1、臂侧面上，而其它力则须加到相应位置的节点上或关键点上，为了使得这些加载点能成为节点，首先需要在此位置处创建硬点，此外，由于钢丝绳在臂头的拉力及伸缩机构钢丝绳拉力等方向与整体坐标系方向不致，故还须旋转这些节点坐标系，以便于加载。约束处理基本臂尾部与转台铰接处，约束个方向平移自由度和两个方向的转动自由度。释放绕销轴中心回转的转动自由度。变幅液压缸铰点处同样处理。状态变量通常是控制设计的因变量数值,是设计变量的函数,在中,这种函数关系不是显式的,对状态变量的约束构成了约束方程。允许定义的状态变量不超过个,实际选取时,应选取适度的状态变量的数目,以保证足够的约束设计。设计中,为保证臂的强度和刚度,设定应力和位移为状态变量,控制应力和位移的大小,即使臂满足强度和刚度要求。约束条件强度条件式中危险点最大应力材料许用应力。刚度条件式中变幅平面内最大位移变幅平面内允许最大位移。计算结果与分析结论此形臂采用的截面尺寸完全符合技术要求,能够完成工作任务最大额定起重量吨,最大起升高度强度和刚度完全符合要求,采用结构合金钢图旋转平面边界条件示意图图旋转平面位移图可见旋转平面最大挠度为图变幅平面边界条件示意图图变幅平面位移图可见变幅平面最大挠度为图变幅平面应力图可见变幅平面最大应力为其为总结通过本次毕业设计，基本上掌握了汽车起重机的结构，及其主要的工作原理，并且通过查阅资料和图纸，锻炼了自己绘图以及识图的能力。在本次毕业设计中，在查阅资料之后，首先确定起重机伸缩臂的传动方案和臂架的截面，然后对起重机主臂所需要设计的部分进行计算，计算得出了三铰点的位置数值，各节臂的长度值，液压缸的主要尺寸。
2、使重量最轻。而对于吊臂而言，计算应力变形的精确模型应为有限元模型，即需要建立参数化有限元分析模型。由于优化过程是不断在设计域内进行搜索以寻求最优解，这样有限元分析过程就得反复进行，亦即有限元分析的整个过程是作为优化设计中的个文件，并进步生成优化循环文件，以便优化过程反复调用，若是有限元模型较大，则分析时间长，优化迭代时间也就很长。起重机采用四节伸缩式形吊臂，各节臂之间可以相对滑动，靠它们搭接的上下滑块来传递作用力。基本臂根部与转台通过水平销轴铰接，且其中部还与变幅液压缸铰接，可实现吊臂在变幅平面内自由转动。吊臂伸缩采用级伸缩液压缸双绳排滑轮机构两伸两缩以实现二三四节吊臂同步伸缩。解决这样个变截面板壳基本臂二节臂三节臂四节臂模型受力问题，比较行之有效的方法是有限元法。故我们应用此法，并采用功能强大技术上非常成熟的商用有限元软件为工具来进行分析。基于吊臂的实际工况较多,现仅以全伸臂工况为例，进行起重机伸缩吊臂结构有限元的分析过程。伸缩吊臂有限元模型建立实体建模考虑到吊臂的重量，在解算时由自动计算。为确保其重心位置的正确性，必须以吊臂的真实工况位置仰角进行建模，亦即先要计算仰角的大小，再激活工作平面，将工作平面旋转角，在工作平面内造型。各节臂的筒体由薄板构成，取中面尺寸造型。基于基本臂的尾部及四节臂的头部结构异常复杂且刚性很大，故将其简化成实体，利用强大的造型功能，如拉伸移动拷贝布尔加减运算粘接等，可方便地建模。二单元选取及网格划分图网格板采用板壳元来离散。是种节点线弹性单元，它遵循基尔霍夫假定，即变形前垂直中面的法线变形后仍垂直于中面，而且这种单元可以同时考虑弯。
