1）考慮八級(jí)風(fēng)力時(shí)的最大工作載荷
Fa=Q+G1+G2+G3=（8+0.8+1.2+2）=12
M=Q Lmax+ G1 amax+Wh- G2 b- G3 c
=(8×5+0.8×2.4+2.7×1.8-1.2×0.2-2×0.8)
=44.9 N·m
（2）不計(jì)風(fēng)力，考工作載荷慮125%試驗(yàn)載荷時(shí)最大
Fa=1.25Q+G1+G2+G3=（1.25×8+0.8+1.2+2）=14N
M=1.25Q Lmax+ G1 amax- G2 b- G3 c
=(1.25×8×5+0.8×2.4-1.2×0.2-2×0.8)
=50.08 N·m
Fa=12N
M=Q Lmax+ G1 amax- G2 b- G3 c
=(8×5+0.8×2.4-1.2×0.2-2×0.8)
=40.08 N·m
工況（2）可作為靜態(tài)計(jì)算載荷，工況（1）作為動(dòng)態(tài)容量計(jì)算?；剞D(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)形式考慮采用單排四點(diǎn)接觸式（01系列）。根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5-2和表2-5-3查的工況參數(shù)和載荷換算系數(shù)如下：
f s =1.25 fd =1.55 ka =1.0(接觸壓力角α=60°)
回轉(zhuǎn)支承當(dāng)量載荷為（徑向載荷數(shù)值較小忽略不計(jì)）
靜態(tài)：Fa1= fs Fa=1.25×14=17.5N
M1= fs M=1.25×50.08=62.6 N·m
動(dòng)態(tài)：Fa1= fd Fa =1.55×12=18.6N
M1= fd M=1.55×44.94=69.66 N·m
螺栓計(jì)算載荷： Fa=14N
M=50.08 N·m
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，對(duì)照承載能力曲線可以確定選用01×75·3150回轉(zhuǎn)支承
6.2 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的選擇計(jì)算
6.2.1 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的選
汽車﹑輪胎等起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，多數(shù)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。初選液壓回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.2.2 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的計(jì)算
（1）摩擦阻力矩Tm
對(duì)滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置
Tm= = ×0.01×0.02×310=310 N·m
式中：W— 回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)，W=0.01（滾球式）
D— 滾道平均直徑，D=20mm
— 全部滾動(dòng)體所受的總壓力
=
（2）坡道阻力矩TP
式中：— 起重機(jī)回轉(zhuǎn)部件質(zhì)量的重力
— 各部件中心至回轉(zhuǎn)軸線的距離
— 坡道角度，=15°
— 起重機(jī)回轉(zhuǎn)角度，=135°
（3）風(fēng)阻力矩TW
臂架與風(fēng)向垂直時(shí)，由風(fēng)力產(chǎn)生的阻力矩最大
N·m
式中：— 物品受到的風(fēng)力
— 起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分受到的風(fēng)力
h— 風(fēng)力作用線至起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心的距離
R— 起重機(jī)幅度
等效風(fēng)阻力矩： N·m
（4）慣性阻力矩Tg
式中：— 物品對(duì)起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
