机械毕业设计（论文）-随车起重机上车设计（全套图纸）.doc

烟台南山学院毕业设计(论文) 第页摘要 载货汽车随车起重机是指安装在汽车底盘上,在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称随车吊，属于物料搬运机械，本文简要介绍了载货汽车随车起重机的结构和特点。本文重点介绍了随车起重机伸缩部分的设计，变幅结构的设计和上车液压系统的设计。总体设计了随车起重机的性能指标以及关于各臂伸缩的原理计算。并对随车起重机的设计要点进行了简要说明。 本次设计主要内容和要求：设计随车起重机上车实现起重臂伸缩，变幅所需的上车液压系统，计算选择合适的泵，油缸及阀等液压元件。其中，以臂的设计最为重要，对此作为重点考虑。设计出具有一定重量的随车起重机完整的上车结构，绘制出上车装配图和每节臂的结构图。设计出上车液压系统，绘制上车液压系统原理图。通过分析和计算，确定每节臂的截面形状及截面尺寸，设计每节臂的具体结构和臂之间的连接方式，设计整个起重臂伸缩方式。关键词：起重机伸缩臂、随车起重机、液压元件； 全套图纸，加1538937061 烟台南山学院毕业设计(论文) 第页 abstractthis article is briefly introduced with the vehicle the hoist crane structure and the characteristic, the system design with the vehicle hoist crane performance index as well as the principle computation which has expanded and contracted about various arms. and it has carried on the briefing with the vehicle to the hoist crane design main point. this article is introduced with emphasis the hoist crane expands and contracts the partial designs with the vehicle, the amplitude structure design and boards the hydraulic system design.this design main content and request: designs has the certain weight the hoist crane integrity to board with the vehicle the structure, draws up boards the assembly drawing and each arm structure drawing. designs boards the hydraulic system and the plan boards the hydraulic system schematic diagram. through the analysis and the computation, i determined each arm the section size and the section shape, design each arm between the concrete structure and the arm connection way, the design entire erector beam book expansion and contraction way. and designs the hoist crane to board the realization erector beam to expand and contract with the vehicle, the amplitude must boards the hydraulic system, computation choice appropriate pumping, hydraulic pressure part and so on cylinder and valve among them, thought especially the arm design is most important, regarding this i with emphasis considered.key words ： with the vehicle hoist