小型折叠臂式高空作业车总体设计㊣精品文档值得下载

小型折叠臂式高空作业车总体设计

，在满足作业高度的前提下，进行高空作业臂的结构设计首先根据作业载荷使用要求选择作业臂材料类型其次根据最大作业高度确定上下长度在经过受力分析利用强度来确定臂的截面尺寸，进而校核强度刚度稳定性，查看作业臂的尺寸是否符合要求。对施加均布载荷和约束，进行结构的强度和刚度的分析，确定危险截面或危险点的应力分布及变形，最后画出作业臂的总装图。第二部分液压控制部分主要是指控制上下臂变幅运动的液压缸。文中详细记录了高空作业机构上下臂液压缸的设计过程，在确定液压系统元件参数的基础上，完成了液压传动系统的设计计算。关键词折叠臂式高空作业车，折叠臂式液压系统设计，专用汽车，设计绪论.课题的背景.小型折叠臂式高空作业车的发展概况.国内外折叠臂式高空作业车的发展概况.论文研究基本内容第章折叠臂式高空作业车作业臂设计.高空作业臂选择高空作业臂分析作业臂作业状态主要技术参数作业臂材料选择.上下臂的计算与校核计算上下臂的长度上臂截面尺寸的确定对上臂进行强度校核第章折叠臂式高空作业车总体方案分析.动力传动装置设计与分析设计要求动力传动装置的选择.工作装置设计与分析支腿机构回转机构操作及安全防护装置第章回转机构设计计算.回转机构设计确定圆柱滚子的最大载荷确定圆柱滚子的允许载荷第章液压系统设计计算.确定液压缸类型和安装方式.确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸液压缸内径的计算活塞杆直径的计算缸壁厚的计算缸体外径计算．液压泵的选型计算液压泵理论流量油泵排量油箱容积计算油管内径计算致谢参考文献第章绪论高空作业车是种将作业人员工具材料等通过作业平台举升到空中指定位置进行各种安装的装置。维修等作业的专用高空作业机械，既属于专用汽车，又属于工程机械，是种重要的施工设备。高安全性，高作业效率和高环境适应性，其特殊性在于是载人高空作业．其作业安全性要求比般工程车辆高，即所谓“高安全性”二是施工场所环境的“非结构性”，即其工作环境不可预知并且多变，因此要求对环境具有”高适应性”三是其经常用于抢修作业，并且多为室外或野外作业，作业环境条件差，所以要求其具有作业的“高效率”。“城市用”工程车辆特征目前我国用户基本集中在城市或城镇，其工作环境条件比般的运输车辆和工程机械要好，对其使用寿命的期望也高．因此，要求具有与般工程车辆不同的特征要求多功能外形美观．涂装色彩既要有工程车辆的稳重，又要有轿车的活力．并且要长期保持。机动灵活可适当装载货物，如作业用的工具机具材料等。可乘载作业班组人员，如电力行业的人路灯行业的人，具有工程车辆的功能和轿车的舒适性。多功能国外高空作业车般只有高空作业功能，车辆看起来非常简捷，而我国用户则要求附加的辅助功能很多．主要有臂架起重平台小吊，载人载货等。目前国内生产的高空作业车几乎全部是折叠臂式的，有很大的市场需求。.课题的背景本题以“高空作业车”为研究对象，对该车的作业臂结构，液压系统进行设计。该型作业车的作业臂由上臂下臂组成，下臂与底座铰接，上臂头部有工作平台。上下臂通过伸缩油缸调节臂的举升高度。传统力学方法设计是根据高空作业车的需要，在满足举升高度的前提下，进行强度，刚度，稳定性的要求进行校核，确定截面尺寸，保证安全，设计过程中安全系数较大，造成制造成本增加，质量偏大等问题。在车辆行驶过程中，犹豫臂重较大产生车架断裂现象。由于伸缩臂在作业时位于十几米的高度，事关人身安全，因此，需要有种较准确的设计计算方法。