EQ1050NJ20D3高空作業(yè)車的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-液壓系統(tǒng)含CAD圖.zip

EQ1050NJ20D3高空作業(yè)車的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-液壓系統(tǒng)含CAD圖.zip,EQ1050NJ20D3,高空作業(yè),機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),液壓,系統(tǒng),CAD 一、選題依據(jù) 1.研究領(lǐng)域 車輛工程—機(jī)械設(shè)計(jì) 2.論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 本課題主要研究的是高空作業(yè)車這種專用車輛，所謂高空作業(yè)車是指3米以上， 由液壓或電動系統(tǒng)支配多支液壓油缸，并且能夠?qū)⒆鳂I(yè)人員、工具、材料等通過作業(yè)平臺舉升到空中指定位置進(jìn)行各種安裝、維修等作業(yè)的專用高空作業(yè)機(jī)械，既屬于專用汽車，又屬于工程機(jī)械，是一種重要的施工設(shè)備。 由于高空作業(yè)車近幾年的快速發(fā)展，高空作業(yè)行業(yè)出現(xiàn)了部分車型產(chǎn)量過剩苗頭的同時(shí)，也存在著部分車型供不應(yīng)求、生產(chǎn)能力不足的現(xiàn)象，因此，結(jié)構(gòu)性過剩是當(dāng)前汽車工業(yè)產(chǎn)能過剩的基本特點(diǎn)，也是當(dāng)前汽車工業(yè)發(fā)展存在的主要問題。高空作業(yè)車是汽車工業(yè)的一部分，它的發(fā)展中也會出現(xiàn)同樣的問題，因此研究高空作業(yè)車的改裝技術(shù)，不僅可以推動高空作業(yè)車行業(yè)的發(fā)展，而且對于推動專用汽車行業(yè)的發(fā)展， 調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略無疑具有重要意義。 目前我國高空作業(yè)車年銷售量很低，與國外相比，產(chǎn)品技術(shù)水平差距較大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，產(chǎn)品制造工藝落后，產(chǎn)品可靠性差等。十九大以來，我國將在 2020 年全面建成小康社會，因此我國的城市化進(jìn)程將進(jìn)一步加快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會進(jìn)一步加強(qiáng)， 需要大量添置高空作業(yè)車進(jìn)行市政工程的安裝和運(yùn)行維護(hù)。 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 作業(yè)平臺目前主要以剪叉式、套筒油缸式等為主，大高度和特殊高空作業(yè)平臺國內(nèi)還有空白，仍然以進(jìn)口為主，如高空絕緣作業(yè)車、蜘蛛式高空作業(yè)平臺等。其次， 從行走方式上，我國高空作業(yè)平臺的行走方式以車載式或牽引式較多，這極大地限制了其作業(yè)機(jī)動靈活性、場地適應(yīng)性及空間通過性。 （1）向大高度和特殊高空作業(yè)平臺發(fā)展。如混合臂式高空作業(yè)平臺、越野式高空作業(yè)平臺、蜘蛛式高空作業(yè)平臺及履帶式高空作業(yè)平臺。 （2）車載式或牽引式逐漸發(fā)展成結(jié)構(gòu)小巧緊湊的自行式。 （3）驅(qū)動方式向無污染、零排放、節(jié)能減排的電機(jī)驅(qū)動發(fā)展。此外，利用太陽能轉(zhuǎn)化來驅(qū)動電機(jī)也是今后努力的一個(gè)方向。 11 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問題 (1). 汽車底盤的選擇； (2). 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)； 2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） (1). 總體設(shè)計(jì)要求； (2). 底盤的選擇； (3). 高空作業(yè)車臂的設(shè)計(jì)； (6). 參數(shù)校核。 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 結(jié)合具體的設(shè)計(jì)要求，通過學(xué)習(xí)及查閱相關(guān)方面的資料，全面的了解和掌握高空作業(yè)車的工作原理和結(jié)構(gòu)，完成作業(yè)車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)功能部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對關(guān)鍵部件的強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析。 （1）完成 8000 字以上的論文； （2）完成 3000 字左右外文文獻(xiàn)翻譯； （3）使用 CAD/CAM,有限元分析等軟件進(jìn)行建模、分析。