《伸縮臂叉裝車總體結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)（機(jī)械CAD圖紙）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《伸縮臂叉裝車總體結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)（機(jī)械CAD圖紙）（38頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 I伸縮臂叉裝車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)伸縮臂叉裝車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要摘要：伸縮臂叉裝車已成為高空作業(yè)設(shè)備的重要門類，是廣泛應(yīng)用于建筑工地、工礦企業(yè)倉庫和其他工地上起升、運(yùn)輸、堆放磚頭、木材、鋼材和其他物料的一種起重運(yùn)輸設(shè)備，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對(duì)其需求越來越大，對(duì)其性能的要求也越來越高。本文主要任務(wù)是完成對(duì) 伸縮臂叉裝車的總體計(jì)算、整體布局、臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其有限元分析。本文主要內(nèi)容： 介紹伸縮臂叉裝車的用途、國內(nèi)外伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r的比較、及其發(fā)展前景。同時(shí)對(duì)臂架的結(jié)構(gòu)和工作原理做了簡要介紹。 完成對(duì)關(guān)鍵鉸點(diǎn)的布置，作業(yè)高度、作業(yè)幅度的計(jì)算，及

2、整機(jī)穩(wěn)定性的校核計(jì)算。并繪制出整機(jī)總體布局圖。 臂架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，臂架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算，并用 ANSYS 軟件進(jìn)行臂架有限元分析。同時(shí)完成臂架系統(tǒng)裝配圖，一節(jié)臂、二節(jié)臂的裝配圖和相關(guān)零部件的工程圖。 設(shè)計(jì)過程采用 Pro/E 軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，并進(jìn)行裝配，最后應(yīng)用其工程圖模塊轉(zhuǎn)化為二維工程圖。本次設(shè)計(jì)的 伸縮臂叉裝車參考了 JCB 公司的 JCB530 型號(hào)伸縮臂叉裝車的外形尺寸，并且嚴(yán)格按照起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)、BS_EN_1459-1999和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，其性能和質(zhì)量滿足相關(guān)要求。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：伸縮臂叉裝車；穩(wěn)定性；臂架；有限元分析本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD

3、圖紙 QQ 401339828 IIThe Frame Structure Design of TelehandlerAbstract： Telehandler is a kind of hoisting equipment which is widely used in building site、storage and other place to lift、transport、stack the tile 、wood 、steel products and other materiel . Along with the development of economic in our cou

4、ntry, the requirement of crawler crane is larger and larger, and the request of the capability is higher and higher.the mission of this paper is to complete the frame structure design of telehandler、the design of boom structure and the finite analysis of boom.The primary contents in this paper can b

5、e concluded as follows:The use of the telehandler、the telehandlers development comparison domestic with abroad、and the development trend of the telehandler are introduced.At the same time,the paper introduces the structure of boom and how boom works, and gives the principle of how to choose the boom

6、.The pivot points arrangment , the calculation of lift height and forward reach, and the calculation of the stability are completed.The integral layout drawing is provided. The structure design of the boom, the calculation of the strength and stability of the boom system are accomplished and the fin

7、ite analys of boom is achieved by ANSYS software. While at the same time planar engineering drawing must be done, such as the assembling of the boom system, the boom one the boom two and the related parts. I use the Pro-E software to design the 3D entity, and make dummy assembly. And then, the 3D en

8、tity is transformed to the planar engineering drawing with the Pro/E planar engineering drawing module. In the design process, I refer to the JCB530 telehandler of JCB, and accord to theCrane Metal Stuctrure、BS_EN_1459-1999and theMachine Design Handbookstrictly. Its capability and quality meet the r

9、equirement.Key Words：Telehandler；Stability；Boom；The Finite element analysis 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 III目 錄摘要摘要.IABSTRACT .II緒論緒論 .11 伸縮臂叉裝車概述 .11.1 伸縮臂叉裝車簡介 .11.2 國外伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r .11.3 國內(nèi)伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r .21.4 國內(nèi)伸縮臂叉裝車的前景及發(fā)展趨勢 .21.5 國內(nèi)、外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) .3第一章第一章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 .41 題目來源：實(shí)際應(yīng)用 .42 設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù) .42.1 設(shè)計(jì)

10、要求：.42.2 設(shè)計(jì)參數(shù)：.43 個(gè)人重點(diǎn)工作 .54 各階段時(shí)間安排 .55 應(yīng)閱讀的資料及主要參考文獻(xiàn)目錄 .5第二章第二章 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 .51 設(shè)計(jì)參數(shù)及整機(jī)尺寸 .51.1 設(shè)計(jì)參數(shù) .61.2 整機(jī)尺寸 .62 重要鉸點(diǎn)布置及其計(jì)算 .73 作業(yè)高度H計(jì)算 .84 幅度 R 計(jì)算 .95 整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算 .95.1 整體穩(wěn)定性計(jì)算工況和載荷 .95.2 整體穩(wěn)定性結(jié)果匯總 .116 臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算 .126.1 臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .126.2 臂架理論計(jì)算 .13本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 IV6.2.1 臂架全伸，仰角

11、時(shí)剛度、強(qiáng)度計(jì)算.13626.2.2 臂架全伸，仰角 0 度時(shí)剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性計(jì)算.256.3 各臂節(jié)支反力計(jì)算 .276.3.1 對(duì)臂架整體受力分析.276.3.2 伸臂時(shí)各臂節(jié)支反力計(jì)算 .296.3.3 縮臂時(shí)各臂節(jié)支反力及縮臂鏈拉力.30第三章：標(biāo)準(zhǔn)化審驗(yàn)報(bào)告第三章：標(biāo)準(zhǔn)化審驗(yàn)報(bào)告 .311 技術(shù)分析.312 結(jié) 論.32參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) .33致致 謝謝 .34本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 1緒論緒論1 伸縮臂叉裝車概述1.1 伸縮臂叉裝車簡介在高空作業(yè)類小型機(jī)械中，主要有高空作業(yè)平臺(tái)、伸縮臂叉裝車等種類。伸縮臂叉裝車按結(jié)構(gòu)型式主要分為回轉(zhuǎn)式和

