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汽车起重机变幅系统设计 摘 要 随着经济建设的飞速发展，我国的基础建设力度正逐渐加大，道路交通，机场，港 口，水利水电，市政建设等基础设施的建设规模也越来越大，市场上汽车起重机的需求 也随之增加。 汽车起重机变幅系统设计主要是变幅机构三铰点的确定和变幅油缸尺寸的 设计和计算以及其它辅助元件的选取。 合理的确定变幅机构三铰点对汽车起重机的整体 设计非常的关键，它影响汽车起重机的吊臂和转台的机构形式以及液压缸的参数选择， 对汽车起重机的稳定性也至关重要。本文主要通过作图与计算相结合的方式寻找铰点最 佳的位置，选取最佳铰点方案。变幅油缸的设计主要是依照新编液压工程手册和参 考中联重科 35 吨汽车起重机的变幅油缸。 关键词：35 吨汽车起重机；变幅机构三铰点；变幅机构；变幅油缸 汽车起重机变幅系统设计 trucktrucktrucktruck cranecranecranecrane systemsystemsystemsystem abstractabstractabstractabstract with the rapid development of economic construction, china is gradually increasing the intensityofinfrastructure,roadtransport,airports,ports,waterutilities,municipal construction and other infrastructure are becoming ever larger, the market demand for cars with cranesthe increase.truck crane luffing system is mainly three nodes of the cylinder size and amplitude to determine the design and calculation, and other auxiliary components selected.reasonable to determine luffing crane three nodes on the cars overall design is the key, it affects the truck crane boom and turntable body form and parameters of hydraulic cylinder on the cranes stability is crucial.in this paper, drawing and calculation by combining the best way to find the location of hinge points, select the best program hinge point.luffing cylinder design is mainly in accordance with the “new hydraulic engineering handbook“ and the reference zoomlion 35 tons truck crane luffing cylinder. keykeykeykey wordswordswordswords：35 tons truck crane；luffing three nodes；luffing；luffing cylinder 汽车起重机变幅系统设计 目录 1.绪论 1 1.1 课题背景及目的.1 1.2 国内外研究状况1 1.2.1 国内汽车起重机发展趋势.1 1.2.2 国外汽车起重机发展趋势.2 1.3 课题研究方法4 2.液变幅系统方案确定.5 2.1 变幅机构布置形式确定5 2.2 变幅机构液压回路方案确定.5 3.