履带吊液压系统组成|汽车起重机回转机构液压系统设计

课题 八吨汽车起重机回转机构液压系统设计专业 机械设计制造及其自动化名称 教师 机械与交通学院 摘要 本设计论文主要介绍了当前课题的背景和课题的研究意义履带吊液压系统组成，讨论了国内外轮式起重机的发展概况和发展趋势，起重机液压系统和回转机构的设计计算，包括液压系统设计方案的比较分析，回转机构结构设计方案，回转机构重要零部件的设计与校核 结构设计从回转机构的转速入手，确定所选结构的传动比，选用内部电机联轴器，设计和计算齿轮，蜗轮和蜗杆，最后y 检查回转机构的主要部件。实现回转机构所需回转速度 关键词 汽车起重机液压系统 回转机构 回转支承装置 液压马达 请求实现关键词汽车起重机液压系统RotationOrganizationRotatingBlockingHydraulicMotors目录 摘要IAbstractIII第一章 引言 111 项目背景与研究意义 112 国内外轮式起重机发展概况及发展趋势 1121 国内轮式起重机发展现状起重机 1122 国外轮式起重机发展历程及主要型号 3123 轮式起重机产品发展趋势 413 主要工作参数 514 随车起重机型号参数确定 615 起重机主要结构特点 816 章节总结 9 第二章液压系统原理设计 1021 液压系统类型 10211 打开闭式系统 10212 单泵多泵系统 1022 液压系统控制 11221 定量节流控制系统 11222 可变系统 1223 油路 d汽车起重机液压系统设计与总体设计 1324 章节概要 16 第三章回转支承设计 1731 工作条件与载荷 1732 回转机构设计 19321 回转机构回转阻力力矩的确定 19323 回转机构功率计算 20324 回转机构计算参数 2133 章节概要 22 第 4 章关键部件的设计与计算 2341 齿轮的设计与计算 2342 蜗轮的设计与计算 2643 轴的设计与计算 29431 轴的概述 29432 轴的设计与校核 29433 轴的设计 32434 键校核 36435 联轴器的选择第3644章总结37个结论

38 致谢 39 参考文献 40 第一章引言 11 背景与研究意义 ～1998年，下降趋势停止，呈现缓慢回升迹象。 1999年以来，在国家扩大内需政策的引导和拉动下，轮式起重机行业呈现快速增长势头。 1999年至2001年，销售收入增长22%，产量增长18%。到2010年，国内需求将达到1万辆左右。对近几年的市场需求分析表明二手吊车，市场对中、大吨位汽车起重机的需求将增加。本次设计的意义在于设计一套结构简单、实用性强的中型起重机。整机液压系统和回转机构的方案可以满足生产加工的需要。轮式起重机按性能可分为轮胎式起重机、汽车起重机、全地面起重机、汽车起重机。起重机在我国有着巨大的市场，在工程建设和交通运输行业发挥着不可或缺的作用。起重机在中国的发展历史并不长，虽然发展速度比较快，但与国际先进水平相比，差距还是很大的，中国起重机市场的加速扩张带来了生机与活力我国起重机技术的发展，但我国与国际产品技术水平仍有较大差距。在技​​术上，我国起重机行业技术工人应提高技术水平，以在最短的时间内赶上国际水平，进一步提升我国起重机行业在世界上的影响力。 12 国内外轮式起重机概况及发展趋势 第一台5t机械式汽车起重机生产于1957年，至今已有50年的历史。它的生产大致经历了以下几个阶段。 1957年至1966年主要生产5t机械汽车起重机。 1967年至1976年，生产12吨以下的小机械液压汽车起重机是1977年至1996年的主要产品。1977年至1996年，中、大吨位液压汽车起重机产品迅速发展。 1979年以来，我国采用进口汽车底盘和关键液压件，设计生产了6吨20吨液压汽车起重机。之后，国内部分起重机厂家采用技术贸易组合的方式，引进了日本加藤忠野、美国格罗夫和德国利勃海尔克虏伯的起重机产品技术，先后生产了25t35t45t50t80t125t汽车起重机和25t越野起重机和32t50t70t全地形起重机。起重机通过合作生产。引进技术的消化、吸收和移植，使国产轮式起重机部分新产品的性能水平在1980年代初达到了国际水平。产品产量也逐年增加。由于客观条件所限，当年的技术引进主要体现在技术、产品制图技术等软件的引进，未引进全套先进加工设备相关配件的参考。同时，国内无法长期提供优质、高性能的液压元件、电子元件等基础配件。 1990年代，我国轮式起重机技术水平与世界先进水平的差距一度缩小。国内轮式起重机厂自行设计的产品技术水平得到了放大。