随车起重机伸缩臂架的优化设计
汽车起重机伸缩机构的改进设计策略
汽车起重机伸缩机构的改进设计策略摘要大型汽车起重机的伸缩机构通常采用单缸插销伸缩技术实现吊臂伸缩。
起重机使用插销将吊臂逐级的固定，这种机构对吊臂截面形状和尺寸做出了改善，减小了吊臂自身重量，增强了起重机的起重能力。
文章简要分析了大吨位汽车起重机的伸缩机构和起重原理，针对使用过程中的不足，做出了改进分析。
关键词单缸插销伸缩机构；工作原理；改进设计随着我国经济建设的发展，大型起重机的技术也逐渐提升，为建筑工程做出了不小的贡献。
汽车起重机的承重构件是伸缩臂，伸缩臂技术能保障大型起重机的工作性能。
伸缩臂的核心技术在于起重机的伸缩机构。
大型起重机通常采用单缸插销机构的形式，这种伸缩形式结构简单，受到的局限性很小。
但在实际应用中仍存在一些问题，需要做出进一步的改进。
1 起重机单缸插销伸缩机构的工作原理该机构由吊臂、臂销、缸销、伸缩缸等多种部件组成的。
单缸插销伸缩机构液压系统由换向阀、平衡阀等组成，系统结构如图（一）。
其中，①A8V0主泵；②先导控制油泵及双联齿轮泵；③远程控制阀块；④多级溢流阀；⑤缸臂销控制阀；⑥伸缩平衡阀；⑦缸销缸；⑧臂销缸；⑨缸臂销切换控制阀；⑩主泵变量机构。
大吨位起重机伸缩机构液压系统包括卷扬系统、伸缩系统等4个系统[1]。
伸缩臂依靠液压油缸，并结合控制缸销、臂销间的切换进行伸缩，伸缩臂有七节，最粗的是一节基本臂，和伸缩缸连接。
伸臂时，七节臂会首先伸出去，七节臂上带有吊钩，之后是六节臂、五节臂、四节臂，按照顺序伸缩。
缩臂时的顺序和伸臂的顺序正好相反。
伸缩缸的动力源来自A8V0变量双泵，通过改变主轴和缸体轴线的角度，能使变量泵的排量发生改变。
液压系统中不同泵的作用也不一样，卷扬泵是为液压系统当中主、副卷扬供油。
伸变泵是为变幅系统和伸缩系统供油。
单缸插销伸缩臂依靠臂销切换的配合，供油泵结合电磁阀使得缸销、臂销在不同工况下完成动作切换，系统中安装应急控制阀块以防止系统失灵[2]。
2 伸缩机构的不足和原因该伸缩机构在运行时容易出现一些故障，如插销、拔销困难、伸臂速度比较慢、不能完全伸展、效率较低等。
随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析
随车起重运输车车架连接优化设计与强度分析1. 引言1.1 研究背景随车起重运输车是用于装载、运输、卸载重型货物的专用车辆，其车架连接结构的设计直接影响着车辆的运行安全和效率。
当前随车起重运输车车架连接存在的问题主要包括连接件易损坏、连接结构不稳定等，这些问题不仅增加了维护成本，还可能导致车辆失效，严重危及行车安全。
为了解决这些问题，对随车起重运输车车架连接进行优化设计和强度分析显得尤为重要。
通过对车架连接原理的深入研究，可以找到最适合该类型车辆的连接设计方法。
结合车架的强度分析模型，可以有效预测连接部位的受力情况，进而指导优化设计的方向。
本研究旨在针对随车起重运输车车架连接问题，探讨优化设计和强度分析的关系，为改善车辆的运行性能提供理论支持和技术指导。
通过对现有连接结构的改进和强度分析结果的验证，将为未来设计工作提供重要参考，推动随车起重运输车车架连接技术的发展和应用。
【研究背景完】1.2 研究目的本研究的目的是通过对随车起重运输车车架连接的优化设计和强度分析，提高车辆的稳定性和安全性。
随车起重运输车在运输和起重过程中面临着各种复杂的工况和力学应力，车架连接的设计质量直接影响着车辆的整体性能。
通过研究不同的连接设计原理和优化方法，可以有效提升车架连接的承载能力和耐久性，减少车辆在使用过程中出现的故障和事故几率。
通过对车架强度分析模型的建立和结果分析，可以深入了解车架在不同工况下的受力情况，为车辆设计和制造提供科学依据。
通过本研究，可以为随车起重运输车的设计和生产提供更有效的参考和指导，推动行业技术水平的提升，满足市场对安全、稳定和高效运输工具的需求。
1.3 研究意义随车起重运输车是工程机械领域中常见的一种设备，其车架连接设计对整车的稳定性和安全性至关重要。
随着现代技术的发展，车架连接优化设计与强度分析成为了当前研究的热点之一。
本研究旨在通过对车架连接的深入分析和优化设计，提高车架的整体强度和耐久性，进一步提升随车起重运输车的运输效率和安全性。
《2024年度伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》范文
