辽工大QY10汽车起重机总体及支腿机构设计说明书

1、辽宁工程技术大学毕业设计计算书指导教师：张兰娣设计题目：QY10汽车起重机总体及支腿机构设计 设计人：江超PAGE PAGE 91计算项目计算与说明明结果第一章绪论引言分类方法第一章 概概述1.1引言言汽车由于机机动性能能好而一一直在工工程施工工和城市市建设中中担负着着重要角角色。在在国内市市场上随随着国家家扩大内内需政策策的推动动、投资资的提高高、个体体和私营营用户的的壮大，220022年以来来汽车起起重机市市场总量量大幅上上升，可可以说市市场巨大大。汽车起重机机是轮式式起重机机的一种种。通常常习惯把把装在通通用或专专用载重重汽车底底盘上的的起重机机称为汽汽车起重重机。由由于汽车车起重机机底

2、盘为为通用或或专用汽汽车底盘盘，故汽汽车起重重机具有有载重汽汽车的性性能。1.汽车起起重机具具有如下下优点：1）行动自自由。在在它的起起重能力力及外形形尺寸容容许条件件下，能能够在整整个工厂厂内或货货场内承承担绝大大部分的的起重工工作。2）除了作作为一台台起重机机使用之之外，可可以在臂臂架上配配装各种种拉铲抓抓斗、挖挖沟器和和铲子进进行其它它工作。3）不需要要架空轨轨道等固固定结构构，因此此可使基基建投资资、生产产成本或或维修费费用降低低。4）本身具具有独立立的动力力装置，不不需要装装设馈电电电缆或或接触导导电装置置。5）它可以以把载荷荷放在地地面上，地地面下或或比汽车车起重机机更高的的地方。

3、2.分类方方法主要要有：1）按起重重量分类类：轻型汽车起起重机（起起重量在在5吨以以下），中中型汽车车起重机机（起重重量在55-155吨），重重型汽车车起重机机（起重重量在115-550吨）。超超重型汽汽车起重重机（起起重量在在50吨吨以上）。近近年来，其其起重量量有提高高的趋势势，如今今已生产产出500-1000吨的的大型汽汽车起重重机。2）按支腿腿形式分分：计算项目计算与说明明结果主要检验项项目及性性能指标标蛙式支腿、XX式支腿腿、H型型支腿。蛙蛙式支腿腿跨距较较小仅适适合于较较小吨位位的起重重机。XX式支腿腿容易产产生滑移移，也很很少采用用；H型型支腿可可实现较较大跨距距，对整整机的稳稳

4、定有明明显的优优越性，所所以我国国目前生生产的液液压汽车车起重机机多采用用H型支支腿。3）按传动动装置的的传动方方式分：机械传动、电电传动、液液压传动动三类。4）按起重重装置在在水平面面可回转转范围（即即转台的的回转范范围）分分：全回转式汽汽车起重重机（转转台可任任意旋转转3600）和非非全回转转式汽车车起重机机。5）按吊臂臂的结构构形式分分：折叠式吊臂臂、伸缩缩式吊臂臂和桁架架式吊臂臂汽车起起重机。3.主要检检验项目目及性能能指标1）汽车起起重机的的强度、刚刚度、稳稳定性，各各构件在在腐蚀性性工作环环境下的的最小尺尺寸，抗抗倾覆稳稳定性应应符合GGB38811-83起起重机设设计规范范的规规

5、定。2）汽车起起重机的的基本参参数应符符合JBBT113755-922汽车车起重机机和轮胎胎起重机机基本参参数的的规定。3）汽车起起重机的的安全性性能应符符合GBB60667-885起起重机械械安全规规程的的规定。4）汽车起起重机的的结构、机机构、电电气等的的设计按按GB338111-833起重重机设计计规范的的规定。5）汽车起起重机整整机稳定定性应符符合GBB60668.33-855汽车车起重机机和轮胎胎起重机机试验规规范稳定定性的确确定的的规定。6）额定起起重量表表，起升升高度曲曲线和性性能参数数标牌的的要求及及表示方方法应符符合GBB40331-885汽汽车起重重机和轮轮胎起重重机标牌牌

6、的规规定。7）起重机机安全装装置的设设置和调调试按zzbj8800002-886汽汽车起重重机和轮轮胎起重重机安全全规程的的规定进进行。8）汽车起起重机性性能指标标应符合合zbjj800003-87汽汽车起计算项目计算与说明明结果国外外轮式式起重机机发展现现状重机和轮胎胎起重机机技术要要求的的规定。9）汽车起起重机检检验方法法：按JJB/SSQ1-87汽汽车起重重机和轮轮胎起重重机产品品质量分分等，JJB40030.3-885汽汽车起重重机和轮轮胎起重重机设计计规范，GGB60068.1-885汽汽车起重重机和轮轮胎起重重机设计计规范一一般要求求，GGB60068.2-885汽汽车起重重机和轮

7、轮胎起重重机设计计规范合合格实验验等规规则进行行。产品品定型试试验按GGB40030.1-885汽汽车起重重机和轮轮胎起重重机规范范作业可可靠性试试验，JJB40030.2-885汽汽车起重重机和轮轮胎起重重机试验验规范行行驶可靠靠性试验验，GGB60068.4-885汽汽车起重重机和轮轮胎起重重机试验验规范结结构试验验等标标准进行行。1.2国内内外汽车车起重机机的发展展趋势1.2.11国外轮轮式起重重机的发发展状况况及主要要机种轮式起重机机最初是是以诞生生于18867年年的蒸汽汽轨道式式起重机机发展而而来的，经经历了轨轨道式、实实心轮胎胎式、充充气轮胎胎式的发发展变化化过程。充充气式轮轮胎起

