曲臂式高空作业平台及其液压系统设计

摘要件，选择液压元件，设计液压系统。运用绘图软件Pro-e,CAD,画出零件图和fthenecessitytotheair,andprovideamenitymachine.ThedandthehomeworkcirculationaretthemainuseandthestructurecharacteristicclasItiswidelyused,efficient,safeandconvenient.Ithasadeterminingsomeofitsbasicdimensions,makingianddecidetheotherdimensions.AccordingtoloadcKeywords:jackmechanism;Strengthcheck;Hydraulicsystem;fluidcylinder. 11.1高空作业车简介 11.2课题的来源和意义 21.3国内外的发展状况 21.4课题研究内容 52折叠机构工作原理和计算分析 62.1折叠机构组成 62.2机构工作原理确定 62.3结构尺寸的确定 7曲臂的受力分析 72.3.2参数的确定 92.4可靠性分析 9臂L,强度校核 臂L₂强度校核 铰接旋转轴的强度校核 3行走底盘动力分析 3.1非工作状态下底盘设计计算 3.2工作状态下底盘设计计算 3.3轴荷分配 4液压系统的设计 4.1液压系统的构成 4.2液压系统设计概述 4.3设计依据 4.4主要机构简述 4.5主要工作机构液压回路的设计 4.6上臂油缸的设计 4.6.1确定液压缸类型和安装方式 4.6.2确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸 4.7下臂油缸的设计计算 4.7.1确定液压缸类型和安装方式 确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸 参考文献 72m(BRONTO公司生产),且作业车的可靠性、安全性、舒适性、操作方便和简单的直接性等方面都有较大提高。高空作业车大体有折叠臂、伸缩臂、混合臂、自行式、剪叉式等五个系列，东风小霸王高空作业车、东风多利卡高空作业车、东风145高空作业车，江铃高空作业车，庆铃高空作业车，奥铃高空作业车。高空作业车的颜色以工程黄的颜色为主，不论是在白天和黑夜，黄色比较醒目。另提供多种选择。多。欧洲产品作业高度规格全，作业高度最低在10m左右，最大高度超过100m;北美地区的产品最大作业高度基本不超过70m,日本产品最大作业高度不超过北美高空作业车产品以绝缘型为主，约占总量的65%,这是由于北美地区的美也是高空作业车(包括绝缘型和普通型)销量最大的地区，和欧洲相比，北美度集中，主要是AICHI(爱知)和多田野。爱知和多田野高空车的产品线都非常量前5位厂家为：杭州爱知34种，沈阳北方交通28种，徐州海伦哲27种，北京凯特17种，北京三兴14种。其中绝缘车48折叠臂产品150个，占68.6%;伸缩臂产品39个，占17.6%;混合臂产品14个，占5.4%;其它17个，占8.3%。可见折叠臂产品仍是目前国内最主要的产品型式。最近几年各厂家陆续开发生产伸缩臂产品，公告产品的数量已占到17.6%,说明产品数量最多的厂家，共有6个混合臂产品公告，已作业高度情况：所有产品中，30m以上5个，占2.5%;22～30m共13个，占6.5%;17～21m共66个，占33%;12～16m共102个，占51%;11m以下14个，占7%。