crane expands and contracts the arm hydraulic pressure part 烟台南山学院毕业设计（论文） 第页目 录第1章 绪 论11.1概述11.2载货汽车随车起重机分类11.3选用随车起重机注意事项11.3.1载货汽车随车起重机的起重工况11.3.2随车起重机的配置21.4国内外随车起重机的发展21.4.1国内随车起重机发展现状31.4.2国外随车起重机的发展现状51.4.3随车起重机的发展趋势8第2章 载货汽车随车起重机的性能参数142.1 性能参数142.2计算载荷与设计方法15第3章 臂的设计183.1各臂长的计算183.2吊臂截面的选择193.2.1基本臂的设计293.2.2第二节臂的计算与设计313.2.3第三节臂的计算与设计343.3耳板及轴销的设计363.3.1耳板校核363.3.2立柱与基本臂铰接处轴的校核37第4章 液压系统的设计384.1变幅油缸的设计384.2泵的选择404.3箱型吊臂伸缩机构41结 论42致 谢43参考文献44第 41 页烟台南山学院毕业（论文）第1章 绪 论1.1概述随车起重机的应用非常广泛，因其机动灵活等特点，在许多工况下都可代替中小型汽车起重机进行起重作业，深受广大用户的欢迎。随车起重机是安装在普通载货汽车上的一种起重设备，主要由稳定支腿、回转基座、吊臂总成、吊钩等组成。随车起重机和载货汽车操纵系统是完全分开的，所以随车起重机既能够实现起重作业，又不影响汽车底盘的载货运输。1.2载货汽车随车起重机分类随车起重机一般可分为伸缩臂式结构和折叠臂式结构两大类。折叠臂式随车起重机具有多关节、可折叠等优点，安全可靠、占用空间小、可实现曲线吊装，提高了产品的使用便利性及操作安全性，同时要求操作人员的操作技能也较高。伸缩臂式随车起重机结构简单、操作方便，作业效率高。由于结构的不同，一般来说，相同起重能力、相同吊臂长度的伸缩臂式随车起重机比折叠臂式产品价格低。伸缩臂式的随车起重机是靠伸缩吊臂、变幅机构和卷扬机构（钢丝绳）来完成货物的起重装卸工作，折叠臂式随车起重机是通过两个关节吊臂和几节伸缩臂的组合动作来完成货物的起重装卸工作。由于结构复杂、制造成本较高，折叠臂式产品主要定位于油田等国内高端用户；伸缩臂式产品相对制造成本较低、性价比高，主要定位于中低端用户。1.3选用随车起重机注意事项1.3.1载货汽车随车起重机的起重工况客户在选择随车起重机前首先应考虑自己的使用工况，即从吊装货物的质量、工作幅度以及货物起升高度三方面综合考虑。另外起重机的起升质量与吊臂长度有密切关系，同一起重能力的吊臂伸出越长，起重能力越低。因此在工作幅度较长、有起升高度要求时，客户最好与厂家技术人员进行沟通后决定产品。其次是随车起重机在最大载荷的70%90% 情况下工作最佳。因此，选择随车起重机的额定起升能力要比实际高一点。1.3.2随车起重机的配置1 ）随车起重机厂家一般将起重机的操纵系统分成两种配置，一种是手动操作，另一种是遥控操作。用户可根据自己的需求进行选择。2）伸缩臂式随车起重机使用简单快捷，其伸缩吊臂一般有2种结构形式：液压油缸直接推动吊臂伸缩、液压油缸通过钢丝拉索带动伸缩吊臂的伸缩。前一种是由多个伸缩油缸串联一起，每个伸缩油缸控制一节伸缩臂，通过伸缩油缸的伸缩来控制吊臂伸缩。此种结构简单，易维修，维修时间短，但因伸缩油缸伸缩时间长，工作效率较低。后一种是由伸缩油缸控制主动臂，通过钢丝拉索将其他伸缩臂连接到主动臂上，当伸缩油缸运动时，其他吊臂随着主动臂的伸缩而实现同步伸缩。此种吊臂因几节吊臂同步伸缩，所以工作效率较高，而且拉索式伸缩机构外观简洁大方，造型比较流畅。但因伸缩机构置于伸缩吊臂内部，一旦伸缩机构发生故障，需要将所有伸缩吊臂全部拆开，一般需要专业维修人员才能承担此种维修工作。因此当客户选择该种结构形式的吊臂时，需了解清楚其伸缩机构的可靠性，尤其必须明确其伸缩油缸设计、制造的可靠性。3）随车起重机可以匹不同的辅具。通过辅具随车起重机改变了功能单一的缺点，向功能多样化、运用精细化、操作人性化的方向发展，从而具有了更加宽广的应用领域。辅具主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手和拔桩器等，使随车起重机具备了一机多用的功能，广泛应用于其他工作场合，如高空作业、桥梁维修、木料搬运、散装货物装运、城市绿化等，甚至还可以用于交通事故救援。由于折叠臂式随车起重机机构灵活，因此用户如果需要选购加装辅具的随车起重机，一般应选择折叠臂式产品。1.4国内外随车起重机的发展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。