《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一一、引言随着工程机械的快速发展，伸缩臂叉装车作为重要的物流搬运设备，其行走系统的性能直接关系到工作效率和作业安全。
因此，对伸缩臂叉装车行走系统进行优化分析与实验研究，对于提高设备的整体性能具有重要意义。
本文旨在分析伸缩臂叉装车行走系统的结构特点及性能问题，通过优化设计及实验研究，提高行走系统的动力性、稳定性和经济性。
二、伸缩臂叉装车行走系统结构与性能分析1. 结构特点伸缩臂叉装车行走系统主要由驱动系统、传动系统、行走机构和制动系统等组成。
其中，驱动系统提供动力，传动系统将动力传递给行走机构，实现车辆的行进与转向。
行走机构采用履带式结构，具有较好的地面适应性。
2. 性能问题在实际使用过程中，伸缩臂叉装车行走系统存在动力不足、稳定性差、油耗高等问题。
这些问题主要源于设计不合理、制造工艺落后、使用维护不当等方面。
三、行走系统优化设计1. 动力系统优化为提高动力性能，可采取增加发动机功率、优化传动比、改善燃油供应系统等措施。
同时，采用先进的电控技术，实现动力系统的智能调控。
2. 稳定性优化为提高稳定性，可对履带式行走机构的框架结构进行优化设计，增加支撑面积，降低接地比压。
同时，采用先进的控制算法，实现行驶过程中的动态稳定控制。
3. 经济性优化为降低油耗，可采取轻量化设计、优化液压系统、改进润滑系统等措施。
同时，通过智能管理系统实现油耗的实时监测与控制。
四、实验研究1. 实验方案为验证优化设计的有效性，本文设计了多组对比实验。
首先，对优化前后的行走系统进行性能测试，包括动力性能、稳定性、油耗等指标。
然后，通过实际工况下的使用情况，对比分析优化前后的效果。
2. 实验结果与分析实验结果表明，经过优化设计后，伸缩臂叉装车行走系统的动力性能得到显著提升，稳定性得到有效保障，油耗得到有效降低。
具体数据详见附录中的实验数据表。
五、结论与展望本文通过对伸缩臂叉装车行走系统的优化分析与实验研究，有效提高了设备的动力性、稳定性和经济性。
《2024年度伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》范文
《伸缩臂叉装车行走系统优化分析与实验研究》篇一一、引言随着工程机械的不断发展，伸缩臂叉装车作为现代物流、建筑、矿山等行业的关键设备，其性能的优化显得尤为重要。
其中，行走系统作为叉装车的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到设备的作业效率和稳定性。
因此，本文旨在通过对伸缩臂叉装车行走系统的优化分析与实验研究，以提高其工作效率和稳定性。
二、伸缩臂叉装车行走系统概述伸缩臂叉装车的行走系统主要由驱动系统、传动系统、行走机构等组成。
其中，驱动系统为电动机或液压马达，传动系统则通过齿轮、链条等传动元件将动力传递给行走机构。
行走机构一般由履带或轮胎组成，用于支撑叉装车的重量并实现移动。
三、行走系统存在的问题及分析在实际使用中，伸缩臂叉装车的行走系统常存在以下问题：一是行走过程中稳定性不足，特别是在复杂地形条件下易发生侧翻；二是能耗较高，影响设备的作业效率；三是维护成本较高，影响了设备的长期使用。
针对这些问题，本文将从以下几个方面进行分析：1. 稳定性分析：通过对叉装车在不同地形条件下的受力分析，找出影响稳定性的关键因素。
2. 能耗分析：通过分析传动系统的能量损失，找出降低能耗的途径。
3. 维护成本分析：通过对行走系统的结构进行分析，找出降低维护成本的方法。
四、行走系统优化方案针对上述问题，本文提出以下优化方案：1. 稳定性优化：通过改进履带的设计，增加履带的接地压力分布均匀性，提高叉装车在复杂地形条件下的稳定性。
同时，优化驾驶室的布局和操作方式，使驾驶员能够更好地掌握车辆的状态。
2. 能耗优化：通过改进传动系统的设计，减少能量损失，提高传动效率。
同时，采用先进的控制策略，实现叉装车的智能节能运行。
3. 维护成本优化：通过采用高强度、耐磨损的材料，延长行走系统的使用寿命。
同时，简化结构，降低维修难度和成本。
五、实验研究为了验证优化方案的有效性，本文进行了以下实验研究：1. 稳定性实验：在复杂地形条件下进行实车测试，比较优化前后叉装车的稳定性。
起重机伸缩吊臂截面优化设计解析
确定其它节臂的壁厚。3伸缩吊臂优化设计过程QAY125伸 缩吊臂结构特点是截面为大圆角十二边形（下盖板为11 个边），具有较好的稳定性和
抗屈曲能力，能充分发挥材料的力学性能，且使用高强 度钢材，减轻了吊臂重量，提高了整机的起重性能。另 外，吊臂上下盖板仅有2道焊缝，且布置