变幅机构三铰点确定.7 3.1 变幅机构受力分析7 3.2 变幅机构三铰点合理几何形状的分析.8 3.3 变幅机构三铰点几何三角形的确定11 4.变幅油缸的设计与计算.12 4.1 变幅油缸推力计算12 4.2 变幅油缸性能参数的确定. 13 4.2.1 变幅油缸压力的选取.13 4.2.2 变幅油缸缸径 d 的确定.14 4.2.3 变幅油缸负载率的计算.14 4.2.4 变幅油缸活塞杆直径 d 确定.15 4.2.5 活塞杆理论拉力和推力计算.15 4.2.6 变幅油缸活塞杆行程确定.16 4.2.7 变幅系统液压泵流量确定.16 5.液压缸主要零部件设计.18 5.1 液压缸缸筒 18 5.1.1 液压缸筒与端盖的连接18 5.1.2 缸筒壁厚的计算18 汽车起重机变幅系统设计 5.1.3 缸壁厚度的验算20 5.1.4 缸筒底部厚度的计算.21 5.1.5 缸筒加工要求22 5.2 活塞的设计计算22 5.2.1 活塞的结构形式22 5.2.2 活塞的密封23 5.2.3 活塞的材料24 5.2.4 活塞的加工要求24 5.3 活塞杆的设计计算24 5.3.1 活塞杆的结构24 5.3.2 活塞杆强度计算25 5.3.3 活塞杆弯曲稳定性验算.25 5.3.4 活塞杆加工要求26 5.4 活塞的导向环.26 5.4.1 导向环的优点26 5.4.2 活塞导向环的型式. 27 5.4.3 导向环尺寸计算27 5.5 活塞杆的导向、密封和防尘.28 5.5.1 活塞杆的导向28 5.5.2 活塞杆的防尘和密封.28 5.6 缓冲装置.29 5.7 进、出油口尺寸30 5.8 安装连接元件的确定30 5.8.1 耳环 30 5.8.2 耳环的轴套30 6.变幅系统中其它元件的选取.31 6.1 变幅油路参数计算.31 6.1.1 液压泵流量.31 6.1.2 液压泵额定压力.31 6.2 液压泵的选取31 汽车起重机变幅系统设计 6.3 平衡阀.31 6.4 油路的通径. 32 6.5 滤油器的选择.32 7.结论 33 参考文献34 致谢 35 附件 a开题报告 附件 b英文原文及中文翻译 汽车起重机变幅系统设计 第 1 页 共 35 页 1 绪论 1.1 课题背景及目的 工程起重机是各种工程建设广泛运用的重要起重设备，是用来对物料进行起重、运 输、装卸或安装等作业的机械设备，在工业和民用建筑中作为主要施工机械而得到广泛 运用。它对减轻劳动强度、节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度， 实现工程施工机械化起着十分重要的作用。目前我国是世界上使用工程起重机最大的国 家之一。 近年来，随着工程建设规模的扩大，起重安装工程量越来越大，吊装能力、作业半 径和机动性能的更高要求促使起重机发展迅速， 具有先进水平的塔式起重机和汽车起重 机已成为机械化施工的主力。 相对于其他起重机，汽车起重机不仅具有移动方便，操作灵活，易于实现不同位置 的吊装等优点，而且对其进行驱动和控制的液压系统易于实现改进设计。随着液压传动 技术的不断发展，汽车起重机已经成为各起重机生产厂家主要发展对象。 随着中国社会的发展，社会生活中对起重机的需求越来越大，所以起重机的研发越 来越紧迫，由于汽车式起重机转场灵活，从而方便快捷，所以进几年我国的汽车式起重 机发展很快。 但是， 与国外汽车式起重机相比， 国外汽车式起重机技术得到了飞速发展， 为了降低整机成本，提高性能，整机质量越来越小，在起重性能相同的情况下，自重约 比十年前降低了 20左右，由于车辆自重的减小，使车辆采用尽可能少的轴数（尤其是 大吨位起重机） ，这样，大大简化了车辆的结构，成本降低，同时提高了起重机的作业 能力及使用经济性，所以，同等吨位的销售价较前十年有大幅下降，对中国国内市场造 成了很大冲击，因此，对我国的汽车式起重机的生产者来说是一个严峻的考验。汽车起 重机的变幅系统是起重机的最主要的部分，它的优劣直接关系到起重机的性能，所以加 大对汽车式起重机变幅系统的设计的研究，努力创新和借鉴外国经验是当务之急。 