其作业效率高、操作简单、安全性好等优势得到快合金平台及多桅柱铝合金平台，其中多桅柱铝合金平台完成了10m、12m、14m16m、18m、20m、22m七种规格的研制，完成了自行式桅柱铝合金平台和防爆阳北方交通重工集团完成54m高空消防救援车的研制。车上的任何技术设备，都需要维修和保养。保养的范围和次数根据高空作业车的工作状况而决定。按照保养规则和保养时间间隔不同，分三个保养范畴。保养预备工作和保持工作可靠性的要求都在保养手册里论述。检查和保养需要纯熟的技术。这些不能在说明书里得到，要进行这项工作，建议派人到疾驰维修站培训。为保持维修好，要有纯熟的经验，工厂的技术资料，车间设备和维修工具。由维修站把一个提醒维修工作的牌子，附在司机座位的门边。任何修理和保养都要根据高空作业车的工作情况而定。要把润滑油、燃油、冷却水放在盆里或类似的容器里，不要放在地面上(环境污染)不要长时间开动发动机，在车上操作时，要注重安全规则。关于润滑，使用黄油枪的最高压力不超过400巴。黄油枪没有安全装置，可能损坏轴承，球形接头，油封等。加油前要注重清洁润滑油嘴，旋出放油塞之前，要注重清洁之。润滑的专用设备，按照制造厂的说明书进行。所需的专用工具，诸如一套通用工具和扭力扳手等工具都可由维修站备件部门供应。所有维修站都储有供维修和保养所需的原配件，保证迅速供应世界和地用户原配件。在中央设备仓库，储有二十多万不同的配件。旧型号高空车的配件更多。高空作业车使用原配件，可保持高空作业车的最佳功能及可靠性，这些部件可经得起最高质量的检查。特殊是各部件的研制、制造，或选择都适用于高空作业车。因此，只能使用原配件。(一)翻转驾驶室,留意：翻转驾驶室--使发动机熄火；--降下保险杠上的防护装置;--为确保安全，清理驾驶室前部范围和变速杆。向前翻转：1.把变速杆置于空挡。2.短驾驶室，解除司机座和助手座位后面的锁定机构。长驾驶室，解除司机座后面的锁定机构。3.确实关住两侧车室翻转到最适当位置。留意：假如液压驾驶室翻转装置有故障，或者没装有这个装置，从变速器拆下变速杆，用外部辅助设备翻转驾驶室(一个起直到驾驶室翻转回到驾驶位置。注：对短驾驶室，要把橡胶垫准确地放在叶子板与车架的接触处。必要时，校正橡胶垫。对长驾驶室，连续作用液压泵，直到感到有很大阻力为止。3.短驾驶室，锁闭司机座和助手座后面的锁定机构。长驾驶室，检查司机座后面的安全杆位置。4.向前压变换械杆，直到变速杆接合。注：高空平台车工作时，驾驶室翻转泵上的阀杆，要指向驱动方向。当作用驾驶室外翻转泵时，假如感到没有阻力：检查驾驶室翻转泵是否有足够的油量。当作用驾驶室翻转泵时，假如感到有很大阻力.(二)润滑翻转驾驶室轴承,长驾驶室轴承，要定期使用多用途润滑脂。润滑时，要把驾驶室向前翻转。检查驾驶室锁定是否解除，驾驶室翻转泵上的阀杆是否指向所需的翻转方向。发动机机油和滤清器的更换，高空作业车长距离行驶后，趁机油还热较稀的时候，更换机油。放出发动机和机油滤清器壳里的机油，卸下滤清器壳的中央螺栓，取出滤芯及滤壳，放出存油并用汽油清洗。每次更换机油，换上滤芯和滤壳与盖之间的衬垫。检查所有密封环是否准确密封和有无损坏，必要时，更换之。清洗耳恭听放油塞。滤芯弹簧必须对准滤清器壳。把滤壳垂直对冷滤清器支架，向上推之。然后，用手或扳手上紧中央螺栓。灰尘分离阀的保养，定期倒空进气管路的灰尘分离阀。在积聚灰尘我的情况下，每周清除一次。灰尘特殊严峻，天天都要清除。要倒空，压缩橡胶波纹管。油封的准确安装很重要。要留意按规定的扭力上昆机油滤清器壳。旋入并上紧放油螺塞。观察紧定扭力。把机油注入发动机。转动发动机(不超过20秒),直到机油压力表指示机油压力，此时，要作用排气制动，防止发动机起动。注意：如果压缩空气系没有供应压力，把驾驶室向前翻转，使喷油泵控制杆移到停止位置，推动发动机上的起动器按钮。