在侧面中线附近低应力区，焊接工艺性好，传力更可靠。 这种吊臂形状代表国内外较先进的技术。因此，在进行 优化设计时，不改变此吊臂的基本形状
它使用状态变量和目标函数对设计变量的偏导数，在每 次迭代中计算梯度确定搜索方向，因而精度较高，但占 用的时间相对较多。此外，还应注意的是
由于采用梯度法搜索，可能使得搜索结果位于局部最优 解，而不是全局最优解，故对所得结果应仔细判断。优 化时，起始序列选用现有的设计产品数据
，首先确定迭代40次，得到的优化结果不理想，主要是 吹、叫比其下限值大得较多，重量减小得较少，看来结 果出现了局部最优解。为此，细化设计
板高度进一步减小，下部趋近于圆弧。3种截面的特性数 据见表d表示的是最终确定的吊臂形状。表1QAY125基本 臂优化前后截面特性比较项目
面积优化前截面第一次优化第二次优化第三次优化3.2其 余节臂截面尺寸确定在基本臂截面尺寸优化确定后，便 可根据每节臂之间的间隙（滑块厚度
尺寸）大小用作图法定出2、玉4和5节臂的尺寸。而每节 臂的厚度则根据全伸臂时的强度、刚度及局部稳定性要 求来确定。总的原则是与现有产品的
，即仍保持吊臂为12个边。3.1基本臂截面的优化设计作 为吊臂来说，总希望在不发生局部失稳的前提下，壁厚 设计得薄一点，截面设计大一些。
但由于受整机尺寸的限制，吊臂外形尺寸不能增大，因 而只能在截面总高和总竞保持不变的条件下进行截面的 优化。而由QAY125伸缩吊臂在全缩
多功能高空作业平台伸缩臂的有限元分析与优化
（） １ ， ５ ． 则许用应力 为 ： ］３３１ ＝ ３ ． ａ ＇ ＝ ３／．＝ ５ ． ５ ［ ＝ ５／． ２ ５３ ｏ ］２ ５１ １６７ １ ５ ＭＰ ｚ ５
式 中：△ ｝ ｛ “ —单元 ８ 个节点的位移向量 ；Ⅳ］ ［ —形函数矩阵。
任一点的应变位移的关系为 ：６ Ｉ ｛ “｝ｅ ｛ｋ＝ Ｎ］△ ‘ ＂｝ ／
重 物 惯性 阻 转矩 Ｔ＝ ￣ ａ １ ３ Ｉ ：２Ｐ ￣ ＝ ５ Ｎ‘ ｐ ｎ
（） １
（ ２）
旋转轴的摩擦转矩 Ｔ＝ｙ＋ Ｔ＝ ２ ７ Ｉ ：３ Ｔ ２￣ ６ ． Ｎ。 ６ ｎ 坡度转矩 Ｔ＝ ｏｓ ａ ｉ ｌ３ ６ ２ Ｉ ：４Ｐ ｃｉ ｓ ￣ ＝ ７ ． Ｎ。 ｎ ｎ ９ ｎ
２１ ７
３伸缩臂的有 限元分析
３１接触 单元分 析及 其方 程 ．
设接触单元的厚度为 ｅ局部坐标系 （ ｔ的原点取在单元 ， ｍｎ）
ｆ Ａｕ １
２两种工况来研究。 ） 约束第一节立柱的底部各节点在 Ｕ 、 、 三 。
个方 向的位移 自由度和 Ｕ Ｕ 、 Ｒ 三个方 向的旋转 自由度 。 Ｒ 、Ｒ： ， Ｕ
ｍｕｔ ｕ ｃ ｉ ｎ ｈｇ ｔ ｕ ｅ ｐａ ｆ ｒ ｌｆ ｎ ｔ ｉｈ — ｉ ｄ ｌｔ ｍ ｉ ｏ ａｌｔ ｏ
Ｌ ｉ－ｅ ｇＪＡ ＧＷｅ，Ｈ Ｎ ｉ ｕ ， Ａ ａ — ａ Ｉ ｎ ｆｎ ， Ｎ ｉＺ Ａ Ｇ Ｌ－ ｎ Ｇ Ｏ Ｎ ｎ ｎ ｎ Ｑ Ｉ ｊ （ ｃ ｏｌ ｆ ｃａ ｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＪ ｎ ｓ ｎｖｒ ｔ ｏ ｉｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈｎｉ ｇ２ ０ ， ｈｎ ） Ｓ ｈｏ ｏ ｈ ｎｃｌ ｎ ｉ ｅｉ ，ｉ ｇｕＵ ｉ ｓ ｙ ｆ ｃｅ ｃ ｄＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｚ ｅｊ ｎ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｍｅ ｎ ｎ ａ ｅ ｉ Ｓ ａ ｏ ａ １ ２
100t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计和优化分析
100t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计和优化分析作者：王振兵, 李艾民来源：《计算机辅助工程》2012年第04期摘要：为确保100 t伸缩臂履带式起重机臂架结构设计的合理性，采用壳单元建立该起重机的有限元模型，用ANSYS计算臂架结构应力和应变，得到臂架的应力和应变分布，验证臂架的强度和稳定性.在起重机性能满足要求的情况下，以减轻结构自重为优化目标，以截面尺寸为优化设计变量，用ANSYS对臂架进行优化设计.优化设计后的臂架满足设计规范，臂架截面尺寸缩小、自重降低，整机性能得到提高.