12、非回轉(zhuǎn)式，本文主要闡述非回轉(zhuǎn)式伸縮臂叉裝車。非回轉(zhuǎn)式伸縮臂叉裝車的結(jié)構(gòu)分為上車和下車。上車主要包括臂架、連接裝置、調(diào)平裝置、附屬裝置等。下車主要包括駕駛室、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等。傳統(tǒng)叉車的起升部分是立式門架，貨叉主要沿垂直方向完成叉裝、起升作業(yè)。起升高度受門架高度限制，主要用于貨物裝卸與轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)。伸縮臂叉裝車在叉裝與起升作業(yè)方面與傳統(tǒng)叉車相類似，其與傳統(tǒng)叉車的不同之處是具有伸縮臂，伸縮臂和駕駛室置于兩側(cè)；伸縮臂可使貨叉在水平方向前后伸縮、上下運(yùn)動(dòng)；臂架頭部可配置多種附屬裝置，完成多種作業(yè)。伸縮臂叉裝車主要功能有叉裝運(yùn)輸、挖掘、抓鏟、起升吊裝、工作平臺(tái)、清掃作業(yè)等。伸縮臂叉裝車具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，主要用在

13、建筑工地、工礦企業(yè)倉庫和其他工地上起升、運(yùn)輸、堆放磚頭、木材、鋼材和其他物料。伸縮臂叉裝車能夠利用多種附屬裝置，有效完成多種不同作業(yè)，真正成為多功能工程機(jī)械。伸縮臂叉裝車的特點(diǎn)有1：（1）靈活性伸縮臂叉裝車采用四輪驅(qū)動(dòng)型式，有三種轉(zhuǎn)向模式（前輪轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向、斜行行走），雙速齒輪變速箱，轉(zhuǎn)彎半徑小，能在狹小的空間靈活、快速、準(zhǔn)確作業(yè)。（2）多用性伸縮臂叉裝車用途廣泛，可長時(shí)間連續(xù)作業(yè)。有一系列可快速更換的附屬裝置供選擇，包括貨叉、鏟斗、桁架臂、立式門架等。無需購買其他機(jī)型，只需在機(jī)器上增加幾個(gè)可用附件，就可以提升叉裝車的生產(chǎn)能力、靈活性及工作效率。（3）穩(wěn)定性及安全性伸縮臂叉裝車軸距長、重心低

14、、車架前部可安裝穩(wěn)定支腿且臂架具有伸出、降低自動(dòng)鎖定功能、發(fā)動(dòng)機(jī)置于車架縱向中心，使其在山坡和崎嶇地帶可以保持穩(wěn)定；重量分布均勻，四輪驅(qū)動(dòng)，改善了在泥濘地、巖石地帶、沙土及雪地上的機(jī)動(dòng)性；視野開闊并。1.2 國外伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r國外伸縮臂叉裝車增長速度非?？?，僅在美國，伸縮臂叉裝車市場每年增長 25。在歐洲市場，伸縮臂叉裝車?yán)^ 2004 年需求市場再一次發(fā)展良好之后，2005 年的銷售量也顯著提高，達(dá)到每年 2.1 萬臺(tái)，市場曾經(jīng)預(yù)測其銷售量只能達(dá)到每年 2.1 萬臺(tái)，但 2006本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 2年銷售量劇增 14%，市場的需求量超過 2.6

15、 萬臺(tái)。來自租賃公司特別是英國和法國租賃公司的巨大需求將使該產(chǎn)品有良好的市場前景。預(yù)計(jì)未來 5 年的銷售量每年有可能穩(wěn)定在 2.3萬2.4 萬臺(tái)的水平。國外主要生產(chǎn)商絕大部分集中在歐美，如美國的JLG、Genie、Terex、Case、Upright、Bobcat，英國的 JCB，法國的 Haulotte、Manitou，意大利的 Faresin、New Holland，德國的 Merlo，加拿大的 Carelift 等生產(chǎn)廠家。美國 JLG 有限公司成立于 1969 年，是全球最大的高空作業(yè)設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠家。其生產(chǎn)工廠分布在美國和比利時(shí)。JLG 伸縮臂叉裝機(jī)的主要對(duì)象不是建筑工程，而是類似化

16、工廠的工廠以及工廠倉庫等2。2005 年 JLG 與 Caterpillart(卡特彼勒)簽訂協(xié)議，合作生產(chǎn)伸縮臂叉裝車，并于 2007年推出了 TH360B 系列伸縮臂叉裝車，該系列產(chǎn)品起重量 3.5t5t，起升高度 6.1m17m3。JLG 伸縮臂叉裝車家族中分四大類：Skytrack、Gradall、Lall、JLG。意大利制造商Faresin集團(tuán)下屬7個(gè)子公司，職能包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售等行業(yè)。其中，F(xiàn)aresin Handles Spa是于2006年6月Faresin收購Pingvel Haulotte后組成的新公司，主要生產(chǎn)伸縮臂叉裝車4。法國 Manitou 公司產(chǎn)品遍布 20 個(gè)

17、國家，有 500 個(gè)銷售網(wǎng)點(diǎn)和 23 家子公司。其生產(chǎn)基地分別位于法國、意大利、中國、美國。其產(chǎn)品品牌系列化，如伸縮臂叉裝車品牌為Maniscopic 、車載式叉裝車 Manitransi。法國的 Manitou 伸縮臂叉裝車系列分為 5 大系列：BT 系列、MT 系列、MRT 系列、MHT 系列、MLT-MLA 系列5。1.3 國內(nèi)伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r中國伸縮臂叉裝車制造史要追溯到 1989 年，是由廈門嘉豐機(jī)械廠與同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)出第一臺(tái)伸縮臂叉裝車6。中國的伸縮臂叉裝車起步晚，但是經(jīng)過這幾年的發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。國內(nèi)不少于 8 家公司已經(jīng)制造出伸縮臂叉裝車或者正在進(jìn)入該行

18、業(yè)7。在 2007 年 CONEXPO 亞洲工程機(jī)械博覽會(huì)上，中國湖南山河智能公司更是展示出高技術(shù)的三節(jié)臂的伸縮臂叉裝車，代表了國內(nèi)的先進(jìn)水平?，F(xiàn)在主要的生產(chǎn)廠家有湖南的山河智能、山東濱州勝利特種叉車廠、廈門的夏嘉、夏虎和三家樂等公司。1.4 國內(nèi)伸縮臂叉裝車的前景及發(fā)展趨勢隨著國內(nèi)物流、安裝等行業(yè)順應(yīng)國際潮流而快速發(fā)展，市場上對(duì)高舉升、大卸距裝載機(jī)械的需求日趨迫切。由于伸縮臂叉裝車具有超常的大作業(yè)范圍、優(yōu)越的平動(dòng)升降、大行程的伸展功能以及獨(dú)特的小凈空結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用范圍主要有：(1)物流行業(yè)貨物流通過程中的倉儲(chǔ)、裝卸、搬運(yùn)環(huán)節(jié)；(2)工業(yè)垃圾收集、儲(chǔ)運(yùn)及預(yù)處理行業(yè)；本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD

