GKT-13型高位舉升路燈維護(hù)車改裝設(shè)計(jì)（底盤、液壓部分）【說明書+CAD】,說明書+CAD,GKT-13型高位舉升路燈維護(hù)車改裝設(shè)計(jì)（底盤、液壓部分）【說明書+CAD】,gkt,13,高位,路燈,維護(hù),保護(hù),改裝,設(shè)計(jì),底盤,液壓,部分,部份,說明書,仿單,cad SY-025-BY-5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 填表日期 2011年4月18日 迄今已進(jìn)行 周剩余 周 學(xué)生姓名 鮑仕林 院系 汽車與交通工程 學(xué)院 專業(yè)、班級 車輛07-6班 指導(dǎo)教師姓名 齊曉杰 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 GKT-13型高位舉升路燈維護(hù)車改裝設(shè)計(jì)（底盤、液壓部分） 指 導(dǎo) 教 師 填 寫 畢業(yè) 設(shè)計(jì) （論文）工作 進(jìn)度 已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容 　 存在問題及努力方向 學(xué)生簽字： 指導(dǎo)教師 意 見 　 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室 意 見 教研室主任簽字： 年 月 日 SY-025-BY-2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 鮑仕林 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-6班 指導(dǎo)教師姓名 齊曉杰 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 ■否 題目名稱 GKT-13型高位舉升路燈維護(hù)車改裝設(shè)計(jì)（底盤、液壓部分） 一、設(shè)計(jì)目的、意義 全面訓(xùn)練資料查詢能力和專業(yè)知識綜合運(yùn)用能力，綜合訓(xùn)練獨(dú)立設(shè)計(jì)能力和工程設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用能力，提高獨(dú)立工作能力和素質(zhì)。 通過對曲臂式舉升路燈維護(hù)車的使用情況的調(diào)研，了解設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，并提出改進(jìn)方案。利用增加自動(dòng)限制幅度、高度、載荷、角度、支腿的穩(wěn)定性等安全措施提高其安全性，并運(yùn)用材料力學(xué)、理論力學(xué)的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法，在滿足材料強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的條件下，設(shè)計(jì)即經(jīng)濟(jì)又安全的金屬結(jié)構(gòu)，優(yōu)化車輛的設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)并更正設(shè)計(jì)缺陷，完善設(shè)計(jì)方案，從而研制出一種高穩(wěn)定性、高可靠性、高適用性的好產(chǎn)品。因此，本課題設(shè)計(jì)研究內(nèi)容對于全面提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和素質(zhì)，研究高位舉升問題具有重要的顯示意義和良好的實(shí)用意義。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法） 研究的基本內(nèi)容： 改裝對象：學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車；舉升高度：10.79米，吊斗負(fù)荷：200kg；進(jìn)行使用情況、故障情況調(diào)查； 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及分析、校核： 1、 測量繪制底盤、舉升結(jié)構(gòu)圖； 2、 進(jìn)行使用情況、故障情況調(diào)查； 3、 進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)改裝優(yōu)化方案設(shè)計(jì)； 4、 進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋以及車輪的選型和校核； 5、 進(jìn)行學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性校核，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化匹配； 6、 進(jìn)行舉升結(jié)構(gòu)、吊斗機(jī)構(gòu)、自鎖結(jié)構(gòu)車廂與底盤連接結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)與校核； 繪制設(shè)計(jì)總圖和上述部分的結(jié)構(gòu)裝配圖、零件圖。 三、設(shè)計(jì)完成后應(yīng)提交的成果 1、設(shè)計(jì)完整的整體裝配圖，零、部件圖，折合 A0圖紙至少3.5張； 2、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書：1.5～2.0萬字； 3、相關(guān)設(shè)計(jì)資料應(yīng)齊全。 四、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 （1）第1周：領(lǐng)取任務(wù)、資料收集，進(jìn)行調(diào)研 ； （2）第2周：繼續(xù)調(diào)研，撰寫開題報(bào)告，制定方案； （3）第3周：開題答辯、設(shè)計(jì)任務(wù)、總體方案草圖設(shè)計(jì)與計(jì)算； （4）第4周：總體設(shè)計(jì)方案草圖審核與修改； （5）第5-10周：完成圖紙各總成、所有零件圖的設(shè)計(jì)、計(jì)算與校核； （6）第11-12周：總圖的修訂、部件修訂、校核、完成計(jì)算、修訂說明書 ； （7）第13周：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善； （8）第14周：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）委員會(huì)小組審核、預(yù)審； （9）第15周：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改、完善； （10）第16周：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師總審核 ； （11）第17周：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯。 五、主要參考資料 [1]陳家瑞.汽車構(gòu)造（上.下冊）[M].北京：人民交通出版社，1994. [2]余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [3]王望予.汽車設(shè)計(jì)（第四版）[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004. [4]劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2001. [5]卞學(xué)良.專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2008.1版. [6]王國權(quán)、龔國.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社，2010.3版. [7]參考網(wǎng)址：http://www.51kache.com/zixieche/Products2.html 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目: GKT-13型高位舉升路燈維護(hù)車改裝設(shè)計(jì) （底盤、液壓部分） 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級: 車輛B07-6班 學(xué) 生 姓 名: 鮑仕林 導(dǎo) 師 姓 名: 齊曉杰 開 題 時(shí) 間: 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報(bào)告撰寫要求 一、“開題報(bào)告”參考提綱 1. 課題研究目的和意義； 2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）； 3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題； 4. 技術(shù)路線或研究方法； 5. 進(jìn)度安排； 6. 主要參考文獻(xiàn)。 二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范 請參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 鮑仕林 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級 車輛B07-6班 指導(dǎo)教師姓名 齊曉杰 職稱 教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 GKT-13型高位舉升路燈維護(hù)車改裝設(shè)計(jì)（底盤、液壓部分） 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 高空作業(yè)車是指3米以上，由液壓或電動(dòng)系統(tǒng)支配多支液壓油缸，能夠上下舉升進(jìn)行作業(yè)的一種車輛。 其主要特點(diǎn)為：在作業(yè)斗內(nèi)和回轉(zhuǎn)座上均設(shè)有操縱裝置, 遠(yuǎn)距離控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)/停止、高速/低速，采用電液比例閥控制臂的動(dòng)作，平穩(wěn)性好，工作臂可左、右360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，靠連桿機(jī)構(gòu)自動(dòng)維持作業(yè)槽水平，主泵出現(xiàn)故障時(shí)可操縱應(yīng)急泵下降作業(yè)槽，具備夜間照明，可起吊重物。產(chǎn)品被廣泛用于電力、路燈、市政、園林、通信、機(jī)場、造（修）船、交通、廣告、攝影等高空作業(yè)領(lǐng)域。 研究現(xiàn)狀： 國外專用車發(fā)展趨勢：1、專用車重型化趨勢。國外專用汽車以重型居多，重型專用汽車經(jīng)濟(jì)效益好和重型車功率大、強(qiáng)度高，有中、小型專用車無法替代的優(yōu)點(diǎn)；2、一車多用化的趨勢。為提高專用汽車的適應(yīng)性，以滿足各種特殊需要，使專用車功能由單一向多功能與專用底盤專業(yè)化發(fā)展趨勢，車型有更多的組合變化；3、新材料、新技術(shù)和微電腦的應(yīng)用趨勢。