1.2 国内外研究状况 1.2.1 国内汽车起重机发展趋势 中国的汽车式起重机诞生于上世纪的 10 年代，经过了近 30 年的发展，期间有过 3 汽车起重机变幅系统设计 第 2 页 共 35 页 次主要的技术改进，分别为 70 年代引进苏联的技术，80 年代引进日本的技术，90 年代 引进德国的技术。但是总体来说，中国的汽车式起重机产业始终走着自主创新的道路， 有着自己清晰的发展脉络， 尤其是进几年， 中国的汽车式起重机产业取得了长足的发展， 虽然与国外相比还有一定的差距，但是这个差距正在逐渐的缩小。而且我国目前在中小 吨位的汽车式起重机的性能已经完好，能够满足现实生产的要求。在不久的将来，我国 的汽车式起重机行业一定会发展成为一个发展稳定，市场化程度高的成熟产业。 许多专家认为，高速发展的市场，是中国汽车式起重机产业各个厂商有利的技术创 新基础和环境。近几年，中国汽车式起重机产业除了一家较小的公司与日本起重机品牌 厂家合资以外，其余厂家一直在追赶国外先进水平的进程中，一直坚持自主的技术创新 道路，基本上没有整体引进国外技术的做法，也使的中国汽车式起重机产业在达到和接 近国际先进水平的同时，在产品技术上有明显的中国特质。 中国汽车式起重机已经大量使用 plc 可编程集成控制技术，带有总线接口的液压阀 块，液压马达，油泵等控制和执行元件已较为成熟，液压和电器已实现了紧密的结合。 可通过软件实现控制性能的调整，大幅度简化控制系统，减少液压元件，提高系统的稳 定性，具备了实现故障自动诊断，远程控制的能力。 当前我国新一代汽车起重机产品， 起重作业的操作方式， 大面积应用先导比例控制， 具有良好的微调性能和精控性能，操作力小，不易疲劳。通过先导比例手柄实现比例输 送多种负荷的无级调速，有效防止起重作业时的二次下滑现象，极大的提高了起重作业 的安全性、可靠性和作业效率。 部分大型汽车式起重机还在伸缩臂上使用了单缸插销的伸缩技术，通过液压销作 用，以单个液压油缸可完成多节伸臂的运动，并达到各种工况的程度控制和自动伸缩， 改变了以往能不油缸加内部绳排的作业方式，使起重机相对更轻，拓展了起重机向更高 工作高度发展的空间。 在走向国际市场的过程中，我国汽车式起重机产业近几年品质水平的快速提高，也 得到了国际拥护的高度肯定，由于产品使用规范，用户的专业素质较高，出口产品的质 量反馈比在过内有了明显的减少，产品反映较好。这都为中国汽车式起重机行业的发展 打下了良好的基础。 1.2.2 国外汽车起重机发展趋势 （1）设计、制造的计算机化、自动化 汽车起重机变幅系统设计 第 3 页 共 35 页 近年来，随着电子计算机的广泛应用， 许多国外起重机制造商从应用起重机辅助 设计系统（cad） ，提高到应用计算机进行起重机的模块设计。起重机采用模块单元化设 计， 不仅是一种设计方法的改革， 而且将影响整个起重机行业的技术、 生产和管理水平， 老产品的更新换代，新产品的研制速度都将大大加快。对起重机的改进，只需更改几个 模块；设计新的起重机只需新的不同模块进行组合，提高了通用化程度，可使单件小批 量的产品， 改成相对批量的模块生产， 能使较少的模块形式， 组合成不同规格的起重机， 满足市场的需求，增强了竞争力。 （2）起重机控制元件的革新与应用 起重机的定位精度是对起重机的重要要求，多数采用转角码盘，齿轮链，激光头与 钢板孔带来保证，定位精度通常为3 ，高于 1mm 的精度需另加定位系统。在起重机 起升速度和制动器方面的改进，则使用低速运行的起重机吊钩精确定位，起重机的刹车 系统也应用微处理进行控制和监视工作。 遥控系统用于汽车式起重机及其他移动式起重机械，这种系统包括在控制者身上的 控制器，和安装在起重机上的接收器 ，控制器具有电磁辐射发生器，接收器与作用在 起重机传动装置的操纵机械的转换部分相连。遥控器的使用不仅节省人力，提高工作效 率，而且使操作者的工作条件有所改善。 起重机的距离检测防撞装置，采用无线电信号型的防撞装置，防撞系统由三相系统 组成，用来监控起重机前端行使距离，一般首先发出信号警示，接着将大车车速减小到 50%，最后切断电机电源，将大车制动。 （3）新材料、新工艺的应用 由于钢铁工业新技术的应用，刚才质量得以提高，在设计起重机主梁强度时，可使 用较高的许用应力，而不需要较高的安全系数，以便减少起重机材料用量，从而降低设 备的重量和价格，起重机配套的零部件的制造也得益于新材料的不断产生，使得起重机 向更轻，更好的方向发展。 在机加工方面，大量采用少切削的精密铸件，尤其是铝合金铸件见多，加工设备大 量采用高精度，高效的加工中心，数控自动机床等，及保证了质量，又提高了劳动生产 率，降低了成本，同时在机械线使用机械代替人工操作如焊接机械手和配用机械手等。 国外起重机的未来发展之路是走向专业化，标准化，和系列化，只有这样才能最快 的制造和装配出品种多样化的产品 1 。 汽车起重机变幅系统设计 第 4 页 共 35 页 1.3 课题研究方法 通过查阅相关资料、文献和参考国内使用的汽车起重机实物进行设计和计算。 由汽车起重机吊臂的根部铰点和变幅油缸上下铰点所组成的变幅机构三铰点是整 机总体设计的重要部分，三铰点布置的合理与否，对总体设计影响很大通常在设计三铰 点时是通过作图和计算相结合的方法得到，选取了不同的变幅三铰点进行计算，分析比 较变幅油缸的性能参数才最终确定一个合理的变幅三铰点。 变幅油缸设计主要是参考新编液压工程手册 ，结合整体尺寸要求进行设计。 汽车起重机变幅系统设计 第 5 页 共 35 页 2 液变幅系统方案确定 2.1 变幅机构布置形式确定 图 2.1 前倾式变幅机构 全液压汽车起重机的变幅机构使用液压缸来驱动动臂变幅。液压缸的布置形式有三 种，分别是前倾式、后倾式和后拉式。 前倾式如图 2.1 所示。因液压缸前倾，其对动臂作用力臂较长，变幅缸的推力可以 较小些，故缸径较小。因臂的悬臂长度较短，对臂受力有利。但也有液压缸行程较长， 臂下方空间较小的缺点。大多数全液压汽车起重机都采用此布置形式 2 。 前倾式变幅机构可以采用一个油缸也可采用两个油缸。 本次变幅系统方案确定为前倾式变幅机构，采用一个变幅油缸。液压缸采用双作用 液压缸。 2.2 变幅机构液压回路方案确定 图 2.2 使用限速阀限速回路 汽车起重机变幅系统设计 第 6 页 共 35 页 变幅机构在工作装置作业时，其液压缸处于闭锁状态，受负载较大，要求不能无控 制自动回缩。变幅缸的内漏和外漏会使工作幅度变大而造成重大事故。另外，变幅机构 落臂时，因载荷的重力作用，会产生重力超速现象，需要限速措施。 因此，在此机构中必须设置限速装置。国内外太都采用使用平衡阀(限速阀)的限 速回路 3 。平衡阀不仅能防止超速下行，也能保证整个下降过程为匀速过程。 图 2.2 中可见，平衡阀的开度大小是由供油压力 pp 控制的，当落臂速度过大时， pp 减小，而平衡闵的开口减小落臂速度下降；反之，落臂速度过小时，p 口增大平衡阀 开口也随之增大，而落臂速度上升，最终保证落臂速度恒定。在变幅机构工作时，平衡 阀又能具有良好的密封性。 汽车起重机变幅系统设计 第 7 页 共 35 页 3 变幅机构三铰点确定 3.1 变幅机构受力分析 图 3.1 变幅机构受力分析图 变幅机构三铰点的几何关系简化成abc（见图 3.1） 。ab 为油缸，a、b 为变幅油缸 在转台和吊臂上的铰点，oo 1为起重机的回转中心线。当在工作幅度 r 吊起载荷 q 时， 对吊臂后铰点 c 的平衡方程式为： selgql selga)q(rhf bb bbp += += coscos cos （3-1） 式中：fp变幅油缸推力； q工作负载的重量； h变幅油缸推力对吊臂铰点 c 的力臂； 吊臂的仰角； l吊臂的长度； gb吊臂的重量； lb吊臂的重心距 c 点的距离； s起升绳的拉力； 汽车起重机变幅系统设计 第 8 页 共 35 页 e随角变的起升绳到铰点 c 的距离。 因为)(arqse+=，可以保证液压缸的安全。 5.1.4 缸筒底部厚度的计算 图 5.2 缸筒底部平面 缸筒底部为平面时，其厚度可按照四周嵌住的圆盘（如图 5.2）强度公式进行近似 计算： 汽车起重机变幅系统设计 第 22 页 共 35 页 )( 3 .26 )( 186 35 140433. 