高空作業(yè)車舉升臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和液壓控制

.PAGEI.WORD文檔可編輯技術(shù)資料專業(yè)分享本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目高空作業(yè)車舉升臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及液壓控制系別工程技術(shù)系專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師職稱教授2013年04月18日..摘要隨著國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,交通運(yùn)輸?shù)然A(chǔ)行業(yè)發(fā)生著日新月異的變化。高空作業(yè)車作為專用起重運(yùn)輸汽車的一種,它可以將工作人員和工作裝備運(yùn)送到達(dá)指定現(xiàn)場并進(jìn)行作業(yè)的專用汽車。高空作業(yè)車主要用于郵電通訊、市政建設(shè)、消防救護(hù)、建筑裝飾、高空攝影以及造船、石油、化工、航空等行業(yè)。它具有機(jī)動(dòng)靈活、轉(zhuǎn)移迅速、覆蓋面廣、便于接近、到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)后能迅速投入工作等優(yōu)點(diǎn)。而且折疊臂式高空作業(yè)汽車結(jié)構(gòu)比較簡單,改裝比較容易,因而發(fā)展比較快。本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是選擇合適的二類底盤,在此基礎(chǔ)上對高空作業(yè)車的主要工作裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過對支腿機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),進(jìn)行各個(gè)應(yīng)用元件布置,并采用液壓系統(tǒng)對各個(gè)元件進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)舉升和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)功能。同時(shí),還對高空作業(yè)車的附件進(jìn)行了簡單的設(shè)計(jì),并對高空作業(yè)車的穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算分析,結(jié)果表明基本達(dá)到國家對改裝車的標(biāo)準(zhǔn)要求。關(guān)鍵詞：高空作業(yè)車；支腿機(jī)構(gòu)；舉升機(jī)構(gòu)；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；設(shè)計(jì)..AbstractWiththecountry'seconomicdevelopment,transportationandsoonthebasisofanever-changingindustry.Folding-armhighabovethegroundasadedicatedcarliftingofatransportvehicle,whichcanbetheworkofstaffandequipmentarrivedatthedesignatedon-sitedeliveryandoperationoftheSpecialPurposeVehicle.Folding-armhighabovethegroundthemainvehicleforpostsandtelecommunications,municipalconstruction,firerescue,buildingdecoration,high-altitudephotography,aswellasshipbuilding,petroleum,chemical,aviationandotherindustries.Ithasaflexible,rapidtransfer,coverageforclosetoreachthesitesquicklyaftergettingaworkoftheadvantages.Andarm-foldinghighabovethegroundvehiclestructureisrelativelysimple,relativelyeasymodification,andthereforefasterdevelopment.

Themaincontentofthisdesignistochooseasuitablechassisinthesecondcategory,onthisbasisofarm-foldingworkhighabovethemainworkofthecarplantdesign.Theoutriggerbody,liftingandturningthebodydesign,layoutcomponentsforvariousapplications.Andtheuseofthehydraulicsystemtocontrolthevariouscomponentsinordertoachieveliftandrotarymotorfunction.Atthesametime,alsofolded-armhighabovethegroundAnnexcarsweresimpledesign,andfolded-armhighabovethegroundvehicleforthestabilityofthecalculationandanalysis,resultsshowedthatthemodificationofthebasicnationalstandardsofvehicles.Keywords:Folded-armhighabovethegroundvehicles;Outriggerbodies;Liftingbodies;Bodyrotation;Design..技術(shù)資料專業(yè)分享目錄TOC\o"1-3"\h\u229501緒論1325941.1概述1191061.2高空作業(yè)車的定義、組成及功用1257021.3國內(nèi)外高空作業(yè)車的發(fā)展概況2209772高空作業(yè)車總體方案分析338332.1動(dòng)力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與分析3256862.1.1設(shè)計(jì)要求398692.1.2動(dòng)力傳動(dòng)裝置類型486882.1.3舉升機(jī)構(gòu)538092.1.4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6315382.2本章小結(jié)8275223高空作業(yè)車總布置設(shè)計(jì)8201513.1總體主要參數(shù)的確定8196773.1.1尺寸參數(shù)的確定8201073.1.2質(zhì)量參數(shù)的確定8150633.2高空作業(yè)車底盤的選擇9125083.3本章小結(jié)10126054舉升機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1039024.1舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1011524.1.1舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍的確定10125054.1.2動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要尺寸確定1165624.