國外專用汽車廠家新材料、新技術(shù)在專用汽車上的應(yīng)用，如采用GRP〔玻璃纖維增強(qiáng)塑料）替代金屬材料制造冷藏車廂體，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用日趨廣泛；4、輕量化發(fā)展趨勢。要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化簡化，鋁合金、高強(qiáng)度鋼等材料將得到廣泛應(yīng)用；5、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)用趨勢。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，以盡量少的內(nèi)部變化組合成適度的多樣化產(chǎn)品或產(chǎn)品的多樣化組合，減少采購成本、簡化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本；6、在功能、結(jié)構(gòu)、外觀上注重個(gè)性化和人性化設(shè)計(jì)。近年來國外市場對專用車產(chǎn)品技術(shù)含量和附加值的要求越來越高，一些高新技術(shù)開始在專用汽車上得到廣泛的應(yīng)用，一些能夠滿足特殊功能要求的專用車底盤被開發(fā)研制。不論是液壓舉升裝置、排料卸料裝置、計(jì)量測量裝置、機(jī)械作業(yè)裝置，還是制冷保溫裝置、安全防護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置、作業(yè)監(jiān)視裝置；還是各類缸、泵、閥、儀表等總成，或是各種箱體、罐體等車身結(jié)構(gòu)，均在專用汽車上得到了廣泛應(yīng)用，在一定程度上滿足了新形勢下用戶對專用車產(chǎn)品的多樣化需求。 國內(nèi)專用車發(fā)展現(xiàn)狀：1、技術(shù)水平落后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)失衡、發(fā)展不均。目前，國產(chǎn)專用車從技術(shù)角度而言，雖經(jīng)過十多年的苦練內(nèi)功與摔打磨練，不斷地汲取國外技術(shù)，取得了很大進(jìn)步，但同國外著名品牌相比，仍然存在較大差距，仍基本停留在仿制階段，開發(fā)設(shè)計(jì)雷同現(xiàn)象十分普遍，專用車的品種還較少，而且產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象十分嚴(yán)重。表現(xiàn)在核心技術(shù)缺失，重、中、輕，高、中、普、特、新比例嚴(yán)重失調(diào)，大多數(shù)企業(yè)只能生產(chǎn)中型普通專用車、其他類型的專用車產(chǎn)量仍較少且功能簡單。高技術(shù)含量、高附加值、高可靠性的國產(chǎn)專用車還不夠多，底盤企業(yè)與專用車企業(yè)嚴(yán)重脫節(jié)，這些都嚴(yán)重影響了我國專用車行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級。2、關(guān)鍵部件無法自主生產(chǎn)。到現(xiàn)在為止，國產(chǎn)專用汽車底盤還十分匱乏。我國生產(chǎn)的專用車，仍大多是采用東風(fēng)、解放、斯太爾、依維柯等普通載貨(客)車底盤，經(jīng)過調(diào)整軸距等小幅度的改動(dòng)進(jìn)行改裝的，根本談不上特種車專用底盤的技術(shù)儲(chǔ)備；生產(chǎn)出的大部分專用車仍基本是技術(shù)含量低、售價(jià)低的勞動(dòng)密集型的普通專用車，如低噸位自卸車、半掛牽引車、罐車、郵政車等。即使目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的比較先進(jìn)的斯太爾系列汽車底盤，其技術(shù)在國際上已經(jīng)顯得很落后，在國際競爭中處于非常被動(dòng)的地位。 高空作業(yè)車存在的問題及針對問題的改進(jìn)： (1)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的更新問題 中國大部分高空作業(yè)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)齡過長，老化現(xiàn)象嚴(yán)重，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容陳舊，尤其是涉及到產(chǎn)品安全、環(huán)保等性能要求上更是落后，嚴(yán)重制約了國內(nèi)產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展，致使國內(nèi)許多高空作業(yè)機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平低、檔次低，不能適應(yīng)目前市場發(fā)展的需要，更談不上參與國際市場的競爭。 (2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整問題 目前，我國高空作業(yè)平臺(tái)產(chǎn)品大多仍以手推式為主，體積大、重量重，更換工作場地非常困難，給用戶使用帶來不便，這一點(diǎn)國外先進(jìn)國家在產(chǎn)品上早已更新。因此，開發(fā)輕便的鋁合金平臺(tái)和自行式平臺(tái)有著廣闊的前景，從國內(nèi)近幾年開發(fā)的鋁合金平臺(tái)銷量來看也證明了這一點(diǎn)。 ?? 高空作業(yè)車國內(nèi)大多廠家把用戶集中在車站、地鐵、商店、工廠、供電、路燈等部門，但其市場遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有挖掘和培育出來。究其原因是國內(nèi)產(chǎn)品品種單一，產(chǎn)品在用途和功能上還需更新。比如，將高空作業(yè)機(jī)械用在建筑施工中以替代某些腳手架施工、建筑物外墻表面的裝飾、清洗和維護(hù)等;絕緣架線和維修；消防救援及大型物體(船舶、飛機(jī))維護(hù)檢查等，但開發(fā)以上產(chǎn)品需要從適應(yīng)性、技術(shù)上有很大的突破。 (3)產(chǎn)品銷售和租賃并存發(fā)展問題 國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)上只注重產(chǎn)品銷售，沒有看到潛在的巨大的租賃市場。近兩年國內(nèi)吊籃企業(yè)在這方面已有所覺悟并嘗到了甜頭，平臺(tái)、高空車也開始慢慢崛起，國外許多著名企業(yè)如美國的JLG、Genin、upright、日本的美裝公司等生產(chǎn)的大部分產(chǎn)品都用于租賃。租賃可以有多種方式，生產(chǎn)企業(yè)自辦租賃型、生產(chǎn)企業(yè)與其他企業(yè)股份制等等，應(yīng)當(dāng)說產(chǎn)品銷售和租賃并存兩條腿走路是高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)企業(yè)今后一個(gè)時(shí)期新的發(fā)展方向，它既能拓寬市場的需求量，也能擴(kuò)大生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模，并能更直接地服務(wù)于用戶。因此，作為高空作業(yè)車生產(chǎn)和銷售的領(lǐng)導(dǎo)一定要有戰(zhàn)略的眼光謀劃策略，拓寬市場空間，把產(chǎn)品銷售和租賃放到企業(yè)同等發(fā)展的策略中。 目的： 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)選題關(guān)于學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車改裝設(shè)計(jì)目的在于了解專用汽車的設(shè)計(jì)過程，提高自己在專業(yè)汽車（尤其是高位舉升專用汽車）的知識占有量，更是為以后工作打下基礎(chǔ)做好鋪墊；研究學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車的液壓油路以及底盤各部分組件的布局，對學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車有了更深一層的認(rèn)識，再設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，同時(shí)提出改進(jìn)方案；學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車改裝設(shè)計(jì)是為了將其應(yīng)用于對學(xué)校路燈維護(hù)的過程，顯現(xiàn)出專用車特有的用途，同時(shí)減少故障的產(chǎn)生，更好的應(yīng)用于路燈維護(hù)。 專用車的純在是為了滿足市場需求，解決中國基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重不足的問題，促使政府加大基礎(chǔ)設(shè)施的投資，拉動(dòng)工程機(jī)械、輸變電設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展。從長遠(yuǎn)來看，國家將加強(qiáng)公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和路面設(shè)施建設(shè)，這為專用汽車提供了廣闊的發(fā)展空間，使專用車發(fā)展創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，以及為人民生活提供更好的社會(huì)服務(wù)。 意義： 經(jīng)濟(jì)意義：專用汽車所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不只是專用汽車設(shè)計(jì)制造本身，而且還表現(xiàn)在汽車流通和使用的全過程中，這促進(jìn)了汽車運(yùn)輸業(yè)及相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。 從產(chǎn)品使用過程來看，汽車使用帶動(dòng)的范圍很廣。如汽車行駛要有道路，隨著汽車的增多，需要不斷地對道路進(jìn)行改造，建設(shè)新的道路，提高公路質(zhì)量相等級，完善公路網(wǎng)。加強(qiáng)對公路的管理，從而推動(dòng)道路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展；汽車的行駛需要燃油，隨著汽車增多，燃油需求不斷增加，從而推動(dòng)了石油工業(yè)的發(fā)展；汽車是使用最廣的交通工具，隨著汽車的增多，又推動(dòng)了客貨運(yùn)輸業(yè)、城市公共交通業(yè)、汽車租賃業(yè)等行業(yè)的發(fā)展；為了保證汽車的正常運(yùn)行，需要一系列服務(wù)業(yè)，包括金融業(yè)、保險(xiǎn)業(yè)、維修業(yè)、加油站業(yè)、汽車修理業(yè)、停車場業(yè)等為其服務(wù)，從而推動(dòng)了這些服務(wù)業(yè)的發(fā)展。 從產(chǎn)品生產(chǎn)過程來看，汽車是一種高深度加工的最終產(chǎn)品，由數(shù)千種、上萬個(gè)零部件組成，因此，汽車工業(yè)是國家工業(yè)水平的代表性產(chǎn)業(yè)，汽車的發(fā)展帶動(dòng)工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。汽車工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了專用汽車的發(fā)展，同時(shí)專用汽車的發(fā)展擴(kuò)大了汽車的應(yīng)用領(lǐng)域，增加了汽車的工業(yè)產(chǎn)出，與汽車工業(yè)共同進(jìn)步。由于社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對專用汽車的經(jīng)濟(jì)性、工作效率以及各種性能和功能的要求也越來越高，同時(shí)諸如物流運(yùn)輸、建筑和環(huán)保等行業(yè)的不斷進(jìn)步也促進(jìn)了專用汽車的不斷發(fā)展。然而隨著科技進(jìn)步，一些以前靠人工完成的工作都逐步由專用汽車來完成，專用汽車作業(yè)能減少人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證人身安全，降低人工操作的危險(xiǎn)，提高工作效率，如水泥泵車、修鉆井車和其它專用汽車輛在這方面均有突出的作用；專用汽車的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用不僅在實(shí)現(xiàn)門到門的專業(yè)化運(yùn)輸和作業(yè)方面受到社會(huì)的廣泛重視和歡迎，而且在大幅度地提高運(yùn)輸效率、降低運(yùn)輸成本、擴(kuò)大汽車的應(yīng)用領(lǐng)城等方面都發(fā)揮著重要的作用；汽車運(yùn)輸?shù)膶I(yè)化，可以減少運(yùn)輸途中的貨損和貨差，提高運(yùn)輸?shù)陌踩?，同時(shí)減少了污染，保護(hù)了環(huán)境。 社會(huì)意義：中國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展促進(jìn)了公路運(yùn)輸事業(yè)的繁榮，專用汽車作為中國道路運(yùn)輸?shù)闹饕α恐唬袚?dān)了大量商品的流通和特殊商品的運(yùn)輸、儲(chǔ)存功能。 近幾年，中國連續(xù)遭遇大規(guī)模自然災(zāi)害，這些災(zāi)害對人民生命財(cái)產(chǎn)、生活以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)造成了巨大影響。在應(yīng)急工程救援保障體系和保障供應(yīng)體系中，專用汽車發(fā)揮著非常重要的作用，在四川地震救災(zāi)和重建工作中，拆除倒塌建筑物主要用到的設(shè)備是配備破碎炮、液壓剪的挖掘機(jī)，用于清理廢物的推土機(jī)，以及轉(zhuǎn)運(yùn)廢物的裝載機(jī)和重型貨車，如果有大型架構(gòu)需要吊起、移動(dòng)，還需要汽車、履帶起重機(jī)。 研究高空作業(yè)車意義在于利用其臂架的伸縮、變幅等功能，使工作臺(tái)升降，進(jìn)行高空作業(yè)的專用汽車。而學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車就是利用其高位舉升的功能更好的對路燈進(jìn)行維護(hù)修理。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 基本內(nèi)容： 1) 客觀分析高空作業(yè)車的特點(diǎn)以及學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車的使用環(huán)境和自身特點(diǎn)：1、確定學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車的改進(jìn)系統(tǒng)方案，系統(tǒng)研液壓油路總成的控制策略；2、選擇動(dòng)力總成參數(shù)和控制參數(shù)；3、提出學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車的改裝方案，并結(jié)合電腦軟件，對學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車進(jìn)行改裝。 2) 具體設(shè)計(jì)參數(shù)的給定：1、改裝對象：學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車；2、舉升高度：10.79米，吊斗負(fù)荷：200kg；3、進(jìn)行使用情況、故障情況調(diào)查；4、進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)改裝優(yōu)化方案設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及分析、校核： 1、 測量繪制底盤、舉升結(jié)構(gòu)圖； 2、 進(jìn)行使用情況、故障情況調(diào)查； 3、 進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)改裝優(yōu)化方案設(shè)計(jì)； 4、 進(jìn)行底盤設(shè)計(jì)及發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋以及車輪的選型和校核； 5、 進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和液壓元件的選型； 6、 進(jìn)行學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性校核，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化匹配； 7、 繪制設(shè)計(jì)總圖、液壓系統(tǒng)圖和上述部分的結(jié)構(gòu)裝配圖、零件圖。 解決問題： 進(jìn)行學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車使用情況、故障情況調(diào)查，分析液壓油路，底盤系統(tǒng)總成，確定并提出改進(jìn)方案，進(jìn)行總體改裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 其中包括：學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車使用時(shí)的穩(wěn)定性；解決學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車的漏油情況；減少學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車的故障產(chǎn)生；對高位舉升路燈維護(hù)車液壓系統(tǒng)中的液壓元件進(jìn)行分析，并確定其型號，如型號不對，提出改進(jìn)方案并選擇標(biāo)準(zhǔn)件；在高位舉升路燈維護(hù)車使用過程中，保證該空作業(yè)人員的安全性；分析高位舉升路燈維護(hù)車的液壓油路，從中查看是否是最佳油路，如不是聽出改進(jìn)方案，并驗(yàn)證是否可行；分析高位舉升路燈維護(hù)車配備的緊急停止裝置，發(fā)生錯(cuò)誤操作時(shí)，該裝置是否能有效地排除由此而產(chǎn)生的故障和危險(xiǎn)，以保護(hù)高空作業(yè)人車和各機(jī)構(gòu)的安全，如不合理，須提出可行改進(jìn)措施；解決學(xué)校高位舉升路燈維護(hù)車在使用過程中液壓油路中雜質(zhì)問題，保證液壓油的純度，以便更好的達(dá)到使用要求。 三、技術(shù)路線（研究方法） 進(jìn)行GKL-13曲臂式舉升路燈維護(hù)車使用情況、故障情況調(diào)查 提出高空作業(yè)車底盤，液壓油路的確定 對總圖修訂 計(jì)算與校核 完成設(shè)計(jì)圖紙，說明書 應(yīng)用電腦繪圖軟件進(jìn)行總圖設(shè)計(jì) 經(jīng)過調(diào)研后進(jìn)行液壓系統(tǒng)部件選型及參數(shù)設(shè)計(jì) 部件圖、零件圖與其總成 對GKL-13曲臂式舉升路燈維護(hù)車進(jìn)行初步任務(wù)分析 對使用情況、故障情況了解后進(jìn)行資料調(diào)研 調(diào)研和查閱資料 四、進(jìn)度安排 1周 領(lǐng)取任務(wù)進(jìn)行資料的搜集和調(diào)研； 2周 繼續(xù)調(diào)研整理開題報(bào)告，制定技術(shù)方案路線； 3周 開題答辯，設(shè)計(jì)任務(wù)總體方案，進(jìn)行草圖設(shè)計(jì)與計(jì)算； 4周 總體設(shè)計(jì)方案的審核與修訂； 5～10周 總成，各總成（底盤，車架，取力器等著裝置）設(shè)計(jì)，計(jì)算，校核并出圖； 11～12周 總圖修訂和部件修訂，校核； 13周 整體修改設(shè)計(jì)內(nèi)容； 14周 預(yù)答辯，修改設(shè)計(jì)內(nèi)容； 15周 全面完善設(shè)計(jì)內(nèi)容； 16～17周 修訂答辯。 五、參考文獻(xiàn) [1]卞學(xué)良主編《專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2008.1版； [2]王國權(quán)、龔國慶編《汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，機(jī)械工業(yè)出版社，2010.3版； [3]喬維高主編《專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》，北京大學(xué)出版社，2010.1版； [4]徐達(dá)、從錫堂主編《專用汽車構(gòu)造與設(shè)計(jì)》，人民交通出版社，2008.1版 [5]臧杰、閻巖主編《汽車構(gòu)造》（下冊），機(jī)械工業(yè)出版社，2007.1版； [6]齊曉杰主編《汽車液壓、液力與氣壓傳動(dòng)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2009.2版； 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Therefore, developing their own special take such a small lift truck design topic, the use of the knowledge acquired, the previous reference products, designed with special features lift vehicle, to bring convenience to people's lives. The task is designed for selecting three chassis design of hydraulic design, three types of ec namely for the chassis design of longitudinal beams and the integration of layout, hydraulic design mainly complete hydraulic system principle, hydraulic oil tank, and a leg design of organization. and design of lifting mechanism; type selection