伸縮臂叉裝車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

伸縮臂叉裝車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要：伸縮臂叉裝車已成為高空作業(yè)設(shè)備的重要門類，是廣泛應(yīng)用于建筑工地、工礦企業(yè)倉庫和其他工地上起升、運(yùn)輸、堆放磚頭、木材、鋼材和其他物料的一種起重運(yùn)輸設(shè)備，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對其需求越來越大，對其性能的要求也越來越高。本文主要任務(wù)是完成對伸縮臂叉裝車的總體計(jì)算、整體布局、臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其有限元分析。本文主要內(nèi)容：⑴介紹伸縮臂叉裝車的用途、國內(nèi)外伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r的比較、及其發(fā)展前景。同時對臂架的結(jié)構(gòu)和工作原理做了簡要介紹。⑵完成對關(guān)鍵鉸點(diǎn)的布置，作業(yè)高度、作業(yè)幅度的計(jì)算，及整機(jī)穩(wěn)定性的校核計(jì)算。并繪制出整機(jī)總體布局圖。⑶臂架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，臂架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算，并用ANSYS軟件進(jìn)行臂架有限元分析。同時完成臂架系統(tǒng)裝配圖，一節(jié)臂、二節(jié)臂的裝配圖和相關(guān)零部件的工程圖。⑷設(shè)計(jì)過程采用Pro/E軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，并進(jìn)行裝配，最后應(yīng)用其工程圖模塊轉(zhuǎn)化為二維工程圖。本次設(shè)計(jì)的伸縮臂叉裝車參考了JCB公司的JCB530型號伸縮臂叉裝車的外形尺寸，并且嚴(yán)格按照《起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)》、《BS_EN_1459-1999》和《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》等相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，其性能和質(zhì)量滿足相關(guān)要求。關(guān)鍵詞：伸縮臂叉裝車；穩(wěn)定性；臂架；有限元分析TheFrameStructureDesignofTelehandlerAbstract：Telehandlerisakindofhoistingequipmentwhichiswidelyusedinbuildingsite、storageandotherplacetolift、transport、stackthetile、wood、steelproductsandothermateriel.Alongwiththedevelopmentofeconomicinourcountry,therequirementofcrawlercraneislargerandlarger,andtherequestofthecapabilityishigherandhigher.themissionofthispaperistocompletetheframestructuredesignof telehandler、thedesignofboomstructureandthefiniteanalysisofboom.Theprimarycontentsinthispapercanbeconcludedasfollows:Theuseofthetelehandler、thetelehandler'sdevelopmentcomparisondomesticwithabroad、andthedevelopmenttrendofthetelehandlerareintroduced.Atthesametime,thepaperintroducesthestructureofboomandhowboomworks,andgivestheprincipleofhowtochoosetheboom.Thepivotpointsarrangment,thecalculationofliftheightandforwardreach,andthecalculationofthestabilityarecompleted.Theintegrallayoutdrawingisprovided.Thestructuredesignoftheboom,thecalculationofthestrengthandstabilityoftheboomsystemareaccomplishedandthefiniteanalysofboomisachievedbyANSYSsoftware.Whileatthesametimeplanarengineeringdrawingmustbedone,suchastheassemblingoftheboomsystem,theboomonetheboomtwoandtherelatedparts.usethePro-Esoftwaretodesignthe3Dentity,andmakedummyassembly.Andthen,the3DentityistransformedtotheplanarengineeringdrawingwiththePro/Eplanarengineeringdrawingmodule.Inthedesignprocess,IrefertotheJCB530telehandlerofJCB,andaccordtothe《CraneMetalStuctrure》、《BS_EN_1459-1999》andthe《MachineDesignHandbook》strictly.Itscapabilityandqualitymeettherequirement.KeyWords：Telehandler；Stability；Boom；TheFiniteelementanalysis目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 IABSTRACT II\o"CurrentDocument"緒論 1\o"CurrentDocument"伸縮臂叉裝車概述 1伸縮臂叉裝車簡介 1國外伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r 1國內(nèi)伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r 2國內(nèi)伸縮臂叉裝車的前景及發(fā)展趨勢 2國內(nèi)、外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 3\o"CurrentDocument"第一章畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 4\o"CurrentDocument"1題目來源：實(shí)際應(yīng)用 4\o"CurrentDocument"2設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù) 42.1設(shè)計(jì)要求： 42.2設(shè)計(jì)參數(shù)： 4\o"CurrentDocument"3個人重點(diǎn)工作 5\o"CurrentDocument"4各階段時間安排 5\o"CurrentDocument"5應(yīng)閱讀的資料及主要參考文獻(xiàn)目錄 5\o"CurrentDocument"第二章畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 5\o"CurrentDocument"1 設(shè)計(jì)參數(shù)及整機(jī)尺寸 5設(shè)計(jì)參數(shù) 6整機(jī)尺寸 6\o"CurrentDocument"重要鉸點(diǎn)布置及其計(jì)算 7\o"CurrentDocument"作業(yè)高度H計(jì)算 8\o"CurrentDocument"幅度R計(jì)算 9\o"CurrentDocument"整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算 9整體穩(wěn)定性計(jì)算工況和載荷 9整體穩(wěn)定性結(jié)果匯總 11\o"CurrentDocument"臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算 12臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12臂架理論計(jì)算 126.2.1臂架全伸，仰角62°時剛度、強(qiáng)度計(jì)算 13臂架全伸，仰角0度時剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性計(jì)算 246.3各臂節(jié)支反力計(jì)算 26對臂架整體受力分析 26伸臂時各臂節(jié)支反力計(jì)算 27縮臂時各臂節(jié)支反力及縮臂鏈拉力 29第三章：標(biāo)準(zhǔn)化審驗(yàn)報(bào)告 301技術(shù)分析 302結(jié)論 30\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 32致謝 33緒論伸縮臂叉裝車概述伸縮臂叉裝車簡介在高空作業(yè)類小型機(jī)械中，主要有高空作業(yè)平臺、伸縮臂叉裝車等種類。