使发动机怠速一会，检查机油滤清器是否泄漏，五分钟后关住发动机，并检查发动机机油平面，重新把机油注到油标尺上标记。纸质式空气滤清器的检查和保养，检查422、423发动机，发动机预热后，全开油门(加速踏板全部压下),观察保养指示器，如果约色区域全部可见，清洁或更换滤芯。422A,422LA发动机如果保养指示器全部红色区域都可看到，清洁或更换滤芯。带两个转向前桥和大驾驶室的高空作业车配件：1.如果保养指示器的红色区域完全可见，推动按钮，除去红色区域。2.全速开动发动机(油门踏板全部压下),观察保养指示器。如果红色区域出现，清洁或更换滤芯。3.推动按钮，清除红色区域。清洗：1.松开固定螺帽，取出滤芯。2.盖住滤芯内部，用最大5巴的压缩空气沿滤芯外部折叠方向吹气。然后，注意吹滤芯里面。这样清洁不够彻底，也可用清洁剂清洗滤芯。如若清洗，要严格按下列安全规则进行。2.使用制造厂的清洁剂。任何疾驰维修站将予提供，如果没有制造厂的清洁剂，也可使用无泡沫变通清洁剂。注意：制造厂的滤清器清洁剂有很强的去油作用，使用时，戴上橡皮套或涂上皮肤保护膏，以保护手。约不要使用碱液或热液。3.把滤芯浸入约40℃的清洁液中10分钟。然后在清洁液中洗耳恭听涤五分钟，再用干净的水冲洗，甩抻滤器上的水后，然后，放到隔尘室里使其干燥(约60℃)。只有彻底干燥，才能安装。4.清洁滤清器衬垫与滤清清器壳的封面。5.装上滤芯之前，用检查灯检查已清洁的滤芯和衬垫有元损坏(裂纹、针孔)。更换已损坏的滤芯。6.注意在滤芯面上标记清洁的次数，装上滤芯并上紧固定螺帽。清洗三次，或最多两年后，要更换滤芯。灰尘沉积在进气管道，表明进气系统有泄漏现象，应立刻排(三)油浴式空气滤清器的保养，定期检查空气滤清器的油平面。如果有大量的灰尘进入空气滤清器，要每周检查一次，如若灰尘很多，天天都要检查。始终保持油平面达到标记，至少高于油壳底部形成油泥层5毫米。如果空气滤清器污物增多，更换机油。进入不干净的空气将导致加速活塞和汽缸的磨损。用柴油清洗空气滤芯和滤壳，并用压缩空气吹干(彻底干燥)。把发动机油注入滤器壳，直至注到上标记。装配空气滤清器时，检查其密封状况，如果必要，更换之。灰尘沉积在进气管道，表明进气系统有泄漏现象，应立刻排除之。(四)飞轮齿圈的润滑，定期润滑飞轮齿圈。使用长效润滑脂经检查孔逐一润滑齿圈润滑点。(五)正时齿轮驱动动力轮输出轴，按照保养手册里的说明，检查弹性联接器橡胶块是否裂纹和损坏。固定螺栓是否紧定。观察扭力，有关橡胶块的更换，参看"故障判定"。(六)气缸盖罩的拆下和安装，拆下汽缸盖罩之前，要清除上面的灰尘。更换变形严峻或损坏的汽缸盖衬垫和紧定螺栓下的弹簧垫圈。观察紧定扭(七)气门间隙的调整，用厚薄规在冷发动机，检查摇臂与进排气门杆之间的间隙。(发动机熄火后20分钟检查)在点火上止点时，进排气门同时关闭，调整第一缸气门间隙(进排气门间隙)。重叠检查：进排气同时稍为打开(重叠)时，汽缸活塞应燃烧完毕。422发动机：1、6、2、8、3、5、4、7气缸活塞。423发动机：1、7、2、9、3、6、4、10、5、8气缸活塞。松开埋头螺母，转动调整螺钉，调整气门间隙。调整后，重新上紧埋头螺母，并再检查一次气门间隙。使用专用工作转动曲轴。气门间隙参看”技术数据"。2折叠机构工作原理和计算分析级折叠臂、一级折叠油缸、二级折叠油缸、作业平台。机构如图2.1所示：图2.1折叠机构依照设计要求，作业平台的额定升降高度为4米，额定作业高度是4.7米，则本工控作业平台属于低空作业高度，平台的原理图如图2.2:图2.2工作原理图两机械臂中间铰接,构成一个二杆开链，该二杆机构一端白由，一端铰接在机架上，在两个液压缸给定的推力下，有确定的运动。