关键词：履带式起重机；伸缩臂；强度；稳定性；有限元； ANSYS中图分类号： TH213.7；TB115.1 文献标志码： BDesign and optimization analysis on boom structure of100 t telescopic boom crawler craneWANG Zhenbing， LI Aimin(School of Mechatronic Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu, China )Abstract： To ensure the structure design rationality of 100 t telescopic boom crawler crane, the finite element model of 100 t telescopic crawler crane is built by shell element, the stress and strain of the boom structure are calculated by using ANSYS, then the stress and strain distributions of the boom are obtained, and the strength and stability of the boom are verified. Under the condition that the crane performance meets the requirements, taking the decrease of structure dead weight as optimization object and section dimension as optimization design variable, the boom is optimized and designed by using ANSYS. The boom meets design code after optimization and design, the boom section dimension and dead weight are reduced, and the performance of the whole structure is improved.Key words： crawler crane; telescopic boom; strength; stability; finite element; ANSYS起重机是工矿企业广泛使用的一种起重运输机械,臂架是主要承载构件,其设计是否合理直接影响起重机的承载能力、整机稳定性和整机自重等.纵观国内外流动式起重机臂架设计,大多采用的臂架截面形式是多边形截面.采用传统力学方法设计的起重机臂架,不但计算复杂,而且计算精度较低；设计时往往采用较大的安全因数, 浪费材料，导致设备笨重.因此,减轻起重机臂架自重对提高整机经济技术指标有重要意义.有限元优化设计与通常的机械优化设计相比更精确、简捷，一方面可避免繁琐的编程工作;另一方面,优化过程中可提取应力集中处的最大应力,并以此为约束条件满足设计要求.［1］本文首先叙述伸缩臂的结构模型，然后用ANSYS对起重机臂架进行应力、应变分析，最后以ANSYS为工具,臂架结构自重为优化目标,强度、刚度为约束条件,对起重机的臂架进行有限元优化设计.1 伸缩臂履带式起重机臂架结构简介所设计的伸缩臂履带式起重机是6节伸缩式结构，臂架由6节臂组成，具体结构见图1.其中，基本臂1与转台通过销轴铰接，并且在中下部与变幅油缸7铰接.伸缩臂2～6靠伸缩油缸支撑在基本臂内，通过滑块8导向；伸缩臂通过基本臂内部油缸9的伸出和回缩实现臂架伸缩.臂架采用全液压控制，具有结构紧凑、体积小等特点.根据人们对各种截面形式的优化改进,本文采用大圆角槽形截面设计臂架，臂架截面见图2.2 有限元分析 2.1 臂架有限元建模由于臂架有限元模型复杂，面与面之间相互不独立，传统CAD软件建立的模型在导入ANSYS时容易出错，本文直接在ANSYS中建立模型.建模过程采用自顶向下与自底向上相结合的方式，根据臂架的几何尺寸和实际板厚，以板厚度中分面位置建立模型，模型的其他尺寸完全按照图纸设计并根据实际情况适当简化结构，同时遵循以下原则：(1)各板厚度方向的位置以板厚度中分面位置确定；(2)对于圆形板和圆弧板，采用正多边形进行网格划分；(3)为保证焊接工艺而设计的板边缘对计算结果影响很小，故在建立有限元模型时可不予考虑；(4)在两个相连臂节间滑块处建立耦合，模拟臂节间连接.2.2 单元类型和网格划分对已经建立好的三维有限元模型需定义单元属性，包括定义单元类型、实常数和单元材料属性等.