其中大部分仍与1970年代初中期的国际水平相当。吸收国外先进技术后，只有少数产品达到1980年代初的水平。随着国民经济建设国家重点工程项目的大力发展，一些大型重点工程普遍采用国际公开招标方式采购机械设备。国外新型轮式起重机和二手设备因此大量进入中国市场。我对这方面有更深的了解，也意识到国产起重机在技术性能、可靠性、安全性、工作效率、操作方便性和舒适性等方面，在制造质量和外观方面都比国外的轮式起重机更重要。 为了达到高作业效率，保证工期按时完成，国内很多用户宁愿花更多的钱购买进口起重机，也可以从国外购买二手起重机。在这种情况下，国产轮式起重机当然面临着巨大的冲击和压力。轮式起重机的产品差距主要表现在以下几个方面[3] 1、质量稳定性差。部分产品存在早期故障履带吊液压系统组成，保修期内返修率高。故障经常发生在液压系统、底盘、发动机和传动部件。液压系统泄漏问题很普遍，主要原因是制造装配工艺和密封件质量差。国产汽车起重机的平均故障间隔时间仅为934h。最多185h，最少666h。整机工作寿命按主要部件寿命约2000-3000h，一般可达12500h2。可获得单套产品品种及图纸和说明书的英文翻译。设备在安全保护方面的可靠性也较差。 4、在材料方面，除部分产品的一些结构外，HG60或HQ70钢在国内广泛使用。广泛使用的材料主要是Q235Q345Q395 在国外已经广泛使用

低合金高强钢等轻质材料应用广泛，超高强钢的发展正在酝酿。因此，国产轮式起重机普遍显得笨重，性能受到很大影响。 122 国外轮式起重机的发展历程及轮式起重机的主要类型初步由1869年诞生的蒸汽轨道式起重机发展而来，经历了轨道式实心轮胎式充气轮胎的发展变化类型。 1930年代随着汽车工业的发展，出现了充气轮胎式起重机。该起重机具有机动灵活、操作方便、效率高等特点。二战后广泛用于战伤修复和经济建设。大多数早期的轮式起重机使用机械驱动的分体式吊臂。随着1960年代中期液压技术的发展，液压伸缩臂轮在1980年代后期，中小吨位轮式起重机多采用液压伸缩臂，只有一部分大吨位汽车起重机仍使用分析臂. 1960年代后期，特别是1970年代以来，随着大型建筑、石油化工、水电站等大型工程的发展，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。由于液压技术、电子技术、汽车工业的发展和新型高强度钢材的不断涌现，轮式起重机开始向大型越野轮胎式起重机的发展，是在普通轮胎式的基础上发展起来的。起重机，然后开发了全地形起重机。多年来，它得到了很大的发展。目前，国外轮式起重机主要生产国为日本、美国、德国、法国、意大利等厂家。有100多个最有名的，只有10个左右。世界轮式起重机市场主要分为以日本为主的亚洲市场。北美市场以美国为主，欧洲市场以德国为主，亚洲约占全球年销量的40%。北美和欧洲各占世界其他地区的20%，占日本市场的20%。它在世界上排名第一。 1995年4月至1998年3月，日本轮式起重机年均销量为8140台。其中，越野起重机约占日本市场的60%，其次是汽车起重机。全地面起重机占比小，但年销量大。在不断上升的美国市场[18] 美国是轮式起重机的主要生产国，起重机制造能力和规模均居世界首位。在美国市场，越野起重机占据市场主导地位履带吊液压系统组成|汽车起重机回转机构液压系统设计，约占市场份额的 65%，其次是工业轮胎起重机和汽车起重机。全地面起重机在德国市场的份额较小，不到10[19] 德国是欧洲最大的轮式起重机生产国，也是全地面起重机的发源地。轮式起重机产品发展趋势 1、增加起重机的起重能力。由于现代工程项目的日益发展，部件和配套设备的重量越来越大。对超大型起重设备的需求也在增加。在规模化发展的过程中，德国一直处于领先地位。现在吨位最大的轮式起重机是德国利勃海尔生产的LTM11000D型。最大额定起重量1000t，售价550万美元。 2 微型起重机大量涌现。轮式起重机的小型化应运而生，以满足现代建筑工作的需要。一种新的发展趋势正走在日本神户制钢公司的最前沿。它在 10 多年前开发了 RK707t 型号。它是世界上第一台带有下臂的小型越野轮胎轮胎起重机。目前，安装了下臂。它已成为微型起重机的重要标志。 3 全套图纸和说明书可翻译成英文。当使用吊钩时，t 崎岖地形起重机变成了 10 吨起重机。安装起重叉后，就变成了25t伸缩叉车。安装双工作平台后成为高空作业车[5] 13 主要工作参数 本设计主要针对汽车起重机液压系统和回转机构的结构设计。主要工作是通过分析比较液压系统的类型和液压系统的控制类型，确定汽车起重机液压系统的设计方案。