由于在载荷作用下，高空作业车有一定的强度要求。运用理论力学知识对上悬臂进行受力分析，建立简化的力学模型，使其合力，合力矩为零，处于静平衡状态，运用材料力学知识对其危险部分进行强度校核。保证高空作业车在给定载荷作用下正常工作。曲臂的受力分析机械传动结构设计，已知最大起重量为160kg,其可靠性设计过程如下：(注运用理论力学知识，对上臂进行受力分析：X轴方向的受力平衡：Y轴方向的受力平衡：对铰接点的合力矩为零：通过其它参数可以求得Fxt,F;(图2.3中∠1=0₃,∠2=0)同理，运用理论力学知识，对上臂进行受力分析：X轴方向的受力平衡：Y轴方向的受力平衡：对铰接点的合力矩为零：图2.4中∠3=θ₂,∠4=θ₄。参数的确定由以上的分析确定各主要机构参数尺寸，取曲臂1为1.5米，曲臂2为2米，并且曲臂1和曲臂2的活动角度都为60度。2.4可靠性分析材料选为合金钢20CrMnTi,根据其力学性能，运用材料力学的知识对其分析。见图2.5:得见图3-2-3,形心坐标公式有：对z轴的转动惯量：力学分析见图2.9图2.9下臂简化图F=Fcosθ₂+Fsinθ₂=5.83×10*cosO₂+2.F=Fcosθ₂+Fsinθ₂=5.83×10*cosO₂+2.M=1.76×10⁵cosO₂-4.5图2.10下臂受力分析图L,截面如图2.11:单位mm图2.11下臂截面图有以下参数计算：S=0.18×0.15-0.16×0.1由第三强度理论：2.4.3铰接旋转轴的强度校核又所以有以下关系：取L₂臂与支座铰接处旋转轴直径d₂=1.7×10~²m,强度足够。3行走底盘动力分析总布置设计人员应初步确定以下各种参数，作为整车和总成的原始数据和工作目标。在整车的方案(车头、驾驶室的型式、发动机的种类，整车初步的外廓尺寸、主要布置参数和布置草图)初步确定之后，整车设计人员通过图面工作和计算、初步确定如下目标参数：汽车主要尺寸参数、汽车质量参数、主要性能参数、汽车的机动性参数、估算发动机的最大功率、最大扭矩及其对应的转速、变速器的头档速比和档位数和驱动桥的主减速比。图2.1高空作业平台底盘整车整备质量(自重)Mc按下式计算：式中No——用估算整车整备质量的全部总成数量(总成的划分可根据实际情况由设计人员自定);Me——整车装备质量，kg。空车后轴荷Mcr按下式计算：空车前轴荷Mci按下式计算：空车质心高度——mgo按下式计算：3.2工作状态下底盘设计计算整车最大总质量(总重)Mt按下式计算：N1用于估算整车最大总质量的全部总成和负载的数量(一般在整车整备质量基础上加上乘员和最大装载质量)。满载后轴荷Mtr按下式计算：满载前轴荷Mg按下式计算满载质心高度Hg按下式计算：3.3轴荷分配在确定汽车的轴荷分配时，还要考虑汽车的静态方向稳定性和动态方向稳定性。根据理论分析，汽车质心位置到汽车中性转向点的距离s对汽车的静态方向稳定性有决定性的影响。这个距离可由下式计算得到：,底盘(简称下车)和起重工作装置、高空作业装置(简称上车)两大部分。底盘等机构组成，起升机构和吊臂伸缩机构属于起重装置部分，变幅机构和回转机设计过程中，将构成作业车主要工作机构的液压回路分4.2液压系统设计概述性的完善，其执行元件用来驱动某个控制元件的操纵装置(例如液压泵、液压马达的变量机构、控制阀的阀心等)而已。因此，传动系统的设计内容和方法只需作则常常是这两种观点不同程度的组合，考虑具4.3设计依据此次液压系统设计以徐州海伦哲工程机械有限公司研制开发“GKZ14型高空作业车”为模版，主要依据《机械设计手册4》里液压传动系统设计步骤和方法二起重工作臂三工作平台(工作吊篮)空中作业的场所。