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1279954.2.1確定圓柱滾子的最大載荷12292484.2.2確定圓柱滾子的允許載荷1488814.3本章小結(jié)14220335支腿機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算14272055.1支腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算14280015.1.1支腿跨距的確定15318155.1.2支撐腳接地面積確定18153475.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)19114325.2.1液壓系統(tǒng)原理分析1998035.2.2油缸選型確定20242005.2.3液壓泵的選型計(jì)算22269555.2.4油箱容積與管路內(nèi)徑計(jì)算23209115.2.5液壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算24116815.2.6液壓泵的選型確定2464525.2.7取力器布置方案及基本參數(shù)選擇25208355.3本章小結(jié)2652996高空作業(yè)車穩(wěn)定性能分析27118046.1支腿壓力的計(jì)算277746.2本章小結(jié)30325857結(jié)論3015915致謝33..WORD文檔可編輯技術(shù)資料專業(yè)分享1緒論1.1概述高空作業(yè)機(jī)械是在工程起重機(jī)械基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高空作業(yè)設(shè)備,廣泛應(yīng)用在建筑、消防等行業(yè)。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,對高空作業(yè)車的需求越開越多,要求工作范圍也越來越廣泛。目前,國內(nèi)外高空作業(yè)車朝著多品種、系列化、小批量方向發(fā)展。盡管就汽車市場而言,高空作業(yè)車在今天甚至是在今后很長一段時(shí)間不可能占有太大的市場,但是,正因?yàn)楦呖兆鳂I(yè)車其獨(dú)特的作用,它在工程建設(shè)中起著越來越重要的作用,其輻射范圍也越來越大,郵電通訊、市政建設(shè)、消防救護(hù)、建筑裝飾、高空攝影以及造船、石油、化工、航空等行業(yè)都將活躍著它的身影。折疊臂式高空作業(yè)汽車提高了機(jī)械化程度,減少了勞動(dòng)消耗,降低了成本,縮短了工作時(shí)間,提高了工作效率并且以滿足各種特殊需要。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前,高空作業(yè)車具有一定需求市場,但生產(chǎn)廠家相對較少,主要在于其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,因此難以形成批量生產(chǎn),為使高空作業(yè)車能夠完善其結(jié)構(gòu)和性能,提高高空作業(yè)車的功能,形成小批量生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)對高空作業(yè)車主要工作裝置所采用的各種方案進(jìn)行比較分析,分別列出各方案的優(yōu)劣點(diǎn),以便選擇最合適方案。1.2高空作業(yè)車的定義、組成及功用高空作業(yè)汽車是用來運(yùn)送工作人員和使用器材到達(dá)指定現(xiàn)場并進(jìn)行作業(yè)的專用汽車。高空作業(yè)汽車除底盤部分外,為實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)功能,還有動(dòng)力傳動(dòng)裝置、工作裝置、安全裝置及液壓系統(tǒng)等。高空作業(yè)車是用來運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行作業(yè)的特種車輛,是將折疊臂式高空作業(yè)裝置安裝在汽車底盤上組成的。折疊臂式高空作業(yè)裝置包括工作臂、回轉(zhuǎn)平臺、副車架、工作斗、液壓系統(tǒng)和操縱裝置等。現(xiàn)在的折疊臂式高空作業(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),大大提高了折疊臂式空中作業(yè)的工作效率。高空作業(yè)車是利用汽車底盤作為行走機(jī)構(gòu),具有汽車的形勢通過性能,機(jī)動(dòng)靈活,行駛速度高,可快速轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移到工作場地后能迅速投入工作,因此被越來越多的應(yīng)用在工程建設(shè)、工業(yè)安裝、設(shè)備檢修、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),是近幾年來國內(nèi)發(fā)展最快的專用汽車產(chǎn)品之一[4,5]。1.3國內(nèi)外高空作業(yè)車的發(fā)展概況國外折疊臂式高空作業(yè)機(jī)械發(fā)展迅速,技術(shù)水平不斷提高。工業(yè)發(fā)達(dá)國家一般都有專門的跨國公司和集團(tuán)主營和兼營高空作業(yè)機(jī)械,如美國GROVE公司〔格魯夫和GENIE〔吉尼公司、英國COLES公司、SI-MON公司〔西蒙、意大利RICO〔利高、芬蘭BRONTO公司〔波浪濤公司、日本的多田野和愛知株式會(huì)社等[6]。中國高空作業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)從20世紀(jì)70年代起步,至今已有30多年的歷史。到目前為止,國內(nèi)高空機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)已由當(dāng)時(shí)的7、8家發(fā)展到100余家,其中與合資或合作的企業(yè)有4家。行業(yè)幾個(gè)骨干企業(yè)通過近幾年的技術(shù)改造,其生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,都形成了各具特色的產(chǎn)品系列,企業(yè)的各項(xiàng)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐步上升,經(jīng)濟(jì)效益也逐年提高,基本能滿足國內(nèi)外市場大中小型高空作業(yè)機(jī)械的需要,并有部分產(chǎn)品出口。根據(jù)協(xié)會(huì)對會(huì)員單位初步統(tǒng)計(jì),20XX中國高空作業(yè)平臺的產(chǎn)量1734臺,出口150臺；20XX為1890臺,出口290臺。20XX高空作業(yè)車的產(chǎn)量為672臺,出口20臺；20XX為778臺,出口69臺。