0 433. 0 0 mm mm p d n （5-13） 式中：缸筒底部厚度； 0 d计算厚度处直径暂取 140mm； n p液压缸额定压力 35mpa； 缸筒底部材料许用应力 186mpa。 缸筒底部厚度要求大于 26.3mm。 5.1.5 缸筒加工要求 （1）缸筒与前端盖采用螺纹连接，选用 6 级精度细牙螺纹。参考 gb/t197 一 2003， 选取缸筒内螺纹代号: lhm66230 旋和长度 l=120m。 （2）缸筒内径选用 h8 配合。内径表面粗糙度因活塞选用活塞环密封，内径表面粗 糙度取m2 . 0。且均需研磨。 （3)缸筒内径的圆度和圆柱度选取 8 级精度。 （4）缸筒端面垂直度选择 7 级精度。 （5）为了防止腐蚀和磨损，缸筒内表面镀铬，铬层厚度为m4030，镀后研磨或 抛光。 5.2 活塞的设计计算 5.2.1 活塞的结构形式 活塞根据工作压力、速度、温度等工作条件来选择密封件的工作形式，而选定的密 封件的形式决定了活塞的结构形式。 汽车起重机变幅系统设计 第 23 页 共 35 页 1挡圈；2密封件；3导向环 图 5.3 活塞结构 常用的活塞结构形式有整体式和分体式，参考其他工程机械选取整体式活塞。整体 式活塞结构形式如图 5.3，密封件导向环（支承环)分槽安装。 活塞宽度 b 一般按下公式取： () ()mm mm db 200120 )(200)0 . 16 . 0( 0 . 16 . 0 = = = (5-14) 式中：d液压缸缸径 200mm； 结合整体尺寸选取 b=200mm。 5.2.2 活塞的密封 1聚四氟乙烯；2o 形密封圈 图 5.4 活塞的组合式密封圈 活塞的密封件选用准则取决于压力、温度、速度和工作介质等因素。近年来主要选 用 o 形密封圈和聚四氟乙烯（ptfe）主密封件组合在一起使用（如图 5.4)。这种组合式 密封显著提高了密封性能，降低了摩擦阻力，无爬行现象，具有良好的动态和静态密封 性，耐磨损，使用寿命长、安装沟槽简单、拆装方便。另一特点是允许活塞外圆与缸筒 内壁之间有较大的间隙。因为组合式密封的密封圈能防止挤入间隙内，这就降低了活塞 与缸筒的加工要求。 汽车起重机变幅系统设计 第 24 页 共 35 页 5.2.3 活塞的材料 采用整体式有导向环的活塞，查询液压工程手册,活塞采用 45 号钢。 5.2.4 活塞的加工要求 图 5.5 活塞加工要求 (1)活塞外径 d 对内径 1 d的径向跳动公差值按 7 级和 8 级精度选取。 (2)端面 t 对内孔 1 d轴线的垂直度公差值按 7 级选取。 (3)活塞 d 圆柱度公差按 9 级精度选取。 (4)因为采用支承环，外径 d 表面粗糙度和公差要求可降低。 5.3 活塞杆的设计计算 5.3.1 活塞杆的结构 (1)活塞杆的杆体 活塞杆的杆体分为实心和空心两种。实心杆加工简单，较多采用。 (2)活塞杆的外端结构 活塞杆外端是液压缸用以与负载连接的部位，外端结构形式有很多，见与负载的工 作形式采用如图 5.6，单耳环的结构形式。 图 5.6 单耳环 (3)活塞杆内端结构（活塞杆与活塞的连接） 汽车起重机变幅系统设计 第 25 页 共 35 页 图 5.7 活塞杆与活塞的连接 活塞杆的内端是用来与活塞连接的部位。 采用卡环式连接如图 5.7， 连接强度可靠。 活塞杆 4 上开有一个环形槽，槽内装有两个半圆环 1 以夹紧活塞 5，半环 1 由轴套 2 套 住，而轴套 2 的轴向位置用弹簧卡圈 3 来固定。 5.3.2 活塞杆强度计算 验算活塞杆的压缩拉伸强度: )(57.90 )( 1035514. 3 5 . 210144. 9 2 2 6 5 mm mm fn d s (5-15） 式中：d活塞杆直径，前面已确定 140mm； f变幅缸最大推力，n 5 10144. 9； n安全系数，取 2.5； s 活塞杆材料的屈服强度，45 号钢 355mpa； 显然活塞杆直径满足要求。 