本文所用材料参数如下：弹性模量为2.1×1011Pa，泊松比为0.3，密度为7 800 kg/m3.定义单元类型为SHELL 63单元，其具有弯曲能力和膜力，可以承受平面内载荷和法向载荷.该单元的每个节点具有6个自由度，提供与单元刚度矩阵和几何刚度矩阵有关的运算，能较好地适应本文的研究情况.节点之间采用MAS 21单元相连.网格划分前需选择单元属性和指定网格尺寸；在网格划分过程中，对应力集中处以及重要的地方使用较密的网格进行划分，其他地方尽量使用较稀的网格进行划分；划分后整个模型共有73 870个节点、73 114个单元.［2］2.3 载荷和位移约束从整个臂架结构看，各节臂与滑块之间通过相互之间的接触和挤压传递作用力，属于接触问题，是非线性的.目前，求解接触问题的趋势是采用有限元接触解法，但在现有的技术条件下求解还有困难，且所求得的解不易收敛，只能采用一般的有限元法求解.载荷组合为：吊重（考虑动载因数和起升冲击因数）＋臂架自重.对于臂架自重，在ANSYS前处理模块中输入吊臂所采用材料的密度和重力加速度，程序便可根据输入的单元类型和实常数自动将单元载荷因子的信息计入总载荷进行计算（需注意单位的统一）.对于载重力,臂架整体结构在吊重时只有6节臂承受载重力，其他各节臂通过滑块相互传递作用力.利用力学知识可从履带式起重机臂架的三角点入手，通过平衡方程将作用在6节臂上的吊重转化为臂段间的相互作用力，作用在滑块与臂架的作用面处.同时，对模型施加以下位移约束［3］：(1)对相邻臂节滑块连接处相对应的节点建立x，y和z等三个方向的位移耦合；(2)在臂架根部销轴连接处和臂架下侧顶升油缸销轴连接处建立刚性节点，并对其施加全位移约束.2.5 有限元结果分析指定分析类型为静力分析后进行求解：进入通用后处理器，通过图形或列表方式显示分析结果，最终得出起重机臂架在全伸工况下的应力和位移云图.臂架材料采用的钢为960，其特性参数为：σs=960 MPa，σb=980 MPa，得材料许用应力σa=(0.5σs+0.35σb)/1.34=614.179 MPa，臂架整体应力分布见图3，可知，各个截面应力均小于许用应力.耦合区的应力集中与模型简化有关，不可避免，故不做说明.3 伸缩臂履带式起重机臂架优化设计优化设计是一种寻求或确定最优设计方案的技术.所谓“最优设计”，指的是一种可以满足所有设计要求的方案，即最优设计方案就是一个最有效率的设计方案，而优化数学模型的建立的原则就是使吊臂在最危险的工况下性能最优.根据上述分析选择臂架全伸的工况作为危险工况.［5］3.1 设计变量以各臂截面厚度为变量(6节臂分别为d i,i=1,2,…,6)，为保证臂架强度余量，第1节臂不参与优化，各截面的上下限取统一值.根据经验，选取第2节臂为8～12 mm，第3～6节臂为统一值，且取5～10 mm.3.2 约束方程根据起重机的设计要求，选定约束条件为：（1）强度约束.σ≤σa，σ为危险点最大应力.(2)刚度约束.s≤f a，s为幅平面内最大位移；f a为变幅平面内最大许用挠度.(3)几何条件约束.由于各节臂之间通过套接连在一起，应满足第i(i=1,2,…,5)节臂截面各方向尺寸比第i+1节臂大.(4)上、下限约束.各截面尺寸满足一定的上、下限值.3.3 目标函数和优化方法在ANSYS优化设计中，只允许设置一个目标函数,即单目标优化.若有多个目标,则事先必须用加权等方法变为单目标优化问题，同时目标函数数值只能为正.本文以减少臂重为优化目标,因此目标函数设为臂架的总质量，标记为MASS，同时优化方法选用ANSYS自带的0阶方法［6］3.4 优化结果分析臂架的优化结果见表1，其中臂架截面面积圆整取值38 mm2是考虑安全性和板材标准数据圆整之后得出的.由表1可知，对臂架的优化设计既满足设计规范，又保证臂架截面尺寸取较小值,达到节省材料、降低臂架自重(达10%)和提高整机性能的目的.4 结束语用ANSYS的结构分析模块对大圆角槽形截面吊臂进行有限元分析和优化. （1）椭圆形截面是八边形截面的演化,具有很好的抗屈曲能力,大大降低臂架自重,更充分地利用臂架材料. （2）优化时臂架间连接关系的处理方式对优化结果精度影响很大,本文用自由度耦合符合实际. （3）有限元分析结果表明，使用传统计算方法设计出的臂架强度和稳定性满足要求. （4）在满足起重机性能的情况下，用ANSYS对臂架进行优化分析，减轻臂架质量（达10%），提高整机性能.