高空作業(yè)機(jī)械工業(yè)總產(chǎn)值初步統(tǒng)計(jì)為20XX26822萬元,20XX32600萬元。20XX上半年產(chǎn)量產(chǎn)值、出口量就接近20XX的全年總數(shù)。雖然這些年國內(nèi)高空作業(yè)機(jī)械發(fā)展很快,但是產(chǎn)品的技術(shù)水平相比國外的知名企業(yè)還有一定得差距,畢竟我們是處于起步階段,開發(fā)的產(chǎn)品大多還停留在模仿階段,幾乎所有產(chǎn)品或多或少的留有國外產(chǎn)品的影子甚至是全盤照搬。我國從80年代開始XX起重機(jī)總廠、XX起重機(jī)總廠、XX度巖機(jī)械廠、XX長江起重機(jī)械有限責(zé)任公司、XX園林機(jī)械廠、北京攀尼高空作業(yè)車有限公司、XX重型機(jī)械廠等開始著手研制高空作業(yè)車和登高平臺消防車,投放市場。XX起重機(jī)械總廠生產(chǎn)的CDZ32型登高平臺消防車已出口泰國。XX長江起重機(jī)有限責(zé)任公司研制的QZC5120JGKS25型高空作業(yè)車是最近推向市場的一種新產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段設(shè)計(jì),填補(bǔ)了國內(nèi)25m伸縮臂式高空作業(yè)車的空白[7]。盡管我國在高空作業(yè)車設(shè)計(jì)制造上取得了一些成績,但是國內(nèi)生產(chǎn)制造的高空作業(yè)機(jī)械同國外同類型高空作業(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、大型的較結(jié)構(gòu)笨重、作業(yè)時(shí)未動(dòng)性能差等問題。在開發(fā)研制過程中,應(yīng)采取有效措施、實(shí)驗(yàn)研究,逐項(xiàng)加以解決,以縮小差距。同時(shí)對目前存在的技術(shù)關(guān)鍵,有待于組織力量攻關(guān)解決,其關(guān)鍵是電液比例操縱、微動(dòng)性能問題,支腿調(diào)平技術(shù)問題,數(shù)顯微機(jī)自動(dòng)程序控制以及機(jī)電一體化問題等[8,9]。目前,高空作業(yè)車的發(fā)展動(dòng)向是實(shí)現(xiàn)"六化"、"三性",以提高折疊臂式高空作業(yè)機(jī)械的適用性。"六化"：即液壓化、最優(yōu)化〔采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輕量化〔采用高強(qiáng)度材料、減輕構(gòu)建重量、機(jī)電液一體化〔如安全保護(hù)、報(bào)警裝置等、通用化、系列化。"三性"：可靠性、安全性和舒適性。綜上所述,在目前的高空作業(yè)車的生產(chǎn)水平上,改進(jìn)高空作業(yè)車的工作性能,開發(fā)研制機(jī)動(dòng)靈活、技術(shù)含量高、安全可靠的高空作業(yè)機(jī)械具有重大意義。2高空作業(yè)車總體方案分析高空作業(yè)車主要由動(dòng)力傳動(dòng)裝置、工作裝置〔支腿機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、作業(yè)平臺及調(diào)平機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)等組成。本章主要對高空作業(yè)車的各個(gè)機(jī)構(gòu)的方案進(jìn)行分析。2.1動(dòng)力傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與分析2.1.1設(shè)計(jì)要求動(dòng)力傳動(dòng)裝置包括折疊臂式高空作業(yè)汽車各工作裝置的動(dòng)力傳動(dòng)部分,其設(shè)計(jì)要求如下：<1>對作業(yè)功能,在規(guī)定的載荷范圍內(nèi),不論載荷大小,要求動(dòng)力傳動(dòng)裝置具有穩(wěn)定的工作轉(zhuǎn)速；<2>在同一工作循環(huán)內(nèi),工作裝置的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)等是正向和逆向運(yùn)動(dòng)交替進(jìn)行的,因此要求能適應(yīng)運(yùn)動(dòng)方向的不斷改變；<3>在工作過程中,各工作裝置的工作速度應(yīng)能隨作業(yè)進(jìn)度及時(shí)調(diào)整,且調(diào)速范圍大,如舉升機(jī)構(gòu)需要有很低的微動(dòng)速度。2.1.2動(dòng)力傳動(dòng)裝置類型1、內(nèi)燃機(jī)——機(jī)械傳動(dòng)這種傳動(dòng)方式僅在用途單一的高空作業(yè)汽車上使用,如用于電力設(shè)施維修的垂直升降式高空作業(yè)汽車多采用這種形式。動(dòng)力源為汽車發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力經(jīng)變速器傳出后,還要經(jīng)分動(dòng)器、離合器、減速器、卷揚(yáng)機(jī)、滑輪以及鋼絲繩等傳遞到工作裝置,傳動(dòng)路線長,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。2、電力——機(jī)械傳動(dòng)這種傳動(dòng)方式是利用外接電源或車載電源〔蓄電池,通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,再經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞到各工作裝置。由于電動(dòng)機(jī)具有逆轉(zhuǎn)性和在較大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速等特點(diǎn),并且各機(jī)構(gòu)可由獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng),簡化了傳動(dòng)和操縱機(jī)構(gòu),而且噪聲小、污染少,適用在外接電源方便或流動(dòng)性不大的場地作業(yè)。3、內(nèi)燃機(jī)——電力傳動(dòng)這種傳動(dòng)方式的路線是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)→發(fā)電機(jī)→電動(dòng)機(jī),然后帶動(dòng)各工作裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是利用直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)良工作特性,使高空作業(yè)汽車獲得良好的作業(yè)性能,但這些傳動(dòng)裝置質(zhì)量較大,價(jià)格昂貴。4、內(nèi)燃機(jī)——液壓傳動(dòng)大部分折疊臂式高空作業(yè)汽車都采用這種工作方式,它可充分利用液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),簡化傳動(dòng)結(jié)構(gòu),并且易于實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速和運(yùn)動(dòng)方向的變換,傳動(dòng)平穩(wěn)、操作簡單、方便、省力、能防止過載。