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 （1） 第 1、2 周調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告； （2） 第 3 周研究隨車起重車的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)方法； （3） 第 4 周收集材料，完成車輛的總體布置； （4） 第 5-6 周開始用軟件進(jìn)行繪圖撰寫說明書； （5） 第 7-10 周完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，并完成大部分圖紙； （6） 第 10-13 周設(shè)計(jì)說明書修改及完善； （7） 第 14 周畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯； 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1]本刊編輯部. 下一片藍(lán)海[J]. 今日工程機(jī)械, 2011(15): 50-53. [2]柏紅專,羅亮平. 國內(nèi)高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 建筑機(jī)械, 2012(08)上半月刊: 54-56. [3]盧青梅. 高空作業(yè)車不同簡化模型對比分析研究[D]. 大連: 大連理工大學(xué)工程機(jī)械學(xué)科碩士學(xué)位論文, 2012: 1-2. [4]張華,霍玉蘭. 我國高空作業(yè)車行業(yè)發(fā)展與展望[J]. 建筑機(jī)械, 2013(12)上半月刊. 38-41. [5]PALFINGER.Aerial Vehicle Platforms Specification Sheets of Palfinger [EB/OL].h ttp://www.palfinger.com,2012. [6] RUTHMANN.Product daten blatt T580 Ansicht (English) [EB/OL].http://www.ruthmann de,2012. [7] MARIA H..Interview Time Export [J].Access International,2012:11-14. [8]柏紅專, 羅亮平. 國內(nèi)高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 建筑機(jī)械, 2012(08):54-56. [9]張華, 霍玉蘭. 我國高空作業(yè)車行業(yè)發(fā)展與展望[J]. 建筑機(jī)械, 201312):38-43. [10]柏紅專,羅亮平. 國內(nèi)高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 建筑機(jī)械, 2012(08)上半月刊: 54-56. [11]段浩. 高空作業(yè)車工作裝置的虛擬樣機(jī)仿真分析[D]. 西安: 長安大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)科碩士學(xué)位論文, 2012: 2. [12] Liu L, Chen K. 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[13] Nakayama T,Suda E.The present and future of electric power steering.Int.J.of Ve hicle Design,2010,15(3,4,5):243~254. 附：文獻(xiàn)綜述 文獻(xiàn)綜述 1.引言 本課題主要研究的是高空作業(yè)車，高空作業(yè)車為特種專用車輛，所謂高空作業(yè)車是指工作高度 3 米以上，由液壓或電動系統(tǒng)控制液壓油缸，并且能夠?qū)⒆鳂I(yè)人員、工具、材料等通過作業(yè)平臺舉升到空中指定位置進(jìn)行各種安裝、維修等作業(yè)的專用高空作業(yè)機(jī)械。高空作業(yè)車既屬于專用汽車，又屬于工程機(jī)械，是一種重要的施工設(shè)備?，F(xiàn)在的高空作業(yè)裝置具有操作平順、工作穩(wěn)定、自動調(diào)速、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了空中作業(yè)的工作效率。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、大型的較少、結(jié)構(gòu)笨重、作業(yè)時(shí)微動性能差等問題。 高空作業(yè)車按工作臂的型式，有四種基本型式，分別為：垂直升降式、折疊臂式、伸縮臂式和混合臂式。垂直升降式高空作業(yè)車的升降機(jī)構(gòu)只能在垂直方向上進(jìn)行運(yùn)動。它的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，承載能力強(qiáng)，但作業(yè)范圍小，作業(yè)高度低，這種結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用比較少。折疊臂式高空作業(yè)車工作臂之間的連接全部采用鉸接型式，所以國外又把它叫做鉸接式高空作業(yè)車。