small vehicles from car chassis, lifting mechanism mainly complete mechanical lifting part design and hydraulic control system design. One mechanical lifting part adopts three lifting arm, using metal welding and pin shaft connecting each arm, the use of combination of a parallelogram linkage deformation of the basket, through adjusting hydraulic system to specific action control, The hydraulic control system, including the selection of hydraulic cylinder, control systems and components. On the basis of the national standards and design of mechanical industry standard, access to mechanical design manuals, etc, using the formula for calculating the related books and materials, the information system of organization, the intensity of the rationality of the design and use of materials, components, the dimensions and processing method and completed the overall architecture of the assembly, the most heavily to realize that institutions such a height of 10.79 m. Keywords: Song arm type aloft working car；Lifting mechanism；Hydraulic system design；small；Design I 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 概述 1 1.2 相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1 1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3 第2章 總體方案設(shè)計(jì)分析 4 2.1 方案確定 4 2.2 外形尺寸確定 5 2.3 三類底盤的選擇 6 2.4 本章小結(jié) 6 第3章 工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.1 確定尺寸及材料 8 3.2 受力分析 10 3.3 本章小結(jié) 16 第4章 輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 4.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡介 17 4.2 支腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 17 4.2.1 支腿跨距的確定 17 4.2.2 最大載荷時(shí)支腿力的計(jì)算 20 4.2.3 撐腳接地面積確定 21 4.3 取力器布置方案及基本參數(shù)選擇 21 4.4 本章小結(jié) 22 第5章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 5.1 主要機(jī)構(gòu)液壓回路的設(shè)計(jì)與分析 23 5.1.1 變幅回路 23 5.1.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 24 5.2 主要液壓元器件的選擇計(jì)算 26 5.2.1 驅(qū)動(dòng)液壓缸的計(jì)算確定 26 5.2.2 液壓泵的選型計(jì)算 31 5.2.3 液壓控制閥的選用 33 5.2.4 油箱容積與管路內(nèi)徑計(jì)算 34 5.2.5 管路內(nèi)徑計(jì)算 35 5.2.6 液壓油的選用 36 5.3 本章小結(jié) 36 第6章 整車性能計(jì)算分析 37 6.1 動(dòng)力性計(jì)算 37 6.2 高空作業(yè)車汽車變速器速比 37 6.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性 37 6.2.2 汽車的行駛方程式 39 6.2.3 動(dòng)力性評價(jià)指標(biāo)的計(jì)算 40 6.3 燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算 44 6.4 穩(wěn)定性計(jì)算 45 6.5 本章小結(jié) 45 結(jié)論 46 參考文獻(xiàn) 47 致謝 48 第1章 緒 論 1.1 概述 由于交通管理部門經(jīng)常會(huì)遇到交通信號燈、交通監(jiān)控器、交通指示牌的維修和更換，基礎(chǔ)交通設(shè)施的安裝建設(shè)等高空作業(yè)問題，所以近年來交通設(shè)施高空作業(yè)車大量投入使用。 高空作業(yè)車是用來運(yùn)送工作人員和工作裝備到指定高度進(jìn)行交通設(shè)施維修或安裝作業(yè)的特種車輛，是將高空作業(yè)裝置安裝在汽車底盤上組成的。交通設(shè)施高空作業(yè)車裝置包括工作臂、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、副車架、工作平臺(tái)、液壓系裝置等?，F(xiàn)在的高空作業(yè)裝置具有操作平順、工作穩(wěn)定、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了空中作業(yè)的工作效率。交通設(shè)施高空作業(yè)車是利用汽車底盤作為行走機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)靈活，行駛速度高，可快速轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移到作業(yè)場地后能迅速投入工作，因此被廣泛應(yīng)用。 1.2 相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 我國高空作業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)于20世紀(jì)70年代末開始起步，發(fā)展較快，目前生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)已由原來的幾家迅速增加到40余家，其中與國外合資或合作生產(chǎn)的企業(yè)有5家。根據(jù)2004年和2005年《中國工程機(jī)械年鑒》，2003年高空作業(yè)機(jī)械工業(yè)總產(chǎn)值為32139萬元，生產(chǎn)各類高空作業(yè)平臺(tái)。行業(yè)幾個(gè)骨干企業(yè)通過近幾年的技術(shù)改造，其生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，形成了各自特色的產(chǎn)品系列，基本能滿足國內(nèi)市場高空作業(yè)機(jī)械的需要，企業(yè)的各項(xiàng)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐步上升，經(jīng)濟(jì)效益也逐年提高[1]。 我國高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)的一些骨干企業(yè)利用自己的技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢，通過學(xué)習(xí)引進(jìn)和消化國外先進(jìn)技術(shù)開發(fā)了許多新產(chǎn)品，其產(chǎn)品的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量都不斷提高，達(dá)到和接近了國際同類產(chǎn)品的水平，推動(dòng)了高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，在國內(nèi)市場中競爭力強(qiáng)，市場銷路好，產(chǎn)量增加較快。一些企業(yè)利用自身的優(yōu)勢，在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上根據(jù)國內(nèi)底盤品種的發(fā)展和基礎(chǔ)零部件的更新，不斷加大新產(chǎn)品的開發(fā)力度，走企業(yè)橫向聯(lián)合多種經(jīng)營的綜合開發(fā)道路，不但使企業(yè)自身的生產(chǎn)和銷售步入了良性循環(huán)軌道，還帶動(dòng)了附屬企業(yè)和國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的銷售發(fā)展。 產(chǎn)品性能提高：我國高空作業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的需求量隨著國民經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展逐年增加，各種規(guī)格的新產(chǎn)品近幾年增加較快。如北京起重機(jī)器廠在短短幾年時(shí)間先后開發(fā)了車載剪叉式平臺(tái)、剪叉自行式平臺(tái)、折臂式平臺(tái)、單扼柱鋁合金平臺(tái)和雙扼柱鋁合金平臺(tái)、箱型界面鋁合金扼柱平臺(tái)、手動(dòng)鋁合金扼柱平臺(tái)等近10個(gè)品種、30多個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品。杭州賽奇工程機(jī)械廠近幾年先后開發(fā)了單扼柱鋁合金平臺(tái)、雙扼柱鋁合金平臺(tái)及多扼柱鋁合金平臺(tái)，其中多扼柱鋁合金平臺(tái)完成了10m、14 m、16 m、18 m、20 m共7種規(guī)格的研制。杭州愛知工程車輛有限公司開發(fā)了全液壓驅(qū)動(dòng)的自行式高空作業(yè)平臺(tái)，為國內(nèi)傳播修造、建筑、機(jī)場及工礦企業(yè)的安裝檢修工程等提供了新的品種。浦沅集團(tuán)有限公司開發(fā)了12 m、16 m、20 m、25 m、30 m高空作業(yè)車和QKH8-19-8起重機(jī)高空作業(yè)車。錦州中型機(jī)械股份有限公司今年也完成了22 m、32 m、50 m大高度高空消防救援車的研制，徐州中型機(jī)械廠完成了67 m大高度高空消防救援車的研制[2]。 擴(kuò)展產(chǎn)品的使用功能和用途：我國高空機(jī)械的使用范圍還比較窄，使用較多的主要有路燈、道路交通、園林部門、國內(nèi)大多廠家把用戶集中在車站、地鐵、商店、工廠、供電、路燈等部門，其市場遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有挖掘和佩玉出來。