辽工大QY10汽车起重机总体及支腿机构设计说明书

辽宁工程技术大学毕业设计计算书指导教师：张兰娣设计题目：QY10汽车起重机总体及支腿机构设计设计人：江超1计算项目计算与说明结果第一章绪论引言分类方法第一章概述1.1引言汽车由于机动性能好而一直在工程施工和城市建设中担负着重要角色。在国内市场上随着国家扩大内需政策的推动、投资的提高、个体和私营用户的壮大，2002年以来汽车起重机市场总量大幅上升，可以说市场巨大。汽车起重机是轮式起重机的一种。通常习惯把装在通用或专用载重汽车底盘上的起重机称为汽车起重机。由于汽车起重机底盘为通用或专用汽车底盘，故汽车起重机具有载重汽车的性能。1.汽车起重机具有如下优点：1）行动自由。在它的起重能力及外形尺寸容许条件下，能够在整个工厂内或货场内承担绝大部分的起重工作。2）除了作为一台起重机使用之外，可以在臂架上配装各种拉铲抓斗、挖沟器和铲子进行其它工作。3）不需要架空轨道等固定结构，因此可使基建投资、生产成本或维修费用降低。4）本身具有独立的动力装置，不需要装设馈电电缆或接触导电装置。5）它可以把载荷放在地面上，地面下或比汽车起重机更高的地方。2.分类方法主要有：1）按起重量分类：轻型汽车起重机（起重量在5吨以下），中型汽车起重机（起重量在5-15吨），重型汽车起重机（起重量在15-50吨）。超重型汽车起重机（起重量在50吨以上）。近年来，其起重量有提高的趋势，如今已生产出50-100吨的大型汽车起重机。2）按支腿形式分：辽宁工程技术大学毕业设计计算书指导教师：张兰娣设计题目：QY10汽车起重机总体及支腿机构设计设计人：江超2计算项目计算与说明结果主要检验项目及性能指标蛙式支腿、X式支腿、H型支腿。蛙式支腿跨距较小仅适合于较小吨位的起重机。X式支腿容易产生滑移，也很少采用；H型支腿可实现较大跨距，对整机的稳定有明显的优越性，所以我国目前生产的液压汽车起重机多采用H型支腿。3）按传动装置的传动方式分：机械传动、电传动、液压传动三类。4）按起重装置在水平面可回转范围（即转台的回转范围）分：全回转式汽车起重机（转台可任意旋转360°）和非全回转式汽车起重机。5）按吊臂的结构形式分：折叠式吊臂、伸缩式吊臂和桁架式吊臂汽车起重机。3.主要检验项目及性能指标1）汽车起重机的强度、刚度、稳定性，各构件在腐蚀性工作环境下的最小尺寸，抗倾覆稳定性应符合GB3811-83《起重机设计规范》的规定。2）汽车起重机的基本参数应符合JB／T1375-92《汽车起重机和轮胎起重机基本参数》的规定。3）汽车起重机的安全性能应符合GB6067-85《起重机械安全规程》的规定。4）汽车起重机的结构、机构、电气等的设计按GB3811-83《起重机设计规范》的规定。5）汽车起重机整机稳定性应符合GB6068.3-85《汽车起重机和轮胎起重机试验规范稳定性的确定》的规定。6）额定起重量表，起升高度曲线和性能参数标牌的要求及表示方法应符合GB4031-85《汽车起重机和轮胎起重机标牌》的规定。7）起重机安全装置的设置和调试按zbj80002-86《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》的规定进行。8）汽车起重机性能指标应符合zbj80003-87《汽车起辽宁工程技术大学毕业设计计算书指导教师：张兰娣设计题目：QY10汽车起重机总体及支腿机构设计设计人：江超3计算项目计算与说明结果国外外轮式起重机发展现状重机和轮胎起重机技术要求》的规定。9）汽车起重机检验方法：按JB/SQ1-87《汽车起重机和轮胎起重机产品质量分等》，JB4030.3-85《汽车起重机和轮胎起重机设计规范》，GB6068.1-85《汽车起重机和轮胎起重机设计规范一般要求》，GB6068.2-85《汽车起重机和轮胎起重机设计规范合格实验》等规则进行。产品定型试验按GB4030.1-85《汽车起重机和轮胎起重机规范作业可靠性试验》，JB4030.2-85《汽车起重机和轮胎起重机试验规范行驶可靠性试验》，GB6068.4-85《汽车起重机和轮胎起重机试验规范结构试验》等标准进行。