— 起重機(jī)各部件和構(gòu)件繞回轉(zhuǎn)中心線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
n— 起重機(jī)回轉(zhuǎn)速度
t— 機(jī)構(gòu)啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間
起重機(jī)回轉(zhuǎn)阻力矩
6.2.3 液壓馬達(dá)的選擇
液壓馬達(dá)的工作壓力P取決于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)阻力矩和液壓馬達(dá)的排量。
MPa
式中：q— 液壓馬達(dá)的排量，q=50.3ml/r
i— 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，i=10
ηm— 液壓馬達(dá)機(jī)械效率，ηm=0.92
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6—3—6初選液壓馬達(dá)的型號(hào)為GMG2050
液壓馬達(dá)的最大輸出轉(zhuǎn)矩Tmax應(yīng)滿足：
式中：pmax— 液壓馬達(dá)最高工作壓力，pmax=30 MPa
N﹒m
即此型號(hào)的液壓馬達(dá)滿足工作的需要。
6.2.4 制動(dòng)器的選擇
回轉(zhuǎn)速度低的小型液壓汽車起重機(jī)，由于回轉(zhuǎn)慣性矩小，采用液壓系統(tǒng)閉鎖能夠達(dá)到制動(dòng)的目的，一般不裝制動(dòng)器。
6.2.5 極限力矩聯(lián)軸器的選擇
液壓驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在液壓系統(tǒng)中為了緩和沖擊，通常設(shè)置雙向緩沖器，限制工作液體的最高壓力，不必另裝機(jī)械極限力矩聯(lián)軸器。
第7章 臂架伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
7.1 臂架伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式
臂架伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)型式有機(jī)械式，液壓式和復(fù)合式三種。液壓驅(qū)動(dòng)又是吊臂伸縮機(jī)構(gòu)的主要驅(qū)動(dòng)型式。設(shè)計(jì)相應(yīng)的伸縮液壓缸和油路，可以實(shí)現(xiàn)臂架的各種伸縮方式。在此選用液壓驅(qū)動(dòng)方式的獨(dú)立伸縮方式
7.2 臂架伸縮阻力的計(jì)算
臂架帶載伸縮時(shí)主要的載荷有：（1）臂架搭接處的摩擦力；（2）伸縮臂和貨物重量在臂架軸線方向的分力；（3）其中鋼絲繩分拉力。通常在臂架最大仰角狀態(tài)時(shí)計(jì)算伸臂阻力，在臂架最小仰角或水平狀態(tài)是計(jì)算伸縮臂阻力。
如圖（a）是二級(jí)伸縮臂在全伸，吊重工況下各伸縮臂的受力簡圖。設(shè)臂架仰角為，起重分支拉力為S，貨物及吊具重量為Q，搭接處支反力為及，摩檫力為及，2節(jié)臂自重為，液壓港5推力為?？s臂時(shí)，重量分力和起重分支拉力由阻力變?yōu)橹Α?
如圖（b）是伸縮臂的伸縮阻力計(jì)算圖。此時(shí)摩檫力為。由的平衡方程
聯(lián)立解以上方程得：
+
+
+
=265462.81（N）
7.3 臂架伸縮液壓缸的選擇
臂架伸縮液壓缸都是將活塞固定在基本臂上，缸筒連同伸縮臂一道伸縮缸筒聯(lián)接伸縮臂的銷軸位于缸筒全伸后的活塞平衡面內(nèi)，作為液壓缸的中間支座，這種結(jié)構(gòu)可以使液壓缸軸向彎曲計(jì)算簡化為活塞桿的縱向彎曲計(jì)算，同時(shí)還提高了液壓缸的懲載能力。臂架伸縮液壓缸的活塞桿承受縱向彎曲時(shí)的臨界力為：
=1.18
：活塞桿材料的彈性模量，=2.1Mpa；：由活塞桿端部支承決定的長度折算系數(shù)，活塞桿兩端鉸支時(shí)，=1；l：活塞桿截面慣性矩，，在此為活塞桿外徑，為活塞桿內(nèi)徑。
活塞桿一般做成空心的，空心腔中焊接有輸油管，這使活塞的實(shí)際承載能力有所增加?；钊麠U的允許承載能力為：
P==3.9
n：安全系數(shù)，n=23.5；
由以上求得的值，再根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-19選DG型液壓缸：缸徑D=160（mm）；活塞桿直徑d=90(mm)；推力281.48(KN)；拉力219.90(KN)；最大行程8000（mm）。