1.4.1国内随车起重机发展现状我国随车起重机的生产起步较晚，到70年代末，全国生产的随车起重机产品品种还很单一，生产规模很小，到80年代，随车起重机产品的品种及产量均呈增长趋势，近几年来，随车起重机在国内市场的产销总量增长势头更猛，从行业统计结果可以看出，1999年市场总量为1000台左右，2000年市场总量约为1300台，2001年市场总量约为1700台，目前的市场总量约为2000台。全国生产随车起重机的厂家约有10多家，主要企业有徐州随车起重机公司、石家庄煤矿机械厂、山西长治清华机械厂、武汉汽车起重机厂、湖南专用汽车制造厂等。另外，近年锦州重型机械股份有限公司与韩国广林特装车株式会社组建的合资公司也开始涉足随车起重机领域，且发展势头良好；常林股份有限公司与奥地利的palfinge公司也将开始合作生产随车起重机。徐州随车起重机公司组建于2001年9月，在消化吸收国外先进技术的基础上生产sq系列伸缩臂式、折叠臂式随车起重机，并由航天部定点生产国防工程专用随车起重运输装填车、雷达车等产品，其产品曾批量出口伊拉克等国家。近两年来，依靠技术创新，取得了较快发展，2002年开发了近20个新产品，在国内处于领先地位，成为我国随车起重机行业的后起之秀。石家庄煤矿机械厂是我国较早生产直臂卷扬随车起重机的工厂，其产品风格和日本多田野tm23系列相似，具有一定的市场覆盖率。山西长治清华机械厂是航空航天部直属企业，早期生产直臂式随车起重机。该厂引进瑞典希亚伯（hiab）公司生产技术后，生产折臂式产品，无起升机构，采用变幅方式进行重物升降，具有欧洲产品的风格。武汉汽车起重机厂是较早生产随车起重机的厂家，其产品为直臂式卷扬起重机，与东风、解放及黄河汽车配套，可在汽车底盘的尾部又加装了10液压绞盘，特别适合于电业部门抢险与施工需要。湖南专用汽车制造厂始建于1950年，系湖南省机械行业重点企业，是国家计委、国家经贸委和机械工业部在全国唯一定点的随车起重运输车生产基地。主要产品有随车起重运输车、自卸车、厢式车、运输加油车、后装压缩式垃圾车等。由于我国随车起重机起步于70年代，相对较晚，而且发展速度不快，只是近几年才有较大发展，和国外相比，还有很大的差距。具体表现在：（1）品种少、产量低我国随车起重机现处于初级发展阶段，品种较少。中小吨位重复较多，至今尚未形成大、中、小完整的系列，年产量只相当于国外一个厂家的生产能力。（2）重力矩小，技术水平低我国随车起重机以直臂卷扬为主，受国内汽车底盘的限制，起重力矩小，其他性能指标也一般低于国外先进产品。目前国内企业对随车起重机的研究开发投入很少，液压系统、控制系统的技术水平也有一定差距。（3）安全装置不齐全，操作不方便我国随车起重机仅装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等一般安全装置，全部为手动操作。而国外早已将电子技术广泛运用到随车起重机上，如带有微电脑的力矩限制器及防倾翻保护器等，并且已实现了有线与无线遥控。（4）功能单一我国随车起重机以起重作业及运输功能为主，而国外随车起重机均有多种附具，主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使随车起重机具备了一机多用的功能。另外，国外一些厂家进一步开发了铁路专用随车起重机等专用产品。（5）外形不美观我国随车起重机设计单调，忽视了和汽车外形的协调，而国外对随车起重机的着色非常严格，不仅在外形和着色上实现和卡车的一体化，还要求和城市的景观相协调。1.4.2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4050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60，吊臂长度已超过30，最大起重力矩已超过1000 。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hudiksvali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。2.意大利世界上随车起重机生产厂家最多的国家意大利随车起重机年产量达万台，而且50%供出口。该国的生产特点是：工厂小、产量大、品种全、出口多。共有ferrari、pesci、cormach、heila等十多家生产厂，规模从几十人到一百多人，但每个工厂的年产量都在千台以上，且各厂均有自己较完善的系列产品。(1)ferrari公司设在意大利艾米利亚（emilia）的ferrari公司，从1970年以来就制造随车起重机，1998年以后该公司建立了一个完整的铰接的折臂式随车起重机“s”系列。