整体定性分析还参照设计手册对回转机构的结构和机构的零件进行设计计算，绘制零件图和装配图。汽车起重机的主要性能参数是起重机的工作性能指标和设计依据，主要包括起重能力和工作范围。力矩起升高度、工作速度、自重、通过性能等 1 汽车起重机的额定起重量 回转中心轴线与吊钩中心的距离决定了起重机的工作范围。 3 起重力矩 起重机的工作范围和相应起重量的乘积就是起重力矩。它是一个综合了起重量和振幅两个因素的参数。并准确反映起重机的起重能力。 4 起升高度 吊钩被吊到最高位置时，吊钩口中心到支撑地面的距离。在标定起重机的性能参数时，通常用额定起升高度来表示。额定起升高度是指满载。吊钩升到最高极限位置时，吊钩口中心到支撑地面的随动距离为臂架长度一定时的旋臂起重机

起升高度随振幅减小5而增加。汽车起重机的工作速度主要是指起升回转振幅伸缩臂机构的速度和支腿的收、缩速度。位移速度回转速度是指起重机转盘每分钟的转数。变幅速度是指变幅过程中幅度从最大变为最小所用的时间。伸缩臂架速度是指臂架收起时，其头部沿伸缩臂架轴线的移动速度。指起重机处于工作状态时起重机本身的综合质量。是评价起重机械的综合指标。它反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。 7 通过性能是汽车起重机正常通过各种道路的能力。汽车起重机的通过性能接近于一般道路车辆。接近角越大，离去角越大，最小转弯直径越小，最小转弯直径越小，整机通过性能越好。最小最小转弯半径 m 前轮轨道 m 臂端轨道 m 最大爬坡度 23 接近角° 21 离去角° 145 发动机参数 最大功率 kW162 最大扭矩 N m785 百公里油耗 kg456 支腿跨距 m 纵向472水平全套图纸及说明书 英文翻译 采用国产配件 2 幻影臂架采用三节箱形截面结构 主臂长度为102~262m，是目前8t起重机中最长的臂架。臂架结构合理，彻底解决。缩绳、断绳问题 吊臂材料为国产低合金高强度钢。臂架采用分体式结构。轻载、高速、微动性能好 4 回转机构采用叶片电机和两级行星减速，液压系统采用回转缓冲阀，具有双向可控自由滑移功能，使臂架可以提升重物时自动居中降低臂架横向张力，确保摆动启动和制动平稳、安全、可靠。 6 转盘为板箱形结构，由三部分拼接而成。结构刚性好。配重为钢板和矿泥结构。采用H型支腿和支腿支撑II型封闭结构，改善了支腿的受力条件，增加了支腿的跨度，提高了整机的稳定性。可以在车辆的两侧操作支腿。支腿可全伸或半伸 8、起重机操作部分设有各种安全保护装置。除安全阀限速液压锁外，还有过载限制装置。以及每个臂架仰角处的额定起重量。当实际起重量达到90时，限力器亮起报警灯，蜂鸣器响起报警。当实际起重量达到100时，限力器会自动停止起升支腿和下臂等。加装危险动作限力器还可以显示实际载荷、最大允许载荷、实际工作半径、最大允许起升高度和实际臂长。手术室宽敞明亮，操作方便。驾驶室配备大容量加热装置 高靠背可调驾驶员座椅 15 章节概要 章节 主要是指起重机各项参数按照国家标准的设计和确定，对各参数进行讲解和说明，并介绍起重机机构的主要结构特点和功能，对起重机回转机构的研究和设计具有重要的参考意义。第二章液压系统原理设计 21 液压系统的种类 211 开式和闭式系统 根据油液循环方式的不同，液压系统可分为开式系统和闭式系统。如图 2-la 所示，从执行器排出的油将直接流回油箱。开放系统结构简单。液压油可以得到更好的冷却。油中杂质容易沉淀，但油箱体积大，空气污物容易进入系统，会造成工作机构动作不稳，多用于液压系统中热量较多的系统。实际应用，例如带有节流速度控制电路的系统。封闭系统是指液压泵的排油室与执行机构的进油管直接相连。油管直接与液压泵的吸入管相连。可以获得全套图纸和说明书的英文翻译，压力根据工作循环中需要克服的最大阻力来确定。因此，液压系统工作时，液压泵的功率随工作阻力的变化而变化。液压泵在一个工作循环中很少达到全功率，这会导致动臂回转伸缩机构被激活，从而改变动臂长度。变幅机构可以改变臂架仰角，从而改变起重量的范围，即工作半径起升。该机构可使重物举起并初步转动。主臂由 ZBD40 轴向柱塞马达驱动。主臂由三级伸缩液压缸组成。