7.4 液壓泵校核和臂架伸縮時(shí)間的計(jì)算
液壓泵額定壓力應(yīng)保證伸縮油缸產(chǎn)生伸臂和縮臂所需要的最大推力，液壓泵流量應(yīng)滿足臂架伸縮時(shí)間和動(dòng)作可靠的要求。
7.4.1 伸臂運(yùn)動(dòng)
a．伸縮條件
伸臂時(shí)，油液進(jìn)入液壓缸的活塞腔，活塞腔接通油箱，由于伸縮油缸的速度比i很大，從活塞桿腔排出的油量少，回油管道中的流速低，壓力損失小，系統(tǒng)的壓力損失主要在油管路中。
伸縮條件是：
=0.339
=0.265
所以，
：最大伸臂阻力（N）；：液壓泵額定壓力（Mpa ）；：缸筒內(nèi)徑和活塞桿外徑（mm）；：從液壓泵出油口至伸縮液壓缸進(jìn)油腔之間的壓力損失（Mpa ）; :從伸縮液壓缸出有腔至油箱之間的壓力損失（Mpa ）
b．伸縮時(shí)間
=
=147.9（s）
:液壓泵的流量（L/min）；：液壓泵的容積效率；
D：液壓缸的內(nèi)徑（m）；S：液壓缸的行程（m）
7.4.2 縮臂時(shí)間
=
=96.9（s）
第８章 支腿伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
支腿的作用是增大起重機(jī)的支承基底，提高起重能力。起重機(jī)一般裝有四個(gè)支腿，前后左右兩側(cè)分置。為了補(bǔ)償作業(yè)場地地面的傾斜和不平，大起重機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性，支腿應(yīng)能單獨(dú)調(diào)節(jié)高度。支腿要求堅(jiān)固可靠，收放自如。工作時(shí)支腿外伸著地，起重機(jī)抬起。行駛時(shí)，將支腿收回，減小外型尺寸，提高通過性。
8.1 支腿類型的選擇
支腿收放有手動(dòng)和液壓兩種驅(qū)動(dòng)型式。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(dòng)的支腿。常見的支腿類型有以下幾種。
（1）蛙式支腿（圖）
蛙式支腿的工作原理如圖所示。支腿的收放動(dòng)作是由一個(gè)液壓缸完成。蛙式支腿結(jié)構(gòu)簡單，液壓缸數(shù)少，重量輕。但每個(gè)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a就不能很大，宜在小噸位起重機(jī)中使用。
（2）H形支腿
每一個(gè)支腿有兩個(gè)液壓缸：水平外伸液壓缸和垂直支承液壓缸。為保證足夠的外伸距離，走有支腿的固定梁前后錯(cuò)開。H形支腿外伸距離大，每個(gè)支腿可以單獨(dú)調(diào)節(jié)， 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(diǎn)是重量大，支腿高讀大，影響作業(yè)空間。
（3）X形支腿
X形支腿的垂直承液壓缸作用在固定腿上，每個(gè)支腿單獨(dú)調(diào)節(jié)高度，可以伸入斜角內(nèi)支承。X形支腿鉸軸數(shù)目多，行駛時(shí)離地間隙小，垂直液壓缸的壓力比H形支腿高，在打支腿時(shí)有水平位移。現(xiàn)億逐漸被H形 支腿取代。
（4）輻射式支腿
輻射式支腿用于大型輪胎式起重機(jī)。支腿結(jié)構(gòu)直接裝在回轉(zhuǎn)支承裝置的底座上，起重機(jī)上車受的全部載荷，直接經(jīng)過回轉(zhuǎn)支承裝置傳到支腿上，而不象普通起重機(jī)那樣要先經(jīng)過車架大梁再傳給支腿。這種構(gòu)造方式，可以避免由于支腿反力過大，要求車架加大斷面，增加自重，整個(gè)底盤可以減輕重量。
（5）鉸接式支腿
活動(dòng)支腿與車架鉸接，由人力或水平液壓缸實(shí)現(xiàn)支腿的水平擺動(dòng)，收腿時(shí)活動(dòng)支腿緊靠車架大梁兩側(cè)，放開時(shí)根據(jù)需要支腿與車架形成不同夾角，從而改變夸距a，以適應(yīng)不同場地和不同作業(yè)性能的要求。這種支腿的垂直支承液壓缸如同H形支腿，但整體剛度比H支腿好，沒有因伸縮套筒之間的間隙而引起車架擺動(dòng)現(xiàn)象。常用于中，大噸位的鐵路起重機(jī)上。
通過以上對(duì)比，選擇蛙式支腿。
8.2 支腿收放機(jī)構(gòu)的計(jì)算
（1）支腿支承點(diǎn)位置的確定