(2)pesci公司pesci公司建厂于1860年，现在是专门生产铰接的折臂式随车起重机的公司，有sl、sm、sp三个系列品种。pesci公司的产品，具有多节起重臂，并且可装有多种形式的附加伸长臂，并可选用种类繁多的附件，如钢丝绳卷扬机、抓斗、吊桶、遥控装置等。(3)cormach公司cormach公司的一般用途随车起重机可用于拖曳和起吊集装箱。特殊用途的随车起重机可用作伸缩臂救险车。cormach公司产品的特点是吊臂伸缩采用了多级复合油缸，车架装设了前后h型支腿，四支点保证整车具有良好的稳定性。(4) heil公司heil公司的产品品种比较齐全，其特点是起重臂为折臂加伸缩式，并可加装副臂，以扩大其工作范围。3.日本建立了对随车起重机综合评价的新概念维修业与建筑业的繁荣，致使日本国内市场对随车起重机的需求量大增，加藤、多田野、由尼克三家公司，是日本随车起重机的主要生产厂，它们的产品结构相似，因此只重点介绍一下多田野株式会社的产品。 多田野生产直臂式、折臂式两种随车起重机，以直臂式为主。直臂式产品的特点是：吊臂为五边形断面，采用全动力伸缩，转台以支点方式固定在车架上，此种支撑方式，能分散起重机在不平路面上行驶时产生在车架上的扭转应力，还配备了高起动力矩轴向柱塞马达的起升机构，能保证顺利起吊易于损坏的货物，其支腿可全伸或半伸，这样就使在狭窄工地上作业成为可能。此外备有幅度指示器、重量显示、过卷报警、吊钩安全止动销等多种安全装置。日本人根据当今的市场需求，建立了对随车起重机产品特征综合评价的新概念，即美观、安全、舒适、简单。(1)美观：多田野随车起重机的外观设计，要求和城市的景观相协调，因此采用了带圆角的造型，以减轻人们过去对起重机的威压感。在着色上，实现了与卡车的一体化。 (2)安全：多田野随车起重机的安全装置，基本上是按照与汽车起重机相同而配置的。最近该公司又推出一种整机稳定性报警装置，它是根据液压支腿反力，测定出油缸的内腔压力，然后与规定值进行比较、运算，当出现倾翻危险时，发出声光或语言报警。吊钩埋入式收藏方式，是多田野的又一创新。这种方法是将吊钩水平收紧在吊臂的下平面上，当起重机行驶时，吊钩和绳索不会防碍驾驶员的视线，在雨天行驶还可减少钢索的油水飞溅到驾驶室正面的玻璃上，提高了行驶的安全性，也可防止以往的钢索固定方法，由于钢索收的过紧，造成车架变形的不良影响。(3)舒适：多田野随车起重机的全部操作，都能用位于车架两侧的操作杆加以控制，操作极其轻便，不会使人感到疲劳，在升降、伸缩、回转、起落、支腿伸缩五个操作手柄上，均贴有明显的形象化标记，而且在回转手柄上切有细槽，因此即使在夜间也极易识别。还配置有线遥控装置，通过一根15长的电缆，操作者可一手拿按钮，另一只手扶重物，准确地进行起重作业。4.美国大公司同样重视随车起重机的生产和发展grove公司是美国最大的轮式起重机制造商，主要生产汽车起重机、越野式轮胎起重机、全路面起重机，而nationalcrane则是grove专门生产随车起重机的子公司，该公司以生产直臂式随车起重机见长，近几年又重点开发了铰接的折臂式起重机。该公司生产的直臂式随车起重机为后置式，设计风格独特，采用了一种全液压高支点弧线摆出式斜伸支腿，支腿的支撑点很高，摆出后成a字形，这种支腿有较大的跨距，并能在不平的路面上有效地调平。吊臂断面为矩形，采用高强度钢制造，节数24节，可以装设12节副臂，副臂在主臂侧面折叠存放。吊臂为全动力伸缩，回转结构有齿轮齿条式和回转支承小齿轮式两种，后一种是由一个抗剪切滚珠轴承和低速大扭矩马达带动的小齿轮组成。近几年该公司还注意发展了铰接的折臂式随车起重机，其支腿均为h型，起升机构以背包式安装在吊臂后端。该公司生产的随车起重机均可装配1人用吊篮、2人用吊篮、集装箱抓具、螺旋钻、遥控装置等，以扩大用途。1.4.3随车起重机的发展趋势尽管随车起重机行业进入中国市场只有短短30年的历史，但随着产品技术水平的不断更新和提升，产品功能的不断丰富和完善，产品用途的不断拓展和延伸，近年来，国内随车起重机行业取得了长足的进步，并迎来前所未有的发展机遇。随车起重机以逐渐从一个默默无闻、市场认知度极低的小机种，以其快速、灵活、高效、便捷，装卸运输二为一的优势，不仅在交通运输、电信电力、油田码头、市政园林、计量检测、市政作业、石油开采及铁路吊装等传统行业大显身手，添加了附加装置的变形产品还被广泛用应于消防，军队，非开挖作业及工程抢险领域，产品功能和产品用途都大大超出原有的范畴。在近十年里通过国内随车起重机制造企业自身的不懈努力和对市场的开发培育，目前随车起重机已被用户广泛认知接收，并逐渐赢得市场青睐。2004年以来国内随车起重机行业回顾随车起重机在我国起步较晚，行业内受重视程度较低，市场的认知度较低，因此发展缓慢。