起重举升汽车结构与设计课件

章起重举升汽车的结构与设计节概述节随车起重运输车的结构与设计节栏板起重运输车的结构与设计节高空作业车的结构与设计第一节概述第二节随车起重运输车的结构与设计一、随车起重运输车的结构二、随车起重运输车的整车基本参数的选择三、起重装置的参数选择与设计一、随车起重运输车的结构(一)随车起重运输车的结构形式(二)随车起重运输车的结构特点图5-1随车起重运输车的整车结构形式a)前置式b)中置式c)后置式图5-2伸缩臂式随车起重运输车整车图1伸缩臂2吊钩3回转机构4卷扬装置5机架6支腿7伸缩臂支架8起伏液压缸图5-3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附加吊钩9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支腿图5-4折叠臂式起重机总成外形图1主臂2中间臂3端臂4液压缸图5-5随车起重运输车起重机机架图1螺旋顶杆2垫木3、13横梁4、14纵梁5、7垫板6U形螺栓8固定板9软垫10支腿支架11液压箱安装处12固定座15托架16缓冲垫图5-6举升液压缸的起重臂支架1悬臂2连杆支架3毛毡防尘圈4盖5密封圈6、9导向套7堵头8支承套10外壳11托架12回转机构支柱13连接盖14螺栓15端板16楔块17活塞杆18管接头19起重臂支架图5-7随车起重运输车起重臂结构1销轴2下节3上节4可伸缩方管臂5吊钩6限位固定销7起重臂折叠液压缸8连杆9支架图5-8三节式起重臂结构1支架2起重臂液压缸3螺栓4垫圈5下节6中节折叠液压缸7中节8上节折叠液压缸9上节10吊钩11楔销图5-9折叠式起重臂的回转结构1齿条2活塞3液压缸图5-10随车起重运输车液压传动系统1、2、4、8液压缸3液压锁5、14分配阀6、9流量控制阀7回转机构10、12滤清器11油箱13液压泵15安全阀16溢流阀、方向控制阀(滑阀)二、随车起重运输车的整车基本参数的选择(一)整车尺寸参数(二)整车质量参数三、起重装置的参数选择与设计(一)参数选择(二)起吊支腿的设计计算(一)参数选择1.起重量2.起升高度3.幅度4.工作速度(二)起吊支腿的设计计算1.支腿形式的选取2.支腿跨距的确定3.支腿压力计算和支承液压缸的选择图5-11H形支腿1垂直支承液压缸2水平伸缩液压缸图5-12支腿跨距的确定第三节栏板起重运输车的结构与设计一、栏板起重运输车的结构二、栏板起重装置的设计要求和形式选择三、升降机构起动参数的确定一、栏板起重运输车的结构(一)栏板运输车的分类(二)后栏板起重装置的结构及工作原理(一)栏板运输车的分类图5-13后栏板起重运输车(二)后栏板起重装置的结构及工作原理1.后栏板起重装置的升降机构2.后起重栏板3.后栏板起重装置的液压系统1.后栏板起重装置的升降机构(1)双缸对称式升降机构采用双液压缸分别驱动两套对称布置的平面连杆机构，实现起重栏板的翻转、升降、平移和着地后的倾斜运动。(2)单缸对中式栏板升降机构如图5-19所示。图5-14一种后栏板起重装置结构1取力器2齿轮液压泵3液压油箱4滤清器5液压控制箱6液压缸7升降机构8后起重栏板图5-15双缸对称式升降机构1固定支座2、5、7销轴3、11、12圆柱销4活动支座6浮动铰链板8液压缸9下杆10上杆13栏板支座14滑座15拨叉销16滑块17连接角铁图5-16栏板翻转运动简图1活动支座2液压缸3上杆4浮动铰链板5下板6栏板图5-17栏板升降运动简图1活动支座2液压缸3上杆4浮动铰链板5下板6栏板图5-18栏板着地后倾运动简图1活动支座2液压缸3上杆4浮动铰链板5下杆6栏板图5-19单缸对中式栏板升降机构1支架2、5、7、12、13销轴3滚子4阶梯销轴6拐臂轴8锁片9螺钉10调整螺钉11下杆14连杆15转换限位杆16上杆17限位块18铰销19锁紧杆20限位板21侧拐臂图5-20起重栏板倾斜运动图1支架2拐臂3下杆4连杆5上杆6锁紧杆7滚子2.后起重栏板(1)起重栏板的结构起重栏板为钢结构骨架，表面覆盖薄钢板，通过左、右纵肋铰座与升降机构的连杆25、上杆26铰接，并且可绕O孔轴线转动。(2)栏板的翻转运动单缸驱动的起重栏板是靠人力操作实现翻转的。(3)栏板的锁止栏板的锁止装置，是一套人力操纵的曲柄滑块机构。图5-21起重栏板结构图1平板2、5左右纵肋3三角肋4中间横肋6把手7左右边肋8下边肋9手柄10曲柄销11曲柄12圆柱销13弹簧14连杆15滑块16滑座17铰销18导套19平衡弹簧20导杆21衬套22螺母23定位块24转换限位杆25连杆26上杆图5-22后栏板起重装置液压系统布置图1溢流阀2手动换向阀3双向液压锁4节流阀5三通管接头6液压缸二、栏板起重装置的设计要求和形式选择1.设计要求2.形式选择3.主要性能参数的选择1.