伸縮臂叉裝車按結(jié)構(gòu)型式主要分為回轉(zhuǎn)式和非回轉(zhuǎn)式，本文主要闡述非回轉(zhuǎn)式伸縮臂叉裝車。非回轉(zhuǎn)式伸縮臂叉裝車的結(jié)構(gòu)分為上車和下車。上車主要包括臂架、連接裝置、調(diào)平裝置、附屬裝置等。下車主要包括駕駛室、底盤、發(fā)動機(jī)等。傳統(tǒng)叉車的起升部分是立式門架，貨叉主要沿垂直方向完成叉裝、起升作業(yè)。起升高度受門架高度限制，主要用于貨物裝卸與轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)。伸縮臂叉裝車在叉裝與起升作業(yè)方面與傳統(tǒng)叉車相類似，其與傳統(tǒng)叉車的不同之處是具有伸縮臂，伸縮臂和駕駛室置于兩側(cè)；伸縮臂可使貨叉在水平方向前后伸縮、上下運(yùn)動；臂架頭部可配置多種附屬裝置，完成多種作業(yè)。伸縮臂叉裝車主要功能有叉裝運(yùn)輸、挖掘、抓鏟、起升吊裝、工作平臺、清掃作業(yè)等。伸縮臂叉裝車具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，主要用在建筑工地、工礦企業(yè)倉庫和其他工地上起升、運(yùn)輸、堆放磚頭、木材、鋼材和其他物料。伸縮臂叉裝車能夠利用多種附屬裝置，有效完成多種不同作業(yè)，真正成為多功能工程機(jī)械。伸縮臂叉裝車的特點(diǎn)有［1：］（1）靈活性伸縮臂叉裝車采用四輪驅(qū)動型式，有三種轉(zhuǎn)向模式（前輪轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向、斜行行走），雙速齒輪變速箱，轉(zhuǎn)彎半徑小，能在狹小的空間靈活、快速、準(zhǔn)確作業(yè)。（2）多用性伸縮臂叉裝車用途廣泛，可長時間連續(xù)作業(yè)。有一系列可快速更換的附屬裝置供選擇，包括貨叉、鏟斗、桁架臂、立式門架等。無需購買其他機(jī)型，只需在機(jī)器上增加幾個可用附件，就可以提升叉裝車的生產(chǎn)能力、靈活性及工作效率。（3）穩(wěn)定性及安全性伸縮臂叉裝車軸距長、重心低、車架前部可安裝穩(wěn)定支腿且臂架具有伸出、降低自動鎖定功能、發(fā)動機(jī)置于車架縱向中心，使其在山坡和崎嶇地帶可以保持穩(wěn)定；重量分布均勻，四輪驅(qū)動，改善了在泥濘地、巖石地帶、沙土及雪地上的機(jī)動性；視野開闊并。國外伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r國外伸縮臂叉裝車增長速度非?？欤瑑H在美國，伸縮臂叉裝車市場每年增長25％。在歐洲市場，伸縮臂叉裝車?yán)^2004年需求市場再一次發(fā)展良好之后，2005年的銷售量也顯著提高，達(dá)到每年2.1萬臺，市場曾經(jīng)預(yù)測其銷售量只能達(dá)到每年2.1萬臺，但2006年銷售量劇增14%，市場的需求量超過2.6萬臺。來自租賃公司特別是英國和法國租賃公司的巨大需求將使該產(chǎn)品有良好的市場前景。預(yù)計(jì)未來5年的銷售量每年有可能穩(wěn)定在2.3萬?萬臺的水平。國外主要生產(chǎn)商絕大部分集中在歐美，如美國的JLG、Genie、Terex、Case、Upright、Bobcat，英國的JCB，法國的Haulotte、Manitou,意大利的Faresin、NewHolland，德國的Merlo,加拿大的Carelift等生產(chǎn)廠家。美國JLG有限公司成立于1969年，是全球最大的高空作業(yè)設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠家。其生產(chǎn)工廠分布在美國和比利時。JLG伸縮臂叉裝機(jī)的主要對象不是建筑工程，而是類似化工廠的工廠以及工廠倉庫等［2］。2005年JLG與Caterpillart(卡特彼勒)簽訂協(xié)議，合作生產(chǎn)伸縮臂叉裝車，并于2007年推出了TH360B系列伸縮臂叉裝車，該系列產(chǎn)品起重量3.5t—5t,起升高度6.1m—17m⑶。JLG伸縮臂叉裝車家族中分四大類：Skytrack、Gradall、Lall、JLG。意大利制造商Faresin集團(tuán)下屬7個子公司，職能包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售等行業(yè)。其中，F(xiàn)aresinHandlesSpa是于2006年6月Faresin收購PingvelHaulotte后組成的新公司，主要生產(chǎn)伸縮臂叉裝車［4］。