折疊臂高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)適合于較低作業(yè)高度的車型，如要加大作業(yè)高度，必然要增加臂長或增加工作臂數(shù)量，增加臂長會使作業(yè)車體積龐大， 降低靈活性；增加工作臂數(shù)量會造成操作繁瑣，安全性降低。伸縮臂式的高空作業(yè)車在行駛狀態(tài)時(shí)，工作臂縮回套疊，工作時(shí)伸出，可以有效增大作業(yè)高度，同時(shí)具有工作效率高、操作簡單、動作平穩(wěn)等特點(diǎn)?；旌媳凼礁呖兆鳂I(yè)車工作臂之間既有鉸接， 也有伸縮，是折疊臂式和伸縮臂式高空作業(yè)車的結(jié)合，它綜合了兩種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點(diǎn)， 工作性能最好，但結(jié)構(gòu)也最為復(fù)雜。 2.國外高空作業(yè)車發(fā)展現(xiàn)狀 高空作業(yè)車在國外某些發(fā)達(dá)國家從 20 世紀(jì) 20 年代就開始研制了，已有近百年的發(fā)展歷史。產(chǎn)品技術(shù)水平高，安全性好，可靠性高，作業(yè)高度大，規(guī)格齊全，結(jié)構(gòu)型式豐富，功能多樣。國外先進(jìn)高空作業(yè)車主要技術(shù)特點(diǎn)如下： （1）液壓系統(tǒng)中負(fù)載敏感技術(shù)、電液比例控制技術(shù)等應(yīng)用成熟。通常采用電液比例變量控制方式, 廣泛采用成熟的比例多路閥實(shí)現(xiàn)多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的比例控制。 （2）臂架應(yīng)用高強(qiáng)度材料和輕質(zhì)金屬材料。選用高強(qiáng)度的特殊合金材料, 不僅使工作臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理, 而且使最大作業(yè)高度和作業(yè)幅度得到明顯增加, 同時(shí)有效地降低了整車質(zhì)量,提高了底盤的使用性能。 （3）先進(jìn)的電控通訊系統(tǒng)和完善的安全保障系統(tǒng)。國外高空作業(yè)車多采用嵌人 式控制系統(tǒng), 使用工程機(jī)械專用控制器實(shí)現(xiàn)整車的自動控制功能。 （4）產(chǎn)品功能的多樣化和設(shè)計(jì)的人性化。國外高空作業(yè)車功能齊全,操作便捷, 接口可擴(kuò)展, 甚至可根據(jù)用戶的需求進(jìn)行定制, 實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用, 提高作業(yè)效率, 擴(kuò)展使用范圍。工作平臺具有平臺伸縮功能, 最大可達(dá) 3.8m, 同時(shí)可進(jìn)行士 90°回轉(zhuǎn),極大地增大了作業(yè)范圍和作業(yè)的舒適性。 （5）節(jié)能、綠色環(huán)保的新技術(shù)應(yīng)用。為提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求, 國外高空作業(yè)車企業(yè)主要從降低發(fā)動機(jī)排放和全電動綠色驅(qū)動等方面人手。 因此我設(shè)計(jì)的高空作業(yè)車應(yīng)盡量采用輕型環(huán)保結(jié)構(gòu)，降低整車裝備質(zhì)量，更加合理的去設(shè)計(jì)工作臂的結(jié)構(gòu)。 3.我國高空作業(yè)車發(fā)展現(xiàn)狀 我國高空作業(yè)車行業(yè)起步較晚，自 20 世紀(jì) 60 年代開始研制，70 年代才推出商業(yè)化樣機(jī)。目前我國高空作業(yè)車的市場銷售、使用及保有量最大的車型還是折疊臂式， 其他型式如伸縮臂式和混合臂式占有的比重還很小，最大作業(yè)高度只有幾十米。國內(nèi)高空作業(yè)安全法規(guī)尚待完善，存在各種原始方式的高空作業(yè)，應(yīng)用普及范圍與國外相比還有很大的差距。限制這一行業(yè)發(fā)展的主要因素是大高度復(fù)雜截面混合臂架技術(shù)、安全技術(shù)、智能化高效控制技術(shù)、可靠性等，缺乏前瞻性研究，缺少向更大高度發(fā)展的技術(shù)支撐。 在這幾年的研究中，我國高空作業(yè)車的質(zhì)量有了顯著提高，有的甚至達(dá)到了國際先進(jìn)水平。在國內(nèi)一些具有競爭力的公司對高空作業(yè)車行業(yè)的發(fā)展起到了很好的推動作用，比如杭州愛知工程車輛有限公司研發(fā)了全液壓驅(qū)動的自行走式高空作業(yè)平臺高空作業(yè)車，最大作業(yè)高度為 26.7m；北京起重機(jī)器廠開發(fā)了具有箱型截面的鋁合金桅柱平臺高空作業(yè)車，作業(yè)高度達(dá)到了 16.5m；杭州賽奇工程機(jī)械廠開發(fā)出的多桅柱鋁合金平臺高空作業(yè)車最大作業(yè)高度達(dá)到了 22m。上面產(chǎn)品的研發(fā)是我國高空作業(yè)車歷史性進(jìn)步，填補(bǔ)了我國此類技術(shù)的空白。除此之外，在高空作業(yè)車產(chǎn)品方面能夠研發(fā) 30m 以上高空作業(yè)車的公司有徐州工程機(jī)械集團(tuán)、杭州愛知工程車輛有限公司以及徐州海倫哲有限公司等，因此我國高空作業(yè)車的使用不再完全依賴進(jìn)口。