19、圖紙 QQ 401339828 3(3)農(nóng)村對(duì)農(nóng)作物的晾曬、收集、包裝、儲(chǔ)運(yùn)及處理作業(yè)；(4)農(nóng)村小型土、石方工程；(5)露天工程、設(shè)施的設(shè)備安裝作業(yè)；(6)道路、市政工程、郵電及電力設(shè)施的設(shè)備安裝作業(yè)；(7)石材流通領(lǐng)域中石板材、石雕產(chǎn)品貨柜的裝卸；(8)工廠企業(yè)中的物資裝卸及設(shè)備維護(hù)；(9)船艙物資的裝卸作業(yè)；(10)園林企業(yè)的樹木維護(hù)；(11)低層建筑的物料搬運(yùn)。國內(nèi)不同行業(yè)對(duì)伸縮臂叉裝車的使用要求也不同，具體為：(1)國內(nèi)存在大量的小型煤炭、砂石料、飼料等散狀物料儲(chǔ)運(yùn)相關(guān)企業(yè)，大都采用中小型裝載機(jī)進(jìn)行物料的搬運(yùn)和堆積。(2)隨著鐵路高幫敞車和公路高幫貨車及廂式貨車的普及使用，目前常規(guī)裝

20、載機(jī)與叉車的作業(yè)范圍與實(shí)際作業(yè)需求不相適應(yīng)。 (3)對(duì)于一些常見的非常規(guī)的特殊裝卸、搬運(yùn)作業(yè)，如在非固定場所進(jìn)行以下各種散裝作業(yè)：敞開或盛裝液體容器等不可傾斜物料的裝卸、“隔墻”裝卸、越溝作業(yè)、“腹下”小凈空安裝工程、高溫物料的裝卸等等，一直以來，都需要采用特定的配套裝備和操作工藝，耗費(fèi)人力、物力資源，作業(yè)周期長。而采用伸縮臂叉裝車，可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)高效率、低成本。另外，從 INTERMAT 2006 國際建筑及土木工程機(jī)械博覽會(huì)可以看出，參展的小型工程機(jī)械種類中，伸縮臂裝載機(jī)、伸縮臂叉車等產(chǎn)品明顯增多8。其主要原因是由于歐美等發(fā)達(dá)國家大規(guī)模的建設(shè)時(shí)期已經(jīng)過去，施工建設(shè)以維護(hù)為主，因此，對(duì)小

21、型機(jī)械的需求較大。未來的中國，一方面大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)仍將繼續(xù)，另一方面，維護(hù)改造的工程會(huì)不斷增加，伸縮臂叉裝車的優(yōu)勢可以充分的發(fā)揮出來。未來四年國內(nèi)市場需求高速增長，每年增長將維持在千臺(tái)以上。通過綜上所述，中國的伸縮臂叉裝車未來幾年內(nèi)必然會(huì)有良好的市場前景。1.5 國內(nèi)、外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為伸縮臂叉裝車規(guī)范（GJB45552003），其于 2003 年 12 月 3 日由中國人民解放軍總后勤部公布。該規(guī)范規(guī)定了伸縮臂叉裝車的要求，適用于 OCS2002-3伸縮臂叉裝車。該標(biāo)準(zhǔn)分為 6 部分范圍、引用文件、要求、質(zhì)量保證規(guī)定、交貨準(zhǔn)備和說明事項(xiàng)。要求主要包括：基本參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)要求、叉

22、裝車動(dòng)力性能、穩(wěn)定性、作業(yè)可靠性、行駛可靠性、噪音等。質(zhì)量保證規(guī)定主要包括：檢驗(yàn)分類、基本參數(shù)測定、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、動(dòng)力性能測試、試驗(yàn)載荷、行駛可靠性等。本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 4在國外，美國伸縮臂叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為Rough Terrain Fork Lifts （ANSI B 56.6），澳洲伸縮臂叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為AS1418-19 for Telehandlers，歐洲伸縮臂叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為Safety of industrial trucks - Self-propelled variable reach trucks（EN 1459）。第一章第一章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)

23、書畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：伸縮臂叉裝車Title： Design of Telehandler1 題目來源：實(shí)際應(yīng)用2 設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)2.1 設(shè)計(jì)要求：1)整體布局圖、臂架結(jié)構(gòu)圖共兩張零號(hào)圖紙；2)零部件圖 23 張；3)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份；4)外文資料翻譯 2 萬字符；5)全部設(shè)計(jì)圖紙用 Pro/E 完成。2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)：1)作業(yè)工況：最大起升載荷：3500kg；最大起升高度：6988mm；最大高度下的最大起升載荷：3000kg；最大幅度：3923mm；最大幅度時(shí)的最大起升載荷：1200kg；臂架變幅角度：-462；收藏狀態(tài)下臂架仰角：-3；接近角：90離去角：65軸距：2850mm；輪距

24、：1845mm；車架離地間隙：440mm；整機(jī)質(zhì)量：約 6.8t；整機(jī)尺寸：460022502300mm（不帶貨叉）；2)機(jī)構(gòu)參數(shù)本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 5最高時(shí)速：24km/h；爬坡能力：60%（空載）；22%（帶載下行，EN1459 AnnexB）；50%（空載行走斜側(cè)傾角， EN1459 AnnexB）；臂架動(dòng)作時(shí)間（空載/滿載）：向上變幅時(shí)間：6.7/7.3s；向下變幅時(shí)間：4.8/4.6s；臂架伸出時(shí)間：7.1/7.3s；臂架縮回時(shí)間：5.7/5.5s；鏟斗向上/向下動(dòng)作（空載）：3/2s。3 個(gè)人重點(diǎn)工作總體計(jì)算、整機(jī)布局、臂架設(shè)計(jì)4 各階段時(shí)