法國Manitou公司產(chǎn)品遍布20個國家，有500個銷售網(wǎng)點(diǎn)和23家子公司。其生產(chǎn)基地分別位于法國、意大利、中國、美國。其產(chǎn)品品牌系列化，如伸縮臂叉裝車品牌為Maniscopic、車載式叉裝車Manitransi。法國的Manitou伸縮臂叉裝車系列分為5大系列:BT系列、MT系列、MRT系列、MHT系列、MLT-MLA系列】5］。國內(nèi)伸縮臂叉裝車發(fā)展?fàn)顩r中國伸縮臂叉裝車制造史要追溯到1989年，是由廈門嘉豐機(jī)械廠與同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)出第一臺伸縮臂叉裝車［6］。中國的伸縮臂叉裝車起步晚，但是經(jīng)過這幾年的發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。國內(nèi)不少于8家公司已經(jīng)制造出伸縮臂叉裝車或者正在進(jìn)入該行業(yè)［7］。在2007年CONEXPO亞洲工程機(jī)械博覽會上，中國湖南山河智能公司更是展示出高技術(shù)的三節(jié)臂的伸縮臂叉裝車，代表了國內(nèi)的先進(jìn)水平?，F(xiàn)在主要的生產(chǎn)廠家有湖南的山河智能、山東濱州勝利特種叉車廠、廈門的夏嘉、夏虎和三家樂等公司。國內(nèi)伸縮臂叉裝車的前景及發(fā)展趨勢隨著國內(nèi)物流、安裝等行業(yè)順應(yīng)國際潮流而快速發(fā)展，市場上對高舉升、大卸距裝載機(jī)械的需求日趨迫切。由于伸縮臂叉裝車具有超常的大作業(yè)范圍、優(yōu)越的平動升降、大行程的伸展功能以及獨(dú)特的小凈空結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用范圍主要有：物流行業(yè)貨物流通過程中的倉儲、裝卸、搬運(yùn)環(huán)節(jié)；工業(yè)垃圾收集、儲運(yùn)及預(yù)處理行業(yè)；農(nóng)村對農(nóng)作物的晾曬、收集、包裝、儲運(yùn)及處理作業(yè)；農(nóng)村小型土、石方工程；露天工程、設(shè)施的設(shè)備安裝作業(yè)；道路、市政工程、郵電及電力設(shè)施的設(shè)備安裝作業(yè)；石材流通領(lǐng)域中石板材、石雕產(chǎn)品貨柜的裝卸；工廠企業(yè)中的物資裝卸及設(shè)備維護(hù)；船艙物資的裝卸作業(yè)；園林企業(yè)的樹木維護(hù)；低層建筑的物料搬運(yùn)。國內(nèi)不同行業(yè)對伸縮臂叉裝車的使用要求也不同，具體為：國內(nèi)存在大量的小型煤炭、砂石料、飼料等散狀物料儲運(yùn)相關(guān)企業(yè)，大都采用中小型裝載機(jī)進(jìn)行物料的搬運(yùn)和堆積。隨著鐵路高幫敞車和公路高幫貨車及廂式貨車的普及使用，目前常規(guī)裝載機(jī)與叉車的作業(yè)范圍與實(shí)際作業(yè)需求不相適應(yīng)。對于一些常見的非常規(guī)的特殊裝卸、搬運(yùn)作業(yè)，如在非固定場所進(jìn)行以下各種散裝作業(yè)：敞開或盛裝液體容器等不可傾斜物料的裝卸、“隔墻”裝卸、越溝作業(yè)、“腹下”小凈空安裝工程、高溫物料的裝卸等等，一直以來，都需要采用特定的配套裝備和操作工藝，耗費(fèi)人力、物力資源，作業(yè)周期長。而采用伸縮臂叉裝車，可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)高效率、低成本。另外，從INTERMAT2006國際建筑及土木工程機(jī)械博覽會可以看出，參展的小型工程機(jī)械種類中，伸縮臂裝載機(jī)、伸縮臂叉車等產(chǎn)品明顯增多［8。］其主要原因是由于歐美等發(fā)達(dá)國家大規(guī)模的建設(shè)時期已經(jīng)過去，施工建設(shè)以維護(hù)為主，因此，對小型機(jī)械的需求較大。未來的中國，一方面大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)仍將繼續(xù)，另一方面，維護(hù)改造的工程會不斷增加，伸縮臂叉裝車的優(yōu)勢可以充分的發(fā)揮出來。未來四年國內(nèi)市場需求高速增長，每年增長將維持在千臺以上。通過綜上所述，中國的伸縮臂叉裝車未來幾年內(nèi)必然會有良好的市場前景。國內(nèi)、外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為《伸縮臂叉裝車規(guī)范(GJB4555—2003)》，其于2003年12月3日由中國人民解放軍總后勤部公布。該規(guī)范規(guī)定了伸縮臂叉裝車的要求，適用于OCS2002-3伸縮臂叉裝車。