2004年以来，中国随车起重机销量每年以15%-20%的速度快速增长。从2004年下半年开始的宏观调控，结束了工程机械行业连续3年的井喷势头。作为机械行业的一员，尽管随车起重机所占市场份额相对较小，但并不意味着可以幸免于宏观调控给工程机械行业带来的阴影之外。由于随车起重机于卡车的紧密关联性，汽车行业的波动对随车起重机行业的影响尤为突出，2005年国家1589号关于治理超载超限的法规犹如“一场寒冬”，使2005年下半年整个行业出现拐点，2005年8月，随车起重机市场下降到当年的最低点，9月份略有回升，10月份再次下降，接近2004年同期水平，后两个月基本保持平稳运行，这种态势一直持续到2006年一季度。进入2006年，工程机械行业整体呈现出“非常规”增长，占工程机械市场总销售60%以上的挖掘机，装载机和汽车起重机等机种销量的增长更是让人始料未及。其中挖掘机增长幅度超过100%，装载机增长幅度达76.2%，汽车起重机同比增长两倍以上。2006年一季度销售随车起重机550台，比2005年同期增长20台，同比尽增长3.8%，接近2004年一季度的水平。2006年4月份随车起重机行业结束了低迷徘徊，出现迅速增长态势，整个行业增幅达到75%，这期间国内主要生产厂家均表现出强劲的增长势头，其中徐工随车起重机公司4月份同比增长107%，石家庄煤矿机械制造厂同比增长152%，中联浦沅同比增长87%。以后，随车起重机行业持续增长的态势一直保持到年底。纵观整个随车起重机行业发展不难发现，作为机械行业的新兴机种，其发展规律在整个国家经济背景下既保持着工程机械发展的一般规律，同时也存在着自己的特殊规律。随车起重机行业在经历了2004年宏观调控时期的短暂萎靡后，2005年出现反弹，总销售量2110台，并在2006年取得了总销售量2761台的骄人业绩。这种增长势头在进入2007年后丝毫没有改变的迹象，2007年随车起重机销售增幅保持在20%-30%，达3000台左右。2007年1-6月国内随车起重机市场回顾2007年上半年，我国工程起重机行业在国内市场需求旺盛和出口快速增长的带动下保持高速发展。2007年1-6月，全行业利润总额同比增长105%，产品销售收入同比增长56%，工业增加值同比增长54%。汽车起重机销量接近万台，同比增长28%，随车起重机销售量达到1700台，同比增长30%。在强大的市场需求带动下，随车起重机行业2007年上半年呈现快速增长态势。在销量增长的同时，由于境外施工单位采购随车起重机多集中在6.3t以上的产品，随车起重机行业产品结构也随之进行调整，这将推动国内随车起重机市场需求朝着大吨位的方向发展。2007年上半年随车起重机行业快速增长面面观中国工程机械的发展主要决定于中国经济的发展、经济政策的走向及基础建设的投资情况等。宏观经济走势2007年上半年，我国宏观经济继续保持快速增长，一季度我国gdp同比增长11.1%，增速同比加快0.7个百分点；固定资产投资增长23.7%，同比回落4个百分点；工业企业利润增长43.8%，同比上升22个百分点；工业增加值同比增长18.3%，同比加快1.6个百分点。在宏观经济快速增长的背景下，作为制造业中的基础装备行业，机械行业在上半年也延续了过去几年来的较高景气度。2007年一季度，我国机械行业工业总产值同比增长31.94%，增幅同比提高2.7个百分点；销售收入同比增长31.15%；出口交货值2273.13亿元，同比增长34.7%；利润增幅也在40%以上。政策走向“十一五”规划中的“建设社会主义新农村”在全国各地如火如荼地开展，这一政策极大地拉动了广大农村地区对随车起重机的需求。同时，由于近两年地方政府换届产生大量的新项目，2007年进入大规模的土建工程，对配备中重卡的随车起重机产生大量的需求。全国公路总里程大幅增加，将由2006年的160万千米提高到2010年的210万-230万千米，平均每年增加10万-14万千米，全国建成“五纵七横”国道主干线。人口在20万以上的城市高速公路连接率将达到90%，高速公路总里程达到5万千米，这些公路的建设将促进随车起重机行业的发展。2008年北京奥运总投入达2800亿元，奥运工程已在2007年底接近尾声，2010年上海世博会建设总投资80亿元。这些工程拉动了随车起重机的销售，并在2007年有一个稳定的增长。根据2014年上半年统计，国产载货汽车随车起重机总销售量已接近两万余台，销售量处于继续上涨形式。行业态势汽车行业根据2006-2007年中国宏观经济极度报告，gdp每增加一个百分点，重卡销售将增加15000台左右，中卡将增加20000台左右所以2007年载货车的销售量将平稳增长，全年同比增长8%左右，2007年所有卡车销售量达到140万辆，特别是欧洲标准的实施，将拉动卡车行业的出口，从而带动随车起重机的出口，因为在国外，每10台卡车就有3台左右安装随车起重机。