5.3.3 活塞杆弯曲稳定性验算 活塞通常是细长杆体，因此活塞杆的弯曲计算可按“欧拉公式”进行。 活塞杆弯曲失稳临界负荷 k f，可按下式计算: )(1003. 4 556. 31 1088. 11020614. 3 6 22 592 2 2 2 n n lk ej f b k = = = （5-16） 式中：e活塞杆弹性模量，碳素钢一般取 206gpa； 汽车起重机变幅系统设计 第 26 页 共 35 页 j活塞杆横截面惯性矩，圆截面：)(1088. 1)(14. 0049. 0 64 4544 4 mm d j = （5-17） k安装及导向系数 k=1； b l安装距，mlb556. 3=； 在弯曲失稳临界负荷 k f时，活塞杆将纵向弯曲。因此活塞杆最大工作负荷 f 应按 下式验证： )(10151. 1 )( 5 . 3 1003. 4 6 6 n n n f f k k （5-18) 式中：f活塞杆的最大推力 5 10144. 9n； k n安全系数取 3.5； 显然选取的活塞杆径和材料满足要求。 5.3.4 活塞杆加工要求 （1）活塞杆采用 45 号钢，热处理采用调质，表面须镀硬铬，铬层厚度m2515。 （2）活塞杆外径公差 8 f；直线度mmmm10002.0；表面粗糙度mra4 . 03 . 0。 （3）活塞杆圆柱度公差按 8 级选取。 5.4 活塞的导向环 5.4.1 导向环的优点 安装在活塞外圆的导向环（支承环),具有精确的导向作用，并可吸收活塞在运动时 产生的侧向力。 带导向环的活塞在液压缸中运动是非金属接触的， 因此摩擦系数小， 启动时无爬行。 同时可以改善活塞杆与缸筒的同轴度，使间隙均匀，减少泄露。导向环 采用耐磨材料，使用寿命长，磨损后易于跟换。能刮掉杂质防止杂质嵌 入密封圈。 图 5.8 汽车起重机变幅系统设计 第 27 页 共 35 页 5.4.2 活塞导向环的型式 图 5.8 采用浮动型导向环如图 5.8。 用高强度塑料（聚四氟乙烯)制的导向环带状坯料，装在活塞外圆的矩形截面沟槽 内，侧向保持有间隙，导向环可以在沟槽了移动。 5.4.3 导向环尺寸计算 活塞用导向环的宽度 b 可按下式进行计算: r d dp kf b=（5-19) 式中：b导向环宽度； d f活塞最大径向力； d活塞外圆直径 200mm； r p材料允许的表面承压力，聚四氟乙烯为 15mpa； k安全系数取 2； 图 5.9 活塞用导向环下料长度 l 如图 5.9，按下式计算： 汽车起重机变幅系统设计 第 28 页 共 35 页 ()tdal=(5-20) 式中：l导向环下料长度； a下料系数，聚四氟乙烯 a=3.1； t导向环厚度； 5.5 活塞杆的导向、密封和防尘 在液压缸前端盖内，有对活塞杆导向的内孔；有对缸筒有杆侧腔密封的密封件；有 活塞杆内缩时刮除附着在表层的杂质、灰尘和水分的防尘圈。 5.5.1 活塞杆的导向 前端盖采用球墨铸铁（qt7002）耐磨材料制成，用其内孔对活塞杆进行导向如图 5.10。 图 5.10 前端盖内孔导向 5.5.2 活塞杆的防尘和密封 （1）活塞杆的防尘，目前采用最多的是双唇形密封圈如图 5.11。 图 5.11 双唇形密封 外唇起防尘作用，保持活塞杆表面干净，内唇相当于密封唇口。当活塞杆外伸时， 通过主密封粘在活塞杆表层的油膜，即被双唇防尘圈的内唇刮下，就这样在主密封圈与 防尘密封圈之间保留了一层油膜，起到润滑的作用，提高了密封圈的实用寿命。 汽车起重机变幅系统设计 第 29 页 共 35 页 1 前端盖；2活塞杆；3双唇形密封圈 图 5.12 组合式密封 （2）活塞杆的密封现在大多采用组合式密封圈（k 型斯特封） ，它由两个不同元件 组成：一个是用聚四氟乙烯加入青铜填料制造的阶梯形密封圈（主密封件） ，另一个是 o 形密封圈（弹性元件和副密封作用）(见图 5.12） 。 组合式密封圈(k 型斯特封)具有低摩擦阻力、起动时无爬行、极低的泄露量和抗磨 损等特点。 5.6 缓冲装置 液压缸的行程终端缓冲装置可使带着负载的活塞到达行程终端时减速到零， 目的是 消除因活塞的的惯性力和液压力所造成的活塞与端盖之间的机械撞击，同时也是为了降 低活塞在改变运动方向时液体发出的噪声。 