1.2国内外汽车起重机的发展趋势1.2.1国外轮式起重机的发展状况及主要机种轮式起重机最初是以诞生于1867年的蒸汽轨道式起重机发展而来的，经历了轨道式、实心轮胎式、充气轮胎式的发展变化过程。充气式轮胎起重机是20世纪30年代随着汽车工业的发展而出现的。由于轮式起重机具有机动灵活、操作方便、效率高等特点，早期的轮式起重机大多采用机械传动的桁架式臂架。随着60年代中期液压技术的发展，液压伸缩臂轮式起重机得到迅速的发展。到了80年代末，中小吨位的轮式起重机已大多采用液压伸缩式臂架，仅有一部分大吨位汽车起重机仍采用桁架式臂架。现在国外已将自动化技术与机械传动技术相结合，将先进的微电子技术。电力电子控制技术、液压技术、数据总线通信技术等应用到机械驱动和控制管理系统，实现了自动化和半自动化控制，从而大大提高了起重机的安全性和可靠性，并且降低了发动机的油耗金和排放值。20世纪60年代末期，特别是从70年代开始，随着大型建筑、石油化工、水电站等大型工程的发展辽宁工程技术大学毕业设计计算书指导教师：张兰娣设计题目：QY10汽车起重机总体及支腿机构设计设计人：江超4计算项目计算与说明结果对轮式起重机的性能、工作效率和安全性提出了更高的要求。由于当时液压技术、电子技术、汽车工业的发展新型高强度钢材的不断出现，使轮式起重机开始向大型化发展，并且在普通轮胎式起重机的基础上开发出越野轮胎式起重机，随后又开发出全路面式起重机。全路面式起重机综合了汽车起重机高速行驶和越野轮胎式起重机吊重行走及高通过性的特点，在近20多年得到很大的发展。目前国外轮式起重机生产国主要有日本、美国、德国、法国、意大利等。生产厂商有100多个，最著名的仅有10来家。世界轮式起重机市场主要划分为以日本为主的亚洲市场、以美国为主的北美市场、以德国为主的欧洲市场。亚洲约占世界年销售台数的40%，北美和欧洲各占20%，世界其他地区占20%。日本市场：从年产量上讲，日本生产的轮式起重机居世界首位。在1995年4月到1998年3月间，日本轮式起重机平均年销售量为8140台，其中越野轮胎式起重机约占日本市场的60%，其次是工业轮胎式起重机和汽车起重机。德国市场：德国是欧洲最大的轮式起重机生产国，也是全路面起重机的发源地，多年来他在开发大型、特大型、特大型轮式起重机方面一直处于领先地位。2007年4月23-29日，第28届国际工程机械、建材机械、采矿机械、工程车辆及建筑设备展览会上，最引人注目的新型轮式起重机利勃海尔LTM11200-9.1，其起重量为1200t，主臂全伸长度创纪录地达到了100m。主臂和副臂组合能使起升高度达到170m。在这次展会上特雷克斯展出了一台新型TC40L汽车起重机。这台最大起重量为40t的起重机采用PPMAC35L全地面起重机的吊臂技术和PPM汽车起重机的底盘技术，具有结构紧凑、操作简单和维修方便的特点。整辽宁工程技术大学毕业设计计算书指导教师：张兰娣设计题目：QY10汽车起重机总体及支腿机构设计设计人：江超5计算项目计算与说明结果国内轮式起重机发展现状机全长10.679m、高3.378m，吊臂头部外侧的最小转弯半径只有9.673m；37.4m的5节主臂采用双缸、双索伸缩机构，8m副臂；前支腿为摆动伸缩腿，后支腿为H型支腿，可以全周吊重；前桥采用385/65R22.5单胎，后桥采用13R22.5双胎；携带全部装备(8.6t配重、8m副臂、25t吊钩和一个备胎)的行驶重量为31.9t，最高行驶速度为90km/h，是一款性能相当不错的汽车起重机。美国市场：美国是轮式起重机的生产大国，在起重机制造能力及规模上居世界首位。在美国市场上，越野轮胎式起重机占主导地位，约占市场份额的65%，其次是工业轮胎式起重机和汽车起重机，全路面式起重机所占份额较小，不到10%。