参考文献：［1］王欣, 高顺德. 大型吊装技术与吊装用起重设备发展趋势［J］. 石油化工建设, 2005,WANG Xin, GAO Shunde. The development trend of large hoisting technology and lifting with lifting equipment［J］. Chem Eng Const［2］张胜民. 基于有限元软件ANSYS 7.0的结构分析［M］. 北京: 清华大学出版社, 2003:［3］王金诺, 于兰峰. 起重运输机金属结构［M］. 北京: 中国铁道出版社［4］杨晶, 李卫明, 刘玉浩. 汽车起重机吊臂的有限元分析［J］. 辽宁工学院学报, 2007,YANG Jing, LI Weiming, LIU Yuhao. Finite element analysis of truck crane boom［J］. J［5］顾迪民. 工程起重机［M］. 2版. 北京: 中国建筑工业出版社［6］黄琳. 起重机伸缩臂结构优化研究［D］. 大连: 大连理工大学, 2007.。
起重机伸缩臂结构工况与力学设计分析
起重机伸缩臂结构工况与力学设计分析摘要：随着国内基础设施建设的不断发展, 操作便捷灵活的汽车起重机在整个工程领域中所占比重不断上升。
由于行业内部竞争激烈和施工现场不确定因素的增多, 导致需求者对汽车起重机的起重性能、承载能力和安全性要求也逐渐提高。
起重臂作为起重机的主要受力构件 , 其强度和刚度的强弱必然会对整机的性能造成一定的影响。
所以对起重机伸缩臂的强度和刚度分析以及结构的优化设计研究具有现实意义。
本文把汽车起重机伸缩臂作为研究对象，先结合起重机设计规范和相关力学知识对伸缩臂结构进行必要的力学分析。
然后据实际工程作业情况，对起重机实际工况作出分析，选择其中三种典型工况进行了相关分析研究。
关键词：伸缩臂；工况分析；力学计算引言我国城镇化建设的快速发展，促使建筑业也蓬勃发展，造就了一批高大宏伟的建筑物。
近年来，居民楼也由传统的多层发展为高层，并且外观造型新颖奇特，深受人们青睐。
对如何维护新型建筑外观的清洁与美观提出了新的要求，所以对施工作业设备在日常施工、安装以及维护有了更高的要求。
此外，在经济迅速发展，国家对基础设施建设投入也逐渐增大，在建设规模越来越大的环境下，对起重安装工程设备的需求量也随之加大，并由之前传统的半自动化作业向自动化，半机械化向机械化过渡，因此工程起重机的需求量开始快速增长，产量也是日新月异地刷新纪录。
值得一提的是，国内外有一个共通点——发展最为迅速的是汽车起重机。
而汽车起重机关键部位在于吊臂，利用吊臂卸载负荷，可以提高起重机的作业范围和作业难度。
而汽车起重机的主要承载构件是吊臂，担负着起重机的各种负荷，因而耗钢量很大。
其结构设计好坏，对起重机整体性能以及生产成本的控制将产生直接影响。
因此很有必要对汽车起重机吊臂的结构设计、力学性能等进行充分的分析与辩证。
汽车起重机的吊臂伸缩形式分类1、顺序伸缩机构–伸缩臂的各节臂以一定的先后次序逐节伸缩。
2、同步伸缩机构–伸缩臂的各节臂以相同的相对速度进行伸缩。
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目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------1 前言---------------------------------------------------------------------------------------------2 1. 概述------------------------------------------------------------------------------------------6 1.1 随车起重机用途和特点--------------------------------------------------------------6 1.2 型号意义--------------------------------------------------------------------------------6 1.3 术语解释--------------------------------------------------------------------------------61.4 结构原理--------------------------------------------------------------------------------62. 