8、重重机是220世纪纪30年年代随着着汽车工工业的发发展而出出现的。由于轮式起起重机具具有机动动灵活、操操作方便便、效率率高等特特点，早早期的轮轮式起重重机大多多采用机机械传动动的桁架架式臂架架。随着着60年年代中期期液压技技术的发发展，液液压伸缩缩臂轮式式起重机机得到迅迅速的发发展。到到了800年代末末，中小小吨位的的轮式起起重机已已大多采采用液压压伸缩式式臂架，仅仅有一部部分大吨吨位汽车车起重机机仍采用用桁架式式臂架。现在国外已已将自动动化技术术与机械械传动技技术相结结合，将将先进的的微电子子技术。电电力电子子控制技技术、液液压技术术、数据据总线通通信技术术等应用用到机械械驱动和和控制管管理

9、系统统，实现现了自动动化和半半自动化化控制，从从而大大大提高了了起重机机的安全全性和可可靠性，并并且降低低了发动动机的油油耗金和和排放值值。20世纪660年代代末期，特特别是从从70年年代开始始，随着着大型建建筑、石石油化工工、水电电站等大大型工程程的发展展计算项目计算与说明明结果对轮式起重重机的性性能、工工作效率率和安全全性提出出了更高高的要求求。由于于当时液液压技术术、电子子技术、汽汽车工业业的发展展新型高高强度钢钢材的不不断出现现，使轮轮式起重重机开始始向大型型化发展展，并且且在普通通轮胎式式起重机机的基础础上开发发出越野野轮胎式式起重机机，随后后又开发发出全路路面式起起重机。全全路面式

10、式起重机机综合了了汽车起起重机高高速行驶驶和越野野轮胎式式起重机机吊重行行走及高高通过性性的特点点，在近近20多多年得到到很大的的发展。目前国外轮轮式起重重机生产产国主要要有日本本、美国国、德国国、法国国、意大大利等。生生产厂商商有1000多个个，最著著名的仅仅有100来家。世世界轮式式起重机机市场主主要划分分为以日日本为主主的亚洲洲市场、以以美国为为主的北北美市场场、以德德国为主主的欧洲洲市场。亚亚洲约占占世界年年销售台台数的440%，北北美和欧欧洲各占占20%，世界界其他地地区占220%。日本市场：从年产产量上讲讲，日本本生产的的轮式起起重机居居世界首首位。在在19995年44月到1199

11、88年3月月间，日日本轮式式起重机机平均年年销售量量为81140台台，其中中越野轮轮胎式起起重机约约占日本本市场的的60%，其次次是工业业轮胎式式起重机机和汽车车起重机机。德国市场：德国是是欧洲最最大的轮轮式起重重机生产产国，也也是全路路面起重重机的发发源地，多多年来他他在开发发大型、特特大型、特特大型轮轮式起重重机方面面一直处处于领先先地位。2007年4月23-29日，第28届国际工程机械、建材机械、采矿机械、工程车辆及建筑设备展览会上，最引人注目的新型轮式起重机利勃海尔LTM11200-9.1，其起重量为1200t，主臂全伸长度创纪录地达到了100m。主臂和副臂组合能使起升高度达到170m

12、。在这次展会上特雷克斯展出了一台新型TC40L汽车起重机。这台最大起重量为40t的起重机采用PPMAC35L全地面起重机的吊臂技术和PPM汽车起重机的底盘技术，具有结构紧凑、操作简单和维修方便的特点。整计算项目计算与说明明结果国内轮式起起重机发发展现状状机全长100.6779m、高高3.3378mm，吊臂臂头部外外侧的最最小转弯弯半径只只有9.6733m；337.44m的55节主臂臂采用双双缸、双双索伸缩机构构，8mm副臂；前支腿腿为摆动动伸缩腿腿，后支支腿为HH型支腿腿，可以以全周吊吊重；前前桥采用用3855/655R222.5单单胎，后后桥采用用13RR22.5双胎胎；携带带全部装装备(8

13、8.6tt配重、88m副臂臂、255t吊钩钩和一个个备胎)的行驶驶重量为为31.9t，最最高行驶驶速度为为90kkm/hh，是一一款性能能相当不不错的汽汽车起重重机。美国市场：美国是是轮式起起重机的的生产大大国，在在起重机机制造能能力及规规模上居居世界首首位。在在美国市市场上，越越野轮胎胎式起重重机占主主导地位位，约占占市场份份额的665%，其其次是工工业轮胎胎式起重重机和汽汽车起重重机，全全路面式式起重机机所占份份额较小小，不到到10%。1.2.22国内汽汽车起重重机发展展现状我国在19957年年生产第第一台55t机械械式汽车车起重机机到现在在已有550多年年历史了了,它的的生产大大致经历历

14、了以下下几个阶阶段:119577-19966年年以生产产5t机机械式汽汽车起重重机为主主；19967-19776年以以生产112t以以下小型型液压汽汽车起重重机为主主；19977-19996年以以来166-500t中大大吨位液液压汽车车起重机机产品发发展较快快。自19799年开始始，我国国采用进进口汽车车底盘和和关键液液压件自自行生产产出了116t，220t液液压汽车车起重机机之后，国国内一些些起重机机生产厂厂家采用用技贸结结合方式式，分别别引进日日本多田田野、加加藤、美美国格鲁鲁夫和德德国利勃勃海尔、克克虏伯的的起重机机产品技技术，以以合作生生产的方方式相继继制造出出25tt、355t、44

15、5t、550t、880t、1125tt汽车起起重机。由于受客观观条件的的限制，当当年的技技术引进进主要着着重体现现在技术术软件的的引进（如如产品、图图纸、工工艺等），而而没有引引进全套套的先进进加工设设备，没没有与相相关的配配套件的的引用同同时进行行，因此此国内长长时间不不能提供供高质量量高性能能的基础础配套件件（如液液压元件件、电子子元件等等），到到计算项目计算与说明明结果国内汽车起起重机的的差距表表现。了90年代代我国汽汽车起重重机的技技术水平平与世界界先进水水平相比比曾经一一度缩小小的差距距又拉大大了。当前国内汽汽车起重重机厂自自行设计计的产品品技术水水平大多多还相当当于国际际70年年代