国家对汽车行业出口实行许可制度，但对随车起重运输车的出口没有这方面的限制，从而刺激了部分进出口公司加大向国外客户推荐随车起重运输车的力度，出口形式将会很好。2007年卡车销量达到历史新高，中重卡销量达到54万辆，其中中卡22万辆，重卡32万辆，治理超载超限和集中收费的执行，刺激了大吨位随车起重机的需求。物流行业 从2005年12月11日起，包括公路货物运输、货物租赁、一般货物批发、零售及物流配送，出入境汽车运输公司将取消在地域、股权比例等方面的限制，实行物流领域全面开放。中国物流业将以每年20%的速率增长。物流行业、运输行业和吊装行业向中短途专用、快速、便捷化方向发展，为随车起重运输车行业提供了发展的机遇。出口增长拉动根据中国工程机械工业协会对部分主要的企业的统计，2014年1- 6月，出口的大幅度增长是拉动全行业快速增长的主要因素。2014年1- 6月，工程机械行业累计出口79.67亿美元。2014年1- 6月随车起重机出口也取得良好的业绩，行业内主要几家制造企业均实行不同程度的出口，其中徐工随车起重机公司产品出口最为突出。据不完全统计，该公司1- 6月份实现出口销售518台，同比增长4.85倍，产品出口在中东市场、亚洲市场、俄罗斯市场的基础上，近期，又申请ce认证，为下一步进入欧洲市场打下基础。石家庄煤矿机械有限 公司在开拓国际市场中也取得很大进展，2014年有批量产品先后销往印度、哈萨克斯坦、俄罗斯和非洲部分地区。国外随车起重机技术特点尽管2014年上半年国内经济发展、经济政策走向及基础建设的投资等宏观环境对于随车起重机行业的健康发展起到了积极的促进作用，为随车起重机行业的进步营造了一个有利氛围。再加上国内随车起重机行业中主要制造企业自身的不懈努力，国内随车起重机行业取得了有目共睹的成绩。但纵观国际随车起重机行业的整体态势就会发现，与国际随车起重机行业相比，国内随车起重机行业仍存在着较大的差距。这种差距主要体现在产品技术上。目前国外随车起重机产品主要呈现出以下技术特点。一是起重能力不断提高，工作幅度不断加大，产品已逐步具备了取代小吨位汽车起重机的实力。2014年4月在德国汽车展上展出的产品中，最大起重力矩已经达到了140tm，接近50吨汽车起重机。尽管在起重性能和起重高度上还不能完全代替汽车起重机，但多功能的辅具和优秀的产品结构，再加上随车起重机自身快速、高效、便捷的特点，使其在中小吨位起重机市场占据了一席之地。在起重力矩不断提高的同时，随车起重机的工作幅度也在不断加大，有的产品伸缩臂数量达到10级，最大工作幅度到底25米，再加上不同伸缩臂节数的jib（最大可达到8节），使其可以接近40米的工作幅度。二是功能的拓展扩大了使用范围，国外的一位使用者说，“随车起重机的使用方法不是取决于随车起重机本身，而是取决于使用者的思维和使用习惯。”目前国外随车起重机越来越注重对辅具的开发，以拓展功能、扩大使用范围。除了jib以外的多功能辅具接口越来越多，与之匹配的辅具种类和数量也在不断增加。随着随车起重机功能的不断扩展，用户可选择的余地也越来越大，从常规的绞车到木材抓具、废钢材抓具、废弃物抓具，到建筑材料的运输夹具、运输铲斗，再到园林使用的旋转挖具、载人用吊篮等。所有的这些辅具目前已成功用应到随车起重机中，使用户在体验随车起重机带来的高效率的同时享受其中种种意想不到的便利。三是一体成型技术的用应使随车起重机在与底车匹配时所引起安装问题得到比较完美的解决，这大大降低了随车起重机的安装成本，也间接降低了用户在采购时所需要的直接成本。此外，为提高与底车的匹配性，国外几乎所以厂家均标配了翻转支腿。在起重力矩达到500knm时，一般厂家均标配了双层伸缩支腿和后支腿或双层后支腿，来提高整车的稳定性能。四是随着人力资源成本不断上升，效率与安全成为随车起重机追求的两大目标。由于随车起重机自身具备了集起重与运输为一体的特点，这一特点让原来复杂的工作变得简单与传统起重机复杂的操作相比，随车起重机简便的操作使效率得到前所未有的提高。设计上产品结构的优化确保了劳动生产率的提高。近年来，起重机安全问题在全球范围内越来越被重视，个人人身安全成为所有工作的前提。这使得随车起重机的安全和环保问题显得格外突出，如何来提高随车起重机的安全性能和环保指标，成为随车起重机设计人员首先要考虑的问题。因此，随车起重机上各种各样的安全装置、防护装置、报警装置、液压互锁及安全切断等便应运而生，电子防超载系统、便携式计算机监控系统的使用，从根本上解决了用户在使用产品过程中依靠估算进行起重作业导致的超载问题。