1.2.2国内汽车起重机发展现状我国在1957年生产第一台5t机械式汽车起重机到现在已有50多年历史了,它的生产大致经历了以下几个阶段:1957-1966年以生产5t机械式汽车起重机为主；1967-1976年以生产12t以下小型液压汽车起重机为主；1977-1996年以来16-50t中大吨位液压汽车起重机产品发展较快。自1979年开始，我国采用进口汽车底盘和关键液压件自行生产出了16t，20t液压汽车起重机之后，国内一些起重机生产厂家采用技贸结合方式，分别引进日本多田野、加藤、美国格鲁夫和德国利勃海尔、克虏伯的起重机产品技术，以合作生产的方式相继制造出25t、35t、45t、50t、80t、125t汽车起重机。由于受客观条件的限制，当年的技术引进主要着重体现在技术软件的引进（如产品、图纸、工艺等），而没有引进全套的先进加工设备，没有与相关的配套件的引用同时进行，因此国内长时间不能提供高质量高性能的基础配套件（如液压元件、电子元件等），到辽宁工程技术大学毕业设计计算书指导教师：张兰娣设计题目：QY10汽车起重机总体及支腿机构设计设计人：江超6计算项目计算与说明结果国内汽车起重机的差距表现。了90年代我国汽车起重机的技术水平与世界先进水平相比曾经一度缩小的差距又拉大了。当前国内汽车起重机厂自行设计的产品技术水平大多还相当于国际70年代初期、中期水平，只有少数产品在吸收国外先进技术基础上，经过更新换代达到了80年代初的水平。随着国家经济建设的蓬勃发展，国家重点工程建设项目纷纷上马，一些大型关键工程一般都采用国际公开招标方式采购机械设备。国外新型汽车起重机和二手设备大量进入中国市场，使国产汽车起重机面临很大的冲击和压力。国内轮式起重机产品差距主要表现在以下几个方面：1.质量稳定性差部分产品发生早期故障多，保修期内返修率高。故障多发生在液压系统、底盘、发动机于传动件上。液压系统渗漏问题普遍存在，其主要原因是制造、装配工艺不良和密封件质量问题。国内汽车起重机平均无故障时间仅为93.4h。整机工作寿命按主要零件寿命计算，约为2000—3000h，而国外同类产品一般可达到12500h。2.产品品种单一轮式起重机是工程机械行业中的一个重要的类别，其技术含量、机电一体化程度、对使用材料的要求和制造难度不亚于其他类型的工程机械。国内轮式起重机的生产主要仍以8-50t汽车起重机为主，某些企业对全路面起重机产品和越野轮胎起重机产品以及大吨位汽车起重机开发虽有一定的研究，但是尚未形成商品供应市场。8t以下微型起重机基本空白，而60t以上大型起重机产量有限，从而形成了一方面形成了生产力过剩，另一方面许多重点工程所需的大型起重机尚需进口。辽宁工程技术大学毕业设计计算书指导教师：张兰娣设计题目：QY10汽车起重机总体及支腿机构设计设计人：江超7计算项目计算与说明结果汽车起重机的发展趋势3.产品自动化、智能化方面目前，国外已将自动化技术与机械传动技术相结合，将先进的微电子技术、电力电子控制技术、液压技术、数据总线通信技术等应用到机械驱动和控制管理系统，实现了自动化和半自动化控制，从而大大提高了起重机的安全性和可靠性，并且降低了发动机的油耗与排放值。国内产品在这方面差距较大，安全保护方面的设备可靠性也较差。4.材料方面国内除部分产品的某些结构采用了HG60或HQ70刚才外，主要采用的材料为Q235、Q345、Q395等，而国外已广泛采用低合金钢和其它轻型材料，并且正酝酿向超高强度钢发展，所以国产轮式起重机一般显得笨重，性能也受到较大影响。1.4汽车起重机产品的发展趋势1.提高起重机的起重量由于现代工程项目想大型化发展，所需设备和配套构件的重量在不断增加，对超大型起重设备的需求也越来越多。2.微型起重机大量涌现汽车起重机的微型化是适应现代建设工作的需要而出现的一种新的发展趋势。走在前面的是日本的神户制钢公司，它于10多年前开发的RK70(7吨)型是世界第一台装有下俯式臂架的“迷你”越野汽车式起重机。目前，下俯式臂架已成为“迷你”起重机的重要标志。3.混合性起重机在发展混合型起重机是为了特定用途而开发出来的。如利勃海尔公司生产的LTL1160型越野汽车起重机就是为了维修庞大的斗