车辆工程毕业设计论文-东风小霸王随车起重车的设计(编辑修改稿)

车辆工程毕业设计论文-东风小霸王随车起重车的设计(编辑修改稿)内容摘要：

32T51DJ3 型底盘。 EQ1032T51DJ3 采用 湖北程力 汽车有限公司成熟总成，经过优化设计，各总成匹配合理，通用性强，达到国家法规的要求。 该底盘装备 YN4100QBZL 型柴 油发动机，采用无分电器电脑点火、空燃比闭环控制系统、装有三元催化器、环保型 柴 油机。 采用 φ325 螺旋弹簧离合器，五档变速器，速比为 的加强型后桥。 驱动方式 42。 2． 底盘参数 底盘在整个改装过程中是最重要的部件，选择的起重装置、液压装置都需要满足底盘的承受能力以及一些技术参数，底盘决定整个改装车的性能。 表 EQ1032T51DJ3 底盘的参数 底盘型号 单位代号 EQ1032T51DJ3 空载 整备质量 kg 2420 前轴空载质量 kg 1339 后轴 空 载质量 kg 1081 额定轴载质量 允许最大总质量 kg 4050 允许前轴最大轴载质量 kg 1612 允许后轴最大轴载质量 kg 2438 最高车速 Km/h 90 外形尺寸 尺寸参数（ mm） 总长 OL 5995 总宽 OW 1980 高 OH 2670 车厢尺寸 长 OL 3700 宽 OW 1880 高 OH 400 轴距 WB 3300 前悬 FOH 962 后悬 ROH 1733 轮距 前轮 N1 1780 后轮 N2 1880 车架外宽 N3 750 车架可用长度 M0 4500 前轮中心到车架上平面距离 K1 300 后轮中心到车架上平面距离 K2 310 轮胎静力半径 RC 326 接近角（度） α 19 离去角（度） β 15 黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 整车 总布置 起重机的选择 起重机由 随车起重运输车起重机 机架（汽车主车架和起重机的连接架）、起重臂支架、起重臂、回转机构、液压 传动系统、液压支腿等主 要部件组成。 根据任务书所给的数据，本次设计的随车起重运输车实际吨位为 吨，经一些改装汽车厂的介绍 和上网查询 ，常选用的起重机以徐工为主，被广泛使用。 所以初步选择了徐工生产的起重机中的型号为 SQ2SA1Q 的起重机 ， 自重为 350kg。 符合设计要求 实际吨位 的要求。 再通过计算，看是否符合二类底盘的使用要求。 该型号 起重机的详细参数见表。 表 起重机参数 最大起升质量 2300kg 最大起重力矩 推荐功率 9kw 液压系统最大流量 25L/min 液压系统额定压力 16Mpa 油箱容积 25L 回转角度 全回转 起重机自重 350kg 安装空间 800mm 参数选择 起重装置的参数，决定了起重举升汽车的工作特性，其选择应根据使用要求和实际生产条件确定，并 须 考虑相关的标准和规定。 起重装置的主要参数有： 1． 起重量 起重量是指起重臂在一定长度和幅度下，保证随车起重运输 车的起重稳定性的最大起升质量。 在起重臂短和幅度最小时，其最大起重量称为标定起重量。 本次设计 起重量为 2300 kg。 2． 起升高度 起升高度是指从地面到吊钩钩环中心极限位置的距离。 起升高度也随臂长和幅度而 变化，通常以最大起升高度表示。 本次设计的随车起重车的起升高度为 6300mm 3． 幅度 幅度是指起重臂前端吊钩钩环中心到立柱转台回转中心线间的距离。 随车起重运黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 输车不移动时的工作范围，由最大幅度和最小幅度决定。 最小幅度为： 3650mm 最大幅度为： 4300mm 4． 工作速度 起重装置的工作速度，应根据工作要求 确定。 起重工作速度包含以下主要内容 ： （ 1）起升速度 货物起升速度与起重量和起升高度有关。 对起吊小吨位货物时，可采用较高的起升速度。 但要考虑起升高度不大时，起动和制动过程所占的比例相对较大，过分的提高起升速度将增大动载荷，反而达不到提高工作效率的目的。 一般 设计采用的起升速度是 （ 2）回转速度 立柱的回转速度受旋转起动或制动时切向惯性力的限制，在 10 米左右的幅度内，回转速度不应超过 3r/min。 