随车提升机的设计

《随车提升机的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《随车提升机的设计（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、随车提升机的设计 随车提升机的设计 2011年05月09日 摘 要 随车起重机属于臂架型起重装置，集起重和运输于一体，结构紧凑、易于操作，不仅节省劳动力，而且极大的降低了工作强度、提高了工作效率。广泛应用于交通运输、港口和仓库中。 此次毕业设计在对随车起重机进行调研和可行性分析的基础上，从力学角度，对5.0吨随车起重装置的起升机构变幅机构和回转机构进行了具体设计。 所设计的起升机构包括液压马达、减速机、棘轮停止器和卷筒几部分。减速机用来降低液压马达驱动速度，根据变速比，确定了其具体型号。卷筒用于绕进或放出钢丝绳，根据工作条件和起重量，对卷筒和钢丝绳的具体规格进行了设计。棘轮停止器用来防止逆转，

2、根据所受的弯矩和压力，对其进行了设计。 变幅机构用来改变起重机幅度，包括臂架系统和变幅传动系统。本文中，采用了伸缩式、箱形结构。箱形结构内装有伸缩油缸，起重装置的变幅可通过液压缸实现。 回转机构包括回转支承装置和回转驱动装置，并采用涡轮旋杆减速机和液压马达。这种结构自重轻，受力合理，运行平稳。 关键词：随车起重装置；起升机构；变幅机构；回转机构；起重臂 目 录 1 概述. 1 1.1起重机的概念. 1 1.2随车起重机行业发展形势分析 1 1.3国内随车提升机行业发展的制约因素. 4 1.4产品介绍. 7 2 随车起重装置设计的可行性分析及方案确定 9 2.1可行性分析. 9 2.1.1技术可

3、行性的分析. 9 2.1.2经济可行性的分析. 10 2.2随车起重装置方案确定. 11 2.2.1起升机构. 12 2.2.2回转机构. 13 2.2.3变幅机构. 14 3 起升机构的设计. 15 3.1起升机构的传动方案. 15 3.2起升机构基本参数计算. 16 3.3钢丝绳的设计. 18 3.3.1钢丝绳结构形式的选择. 18 3.3.2钢丝绳直径的计算. 18 3.3.3钢丝绳使用注意. 19 3.4吊钩的设计. 20 3.4.1选材. 20 3.4.2构造. 20 3.4.3吊钩挂架. 20 3.4.4横梁. 20 3.5卷筒的设计. 21 3.5.1卷筒的种类的选择. 21 3

4、.5.2卷筒的主要尺寸的确定. 22 3.6滑轮组的设计. 23 3.6.1滑轮组的种类选用. 24 3.6.2滑轮组的倍率的选择. 24 3.6.3滑轮组绳索最大静拉力计算. 24 3.6.4滑轮直径的计算. 24 3.6.5绳最大偏角的计算. 25 3.6.6滑轮轴设计. 25 3.6.7滑轮轴承的设计与校核. 26 3.7减速器的设计. 26 3.7.1总传动比及其分配. 26 3.7.2传动装置的运动参数计算. 26 3.7.3齿轮设计. 27 3.7.4棘轮设计. 34 3.7.5轴的设计. 35 4 变幅机构的设计. 46 4.1三铰点设计. 46 4.2起重臂设计. 47 4.2

5、.1起重臂基本参数计算与选用. 47 4.2.2起重臂的形状及主要计算参数. 48 4.3变幅油缸的选用. 51 4.3.1变幅油缸推力的计算. 51 4.3.2变幅油缸缸径的计算. 51 5 回转结构的设计. 52 5.1回转支承的选用. 52 5.1.1简介. 52 5.1.2载荷计算. 52 5.1.3阻力矩计算. 53 5.1.4校核. 54 5.1.5回转减速机输出扭矩. 54 5.2回转减速机的选用. 55 5.3支腿反力计算. 56 6 结论. 57 参考文献. 58 翻译部分. 60 英文原文. 60 中文翻译. 66 致 谢. 70 1 概述 1.1随车起重机的概念 随车起重