3、液压销作用，以单个液压油缸可完成多节伸臂的运动，并达到各种工况的程度控制和自动伸缩，改变了以往能不油缸加内部绳排的作业方式，使起重机相对更轻，拓展了起重机向更高工作高度发展的空间。在走向国际市场的过程中，我国汽车式起重机产业近几年品质水平的快速提高，也得到了国际拥护的高度肯定，由于产品使用规范，用户的专业素质较高，出口产品的质量反馈比在过内有了明显的减少，产品反映较好。这都为中国汽车式起重机行业的发展打下了良好的基础。国外汽车起重机发展概况及趋势目前世界上约有百余家企业生产汽车起重机，但著名的也就右十余家，如美国的格鲁夫德国的利勃海尔徳马克日本加藤多田野等。生产的汽车起重机品种有数百种，年代以来，生产，销售各种吨位的起重机万余台。汽车起重机的市场主要集中在东亚北美和欧洲。东亚约占销售量的，北美和欧洲各约占。国外汽车起重机发展的主要特点可以归纳为多品种生产，标准化程度高和机多用。目前，世界汽车起重机的生产，从技术上讲，德国利勃海尔公司略占优势，但从企业规模上讲，美国格鲁公司居世界首位。而生产量则是日本的多田野和藤加最多。市场总的趋势式供大于求，面对激烈竞争，国外各大公司除了纷纷增加投资扩大生产提高自身的竞争能力外，还通过联合或兼并来提高在国际市场的份额。如年，美国格鲁夫公司收购了英国老牌企业科尔斯公司。年，德国克虏伯公司收购了格的瓦尔德公司，称为当时德国最大的起重机公司，但该公司年又被美国格鲁夫公司收购。年，日本多田野兼并了德国法恩公司等。在起重机行业内，国外的大型汽车起重机的发展比我国迅速，在技术和运用上已相当成熟，目前国际市场对汽车起重机的需求在不断增加，从而使国外各大汽车。
4、曲变形及中面内的膜力，比较符合吊臂的实际受载情况。实体单元选用节点的面体单元。考虑到每节臂之间都有搭接部分，不易选中，且大部分板厚都不样，若是每块板逐个进行网格划分，效率低下，容易出错，为此我们先在实体模型上指定属性，即赋予所有实体需划分的单元材料特性实常数等，然后由程序次对所有板块进行网格划分，同时也避免了在网格划分操作中重复设置属性。若是对些网格形状不满意，则可对这部分重新进行划分，因为重新划分时，可删除已有的网格，但不会删除所指定的属性。最终形成吊臂的有限元模型规模各节臂筒体采用自由及映射方式划分。滑块处采用扫掠划分，以保证其形状为六面体。整个网格划分，控制单元形状尽可能规则，避免形状畸形。三滑块接触处模型处理由于吊臂工作时，各节臂之间靠与滑块接触和挤压来传递力，有限元建模中，必须解决各节臂与滑块间的连接问题。首先考虑用中的接触单元来分析，但由于该算例中，单元数颇多，模型规模大，且有处接触四节臂上下有个滑块，而接触问题属于非线性，求解过程必须反复迭代计算，因而计算量实在太大，另外，其准确性也较差实际结构中的接触特性尚不清楚，基于此，我们运用另外种方法节点自由度耦合技术来模拟滑块与各节臂的接触。工作时，滑块与吊臂保持接触，但它们之间沿接触面有相对滑动趋势，故相对应的节点间沿接触面的法向自由度必须耦合，而切向自由度则不能耦合，应当释放。为了达到此目的，首先要旋转节点坐标系，旋转角度即为仰角，利用各节臂与滑块在同位置节点间的耦合，可方便地实现个滑块与吊臂对应节点的耦合。四加载及约束处理吊臂所受的载荷有吊重侧载钢丝绳在臂头的拉力风载液压缸作用力及伸缩机构钢丝绳拉力。风载荷加到吊。