GKZ系列车型的工作平台采用钢管焊接框架结构，周围设有四液压系统液压系统采用定量齿轮泵供油，系统工作压力为16MPa,油路中设有安全度，并且能够实现无级调速。系统工作压力由电磁溢流阀调定。五电器系统电气系统包括示廊灯、警示灯、照明灯(可选件)等灯具、上臂限位系统、处操作，两处操作具有互锁功能，不能在两处同时上下臂油缸举升升展至一定家度，将工作人员送至工作位置。上臂和下臂、下臂和转台铰接处均设有专门的滑动轴承，保证工作臂转动时阻力小，运动平稳。图4.1液压回路电磁换向阀：电磁换向阀借助于电磁铁吸力推动阀心动作来改变流液流向。平衡阀可使运动速度不受载荷变化的影响，保持稳定，附加的单向阀功能，密封性好，在管路损坏或制动失灵时，可防止重物自由下落造成事故。以下简述动作分析过程：因为上下臂的液压设计很相似，所以分开分析。先看左边液压缸的控制过程。如上图所示，当电磁换向阀置于左位时，油液经过左边单向节流阀的单向阀部分到达平衡阀，再经过平衡阀到液压缸的左腔，推动活塞杆向外运动。而右腔的油液则从右边的平衡阀到右边的节流阀再流出。当电磁换向阀置于右位时，油液经右边的单向节流阀和平衡阀到达液压缸的右腔，推动活塞杆向左运动，左腔的油液的经左边的平衡阀和单向节流阀流出。当电磁换向阀处于中位时，液压右边液压缸的控制过程如上。4.6上臂油缸的设计设液压缸单活塞杆双向运动时的负载力相同，不记执行件质量。液压系统工作压力为P=16MPa。4.6.1确定液压缸类型和安装方式根据主机的运动要求，按《机械设计手册4》表23.6—39,选择液压缸类型为下图为单杆活塞式双作用液压缸示意图：图4.2液压缸此类液压缸特点为活塞双向运动产生推、拉力。活塞在行程终了时不减速。将缸体固定，活塞杆运动，按《机械设计手册4》表23.6—40液压缸的安装方式，选择合适的安装方式14]。考虑机构的结构要求，上臂起升、下降时液压缸的活塞杆进行伸缩实现运动需求。查《机械设计手册4》表23.6-40液压缸的安装(P23-176)选择耳环型安装方式，这种安装方式使液压缸在垂直面内可摆动，满4.6.2确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸根据主机的动力分析和运动分析，确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸1)液压缸内径D的计算根据载荷力的大小和选定的系统压力来计算液压缸内径D式中D--液压缸内径(m);F--液压缸推力(kM);p--选定的工作压力(MPa)。其中F的计算过程如下：当高空作业车上下臂处于如下状态时，如图。上臂液压缸所受的力最大，即液压缸具备的最大力必须大于此时的力。图4.3受力分析S-上臂长度，为5.950m。F一高空作业车吊篮最大承受力，由计算知为2.0×10⁶N。h--a点到力F的垂直距离，由计算得h=1.796m。代入公式(4.2)得：按《机械设计手册4》表23.6-33给出的缸筒内径尺寸系列圆整D成标准值[4]。表23.6--33液压缸内径尺寸系列(摘自GB/T2348—1993)(mm)82)活塞杆直径d的计算根据速度比的要求来计算活塞杆直径d式中d—活塞杆直径(m);D--液压缸直径(m);φ-速度比v;—活塞杆的伸出速度(m/min)。此处，取液压缸的往复运动速度比为1.46,由《机械设计手册4》表将D=80mm代入式(4.4)得：查《机械设计手册4》表23.6-34液压缸活塞杆外径尺寸系列(摘自表23.6—34液压缸活塞杆外径尺寸系列(摘自GB/T2348—1993)(mm)45683)液压缸行程S的确定查《机械设计手册4》表23.6-35液压缸活塞行程第一系列(mm)[4]。