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1、摘要：随着经济建设的快速发展，中国的基础设施逐渐扩大，道路，机场，港口，水利水电，市政建设等基础设施建设规模也越来越大，汽车起重机市场的需求也增加了,本课题是基于对20吨汽车起重机的研究，进一步的伸缩臂的设计，和对其结构工艺的改良是当务之急，也是机械工业发展的必然趋势和前景。 本文通过SolidWorks软件对20吨汽车起重机进行三维建模，并设计出该起重机中伸缩臂中的一伸臂端，二伸臂端，三伸臂端以及滑轮组的具体结构，对关键零部件伸缩臂进行有限元分析，进一步确定它的刚度和强度是否符合要求。关键词： 汽车起重机；伸缩臂；结构；有限元 Abstract：The design of the trans
2、mission gear box box than the islands design, including the identification of parts for the processing technology, the design should first understand the workpiece intheprocessing line and calculation process to determine the tapping spindle diameter, motion model and the initial machine selection p
3、art. Three figure (process map parts to be machined, the processing schematic drawing, the machine contact size map, machine productivity calculation card). Multi axle box design, established the transmission components coordinate calculation of shaft drive system, and check the total spindlebox Thi
4、s paper is basis on the secirty modset, design of the drilling, tapping combination two one, reduce machining cost, save time, improve production efficiency.Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture; 目 录 绪论1 1. 课题的来源及研究的目的和意义12. 国内汽车起重机的发展概况和发展趋势5 2.1 国内汽车起重机的发展概况5 2.2 国外汽车起重
5、机的发展概况5 2.3 Solidworks设计基础4 2.3.1 草图绘制5 2.3.2 基准特征，参考几何体的创建6 2.3.3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建7 2.3.4 工程图的设计10 2.3.5 装配设计113. 主臂伸缩机构的设计计算13 3.1 臂架伸缩机构驱动形式与传动的驱动形式的比较与优化14 3.1.1 伸缩臂截面形状的比较与优化16 3.1.2 伸缩臂材料性能方面的比较与优化17 3.2 臂架伸缩机构的驱动形式19 3.3 臂架伸缩液压缸的计算及选择21 3.3.1 负载图与速度图的确定214. 零部件的选择22 4.1 钢丝绳的计算和选择23 4.2 滑轮及滑轮组的选
6、择245. 主臂的三维建模及装配25 5.1 基本臂的总装配25 5.2 主臂建模总装配25 5.3 汽车起重机的三维建模266. 汽车起重机伸缩臂中关键零件的有限元应力、应变分析26 6.1 基本臂的有限元分析277. 结论28I 参考文献29致谢30II 绪论1 课题的来源及研究的目的和意义 起重机主要用于起重，运输，装卸和安装材料。它可以完成人力搬运不可能完成的动作，减轻人的体力劳动，提高生产效率，在许多地区，工厂，矿山，港口，铁路站施工现场，仓库，水电站等部门得到了广泛的应用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代，专业生产的需要，各种专用起重机已经产生，在许多重要部门，不仅辅助机械生产过
7、程，而且能够实现许多人力不可能完成的作业。 起重机的工作周期短，属于物料搬运机械的一种，一般包括进料，运输，装卸和回到原位的过程，在高层建筑，冶金，化工，电厂建设和其他大型项目，需要提升很重很大的物体，其中许多物体的重量高达上百吨重。因此，我们必须选择一些大型起重机吊装工作设备。大型起重机通常是用龙门起重机，门式起重机，塔式起重机，履带式起重机，轮式起重机和桥式起重机装置。 道路，桥梁，水利电力建设用起重机，使用的范围是非常广泛，不管什么类型的加载设备，起重设备，电厂设备安装，混凝土浇筑，模板的运输，施工垃圾和其他建筑材料都需要使用起重机械，特别是水电工程建设，不仅工程规模浩大，其特殊的地理条
8、件，季节性强的施工，工程本身又很复杂，和起重搬运设备，大量各种建筑材料。除了以上介绍的起重机等大型设备外，还应用于水利水电工程，如电缆起重机，浮式起重机，各类起重机在车间在工厂和建筑安装，为机组，闸门检修，吊装垃圾，这些大型龙门起重机，固定卷扬起重机和门座起重机等。这些专用起重机一般属于大吨位起重机，与龙门式，固定起重机工程起重机共同发挥着重要的作用，在未来的国家建设中，起重机也将发挥更大的作用。 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步
9、和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料
10、的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。
11、生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。 机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环
12、境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。 这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分
13、支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科
14、。这种分解的趋势在20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自20世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。 机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻想成为现实。人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强，并部分代替人脑的科技