高空作業(yè)機(jī)械在有發(fā)展前途的電力、電信及有限電視系統(tǒng)使用較少，究其原因是國內(nèi)產(chǎn)品技術(shù)性能及參數(shù)還不能完全滿足上述三大系統(tǒng)使用的要求，在產(chǎn)品用途和功能上還需要更新。如將高空作業(yè)機(jī)械用在建筑使用中以替代某些腳手架施工、建筑物外墻表面的裝飾、傾斜和維護(hù)等；絕緣架線和維修；消防救援及大型物體（傳播、飛機(jī)）維護(hù)檢查等，但開發(fā)以上這些產(chǎn)品需要從產(chǎn)品的適應(yīng)性、技術(shù)性能上進(jìn)行較大的突破。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，停電對工農(nóng)生產(chǎn)和人民生活帶來的損失不可估量，國家已經(jīng)開始實(shí)行《電力法》，對供電可靠性要求越來越高，在電力系統(tǒng)企業(yè)要求供電可靠率達(dá)到99.9%，所以如何解決不停電維修—帶電作業(yè)的問題已經(jīng)非常突出，這就要求不但能登高作業(yè)，還要具有絕緣性能好的高空作業(yè)車，這種新型高空作業(yè)車要打破常規(guī)的格局，工作斗，臂架要求采用非金屬的高性能絕緣材料，工作斗對整個(gè)作業(yè)的控制不能采用一般的電控和液控，還要具有起吊能力，并有更可靠的安全性、平穩(wěn)性、微調(diào)性。電信和有線電視系統(tǒng)使用的高空作業(yè)車要求小巧靈活，能走街穿巷，操作方便、乘坐舒適，這就要求設(shè)計(jì)小型先進(jìn)的汽車底盤，并解決動(dòng)力輸出問題。應(yīng)該特別注意的是，高空作業(yè)車新產(chǎn)品的開發(fā)不能限制在汽車上，應(yīng)該考慮它是一種工程機(jī)械，以適應(yīng)用戶的需要為前提，行走方式可以采用電動(dòng)自行式、液控自行式、輪胎自行式、履帶自行式等。我國文化傳播行業(yè)對輪胎液控自行式高空作業(yè)車的需求量很大，建筑行業(yè)對履帶自行式產(chǎn)品也將產(chǎn)生需求，室外裝修、清洗行業(yè)大量需要自行式高空作業(yè)車。隨著高速公路、高架橋的建設(shè)，將需要大量具備低空作業(yè)能力的高空作業(yè)車，以解決高架橋的維修問題，這種特殊的高空作業(yè)車在國外早已出現(xiàn)，但國內(nèi)還剛剛起步。 開發(fā)專用車輛底盤：要提高我國高空作業(yè)車的技術(shù)水平，首先必須解決工程車輛底盤問題。我國目前正在努力提高汽車工業(yè)的整體水平，走集團(tuán)化規(guī)模道路，并積極引進(jìn)國外資金及技術(shù)，但還只限于輕型底盤。汽車制造廠家應(yīng)該在此基礎(chǔ)上根據(jù)高空作業(yè)車的具體要求，專門設(shè)計(jì)輕型、中型和重型的工程車底盤以供高空作業(yè)車改裝之用[3]。 1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)主要承擔(dān)的任務(wù)是液壓系統(tǒng)、三類底盤的設(shè)計(jì)，初步選定采取3節(jié)舉升臂，1節(jié)基礎(chǔ)承重臂，利用金屬焊接及銷軸連接將各臂組合起來，通過選擇的二類底盤的動(dòng)力輸出來驅(qū)動(dòng)液壓泵，使用液壓系統(tǒng)來控制各臂的運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用平行四邊形的四連桿機(jī)構(gòu)對舉升筐進(jìn)行調(diào)平，給工作人員提供一個(gè)水平的、穩(wěn)定安全的工作環(huán)境。 設(shè)計(jì)總體分為三個(gè)方面：機(jī)械舉升部分的選?。òㄅe升臂的選材、外形尺寸的確定等）；液壓控制部分（包括液壓缸的計(jì)算和型號確定、液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和輔助元件的選擇等）；相關(guān)輔助系統(tǒng)部分（支腿的設(shè)計(jì)計(jì)算、油箱的設(shè)計(jì)等）。  第2章 總體方案設(shè)計(jì)分析 2.1 方案確定 舉升的方法有很多種，出于結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、成本低廉的主要設(shè)計(jì)思路，所以選用型材作主承重臂，利用金屬焊接及銷軸連接將各臂組合起來，通過液壓系統(tǒng)來控制各臂的運(yùn)動(dòng)，再將舉升機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上，來實(shí)現(xiàn)舉升的目的[1]。舉升的意義是：將人或物送往高處，由此又出現(xiàn)舉升臂調(diào)平的問題，以往的調(diào)平系統(tǒng)中多為機(jī)械調(diào)平和重力調(diào)平，現(xiàn)在又出現(xiàn)了電子調(diào)平系統(tǒng)。機(jī)械調(diào)平中最常見的為四連桿機(jī)構(gòu)（即平行四邊形變形原理），此機(jī)構(gòu)簡單、實(shí)用、舉升高度高、擺動(dòng)幅度小等，但增加了自重，使用材料增多，并且舉升過程中更多的功耗要浪費(fèi)在自重上面；重力調(diào)平系統(tǒng)，簡單、實(shí)用，但舉升的高度要降低很多，而且擺動(dòng)幅度比較大；電子調(diào)平系統(tǒng)屬于高科技產(chǎn)品，使資源消耗減少，但無形成本增多。在這里選擇四連桿調(diào)平方式[4]。 圖2.1所示即為整個(gè)舉升機(jī)構(gòu)系統(tǒng)簡圖，其中AB、BC、CD為承重臂，DH為基礎(chǔ)臂，A’B’、C’D’為調(diào)平輔助臂，I、II為液壓缸，E、F、G、H分別為液壓缸與基礎(chǔ)臂及承重臂的絞接點(diǎn)。 圖2.1 舉升機(jī)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)圖 工作原理：在平行四邊形AA`B`B中，通過控制液壓缸I的長度來控制的角度，從而使點(diǎn)A以AB為半徑，B點(diǎn)為圓心作圓弧運(yùn)動(dòng)；在平行四邊形CC’D’D中，通過控制液壓缸II的長度來控制的角度，從而使點(diǎn)C以CD為半徑，D點(diǎn)為圓心作圓弧運(yùn)動(dòng)。平行四邊形AA`B`B與平行四邊形CC`D`D共用一條公共邊B`C`,平行四邊形CC`D`D的另一條邊DD`為基礎(chǔ)臂，只要液壓缸I增長，A點(diǎn)就升高，液壓缸II增長，C點(diǎn)就升高（即B點(diǎn)升高）。由此只要控制液壓缸I和II就能控制A點(diǎn)的高度[1~5]。 2.2 外形尺寸確定 如圖2.2所示，初步設(shè)定臂CD與臂DO所成的最大角度為150°，臂CB與臂AB所成的最大角為135°。DO長2200mm，DC長3000mm，BC長2200mm，AB長4500mm。 圖2.2 舉升臂全升圖 綜上所述，可以推出整個(gè)機(jī)構(gòu)的外形參數(shù)，如表2.1、2.2所示。 表2.1 理論長度參數(shù) mm 最小高度 最大高度 整體長 2200 10200 3600 4500 2200 3000 2200 表2.2 理論角度參數(shù) 最大值 最小值 AB與BC的角度 135 ° 53 ° CD與OD的角度 150 ° 43 ° 2.3 三類底盤的選擇 根據(jù)我國目前生產(chǎn)的各類型專用車輛的基本模式，大多是為了滿足國民經(jīng)濟(jì)某一服務(wù)領(lǐng)域的特定使用要求，主要是在已定型的基本車型底盤的基礎(chǔ)上，進(jìn)行車身及工作裝置的設(shè)計(jì)，與此同時(shí)對底盤各總成的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行局部的更改設(shè)計(jì)與合理匹配，以達(dá)到滿足使用需求的較為理想的整車性能。汽車底盤的選擇主要是根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質(zhì)量、使用條件、專用汽車的性能指標(biāo)、專用設(shè)備或裝置的外形、尺寸、動(dòng)力匹配等決定，目前，幾乎80%以上的專用車輛采用二類底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)。采用二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)是整車總體布置和工作裝置設(shè)計(jì)，對底盤僅作性能適應(yīng)性分析和必要的強(qiáng)度校核，以確保改裝后的整車性能基本與原車接近，同樣的對于本車的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)選取三類底盤是由價(jià)格與性能的決定[6]。 已知工作臂的長度，選用型材Q235結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼，可估算工作臂部分總重約為700kg；預(yù)估轉(zhuǎn)臺(tái)和支腿等其他輔助裝置質(zhì)量為300kg；額定載荷為200kg。 則 M=700+300+200=1200kg 經(jīng)計(jì)算工作機(jī)構(gòu)長度約為折起后4000mm，寬度不超過2000mm。 表2.3 底盤技術(shù)參數(shù) 底盤型號 整車重量(kg) 2000 吊斗載重(kg) 200 外形尺寸（長×寬×高）mm 3900×1950×3070 軸距(mm) 2300 輪距（前/后）(mm) 1950/1950 發(fā)動(dòng)機(jī)型號 CY4102BZLQ 額定功率(kw) 55 轉(zhuǎn)速（r/min） 3600 2.4 本章小結(jié) 本章通過綜合分析后確定了總體構(gòu)架，方案采用三節(jié)舉升臂，使用平行四邊形的四連桿變形原理對吊筐進(jìn)行調(diào)平，通過對液壓系統(tǒng)控制來完成特定的動(dòng)作，并在大量幾何計(jì)算后得出了各臂的長度和轉(zhuǎn)動(dòng)角度，其理論舉升高度為10200mm+590mm=10790mm。通過確定的總體參數(shù)，最后確定本次設(shè)計(jì)選用的三類底盤。 第3章 工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 確定尺寸及材料 表3.1中的參數(shù)都為理論尺寸（即未開孔的尺寸），在實(shí)際加工中，為了使各臂連接起來，要留出一段長度用來鉆孔穿銷，因此每個(gè)臂的每一個(gè)端面都要留有50mm的余量，需要拉桿的工作臂還要留有300mm的余量，表3.1既為各臂的實(shí)際參數(shù)。 表3.1 實(shí)際長度參數(shù) mm 4600 4600 2700 3100 3100 2250 根據(jù)表3.1即可計(jì)算出各承重臂的質(zhì)量。 臂AB重量： =×=4600×24.517 kg＝112.8kg 臂A`B`重量： =×=4600×8.594 kg=39.5kg 臂B`C`重量： =×=2700×45.3 kg =122.3kg 臂CD重量： =×=3100×34.0 kg＝105.4kg 臂C`D`重量： =×=3100×6.710 kg＝20.8kg 臂DO重量： =×=2250×56.3 kg＝126.7kg 根據(jù)以往設(shè)計(jì)實(shí)例及設(shè)計(jì)需求，初步選定冷拔無縫矩形鋼管作為承重臂，具體參數(shù)見表3.2和各臂的基本參數(shù)見表3.3。 