起重機(jī)支腿通常一前后設(shè)置，向左右側(cè)伸出，四個(gè)支腿支承點(diǎn)形成矩形的水平包圍面積。支腿支承點(diǎn)位置確定的原則是：（a）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該工況下的額定起重量時(shí)，起重機(jī)所受的合成垂直載荷作用線，始終在支腿支承點(diǎn)構(gòu)成的矩形面積內(nèi)。（b）在保證抗傾覆穩(wěn)定性的條件下，支腿的支承基底最小，以擴(kuò)大有效作業(yè)面積。（c）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承線之間，否則支腿不可能使全部車輪離地。
（2）起重機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)，的云頂軌跡方程式：
即，
起重機(jī)總重，其作用點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）為：
，
合力G的運(yùn)動(dòng)軌跡方程：
即，
8.3 支腿液壓系統(tǒng)的選擇
支腿收放結(jié)構(gòu)的液壓回路與支腿結(jié)構(gòu)有關(guān)。支腿由液壓泵供油，當(dāng)兩位三通電液閥位于下車位置時(shí)，壓力油進(jìn)入支腿控制閥，然后操綜支腿操縱閥，將起重機(jī)支離地面，起重機(jī)的支腿可一起動(dòng)作，也可單獨(dú)動(dòng)作。起重機(jī)支腿安放完畢后，將支腿操縱閥中的三位六通閥手柄扳道中位，這時(shí)泵排出的油，經(jīng)中心回轉(zhuǎn)接頭傳至上車液壓系統(tǒng)。信號(hào)裝置提示駕駛員進(jìn)行起重工作。
支腿收放時(shí)間按水平液壓缸和垂直液壓缸全部伸出和縮回所需時(shí)間計(jì)算：
t=t1+t2
式中：Q——液壓泵流量
A1A2——水平和垂直液壓缸有效面積
S1S2 ——水平和垂直液壓缸活塞桿行程
——液壓泵容積效率
結(jié) 論
輪式起重機(jī)，是指起重作業(yè)的工作裝置安裝在輪胎底盤上的自行式回轉(zhuǎn)類型起重機(jī)械，它是汽車式起重機(jī)和輪胎式起重機(jī)的統(tǒng)稱，廣泛用與建筑工地﹑倉庫﹑車站﹑碼頭﹑車間等生產(chǎn)部門，從事裝卸和安裝等工作，特別使用于工作場地分散﹑貨物零星的安裝和裝卸作業(yè)。
輪式起重機(jī)是起重機(jī)中較為通用的一種，其產(chǎn)品的規(guī)格﹑性能和系列化程度都較高，發(fā)展也很快，它的機(jī)動(dòng)性好，可迅速轉(zhuǎn)移作業(yè)場地。與塔式起重機(jī)相比，其起升高度小，幅度小且幅度利用率低。
輪式起重機(jī)由上車和下車組成，一般把取武裝置﹑起重臂架﹑配重和上車回轉(zhuǎn)部分統(tǒng)稱為上車，而其余部分皆稱為下車。
（1）取物裝置
輪式起重機(jī)取物裝置主要是吊鉤。
（2）起重臂
他是用來支撐鋼絲繩﹑滑輪組的鋼結(jié)構(gòu)，它可俯仰和伸縮以改變工作幅度，直接裝在上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)上。起重臂可以在基本臂的基礎(chǔ)上接長和伸長。必要時(shí)還可在起重臂的頂端上裝一桿件以擴(kuò)大作業(yè)范圍，這種桿件稱為副臂。
（3）上車回轉(zhuǎn)部分
上車回轉(zhuǎn)部分是起重機(jī)上可以回轉(zhuǎn)的部分，它包括裝在回轉(zhuǎn)平臺(tái)的除了吊臂﹑配重﹑吊鉤以外的全部機(jī)構(gòu)和裝置。
（4） 下車行走部分
下車行走部分是起重機(jī)的底盤，是上車回轉(zhuǎn)部分的基礎(chǔ)。其上裝有起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu)，它不包括裝在車架上的支腿。
（5） 回轉(zhuǎn)支承部分
回轉(zhuǎn)支承部分安裝在下車底盤上，是用來支承上車回轉(zhuǎn)部分的。它包括回轉(zhuǎn)支撐裝置的全部零件和固定回轉(zhuǎn)支承裝置的副臂架。所謂副臂架，是在汽車車架上再裝上一個(gè)加強(qiáng)的機(jī)架，它承受起重時(shí)的全部載荷。
（6） 支腿
輪式起重機(jī)在車架上裝有支腿。工作時(shí)，支腿外伸撐地，并能將整個(gè)起重機(jī)離地；行駛時(shí)，支腿收回。
（7） 配重
在起重機(jī)平臺(tái)尾部常掛有一定質(zhì)量的鐵塊，以保證起重機(jī)的穩(wěn)定。大型起重機(jī)在行駛時(shí)，可將配重卸下，用另車搬運(yùn)。中﹑小型起重機(jī)的配重包含在上車回轉(zhuǎn)部分內(nèi)。