16、初期期、中期期水平，只只有少数数产品在在吸收国国外先进进技术基基础上，经经过更新新换代达达到了880年代代初的水水平。随随着国家家经济建建设的蓬蓬勃发展展，国家家重点工工程建设设项目纷纷纷上马马，一些些大型关关键工程程一般都都采用国国际公开开招标方方式采购购机械设设备。国国外新型型汽车起起重机和和二手设设备大量量进入中中国市场场，使国国产汽车车起重机机面临很很大的冲冲击和压压力。国内轮式起起重机产产品差距距主要表表现在以以下几个个方面：1.质量稳稳定性差差部分产品发发生早期期故障多多，保修修期内返返修率高高。故障障多发生生在液压压系统、底底盘、发发动机于于传动件件上。液液压系统统渗漏问问题普遍

17、遍存在，其其主要原原因是制制造、装装配工艺艺不良和和密封件件质量问问题。国国内汽车车起重机机平均无无故障时时间仅为为93.4h。整整机工作作寿命按按主要零零件寿命命计算，约约为2000030000h，而而国外同同类产品品一般可可达到1125000h。2.产品品品种单一一轮式起重机机是工程程机械行行业中的的一个重重要的类类别，其其技术含含量、机机电一体体化程度度、对使使用材料料的要求求和制造造难度不不亚于其其他类型型的工程程机械。国国内轮式式起重机机的生产产主要仍仍以8-50tt汽车起起重机为为主，某某些企业业对全路路面起重重机产品品和越野野轮胎起起重机产产品以及及大吨位位汽车起起重机开开发虽有

18、有一定的的研究，但但是尚未未形成商商品供应应市场。88t以下下微型起起重机基基本空白白，而660t以以上大型型起重机机产量有有限，从从而形成成了一方方面形成成了生产产力过剩剩，另一一方面许许多重点点工程所所需的大大型起重重机尚需需进口。计算项目计算与说明明结果汽车起重机机的发展展趋势3.产品自自动化、智智能化方方面目前，国外外已将自自动化技技术与机机械传动动技术相相结合，将将先进的的微电子子技术、电电力电子子控制技技术、液液压技术术、数据据总线通通信技术术等应用用到机械械驱动和和控制管管理系统统，实现现了自动动化和半半自动化化控制，从从而大大大提高了了起重机机的安全全性和可可靠性，并并且降低低

19、了发动动机的油油耗与排排放值。国国内产品品在这方方面差距距较大，安安全保护护方面的的设备可可靠性也也较差。4.材料方方面国内除部分分产品的的某些结结构采用用了HGG60或或HQ770刚才才外，主主要采用用的材料料为Q2235、QQ3455、Q3395等等，而国国外已广广泛采用用低合金金钢和其其它轻型型材料，并并且正酝酝酿向超超高强度度钢发展展，所以以国产轮轮式起重重机一般般显得笨笨重，性性能也受受到较大大影响。1. 4汽汽车起重重机产品品的发展展趋势1.提高起起重机的的起重量量由于现代工工程项目目想大型型化发展展，所需需设备和和配套构构件的重重量在不不断增加加，对超超大型起起重设备备的需求求也

20、越来来越多。2.微型起起重机大大量涌现现汽车起重机机的微型型化是适适应现代代建设工工作的需需要而出出现的一一种新的的发展趋趋势。走走在前面面的是日日本的神神户制钢钢公司，它它于100多年前前开发的的RK770(77吨)型型是世界界第一台台装有下下俯式臂臂架的“迷你”越野汽汽车式起起重机。目目前，下下俯式臂臂架已成成为“迷你”起重机机的重要要标志。3.混合性性起重机机在发展展混合型起重重机是为为了特定定用途而而开发出出来的。如如利勃海海尔公司司生产的的LTLL11660型越越野汽车车起重机机就是为为了维修修庞大的的斗轮挖挖掘机而而专门研研制的。德德马格双双桥ACC25（2250全全路面起起重机，

21、结结构非常常紧凑，车车身长计算项目计算与说明明结果新型汽车起起重机的的特点9m，非常常适应城城市狭窄窄地段工工作，所所以又称称为城市市型起重重机。4.伸缩臂臂结构不不断改进进利勃海尔公公司于990年代代中期推推出的LLTM110922/2（990t）和和LTMM11660/22(1660t),装有有6节660米主主臂,采采用了装装有“Tellemaatikk”单缸自自动伸缩缩系统的的椭圆形形截面的的主臂。5.数据总总线系统统得到应应用利勃海尔公公司的LLTM1103002(330t)是世界界上首台台装有数数据总线线管理系系统的高高技术双双桥全路路面起重重机。它它采用CCANBBUS（现现场总线

22、线），进进行发动动机传动动系各功功能块之之间的数数据传输输与电子子控制。它它可大大大简化布布线，提提高整机机式配重重的作用用。6.静液压压传动起起重机进进入市场场采用静液压压传动安安装的上上车发动动机既可可以用来来驱动起起重机上上车各个个工作装装置，又又可以用用来驱动动行走装装置。此此外将发发动机横横放在上上车操纵纵室后面面，使其其起到整整体式配配重的作作用。7.一机多多能，扩扩大工作作范围意大利马奇奇蒂公司司于19995年年推出的的MG110.228越野野汽车起起重机，使使用吊钩钩时成为为10tt起重机机；安装装起重叉叉后成为为2.55t级伸伸缩臂叉叉车；安安装双人人作业平平台后成成为高空空

23、作业车车。1.4.11新型汽汽车起重重机的特特点1.吊臂采采用易于于定心、对对腹板抗抗失稳能能力、抗抗扭曲变变形能力力强的大大圆角六六边形截截面；2.转台采采用立板板加筋结结构，这这种结构构在满足足强度要要求的同同时减轻轻了重量量，提高高起重性性能，使使材料的的机械性性能得到到进一步步利用；3采用前前悬下沉沉全景驾驾驶室专专用汽车车底盘。这这种底盘盘车身长长，适合合较长吊吊臂的布布置（吊吊臂的增增长使整整机的计算项目计算与说明明结果主要的性能能参数起升高度增增加），且且乘坐舒舒适，视视野开阔阔；4液压系系统增设设回转制制动阀、液液压先到到控制阀阀液控操操纵回路路，使回回转抗冲冲击能力力增强、操

