QY10汽車起重機(jī)總體及支腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 實(shí)習(xí)成績 1畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)階段，在張?zhí)m娣老師的帶領(lǐng)下，我們參加了在呼和浩特舉辦的機(jī)械展銷會(huì)。在展銷會(huì)上，我們仔細(xì)的觀看了柳工所生產(chǎn)的汽車起重機(jī)的有關(guān)資料，雖然資料的內(nèi)容不是很多，但是其穩(wěn)重的外形，精巧實(shí)用的設(shè)備配置已經(jīng)讓我們深深地折服。返校后，我們又組織去某建設(shè)工地上參觀實(shí)習(xí)，以便能切身觀察汽車起重機(jī)的工作過程。在十三里的某個(gè)建設(shè)工地上，我們近距離的觀察到汽車起重機(jī)的整個(gè)工作過程，它是如何展開和放下支腿的，它是如何起升重物和卸載重物的，它是如何載物回轉(zhuǎn)的等等。在十三里建筑工地上，和好多熱心的工人師傅們一起探討了很多有關(guān)汽車起重機(jī)方面的知識(shí)，和在工作過程中經(jīng)常遇到情況。除此之外通過課外的資料和網(wǎng)上查詢，還對其汽車起重機(jī)的結(jié)構(gòu)有了初步認(rèn)識(shí)了解。汽車起重機(jī)是用相配套的載重汽車為基本部分，在其上添加相應(yīng)的起重功能部件，組成完整汽車起重機(jī)，并且利用汽車自備的動(dòng)力作為起重機(jī)的液壓系統(tǒng)動(dòng)力；起重機(jī)工作時(shí)，汽車的輪胎不受力，依靠四條液壓支撐腿將整個(gè)汽車抬起來，并將起重機(jī)的各個(gè)部分展開，進(jìn)行起重作業(yè)；當(dāng)需要轉(zhuǎn)移起重作業(yè)現(xiàn)場時(shí)，需要將起重機(jī)的各個(gè)部分收回到汽車上，使汽車恢復(fù)到車輛運(yùn)輸功能狀態(tài)，進(jìn)行轉(zhuǎn)移。一般的汽車起重機(jī)在功能上有以下要求:(1)整機(jī)能方便的隨汽車轉(zhuǎn)移，滿足其野外作業(yè)機(jī)動(dòng)、靈活、不需要配備電源的要求；(2)當(dāng)進(jìn)行起重作業(yè)時(shí)支腿機(jī)構(gòu)能將整車抬起，使汽車所有輪胎離地，免受起重載荷的直接作用，且液壓支腿的支撐狀態(tài)能長時(shí)間保持位置不變，防止起吊重物時(shí)出現(xiàn)軟腿現(xiàn)象；(3)在一定范圍內(nèi)能任意調(diào)整、平衡鎖定起重臂長度和俯角，以滿足不同起重作業(yè)要求；(4)使起重臂在 3600以內(nèi)能任意轉(zhuǎn)動(dòng)與鎖定；(5)使起吊重物在一定速度范圍內(nèi)任意升降，并能在任意位置上能夠負(fù)重停止，負(fù)重啟動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)溜車現(xiàn)象。目前汽車起重機(jī)是一種使用廣泛的工程機(jī)械，這種機(jī)械能以較快速度行走，機(jī)動(dòng)性好、適應(yīng)性強(qiáng)、自備動(dòng)力不需要配備電源、能在野外作業(yè)、操作簡便靈2活，因此在交通運(yùn)輸、城建、消防、大型物料場、基建、急救等領(lǐng)域得到了廣泛的使用。在汽車起重機(jī)上采用液壓起重技術(shù)，具有承載能力大，可在有沖擊、振動(dòng)和環(huán)境較差的條件下工作。由于系統(tǒng)執(zhí)行元件需要完成的動(dòng)作較為簡單，位置精度要求較低。所以，系統(tǒng)以手動(dòng)操縱為主，對于起重機(jī)械液壓系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中確保工作可靠與安全最為重要。汽車起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)以回轉(zhuǎn)平臺(tái)為界，分為上車和下車兩部分。上車部分由起重臂架、人字架、配重、回轉(zhuǎn)平臺(tái)和起重司機(jī)室組成；下車部分由車架、汽車司機(jī)室和支腿組成。上車部分可以相對下車部分旋轉(zhuǎn)。起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)將起重機(jī)連接成一個(gè)整體，承受起重機(jī)的自重以及作業(yè)時(shí)的各種外載荷。它是多個(gè)結(jié)構(gòu)件的組合，包括吊臂、轉(zhuǎn)臺(tái)、底架、支腿等結(jié)構(gòu)件，以及回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮起升等機(jī)構(gòu)。在作業(yè)過程中，吊臂相對于轉(zhuǎn)臺(tái)可以變幅與伸縮。而吊臂與轉(zhuǎn)臺(tái)的組合結(jié)構(gòu)可繞回轉(zhuǎn)中心 360度轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，對整機(jī)系統(tǒng)的分析不僅需要將所有的結(jié)構(gòu)件及機(jī)構(gòu)加以考慮，而且需要將作業(yè)過程中的不同載荷工況加以考慮。