伸缩臂架的计算----------------------------------------------------------------------------7 2.1 伸缩臂架的作用载荷及分析---------------------------------------------------------7 2.2 伸缩臂架的临界力的计算------------------------------------------------------------9 2.3 伸缩臂架的刚度校核------------------------------------------------------------------9 2.4 伸缩臂架的强度校核-----------------------------------------------------------------13 2.5 伸缩臂局部稳定性校核--------------------------------------------------------------172.6 伸缩臂的整体稳定性校核-----------------------------------------------------------193. 回转机构的选型---------------------------------------------------------------------------21 3.1 回转支承的受载情况-----------------------------------------------------------------213.2 回转支承选型所需技术参数--------------------------------------------------------214. 液压系统的设计计算---------------------------------------------------------------------26 4.1概述---------------------------------------------------------------------------------------26 4.2工作原理---------------------------------------------------------------------------------26 4.3 性能分析--------------------------------------------------------------------------------29 4.4 液压缸主要尺寸的确定--------------------------------------------------------------29 4.5 液压泵的选择--------------------------------------------------------------------------31 4.6 油箱的选择-----------------------------------------------------------------------------324.7 管件--------------------------------------------------------------------------------------335. 结论与展望---------------------------------------------------------------------------------35 5.1 结论--------------------------------------------------------------------------------------355.2 随车起重机的发展趋势--------------------------------------------------------------366. 毕业设计总结------------------------------------------------------------------------------387. 致谢------------------------------------------------------------------------------------------398. 参考文献------------------------------------------------------------------------------------40摘要本文概述了国内外伸缩式随车起重机的现状，并就有关型号的国内外随车起重机进行了比较。