25、間安排應(yīng)完成的工作量(按學(xué)期周次排)第 4 周第 5 周： 查閱收集整理資料，分析研究設(shè)計(jì)任務(wù)，熟悉繪圖軟件；第 6 周第 7 周： 確定整機(jī)布局，進(jìn)行整機(jī)布局設(shè)計(jì)；第 8 周第 9 周： 臂架結(jié)構(gòu)草圖繪制；第 10 周第 11 周： 繪制整機(jī)布局圖、臂架結(jié)構(gòu)圖；第 12 周第 13 周： 繪制零部件圖；第 14 周： 整理計(jì)算書；第 15 周： 完善全部設(shè)計(jì)圖紙，整理完成設(shè)計(jì)說明書；第 16 周： 制作 ppt，準(zhǔn)備答辯。5 應(yīng)閱讀的資料及主要參考文獻(xiàn)目錄1）楊長睽主編起重機(jī)械北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19872）起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB3811-2008)國家標(biāo)準(zhǔn)局，20083）成大先主編機(jī)械設(shè)計(jì)

26、手冊(cè)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19984）王金諾主編起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)北京：中國鐵道出版后送，19835）EN1459：1999 Safety of industrial trucks: Selfpropelled variable reach trucks； 6）國外叉裝車樣本資料本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 6第二章第二章 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1 設(shè)計(jì)參數(shù)及整機(jī)尺寸1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)1）作業(yè)工況：本次設(shè)計(jì)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：最大有效載荷：3500kg；最大提升高度：6988mm；最大高度下的有效載荷：3000kg；最大前伸量：3923mm；最大伸長

27、時(shí)的有效載荷：1200kg；臂架變幅角度：-462 度；收藏狀態(tài)下臂架仰角：-3 度；接近角：90 度 離去角：65 度；2)機(jī)構(gòu)參數(shù)最高時(shí)速：24km/h；爬坡能力：60%（空載）； 22%（帶載下行，EN1459 AnnexB）； 50%（空載行走斜側(cè)傾角，EN1459 AnnexB）；臂架動(dòng)作時(shí)間（空載/滿載）： 向上變幅時(shí)間：6.7/7.3s; 向下變幅時(shí)間：4.8/4.6s; 臂架伸出時(shí)間：7.1/7.3s; 臂架縮回時(shí)間：5.7/5.5s；鏟斗向上/先下動(dòng)作（空載）：3/2s1.2 整機(jī)尺寸根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，參照 JCB530 伸縮臂叉裝車外形尺寸，設(shè)計(jì) 伸縮臂叉裝車整機(jī)尺寸如下（見圖

28、 1）：總長：4868mm；總寬：2250mm；總高：2300mm；車架離地間隙：440mm；輪距：1845mm；本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 7軸距：2850mm；整機(jī)質(zhì)量：約 6.8t圖 1 整體布局簡圖2 重要鉸點(diǎn)布置及其計(jì)算根據(jù)叉裝車特點(diǎn)，為了方便分析，各個(gè)鉸點(diǎn)的坐標(biāo)是以兩軸中心線與變幅平面交點(diǎn)的中點(diǎn)為原點(diǎn)坐標(biāo)建立的。建立數(shù)學(xué)模型如圖 2.1 所示：圖 2.1 鉸點(diǎn)布置數(shù)學(xué)模型本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 8A：一節(jié)臂質(zhì)心；B：二節(jié)臂質(zhì)心；H：變幅油缸質(zhì)心；P：貨叉質(zhì)心；Mn：為載荷質(zhì)心；Sl伸縮油缸的伸長量；a-臂架仰角

29、；d變幅油缸上鉸點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（平行于臂架方向）；d1d2全縮時(shí)各節(jié)臂質(zhì)心到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（平行于臂架方向）；dk全縮時(shí) K 點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（平行于臂架方向）；h變幅油缸上鉸點(diǎn)到到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（垂直于臂架方向）；h1h2各節(jié)臂質(zhì)心到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（垂直于臂架方向）；hkK 點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（垂直于臂架方向）；已知：O1、H1 點(diǎn)的坐標(biāo)如下：O1(-2772, 1565)H1(-1680, 936)表 2-1 其它各點(diǎn)的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)如下：xyH2O1x+dcosahsinaO1y+dsina-hcosaAO1x+d1cosa+h1sinaO1y+d1sina-h1

30、cosaBO1x+(d2+sl)cosa+h2sinaO1y+(d2+sl)sina-h2cosaKO1x+(dk+2sl)cosa+hksinaO1y+(dk+2sl)sina-hkcosa3 作業(yè)高度 h 計(jì)算根據(jù)BS_EN_1459-1999對(duì)作業(yè)高度的要求： （3.1）111)sin()(pohsllhh式中：臂架后鉸點(diǎn)到地面的高度，；1ohmmho16501 臂架全縮時(shí)臂架后鉸點(diǎn)與貨叉與臂頭連接鉸點(diǎn)的距離，； 1lmml41341 油缸伸長量,；slmmsl2865max 貨叉與臂頭連接鉸點(diǎn)距貨叉頂面高度，；1phmmhp3661本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339

31、828 9 臂架仰角，變化范圍為； 462當(dāng)油缸全伸，臂架仰角達(dá)最大值時(shí)，貨叉達(dá)到最大作業(yè)高度時(shí)：hmax=7463mm；當(dāng)考慮臂架下?lián)隙葧r(shí)：hmax=7463-198=7265mm。此時(shí)的最大作業(yè)高度是貨叉底面到地面的距離。4 幅度 R 計(jì)算根據(jù)BS_EN_1459-1999對(duì)幅度的規(guī)定，按以下公式計(jì)算： （4.1）111)sin()cos()(poollHksllR為臂架仰角, 變化范圍為；462為油缸伸長量, ； slmmsl2865max 臂頭鉸點(diǎn)到后鉸點(diǎn)的距離（平行臂架方向），全縮時(shí)為 4134mm；1l為臂頭鉸點(diǎn)到臂架后鉸點(diǎn)垂直臂架方向的距離 930mm;Hk后鉸點(diǎn)到前輪邊緣的距離