表23.6—35液压缸活塞行程第一系列(mm)摘自(GB2349—1980)由以上条件取S值如下：4)液压缸结构参数的计算(1)缸筒壁厚的计算按薄臂筒计算：式中δ—液压缸缸筒厚度(m);D--液压缸内径(m);代入式(3.5)中，得：(2)缸体外径的计算代入数据得：查《机械设计手册4》表23.6-60(P23-192)圆整液压缸外径D,为105mm[4]。(3)流量的计算由原始数据得，上臂的变幅时间小于等于40S,且由上面计算可知液压缸活查《机械设计手册4》表23.4知：v<0.16m/s,取v最大为0.12m/s。即，液压缸活塞杆运动的最大速度为：4.7下臂油缸的设计计算设液压缸单活塞杆双向运动时的负载力相同，不记执行件质量。液压系统工作压力为P=16MPa。确定液压缸类型和安装方式根据主机的运动要求，按《机械设计手册4》表23.6—39,选择液压缸类型为单杆活塞式双作用液压缸。此类液压缸特点为活塞双向运动产生推、拉力。活塞在行程终了时不减速。与上一个液压缸相似，查《机械设计手册4》表23.6-40液压缸的安装下臂动作要求。确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸根据主机的动力分析和运动分析，确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸：根据载荷力的大小和选定的系统压力来计算液压缸内径D式中D--液压缸内径(m);F--液压缸推力(kM);p--选定的工作压力(MPa)。其中F的计算过程如下：当高空作业车上下臂处于如下状态时，如图。上臂液压缸所受的力最大。此时，上下臂夹角为75°,下臂水平放置，上臂抬起与下臂成夹角75°。图4.5受力分析把上下臂当成一个整体，将所受力对a点取矩[9,得：F₁--高空作业车吊篮最大承受力，由计算知为2.0×10⁶N。G₂-下臂自重，由计算知其值是856×10³N。S₁-点a到上臂重力G,的垂直距离。S₂--点a到下臂重力G₂的垂直距离。h₂-点a到力F₂的垂直距离，为5.6m。已知上下臂夹角为75°,上臂长为5.950m,下臂长为5.6m,且已知上下臂上其中h为点a到力F的垂直距离，计算过程如下所示：图4.6由此计算得：h=0.477m。将所得数据代入公式(4.8)得：将F=1.02×10°N,p=16MPa代入式(4.7),按《机械设计手册4》表23.6-33(P23-173)给出的缸筒内径尺寸系列圆整D成标准值。D=160mm。2)活塞杆直径d的计算根据速度比的要求来计算活塞杆直径d式中d-活塞杆直径(m);D--液压缸直径(m);φ-速度比v₂-活塞杆的缩入速度(m/min);v;—活塞杆的伸出速度(m/min)。此处，取液压缸的往复运动速度比为1.46,由《机械设计手册4》表将D=160mm代入式(3.4)得：查《机械设计手册4》表23.6-34液压缸活塞杆外径尺寸系列(摘自GB/T2348-1993)14]取液压缸活塞杆外径尺寸如下：3)液压缸行程S的确定首先计算下臂升至最大角时，下臂铰点与底盘铰点之间的距离[10]。如下图所示：图4.7如上图()所示，由计算得下臂升至最大角时，下臂铰点与底盘铰点之间的距离为查《机械设计手册4》表23.6-35液压缸活塞行程第一系列(mm),由以上条件取S值如下：4)液压缸结构参数的计算(1)缸筒壁厚的计算[4]按薄臂筒计算：式中δ-液压缸缸筒厚度(m);p,-试验压力(MPa)。