介绍了我国伸缩式随车起重机的结构特点及各部分的工作原理。
着重对4吨两节伸缩式随车起重机的伸缩臂架和液压系统进行了优化设计。
运用金属结构的设计方法验证了金属结构部分主要是两节伸缩臂架的计算原理；另外，对回转机构也作了选型和设计。
最后对随车起重机的发展趋势作了简单分析。
关键词：伸缩式，随车起重机，臂架，优化，液压系统，回转机构AbstractThis paper presents an overview of extendable crane-drivers, and a comparison with the concern home-made cranes. It introduces the structural characteristics and some of the principles of extendable crane-style cars. Focuses on two sections telescopic booms and hydraulic crane systems design. Use metal structure design methodology certification is a major part of the metal structure of two sections telescopic booms calculation principles; In addition, the rotation mechanism design also is made. Finally it shows the development trend of a simple crane driver analysis.Keywords : telescopic type, assigned crane, booms, hydraulic system, Turnaround mechanism绪论随车起重机是将起重作业部分装在载重货车上的一种起重机。
随车起重机由于具备既能起重、又能载货、机动灵活这一独特的优点，而广泛应用于交通运输、土木建筑业（包括建筑工程、公路桥梁工程、市政修建工程、机械化基础工程等）电业、野外作业、石材业、码头的货物装卸及远距离转移货物，加装附加装置后，还可用于桥梁维修、高空架线及检测等作业中。
随着国家基础建设的规模不断加大，随车起重机在起重运输行业和野外作业发挥的作用也将越来越大。
一、国外随车起重机的发展现状目前，国际上有瑞典、意大利、奥地利、德国、美国、日本、加拿大等国家的十几家公司生产的几十种规模型号的随车起重机，主要以欧洲为主。
欧洲从20世纪40－50年代开始生产随车起重机，主要厂商有HIAB（瑞典）、FASSI（意大利）、FERRARI（意大利）、PALFINGER（奥地利）、TIRRE（德国）、HEILA（意大利）等；亚洲生产随车起重机厂商主要有加藤（日本）、多田野（日本）、由尼克（日本）；美洲生产随车起重机厂商主要有GROVE 等。
这些都是世界知名的生产随车起重机的公司，各公司都形成了功能多元化、品种系列化、机电液控制一体化的产品体系，最大起重量已超过60ｔ，吊臂长度已超过30ｍ，最大起重力矩已超过1000ｋＮｍ。
下面就几家著名的随车起重机厂家的产品特点进行具体分析。
1.瑞典——世界上较早生产随车起重机的国家位于瑞典HUDIKSUALI城的希亚伯（HIAB）公司，是近五十年来世界上居领先地位的、最富有创造力的随车起重机制造公司，早在1947年就生产了第一台起重机。
该公司在丹麦、荷兰、西班牙设有分厂，并在60多个国家建立了完备的销售和服务网。
HIAB 公司生产的一般用途折臂式随车起重机，设计十分紧凑，行驶状态时的外形尺寸较小。
除生产一般用途的随车起重机外，HIAB公司还生产伐木随车起重机、船用起重机、铁路轨道车随车起重机。
此外HIAB公司还配备了多种附加装置如抓斗、吊篮、钻头、特殊板叉、装轮胎机械手等，使随车起重机除起重作业外还可完成散装物料装卸、钻孔、高空作业、成堆建筑板料装卸以及大型轮胎拆装等项工作，实现了一机多用。