表3.2 材料參數(shù)[6] 基本尺寸 截面面積 F 理論質(zhì)量 G kg/m 慣性矩 截面模數(shù) 長 寬 厚 AB 180 100 6 31.232 24.517 1809.531 523.767 145.503 104.753 A`B` 90 60 4 10.947 8.594 117.499 62.387 26.111 20.795 B`C` 200 150 9 57.67 45.3 3170 2020 317 270 CD 200 100 8 43.2 34.0 2091 705 209 141 C`D` 70 50 4 8.547 6.710 54.663 32.210 15.618 12.884 DO 220 150 10 71.7 56.3 5687 2584 455 345 繪制結(jié)構(gòu)簡圖及部分參數(shù)計(jì)算 表3.1為圖3.1中的基本參數(shù)，由直角三角形中的角度公式可以得出： α＝arctan＝arctan0.25＝14° β＝arctan＝arctan0.11＝6.3° γ＝arctan＝arctan0.33＝18.5° θ＝arctan＝arctan0.17＝9.5° BE＝=41.2cm BF==90.5cm DG==31.6cm DH==91.2cm 圖3.1 各臂的結(jié)構(gòu)簡圖 表3.3 各臂中的基本參數(shù) 長度 AB BE’ EE’ BC BF’ FF’ CD DG’ GG’ DO DH’ HH’ mm 4500 40 20 2200 1800 25 3000 300 25 2200 1900 30 3.2 受力分析 1、對臂AB進(jìn)行受力分析 當(dāng)臂AB水平時(shí)，如圖3.2所示。 ∠EBF=90°-α-β=90°-14°-6.3°=69.7° ∵EF= =1600mm S△BEF = S△BEF ∴h＝＝900mm 相對B點(diǎn)進(jìn)行受力分析 ＝×＋×－×h＝0 ＝24kN 液壓缸與水平所成的角度為72.5° B受力為 ＝8.35kN ＝13.45kN ＝16.65kN 圖3.2 臂AB水平位置受力分析圖 當(dāng)臂AB舉至最高位置時(shí)，如圖3.3所示。 ∠EBF=150°-α-β=150°-14°-6.3°=120° ∵EF= =2100mm S△BEF = S△BEF ∴h＝＝650mm 相對B點(diǎn)進(jìn)行受力分析 ＝××sin30°＋××sin30°－×h＝0 ＝21.3kN 圖3.3 臂AB最高位置受力分析圖 液壓缸與水平所成的角度為 68.5° B受力為 ＝4.0kN ＝22.3kN ＝24.5kN 2、對臂B`C`進(jìn)行受力分析 當(dāng)臂AB水平時(shí)臂B`C`所受力最大，如圖3.4所示。 ＝7.5kN ＝0 －＝0 ＝23.7kN ＝23.7kN 又＝＝5.28kN ＝＝22.2kN ∴＝＝31kN ＝32.3KN 圖3.4 臂B’C’受力分析圖 3、對臂CD進(jìn)行受力分析 當(dāng)各臂位置如圖3.5所示時(shí)，液壓缸II所受的壓力最大。 ∴＝90°-18.5°-9.5°＝73° ＝1800mm 又 ＝685mm ＝16.4kN 液壓缸II與水平方向所成的角度為 ＝＝68.3° 對D點(diǎn)受力分析 ＝0 ＝0 ＝16.2kN ＝19.3kN ＝25.2kN 圖3.5 臂CD受力分析圖 當(dāng)各臂位置如圖3.6所示時(shí)，液壓缸II所受的拉力最大 ∴＝135°－18.5°－9.5°＝107° ＝1800mm 又 ＝454mm ＝－8.4kN 圖3.6 臂CD受力分析圖 液壓缸II與水平方向所成的角度為 ＝＝82.4° 對D點(diǎn)受力分析 ＝0 ＝0 ＝21.3kN ＝12.3kN ＝24.3kN =48.5kN 3.3 本章小結(jié) 本章通過查閱了機(jī)械設(shè)計(jì)手冊等書籍，利用相關(guān)計(jì)算公式和材料信息，確定了各臂的使用材料、實(shí)際外形尺寸和理論質(zhì)量，繪制了結(jié)構(gòu)簡圖，并對各臂進(jìn)行了系統(tǒng)的受力分析，通過大量計(jì)算和理論推證得出了各絞接點(diǎn)的最大受力情況及液壓缸的位置。 第4章 輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)簡介 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成的。根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的不同，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可分為：機(jī)械驅(qū)動(dòng)式、電力驅(qū)動(dòng)式和液壓驅(qū)動(dòng)式。根據(jù)回轉(zhuǎn)支撐的結(jié)構(gòu)不同，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可分為轉(zhuǎn)柱式、立柱式和轉(zhuǎn)盤式，其中轉(zhuǎn)盤式是一種較常用的形式[7]。 轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支撐裝置又可分為兩種：支撐滾輪式和滾動(dòng)軸承式。支撐滾輪式回轉(zhuǎn)支撐裝置增大了轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置的高度，且質(zhì)量增加，成本增大；滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐裝置是目前應(yīng)用最多的一種，它是在普通滾動(dòng)軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于放大了的滾動(dòng)軸承。其優(yōu)點(diǎn)是回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩小，承載能力大，高度低。由于回轉(zhuǎn)支撐裝置的高度降低，可以降低整車的質(zhì)心，從而增大了汽車的穩(wěn)定性。通過對各種回轉(zhuǎn)支撐裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、承載能力、加工性能以及應(yīng)用情況等的分析，最后確定本次設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)選擇交叉滾柱式。 按照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBT530001-1986的要求，交通設(shè)施高空作業(yè)車的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)能進(jìn)行正反兩個(gè)方向的360°回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)速度不大于2r/min，回轉(zhuǎn)過程中的起動(dòng)、回轉(zhuǎn)、制動(dòng)要平穩(wěn)、準(zhǔn)確、無抖動(dòng)、晃動(dòng)現(xiàn)象，微動(dòng)性能良好[8]。 4.2 支腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 路燈安裝車的支腿機(jī)構(gòu)起調(diào)平和保證整車工作穩(wěn)定的作用，要求堅(jiān)固可靠，操作方便。支腿機(jī)構(gòu)是大多數(shù)高空作業(yè)車所必備的工作裝置，目前均采用液壓支腿。這類裝置是利用從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)取出的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)液壓泵，通過控制閥把液壓泵產(chǎn)生的液壓油供給液壓支腿的工作缸，實(shí)現(xiàn)支腿伸縮。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，動(dòng)作迅速。 液壓式支腿按數(shù)量來分有雙支腿和四支腿兩種。雙支腿的兩個(gè)支腳布置在起重裝置下的車體兩側(cè)，起支撐點(diǎn)只有兩個(gè)，因而支撐能力低，穩(wěn)定性差。本次設(shè)計(jì)選取四支腿形式。其中兩個(gè)支腿安裝在汽車的后部，另兩個(gè)支腿安裝在前后輪之間。在作業(yè)車的兩側(cè)，一般具有操縱桿，可使前、后、左、右4個(gè)液壓支腿單獨(dú)地伸出或縮回，所以即使在不平整或傾斜的地面上，也能把車調(diào)整到水平狀態(tài)，提高了整車作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性[9]。 4.2.1 支腿跨距的確定 1、支腿橫向跨距 路燈安裝車的支腿一般為前后設(shè)置，并向兩側(cè)伸出，如圖4.1所示。支腿支撐點(diǎn)縱橫方向的位置選擇要適當(dāng)，其原則是作業(yè)平臺(tái)在標(biāo)定載荷和最大作業(yè)幅度時(shí)，整車穩(wěn)定性要達(dá)到規(guī)定的要求[10]。 圖4.1高空作業(yè)車的支腿跨距 支腿橫向跨距： 支腿橫向外伸跨距的最小應(yīng)保證路燈裝車在側(cè)向作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性，即全部載荷的重力合力落在側(cè)傾覆邊以內(nèi)，并使繞左右傾覆邊AB或DC的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩。1/2支腿橫跨距a應(yīng)滿足： mm 由于車總寬B=1950mm，且2a＞B， 故取 mm 式中：G1——轉(zhuǎn)臺(tái)重力，N； G2——底盤重力，N； Gb——臂架重力，N； q ——作業(yè)平臺(tái)重力，N； Q ——作業(yè)平臺(tái)標(biāo)定載荷，N； L1 ——轉(zhuǎn)臺(tái)重力中心至回轉(zhuǎn)中心的距離，mm； r——臂架重力中心至回轉(zhuǎn)中心的距離，mm； R——作業(yè)半徑（臂幅），mm。 2、支腿縱向跨距 支腿縱向跨距的確定和橫向跨距確定的原則一樣，應(yīng)繞前、后傾覆邊BC或AD的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩。當(dāng)作業(yè)平臺(tái)在車輛后方作業(yè)時(shí)，可得后支腿支撐點(diǎn)至回轉(zhuǎn)中心的距離b1應(yīng)滿足： mm 式中：L2 ——底盤質(zhì)心至回轉(zhuǎn)中心的距離。 同理，可得前支腿支撐點(diǎn)至回轉(zhuǎn)中心的距離b2為： mm 支腿的縱向跨距： 因此取mm；mm。 故前兩支腿反力 后兩支腿反力 4.2.2 最大載荷時(shí)支腿力的計(jì)算 該高空作業(yè)車工作時(shí)，支承在A、B、C、D 四個(gè)支腿上由于回轉(zhuǎn)工作部分的回轉(zhuǎn)變幅作業(yè)等運(yùn)動(dòng)，則作用工作面內(nèi)必然產(chǎn)生附加力矩。 1、當(dāng)臂AB水平時(shí)，見圖3.2所示。 產(chǎn)生的附加支承反力為 2、當(dāng)臂AB舉至最高位置時(shí)，見圖3.3所示。 附加支承反力為 可見，狀態(tài)一最危險(xiǎn)。 