结构采用斜轴轴向柱塞马达驱动，主副两绞盘还装有液控半闭式制动器，常开离合器泵开定量系统1支腿回路支腿回路由91供油组成三联齿轮泵支腿控制阀 8 溢流阀 81 选择阀 82 卧式液压缸换向阀 83 立式液压缸换向阀 84 溢流阀 81 控制泵91 和支腿液压系统的最大工作压力。其调节压力为16MPa。图 2-3 液压原理图。 When the selector valve 8-2 is pulled to the upper position, the oil of the pump 91 passes through the oil pipe 27 and selects the valve 8-2.换向阀83通向水平液压缸13。当换向阀83设置在上部位置时，压力油进入水平液压缸13的无杆腔。当换向阀打开时，四个平行的水平液压缸伸出。设置到较低的位置。液压缸缩回。当84置于上位时，压力油分别通过回转阀15和液压锁14进入四个立式液压缸12的无杆腔。当84置于下位时，压力油通过油管28。进入四个带杆腔的立式液压缸，支腿缩回旋转阀15为四个独立的二位开关。垂直支腿油缸可以微调。油缸活塞杆不会突然缩回，防止翻车事故。此外，在行驶或停车时，支腿不会因重力而自动下降。车上中央旋转接头7至外控顺序阀6的压力调节范围为5-9MPa。当控制压力小于5MPa时，顺序阀不能开启。当压力油的压力达到9MPa时，压力油通过控制油管30打开。泵91的工作油被供应到旋转机构。换向阀52是三位六通阀。回转回路溢流阀的设定压力为175MPa 3 伸缩回路的压力油由泵93通过中心旋转接头7 油管31 主伸缩换向阀54 换向阀之间安装平衡阀54与液压缸 2、平衡负载荷 二是防止油管断裂时伸缩缩回。伸缩臂回路溢流阀的设定压力为17MPa。变幅回路由93供油换向阀55和伸缩缸换向阀54并联连接二手吊车，可独立动作或单作用53为变幅和伸缩全套图纸及说明书。可以获得英文翻译。 Figure 2-3 Hydraulic schematic diagram When the selector valve 8-2 is pulled to the upper position, the oil of the pump 91 passes through the oil pipe 27 The selector valve 8-2 Reversing valve 83 To the horizo​​ntal hydraulic cylinder 13 When the换向阀 83 设置在上位 压力油进入卧式液压缸 13 的无杆腔 当切换阀设置在下位时 四个平行卧式液压缸伸出 四个平行卧式液压缸缩回 当 84 处于压力油置于上部位置，压力油分别通过旋转阀15和液压锁14进入四个垂直液压缸12。液压缸有一个杆腔支腿回缩回转阀15为四个独立的两个位置开关，可用于垂直支腿油缸微调。液压锁14保证起升时支腿不缩回，油管损坏时液压缸活塞杆不突然缩回。旋转机构不会因重力作用而自动下落。 When the selector valve 82 is placed in the lower position, the oil of the pump 91 passes through the oil pipe 27 and the central rotary joint 7 of the selector valve 82 to the external control sequence valve 6. The pressure regulating range is 5- 9MPa时当控制压力小于5MPa时，顺序阀不能打开。压力油通过油管29，组合阀17充满蓄能器18。当蓄能器压力达到9MPa时，压力油通过控制油管30打开顺序阀。泵91的液压油供应旋转。机构换向阀52是三位六通阀。当泵卸载，电机上下锁定时，电机正反转。 51是旋转回路溢流阀。设定压力为175MPa。 7 油管 31 主伸缩换向阀 54 换向阀54与液压缸2之间装有平衡阀3，其作用一是平衡负载荷，二是防止油管断裂时伸缩回缩。设定压力 17MPa 4 变幅回路由 93 供油换向阀 55 和伸缩缸换向阀 54 并联，可独立或独立动作 53 为变幅和伸缩回路的溢流阀，其设定压力为20MPa 5次提升 回路提升回路换向阀56为五位六通换向阀。可以操作该阀以获得快速或慢速档。阀24进入液压马达油口A起吊重物，低速换向阀56置于下一档。当泵92油进入电机B口时，重物下降。慢速换向阀56置于上下二档 当泵92和泵93的油口汇合进入电机快速起升回路时，溢流阀57的设定值为21MPa，两个控制阀16分别控制整套图纸和说明。当阀 8-2 被拉到上部位置时，泵 91 的油通过油管 27 到选择阀 8-2 到换向阀 83 到卧式液压缸 13。当换向阀 83 处于放在位置