32、 ，；1oolmmloo39801為載荷重心到前鉸點(diǎn)的距離，；1plmmlp9051當(dāng)臂架水平全伸時(shí)幅度為最大 R=3924mm，此時(shí)油缸伸長量為 2865mm；5 整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算5.1 整體穩(wěn)定性計(jì)算工況和載荷根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)BS_EN_1459-1999對(duì)穩(wěn)定性的規(guī)定，整體穩(wěn)定性計(jì)算的載荷和力的方向如表 5-1 所示。表 5-1 整體穩(wěn)定性計(jì)算的載荷和力的方向額定載荷（Q）結(jié)構(gòu)載荷(Sn)風(fēng)力載荷(W)圖解工況1.00.11.00.11.00.11）堆垛（打支腿）VAVAHH圖 6-12）行走VSVSHH圖 6-23）堆垛（不打支腿）VAVAHH圖 6-3本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 Q

33、Q 401339828 10 注： V-垂直，H-水平，A-傾角，S-斜坡上角度計(jì)算的三種工況分別為：（1）堆垛（打支腿），如圖 5-1 所示；（2）行走，如圖 5-2 所示；（3）堆垛（不打支腿），如圖 5-3 所示；圖 5-1 堆垛打支腿時(shí)整體穩(wěn)定性計(jì)算簡圖傾覆線圖 5-2 行走時(shí)整體穩(wěn)定性計(jì)算簡圖本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 11圖 5-3 堆垛不打支腿時(shí)穩(wěn)定性計(jì)算簡圖圖 5-2 中的 Z 為路緣石測試的系數(shù)，取在 z0.1。計(jì)算傾覆和穩(wěn)定力矩時(shí)，應(yīng)以最不利的傾覆線來計(jì)算，且底盤處于最大允許傾斜狀態(tài)。計(jì)算所得的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩則穩(wěn)定性符合要求。計(jì)算各工

34、況穩(wěn)定性時(shí)：（1）確定各載荷作用點(diǎn)在相應(yīng)作業(yè)幅度下的坐標(biāo)，坐標(biāo)系的規(guī)定見本論文第三章“鉸點(diǎn)布置及計(jì)算”部分；（2）各作用力對(duì)傾覆線與地面交點(diǎn)取矩，將穩(wěn)定力矩（正的力矩）和傾覆力矩（負(fù)的力矩）分別求和；（3）由公式安全系數(shù)=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩，求安全系數(shù)，然后和最小安全系數(shù)做比較，大于最小安全系數(shù)代表穩(wěn)定性通過。各工作情形最小安全系數(shù)如表 5-2 所示。表 5-2 各工作情形最小安全系數(shù)臂架仰角安全系數(shù)1）堆垛2）行走001.41.34注：詳細(xì)的計(jì)算過程見 附錄 Matlab 程序5.2 整體穩(wěn)定性結(jié)果匯總以下給出的曲線為臂架從變幅到，且處于各個(gè)仰角下最大作業(yè)幅度時(shí)的462n（n穩(wěn)定力矩/傾覆力

35、矩）值。（1）堆垛(打支腿)本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 12此時(shí)臂架全伸，仰角 0載荷為 1200kg，由圖 5-4 可見，穩(wěn)定性系數(shù)最小值大于最小穩(wěn)定性系數(shù) 1.4，故穩(wěn)定性合格。01020304050607080901.522.533.544.555.566.5仰 仰 仰 仰仰 仰 仰 仰 仰 n 圖 5-4 堆垛（打支腿）整體穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果（2）堆垛(不打支腿)此時(shí)臂架全伸，仰角 0，載荷為 800kg，由圖 5-5 可知，穩(wěn)定性系數(shù)最小值大于最小穩(wěn)定性系數(shù) 1.4，所以穩(wěn)定性通過。010203040506070809022.533.544.555.56

36、6.57仰 仰 仰 仰仰 仰 仰 仰 仰 n圖 5-5 堆垛（不打支腿）穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果（3）行走此時(shí)臂架全縮，起升高度為 300mm，載荷 3500kg此時(shí)由程序計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù) n=1.69,大于最小穩(wěn)定性系數(shù) 1.34，所以，穩(wěn)定性通過。6 臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算6.1 臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 13280360300260175528666.2 臂架理論計(jì)算表 6-1 臂架截面參數(shù)一節(jié)臂二節(jié)臂慣性矩 Iy(mm4)1.58e+087.55e+07慣性矩 Iz(mm4)9.20e+074.77e+07抗彎模量 Wy（mm3）1.17E+066.

37、56E+05抗彎模量 Wz（mm3）4.44E+053.08E+05質(zhì)量 m(kg)274228截面積（mm2）53007190對(duì)高空作業(yè)車進(jìn)行整體分析可知：當(dāng)臂架仰角且全伸時(shí)，為整機(jī)最大作業(yè)高度；當(dāng)臂62架仰角且達(dá)到最大幅度時(shí)，整車穩(wěn)定性最差。所以強(qiáng)度、剛度分析的計(jì)算工況如表 6-20表所示。表 6-2 強(qiáng)度、剛度分析時(shí)計(jì)算工況工況額定載荷結(jié)構(gòu)載荷手工力風(fēng)載荷臂架仰角 62 度，全伸m1.33Q1.1MPw臂架仰角 0 度，達(dá)到最大幅度m1.33Q1.1MPw6.2.1 臂架全伸，仰角時(shí)剛度、強(qiáng)度計(jì)算62本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 14臂架的幾何簡圖如圖 6

38、-2 所示：1000392022007000268038004260基本臂二節(jié)臂(1).臂架受力分析1）變幅平面的強(qiáng)度計(jì)算載荷垂直載荷：Q2111()1.2 (2500 1.5 9.8317 9.81)1.1 (1.2 502 9.81)3350043.56QQGGN其中：額定載荷，； (6.1)Q(2500 1.5) 9.8136787.5QN 平臺(tái)自重，； G317 9.813109.77GN 臂架自重，G(1.2 502) 9.815909.54GN由引起的軸向力：QN (6.2)cos50043.56 cos6223434.7NQN由引起的橫向力QzT (6.3)sin50043.56

39、 sin6244185.3zTQN由引起的臂頭力矩：QlyM (6.4)2）旋轉(zhuǎn)平面的強(qiáng)度計(jì)算載荷臂端的側(cè)向力：yT00102Mly=Q *L7+G *L11+G *L12=36787.5 905+265 328+52 205=34249947N000.1()0.1 (36787.53109.77)3989.7hTQGN本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 15 (6.5)由引起的軸向力：QN23434.7NN3）變幅平面剛度的計(jì)算載荷剛度計(jì)算載荷只考慮有效載荷的靜力作用，即不考慮平臺(tái)自重和動(dòng)載系數(shù)。G2垂直載荷：Q (6.6)112452530490.1534688.