24、操纵更加加方便；5液压辅辅件采用用新型锥锥面密封封与O型型圈相结结合的双双重密封封，提高高管路密密封寿命命；6.利用现现代化设设计和手手段开发发、编制制相关的的计算机机软件，提提高设计计质量和和效率。第二章 总体设设计2.1总体体参数的的确定2.1.11主要性性能参数数汽车起重机机的主要要性能参参数是起起重机工工作性能能指标，也也是设计计的依据据，主要要包括起起重量、工工作幅度度、起重重力矩、起起升高度度、工作作速度、自自重、通通过性能能等。1.额定起起重量:汽车起起重机额额定起重重量是在在各种工工况下安安全作业业所容许许起吊重重量的最最大质量量值，包包括取物物装置重重量。2.工作幅幅度:在在

25、额定起起重量下下，起重重机回转转中心的的轴线距距吊钩中中心的距距离。工工作幅度度决定起起重机的的工作范范围。3.起重力力矩:起起重机的的工作幅幅度与相相应起重重量的乘乘积为起起重力矩矩，它是是综合起起重量与与幅度两两个因数数的参数数，能比比较全面面和确切切地反映映起重机机的起重重能力。4.起升高高度:吊吊钩起升升到最高高位置时时，钩口口中心到到支撑地地面的距距离。在在标定起起重机性性能参数数时，通通常以额额定起升升高度表表示。额额定起升升高度是是指满载载时吊钩钩上升到到最高极极限位置置时从钩钩口中心心至支撑撑地面的的距离。对对于动臂臂式起重重机，当当吊臂长长度一定定时，起起升高度度随幅度度的减

26、小小而增加加。5.工作速速度:汽汽车起重重机的工工作速度度主要指指起升、回回转、变变幅、伸伸缩臂机机构及支支腿收放放的速度度。起升升速度指指吊钩平平稳运动动时，起起吊物品品的垂直直位移速速度；回回转速度度指起重重机转台台每分钟钟转数；变幅速速度指变变幅时，计算项目计算与说明明结果参数的确定定底盘的选择择幅度从最大大(最小小)变到到最小(最大)所用的的时间；伸缩臂臂速度指指起重臂臂伸缩时时，其头头部沿伸伸缩臂轴轴线的移移动速度度。6.自重:指起重重机处于于工作状状态时起起重机本本身的全全部质量量，它是是评价起起重机的的综合指指标，反反映了起起重机设设计、制制造和材材料的技技术水平平。7.通过性性

27、能:是是汽车起起重机正正常行使使通过各各种道路路的能力力。汽车车起重机机通过性性能接近近一般公公路车辆辆。接近近角、离离去角、离离地间隙隙越大，最最小转弯弯直径越越小，说说明整机机通过性性能越好好。2.1.22 QQY100型汽车车起重机机参数设设定及所选底盘盘的参数数情况初初定主要要技术参参数为:最大额定起起重量(kN): 1100最大起重量量力矩(kNm): 3000基本臂长度度(m): 7.5全伸缩臂长长度(mm): 18.7主臂最大起起升高度度（m）： 199.9基本臂最大大起升高高度（mm）： 100.0最大回转速速度(rr/miin): 3.00最大到最小小幅度变变幅时间间(s):

28、355支腿跨距(纵X横横)(mm): 33.84.11主臂节数： 32.2汽车车起重机机底盘类类型的选选择2.2.11底盘的的选择汽车起重机机底盘按按总体性性能可分分为通用用汽车底底盘、专专用汽车车底盘二二种。通通用汽车车底盘指指通用汽汽车的二二类底盘盘。由于于原汽车车车架的的强度和和刚度满满足不了了起重机机在起重重作业时时的要求求，故需需要在原原汽车底底盘上增增设带有有固定支支腿和回回转支撑撑连接的的副车架架以实现现对上计算项目计算与说明明结果车的支撑，所所以整个个起重机机的重心心较高，重重量也较较大，从从而导致致整机性性能下降降。但由由于通用用底盘的的价格较较低，在在中小吨吨位的汽汽车起重

29、重机上比比较常用用。专用的汽车车底盘是是按起重重机要求求专门设设计制造造的。专专用底盘盘轴距较较长，车车架刚性性好，其其驾驶室室的布置置有三种种形式，一一是正置置驾驶室室(与通通用汽车车一样)，如图图2-ll-1，二二是侧置置的偏头头式驾驶驶室(图图2-ll-2)，三是是前悬下下沉式驾驾驶室(图2-l-33)。正正置平头头驾驶室室的汽车车起重机机行驶状状态时，臂臂架放置置在驾驶驶室上面面，所以以整车重重心较高高；侧置置偏头式式驾驶室室的汽车车起重机机，其臂臂架位于于驾驶室室侧方，行行驶状态态整机重重心大大大降低，但但驾驶室室视野不不良；前前悬下沉沉式驾驶驶室的汽汽车起重重机，尽尽管臂架架置于驾

30、驾驶室上上方，但但臂架位位置不高高，故起起重机重重心低，其其驾驶室室悬挂在在前桥前前面，使使车身较较长，适适合使用用较长臂臂架，且且乘坐舒舒适、视视野开阔阔；不足足之处在在于驾驶驶室悬挂挂在前桥桥前，故故前桥轴轴荷大，同同时使车车身增长长，接近近角减小小，通过过性稍差差。综上上所述，我我在设计计中将优优先考虑虑第一种种底盘。汽车起重机机选用通通用底盘盘时，要要根据通通用载重重汽车的的承载能能力和最最大总质质量来选选择。中中、小型型汽车起起计算项目计算与说明明结果QY10汽汽车起重重机的参参数重机总质量量分别约约为1220%和和1400%的起起重量，即即将汽车车满载后后的总重重量乘上上0.770