在上部位置，压力油进入水平液压缸13的无杆腔。四个平行的水平液压缸伸出。当换向阀处于较低位置时，四个平行的水平液压缸缩回。当84处于上部位置时，压力油通过旋转阀15液压锁14分别进入四个垂直液压缸12的无杆腔。当84处于下部位置时腿伸出。当压力油通过油管28时，液压锁14分别进入四个带杆腔的垂直液压缸。支腿缩回转动阀15为四个独立的二位开关，可用于垂直支腿油缸的微调。液压锁14保证起升时支腿不缩回，油管损坏时液压缸活塞杆不突然缩回，防止翻车事故。此外，在行驶或停车时，支腿不会因重力而自动下降。 2 旋转机构。安装选择阀82后，可将全套图纸和说明书翻译成英文。 6、为防止过载，将51575381的遥控口与换向阀的电磁开关并联，并在系统中加装负荷传感器，控制电磁开关的动作。超载时，全部采用溢流臂回转伸缩机构，改变臂长变幅机构，改变臂架仰角，改变起重量范围，即工作半径。举升机构可使重物举起并初步转动。它由ZBD40轴向柱塞马达驱动。主臂由三级伸缩液压缸提升。该机构由斜轴轴向柱塞马达驱动。主副两台葫芦还配备了液压控制的半闭式制动器。汽车起重机液压系统的常开离合器如图2-3所示。该系统为三泵开式。定量系统 1 支腿回路 支腿回路由 91 三联齿轮泵供油腿控制阀 8 溢流阀 81 选择阀 82 卧式液压缸换向阀 83 立式液压缸换向阀 84 溢流阀 81 受控液压的最大工作压力泵91和支腿系统为16MPa。 Figure 2-3 Hydraulic principle diagram When the selector valve 8-2 is pulled to the upper position, the oil of the pump 91 passes through the oil pipe 27 selector valve 8-2 reversing valve 83 to the horizo​​ntal hydraulic cylinder 13 When the reversing阀83设置在上位，压力油进入水平液压缸13的无杆腔。当换向阀设置在下位时，四个平行的水平液压缸伸出。四个平行的水平液压缸缩回。当84处于上位时，压力油分别通过回转阀15和液压锁14进入四个垂直液压缸12。 The vertical hydraulic cylinder has a rod cavity and the outrigger retracting rotary valve 15 is four independent two-position switches. The vertical outrigger cylinder can be fine-tuned. It will not retract suddenly to prevent rollover accidents. In addition, the outriggers will not automatically drop due to the action of gravity when driving or parking. 2 The full set of drawings and instructions of the slewing mechanism can be translated in English. 3. Calculate the allowable stress for bending fatigue and obtain the safety factor of bending fatigue. 4. Calculate the load factor. 5. Obtain the tooth shape coefficient. ] can be found by 157 interpolation 1767 Calculate the size and size of the gears and compare the full set of drawings and instructions English translation can be obtained When the pump 92 oil enters the B port of the motor, the weight is lowered, and the slow reversing valve 56 is placed in the upper and lower second gear When the oil port of pump 92 and pump 