所以，支腿液壓缸最大封閉壓力為： 4.2.3 撐腳接地面積確定 為了使路燈安裝車工作時(shí)能在規(guī)定的地面承受壓力不下陷，且保證在不同地面能可靠支撐，支承腳要有足夠的接地面積Sj，保證在最大支反力Fmax下對地面的壓強(qiáng)不大于地基強(qiáng)度，即： mm2 mm2 取 mm2。 式中：[]——地基強(qiáng)度，一般為1.6Mpa。 4.3 取力器布置方案及基本參數(shù)選擇 各類專用汽車的專用工作裝置的動(dòng)力來源，主要由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提供。取力器就是其中一種動(dòng)力輸出的專用裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)從發(fā)動(dòng)機(jī)取出部分功率，用于驅(qū)動(dòng)各類液壓泵、真空泵、空壓機(jī)以及各類專用汽車工作機(jī)械[11]。 專用車取力方案的布置取決于取力方式。常見的取力方式分類： 1、發(fā)動(dòng)機(jī)取力 從前端取力：從發(fā)動(dòng)機(jī)前端取力的特點(diǎn)是采用液壓傳動(dòng)，適合于遠(yuǎn)距離輸出動(dòng)力，常用于長頭式汽車底盤改裝的大型混凝土攪拌運(yùn)輸車。 從發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪后端取力：從飛輪后端取力的特點(diǎn)是取力器不受主離合器影響，傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)直接相連，取力器到工作裝置距離短，傳動(dòng)系統(tǒng)簡單可靠，取力功率大，傳動(dòng)效率高。此種方案應(yīng)用較廣，適用于平頭式汽車改裝的大中型混凝土攪拌車。 2、變速器取力 從一軸取力：從變速器一軸取力的布置方案又稱為變速器上置式取力方案。此種方案取力器疊置于變速器之上，用一惰輪與一軸常嚙合齒輪嚙合獲取動(dòng)力，需要改制原變速器頂蓋。此種應(yīng)用方案應(yīng)用很廣，自卸車?yán)洳剀嚴(yán)嚨纫话憔捎么朔N方案。 從中間軸齒輪取力：此種取力方案較為常見，又稱側(cè)置式取力，又分為左側(cè)和右側(cè)布置方案。 3、傳動(dòng)軸取力 傳動(dòng)軸取力方案是將取力器設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，置于變速器輸出軸于汽車萬向傳動(dòng)軸之間，固定在汽車車架上不隨傳動(dòng)軸擺動(dòng)、伸縮。設(shè)計(jì)時(shí)使用可伸縮的附件傳動(dòng)軸與其相連，并應(yīng)注意動(dòng)平衡與隔振、消振。 4、分動(dòng)器取力 分動(dòng)器取力布置方案主要用于全輪驅(qū)動(dòng)的牽引車、汽車起重機(jī)，用來驅(qū)動(dòng)絞盤或起重機(jī)構(gòu)。從取力器到工作裝置間可采用機(jī)械傳動(dòng)或液壓傳動(dòng)。 本設(shè)計(jì)選用底盤為三類底盤，所以可選用從中間軸齒輪取力的布置方案， 選取的的取力器是變速器自帶取力器型號為DF6S750。 4.4本章小結(jié) 本章首先對所設(shè)計(jì)的交通設(shè)施高空作業(yè)車的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行了受力分析，從而計(jì)算出它的受力情況，并確定了回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)的主要尺寸參數(shù)。然后對交通設(shè)施高空作業(yè)車的支腿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析，估算出了支腿的橫向跨距、縱向跨距以及支撐腳的接地面積，使其能夠穩(wěn)定的工作。另外，本章中也對取力器的布置進(jìn)行了分析，并選擇了適合的取力器。 第5章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 交通設(shè)施高空作業(yè)車型采工作裝置為液壓驅(qū)動(dòng)，360°全回轉(zhuǎn)。作業(yè)車主要工作機(jī)構(gòu)的液壓回路分成變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、和支腿收放這幾部分。其中回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)控制，上下吊臂的動(dòng)作由液壓缸控制,在此次設(shè)計(jì)中主要是對這兩部分進(jìn)行液壓設(shè)計(jì)，而支腿是用于支撐整機(jī)，同時(shí)調(diào)整整機(jī)平衡[12]。 5.1主要機(jī)構(gòu)液壓回路的設(shè)計(jì)與分析 5.1.1 變幅回路 變幅就是用液壓缸來改變上下臂的角度。變幅液壓缸由三位四通電磁換向閥來控制，為防止在變幅作業(yè)時(shí)因自重而使吊臂下落，在油路中設(shè)有平衡回路。 圖5.1 變幅機(jī)構(gòu)回路 1、動(dòng)作分析 由于上下臂機(jī)構(gòu)相似，所以只需要分析其中之一即可。 當(dāng)換向閥置于左位 液壓泵換向閥左向節(jié)流閥左平衡閥液壓缸右平衡閥右節(jié)流閥換向閥油箱 當(dāng)電磁換向閥置于右位 液壓泵換向閥右向節(jié)流閥右平衡閥液壓缸左平衡閥左節(jié)流閥換向閥油箱 當(dāng)電磁換向閥處于中位時(shí)，液壓缸不運(yùn)動(dòng)。 2、性能分析 行駛狀態(tài)時(shí)，兩節(jié)工作臂折疊在一起，進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，兩節(jié)工作臂分別由上下臂油缸舉升升展至一定高度，將工作人員送至工作位置。上臂和下臂、下臂和轉(zhuǎn)臺(tái)鉸接處均設(shè)有專門的滑動(dòng)軸承，保證工作臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)阻力小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)[13]。 5.1.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓作為執(zhí)行元件，液壓馬達(dá)通過蝸輪蝸桿減速箱和一對內(nèi)嚙合的齒輪來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤。系統(tǒng)中一個(gè)由三位四通手動(dòng)換向閥控制轉(zhuǎn)盤的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和不動(dòng)三種工況。 圖5.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回路 1、動(dòng)作分析 換向閥置于左位 液壓泵換向閥梭閥液壓缸制動(dòng)器松開 左節(jié)流閥 液壓馬達(dá) 換向閥置于右位 液壓泵換向閥梭閥液壓缸制動(dòng)器松開 右節(jié)流閥 液壓馬達(dá) 換向閥置于中位 整個(gè)回路卸荷，制動(dòng)器液壓缸在自身彈簧的作用下迅速剎住液壓馬達(dá)。 2、性能分析 進(jìn)行回轉(zhuǎn)時(shí)，液壓馬達(dá)輸出動(dòng)力，通過回轉(zhuǎn)減速機(jī)減速后帶動(dòng)輸出軸上的小齒輪旋轉(zhuǎn)，小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的齒圈嚙合，由于回轉(zhuǎn)支承的齒圈與車架剛性連接，因而回轉(zhuǎn)減速機(jī)帶動(dòng)與之相連的轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)。 如圖5.2所示， 換向閥處在中位時(shí)，整個(gè)回路卸荷，制動(dòng)器液壓缸在自身彈簧的作用下迅速剎住液壓馬達(dá)。這樣，即使液壓馬達(dá)有內(nèi)泄露也能保證吊臂被迅速制動(dòng)住,保證了安全性。 5.1.3 整車液壓回路設(shè)計(jì) 1、系統(tǒng)分析 系統(tǒng)中只有當(dāng)單向閥的電磁線圈Y1接通，變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)才能進(jìn)行工作。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的馬達(dá)外控口都與油箱直接相連，起到一定的保護(hù)作用，在每個(gè)液壓缸的進(jìn)回油回路中都設(shè)節(jié)流閥調(diào)速，在整個(gè)系統(tǒng)中安全閥作為系統(tǒng)的安全保證。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置合理，采用模塊設(shè)計(jì)。 2、性能分析 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足主機(jī)要求的功能和性能外，還考慮符合質(zhì)量輕、體積小、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、使用維護(hù)方便等一般要求及工作可靠這一特別重要的要求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，可以是充分發(fā)揮其組成元件的工作性能，也可以是著重追求其工作狀態(tài)的絕對可靠。前者著眼于效能，后者著眼于安全；實(shí)際的設(shè)計(jì)工作則常常是這兩種觀點(diǎn)不同程度的組合。 在整個(gè)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮到由于液壓馬達(dá)存在內(nèi)泄，平衡閥不能鎖住停在空中的重物，必須靠制動(dòng)器使重物可靠地停在空中。在開式回路中再次提升重物時(shí)，當(dāng)制動(dòng)器打開先與系統(tǒng)建立起負(fù)載壓力或制動(dòng)器開啟雖與系統(tǒng)建立起負(fù)載同步，但流向馬達(dá)的流量如小于馬達(dá)的泄露流量，會(huì)產(chǎn)生二次下滑。采用壓力記憶回路雖可保證制動(dòng)器開啟與系統(tǒng)建立起負(fù)載壓力同步，但系統(tǒng)復(fù)雜。采用負(fù)荷傳感回路，可使制動(dòng)器打開的同時(shí)系統(tǒng)壓力也建立起來，有效地消除因馬達(dá)內(nèi)泄產(chǎn)生的二次下滑現(xiàn)象[10]。 馬達(dá)制動(dòng)器控制采用的為內(nèi)控，制動(dòng)器壓力隨負(fù)載變化而變化，在負(fù)載壓力小于制動(dòng)器開啟壓力時(shí)，起升會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。另一方面，為了彌補(bǔ)回路的開啟壓力。這種回路特別在空鉤時(shí)會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。在回路上增加背壓閥解決抖動(dòng)現(xiàn)象會(huì)使系統(tǒng)效率降低。最好的解決辦法是制動(dòng)器采用恒壓外控。這樣還可以進(jìn)一步降低平衡閥的開啟壓力，提高回路效率，圖5.3為液壓系統(tǒng)原理圖。 