31、-00.833得到的的数值为为改装后后的起重重机最大大额定起起重量。为为了保持持原车轴轴荷的合合理分配配，在总总布置时时可通过过改变上上车三铰铰点位置置及配重重的重量量和距回回转中心心的位置置来调整整。当选用专用用底盘时时，按起起重机总总质量和和底盘的的桥荷来来确定桥桥数，按按发动机机取力器器扭矩来来选择传传动系各各总成。专专用底盘盘的变速速箱、传传动轴、主主传动和和桥箱一一般都选选用现有有的通用用汽车底底盘部件件。汽车车起重机机的桥荷荷受到道道路、桥桥梁标准准的限制制。在一一般双桥桥起重机机底盘中中，若前前后桥都都是单胎胎，则前前、后桥桥荷各为为总重的的50%:若后后桥为双双胎，则则后桥为为

32、70%的总重重。在三三桥汽车车底盘中中，双胎胎后双桥桥总载荷荷为240%的总重重，这主主要是按按轮胎数数目来确确定。由于本起重重机的额额定起重重量是110t，属属于较小小吨位汽汽车起重重机。汽车起重机机满载时时总重为为101220%101400%t 即：112t14tt工作半径：2m-4m最大移动速速度744km/h根据以上数数据初选选通用底底盘型号号为柳工工生产的的QY110汽车车起重机机底盘，型型号为CCA51115JJQZ： 驱动形式： 42-11+（11）公路路型满载总重（tt）： 11.14轴距L(mmm)： 44400桥荷（t）分分配 前桥/后桥:3.448/77.855最高车速(

33、km/h)： 74最小转弯半半径(mm)： 8计算项目计算与说明明结果底盘参数设备组成及及其功能能分析发动机型号号： CAA4DEE2-116发动机额定定功率（KKW/rrpm）： 1117/224000 最最大扭矩矩(Nm/RRPM)： 5800/16600专用底盘型型号： CAA51115JQQZ驱动形式： 42起重能力： 12tt3轴距L(mmm)： 444000车辆外型尺尺寸(长长X宽XX高)(mm)：95692400032440轮距前/后后(mmm)： 20010/18223底盘整体质质量（kkg）： 66600最高车速(km/h): 774最小转弯半半径(mm)： 88 最大爬坡度

34、度： 30%发动机型号号： CA44DE22-166发动机最大大功率（kkw）：1177 （rr/miin）：24000最大扭矩(Nm)： 5800（r/minn）：116000车桥载荷（kkg）： 334833/78852驾驶室位置置： 左侧2.3设备备组成及及其功能能分析汽车起重机机的金属属结构以以回转平平台为界界，分为为上车和和下车两两部分。上上车部分分由起重重臂架、人人字架、配配重、回回转平台台和起重重司机室室组成；下车部部分由车车架、汽汽车司机机室和支支腿组成成。上车车部分可可以相对对下车部部分旋转转。起重重机的金金属结构构将起重重机连接接成一个个整体，承承受起重重机的自自重以及及作

35、业时时的各种种外载荷荷。它是是多个结结构件的的组合，包包括吊臂臂、转台台、底架架、支腿腿等结构构件，以以及回转转、变幅幅、伸缩缩、起升升等机构构。在作作业计算项目计算与说明明结果过程中，吊吊臂相对对于转台台可以变变幅与伸伸缩。而而吊臂与与转台的的组合结结构可绕绕回转中中心3660度转转动。因因此，对对整机系系统的分分析不仅仅需要将将所有的的结构件件及机构构加以考考虑，而而且需要要将作业业过程中中的不同同载荷工工况加以以考虑。为为了控制制整机分分析的规规模，模模型的建建立既要要尽量理理想化、简简单化、典典型化，又又要较客客观的反反映出整整机（特特别是结结构件连连接部位位）的应应力分布布、变形形及

36、失效效等问题题。汽车车起重机机最危险险的工况况是起重重作业工工况。它它的传力力路线是是：重物物-吊臂臂-变幅幅油缸支支撑-转转台-回回转支撑撑-底架架-支腿腿-垂直直油缸-地面。汽车起重机机主要由由支腿装装置、回回转机构构、伸缩缩机构、变变幅机构构、起升升机构组组成，如如图1所所示：（1）支腿腿装置 起重重作业时时使汽车车轮胎离离开地面面，架起起整车，不不使载荷荷压在轮轮胎上，并并可调节节整车的的水平度度，一般般为四腿腿结构。计算项目计算与说明明结果纵向行驶稳稳定性（2）回转转机构 使吊吊臂实现现3600度任意意回转，在在任何位位置能够够锁定停停止。（3）伸缩缩机构 使吊吊臂在一一定尺寸寸范围

37、内内可调，并并能够定定位，用用以改变变吊臂的的工作长长度。一一般为22节或33节套筒筒。 （4）変副副机构 使吊吊臂在11508000之间角角度任意意可调，用用以改变变吊臂倾倾角。 （5）起降降机构 使重重物在起起吊范围围内任意意升降，并并在任意意位置负负重停止止，起吊吊和下降降速度在在一定范范围内无无级可调调。2.4汽车车起重机机移动性性能分析析2.4.11移动性性能分析析2.4.11.1纵纵向行驶驶稳定性性汽车起重机机在行驶驶过程中中，由于于某种原原因（如如上坡）使使其前轮轮（转向向轮）对对地面的的法向作作用力为为零时，则则起重机机前轮的的偏转不不能确定定起重机机的行驶驶方向。此此时，可可

38、以认为为车辆已已失去稳稳定性，无无法控制制其行驶驶方向。当当后轮（驱驱动轮）对对地面的的法向作作用力所所引起的的牵引力力为零时时（被下下滑力抵抵消），车车辆失去去了形式式能力，也也破坏了了行驶稳稳定性。计算项目计算与说明明结果横向行驶稳稳定性图11-11为起重重机上坡坡行驶图图。此时时可能失失稳，地地面的反反作用力力Z1=G1=0，由由于上大大坡，行行驶速度度低，不不能做加加速运动动，故可可以忽视视一切惯惯性力和和风阻力力。其各各作用在在后轮与与地面接接触点OO2为中心心的力矩矩平衡如如下： Z1L+GGhgsinna-GGLcoosa=0式中，G为为机械总总重量，LL2为重重心离后后轴的距距