5、位为主，普遍采用伸缩油缸加绳排的伸缩机构的形式，只是在细节上各具特点。该伸缩机构的特点是最末二节伸缩臂采用钢丝绳伸缩，其它伸缩臂用油缸伸缩，因而最末节伸缩臂的截面变化较大，大大降低了起重机在大幅度下的起重性能。同时采用该形式的起重机在五节以上伸缩臂应用时难度较大。西方发达国家生产吨以上的中大吨位轮式起重机时，普遍采用单缸插销形式的伸缩机构。该形式伸缩机构的采用大幅度提高了起重机的起重性能。从年博览会上可以看出，椭圆形伸缩臂单缸插销式伸缩机构自动伸缩臂系统构成了以德国利勃海尔代表的西方先进伸缩臂技术的核心，代表当前世界最高水平，是轮式起重机伸缩臂技术的发展方向。起重臂的截面也采用了椭圆形截面，其截面上弯板为大圆弧槽形板，下弯板为椭圆形槽形板，且由下向上收缩，其重量优化，抗扭性能显著，具有固有的独特稳定性和抗屈曲能力。和采用大圆弧六边形截面，根据需要，腹板上设计横向和纵向加强筋，提高腹板的抗屈曲能力。采用四边形截面，也采用加筋解决腹板的抗屈曲能力，大圆弧六边形截面在国内己广泛使用。目前国内仅徐工集团徐州重型机械厂家推出五种吨位单缸插销式伸缩臂技术的全地面起重机，并采用进口高强度钢优化设计，存在设计变量状态变量及目标函数三类变量。由于吊臂的长度是由起重机作业范围确定的，不能改变，优化设计变量应是截面参数，即截面形状和壁厚参数。因而吊臂的优化设计归结为其截面的参数优化设计问题。状态变量制约设计变量的取值，是设计变量的函数，而对状态变量的约束则构成了约束方程。吊臂设计中，为保证强度刚度，可设定应力和位移为状态变量，控制应力和位移的大小以达到吊臂的强度和刚度要求。目标函数为吊臂的重量，最。
6、本上没有整体引进国外技术的做法，也使的中国汽车式起重机产业在达到和接近国际先进水平的同时，在产品技术上有明显的中国特质。中国汽车式起重机已经大量使用可编程集成控制技术，带有总线接口的液压阀块，液压马达，油泵等控制和执行元件已较为成熟，液压和电器已实现了紧密的结合。可通过软件实现控制性能的调整，大幅度简化控制系统，减少液压元件，提高系统的稳定性，具备了实现故障自动诊断，远程控制的能力。当前我国新代汽车起重机产品，起重作业的操作方式，大面积应用先导比例控制，具有良好的微调性能和精控性能，操作力小，不易疲劳。通过先导比例手柄实现比例输送多种负荷的无级调速，有效防止起重作业时的二次下滑现象，极大的提高了起重作业的安全性可靠性和作业效率。部分大型汽车式起重机还在伸缩臂上使用了单缸插销的伸缩技术，通过液压销作用，以单个液压油缸可完成多节伸臂的运动，并达到各种工况的程度控制和自动伸缩，改变了以往能不油缸加内部绳排的作业方式，使起重机相对更轻，拓展了起重机向更高工作高度发展的空间。在走向国际市场的过程中，我国汽车式起重机产业近几年品质水平的快速提高，也得到了国际拥护的高度肯定，由于产品使用规范，用户的专业素质较高，出口产品的质量反馈比在过内有了明显的减少，产品反映较好。这都为中国汽车式起重机行业的发展打下了良好的基础。国外汽车起重机发展概况及趋势目前世界上约有百余家企业生产汽车起重机，但著名的也就右十余家，如美国的格鲁夫德国的利勃海尔徳马克日本加藤多田野等。生产的汽车起重机品种有数百种，年代以来，生产，销售各种吨位的起重机万余台。汽车起重机的市场主要集中在东亚北美和欧洲。东亚约占销售量的，北。
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毕业论文：汽车起重机伸缩臂系统设计