6、机是指安装在汽车底盘上,在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称随车吊，属于物料搬运机械。 随车起重机是安装在普通载货汽车上的一种起重设备，主要由稳定支腿、回转基座、吊臂总成、吊钩等组成。随车起重机和载货汽车操纵系统是完全分开的，所以随车起重机既能够实现起重作业，又不影响汽车底盘的载货运输。随车起重机的应用非常广泛，因其机动灵活等特点，在许多工况下都可代替中小型汽车起重机进行起重作业，深受广大用户的欢迎。 1.2随车起重机行业发展形势分析 国际环境：近年来，国际工程机械市场需求景气指数一直向好发展。2004年全球工程机械整机销售额达到1050亿美元，增长20%。目前国际市场发展

7、表现主要特征为：一是制造基地和市场明显向中国转移，零部件采购全球化；二是制造商之间重组整合步伐加快；三是大部分企业变为产品开发和组装厂，关键零部件均为外包生产采购；四是100马力以下的小型工程机械发展迅速；五是租赁市场增长很快。据工程机械权威机构英国工程咨询公司预测，全球未来4-5年内将继续保持良好的市场发展环境。 汽车行业运行状况。06年卡车市场在轻微卡市场的带动下稳步增长，而中重卡市场则还碍着去年调整的余威，在翻身路上举步维艰。今年一季度卡车市场共计产销451062辆和421211辆，同比增长5.37%和5.5%。其中，3月份产销204014辆和207508辆，同比增长6.06%和2.69

8、%，比2月份分别增长了50.86%和71.15%。 从市场上不难看出，国家实施的宏观调控压缩基建投资对中重型卡车的影响的确显著。此外，就是迟迟没有恢复启动的汽车消费信贷对商用车市场的制约影响。从银行角度来说，商用车消费信贷比轿车消费信贷的情况更复杂，风险也更大。但是对于越来越趋于高端、同时售价也越来越昂贵的中重型卡车来说，卡住了信贷的资金流，无疑就是抑制了消费者的消费需求。 影响卡车市场的因素就是执行不力、屡禁不止的超载超限现象。这种现象的长期存在，始终动摇着用户对现有公告产品的信任，动摇着用户对运输市场长期投入的信任，进而对卡车的销售直接产生影响。 汽车起重机行业运行状况。据国内主要汽车起重

9、机生产厂家分析，2006年汽车起重机市场将呈现小幅下滑的发展趋势。其中8-12吨等小吨位汽车起重机市场容量将继续保持一定的下降速度，这在一定程度上将有利于大吨位随车起重机的发展。但据有关人士分析，专业吊装行业的盈利能力相对高于物流行业，这又是对随车起重机市场发展的不利因素。另外，国内随车起重机行业起步较晚，目前的产品与同吨位汽车起重机相比，在技术性能上（如臂长、起升高度等等）还有一定的差距，在一定时期内完全取代小吨位汽车起重机还不可能。 从国际看，油价的攀升、国外随车起重机企业对国内吞并；从国内看，国家宏观经济调控的长期持续、固定资产投资结构的持续调整、汽车行业与起重机行业的低迷、目前随车起重

10、机行业存在的不规范以及随车起重机企业间产品同质化、不正当竞争等，对随车起重机市场的发展将带来一定的风险。 随着国家对基础建设投入的增加，特别是劳动力成本的提高，将给随车起重机发展提供一个机会，其发展的空间将十分广阔。另一方面，目前我国随车起重机的底盘销量只占卡车销售量的1，而日本随车起重机底盘销量占卡车销量的25%左右，欧美也在20%左右,，随着我国汽车产业的快速发展，将给随车起重机行业带来新的发展机遇。 目前国内随车吊的产销量还比较低，从2001年到2003年产销量一直在1200台左右徘徊。从2004年的1-9月，据我分会统计，销量已经达到了1262台，比2003年同期相比，增长了30%。可

11、以说这个阶段是随车吊增速最快的一个时期。那么与其他工程机械以及汽车起重机相比，要受到宏观调控的影响还是较小的。 工程起重机产品的结构与发达国家相比，有很大的不同。我国目前仍然是以汽车起重机为主。数据显示，从日本我们了解到各大机型，例如随车吊、汽车越野吊和轮胎吊来看，日本随车吊占80%、轮胎吊占1.9%、越野吊占7.6%、履带吊占2.5%，而在我国今年的市场情况看，今年随车吊占9.8%、汽车吊占87%、越野轮胎吊占1.4%、履带吊占1.5%。这是我国产品结构的一个缩影。 我国随车起重机的发展并不火爆的原因有以下两点。 1）、我国随车吊的起步比较晚，认识度比较低，宣传力度不大。 2）、我国劳动力成

