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1、学士学位论文液压起重机变幅系统设计摘 要随着经济建设的飞速发展，我国的基础建设力度正逐渐加大。道路交通、机场、港口、水利水电、市政建设等基础设施的建设规模也越来越大。市场上液压起重机的需求也随之增加。液压起重机是各种工程建设广泛运用的重要起重设备。它是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械设备。作为主要施工机械在工业和民用建筑中得到广泛运用。它对减轻劳动强度、节省人力、降低建设成本、提高施工质量、加快建设速度、实现工程施工机械化起着十分重要的作用。本设计的主要任务是查阅相关的资料和文献，确定起重机变幅系统的方案以及变幅机构三铰点的位置。根据已知数据，对起重机的变幅液压缸进行设计和计算
2、。根据计算的数据画CAD图纸。最后对变幅系统的其他主要元件进行选取。变幅系统中变幅液压缸的设计和计算是整个系统设计的重点。变幅液压缸的设计与计算主要参照新编液压工程手册和机械设计手册中的公式。关键词 液压起重机；变幅机构；变幅液压缸Hydraulic crane luffing system designAbstractWith the rapid economic development, Chinas infrastructure is enlarging gradually. Road traffic, airport, port, water conservancy and hydro
3、power, municipal construction and other infrastructure construction scale is more and more. Market demand increases hydraulic crane. Hydraulic crane is an important hoisting equipment widely used in various engineering construction. It is used for lifting, transportation, loading and unloading and i
4、nstallation work on material mechanical equipment. As the main construction machinery in the industrial and civil construction has been widely used. It is to reduce labor intensity, save manpower, reduce the cost of construction, improve construction quality, speed up the construction, engineering c
5、onstruction mechanization plays a very important role. The design of the main tasks is to access relevant information and documents, to determine the three hinge luffing system of crane luffing mechanism scheme and the position. According to known data, luffing hydraulic cylinder to the crane design
6、 and calculation. According to drawings and CAD data drawing calculation. Finally, other major components of the luffing system selection. Design and calculation of amplitude hydraulic cylinder luffing system is the emphasis of the whole system design. Design and calculation of amplitude hydraulic c
7、ylinder is the main reference New Hydraulic Engineering Handbook and Mechanical Design Manual in the formula. Key words: Hydraulic crane；Luffing mechanism；Luffing cylinder目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪论11.1 课题研究的意义11.2 国内外发展现状与趋势1第2章 变幅系统方案和变幅机构三铰点的确定42.1 变幅系统方案的确定42.1.1 变幅机构布置形式的确定42.1.2 变幅机构液压回路方案的确定52.2 变
8、幅机构三铰点的确定52.2.1 三铰点的运动和受力要求62.2.2 臂架油缸铰点位置确定62.3 本章小结8第3章 变幅液压缸的设计与计算93.1 液压缸的定义和组成93.2 起重机变幅油缸推力计算93.3 液压缸的基本机构设计103.3.1 内径D的计算103.3.2 活塞杆直径D的计算103.4 液压缸缸筒113.4.1 液压缸筒与端盖的连接113.4.2 缸筒壁厚的计算123.4.3 缸筒壁厚的验算123.4.4 缸筒底部厚度的计算133.4.5 缸底与缸筒的连接143.5 活塞的设计143.6 活塞杆的设计153.6.1 活塞杆的结构153.6.2 活塞杆的外端结构153.6.3 活塞