39、离。当当Z1=0时，则则Ghgsinna-GGL2ccosaa=0.因此可能失失去操纵纵稳定的的极限坡坡度为aa0=arrctaanL22/hg另外，当车车辆下滑滑力接近近于驱动动轮上的的附着力力时，车车辆就不不能上坡坡，驱动动轮就开开始打滑滑，即Gsinaa=Z22（当后后轮为驱驱动轮时时）Gsinaa=（ZZ1+Z2）=（GGcossa）（当全全轮驱动动时）综上所知，a=arctan式中，为为附着系系数，此此处可用用0.770.8代入入。将上上式综合合可得，汽汽车起重重机行驶驶的稳定定条件为为：L2/hgg一般汽车起起重机重重心较低低，均能能满足上上述条件件。2.4.11.2横横向行驶驶稳

40、定性性汽车起重机机在弯道道上或直直线上转转向时常常受到侧侧向力，如如离心力力、横向向风力等等。起重重机在侧侧风力作作用下有有时克服服了车轮轮的附着着力。从从而产生生侧滑移移，或将将车辆横横向倾覆覆。图11-22为起重重机在横横向坡上上等速转转向行驶驶受力图图在车辆重心心上作用用有两个个力，起起重机自自重力GG和；离离心力PPjy=GGV2/gRR，若ZZr=00，则车车向左倾倾覆的极极限条件件为Tan00=（VV2/gRR）hgg-B/2/hgg+V2/gRR（B/2）计算项目计算与说明明结果牵引计算从动轮受力力分析就是说横向向坡度角角不得小小于0。若在在水平路路面上（0=0），则当转弯半径为

41、R时，车辆转向所允许的最大速度为Vmax= 若在水平路路面上（0=0），当转弯半径为R时车辆不致侧滑的允许最大速度为 为了行行驶安全全，应使使侧滑发发生在翻翻车前，故故应使，这就就是横向向行驶稳稳定性的的基本条条件。式式中，BB是轮距距，一般般硬路面面的取0.70.88.因此此一般汽汽车起重重机均能能满足此此公式。2.5对整整机进行行牵引计计算1.对从动动轮进行行受力分分析式中：从动轮轮上的滚滚动阻力力；从动轮轮上的轴轴荷；按按照底盘盘上所给给的前桥桥轴荷计计算，；计算项目计算与说明明结果主动轮受力力分析液压系统型型式从动轮轮滚动摩摩擦系数数；查工程起起重机结结构与设设计PP2244表9-1，

42、选选轮胎型型号：BB-d/in 122.000-200，起重重机桥负负荷大，通通常采用用高压轮轮胎。查查起重重机设计计手册PP3633表3-8-117，断断面宽度度2800mm，外外直径110733mm，充充气压力力0.332Mppa。查工程起起重机械械底盘构构造与设设计PP1166表2-1-11，选择择密实非非粘性土土质，通通过插入入法可查查得从动动轮滚动动摩擦系系数黏着着系数则2.对主动动轮进行行受力分分析 式中切线牵牵引力；牵引力力；主动轮轮上的滚滚动摩擦擦力；主动轮轮上的轴轴荷，按按底盘上上给的最最大轴荷荷计算主动轮轮上滚动动摩擦系系数，则对整机进行行受力分分析：式中：工作阻阻力，对对

43、于汽车车起重。故： 粘着力第三章 液压系系统的设设计3.1液压压系统型型式3.1.11开式、闭闭式系统统 按按油液循循环方式式不同，液液压系统统可分为为开式系系统和闭闭式系统统。T计算项目计算与说明明结果开式系统是是指液压压泵从油油箱吸油油，把压压力油输输给执行行元件，执执行元件件排出的的油则直直接流回回油箱(图3-laa)。开开式系统统结构简简单，液液压油能能够得到到较好的的冷却，油油液中杂杂质易沉沉淀，但但油箱尺尺寸较大大，空气气、脏物物容易进进入系统统中去，会会导致工工作机构构运动的的不平稳稳。在实实际应用用中多用用于发热热较多的的液压系系统，如如具有节节流调速速回路的的系统。闭式系统是

44、是指液压压泵的排排油腔直直接与执执行元件件的进油油管相连连，执行行元件的的回油管管直接与与液压泵泵的吸油油管相连连，油液液在系统统的管路路中进行行封闭循循环(图图3-lbb)。闭闭式系统统油箱尺尺寸小、结结构紧凑凑、执行行元件回回油管和和液压泵泵吸油腔腔直接连连通，减减少了空空气及脏脏物进入入系统的的机会，但但油液的的冷却条条件差，需需要辅助助泵进行行换油冷冷却和补补偿漏油油，结构构比较复复杂。一一般情况况下，闭闭式系统统中的执执行元件件若采用用双作用用单活塞塞杆液压压缸时，由由于两腔腔流量不不等，在在工作中中会使功功率利用用下降。所所以闭式式系统的的执行元元件一般般为马达达。 选用定量单泵开

45、式系系统计算项目计算与说明明结果单泵多泵系系统节流控制系系统3.1.22单泵、多多泵系统统按系统中的的液压泵泵数量，液液压系统统可分为为单泵系系统和多多泵系统统。单泵系统是是指由一一个液压压泵向一一个或一一组执行行元件供供油的液液压系统统单泵系系统适合合于不需需要进行行多种复复合动作作的工程程机械，如如推土机机等铲土土运输机机械的液压系统。多泵系统是是多个单单泵系统统的组合合。每台台泵可以以分别向向各自回回路中的的执行元元件供油油。每台台泵的功功率是根根据各自自回路中中的功率率而定。例例如:当当系统中中只需要要进行单单个动作作而又要要充分利利用发动动机功率率时，可可采用合合流供油油方式，即即几