為了控制整機(jī)分析的規(guī)模，模型的建立既要盡量理想化、簡單化、典型化，又要較客觀的反映出整機(jī)（特別是結(jié)構(gòu)件連接部位）的應(yīng)力分布、變形及失效等問題。汽車起重機(jī)最危險(xiǎn)的工況是起重作業(yè)工況。它的傳力路線是：重物-吊臂-變幅油缸支撐- 轉(zhuǎn)臺(tái)-回轉(zhuǎn)支撐-底架 -支腿-垂直油缸-地面。作業(yè)運(yùn)動(dòng)表明，吊臂的變幅、伸縮及吊臂與轉(zhuǎn)臺(tái)的組合結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)，對底架與四個(gè)支腿的結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)力水平有較大影響，有必要選擇多種典型的作業(yè)工況加以計(jì)算。同時(shí)，還要根據(jù)工程規(guī)范，考慮風(fēng)載、慣性載、作業(yè)場地的不平等多因素對整機(jī)受力的影響。整機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性與控制分析規(guī)模的需要，整機(jī)模型的簡化基于下述原則：確保整機(jī)的傳力路線完整；確保整機(jī)典型作業(yè)工3況的使用性；關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的基本參數(shù)化；將整機(jī)分析與結(jié)構(gòu)件分析緊密結(jié)合；對結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)作重要簡化；整機(jī)有限元建模及分析流程自動(dòng)化。汽車起重機(jī)主要由支腿裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、伸縮機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)組成，如右圖1 所示：（1）支腿裝置 起重作業(yè)時(shí)使汽車輪胎離開地面，架起整車，不使載荷壓在輪胎上，并可調(diào)節(jié)整車的水平度，一般為四腿結(jié)構(gòu)。（2）回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 使吊臂實(shí)現(xiàn) 3600 任意回轉(zhuǎn)，在任何位置能夠鎖定停止。（3）伸縮機(jī)構(gòu) 使吊臂在一定尺寸范圍內(nèi)可調(diào)，并能夠定位，用以改變吊臂的工作長度。一般為 2 節(jié)或 3 節(jié)套筒。 （4）変副機(jī)構(gòu) 使吊臂在 15080 0之間角度任意可調(diào)，用以改變吊臂傾角。（5）起降機(jī)構(gòu) 使重物在起吊范圍內(nèi)任意升降，并在任意位置負(fù)重停止，起吊和下降速度在一定范圍內(nèi)無級(jí)可調(diào)。為了下面將要進(jìn)行的各項(xiàng)計(jì)算工作能夠順利進(jìn)行。在這里還很有必要對汽車起重機(jī)的總體參數(shù)進(jìn)行初步了解，以下是 QY10K 汽車起重機(jī)的總體參數(shù)，如表 1：表 1：QY10K 汽車起重機(jī)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 參數(shù)工作性能參數(shù)最大額定總起重量基本臂最大起重力矩最長主臂最大起重力矩主臂最大起升高度副臂最大起升高度10000 kg300 KN.m140 KN.m19.9 m25.8 m工作速度單繩最大速度起重臂伸出時(shí)間起重臂起臂時(shí)間回轉(zhuǎn)速度91.8 m/min35 s30 s03 r/min行駛參數(shù) 最高行駛速度 74 Km/h4最大爬坡度最小轉(zhuǎn)彎半徑最小離地間隙接近角離去角30%8 m265 mm2812.9尺寸參數(shù)外型尺寸（長*寬*高）支腿縱向跨距支腿橫向跨距主臂長主臂仰角副臂長9.5692.43.24,3.170 m3.8 m4.1 m7.518.7 m-1806 m底盤型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)功率最大扭矩CA5115JQZCA4DE2-16117/2400 KW/rpm580/1600 N.m/rpm質(zhì)量參數(shù)行駛狀態(tài)自重（總重量）前軸軸荷后軸軸荷11135 Kg3483 Kg7852 Kg在實(shí)習(xí)期間，我認(rèn)真的觀看了起重機(jī)的支腿位置、結(jié)構(gòu)與底盤的連接形式，并認(rèn)真思考了關(guān)于起升過程中怎樣保證作業(yè)安全，防止支腿在使用中“軟腿”現(xiàn)象的發(fā)生以及行走時(shí)支腿的自行下落問題，另外重要的問題還有怎樣保證車輛在傾斜路面上更快更準(zhǔn)的進(jìn)行調(diào)平。