12、本较低，我国物流发展程度影响我国的产业政策，对随车吊的发展形成了瓶颈。 但是我相信随车吊这一产业在我国有比较大的发展空间，是一个非常有前途的产业。那么随着我国经济的发展，随车吊市场会逐步的成熟，会以较快的速度来发展，现在国外的产品在中国的销售，将有助于提高我国随车吊产品的档次，促进市场的繁荣。我相信我们国内的随车吊市场会有一个比较好的市场前景。最后祝愿韩国广林特装车株式会社和北京宇隆伟业进出口贸易有限公司兴旺发达，事业有成。 1.3国内随车起重机行业发展的制约因素 一、技术水平落后 由于我国随车起重机起步相对较晚，最初是湖南专用汽车制造厂（大汉汽车制造有限公司）引进日本技术开发了国内的产品。和

13、国外产品相比，还在技术上还存在一定的差距。 1.我国随车起重机现处于初级发展阶段，品种较少，由于中国载货汽车以5-8吨为主，所以国内企业随车起重机产品主要集中的3-8吨的品种，中小吨位重复较多，至今尚未形成大、中、小完整的系列，年产量只相当于国外一个厂家的生产能力。 2.起重力矩小，技术水平低。我国随车起重机以直臂卷扬为主，受国内汽车底盘的限制，起重力矩小，其他性能指标也一般低于国外先进产品。目前国内企业对随车起重机的研究开发投入很少，液压系统、控制系统的技术水平也有一定差距。 3.安全装置不齐全，操作不方便。我国随车起重机仅装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等一般安全装置，全部为手动操作。而国

14、外早已将电子技术广泛运用到随车起重机上，如带有微电脑的力矩限制器及防倾翻保护器等，并且已实现了有线与无线遥控。 4.功能单一。我国随车起重机以起重作业及运输功能为主，而国外随车起重机均有多种附具，主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使随车起重机具备了一机多用的功能。另外，国外一些厂家进一步开发了铁路专用随车起重机等专用产品。 5.外形不美观。我国随车起重机设计单调，忽视了和汽车外形的协调，而国外对随车起重机的着色非常严格，不仅在外形和着色上实现和卡车的一体化，还要求和城市的景观相协调。 二、研发能力薄弱 中国企业还不够重

15、视随车起重机的技术开发投入，没有哪一个企业愿意花费大的人力、物力去开发和培育市场，这导致随车起重机的应用价值远未开发出来。 在欧美等发达国家的企业视用户为上帝，不是流于形式，而是通过仔细的市场研究后，对市场将来需求什么产品有一个预测，然后开发出更加满足和符合用户需求的产品来引导和指导市场消费。他们想在用户的前面、走在用户的前面，始终处于主动地位。而国内企业仅仅是被动地跟着用户走，缺乏市场开拓意识，主动性不强。 随车起重机在产品的研发方面没有取得突破性的进展，其原因主要有：国内企业制造水平和工艺装备落后，企业对制造水平、工艺装备的投入比较少，新的产品就算是设计出来了也制造不出来。应该说，国内企业

16、对随车起重机的研发多数处在产品系列的扩展和功能扩展水平上，产品的研发同企业的经济效益、国内基础元器件、产品售价、市场需求量等都有密切的关系。 三、产业政策制约 随着行业不断发展，目前随车起重机统一执行汽车公告与“3C”认证管理制度，同时列入特种设备的管理范畴。 国家将随车起重机列入公告管理是一把双刃剑：一方面，提高了进入门槛，规范了产品市场秩序，保护了现有的随车起重机生产厂商的利益；另一方面，它影响了随车起重机与汽车底盘的组合，阻碍了随车起重机的发展，主要体现在：一种规格的随车起重机安装一种载货汽车必须上一个产品公告和“3C”认证；随车起重机只能进行新车的改装；随车起重机列入特种设备管理，就面临着多头管理、重复检查。 从国外该产品的行业规范来看，我国实行的政策确实对随车起重机发展有一定的制约，因此目前没有一个厂家会把所有可用于装配随车起重机的底盘都拿去完成公告的申报。而检测过程的烦琐、检测费用的昂贵、公告周期的漫长、效率低下、审批批准的不一致性、执行部门的随意性等问题都影响着随车起重机厂的生产销售和用户的使用。 四、品牌意识缺失 国内随车起重机企业宣传意识普遍淡薄，很多企业根本不做宣