五是控制系统逐步采用集成或半集成的有线或无线遥控系统。帕尔菲戈同时开发了两种新型电子控制系统，最近研发的集成式稳定性系统（isc）可以根据不同的工作环境和支腿打开距离设定不同的角度和方向时进行实时监控和显示。此外，dps系统让最大工作幅度和最大起重量这两个原来不可能调和的矛盾得到比较完美的解决。与之类似的还有希尔博的hipro系统。对随车起重机行业的冷静思考由于随车起重机市场前景日益看好，加之进入的技术门槛较低，一些不具备生产研发能力的企业纷纷涌入该行业，由于技术、管理和销售等方面无法与实力相对强大的企业抗衡，只能模仿甚至剽窃别人的产品，导致整个行业产品同质化现象普遍存在。随着随车起重机市场的逐步成熟，用户对随车起重机产品的选择也越来越理性，国内随车起重机行业将面临着重洗牌的局面。第2章 载货汽车随车起重机的性能参数 随车起重机的主要性能参数包括起重量、起升高度、幅度、各机构工作速度和重量指标等。这些参数表明起重机工作性能和技术经济指标，它是设计起重机的技术依据，也是生产使用选择起重机技术性能的依据。2.1 性能参数（1） 起重量随车起重机起吊重量称为起重量，通常以q表示，单位t。起重机的起重量参数通常以额定起重量表示的。所谓额定起重量是以起重机在各种工况下安全作业所容许的起吊重物最大重量。它随着幅度的加大而减小。最大额定起重量是指基本臂处于最小幅度时所起吊重物的最大重量。起重量是起重机的主要技术参数。为了适应国民经济各部门的需要，同时考虑到起重机品种发展实现标准化、系列化和通用化，对起重机的起重量，国家制定了系列标准。（2） 起重力矩起重机的工作幅度与相应于此幅度下的起重量的乘积称为起重力矩，并以m表示，则m=qr，单位tm。它是综合起重量与幅度两个因数的参数。所以，起重力矩这个参数就比较全面和确切地反映起重能力。（3） 幅度起重机回转中心轴线至吊钩中心的距离称为幅度或工作幅度。当某一长度的吊臂处于与水平面成某一夹角时，这个幅度值也就确定了，但当吊臂处于同一夹角时，在吊重状态与在空钩状态时的幅度值是不等的。，所以标定起重机幅度参数时，通常是指额定起重量下起重机回转中心轴线至吊钩中心的水平距离，并用r表示，单位m。幅度表示起重机不移位时的工作范围。所以幅度也是衡量起重机起重能力的一个重要参数。（4） 起升高度起升高度是指自地面到吊钩钩口中心的距离，以h表示，单位m。在标定起重机性能参数时，通常以额定起升高度表示。额定起升高度是指满载时吊钩上升到极限位置，自吊钩中心到地面的距离。最大额定起升高度的确定，是根据起重机作业要求和起重机总体设计的合理性综合考虑。（5） 自重及重量指标起重机自重是指起重机处于工作状态时起重机本身全部重量，以g表示，单位t。起重机自重这一参数是评价起重机的一个综合性指标。它反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。随着技术的进步和材料性能的提高，起重机自重可以相应地减少。（6） 工作速度起重机的工作速度主要包括起升、变幅、回转和行走速度。对于伸缩式起重机还包括吊臂伸缩速度和支腿收放速度。起升速度是指起重吊钩升起（或下放）的速度，以表示，单位。回转速度是指起重机转台每分钟转数，以n表示，单位。起重机工作速度选择合理与否，对起重机性能有很大影响。一般来说，起重机工作效率与各机构工作速度有直接关系。当起重量一定时，工作速度越高，生产率也越高。但速度高也带来一系列不利的影响因素。如惯性增大，起制动时引起的动力载荷增大，从而机构的驱动功率和结构强度也要相应增大。所以，合理选择工作速度要考虑与之相关的一系列因素。2.2计算载荷与设计方法设计起重机时，必须首先确定在起重机上的外载荷，以作为计算起重机稳定性、支腿压力、结构零部件和金属结构强度以及选择原动机功率的依据。作用在起重机上的外载荷，应根据实际情况确定，主要有：起重载荷、起重机自重载荷、风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和振动、冲击引起的动力载荷等。(1)起重载荷+q对于吊钩式起重机，起重载荷包括最大起重量和吊钩自重q。(2)自重载荷自重载荷指除起重载荷外起重机各部分的总重量，它包括结构自重、机构和电气设备等重量。起重机自重，在设计前是未知的，初步设计时可根据同类型、参数相近的机型进行初步估计，但最后核算的重量如与估计重量出入较大时，则应重新进行调整和核算。自重载荷根据具体结构形式，以集中或均布载荷作用在相应位置上。(3)风载荷随车起重机主要工作在室外，应考虑风产生的载荷，但本设计中，总臂长较短，而且工作在平原地区，风力较小，可不予考虑。