綜上所述,通過以上各種動(dòng)力傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)性、適用范圍以及操作性能等多方面性能的分析,將動(dòng)力傳動(dòng)裝置選定為內(nèi)燃機(jī)——液壓傳動(dòng)這種形式。2.1.3舉升機(jī)構(gòu)舉升機(jī)構(gòu)的作用是實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺的升降和變幅,其結(jié)構(gòu)型式有交叉剪刀式、套筒式、伸縮臂式和折疊臂式。1、交叉剪刀式舉升機(jī)構(gòu)交叉剪刀式舉升機(jī)構(gòu)是按交叉布置,鉸接成剪刀型的連桿框架結(jié)構(gòu)。當(dāng)改變連桿交叉的角度時(shí)即實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng),如圖2-1〔c所示。連桿交叉角度的改變,可通過液壓油缸活塞桿的伸縮或鋼絲繩的收放來實(shí)現(xiàn)。這種舉升機(jī)構(gòu)能完成較低高度的作業(yè),工作平穩(wěn),作業(yè)平臺較大,被廣泛的應(yīng)用于飛機(jī)、船舶制造、室內(nèi)維修、清潔電車線路維修等作業(yè)場地。但是,這種作業(yè)車越障能力差、工作范圍小。2、套筒式舉升機(jī)構(gòu)套筒式舉升機(jī)構(gòu)通過多節(jié)套筒的伸縮完成升降運(yùn)動(dòng),如圖2-1<d>所示。驅(qū)動(dòng)方式也可采用液壓傳動(dòng)或鋼絲繩滑輪傳動(dòng),這種垂直升降式舉升機(jī)構(gòu)作業(yè)高度有限,工作范圍小,但作業(yè)車平臺較大,且支撐穩(wěn)定。<a>伸縮式<b>折疊式<c>交叉剪式<d>套筒式圖2-1高空作業(yè)車的結(jié)構(gòu)簡圖3、伸縮臂式舉升機(jī)構(gòu)伸縮臂式舉升機(jī)構(gòu)由多節(jié)套裝、可伸縮的箱型臂構(gòu)成,如圖2-1〔a所示。它包括基本臂和伸縮臂兩部分。伸縮臂可為一節(jié)或多節(jié),各節(jié)間裝有液壓缸。液壓缸工作時(shí),各節(jié)臂在液壓缸活塞桿的推動(dòng)下可沿導(dǎo)向元件〔滑塊上、下滑動(dòng),從而改變臂架的長度。整個(gè)臂架系統(tǒng)支承在液壓缸底部的鉸支座和變幅液壓缸的兩端。通過變幅液壓缸活塞桿的伸縮實(shí)現(xiàn)臂架擺動(dòng),從而達(dá)到變幅與升降的目的。這種型式的臂架其最大作業(yè)高度可達(dá)60～80米。由于伸縮臂式舉升機(jī)構(gòu)可獲得較大的作業(yè)高度和變幅,因此,被廣泛的應(yīng)用于各種高空作業(yè)汽車上。但是,這種作業(yè)車的越障能力差。4、折疊臂式舉升機(jī)構(gòu)折疊臂式舉升機(jī)構(gòu)由多節(jié)箱形臂折疊而成,如圖2-1〔b所示。這種型式一般采用2～3節(jié)折疊臂組成。其折疊的方式可分為上折式和下折式兩種。各節(jié)臂的折疊和展開運(yùn)動(dòng)由各節(jié)間液壓缸完成。這種型式的舉升機(jī)構(gòu)可完成一定高度和幅度的作業(yè),另外,下折式還可完成地平面以下的空間作業(yè),擴(kuò)大了折疊臂式高空作業(yè)汽車的作業(yè)范圍。由于折疊臂式舉升機(jī)構(gòu)具有靈活多樣、適應(yīng)性好、越障能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),所以,應(yīng)用非常廣泛[11]。綜上所述,由于折疊臂式舉升機(jī)構(gòu)比交叉剪刀式和套筒式的工作范圍大、越障能力好,且折疊式舉升機(jī)構(gòu)比伸縮臂式舉升機(jī)構(gòu)來說具有靈活多樣、適應(yīng)性好、越障能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。所以高空作業(yè)車的舉升機(jī)構(gòu)選定為折疊式舉升機(jī)構(gòu),其折疊臂數(shù)目為兩個(gè),如圖2-1<b>所示。2.1.4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成的。根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的不同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可分為：機(jī)械驅(qū)動(dòng)式、電力驅(qū)動(dòng)式和液壓驅(qū)動(dòng)式。根據(jù)回轉(zhuǎn)支撐的結(jié)構(gòu)不同,回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可分為轉(zhuǎn)柱式、立柱式和轉(zhuǎn)盤式,其中轉(zhuǎn)盤式是一種較常用的形式。轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支撐裝置又可分為兩種：支撐滾輪式和滾動(dòng)軸承式。支撐滾輪式回轉(zhuǎn)支撐裝置增大了轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置的高度,且質(zhì)量增加,成本增大；滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐裝置是目前應(yīng)用最多的一種,它是在普通滾動(dòng)軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于放大了的滾動(dòng)軸承。其優(yōu)點(diǎn)是回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩小,承載能力大,高度低。由于回轉(zhuǎn)支撐裝置的高度降低,可以降低整車的質(zhì)心,從而增大了汽車的穩(wěn)定性。滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)可分為以下幾種：1、單排滾球式轉(zhuǎn)盤如圖2-2所示,單排球轉(zhuǎn)盤多數(shù)是由內(nèi)外座圈組合成一個(gè)整體的滾道,其滾道是圓弧形曲面,是最簡單的一種回轉(zhuǎn)支撐裝置,球和導(dǎo)向體從內(nèi)圈或外圈的圓孔中裝進(jìn)滾道里,然后將裝配孔堵塞。這種回轉(zhuǎn)支撐裝置的優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、成本較低,但其承載能力小,故應(yīng)用不多。2、雙排滾球式轉(zhuǎn)盤如圖2-3所示,主要由上、下雙排球體、內(nèi)、外座圈、間隔體和潤滑密封裝置等組成。上、下球體均排列在一整體的內(nèi)〔或外座圈內(nèi)。雙排球轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)支撐裝置比同樣大小和相同數(shù)目的單排球轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)支撐裝置的承載能力要大得多。3、交叉滾柱式轉(zhuǎn)盤如圖2-4所示,滾子的接觸角一般為45°,相鄰的滾子軸線交叉排列,即相鄰的兩圓柱滾子軸線成90°交叉。