93 Relief valve 57 is set to 21MPa, two control valves 16 respectively control the brake and clutch of the main and auxiliary hoisting, and the oil supplied by the accumulator to the pump 91 can be stored before being supplied to the slewing mechanism. In order to ensure the absolute reliability of the clutch connection, the accumulator also uses the pressure accumulator in the hoisting circuit 33. When the pressure in the oil pipe 33 is high, the pressure reducing valve 172 ensures that the pressure supplied to the accumulator is about 95MPa in the combination valve. The relief valve 173 is a safety element when the pressure reducing valve fails, and its set pressure is 105MPa. The hydraulic oil for opening the normally closed brake is supplied from the hoisting circuit through the shuttle valve 19 and the oil pipe 34 to control the reversing valve 16. The neutral position makes the brake on The brake clutch disengages the left position to make the brake release the brake clutch disengage ---- the right position of the throw hook makes the brake release clutch join ---- the one-way damping valve 20 of the lifting and landing heavy object makes the brake open after a delay to quickly apply the brake to avoid When the reel starts or stops, the car slips and slides. 6 To prevent overloading Design calculation of closed-type ordinary cylindrical worm drive Known worm input power P130kW speed transmission ratio i30 bidirectional rotation load is not smooth Minor impact required service life 5 years working 300 days per year 8 hours per day The power is not too low, the speed is low, the ZA worm gear is selected with a precision of grade 8 GB10089-882, the material is selected to determine the allowable stress, the surface quenching hardness is 45---55HRC, and the cast tin bronze ZCUSN10P1 metal mold is used for the worm gear ring. The number of stress cycles of []220MPa[]56MPa was found respectively