(4)重物偏摆引起的载荷回转动臂式起重机挠性悬挂重物时，因受水平风力、起重机回转时的离心力、变幅时重物水平移动惯性力、以及回转加速、制动时的切向惯性力等原因使重物偏摆一个角，而引起水平了力：（+q）tg （2.1）(5) 惯性力和离心力引起的载荷p、f当回转、变幅、行走等机构起动或制动时，由起重机相应的运动部分的自重产生惯性力p；当起重机回转时，由起重机构回转部分自重产生离心力f。p和f可按下式计算： （2.2） （2.3）式中v 运动部分重心处的线速度（）；t 机构起动和制动时间（s）；r 回转运动部分的回转惯性中心到回转中心的距离（m）；g 运动部分的自重（kg）。(6) 振动和冲击引起的动载荷由于起重机是弹性系统，在骤然加载或减载时，会引起系统的弹性振动，这种振动会产生振动效应，通常把相应于振动应力的载荷称为振动载荷。这是一种动力载荷。对于金属结构和支承零件，由于起升机构工作时，被提升的重物骤然离地或下降时骤然制动，就会产生这种动力载荷；对应于传动零件，由于起重机各机构起动、制动要引起动力载荷，因而机构传动零件也要承受这种载荷。为了便于计算，通常动力载荷以静载荷（当不平稳时还包括惯性载荷）乘以一个大于1的系数，系数称之为动载荷系数。具体选取可分别按金属结构和传动零件由起重机设计手册所推荐的公式和数值进行计算和选取。其动载荷可按下列近似公式计算： =1+ （2.4）式中 v 重物起升速度（m/s）； 对于动臂型起重机0.200.40设计中作为参考的参数起重能力/tm 3.8最大工作幅度/m 4.62最大起升高度/m 6.0最小幅度下起升能力/ 最大幅度下起升能力/ 排油量/(l /min) 49额定压力/ 14油箱容量卷扬速度/(m/min) 旋转速度/(r/min) 2.5举臂速度/() 伸臂速度/(m/s) 起重机质量/kg 800推荐汽车载重重量/t 3.13.8 第3章 臂的设计3.1各臂长的计算为使伸缩臂结构紧凑，在前一节臂中为后一节留下一段距离c，在此距离内要设置伸缩油缸的铰支座和其他需要的构件，其大小视具体情况而定，常在0.250.40m之间。因为c值大于伸缩臂外露长度a(a=0.25m)，所以令c值为0.30m。在第i节伸缩臂缩回后，除外露部分a外，在（i-1）节臂内的长度为加上伸出后仍在前节臂内的那部分搭接长度。第节臂插在前一节内长度为（+）。第i节臂的结构长度为，则=+a=+ （3.1）搭接长度一般为伸缩臂外伸长度的1/41/5,由于随车起重机吊臂较短，取1/5代入。则三臂长度计算如下： 总长 外露 搭接第一节臂 第二节臂 (-300+250) (-50)-(-300)x0.2 (-300)x0.2第三节臂 -100 (-100)-( -350)x0.2 (-350)x0.2 吊臂最大工作幅度(mm)=+=则各臂长度分布如下： （mm） (mm) (mm) (mm)第一节臂 1785 第二节臂 1735 1438 1188 297第三节臂 1685 1398 1148 287则吊臂实际最大工作幅度：=（1785+1438+1398）mm=4621mm箱型吊臂长度尺寸图如下:图3.1 各臂长度分布则基本臂工作长度=（1785+2a）mm=(1785+2x25)mm=2285mm最大起升质量为2000kg则起重力矩 m=2t x 2.285m=4.57tm各臂额定起升重量：基本臂 =2000kg第二节臂 =1000kg第三节臂 kg3.2吊臂截面的选择随车起重机伸缩吊臂的材料一般为16mn,最好采用高强度的低合金钢hq60。伸缩臂的箱形截面一般为矩形，其高宽比一般在1.31.8范围内。侧板一般选用薄钢板，厚度在3.26mm范围内，侧板薄一些对于减轻吊臂重量极为有效。随车起重机伸缩形吊臂的重量一般占整机重量的13%20%。减轻吊臂重量，增大吊臂刚度是改善起重机性能的重要途径。采用高强度钢材固然有效，但合理地确定载荷，合理的选择截面形状和正确的进行设计计算也很重要。有的为了减轻重量也可在侧板上开大孔，并卷边加强，但必须认真考虑局部失稳的问题，也可在钢板上隔一定距离轧一根横向筋，以增加其刚度。下底板一般做的比上盖板厚些，一方面可以使截面中性轴下移，从而减少下底板的压缩应力，另一方面满足下底板局部稳定的需要。为了减轻自重，吊臂尽量做成等强度梁。整个箱形吊臂也可做成头稍细，根稍粗的棱椎体。但大多数采用贴加强板的方法来改变截面的面积特性。在局部高应力处采用加强板局部加强。矩形的箱形截面最危险处为四角焊缝处，该处应力最大，也是最易产生应力集中之处。为了改善应力状况，可以采用其他截面形式。同时看到，在钢材相同，截面积也相同时，不同的截面形式可得到不同的抗弯模量和不同的抵抗局部失稳的能力。较合理的截面形式为椭圆和八角形。各种不同截面形式有矩形、正梯形、倒梯形、八角形、椭圆