這不但使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能承受軸向和徑向載荷,而且還能承受翻傾力矩。此外,和滾球轉(zhuǎn)盤相比,這種滾道是平面,加工工藝比較簡單,容易達(dá)到加工要求。4、高承載能力轉(zhuǎn)盤在一些大型的起重舉升專用汽車中,可用雙排、多排的滾球或滾柱式回轉(zhuǎn)支撐裝置。<a>外齒式<b>內(nèi)齒式<a>外齒式<b>內(nèi)齒式圖2-2單排球轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)圖2-3雙排球轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)<a>外齒式圖2-4交叉圓柱滾子轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)<b>內(nèi)齒式圖以上通過對各種回轉(zhuǎn)支撐裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、承載能力、加工性能以及應(yīng)用情況等的分析,最后確定回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)選擇交叉滾柱式。2.2本章小結(jié)本章主要對所要設(shè)計(jì)的高空作業(yè)車的支腿機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以及其它附屬裝置的形式進(jìn)行了方案的比較分析。由于高空作業(yè)車的各個(gè)工作裝置結(jié)構(gòu)形式有很多種,且每種形式各有其優(yōu)缺點(diǎn),經(jīng)過分析后選擇了最適合的方案,最后確定了高空作業(yè)車各工作裝置的類型。3高空作業(yè)車總布置設(shè)計(jì)3.1總體主要參數(shù)的確定3.1.1尺寸參數(shù)的確定高空作業(yè)車都是在二類底盤的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝而成,主要尺寸參數(shù)原則上應(yīng)于原車底盤尺寸相同,保證性能參數(shù)與原車基本保持不變。只有整車的高度由于舉升機(jī)構(gòu)高于車頭的頂部,所以整車的高度會(huì)有所增加。3.1.2質(zhì)量參數(shù)的確定1.額定裝載質(zhì)量me對于作業(yè)型專用汽車,如起重舉升汽車、高空作業(yè)車等,總質(zhì)量主要由改裝后的汽車底盤質(zhì)量和專用工作裝置質(zhì)量確定,無需考慮裝載質(zhì)量。2.整車整備質(zhì)量m0整車整備質(zhì)量是指專用汽車帶有全部工作裝置及底盤所有的附屬設(shè)備,加滿油和水,但未載人和載貨時(shí)整車質(zhì)量。參考同類高空作業(yè)車的整車整備質(zhì)量,在此基礎(chǔ)上在增加工作裝置的質(zhì)量,便可估算高空作業(yè)車的整車整備質(zhì)量m0。以東風(fēng)汽車有限公司生產(chǎn)的高空作業(yè)車做為參考,經(jīng)調(diào)查和查閱相關(guān)資料得知金杯的高空作業(yè)車的整車整備質(zhì)量約為5000kg,3.總質(zhì)量ma所謂總質(zhì)量是指專用汽車整備齊全,滿載〔規(guī)定值貨物及乘員時(shí)的質(zhì)量。總質(zhì)量計(jì)算公式為：kg式中：mp——乘員質(zhì)量〔㎏,按每人65㎏計(jì)。3.2高空作業(yè)車底盤的選擇根據(jù)我國目前生產(chǎn)的各類型專用車輛的基本模式,大多是為了滿足國民經(jīng)濟(jì)某一服務(wù)領(lǐng)域的特定使用要求,主要是在已定型的基本車型底盤的基礎(chǔ)上,進(jìn)行車身及工作裝置的設(shè)計(jì),與此同時(shí)對底盤各總成的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行局部的更改設(shè)計(jì)與合理匹配,以達(dá)到滿足使用需求的較為理想的整車性能。因此,專用汽車性能的好壞直接取決于專用汽車底盤的好壞,通常專用車輛所采用的基本底盤按結(jié)構(gòu)分可分為二、三、四類底盤。二類底盤是在整車基礎(chǔ)上去掉貨廂,三類底盤是從整車上去掉駕駛室與貨廂,四類底盤是在三類底盤的上去掉車架總成剩下的散件。汽車底盤的選擇主要是根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形、尺寸、動(dòng)力匹配等決定,目前,幾乎80%以上的專用車輛采用二類底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。采用二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)是整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì),對底盤僅作性能適應(yīng)性分析和必要的強(qiáng)度校核,以確保改裝后的整車性能基本與原車接近。在汽車底盤選型方面,一般應(yīng)滿足下述要求〔1適用性對于專用改裝車底盤應(yīng)適用于專用汽車特殊功能的要求,并以此為主要目標(biāo)進(jìn)行改裝造型設(shè)計(jì)。〔2可靠性所選用汽車底盤要求工作可靠,出現(xiàn)故障的幾率少,零部件要有足夠的強(qiáng)度和壽命。且同一車型各總成零部件的壽命應(yīng)趨于平衡?！?先進(jìn)性應(yīng)使用整車在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、行駛平順性及通過性等基本性能指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平的汽車底盤。而且在專用性能上要滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求?！?方便性所選用的底盤要求便于安裝、檢查保養(yǎng)和維修,處理好結(jié)構(gòu)緊湊與裝配調(diào)試空間合理的矛盾。在選用底盤時(shí),除了上述因素外,還有以下兩個(gè)和重要的方面,一是汽車底盤價(jià)格,它是專用汽車購置成本中很大的部分,一定要考慮到用戶可以接受。這也涉及到專用汽車產(chǎn)品能否很快的占有市場,企業(yè)能否增加效益問題；二是汽車底盤供貨要有來源,所選的底盤在市場上必須有一定的保有量。3.3本章小結(jié)本章的主要任務(wù)是確定高空作業(yè)車的總體參數(shù)和二類底盤的選擇。首先根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)估算出高空作業(yè)車的總體參數(shù),然后通過查閱資料將DFL1050BX11和EQ1050G46D3兩種底盤的參數(shù)進(jìn)行對比分析,從而選擇了DFL1050BX11底盤。對副車架進(jìn)行選型和設(shè)計(jì),和已選的底盤的主車架進(jìn)行合適的配合,以利用這一底盤實(shí)現(xiàn)本次的設(shè)計(jì)內(nèi)容。4舉升機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍的確定本設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的舉升機(jī)構(gòu)包括上臂和下臂兩個(gè)動(dòng)臂。