圖5.3 液壓系統(tǒng)原理圖 工作裝置如支腿的收放、舉升機(jī)構(gòu)的升降、轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)等都是通過液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)將動(dòng)力通過取力器傳遞液壓泵，液壓油經(jīng)過油箱內(nèi)的粗濾器吸入齒輪泵，齒輪泵輸出的壓力油經(jīng)過細(xì)濾器進(jìn)入工作回路。各工作裝置均由電磁換向閥和調(diào)速閥控制，不工作時(shí)，液壓油通過卸荷回路直接回到油箱。支腿不工作時(shí)，1YA通電。支腿工作時(shí)，2YA通電。雙向液壓鎖保證液壓缸能在任意位置上停止，且停止后不在外力的作用下發(fā)生位移。上臂上升時(shí)，3YA通電，上臂下降時(shí)，4YA通電。5YA通電時(shí)，下臂上升。6YA通電時(shí)，下臂下降。平衡閥防止作業(yè)臂在停止后在重力的作用下自由下降。7YA通電時(shí)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作。8YA通電時(shí)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不工作[14]。 5.2主要液壓元器件的選擇計(jì)算 5.2.1 驅(qū)動(dòng)液壓缸的計(jì)算確定 設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，要在分析液壓缸系統(tǒng)工作情況的基礎(chǔ)上，根據(jù)液壓缸在機(jī)構(gòu)中所要完成任務(wù)來選擇液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，然后按負(fù)載、運(yùn)動(dòng)要求、最大行程來確定主要尺寸[15]。 液壓缸確定 1、上臂液壓缸內(nèi)徑D的確定 根據(jù)載荷力的大小和選定的系統(tǒng)壓力來計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D： 計(jì)算公式： =3.57 --液壓缸內(nèi)徑（m） --液壓缸推力（kM） --根據(jù)車型選定的工作壓力16MP[9] 式中 --上臂自重,由計(jì)算為1100 --上臂長度，為4500mm --高空作業(yè)車吊籃最大承受力，由計(jì)算知為3000 --為力距，由計(jì)算得5m。 可得 所以 按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊4》表23.6-33給出的缸筒內(nèi)徑尺寸系列圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，即取： D=80mm 2、活塞桿直徑的確定 根據(jù)速度比的要求來計(jì)算活塞桿直徑： --活塞桿直徑() --液壓缸直徑() --速度比 液壓缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比，一般有1.46 1.33 1.25和1.15等幾種， 取2由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊4》表23.6-57(P23-191)查得：d=0.707D 將代入式(4) 得： D=56.56 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊4》表23.6-34 液壓缸活塞桿外徑尺寸系列。 取液壓缸活塞桿外徑尺寸 3、液壓缸行程的確定 由于上下臂工作狀態(tài)最大夾角為時(shí)，上臂油缸伸出為最大。 可求出此長度為 ： L 油缸的最大行程一般取此長度的一半，參照表5.1（GB2349—1980）液壓缸行程選擇如下： 表5.1（GB2349—1980） 25 50 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000 取 4、液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 （1）缸筒壁厚的確定 --液壓缸缸筒厚度(); --試驗(yàn)壓力()。取，即，。 --液壓缸內(nèi)徑（m）； --剛體材料的許用應(yīng)力（），取。 代入，得： =5.0mm 代入相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算最后得：5.0mm （2）缸體外徑的確定 D=90 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊4》表23.6-60圓整液壓缸外徑為90。 5、下臂油缸的相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算與上臂液壓缸計(jì)算類似（過程省略） （1）液壓缸內(nèi)徑D 取D=125mm （2）活塞桿直徑 取 （3）液壓缸行程S （4）液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 缸筒壁厚 20mm 缸體外徑 取液壓缸外徑為150。 6、支腿油缸的相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 與上臂液壓缸計(jì)算類似（過程省略） （1）液壓缸內(nèi)徑D 取 （2）活塞桿直徑 取 （3）液壓缸行程S （4）液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算[5] 缸筒壁厚 5mm 缸體外徑 取液壓缸外徑為90。 7、液壓缸活塞桿強(qiáng)度校核 式中 ——液壓缸最大載荷，即，N ——材料的屈服極限， ——屈服極限安全系數(shù)，取 （1）上臂液壓缸 故上臂液壓缸滿足強(qiáng)度條件 （2）下臂液壓缸 故下臂液壓缸滿足強(qiáng)度條件 （3）支腿液壓缸 8、液壓缸的工作壓力 式中 ——液壓缸效率， ——回油背壓，取 （1）上臂液壓缸 （2）下臂液壓缸 （3）支腿液壓缸 9、液壓缸的流量 液壓缸流量應(yīng)該按伸縮速度計(jì)算，GKT-13型高空作業(yè)車，可以只按伸出速度計(jì)算流量即可，因?yàn)椴捎脝伪霉┯?，縮回速度要求不嚴(yán)格。 由 式中 ——液壓缸的內(nèi)徑 ——伸出速度 ——容積效率，取 （1）上臂液壓缸 （2）下臂液壓缸 （3）支腿液壓缸 5.2.2 液壓泵的選型計(jì)算 常見的液壓泵有齒輪泵、柱塞泵、葉片泵類型。齒輪泵具有結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、體積小、重量輕、維護(hù)方便，使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，葉片泵和柱塞泵結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、價(jià)格較高。在后欄板起重運(yùn)輸汽車的液壓系統(tǒng)中采用齒輪泵即可滿足工作的需要，常用系列有CB、CBX、CG、CN等[16]。 1、液壓泵理論流量Qr 液壓泵的最大流量為 式中 ——液壓泵的最大流量。 ——同時(shí)動(dòng)作的各個(gè)執(zhí)行元件所需的流量之和的最大值，如果同時(shí)有溢流閥工作，則應(yīng)改再加上溢流閥的最小流量2～3L/min。此處取。 ——系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，一般取～，現(xiàn)取。 故 故 2、計(jì)算液壓泵的壓力 考慮到正常工作時(shí)進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 式中 ——液壓泵的最大工作壓力， ——執(zhí)行元件最大工作壓力， ——進(jìn)油管路中的壓力損失，取。 3、選擇液壓泵 首先依據(jù)初選的系統(tǒng)壓力選擇液壓泵的結(jié)構(gòu)類型，一般P＜21MPa，選用齒輪泵和葉片泵；P＞21MPa，則選擇柱塞泵。然后確定液壓泵的最大工作壓力和流量。液壓泵的最大工作壓力必須等于或超過液壓執(zhí)行元件最大工作壓力及進(jìn)油路上總壓力損失這兩者之和，液壓執(zhí)行元件的最大工作壓力可以從工況圖或表中找到；進(jìn)油路上總壓力損失可以通過估算求得，也可以按經(jīng)驗(yàn)資料估計(jì)，如表5.2所示。 表5.2 進(jìn)油路壓力損失經(jīng)驗(yàn)值 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)情況 總壓力損失Δp/MPa 一般節(jié)流調(diào)速及管路間單的系統(tǒng) 0.2～0.5 進(jìn)油路有調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng) 0.5～1.5 液壓泵的流量必須等于或超過幾個(gè)同時(shí)工作的液壓執(zhí)行元件總流量的最大值以及回路中泄漏量這兩者之和。液壓執(zhí)行元件總流量的最大值可以從工況圖或表中找到（當(dāng)系統(tǒng)中備有蓄能器時(shí)，此值應(yīng)為一個(gè)工作循環(huán)中液壓執(zhí)行元件的平均流量）；而回路中泄漏量則可按總流量最大值的10%-30%估算。 在參照產(chǎn)品樣本選取液壓泵時(shí)，泵的額定壓力應(yīng)選得比上述最大工作壓力高20%-60%，以便留有壓力儲(chǔ)備；額定流量則只需選得能滿足上述最大流量需要即可。 由計(jì)算結(jié)果查手冊選用：CB-型齒輪泵 參數(shù)項(xiàng)目 取值 備注 理論排量 10-40 該齒輪泵選擇14 額定壓力 16 最高轉(zhuǎn)速 2400 額定轉(zhuǎn)速 n 1800 最高壓力 Pm 20 5.2.3 液壓控制閥的選用 在整個(gè)液壓系統(tǒng)油路中，平衡閥是為防止負(fù)載在舉升后自由下落，從而保持背壓，此系統(tǒng)中下臂液壓缸取極限負(fù)載最大值，經(jīng)計(jì)算P=5.39，故下臂選用平衡閥開啟壓力值為P=6，同理上臂液壓缸取極限負(fù)載最大值，經(jīng)計(jì)算P=2.4，故下臂選用平衡閥開啟壓力值為P=3，支腿液壓缸中雙向液壓鎖取極限負(fù)載最大值，經(jīng)計(jì)算P=4.3，故支腿液壓缸中雙向液壓鎖開啟壓力值為P=5. 在整個(gè)液壓系統(tǒng)回路中，溢流閥的額定壓力值為20，調(diào)壓范圍小于等于2。在油路中，順序閥利用油液壓力作為控制信號，來控制油路的通斷，順序閥開啟壓力值P=6+3+5=14，如表5.3所示。 表5.3 液壓控制閥的選擇 序號 元件名稱 規(guī)格 額定壓力/ 型號 調(diào)壓范圍/ 1 溢流閥 20 DBD型 ≤2 2 順序閥 15 XFF-3 0.6~1.6 3 下臂液壓缸平衡閥 20 MRB-02G - 4 上臂液壓缸平衡閥 14 RB型 - 5 雙向液壓鎖 20 YAF3型 - 5.2.4 油箱容積與管路內(nèi)徑計(jì)算 根據(jù)油箱液面與大氣是否相通，可分為開式油箱和閉式油箱 開式油箱：開式油箱的液面與大氣相通，為了減少外界環(huán)境污染對油液的直接影響，在油箱蓋上設(shè)置空氣濾清器，使大氣與油箱內(nèi)的空氣經(jīng)過濾清器相通，在潮濕地區(qū)應(yīng)用的油箱，在空氣濾清器上還應(yīng)裝有一定量的干燥劑 閉式油箱：閉式油箱是指箱內(nèi)液面不直接與大氣相通[17]。 1、油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)油箱時(shí)除了要考慮貯存系統(tǒng)在工作