該標(biāo)準(zhǔn)分為6部分—范圍、引用文件、要求、質(zhì)量保證規(guī)定、交貨準(zhǔn)備和說明事項(xiàng)。要求主要包括：基本參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)要求、叉裝車動力性能、穩(wěn)定性、作業(yè)可靠性、行駛可靠性、噪音等。質(zhì)量保證規(guī)定主要包括：檢驗(yàn)分類、基本參數(shù)測定、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、動力性能測試、試驗(yàn)載荷、行駛可靠性等。在國外，美國伸縮臂叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為《RoughTerrainForkLifts(ANSIB56.6)》，澳洲伸縮臂叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為AS1418-19forTelehandlers，歐洲伸縮臂叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為《Safetyofindustrialtrucks-Self-propelledvariablereachtrucks(EN1459)》。第一章畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：伸縮臂叉裝車Title：DesignofTelehandler1題目來源：實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)要求：1）整體布局圖、臂架結(jié)構(gòu)圖共兩張零號圖紙；2）零部件圖2~3張；3）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份；4）外文資料翻譯2萬字符；5）全部設(shè)計(jì)圖紙用Pro/E完成。設(shè)計(jì)參數(shù)：1）作業(yè)工況：最大起升載荷：3500kg；最大起升高度：6988mm；最大高度下的最大起升載荷：3000kg；最大幅度：3923mm；最大幅度時的最大起升載荷：1200kg；臂架變幅角度：-4~62°；收藏狀態(tài)下臂架仰角：-3°；接近角：90°離去角：65°軸距：2850mm；輪距：1845mm；車架離地間隙：440mm；整機(jī)質(zhì)量：約6.8t；整機(jī)尺寸：4600X2250X2300mm（不帶貨叉）；2）機(jī)構(gòu)參數(shù)最高時速：24km/h；爬坡能力：60%（空載）；22%（帶載下行，EN1459AnnexB）；50%（空載行走斜側(cè)傾角，EN1459AnnexB）臂架動作時間（空載/滿載）：向上變幅時間：6.7/7.3S；向下變幅時間：4.8/4.6s；臂架伸出時間：7.1/7.3S；臂架縮回時間：5.7/5.5S；鏟斗向上/向下動作（空載）：3/2S。個人重點(diǎn)工作總體計(jì)算、整機(jī)布局、臂架設(shè)計(jì)各階段時間安排應(yīng)完成的工作量（按學(xué)期周次排）第4周?第5周：第6周?第7周：第8周?第9周：第10周?第11周：第12周?第13周：第14周：第15周：第16周：查閱收集整理資料，分析研究設(shè)計(jì)任務(wù)，熟悉繪圖軟件確定整機(jī)布局，進(jìn)行整機(jī)布局設(shè)計(jì)；臂架結(jié)構(gòu)草圖繪制；繪制整機(jī)布局圖、臂架結(jié)構(gòu)圖；繪制零部件圖；整理計(jì)算書；完善全部設(shè)計(jì)圖紙，整理完成設(shè)計(jì)說明書；制作ppt,準(zhǔn)備答辯。應(yīng)閱讀的資料及主要參考文獻(xiàn)目錄1）楊長睽主編．起重機(jī)械．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19872） 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB3811-2008）.國家標(biāo)準(zhǔn)局，20083） 成大先主編．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19984） 王金諾主編．起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)．