25吨位起重机伸缩机构液压系统设计

设计及说明 箱型吊臂连接尺寸的确定包含下列的内容：1）吊臂根部铰点位 置的确定；2）吊臂各节尺寸的确定；3）变幅油缸铰点的确定。 1、吊臂根部铰点位置的确定 基本臂工作长度??0和吊臂最大工作长度??max的确定： 由图2.1可知，设????为工作长度，则有 图2.1 三铰点有关尺寸图 结果 一、25吨汽车起重机伸缩臂架的设计 ????= (??+??)???(??0???1)???????? ??????????0=10.7?? 式中：H—基本臂的起升高度，H=10.2m。 b—吊钩滑轮组最短距离，取b=1.5m。 ??0、??1—根部铰点和头部滑轮轴心离吊臂基本截面中心线的距 离，并带有符号。由于(??0???1)????????此项数值较小， 所以计算时可以忽略不计。 ??—吊臂仰角，取θ=60°。 h—根部铰接点离地距离，取h=2.4m。 吊臂根部离铰点的距离e e=??????????????(?????)???????? 0??????01 ????????—最小工作幅度，取????????=3m。 吊臂根部铰点离回转平面的高度?0 ?0=???2??1 ?2—回转支承装置的高度，?2=0.16m ?1—起重机汽车底盘的高度，?1=1.4m 主吊臂最大长度???????? (??1+??)???(??0???1)????????????????= ???????? ??1—最长主臂起升高度，??1=38m a，r，b，h同上。 2、吊臂各节尺寸的确定 主吊臂的最长长度????????是由基本臂结构长度和外伸长度????所组成。 00′′′????????=??1+??2+??3+??4=??1+(??2+??2)+(??3+??3)+(??4+??4) ′′′ ??2、??3、??4—各节臂的伸缩长度，在设计中伸缩长度往往取e=2.35m ?0=0.84?? ????????=42.8?? a=0.25m 同一数值，即??′。外伸长度l=??′+??。 ??2、??3、??4—为二、三、四节臂缩回后外漏部分的长度，在计算时取同一数值（a=0.25m） 若假设??0为臂头滑轮中心离基本臂端面的距离，则基本臂结构长度加上??0即为基本臂的工作长度。 0??0=??1+??0=??1+??0 ??0=??2+??3+??4=(k?1)a 所以有 0????????=??0?(???1)??+(???1)??=??1+(???1)??′+(???1)??=??0+(???1)??′ 从中可以求出??′ ??′=k—吊臂的节数。 ???????? —主臂最大长度，初取35m。 ??0 —主臂最小长度，初取11m。 通常搭接长度应该短些，以减轻吊臂重量。但是，太短将搭接部分反力增大了，引起搭接部分吊臂的盖板或侧板局部失稳，同时，也使吊臂的间隙变形增大。因此搭接部分要根据实际经验和优化设计而定，一般为伸缩臂外伸长度的1/4—1/5（吊臂较长者取后者，较短者取前者，同步伸缩者可取后者）。 ′′从而搭接长度????为 ′′????=(0.2—0.25)???? ??′=8.0?? c=0.35m ???????????0 (???1)在第i节臂退回后，除外露部分长度a外，在前节（i-1）节臂中′′′的长度????加上伸出后仍在前节臂中的那部分搭接长度????。第i节臂0′′′插在前节臂内的长度为（????+????），设第i节臂的结构长度为????，则 0????=′????+′′????+a=????+′′???? 各节伸缩臂插入前一节都留有一段距离c，这是结构的需要，在此距离内要设置伸缩油缸的铰支座和其他的结构构件，其大小视情况而定，在此次设计中选择c=0.35m。 因此前后两节臂有这样的关系， 00????=????+1+????? 0′′′????=????+????+a 0′′′????+1=????+1+????+1+a ′′′′′′从而得到 ????+????+a=????+1+????+1+?? ′′已知，????=????+1=??′，????=????+1=??，从上式可知，后一节的搭接长度比前一节的搭接长度小一些，因为一般情况下结构空间c比 ′′此次设计共有4节臂，其最后一节的搭接长度为??5使其等于1/5 的外伸长度，现在????????和??0已经得出，则吊臂的各节搭接长度和 ′′′′外露空间a大一些，得出????=????+1+(c?a)。 ′′??4=1.65?? 0结构长度分别为， ??4=9.9?? ′′′′0??3=1.75?? ??4=0.2l ??4=1.2l 0??3=10.0?? 0′′′′??3=0.2l+(c?a) ??3=1.2l+(c?a) ??2=1.85?? 00′′??2=10.10?? ??2=0.2l+2(c?a) ??2=1.2l+2(c?a) 0??1=10.20?? 0??1=1.2l+3(c?a) 各节臂长度尺寸的验算 计算的基本臂工作长度??0必须满足下面的式子，所计算的各 节臂的长度值才能满足需要， 0??0=??1+??(???1)≥1.2??+(???1)?? 不等式左边为10.95m，右边为10.95m，长度满足要求。 最终求得??0=10.95??，??max=34.95??。 ??0=10.95?? 以上所用尺寸如下图所示 ??max=34.95?? 图2.2 结构尺寸图 变幅液压缸的铰点如图3.1所示。 变幅液压缸根部铰点（??1） 的位置，一般使其落在回转支撑装置的滚道上，从而改变了平台 的受力情况。采用双作用液压缸，其铰点离回转中心的距离f取 决于双缸间的距离B，可通过下式算得： 图3.1 主臂铰点位置图 3、变幅液压缸铰点的确定 D—起重机底盘直径，D=2m。 B—吊臂宽度，由于回转支撑装置D和吊臂宽度B都与起重 能力有关，一般取D=(2.1~2.4)B，这里取D=2.3B。 铰点O在求得?0和e时已经确定即 ?0=0.84??，e=2.35m， 所以认定铰点O已经确定。因为铰点离滚道面的距离是构造所 定，一般取?h=0.18m。 在图3.1中可以看出，只有在基本臂上固定的铰点??1尚未确定。铰点??1的确定要满足下述条件，在变幅缸缩回时，吊臂位在行驶状态，液压缸长度为最短长度；而当全伸时吊臂位在最大仰角状态，液压缸长度达到最大长度。在?O????1中∠??1????=????????+??+??，在?O????中∠??????=??+??。而角??是OB和水平线的夹角， ?0=0.84?? e=2.35m ????f=√()2?()2 22f=0.9m ?h=0.18m