液压系统设计在高空作业车的设计里占重要地位，例如，起重工种装置主要由变幅机构组成，这机构靠液压系统驱动，实现作业要求。液压系统元件可分为动力元件，控制元件，执行元件，辅助元件等。随着经济技术的发展，国内外起重机市场和高空作业车市场对这两种产品的要求越来越大，将产生巨大的社会经济效益。本研究课题，将以高空作业车升降臂结构以及液压系统为对象，根据作业高度和液压驱动部分进行结构设计，得出种较为准确的设计方法。高空作业机械式在工程起重机械基础上发展起来的高空作业设备，广泛应用在建筑消防等行业。随着我国经济建设的不断发展，对高空作业车的需求越开越多，要求工作范围也越来越广泛。.小型折叠臂式高空作业车的发展概况折叠臂式高空作业车采用的工作装置为液压驱动。高空作业车的升降机构的稳定可靠是实现安全作业的必要条件之，这类装置的升降机构大多采用臂式或剪式升降机构，采用液压缸作为液压驱动力，液压缸需要随升降机构运动，因此液压缸与液压主回路需使用液压胶管连接。因此液压缸作为升降时的动力，又作为施工作业时的升降机构的支撑构件，因此液压缸及其连接管路对于整个系统安全起着非常重要的作用。高空作业车是以反复循环的方式完成设备安装的作业车。高空作业车主要由高空作业臂工作平台起升机构动力系统液压系统电气系统等六部分组成.国内外折叠臂式高空作业车的发展概况国外折叠臂式高空作业机械新兴行业，是在工程起重机械基础上发展起来的高新技术产业系统，只有二十几年的历史。目前，专业生产折叠臂式高空作业机械的公司比较少。近年来，由于汽车起重机销售量下降及市场平淡，批汽车起重机制造公司相继发展高空作业机械，但总计年产量仍不能满足市场需求，正处于发展时期。国外折叠臂式高空作业机械发展迅速，技术水平不断提高。工业发达国家般都有专门的跨国公司和集团主营和兼营高空作业机械，如美国公司格鲁夫和吉尼公司英国公司公司西蒙意大利利高芬兰公司波浪涛公司日本的多田野和爱知株式会社等。国内折叠臂式高空作业机械发展刚刚起步，只有十几年的发展历史，虽然起步晚，但由于高空作业机械制造企业的努力，已逐步走向稳定的发展轨道。我国从年代开始抚顺起重机总厂武汉起重机总厂四川度岩机械厂四川长江起重机械有限责任公司杭州园林机械厂北京攀尼高空作业车有限公司徐州重型机械厂等开始着手研制高空作业车和登高平台消防车，投放市场。抚顺起重机械总厂生产的型登高平台消防车已出口泰国。四川长江起重机有限责任公司研制的型高空作业车是最近推向市场的种新产品。该产品采用现代设计手段设计，填补了国内伸缩臂式高空作业车的空白。尽管我国在折叠臂式高空作业车设计制造上取得了些成绩，但是国内生产制造的高空作业机械同国外同类型高空作业机械产品相比仍有定差距，主要表现为技术含量低大型的较结构笨重作业时未动性能差等问题。在开发研制过程中，应采取有效措施实验研究，逐项加以解决，以缩小差距。同时对目前存在的技术关键，有待于组织力量攻关解决，其关键是电液比例操纵微动性能问题，支腿调平技术问题，数显微机自动程序控制以及机电体化问题等,。目前，折叠臂式高空作业车的发展动向是实现“六化”“三性”，以提高折叠臂式高空作业机械的适用性。“六化”即液压化最优化采用计算机辅助设计轻量化采用高强度材料减轻构建重量机电液体化如安全保护报警装置等通用化系列化。“三性”可靠性安全性和舒适性。综上所述，在目前的折叠臂式高空作业车的生产水平上，改进折叠臂式高空作业车的工作性能，开发研制机动灵活技术含量高安全可靠的高空作业机械具有重大意义。.