支腿要求堅(jiān)固可靠，伸縮方便，在行駛時(shí)收回，工作時(shí)外伸撐地，支腿機(jī)構(gòu)目前有五種形式：蛙式支腿、H 型支腿、X 式支腿、輻射式支腿和鉸接式支腿。其中蛙式支腿結(jié)構(gòu)簡單，液壓缸數(shù)量少，重量輕，但支腿要比尺寸有限，因此支腿跨距就不能很大，適合在小型起重機(jī)中使用；H 型支腿外伸距離大，每一支腿有兩個(gè)液壓缸，一個(gè)水平的一垂直的，為保證足夠的外伸距離，左右支腿5相互叉開，這種支腿對地面的適應(yīng)性好，易于調(diào)平，廣泛采用在中大型起重機(jī)上，但 H 型支腿高度高，影響作業(yè)空間，而且必須要與橫梁固結(jié)來保證支腿結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定；X 型支腿因?yàn)槠浯怪币簤焊鬃饔迷跈M梁的中間，橫梁直接支撐在地面上，所以要比 H 型支腿穩(wěn)定，不足之處是離地間隙小，在打支腿時(shí)經(jīng)常有水平位移，常與 H 型支腿混合使用在起重機(jī)上。輻射式支腿用于支腿反力極大的大型起重機(jī)上，回轉(zhuǎn)支撐承受的全部力和力矩直接作用在支腿機(jī)構(gòu)上，這樣可減輕底盤重量和隊(duì)回轉(zhuǎn)支撐處的變形；鉸接式支腿的活動(dòng)支腿部分可以做成鉸接擺動(dòng)式，不做成伸縮式，用液壓缸收攏或伸開，工作時(shí)如同 H 型支腿，收攏活動(dòng)時(shí)活動(dòng)支腿緊靠車架大梁兩側(cè)，這種支腿的剛度比 H 型支腿好，不會(huì)因伸縮筒之間的間隙而引起的車架的擺動(dòng)現(xiàn)象。另外，對于支腿跨距問題和“軟腿”問題也有了初步的認(rèn)識(shí)。1.關(guān)于跨距要適當(dāng)?shù)膯栴}：由于汽車起重機(jī)支腿是前后設(shè)置的，并向兩側(cè)方向伸出，起重機(jī)主要在側(cè)方工作，故某一噸位起重機(jī)的支腿橫向跨距不能超過某個(gè)規(guī)定的數(shù)值以滿足有效幅度的要求。但是跨距大了，雖然在起重機(jī)工作時(shí)穩(wěn)定性好，但過大的穩(wěn)定也是不必要的，甚至是有害的；因?yàn)楫?dāng)超載時(shí)，過大的穩(wěn)定使司機(jī)感覺不到超載的危險(xiǎn)，當(dāng)無自動(dòng)報(bào)警裝置時(shí)，有使吊臂損壞的可能。因此支腿橫向跨距要穩(wěn)定，原則上是起重機(jī)在吊臂強(qiáng)度允許的其重量時(shí)，其穩(wěn)定度達(dá)到規(guī)定的要求即可。2.關(guān)于打“軟腿”問題的解決：在支腿液壓回路中使用雙向液壓鎖可以大大的增強(qiáng)工作中的安全性。雙向液壓鎖有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是活塞桿即使失效，油液也不會(huì)從活塞桿一腔流回油箱而造成重大的翻車事故。二是在行駛過程中活塞不會(huì)因?yàn)橹亓螂x心力作用產(chǎn)生墜墮落事件。這些實(shí)習(xí)讓我在畢業(yè)前對“理論結(jié)合實(shí)踐”這句話有了深刻的認(rèn)識(shí)和理解。通過實(shí)習(xí)使我們獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)大知識(shí)面，然后應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中。實(shí)習(xí)過程很短暫，但是對我們來說卻有很充實(shí)。我們不僅對汽車起重機(jī)的大體結(jié)構(gòu)有了了解，同時(shí)對其在我國的發(fā)展有了現(xiàn)狀有了適當(dāng)?shù)恼J(rèn)識(shí)，而且通過這些實(shí)習(xí)也使我對于我要設(shè)計(jì)的汽車起重機(jī)支腿機(jī)構(gòu)有了更深刻的認(rèn)識(shí)和理解。通過這次實(shí)習(xí)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)方面使我有了更多的熱愛和信心。我堅(jiān)信，在6我們的努力下，我們將會(huì)圓滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。這不僅對我們的學(xué)習(xí)有很大的幫助，同時(shí)對我們在將來的工作崗位上會(huì)有更大的啟發(fā)，這也是我接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個(gè)重要途徑，逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)校到社會(huì)的轉(zhuǎn)變，這些實(shí)際知識(shí)，對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)以及以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。