回转速度过高，货物在切线方向的摆动大，对作业效率反而产生不利影响。 一般 设计采用的回转速度为。 （ 3）变 幅 速度 对于 折叠 臂式随车起重运输汽车，起重臂变 幅 速度是指起重臂在 变幅液压缸作用下，其角度的改变速度，一般小于 12176。 /s。 对于伸缩臂式，起重臂变幅速度是指起重臂在水平方向的直线运动速度 本次设计采用的变 幅 速度为 10176。 /s。 （ 4）支腿伸缩速度 支腿的伸缩速度均用时间来表示，伸腿时间一般为 15~20s，缩腿时间为伸腿时间的 1/2。 本次设计采用的伸腿时间为 20s，缩腿时间为 10s。 起吊 支腿的设计计算 随车起重运输车起吊作业时，主车架将受到较大的附加集中载荷，为了保证车架的强度和提 高整车的起重能力，必须设置支腿。 此外，支腿还对起吊作业是整车的工作稳定性有很大的影响。 1．支腿形式的选取 通常采用 H 形支腿，即左右各一个支撑。 每个支腿各有一个水平液压缸，一个垂直支撑液压缸。 起吊作业时支腿外伸呈 H 形，行驶时收回，如图 所示。 为保证支腿收回时不超出车辆行驶时的宽度标准，外伸时又有足够的支撑距离，可将左右支黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 腿的水平液压缸过开放，如图 所示。 图 H 型支腿 1— 垂直支撑液压缸 2— 水平伸缩液压缸 支腿必须与起重装置的横梁牢固连接，以保证支腿工作可靠，使整车起吊作 业稳定。 2． 支腿跨距 的确定 起重装置在臂架强度允许的起重量范围内工作时，要保证整车的稳定，即整车的侧向稳定性，也就是要求最大起重量和其他各重力对该侧支腿支撑中心线作用的倾覆力矩小于整车的稳定力矩，如图 图 支腿跨距的确定 由于力矩平衡方程式可以得到支腿横向外伸跨距的最小值 a 为： （ ） 1011 KQmm K Q RLmakkk  黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 式中 a——支腿 支撑中心 与 立柱 中心的距离 （ m） ； Lk1——起重臂质心至立柱中心的距离 （ m） ； R——起重 臂 的工作幅度 （ m） ； mk1——起重臂质量 (kg)； Q——起 吊 质量 (kg)； m0——不包括起重臂质量的整车整备质量 (kg)； K——动载系数 ,可取 K=。 支承液压缸的 计算 应该按最危险的工况考虑，即随车运输车的大部分 车轮 被支承液压缸顶起 ,整车 为三点支承状态。 设载荷平均分配在三个支承点上，则每个支腿上所受到的支承载荷 zF有 zF =G/3 （ ） 式中 G——整车满载时的重力（ N）。 根据 zF 和液压系统工作压力 P（可按中、高压系统选 p=8~16Mpa） ，即可确 定支承液压缸的缸径。 42 PDFz  （ ） 式中： zF ——每个支腿承受的载荷 （ N） ； P——液压系统工作压力 （ Pa） ； D——支承液压缸刚径 （ mm）。 由上公式，得液压缸缸径为 4 4 1 3 5 0 0 8 5 . 9 8 72 2 3 . 1 4 1 0zFD P    （ ） 随车起重运输车的结构 随车起 重运输车的结构形式 1．根据 起重机 的安装位置不同 ，随车起重运输车可分为前置、中置、和后置三种结构形 式。 如 图 所示。 （ 1）前置式 前置式的起重机安装在汽车驾驶室和车厢之间，如图 （ a）所示。 多为起重能黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 力 1~3t 的中、小型随车起重运输车所采用， 适用于装卸包装成件的货物和集装箱等。 这种布置 形 式可充分利用货厢面积，并保证起重臂在允许的伸出长度内和相应的运动条件下，能达到车厢的所有位置。 此外，因液压泵安装在汽车前部的发动机处，到起重机液压缸的管道较短， 功率损失 小，液压传动效率比其 他 布置型式高。 所以，这种结构 形 式 得到广泛采用。 在进行这种车型的整车布置时，要注意防止前轴超载。 （ 2）中置式 中置式的起重机安装 在 汽车车厢中间 ， 如图 （ b）所示。 