40、333QQGN其中：額定載荷，；Q2500 9.8124525QN由引起的軸向力：QN (6.7)cos34688.3 cos6216285.2NQN由引起的橫向力QzT (6.8)sin34688.3 sin6230628.1zTQN由引起的臂頭力矩：QlyM (6.9)124525 90522195125lyMQbN mm4）旋轉(zhuǎn)平面的剛度計(jì)算載荷 臂端的側(cè)向力：yT (6.10)000.1()0.1 (36787.53109.77)3989.7yhTTQGN由引起的軸向力： QN16285.2NN5）使吊臂扭轉(zhuǎn)的扭矩側(cè)向力偏心和平臺(tái)偏轉(zhuǎn)引起的扭矩：nM0m1m2YMn=Q L7+QL11

41、+QL12+T124525 905265 328+52 205+3989.7 660=24926178.5Ne3989.7276.94266.6yhbTTTN0.40.4 692.3276.9bTPwN本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 16(2).臂架的臨界力 (6.11)1）變幅平面的臨界力cryN臂架在變幅平面內(nèi)為簡支外伸梁，由支承形式?jīng)Q定的長度系數(shù)由按插值法查表得。1/2200/70000.3clL 11.6由變截面決定的長度系數(shù)2臂架為兩節(jié)伸縮臂，） 13900/70000.557 (6.12)812721.58 102.097.55 10yyII查表得。2

42、1.06222581622122.05 101.58 102.26 10()(1.6 1.062 7000)ycryEINNL 2）旋轉(zhuǎn)平面的臨界力crzN臂架在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)為懸臂梁，由支承形式?jīng)Q定的長度系數(shù)。12由變截面決定的長度系數(shù)2臂架為二節(jié)伸縮臂，10.557 (6.13)712729.02 101.894.77 10zzII查表得。21.046旋轉(zhuǎn)平面的臨界力 (6.14)22575122122.05 109.02 108.5 10()(2 1.046 7000)zcrzcEINNL （3）臂架的強(qiáng)度計(jì)算本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 17圖 6-5 臂架

43、強(qiáng)度計(jì)算簡圖1）各節(jié)臂危險(xiǎn)截面 A、B 的彎矩如下: 83424994744185.3 49002.5 10AyLyzAMMT HN mm83424994744185.3 31601.7 10ByLyzBMMT HN mm74266.6 49002.1 10AzyAMT HN mm (6.15)74266.6 31601.3 10BzyBMT HN mm2）臂架非重疊部分強(qiáng)度校核軸向力由伸縮油缸承受，臂架結(jié)構(gòu)只承受雙向彎曲。吊臂截面角點(diǎn)處正應(yīng)力按下式計(jì)算 (6.16)9 . 01 ()9 . 01 (crzzzcryyyxNNWMNNWM臂架材料采用 60 鋼，MPaMPabs675,400

44、(6.17)7 . 06 . 0675400bs (6.18)MPas75.30033. 140033. 1 (6.19)MPa6 .173375.3003本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 18 (6.20)11876565(1)(1)0.90.92.5 102.1 1023434.723434.71.17 10(1)4.44 10(1)0.9 2.26 100.9 8.5 10216.248.8265 AyAzAxyzcrycrzMMNNWWNNMPa (6.21)22875565(1)(1)0.90.91.7 101.3 1023434.723434.76.56

45、 10(1)3.08 10(1)0.9 2.26 100.9 8.5 10262.243.5305.7 ByBzBxyzcrycrzMMNNWWNNMPa翼緣板和腹板上的剪應(yīng)力：min4266.62492617.853.16 1.454.6122 135 5343652 5ynABABTMMPaBmin4266.62492617.851.09 1.452.5422 390 5343652 5nzAHAHMTMPaHmin4266.62492617.853.71 18.522.322 115 52 67172.2 5ynBBBBTMMPaBmin44185.324926178.516.3637.

46、153.322 270 52 67172.2 5nzBHBHMTMPaH (6.22)其中 側(cè)向力偏心引起的扭矩；nM 截面輪廓中線所圍成面積的兩倍； 截面中的最小壁厚；min B翼緣板最小寬度； H腹板高。表 6-3 危險(xiǎn)截面剪力計(jì)算參數(shù)表一節(jié)臂二節(jié)臂本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 19)(2mm206152139192min66B300260H360280計(jì)算表明危險(xiǎn)截面上的剪應(yīng)力都很小，遠(yuǎn)小于許用剪應(yīng)力，因此在后MPa6 .173面的工況中可略而不計(jì)3）臂架重疊部分強(qiáng)度校核：局部彎曲問題：二節(jié)臂下翼緣板角點(diǎn) A,只有總體彎曲應(yīng)力按下式計(jì)算 (6.23)此處應(yīng)

47、局部加強(qiáng)下翼緣板滑塊支承力作用點(diǎn) B 附近的應(yīng)力（下翼緣板滑塊支承力 Nh 作用點(diǎn) B 附近處應(yīng)力按整體彎曲和局部彎曲聯(lián)合作用進(jìn)行強(qiáng)度校核：）局部彎曲應(yīng)力 (6.24)Nh=0.5N11N11 滑塊支反力（見臂架受力分析）根據(jù) 查表有：22875565(1)(1)0.90.91.7 101.3 1023434.723434.76.56 10(1)3.08 10(1)0.9 2.26 100.9 8.5 10284.6a ByBzyzcrycrzMMNNWWNNMPA點(diǎn)hjyj214721968.1a6 6xNKMP =0. 03332000.68292450.15292ybb=ybb和本科機(jī)械

48、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 20局部彎曲應(yīng)力系數(shù) K=0.0333整體彎曲應(yīng)力 (6.25)bA 為臂架下角點(diǎn) A 到臂架縱向中心線距離即 0.5HbB 為臂架滑塊作用點(diǎn) B 到臂架縱向中心線距離復(fù)合應(yīng)力: (6.26)此處需局部加強(qiáng)所以臂架的強(qiáng)度符合要求。（4）.臂架的剛度校核2222(1)(1)0.90.9(1)(1)0.90.9275.1a ByBzBxAyzcrycrzByBzBxAyzcrycrzMMbNNbWWNNMMbNNbWWNNMP 222xxjyjyjxxj222)327568.1)68.168.1 27568.1)360.9331.81.1330