图 5.13 环形缝隙节流缓冲装置 缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程终端时封住活塞和缸盖之间 的部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出，以产生很大的阻力，使工作部件受到制动， 逐渐减慢运动速度，达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。 如图 5.13 所示采用环形缝隙节流的缓冲装置，当缓冲柱塞进入与其相配的缸盖上 的内孔时，孔中的液压油只能通过间隙排出，使活塞速度降低。由于配合间隙不变， 故随着活塞运动速度的降低，起缓冲作用。 汽车起重机变幅系统设计 第 30 页 共 35 页 环形缝隙通常mm12. 0，缓冲行程一般不要太长，由整体尺寸确定。 5.7 进、出油口尺寸 图 5.14 进、出油口尺寸 液压缸的进、 出油口布置在岗筒和后端盖上面， 并且采用螺纹的连接方式如图 5.14。 由系统工作压力 35mpa 查新编液压工程手册得：242=mec； mmef25=。 5.8 安装连接元件的确定 5.8.1 耳环 杆用耳环安装在活塞杆外端部， 通常用螺纹连接。 单耳环式带轴套 （轴套为圆柱体， 材料为青铜） 。耳环的销孔一般用 11 h配合。 缸筒用耳环与缸筒后端盖做成一体，同样采用带球铰轴套耳环。 5.8.2 耳环的轴套 通常以青铜套以过度配合压入耳环轴孔内。轴套内圆在精加工前压成多个梭形凹 槽，错开排列，以保存润滑剂 6 。 汽车起重机变幅系统设计 第 31 页 共 35 页 6 变幅系统中其它元件的选取 6.1 变幅油路参数计算 6.1.1 液压泵流量q 按如下公式确定： )(10256. 1 )( 4 04. 02 . 014. 3 4 3 3 3 2 0 2 s m s m vd q = = = （6-1) 式中:d液压缸内径 200（mm） ； 0 v是活塞杆伸出的线速度，参考徐工机械选取 s m v04. 0 0 =。 6.1.2 液压泵额定压力 由上计算知泵额定压力mpapn35=，最大极限压力mpap5 .52 max =。 6.2 液压泵的选取 查曼勒斯曼公司液压元件手册p137 表，选用轴向柱塞变量泵 a2fo125，控制方 式为 lrds 即恒功率控制，压力切断和负载感应控制。 性能参数如下： 最大排量125.0 cm3/r 额定压力40mpa 泵出口和负载的压力差1.42.5 mpa 此泵的性能可以满足变幅系统回路的需求。 6.3 平衡阀 变幅油路采用德国曼内斯曼的平衡阀，型号为 mhrb22f，其性能参数如下： 额定压力35 mpa 最大闭锁压力42 mpa 微调压力范围0.52.0 mpa 汽车起重机变幅系统设计 第 32 页 共 35 页 伸缩油路选用上海立新液压件厂生产的 fd25pa10/b00 平衡阀。 本相同。 6.4 油路的通径 油路的通径按多类油路的许用流速计算 压力管路v1= 36 m/s，取 v1= 3 m/s 回油管路v2 3 m/s 吸油管路v3= 0.51.5 m/s，取 v3= 1 m/s 变幅缸小腔管路 541 4/() b dqv （6-2） 式中：qb4伸缩变幅泵最大流量，qb4= 260.5l/min 排油管路 76 50ddmm= 吸油管路 1043 4/() b dqv （6-3） 式中：qb4伸缩变幅泵最大流量，qb4 = 260.5l/min 3 10 4260.5 10/(601)0.074474.4dmmm = 取 d10= 80mm。 6.5 滤油器的选择 回油路上采用上海高行液压件厂（以下同）生产的线隙式过滤器，查液压袖珍气 动手册p499 得，型号为 xu-40040-j，公称流量 400 l/min，过滤精度为 40 微米, 最 大压力损失 0.035 mpa。 吸油路上采用线隙式滤油器，型号为