目前國內(nèi)作業(yè)高度在 16m 以下的產(chǎn)品各高空作業(yè)車生產(chǎn)企業(yè)幾乎均可生產(chǎn)；但是，能夠獨(dú)立自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出最高作業(yè)高度 43m 的企業(yè)僅有徐州海倫哲和杭州愛知。我國高空作業(yè)行業(yè)的先進(jìn)企業(yè)引入了國外企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，從而不斷提高我國高空作業(yè)車的質(zhì)量性能，目前我國高空作業(yè)車已有部分產(chǎn)品能夠達(dá)到歐美發(fā)達(dá)國家高空作業(yè)車水平。但是我國整體高空作業(yè)車的水平與國際水平相比仍有較大差距，比如作業(yè)高度較低、 控制方式落后、功能單一、安全性不夠、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)龐大笨重等。我國 35 米以上的高空作業(yè)車還不能獨(dú)立生產(chǎn)只能依賴進(jìn)口；歐美發(fā)達(dá)國家高空作業(yè)車的控制系統(tǒng)完全采 用電液比例控制以及智能控制，而我國高空作業(yè)車的控制技術(shù)基本為電液控制，目前 為止我國對電液比例控制技術(shù)的應(yīng)用還不成熟，且智能控制技術(shù)的應(yīng)用則是剛剛起步。 4.高空作業(yè)車發(fā)展趨勢及展望 目前我國高空作業(yè)車現(xiàn)存量約為 2 萬臺，專家預(yù)測到 2015 年我過高空作業(yè)車將增加一倍。高空車的載人作業(yè)性質(zhì)使得對臂架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求很高，在國內(nèi)由于臂 架斷裂而造成的人員傷亡事故很多，所以臂架的強(qiáng)度、剛度一定要滿足使用要求，在 設(shè)計(jì)時(shí)安全系數(shù)也要設(shè)定的相對高一些，那么臂架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是需要亟待解決的問題。 （1）近年來高空作業(yè)車研究人員利用 ANSYS 的有限元分析軟件及 ANSYS 軟件中的 APDL 語言、ADAMS 運(yùn)動仿真軟件對臂體做了模擬及分析，這些軟件及方法的運(yùn)用也將在今后的高空作業(yè)臂設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。 （2）高空作業(yè)車的臂架是整機(jī)里很重要的結(jié)構(gòu)，它的自重影響整機(jī)的穩(wěn)定性等， 對高空臂架結(jié)構(gòu)的研究人們對臂架結(jié)構(gòu)有了深如的了解，在設(shè)計(jì)時(shí)對臂架結(jié)構(gòu)及臂架截面形狀的合理選擇會提高臂架的剛度和強(qiáng)度并能減輕臂架重力。一種新的混合泵車臂架是 2012 年中聯(lián)重科采用碳纖維材料制造的，它的產(chǎn)生使臂架重量減少了一半， 所以新材料的應(yīng)用會帶來高空作業(yè)車臂架輕量化變革。 （3）控制水平的智能化和自動化。提高動力的電子控制和管理系統(tǒng)水平, 根據(jù)傳動裝置及液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài), 自動調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出功率, 以滿足不同作業(yè)工況的需要, 提高燃料的經(jīng)濟(jì)性。 （4）系統(tǒng)的安全性和可靠性將大幅增強(qiáng)。 5. 結(jié)論 由于高空作業(yè)車近幾年的快速發(fā)展，高空作業(yè)行業(yè)出現(xiàn)了部分車型產(chǎn)量過剩苗頭的同時(shí)，也存在著部分車型供不應(yīng)求、生產(chǎn)能力不足的現(xiàn)象，因此，結(jié)構(gòu)性過剩是當(dāng)前汽車工業(yè)產(chǎn)能過剩的基本特點(diǎn)，也是當(dāng)前汽車工業(yè)發(fā)展存在的主要問題。高空作業(yè)車是汽車工業(yè)的一部分，它的發(fā)展中也會出現(xiàn)同樣的問題，因此研究高空作業(yè)車的改裝技術(shù)，不僅可以推動高空作業(yè)車行業(yè)的發(fā)展，而且對于推動專用汽車行業(yè)的發(fā)展， 調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略無疑具有重要意義。 折疊臂式高空作業(yè)車由于市場保有量大、用戶熟悉、價(jià)格低廉、維護(hù)簡單等優(yōu)勢仍然會成為市場主流產(chǎn)品，但需在安全性和人性化方面改進(jìn)提高。故本畢業(yè)設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)一輛高為 10 米高空作業(yè)車，在結(jié)構(gòu)方面對普通的折疊臂式高空作業(yè)車進(jìn)行改裝。 指導(dǎo)教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評閱） 審 核 意 簽字： 年 月 日 見 教研室主任意見 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見 簽字： 年 月 日公章：