49、.8aBBMP（本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 211）側(cè)向載荷引起的臂端撓度wfl1=2200L1=3740l2=1000L2=4260H2=3260H1=4800i i 1 1i i 2 2圖 6-3 變幅平面臂架計(jì)算簡圖變幅平面各節(jié)臂端的側(cè)向載荷 (6.27)1izlyiHTMMmmNHTMMzly86211046. 11752549.81211047. 3623.47 10lyMMN mmziTT 128121.49TTN臂端撓度 (6.28)211131iiiiiwzHff式中 (6.29)22122)(3)66322(iiiyiiiiiiiyiiilL

50、LEITlllLLEIMf本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 22mmlLLEITlllLLEIMfyy19.99)340010835(108351033. 31005. 2349.8121)621106340034001083532210835(1033. 31005. 21046. 1)(3)66322(28522285821111122211121111mmlLLEITlllLLEIMfyy4 .121)211010835(108351015. 21005. 2349.8121)621356211021101083532210835(1015. 21005. 2

51、1048. 7)(3)66322(28522285722222223222222222 (6.30)66322()3232(2121211iiiiiyiiiiiyiiilll lLEITllLEIMradlll lLEITllLEIMyy0218. 0)62110634002110340032210835(1033. 31005. 249.8121)21103234003210835(1033. 31005. 21046. 1)66322()3232(222858582221212111211112因此，122299.19 124.4 137.930.0218 175250.0238 8780

52、953.91wzfffHmm旋轉(zhuǎn)平面本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 23l2=1000L1=3740L2=4260H2=3260圖 6-4 旋轉(zhuǎn)平面臂架計(jì)算簡圖各節(jié)臂端的側(cè)向載荷 (6.31)1iylziHTMMmmNHTMMylz721107 . 2175251541020lzMMN mmyiTT 121541TTN臂端撓度 (6.32)211131iiiiiwyHff式中 (6.33)22122)(3)66322(iiiziiiiiiiziiilLLEITlllLLEIMfmmlLLEITlllLLEIMfzz02.62)10835(108351074. 11

53、005. 231541)62110210835(1074. 11005. 2107 . 2)(3)66322(2852285721111122211121111mmlLLEITlllLLEIMfzz35.44)211010835(108351011. 11005. 231541)621356211021101083532210835(1011. 11005. 21035. 1)(3)66322(28522285722222223222222222本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 24 (6.34)66322()3232(2121211iiiiiziiiiiziiil

54、ll lLEITllLEIMradlll lLEITllLEIMzz0078. 0)62110210835(1074. 11005. 21541)21103210835(1074. 11005. 2107 . 2)66322()3232(22858572221212111211112因此，1232262.0244.3541.980.01 175250.01 8780359.45wyfffHmm2）軸向力和橫向載荷引起的臂端撓度及其剛度校核變幅平面： (6.35)mmlHzfNNfkiiiwzcryz02.1056)21358780211017525(381.9531095. 19 . 059.

55、1077711)(9 . 01151111 mmmLf29.80480429. 0100036.28100022 ffzmmlHyfNNfkiiiwycrzy44.444)21358780211017525(245.3591085. 89 . 059.1077711)(9 . 01141111mmLf563563. 010007 . 02 ffz本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 25可認(rèn)為該工況下臂架的剛度滿足要求。（5）.臂架整體穩(wěn)定性校核進(jìn)行臂架的穩(wěn)定性校核時(shí)，按雙向受壓桿計(jì)算，公式中的均取為 1。myoyozCCC,取臂架根部最大應(yīng)力計(jì)算： mmlHlHzlH

56、zfiiioz25.37)21358780211017525(3)(33222111 (6.36)mmlHlHylHyfiiioy84.24)20158780211017525(2)(33222111mmNMNfMmmNMNfMlyozoylzoyoz651022. 7346528025.3794.152531079. 3084.2494.15253 (6.37)mmNHTMmmNHTMAzHyAyHz871073. 22394067.114941066. 323940154126.231109 . 11073. 21022. 71095. 19 . 094.15253111071. 6106

57、6. 31079. 31085. 89 . 094.1525311894194.152539 . 0119 . 01168655754MPaWMMNNWMMNNANyHyoycryzHzozcrz所以臂架的整體穩(wěn)定性符合要求。6.2.2 臂架全伸，仰角 0 度時(shí)剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性計(jì)算（該工況下計(jì)算步驟和方法同臂架全伸，仰角 62 度的工況，故不再詳細(xì)的列出計(jì)算過程，僅給出計(jì)算結(jié)果）表 6-4 計(jì)算載荷強(qiáng)度計(jì)算載荷剛度計(jì)算載荷垂直載荷 Q(N)45110.326575.3由 Q 引起的軸向力 N(N)2117812476.4由 Q 引起的橫向力 Tz(N)3983023464.6變幅平面臂頭力矩

58、 Mly(Nmm)4178208522195125本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 26臨界力 Ncry(N)2.43E+06臂端側(cè)向力 Ty(N)38002452.5由 Q 引起的軸向力 N(N)2117812476.4Mlz(Nmm)00旋轉(zhuǎn)平面臨界力 Ncrz(N)1.25E+06扭矩 Mn(Nmm)4.48E+071.96E+06表 6-5 臂架剛度校核H2(mm)3260變幅平面旋轉(zhuǎn)平面M1(Nmm)9.87E+078.00E+06M2(Nmm)2.22E+070.00E+00M3(Nmm)T1(N)23464.62452.5T2(N)23464.6245

59、2.5T3(N)f1(mm)8.660.9656f2(mm)20.52.004轉(zhuǎn)角(rad)20.00730.0007側(cè)向載荷引起的臂端撓度 fw撓度fwz=52.86fwy=5.2由軸向力和橫向載荷引起的臂端撓度fz=53.17fy=8.25許用撓度f49mm34mm表 6-6 臂架非重疊部分強(qiáng)度校核(mm)AH4800危險(xiǎn)截面距臂頭的距離(mm)BH3260各危險(xiǎn)截面彎矩變幅平面旋轉(zhuǎn)平面本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 27截面 A1.91E+081.82E+07(Nmm)截面 B1.30E+081.24E+07截面 A 各危險(xiǎn)截面應(yīng)力(MPa)198.1255