取p,=1.5p,即，p,=1.5p=1.5D--液压缸内径(m);代入式(3.5)中，得：(2)缸体外径的计算代入数据得：查《机械设计手册4》表23.6-60(P23-192)取液压缸外径为200mm[4]。(3)流量的计算由原始数据得，下臂的变幅时间小于等于40S,且由上面计算可知液压缸活查《机械设计手册4》表23.4知：v<0.16m/s,取v最大为0.12m/s。即，液压缸活塞杆运动的最大速度为：则液压缸流量空作业，可靠地设计是安全的重要保障!制定科学的设计计划，踏实完成设计任务。尤其是工程图的绘制要愈加细心!致谢参考文献[2].单斗液压挖掘机第二版、同济大学主编，中国建筑工业出版社1986年12月。[3].曹善华等，单斗挖掘机，机械工业出版社，1989年11月。[5].计算机辅助设计，机械工业出版社，1994年10月。[6].西北工业大学机械原理教研室编，机械设计，高等教育出版社，1984年。[9].何存兴，液压元件华中工学院，机械工业出版社，1984年10月。[10].黎启柏等：液压元拌手册，冶金工业出版社，机械工业出版社，2000年。[11].机械工程师手册，机械工业出版社，2000年5月。[12].机械设计手册编委会，机械设计手册3,机械工业出版社，2004年8月。[13].王积伟等，液压与气压传动第二版，机械工业出版社，2005年。[18].邱宣怀主编，机械设计(第四版),高等教育出版社，2004年五月。上下臂铰点位置如上所示，代入数据可求出线段ab的长度，由此长度计算上查《机械设计手册4》表23.6-35液压缸活塞行程第一系列(mm)[4]。表23.6—35液压缸活塞行程第一系列(mm)摘自(GB2349—1980)由以上条件取S值如下：4)液压缸结构参数的计算(1)缸筒壁厚的计算按薄臂筒计算：式中δ—液压缸缸筒厚度(m);D--液压缸内径(m);代入式(3.5)中，得：(2)缸体外径的计算代入数据得：D₁=80+2×9.6=99.2mm(3)流量的计算由原始数据得，上臂的变幅时间小于等于40S,且由上面计算可知液压缸活塞杆的行程为1000mm,则，液压缸活塞杆运动的最小速度查《机械设计手册4》表23.4知：v<0.16m/s,取v最大为0.12m/s。即，液压缸活塞杆运动的最大速度为：4.7下臂油缸的设计计算设液压缸单活塞杆双向运动时的负载力相同，不记执行件质量。液压系统工根据主机的运动要求，按《机械设计手册4》表23.6—39,选择液压缸类型为单杆活塞式双作用液压缸。此类液压缸特点为活塞双向运动产生推、拉力。活塞在行程终了时不减速。与上一个液压缸相似，查《机械设计手册4》表23.6-40液压缸的安装(P23-176)选择耳环型安装方式4,这种安装方式使液压缸在垂直而内可摆动，满足下臂动作要求。4.7.2确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸根据主机的动力分析和运动分析，确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸；1)液压缸内径D的计算根据载荷力的大小和选定的系统压力来计算液压缸内径D式中D-液压缸内径(m);已知上下臂夹角为75°,上臂长为5.950m,下臂长为5.6m,且已知上下臂上其中h为点a到力F的垂直距离，计算过程如下所示：图4.6由此计算得：h=0.477m。将所得数据代入公式(4.8)得：将F=1.02×10⁸N,p=16MPa代入式(4.7),D=160mm按《机械设计手册4》表23.6-33(P23-173)给出的缸筒内径尺寸系列圆整D成标准值。D=160mm。2)活塞杆直径d的计算根据速度比的要求来计算活塞杆直径d式中d—活塞杆直径(m);D—液压缸直径(m)