46、个液液压泵流流量同时时供给一一个执行行元件，这这样可使使工作机机构的运运动速度度加快。3.2液压压系统的的控制3.2.11定量节节流控制制系统定量系统是是指采用用定量泵泵的液压压系统。定定量系统统所用的的液压泵泵为齿轮轮泵、叶叶片泵或或柱塞泵泵。由于于定量泵泵，当发发动机转转速一定定时，流流量也一一定。而而压力是是根据工工作循环环中需要要克服的的最大阻阻力确定定的，因因此液压压系统工工作时，液液压泵功功率是随随工作阻阻力变化化而变化化的。在在一个工工作循环环中液压压泵达到到满功率率的情况况是很少少的，这这就造成成了发动动机的功功率损耗耗。在定定量系统统中，执执行元件件的速度度是由控控制元件件以

47、节流流方式控控制的，如如图3-la，泵泵输出的的流量一一定，进进入油缸缸的油液液流量大大小由换换向阀控控制，当当需要控控制液压压缸的速速度时，操操纵换向向阀使阀阀芯与阀阀体之间间的流油油通道变变小，从从而减少少计算项目计算与说明明结果变量系统各机构油路路组成及及其特点点流入液压缸缸的油量量，减少少的部分分通过溢溢流阀流流回油箱箱，从而而不可避避免的造造成能量量损耗。定定量节流流控制系系统特点点：结构构简单、控控制方便便、价格格便宜、发发动机的的功率有有一定的的损耗。3.2.22变量系系统变量系统是是指采用用变量泵泵的液压压系统。如变量系统中用到的恒功率控制的轴向柱塞泵。柱塞泵的功率调节器中控制

48、活塞右面有压力油作用，控制活塞左面有弹簧力作用，当泵的出口压力低于弹簧装置的预紧压力时，弹簧装置未被压缩，液压泵摆角处于最大摆角位置，此时泵的排量最大。随着液压泵出口压力的增高，弹簧被压缩，液压泵的摆角也就随之减小，排量也随之减少。当液压泵出口压力大于起调压力时，由于调节器中弹簧压缩力与其行程有近似双曲线的变化关系，因而在转数恒定的情况下，液压泵与流量也呈近似双曲线关系，这样液压泵在调节范围之内始终保持恒功率特性。由于液压泵工作压力随外载荷大小而变化，因此，可使工作机构的速度随外载荷的增大而变小，或随外载荷的减小而增大，使发动机功率在液压泵调定范围内得到充分的利用。其缺点是结构和制造工艺复杂、

49、成本高。3.3液压压系统设设计(一)各机机构油路路组成及及其特点点 QY100型汽车车起重机机工作机机构包括括起升机机构、臂臂架变幅幅机构、臂臂架伸缩缩机构、回回转机构构、液压压支腿等等。各工工作机构构油路组组成及特特点如下下：计算项目计算与说明明结果1.起升油油路：用以提提升和放放下重物物。应具具有：(1)一定定的提升升能力和和提升速速度。通通常单绳绳速度在在48-1600m/mmin，卷卷筒的力力矩应能能从零逐逐步增加加到最大大值。(2)工作作平稳，尤尤其重物物下降时时，应防防止由于于载荷的的自重作作用导致致超速降降落。(3)微动动性能好好，防止止载荷就就位时发发生冲击击，微动动速度不不大

50、于00.255-0.4m/minn。(4)调速速方便，能能够实现现重载低低速、轻轻载高速速的起升升、下落落功能。为满足上述述要求，起起升油路路应具有有下列特特点：(1)在重重物下降降时有限限速措施施目前主要有有两种方方法，用用平衡阀阀限速及及用单向向节流阀阀和液控控单向阀阀限速。平平衡阀限限速特点点是工作作平稳，安安全可靠靠，但能能量损失失大，并并转换成成热能使使液压系系统油温温升高。单向向节流阀阀和液控控单向阀阀限速特特点是元元件简单单，体积积小，安安全可靠靠，能量量损失低低；但起起闭动作作较快，使使工作平平稳性较较差。现现国内主主要采用用平衡阀阀限速。(2)速度度可调节节调速方法有有三种：

51、一、调调节发动动机油门门改变转转速，控控制液压压泵输出出流量和和控制换换向阀节节流开度度的联合合调速。二、利利用变量量液压马马达调速速。三、通过过多泵有有级调速速。(3)起升升机构用用液压马马达驱动起升机机构的液液压马达达有高速速和低速速马达之之分，两两者各有有利弊。目目前国内内多采用用前一种种，因为为其工艺艺性好、性性能稳定定、工作作寿命长长、制动动器尺寸寸小、价价格较低低。低速速马达因因历史较较短、工工艺性较较差、国国内制造造经验不不足、容容积效率率较低、价价格较高高等原因因使用的的较少，但但它可直直接驱动动卷筒，使使起升机机构大为为简化。2.变幅油油路：变幅机机构用以以改变作作业幅度度和

52、作业业高度。要要求能带带负载变变幅，变变幅动作作要平稳稳可靠，变变幅速度度在1.082.55radd/miin左右右。由于于落臂时时与负载载运动方方向一致致，有自动动增速的的趋势，要要采取限限速措施施。变幅幅液压缸缸有单缸缸、双缸缸之分，单单缸使用用一个平平衡阀，容容易调整整，结构构简单；双缸采采用两个个平衡阀阀不易调调整一致致，很难难保证同同步，常常在两个个液压缸缸的进油油口用油油管连通通或借助助臂架的的刚度，保保证双缸缸同步。3.伸缩油油路：臂架伸伸缩机构构主要用用以改变变作业高高度和作作业幅度度以及减减小起重重运输状状态下整整体长度度，提高高机动能能力。要要求吊臂臂伸出作作业时，伸伸缩液

53、压压缸不能能缩回，带载回回缩时，伸伸缩油缸缸不能超超速缩回回，所以以也要有有限速措措施，设设置平衡衡阀组成成平衡回回路。4.回转油油路：回转机机构用以以改变工工作方位位。考虑虑到载荷荷的摆动动会造成成倾翻的的危险，对微动动性和平平稳性要要求较高高。液压压驱动的的回转机机构有高高速方案案和低速速方案之之分。高高速方案案采用高高速液压压马达，通通过减速速装置降降速，增增大扭矩矩，以驱驱动回转转机构的的回转；低速方方案采用用低速液液压马达达以驱动动回转机机构的回回转。5.支腿油油路：液压支支腿在起起重机工工作时，支支撑着整整个机重重和外载载荷重量量，要求求安全可可靠。如如发生支支腿自锁锁，就有有使整