北京：中國鐵道出版后送，19835） EN1459：1999SafetyofinduStrialtruckS:SelfpropelledvariablereachtruckS；6） 國外叉裝車樣本資料第二章畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1設(shè)計(jì)參數(shù)及整機(jī)尺寸設(shè)計(jì)參數(shù)1）作業(yè)工況：本次設(shè)計(jì)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：最大有效載荷：3500kg；最大提升高度：6988mm；最大高度下的有效載荷：3000kg；最大前伸量：3923mm；最大伸長時的有效載荷：1200kg；臂架變幅角度：-4~62度；收藏狀態(tài)下臂架仰角：-3度；接近角：90度離去角：65度；2）機(jī)構(gòu)參數(shù)最高時速：24km/h；爬坡能力：60%（空載）；22%（帶載下行，EN1459AnnexB）；50%（空載行走斜側(cè)傾角，EN1459AnnexB）；臂架動作時間（空載/滿載）：向上變幅時間：6.7/7.3s;向下變幅時間：4.8/4.6s;臂架伸出時間：7.1/7.3s;臂架縮回時間：5.7/5.5s；鏟斗向上/先下動作（空載）：3/2s整機(jī)尺寸根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，參照J(rèn)CB530伸縮臂叉裝車外形尺寸，設(shè)計(jì)伸縮臂叉裝車整機(jī)尺寸如下（見圖1）：總長：4868mm；總寬：2250mm；總高：2300mm；車架離地間隙：440mm；輪距：1845mm；軸距：2850mm；整機(jī)質(zhì)量：約6.8t

2850 705486&圖1整體布局簡圖2重要鉸點(diǎn)布置及其計(jì)算根據(jù)叉裝車特點(diǎn)，為了方便分析，各個鉸點(diǎn)的坐標(biāo)是以兩軸中心線與變幅平面交點(diǎn)的中點(diǎn)為原點(diǎn)坐標(biāo)建立的。建立數(shù)學(xué)模型如圖2.1所示：圖2.1鉸點(diǎn)布置數(shù)學(xué)模型A：—節(jié)臂質(zhì)心；B：二節(jié)臂質(zhì)心；H：變幅油缸質(zhì)心;P:貨叉質(zhì)心；Mn：為載荷質(zhì)心；S1—伸縮油缸的伸長量；a-臂架仰角；d—變幅油缸上鉸點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（平行于臂架方向）；dl?d2—全縮時各節(jié)臂質(zhì)心到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（平行于臂架方向）；dk—全縮時K點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（平行于臂架方向）；h—變幅油缸上鉸點(diǎn)到到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（垂直于臂架方向）；hl?h2—各節(jié)臂質(zhì)心到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（垂直于臂架方向）；hk—K點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離（垂直于臂架方向）；已知：Ol、Hl點(diǎn)的坐標(biāo)如下：Ol（-2772,l565）Hl（-l680,936）表2-l其它各點(diǎn)的動態(tài)坐標(biāo)如下：xyH201x+dXcosa+hXsinaO1y+dXsina-hXcosaAO1x+d1Xcosa+h1XsinaO1y+d1Xsina-h1XcosaBO1x+(d2+sl)Xcosa+h2XsinaO1y+(d2+sl)Xsina-h2XcosaKO1x+(dk+2Xsl)Xcosa+hkXsinaO1y+(dk+2Xsl)Xsina-hkXcosa作業(yè)高度h計(jì)算根據(jù)《BS_EN_1459-1999》對作業(yè)高度的要求：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"h=h+（l+si）xsin（a）一h （3.1）o1 1 p1式中：h—臂架后鉸點(diǎn)到地面的高度，h二1650mm；o1 o1—臂架全縮時臂架后鉸點(diǎn)與貨叉與臂頭連接鉸點(diǎn)的距離，l=4134mm；IIsl一油缸伸長量,si=2865mm；maxh—貨叉與臂頭連接鉸點(diǎn)距貨叉頂面高度，h二366mm；p1 p1a—臂架仰角，a變化范圍為-4。?62。；當(dāng)油缸全伸，臂架仰角達(dá)最大值時，貨叉達(dá)到最大作業(yè)高度時：hmax=7463mm當(dāng)考慮臂架下?lián)隙葧r：hmax=7463-198=7265mm。此時的最大作業(yè)高度是貨叉底面到地面的距離。