下臂下端鉸接在回轉(zhuǎn)臺上,由下臂油缸驅(qū)動(dòng)；上臂下端與上臂下端鉸接,由撐臂液壓缸和平行四桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)；作業(yè)斗與上臂尾部鉸接,由外露式平行四桿機(jī)構(gòu)是作業(yè)斗保持水平。上臂和下臂在鉛錘面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)范圍為：下臂相對于回轉(zhuǎn)臺：0～70°；上臂相對于下臂：0～140°。4.1.2動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要尺寸確定動(dòng)臂受彎扭復(fù)合作用,為獲得較大強(qiáng)度和剛度,一般采用薄壁箱形結(jié)構(gòu)。為減少焊接變形,臂架采用兩根沖壓成型的槽形板對接而成,槽形板折邊采用大圓角形式,增強(qiáng)板件的局部剛度。為使主受彎截面獲得較高的抗彎截面模量,可加布上下加強(qiáng)筋板,獲得漸進(jìn)的等強(qiáng)度受力狀態(tài),動(dòng)臂截面如圖4-1所示。圖4-1動(dòng)臂橫截面積動(dòng)臂截面高度h可按經(jīng)濟(jì)條件〔結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小計(jì)算確定,有：〔4-1式中：M——?jiǎng)颖鄢惺艿淖畲蠛铣蓮澗亍惨宰鳂I(yè)斗的額定載荷處在最大臂幅時(shí)計(jì)算,N·m；6γn——腹板的厚高比。一般推薦。計(jì)算得h=160㎜,則b=120㎜。由底盤總長及后軸中心至車前端的距離以及相關(guān)高空作業(yè)車的上下臂為參考最終確定上臂長L1=4300mm；下臂長L2=4030mm。4.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)查閱有關(guān)書籍,按照有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),高空作業(yè)車的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)能進(jìn)行正反兩個(gè)方向的360°回轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)速度不大于2r/min,回轉(zhuǎn)過程中的起動(dòng)、回轉(zhuǎn)、制動(dòng)要平穩(wěn)、準(zhǔn)確、無抖動(dòng)、晃動(dòng)現(xiàn)象,微動(dòng)性能良好。圓柱滾子的接觸角一般為45°,相鄰的兩圓柱滾子軸線成90°交叉。這不但使回轉(zhuǎn)裝置能承受軸向和徑向載荷,而且還能承受翻傾力矩。4.2.1確定圓柱滾子的最大載荷圓柱滾子在工作時(shí)要受到三種作用載荷,如圖4-2所示。第一種為軸向力Q,即垂直力,它由轉(zhuǎn)臺及舉升機(jī)構(gòu)的重量、舉升貨物的重量以及升降時(shí)的慣性力等組成；第二種為徑向力H,即水平力,該力由舉升裝置及轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)離心力、風(fēng)載荷及回轉(zhuǎn)齒輪的嚙合力而產(chǎn)生；第三種為翻傾力矩Mov,它由軸向力和徑向力的偏心作用而引起。圖4-2圓柱滾子內(nèi)圈受力圖圖4-3圓柱滾子外載荷及承載最大的滾子位置將方向交叉的兩組圓柱滾子,用Ⅰ和Ⅱ組表示。假定每組的圓柱滾子數(shù)目各占一半,并作一對一的間隔排列,則這組圓柱滾子在A點(diǎn)受力最大,如圖4-3所示。其中任一圓柱滾子的最大法向載荷FImax為:<4-5>式中：FIQ—由軸向力Q引起的Ⅰ組任一圓柱滾子最大法向載荷,N；FIQFIH—由徑向力H引起的Ⅰ組任一圓柱滾子上最大法向載荷,N；FIM—由傾翻力矩MOV引起的Ⅰ組任一圓柱滾子上最大法向載荷,N。FIH和FIM由同等特性的高空作業(yè)車參考得出為240N。對內(nèi)圈作受力分析,如圖4-4所示,由力系平衡條件可以求得FIQ和FIH。為求得FIM,可以近似地把座圈看成直徑為D的圓圈,如圖4-5所示,并假定圓柱滾子對座圈的壓力在座圈上連續(xù)分布,按圓柱滾子接觸壓力沿圓圈弧長的比壓,列出平衡方程可求得FIM為950N。圖4-4翻傾力的計(jì)算4.2.2確定圓柱滾子的允許載荷根據(jù)赫茨公式,滾道與圓柱滾子的線接觸應(yīng)力為：<4-7>式中：F——圓柱滾子在接觸線上的法向載荷,N；E——材料的彈性模量,一般滾道材料采用碳素鋼或低碳合金鋼,圓柱滾子材料采用軸承鋼。故可取E=2.1×105MPa；L——圓柱滾子與滾道的有效長度,一般情況可取L=0.85d,m；∑ρ——圓柱滾子與滾道接觸表面的主曲率之和,∑ρ=0.6；D——圓柱滾子直徑,m。用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或低碳合金鋼軋制或鍛造成的座圈,其滾道表面的熱處理硬度為HRC59～60,在一般工作條件下,可取許用接觸應(yīng)力值[]為1800Pa。依據(jù)所選用的許用應(yīng)力值[],由式<4-7>便可求得圓柱滾子的允許載荷[F]=222N。4.3本章小結(jié)本章首先對舉升機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析和受力分析,并確定了動(dòng)臂的主要尺寸；然后又對所設(shè)計(jì)的高空作業(yè)車的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行了受力分析,從而計(jì)算出它的受力情況,并確定了回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)的主要尺寸參數(shù)。5支腿機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算5.1支腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算高空作業(yè)車的支腿機(jī)構(gòu)起調(diào)平和保證整車工作穩(wěn)定的作用,要求堅(jiān)固可靠,操作方便。5.1.1支腿跨距的確定高空作業(yè)車的支腿一般為前后設(shè)置,并向兩側(cè)伸出,如圖5-1所示。支腿支撐點(diǎn)縱橫方向的位置選擇要適當(dāng),其原則是作業(yè)平臺在標(biāo)定載荷和最大作業(yè)幅度時(shí),整車穩(wěn)定性要達(dá)到規(guī)定的要求。圖5-1高空作業(yè)車的支腿跨距1、支腿橫向跨距支腿橫向外伸跨距的最小應(yīng)保證路燈裝車在側(cè)向作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性,即全部載荷的重力合力落在側(cè)傾覆邊以內(nèi),并使繞左右傾覆邊AB或DC的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩。如圖5-2<a>所示,1/2支腿橫跨距a應(yīng)滿足：<5-1>mm由于車總寬B=2500mm,且2a＞B,故取mm式中：G1——轉(zhuǎn)臺重力,N；選取同等規(guī)格的高空作業(yè)車的轉(zhuǎn)臺的質(zhì)量作參考,質(zhì)量為60kg；G2——底盤重力,N；所選取DFL1050BX11的底盤資料查找為2910kg,即29100N。