论文研究基本内容调研折叠臂式高空作业车技术应用情况，结合国内外情况，明确折叠臂式高空作业车技术的发展趋势，运用专业汽车技术及理论知识，确定折叠臂式高空作业车的研究方向。选择适合型号整车分析采用折叠臂式高空作业装置的可行性，确定高空作业的工作方式，论证高空作业装置工作原理及工作过程。设计种高空作业装置，对折叠臂式高空作业装置进行运动分析和优化设计。通过对折叠臂式高空作业车的研究，分析折叠臂式高空作业车工况的稳定性。计算折叠臂式高空作业装置在工作过程中的受力情况，分析各参数对折叠臂式高空作业装置的影响。计算折叠臂式高空作业装置在工作过程中的受力情况，校核主要零部件的强度。第章折叠臂式高空作业车作业臂设计.高空作业臂选择高空作业臂分析高空作业臂包括上臂和下臂，上臂头部有工作平台。行驶状态时，两节工作臂折叠在起进行高空作业时，两节工作臂由上下臂油缸举升伸展至定角度，将工作人员送至工作位置。上臂和下臂间通过水平销轴铰接，铰接处设有专门的滑动轴承，以保证工作臂转动时阻力小，运动平稳。该高空作业车采用折臂式工作臂结构，工作装置为液压驱动。工作臂为两节工作臂。具有操作简便，稳定性好等特点。其组成主要是高空作业臂，如图所示，高空作业臂包括上臂和下臂上臂头部有工作平台。图作业臂作业状态主要技术参数作业车技术参数如下表所示表作业臂作业状态主要技术参数作业臂材料选择金属结构为保证能安全，可靠地工作对其规定如下计算原则金属结构工作级别按结构件中的应力状态名义应力谱系数和应力循环次数应力循环等级分为八级。金属结构计算应采用应力法许用正应力和许用切应力金属结构应进行强度，刚度和稳定性计算，并满足其规定的要求金属结构应按三类载荷情况进行疲劳强度，刚度和稳定性计算第类按正常工作时的等效载荷进行疲劳强度计算。第二类按工作时的最大的载荷进行强度和稳定性计算第三类按非工作时的最大的载荷工作时的特殊载荷进行强度和稳定性验算由此确定作业臂材料根据选材原则及规定，主要选用钢板，其主要特点是机械强度，韧性和塑性，以及加工等综合方面的性能好，价格较低，钢板的厚度，其屈服强度是由于工作时应按最大的载荷进行强度和稳定性计算结构应按第二类载荷情况进行疲劳强度，刚度和稳定性计算.上下臂的计算与校核计算上下臂的长度如图所示作业臂的仰角是指上臂与水平线之间的夹角，它可以从到度，为便于对吊臂端部进行操作，仰角可为度，作业臂实际作业时通常在度范围内，设计时仰角取度，在图中图作业臂最大仰角，上臂下臂,则.即由于上臂头部有工作台，所以在上臂头部应留有定的余量装工作平台，因此上臂应大于下臂长，即因此可以取上臂.下臂.上臂截面尺寸的确定上臂截面尺寸受力分析下图所示是上臂工作到水平位置时的受力图，此时上臂受到的力最大图上臂弯矩图可列公式则又由.如上图所示弯矩图可得最大弯矩是而梁所需要的截面系数，.计算上臂截面尺寸．梁高的确定按强度条件式中梁所需的截面系数梁的最大弯矩所用钢材的许用应力钢板的厚度，设计时钢板的厚度因则上式可简化为因此可得上臂高．上臂梁宽的确定如下图图臂的截面图则按整体稳定条件按局部稳定条件钢即则取由图可得对上臂进行强度校核正应力校核静应力校核公式正应力式中梁所受的力截面积切应力式中梁所受的弯力钢板的厚度梁对轴的惯性矩在截面所受的正应力是梁的截面积是则计算轴的惯性矩是图则惯性矩把和代入切应力校核公式则切应力是在截面上所受的切应力是把和代入则切应力所以上臂的正应力和切应力符合要求。对上下臂进行整体稳定性验算箱型组合型梁通常刚度很大，若梁的高度之比，则梁的整体稳定性不需