致 謝
緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將接近尾聲，我在這次設(shè)計(jì)中收獲了很多。這次設(shè)計(jì)對(duì)于我們每一即將走向工作崗位的同學(xué)來說都是非常重要。這不僅是我們?cè)谶@四年里所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，而且是將我們所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的一次檢驗(yàn)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我將大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的的學(xué)習(xí)總結(jié)，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握，提高了我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)的合理運(yùn)用的能力，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己知識(shí)的弱點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，并及時(shí)地加以改正和補(bǔ)充。也使我的知識(shí)系統(tǒng)更加的完善。
我在數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)過程中，不僅應(yīng)用了以前所學(xué)過的相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還查閱了大量的相關(guān)資料和文獻(xiàn)，使我對(duì)這一領(lǐng)域有了初步的了解和認(rèn)識(shí)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我在現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上又充分地發(fā)揮了自己的創(chuàng)造和思維能力，使此產(chǎn)品更加的完善。能將自己學(xué)習(xí)的理論知識(shí)真正運(yùn)用到實(shí)際中，讓理論真正的得到檢驗(yàn)，這對(duì)我們每個(gè)人來說都是一個(gè)十分寶貴而難得的機(jī)會(huì)。對(duì)實(shí)際中出現(xiàn)的問題用理論取解決的能力，也是我們?cè)诮窈笞呦蚬ぷ鲘徫凰中枰?。通過設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精、認(rèn)真對(duì)待問題的工作精神；使我明白在實(shí)際中來不得半點(diǎn)馬虎。在這期間我還體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，今后我們真正的走上了工作崗位，一個(gè)人的力量是不可能完成一個(gè)很大的工程的，所以要融入到一個(gè)團(tuán)結(jié)的集體中，大家凝聚在一起，最大地發(fā)揮集體的力量才會(huì)做的更好。同時(shí)自己的獨(dú)立思考，獨(dú)立工作的能力也是不可缺少的，只有這樣才能在集體中發(fā)揮每個(gè)人的最大力量。
但畢竟我只是一個(gè)即將畢業(yè)的本科學(xué)生，實(shí)際設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)不足、相關(guān)的專業(yè)知識(shí)缺乏、設(shè)計(jì)水平也是有限的，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)上還存在著許多的不足。在此感謝指導(dǎo)老師李偉老師給予的充分指導(dǎo)，并提出了許多的寶貴意見，及時(shí)地改正了許多設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，使本設(shè)計(jì)更加的合理、完善。再次向李老師表示深深的謝意。同，在此也表示感謝。時(shí)各位同學(xué)能在繁忙的設(shè)計(jì)工作之余給予我很多建議和幫助。
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