Gb——臂架重力,N；Gb=G上臂+G下臂；上臂和下臂的材質(zhì)為Q345;cm3;Q345的密度為7.84g/cm3;；式中1.20為體積誤差系數(shù)；；。q——作業(yè)平臺重力,N；所設(shè)計(jì)的平臺具體尺寸為1200×800×1040mm;平臺上部為鋁合金圍欄,下部為鋁合金板,經(jīng)估算質(zhì)量為45kg;Q——作業(yè)平臺標(biāo)定載荷,N；平臺可容納3個(gè)人,每個(gè)人平均65kg,再加上一些操作工具,規(guī)定為300kg;L1——轉(zhuǎn)臺重力中心至回轉(zhuǎn)中心的距離,mm；經(jīng)下圖分析和相關(guān)高空作業(yè)車的側(cè)量為100mm；r—臂架重力中心至回轉(zhuǎn)中心距離。mm；經(jīng)下圖分析和相關(guān)高空作業(yè)車的側(cè)量為1400mm;下臂液壓缸一半的長度為1044,求得r為1044cos70°=1400mmR——作業(yè)半徑〔臂幅,mm。當(dāng)下臂升起70°時(shí),下臂升起140°時(shí),以上臂上端點(diǎn)的垂線為旋轉(zhuǎn)中心,上臂和下臂交接處到旋轉(zhuǎn)中心的距離為作業(yè)半徑。即2、支腿縱向跨距支腿縱向跨距的確定和橫向跨距確定的原則一樣,應(yīng)繞前、后傾覆邊BC或AD的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩。當(dāng)作業(yè)平臺在車輛后方作業(yè)時(shí),如圖5-2<b>所示,可得后支腿支撐點(diǎn)至回轉(zhuǎn)中心的距離b1應(yīng)滿足：<5-2>mm式中：L2——底盤質(zhì)心至回轉(zhuǎn)中心的距離。經(jīng)上圖分析和相關(guān)高空作業(yè)車的側(cè)量為864mm;同理,可得前支腿支撐點(diǎn)至回轉(zhuǎn)中心的距離b2為：mm<a><b>圖5-2支腿跨距的確定支腿的縱向跨距：<5-3>因此取mm；mm。5.1.2支撐腳接地面積確定為了使高空作業(yè)車工作時(shí)能在規(guī)定的地面承受壓力不下陷,且保證在不同地面能可靠支撐,支承腳要有足夠的接地面積Sj,保證在最大支反力Fmax下對地面的壓強(qiáng)不大于地基強(qiáng)度,即：<5-4>Fmax=9377,詳見〔6-10mm2；mm2綜合考慮選取6000mm2式中：[]——地基強(qiáng)度,一般為1.6Mpa。5.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.2.1液壓系統(tǒng)原理分析圖5.3為液壓系統(tǒng)原理圖。工作裝置如支腿的收放、舉升機(jī)構(gòu)的升降、轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)等都是通過液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)將動(dòng)力通過取力器傳遞液壓泵,液壓油經(jīng)過油箱內(nèi)的粗濾器吸入齒輪泵,齒輪泵輸出的壓力油經(jīng)過細(xì)濾器進(jìn)入工作回路。各工作裝置均由電磁換向閥和調(diào)速閥控制,不工作時(shí),液壓油通過卸荷回路直接回到油箱。支腿不工作時(shí),1YA通電。支腿工作時(shí),2YA通電。雙向液壓鎖保證垂直缸能在任意位置上停止,且停止后不在外力的作用下發(fā)生位移。上臂上升時(shí),3YA通電,上臂下降時(shí),4YA通電。5YA通電時(shí),下臂上升。6YA通電時(shí),下臂下降。平衡閥防止作業(yè)臂在停止后在重力的作用下自由下降。7YA通電時(shí),回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作。8YA通電時(shí),回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不工作。表5-1為電磁閥的工作狀態(tài)表。圖5-3液壓系統(tǒng)原理圖5.2.2油缸選型確定液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件,其形式多樣,按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為活塞式、柱塞式和擺動(dòng)式按照作用方式分又可分為單作用和雙作用兩種。其中以雙作用活塞式液壓缸應(yīng)用最多。活塞式液壓缸重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、拆裝方便,易于維修的特點(diǎn),廣泛適用于車輛、工程機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、礦山機(jī)械及其它機(jī)械工業(yè)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。柱塞式液壓缸適用于行程較長的場合。擺動(dòng)式液壓缸加工工藝較復(fù)雜一般用于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。高空作業(yè)車各液壓缸均采用雙作用單桿活塞缸。1、液壓缸直徑的確定液壓缸的選型主要依據(jù)路燈安裝車完成升降所需的最大作用力Fmax以及液壓缸實(shí)際工作行程。前者用以確定液壓缸的直徑,后者則用來確定液壓缸的工作行程。表5-1電磁閥工作狀態(tài)表動(dòng)作名稱電磁鐵狀態(tài)1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA支腿工作+支腿不工作+上臂上升+上臂下降+下臂上升+下臂下降+回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作+回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不工作+〔5-5式中：P1—液壓缸工作壓力,初算時(shí)可選取系統(tǒng)工作壓力pp,取為16MPa；P2—液壓缸回油腔背壓力,初算時(shí),對于16MPa的系統(tǒng)可選為0；d/D—活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比,按液壓缸的工作壓力選定為0.7；F—工作時(shí)的最大外載荷；臂架和作業(yè)平臺標(biāo)定載荷的重力之和<400kg+240kg>×10N/kg=6400N;Ffc—液壓缸密封處摩擦力,它的精確值不易求得,常用液壓缸的機(jī)械效率ηcm進(jìn)行估算?！?-6式中：ηcm—液壓缸的機(jī)械效率,一般ηcm＝0.9～0.97,取為0.9。將ηcm值代入式〔5-6,可求得〔5-7故,最終可求得液壓缸直徑D為〔5-8液壓缸直徑詳細(xì)計(jì)算見5.2.52、液壓缸工作行程的確定〔5-9式中：——工作時(shí)液壓缸兩鉸接點(diǎn)最長距離——工作時(shí)液壓缸兩鉸接點(diǎn)的最短距離5.2.3液壓泵的選型計(jì)算常見的液壓泵有齒輪泵、柱塞泵、葉片泵類型。齒輪泵具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、體積小、重量輕、維護(hù)方便,使用壽命長的優(yōu)點(diǎn),葉片泵和柱塞泵結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、價(jià)格較高。