60、.7臂架材料采用 60 鋼，MPaMPabs675,4007 . 06 . 0675400bsMPas75.30033. 140033. 1所以該工況下臂架的強(qiáng)度滿足要求。表 6-7 臂架整體穩(wěn)定性校核 foz(mm)11.76foy(mm)7.84Moz(Nmm)9.78E+04Moy(Nmm)2.23E+07Mhz (Nmm)1.18E+07Mhy (Nmm)1.13E+08(MPa)139.05(MPa)300.75所以整體穩(wěn)定性符合要求6.3 各臂節(jié)支反力計(jì)算6.3.1 對(duì)臂架整體受力分析MPa6 .173375.3003本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 2

61、8yxaNxF1NyLAGQKMlHkb圖 6-6 臂架整體受力分析圖臂架整體受力分析如圖 6-6 所示，所受力為臂架自重 G。額定載荷 Q，Q 對(duì)臂頭產(chǎn)生的彎矩 M。變幅油缸力 F1，F(xiàn)1 與 x 方向的夾角為 b。變幅油缸自重 Gbf。臂架根部鉸點(diǎn)支反力 Nx、Ny。臂架仰角 a。臂架總長 l，一節(jié)臂橫截面高 H1。變幅油缸鉸點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn) A 沿 x 方向的距離為 L，沿 y 方向的距離為 H。Gbf 到 A 點(diǎn)距離 Lbf。 額定載荷Q 作用點(diǎn) K 距 A 點(diǎn)沿 y 方向的距離 Hk。(1) 對(duì)于圖示坐標(biāo)系的 x 軸方向的力平衡： 0 x 即: -Nx+F1*cos(b)-Gx-Qx

62、=0 （6.37）(2) 對(duì)于圖示坐標(biāo)系的 y 軸方向的力平衡： 0y 即： -Ny+F1*sin(b)-Gy-Qy=0 （6.38）(3)對(duì)于圖中坐標(biāo)系的 A 點(diǎn)列力矩平衡方程 0M即：F1*cos(b)*H+F1*sin(b)*L-Gx*H1/2-Gy*l/2-Qx*Hk-Qy*l-M=0 （6.39）已知：Q，M，G，Gbf求：F1，Nx，Ny解得：F1=1/2*(Gx*H1+Gy*l+2*Qx*Hk+2*Qy*l+2*M)/(cos(b)*H+sin(b)*L); （6.40）Nx=1/2*(cos(b)*Gx*H1+cos(b)*Gy*l+2*cos(b)*Qx*Hk+2*cos(b

63、)*Qy*l+2*cos(b)*M-2*Gx*cos(b)*H-2*Gx*sin(b)*L-2*Qx*cos(b)*H-2*Qx*sin(b)*L)/(cos(b)*H+sin(b)*L); （6.41）本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 29Ny=1/2*(sin(b)*Gx*H1+sin(b)*Gy*l+2*sin(b)*Qx*Hk+2*sin(b)*Qy*l+2*sin(b)*M-2*Gy*cos(b)*H-2*Gy*sin(b)*L-2*Qy*cos(b)*H-2*Qy*sin(b)*L)/(cos(b)*H+sin(b)*L); （6.42）6.3.2 伸臂

64、時(shí)各臂節(jié)支反力計(jì)算二節(jié)臂圖 6-7 二節(jié)臂受力分析二節(jié)臂受力分析如圖 6-7 所示，所受力為額定載荷 Q，二節(jié)臂自重 G2，伸臂鏈拉力T，滑塊支反力 N21,N22，滑塊摩擦力 f21,f22。二節(jié)臂總長為 L2，二節(jié)臂橫截面高為 H2，二節(jié)臂搭接長度 l2。對(duì) A 點(diǎn)力矩平衡1 0M即： T*H2+N21*l2-f21*H2-G2x*H2/2-G2y*L2/2-Qy*L2-M=0 （6.43） 對(duì)于圖示坐標(biāo)系的 x 軸方向的力平衡：2 0 x 即: T-f22-f21-G2x-Qx=0 對(duì)于圖示坐標(biāo)系的 y 軸方向的力平衡：3 0y （6.44）即： -N22+N21-G2y-Qy=0 （6

65、.45）另外： （6.46）)21(21Nf本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 30 （6.47）)22(22Nf摩擦系數(shù)，取為 0.1 已知：Q，M，G2求：N21，N22，T解得：T=(G2y*H2+Qy*H2)*u2+(-H2*Qx+2*Qy*L2-l2*G2y-l2*Qy+2*M+G2y*L2)*u+G2x*l2+Qx*l2)/(u*H2+l2); （6.48） N21=1/2*(2*G2y*H2+2*Qy*H2)*u-G2x*H2-2*H2*Qx+2*Qy*L2+G2y*L2+2*M)/(u*H2+l2); （6.49） N22=1/2*(-G2x*H2-2

66、*l2*Qy-2*H2*Qx+2*Qy*L2-2*l2*G2y+G2y*L2+2*M)/(u*H2+l2); （6.50）6.3.3 縮臂時(shí)各臂節(jié)支反力及縮臂鏈拉力二節(jié)臂圖 6-8 二節(jié)臂受力分析二節(jié)臂受力分析如圖 6-8 所示，所受力為額定載荷 Q，二節(jié)臂自重 G2，縮臂鏈拉力Ts，滑塊支反力 N21,N22，滑塊摩擦力 f21,f22。二節(jié)臂總長為 L2，二節(jié)臂橫截面高為 H2，二節(jié)臂搭接長度 l2。對(duì) A 點(diǎn)力矩平衡1 0M本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 31即：Ts*H2+N21*l2+f21*H2-G2x*H2/2-G2y*L2/2-Qy*L2-M=0 （6.51）對(duì)于圖示坐標(biāo)系的 x 軸方向的力平衡：2 0 x 即: Ts+f22+f21-G2x-Qx=0 （6.52）對(duì)于圖示坐標(biāo)系的 y 軸方向的力平衡：3 0y 即： -N22+N21-G2y-Qy=0 （6.53）另外： （6.54）)21(21Nf （6.55）)22(22Nf摩擦系數(shù)，取為 0.1已知：Q，M，G2求：N21，N22，Ts解得：Ts=-(G2y*H2+Qy*H2)*u2