起重能力在 3~10t 范围内，且 采用加长的大、中型 货 车底盘 ， 这种布置型式的特点是起重臂短，轴荷分配易于满足要求，基本可保持原车的质心位置，适于装卸和运输长度整齐的管材、建筑材料、条状物件及木材等，货物沿车厢纵向安放。 但由于起重机布置在车厢中部，使车厢面积的利用率降低。 （ 3）后置式 后置式的起重机安装在汽车车厢后部，如图 （ c）所示，这种布置适用于带有挂车的随车起重运输 车，其优点是车厢面积利用率高，起重臂能完成汽车和挂车之间的装卸作业。 但 由于这种布置是起重机安放在车辆的尾部， 会 改变了原车的轴荷分配，使操纵性变差。 2． 结构 形 式的分析 （ 1）现决定采用起重机前置式型式。 原因如下：网上 查找 的车型和根据现实中的实用价值使得前置式车型居多。 根据湖北程力专用汽车有限公司的销售服务人员介绍：对于小吨位 的随车起重运输车一般都采用起重机前置式。 这样上下方便。 易于装卸起重。 （ 2）而起重机中置式的型式在现实使用中几乎是不存在的。 这种情况只是在理论中出现。 中置式的不仅在机构上使得车身整体布局 更加复杂，而且装卸货物十分不方便，且起重时危险性很高，最关键是对底盘的要求很高，会使成本增加很多。 在经济上不划算。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 图 随车起重运输车的整车结构型式 （ a）前置式（ b）中置式（ c）后置式 （ 3）起重机后置式的型式决定了装卸货物不方便，同时又增加了改装设计的难度，即车身重心问题需要很好的解决。 增加了科技含量，同时使得成本增加很多，销售市场会相对教小。 同时使用范围也教小，通常只是在一些矿山上开采矿石，或者在一些油田上开采石油时使用较多。 综合上述三点，考虑到现实的实际使用问题和经济 成本以及销售市场等各方面的因素，决定采用起重机前置式为本次改装设计的主体型式。 随车起重运输车的 结构特点 随车起重运输车因选择的汽车底盘和对加装的起重机要求及布置不同而有差异，但部件结构基本相同或相似 ，均由机架 (汽车主车架和起重机的连接架 )、起重臂支架、起重臂、回转机构、液压支腿、液压缸等主要部件组成。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 如图 （ a） 为折叠臂式随车起重运输车整车图，有折叠臂 吊钩 回转机构等折叠起吊装置。 图 (a) 折叠臂式随车起重运输车整车图 1—支架 ； 2—下节臂 ； 3—上节臂 ； 4—伸缩液压缸 ； 5—伸缩臂 ； 6—吊钩 7—中间臂 ； 8—附加钓钩 ； 9—折叠液压缸 10—载荷限位杆 ； 11—举升液压缸 ； 12—操纵阀 ； 13—回转机构 ； 14—机架 ； 15—支腿 如图 (b) 为折叠臂式起重机总成外形图，这种起重机起吊作业结束后，臂架可折叠成倒三角形橫置于驾驶室与车厢之间。 因此，折叠臂式随车起重运输车具有质心较低、行驶稳定性好等优点，有取代伸缩臂式起重机的趋势。 图 (b) 折叠臂式起重机总成外形图 1—主臂 2—中间臂 3—端臂 4—液压缸 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 1． 随车起重运输车起重机机架 图 为本次设计采用的随车起重运输车的机架， 材料选用湖北程力汽车提供专用材料， 它由横梁 3 和 1纵梁 4 和 14 等组成。 机架中部设计有安装回转机构的连接螺栓孔，对称焊有托架 15 和支腿支架 10，随车起重运输车机架借助 U 型螺栓 垫板 5 和 7 固定在汽车主车架上。 图 随车起重运输车起重机机架 1—螺旋顶杆； 2—垫木； 13—横梁； 14—纵梁； 7—垫板； 6—U 型螺栓； 8—固定板； 9—软垫； 10—支腿支架； 11—液压箱安放处； 12—固定座； 15—托架； 16—缓冲垫 2． 起重 臂支架 图 所示为装有单向举升液压缸的起重臂支架。 悬臂 1 焊接在外壳 10 上，在活塞杆 17 的上端固连有铰接连杆用的支架 2。 起重 机 作业时，压力油经管接头 18 进入液压缸推动活塞杆上升，而活塞杆下降由压力油卸载、自身重力、起重机臂和载荷的。