9、杆内端结构（活塞杆与活塞的连接）153.7 活塞杆的导向、密封和防尘163.7.1 活塞杆的导向163.7.2 活塞杆的密封163.7.3 活塞杆的防尘173.8 缓冲装置173.9 进、出油口尺寸183.10 安装连接元件的确定183.11 本章小结19第4章 变幅系统中其他元件的选择204.1 液压泵的选择204.2 液压阀的选择204.3 滤油器的选择204.4 液压油的选择204.5 液压油管的选择214.6 油箱的选择214.7 本章小结22结 论23致 谢24参考文献25附 录27不要删除行尾的分节符，此行不会被打印千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”
10、，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 绪论1.1 课题研究的意义工程起重机是各种工程建设广泛运用的重要起重设备，是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械设备，在工业和民用建筑中作为主要施工机械而得到广泛运用。它对减轻劳动强度、节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。目前我国是世界上使用工程起重机最大的国家之一。 近年来，随着工程建设规模的扩大，起重安装工程量越来越大，吊装能力、作业半径和机动性能的更高要求促使起重机发展迅速，具有先进水平的塔式起重机和汽车起重机已成为机械化施工的主力。
11、相对于其他起重机，液压起重机不仅具有移动方便，操作灵活，易于实现不同位置的吊装等优点，而且对其进行驱动和控制的液压系统易于实现改进设计。随着液压传动技术的不断发展，液压起重机已经成为各起重机生产厂家主要发展对象。随着中国社会的发展，社会生活中对起重机的需求越来越大，所以起重机的研发越来越紧迫，由于液压式起重机转场灵活，从而方便快捷，所以进几年我国的液压式起重机发展很快。但是，与国外液压式起重机相比，国外液压式起重机技术得到了飞速发展，为了降低整机成本，提高性能，整机质量越来越小，在起重性能相同的情况下，自重约比十年前降低了20左右，由于车辆自重的减小，使车辆采用尽可能少的轴数（尤其是大吨位起重
12、机）这样大大简化了车辆的结构，成本降低，同时提高了起重机的作业能力及使用经济性。所以，同等吨位的销售价较前十年有大幅下降，对中国国内市场造成了很大冲击，因此，对我国的液压式起重机的生产者来说是一个严峻的考验。液压起重机的变幅系统是起重机的最主要的部分，它的优劣直接关系到起重机的性能，所以加大对液压式起重机变幅系统的设计的研究，努力创新和借鉴外国经验是当务之急。1.2 国内外发展现状与趋势20世纪50年代，我国的起重机行业才开始起步，后来通过引进国外的先进技术，在学习改进的基础上积极的研发创新，很大程度上提升了自主技术水平，不管是外观还是使用性能各方面都很好的满足了国内大多数用户的要求。但是，很
13、多制造企业由于体制的问题不能很好的解决，再加上成本方面的制约，在这行业的发展还是显得比较迟缓。直至21世纪初，整个工程机械行业才真正焕发出了蓬勃发展的趋势。国内汽车起重机的主要生产厂家有徐州重型机械厂、长沙中联重工科技发展股份有限公司浦沅分公司和三一集团起重机公司等。徐州重型机械厂作为工程机械行业专业的研发、制造工厂，其不仅生产全液压汽车起重机，而且生产销售消防车、泵车及其他工程机械机种。目前已发展成为我国最大的汽车起重机生产制造厂家，形成年产最少8000余台汽车起重机的生产能力，国内市场占有率超过50%。其主要产品有5t-80t全液压汽车起重机、25t-200t全路面汽车起重机、25t液压轮
14、胎起重机等，并已研发出更高吨位的机型，图1-1为轮胎起重机。图1-1轮胎起重机长沙中联重工科技发展股份有限公司下的浦沉分厂主要研发生产履带起重机、汽车起重机以及特种工程机械车辆。其拥有板材预处理、数控等离子切割、五免提加工中心、俄罗斯落地镗、焊接机器人等2000多套设备。该公司产品采用流线型双开门驾驶室，应用高强钢提升了产品的稳定性。在QY130H设计中采用了新型伸缩方式，降低油缸负载，解决超长油缸的稳定性问题；采用具有人性化设计的操纵室，可向上倾斜，免除司机高空作业长期仰视的疲劳；采用PLC计算机集成控制系统与双驱动回转系统，图1-2为QY130H图片。图1-2QY130H起重机三一集团汽车
15、起重机公司从2003年起，在消化国内外汽车起重机先进技术的前提下，自主研发了QY16、QY25、QY50三个系列产品，在汽车起重机行业内独树一帜，代表着国内中小吨位汽车起重机的先进水平。此后，其在完善生产线自制工艺装备的同时引进了一些国际先进的设备，极大地提高了产品的加工质量和生产效率，现在三一的汽车起重机产品己在国内初步形成较强的市场竞争力。近二十年世界工程起重机行业发生了巨大的变化,不管是在产品还是市场分布都有很大不同,伴随着快速发展的世界经济和日益激烈的市场竞争,世界工程机械市场逐步走向统一化。美洲、欧洲和亚洲已经成为最主要的生产基地和销售市场,欧美洲拥有包括以利勃海尔集团、马克托瓦克公司、格鲁夫公司等为代表的众多工程机械大集团,而亚洲主要以日本的多田野、加藤等公司为代表。利勃海尔集团由汉斯-利勃海尔在1949年建立,其起重机具有该集团研发的装备涡轮增压器的六缸发动机和数据总线控制双项技术的驱动系统,采用LIAS驱动和ZF-AS-TRONIC 12速全自动变速箱可以降低燃油消耗,而制动性能由于液力减速器也得到了很大的提高,不仅提高安全系数,而且有效地降低了发热带来的危险。ABS防抱死系统和T