设计要求1)起重栏板在升降机构的驱动下应能完成上下平移、翻转启闭和着地倾斜等运动。2)工作可靠，在液压系统停止工作时，升降机构不得有明显的自动沉降现象。3)结构简单紧凑，便于安装。4)栏板起重装置安装后，仍能保证整车的轴载质量分配及离去角等参数的设计要求。2.形式选择(1)按起重能力选择单缸对中式栏板起重装置液压缸的总推力F为(2)按其他条件选择单缸对中式要求车架下有较大的安装空间，其升降机构的支架的制造工艺复杂，但安装调试较双缸对称式简单；双缸对称式要求两液压缸同步工作。3.主要性能参数的选择(1)标定起重量标定起重量表明栏板起重装置的起重举升能力，其值愈高，起重举升能力愈强。(2)升降速度起重栏板在标定起重量时升降货物的速度，是衡量该装置经济性的技术指标之一。三、升降机构起动参数的确定(一)主要尺寸的确定(二)摆动液压缸传动角的校核图5-23后栏板起重装置升降机构简图1液压缸总成2中间拐臂3主动摇杆4下杆5上杆6连杆7后栏板总成(一)主要尺寸的确定1.支架的总长和总宽2.上、下杆的理论长度3.拐臂半径r和液压缸的初始长度L1图5-24单缸对中式支架的安装尺寸图5-25起重栏板的上下极限位置图5-26下杆的实际长度尺寸L图5-27栏板升降机构的几何尺寸图5-28液压缸传动角的校核第四节高空作业车的结构与设计一、高空作业车的设计二、高空作业车的主要性能指标三、高空作业车典型工作部件设计一、高空作业车的设计(一)动力传动装置(二)工作装置(三)操作及安全保护装置(四)液压传动系统图5-29高空作业车的基本形式简图a)伸缩臂式b)折叠臂式c)、d)垂直升降式e)混合式(一)动力传动装置1.内燃机机械传动2.电力机械传动3.内燃机电力传动4.内燃机液压传动(二)工作装置1.支腿机构2.举升机构3.回转机构4.作业平台及调平机构图5-30液压支腿的形式2.举升机构(1)伸缩臂式举升机构由多节套装、可伸缩的箱形臂构成，如图5-29a所示。(2)折叠臂式举升机构由多节箱形臂折叠而成，如图5-29b所示，它一般由23节折叠臂组成。(3)混合臂式举升机构由折叠臂式和伸缩臂式混合组成，如图5-29e所示。图5-31转台的局部支承结构1减速器2固定的内齿圈座3轴4主动齿轮5转台6旋转用液压马达4.作业平台及调平机构(1)机械式有四杆机构、钢丝绳机构、钢丝绳与链轮机构和锥齿轮机构。(2)机液组合式即机械与静压液压缸组合机构。(3)电液组合式即电液伺服机构。图5-32作业平台的调平机构a)重力式调平机构b)平行四杆调平机构c)等容积液压缸调平机构1作业平台2副调液压缸3伸缩臂4伸缩起伏液压缸5主调液压缸图5-33某高空作业车液压传动系统原理图1油箱2粗滤清器3、14、26截止阀4液压泵5安全阀6精滤清器7支腿操作阀8卸荷阀9支腿垂直液压缸10双向液压锁11支腿分配阀12电磁节流阀13电磁阀15顺序阀16、17手动电磁阀18回转缓冲阀19梭阀20液压马达21制动器22折臂液压缸23平衡阀24撑臂液压缸25下臂液压缸27、28压力表29手动液压泵二、高空作业车的主要性能指标(一)作业高度(二)作业幅度(三)作业速度(四)作业平台的装载质量图5-34高空作业车几种主要参数示意图三、高空作业车典型工作部件设计(一)支腿机构设计(二)举升机构设计(三)回转机构设计(一)支腿机构设计1.支腿跨距的确定2.支承脚设计图5-35高空作业车的支腿跨距图5-36支腿跨距的确定(二)举升机构设计1.折叠臂式举升机构的设计2.剪叉式升降机构液压缸驱动力计算1.折叠臂式举升机构的设计(1)折叠形式和运动范围的选取常用的上折叠式动臂举升机构如图5-37所示，它由下臂3、上臂4和折臂7三个动臂组成。(2)驱动液压缸设计(3)动臂的主要尺寸确定和结构设计动臂为主要受力构件，受弯扭联合作用。图5-37上折叠式动臂举升机构简图1回转台2下臂液压缸3下臂4上臂5撑臂液压缸6折叠液压缸7折臂8作业斗9内藏链式四杆机构图5-38撑臂机构简图图5-39剪叉式升降机构示意图2.剪叉式升降机构液压缸驱动力计算(1)速度多边形画法为求机构某一瞬时功率，应先求出负荷点的瞬时速度。(2)液压缸驱动力公式推导剪叉式机构驱动液压缸的配置有单个、两个或多个。(3)液压缸驱动力分析从式(5-47)中可看出，右边根号中由常数项A和变量项B/sin2组成。(4)多个液压缸的计算如该机构是由多个液压缸上下配置驱动，如图5-41a所示。图5-40各点速度关系图图5-41液压缸驱动力推导简图图5-42液压缸驱动力P、布置初始角、活塞位移x之间的变化曲线图5-43液压缸布置在不同位置时的计算简图(三)回转机构设计1.圆柱滚子最大载荷的计算2.圆柱滚子允许载荷的计算3.转盘直径和接触角的确定4.滚动体总数目的计算图5-44圆柱滚子外载荷及承载最大滚子的位置图5-45最大法向载荷计算简图图5-46计算简图