54、个个起重机机倾翻的的危险。因此在支腿油=1m计算项目计算与说明明结果液压系统压压力的选选择液压系统型型式的选选择油路组合路上设置双双向液压压锁元件件，且直直接安装装在垂直直液压缸缸上，防防止管路路破坏或或液压缸缸活塞密密封圈损损坏时可可能发生生的事故故。为了了提高效效率及整整机调平平需要，单单个水平平液压缸缸、垂直直液压缸缸即可同同时伸缩缩又可单单独伸缩缩。(二)液压压系统压压力选择择汽车起重机机液压系系统有向向高压发发展的趋趋势，但但液压元元件在克克服漏油油、软管管爆破方方面存在在一定的的困难，特特别是大大直径的的软管困困难更大大，同时时考虑齿齿轮泵的的额定压压力在222MPaa左右，现现多

55、采用用系统压压力为116MPPa。(三)液压压系统型型式的选选择考虑QY110型汽汽车起重重机起重重吨位比比较小，系系统最大大工作压压力要求求不高，采采用单个个齿轮泵泵就能比比较好的的满足使使用要求求，因此此采用单单泵系统统。在变量系统统中，虽虽然发动动机功率率在液压压泵调定定范围内内可得到到充分的的利用，但但是其成成本太高高，性能能价格比比体现得得不明显显。而定定量系统统中，用用控制油油门大小小来改变变发动机机的转速速所得到到的变量量与控制制换向阀阀开度进进行旁路路节流相相结合可可获得适适当范围围的无级级调速，能能满足起起重机微微调性能能的要求求，其性性能价格格比与变变量系统统比要高高。开式

56、系统与与闭式系系统相比比结构简简单，液液压油能能够得到到较好的的冷却，油油液中杂杂质易沉沉淀，价价格便宜宜，便于于维修而而选用。综上所述，系系统选用用定量一一单泵一开开式系统统。（四)油路路组合QY10汽汽车起重重机要求求各机构构独立工工作，因因此液压压S=2.22mm计算项目计算与说明明结果系统采用串串连方式式，液压压系统图图见图33.2（液液压系统统图），液液压原理理图说明明如下：液压泵从油油箱吸油油首先通通过下车车的三位位四通换换向阀进进入水平平支腿油油缸，水水平支腿腿油缸完完全伸出出后，使使三位四四通换向向阀恢复复中位。分分别操纵纵控制四四个垂直直支腿的的三位四四通换向向阀完成成垂直支

57、支腿的伸伸出，然然后手动动操纵使使换向阀阀恢复中中位。在在此过程程中，可可以随时时手动控控制换向向阀，控控制支腿腿伸缩，保保证整车车的平衡衡。垂直直支腿油油路中使使用了双双向液压压锁，防防止起重重机工作作时发生生支腿缩缩回的现现象。双双向液压压锁的作作用机理理，双向向液压锁锁是两个个串连的的液控单单向阀，液液控单向向阀的控控制油口口达到一一定压力力后，就就能反向向流通。当当控制油油口接油油箱即控控制压力力接近零零时，就就很难实实现反向向开启，此此时该液液控单向向阀就只只能正向向流通，达达到了锁锁死油路路的目的的。起重重机支腿腿达到工工作位置置后，液液压油通通过中央央回转接接头进入入上车的的换向

58、阀阀，上车车各个工工作机构构是串连连的，在在控制室室操纵换换向阀就就能实现现相应机机构的动动作。在在起升、变变幅、动动臂伸缩缩油路中中使用了了平衡阀阀，保证证动臂不不会在自自身重力力下失去去控制而而快速下下落、起起升、回回转、变变幅、动动臂伸缩缩。=计算项目计算与说明明结果支腿油路的的设计3.4支腿腿油路的的设计在QY100型汽车车起重机机中各机机构的工工作载荷荷、运动动速度和和工作频频率程度度差别较较大，为为了更好好的利用用和分配配动力及及实现动动作组合合和调速速，要采采用并联联油路根根据以上上设计QQY100型汽车车起重机机支腿机机构液压压原理如如图示支腿油路设设计见图图3-11下车组组合

59、操纵纵阀由溢溢流阀、换换向阀和和四片选选择阀组组成。溢溢流阀控控制泵和和支腿油油路的最最大工作作压力，它它的调定定压力为为16MMPa。现现以一组组水平液液压缸和和垂直液液压缸动动作为例例，说明明支腿回回路动作作原理：搬动选选择阀、换换向阀至至下阀，泵泵高压油油经换向向阀、选选择阀至至水平液液压缸无无杆腔，水水平液压压缸伸出出，待水水平液压压缸全伸伸出后搬搬动换向向阀至上上位，垂垂直液压压缸伸出出；若收收支腿时时先后搬搬动选择择阀、换换向阀至至上位，计算项目计算与说明明结果支腿形式的的选择则泵的高压压油经换换向阀、选选择阀、双双向液压压锁至液液压缸有有杆腔，垂垂直液压压缸缩回回，再搬搬动选择择

60、阀至下下位，高高压油进进入水平平液压缸缸有杆腔腔水平液液压缸缩缩回。由由于此油油路是并并联油路路，同时时搬动四四个选择择阀至同同一位，可可实现四四组支腿腿的同时时运动，提提高了效效率。每每个垂直直液压缸缸均有一一双向液液压锁，它它能保证证起重机机支腿在在负载作作用下不不会缩回回，此外外，若油油管破裂裂时，液液压油缸缸的活塞塞杆也不不会突然然回缩，防防止发生生翻车事事故，当当行驶或或停放时时，支腿腿不会在在重力的的作用下下自动下下降，保保证起重重机作业业、行驶驶的安全全。第四章 支支腿机构构的设计计和校核核计算4.1支腿腿形式的的选择汽车起重机机支腿从从机构特特点上可可分为四四类.1蛙式式支腿：