高空作業(yè)車的液壓系統(tǒng)中采用齒輪泵即可滿足工作的需要,常用系列有CB、CBX、CG、CN等。1、液壓泵理論流量Qr高空作業(yè)車液壓泵理論流量應(yīng)按下臂缸上升時(shí)間確定。L/min〔5-10式中：ΔV——油缸最大工作容積〔m3,按下式計(jì)算：L〔5-11、——均為下臂液壓缸的參數(shù),且其單位均為m；——升降時(shí)間,由設(shè)計(jì)要求,一般要求m,取s；——液壓泵容積效率,。2、油泵排量qmL/r〔5-12式中：Qr——油泵流量,L/min；n——油泵額定轉(zhuǎn)速,r/min。3、油泵功率NW〔5-13式中：p——油泵最大工作壓力,MPa；Qn——油泵額定流量,m3/s；ηt——油泵總效率。按以上各式算出p、Qr、q、N后,即可從標(biāo)準(zhǔn)油泵系列中選取所需油泵型號。5.2.4油箱容積與管路內(nèi)徑計(jì)算1、油箱容積計(jì)算在低壓系統(tǒng)中〔MPa可取：〔5-14在中壓系統(tǒng)中〔MPa可?。骸?-15在中高壓或高壓大功率系統(tǒng)中〔MPa可?。骸?-16式中：V——液壓油箱有效容量；qp——液壓泵額定流量。2、油管內(nèi)徑計(jì)算由可得高壓管路內(nèi)徑〔5-17式中：QT——油泵理論流量,L/min；V1——高壓管路中油的流速m/s。低壓管路內(nèi)徑〔5-18式中：V2——低壓管路中油的流速m/s。5.2.5液壓系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算1、液壓缸選型確定由公式〔5-8、〔5-9可計(jì)算得：〔1下臂液壓缸mm式中：F=上臂重力+平臺載荷重力mm查手冊,取關(guān)門液壓缸缸徑標(biāo)準(zhǔn)值為50mm,活塞行程S標(biāo)準(zhǔn)值為320mm〔2上臂液壓缸mm式中F=上臂重力+下臂重力+平臺載荷重力mm兩式中放入——工作時(shí)液壓缸兩鉸接點(diǎn)最長距離；——工作時(shí)液壓缸兩鉸接點(diǎn)的最短距離是經(jīng)過建立模型,按照上下臂所升起的最大和最小度數(shù)測量所得。查《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊》,取舉升液壓缸缸徑D標(biāo)準(zhǔn)值為50mm,活塞行程S標(biāo)準(zhǔn)值為320mm。由上述結(jié)果,上臂液壓缸選取型號為DG-J50-E1E的雙作用單桿活塞液壓缸,下臂液壓缸選取型號為DG-J50-E1E的雙作用單桿活塞液壓缸。5.2.6液壓泵的選型確定1、液壓缸工作容積ΔV計(jì)算由公式〔5-11,可知L2、液壓泵流量QT由公式〔5-10可知L/min3、液壓泵的排量由公式〔5-12,可知mL/r根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,選取CBK0-1.25型齒輪泵,其性能參數(shù)如下：額定排量mL/rmL/r〔實(shí)需排量額定壓力MPaMPa〔實(shí)際使用油壓額定轉(zhuǎn)速r/minr/min〔實(shí)際轉(zhuǎn)速5.2.7取力器布置方案及基本參數(shù)選擇專用車取力總布置方案決定于取力方式。常見的取力方式可分類如下：從發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力的特點(diǎn)是采用液壓傳動(dòng),適合于遠(yuǎn)距離輸出動(dòng)力。固此種取力方式常用于由長頭式汽車底盤改裝的大型混泥土攪拌運(yùn)輸車。從飛輪后端取力的特點(diǎn)是取力器不受主離合器影響,傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連,取力器到工作裝置距離短、傳動(dòng)系統(tǒng)簡單可靠、取出的功率大、傳動(dòng)效率高。這種方案應(yīng)用較廣,如平頭式汽車改裝的小、中型混泥土攪拌車等。從變速器軸取力的布置方案又稱變速器上置式方案。此種方案將取力器疊置于變速器之上,用一惰輪與軸常嚙合齒輪嚙合獲取動(dòng)力,固需改制原變速器頂蓋。此方案應(yīng)用很廣,如自卸車、冷藏車、垃圾車等一般都從變速器上端取力。5.3本章小結(jié)本章首先主要對高空作業(yè)車的支腿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析,估算出了支腿的橫向跨距、縱向跨距以及支撐腳的接地面積；然后又對液壓系統(tǒng)進(jìn)行了分析,并且對其主要執(zhí)行元件進(jìn)行了計(jì)算選型,以使系統(tǒng)能夠正常工作,從而使高空作業(yè)車能夠正常工作。另外,本章中也對取力器的布置進(jìn)行了分析,并選擇了適合的取力器。6高空作業(yè)車穩(wěn)定性能分析專用汽車性能參數(shù)計(jì)算是總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一,其目的是檢驗(yàn)整車參數(shù)選擇是否合理,使用性能參數(shù)能否滿足要求。最基本的性能參數(shù)計(jì)算包括動(dòng)力性計(jì)算、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性計(jì)算。而對于本設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的高空作業(yè)車車來說則只需要計(jì)算它的穩(wěn)定性就可以。6.1支腿壓力的計(jì)算計(jì)算支腿壓力時(shí)要求確定折疊鄙視高空作業(yè)車在作業(yè)時(shí)所承受的最大支反力,該力是支腿強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。假定高空作業(yè)車工作時(shí)支撐在A、B、C、D四個(gè)支腿上,臂架位于路燈安裝車縱軸線〔x軸角處,如圖6.1所示。若高空作業(yè)車不回轉(zhuǎn)部分的重力為G2,其重心為O2在離支腿對稱中心〔坐標(biāo)原點(diǎn)Oe2處,回轉(zhuǎn)中心O0離支腿對稱中心O的距離為e0。又設(shè)高空作業(yè)車回轉(zhuǎn)部分的合力為G0,且合力至O2點(diǎn)的距離為r0,則作用在臂架平面內(nèi)的翻傾力矩M為G0r0。即：mm<6-1>mm<6-2>N<6-3><6-4>mm于是可求得四個(gè)支腿上的壓力各為：<6-5>當(dāng)舉升臂在車輛正側(cè)方作業(yè)時(shí)即：=90°,則上式可化簡為：<6-6>按四點(diǎn)支撐計(jì)算支腿壓力時(shí),若有一支腿的壓力出現(xiàn)負(fù)值,應(yīng)該用三點(diǎn)支撐重新計(jì)算支腿壓力。如圖3-4所示,設(shè)舉升臂Ⅱ在工況位置作業(yè)時(shí),支腿A不受力,支腿B、C、D受力,可求得支腿的反力為：<6-7>這時(shí),支腿C受力最大,并且當(dāng)時(shí),FC獲得最大值為：〔6-8N若舉升臂轉(zhuǎn)到Ⅰ工況位置時(shí),角為鈍角,設(shè)支腿B不受力,支腿C、D、A受力,可求得受力最大的支腿D的壓力為：<6-9>當(dāng)時(shí),FD獲得最大值為：<6-10>N由于,所以確定最大支反力N。計(jì)算后發(fā)現(xiàn)