幅度R計(jì)算根據(jù)《BS_EN_1459-1999》對幅度的規(guī)定，按以下公式計(jì)算：R=（1+si）xcos（a）+Hkxsin（a）一l+1 （4.1）1 oo1p1—a為臂架仰角，a變化范圍為-4°?62°；—si為油缸伸長量，si=2865mm；max—l］臂頭鉸點(diǎn)到后鉸點(diǎn)的距離（平行臂架方向），全縮時為4134mm；—Hk為臂頭鉸點(diǎn)到臂架后鉸點(diǎn)垂直臂架方向的距離930mm;—l后鉸點(diǎn)到前輪邊緣的距離，l二3980mm；oo1 oo1—l為載荷重心到前鉸點(diǎn)的距離，l二905mm；p1 p1當(dāng)臂架水平全伸時幅度為最大R=3924mm，此時油缸伸長量為2865mm；整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算整體穩(wěn)定性計(jì)算工況和載荷根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)《BS_EN_1459-1999》對穩(wěn)定性的規(guī)定，整體穩(wěn)定性計(jì)算的載荷和力的方向如表5-1所示。表5-1整體穩(wěn)定性計(jì)算的載荷和力的方向額定載荷（Q） 結(jié)構(gòu)載荷（Sn） 風(fēng)力載荷（W） 圖解工況 X1.Q XQ.1X1.QXQ.1X1.QXQ.11）堆垛（打支腿）VAVAHH圖6-12）行走VSVSHH圖6-23）堆垛（不打支腿）VAVAHH圖6-3注：V-垂直，H冰平，A-傾角，S-斜坡上角度計(jì)算的三種工況分別為：（1）堆垛（打支腿），如圖5-1所示

行走，如圖5-2所示；堆垛(不打支腿)，如圖5-3所示;圖5-1堆垛打支腿時整體穩(wěn)定性計(jì)算簡圖=、?...傾覆線圖5-2行走時整體穩(wěn)定性計(jì)算簡圖三」=<i.j圖5-3堆垛不打支腿時穩(wěn)定性計(jì)算簡圖圖5-2中的Z為路緣石測試的系數(shù)，取在z=0.1。計(jì)算傾覆和穩(wěn)定力矩時，應(yīng)以最不利的傾覆線來計(jì)算，且底盤處于最大允許傾斜狀態(tài)。計(jì)算所得的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩則穩(wěn)定性符合要求。計(jì)算各工況穩(wěn)定性時：（1） 確定各載荷作用點(diǎn)在相應(yīng)作業(yè)幅度下的坐標(biāo)，坐標(biāo)系的規(guī)定見本論文第三章“鉸點(diǎn)布置及計(jì)算”部分；（2） 各作用力對傾覆線與地面交點(diǎn)取矩，將穩(wěn)定力矩（正的力矩）和傾覆力矩（負(fù)的力矩）分別求和；（3） 由公式安全系數(shù)=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩，求安全系數(shù)，然后和最小安全系數(shù)做比較，大于最小安全系數(shù)代表穩(wěn)定性通過。各工作情形最小安全系數(shù)如表5-2所示。表5-2各工作情形最小安全系數(shù)臂架仰角安全系數(shù)1）堆垛0。1.41.342）行走0。注：詳細(xì)的計(jì)算過程見附錄Matlab程序整體穩(wěn)定性結(jié)果匯總以下給出的曲線為臂架從-4。變幅到62。，且處于各個仰角下最大作業(yè)幅度時的n（n=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩）值。（1）堆垛（打支腿）此時臂架全伸，仰角0°載荷為1200kg,由圖5-4可見，穩(wěn)定性系數(shù)最小值大于最小穩(wěn)定性系數(shù)1.4，故穩(wěn)定性合格。圖5-4堆垛（打支腿）整體穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果

（2）堆垛（不打支腿）此時臂架全伸，仰角0°,載荷為800kg,由圖5-5可知，穩(wěn)定性系數(shù)最小值大于最小穩(wěn)定性系數(shù)1.4，所以穩(wěn)定性通過。圖5-5堆垛（不打支腿）穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果（3）行走此時臂架全縮，起升高度為300mm，載荷3500kg此時由程序計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)n=1.69，大于最小穩(wěn)定性系數(shù)1.34，所以，穩(wěn)定性通過。臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算6.1臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3006臂架理論計(jì)算

表6-1臂架截面參數(shù)一節(jié)臂二節(jié)臂慣性矩Iy（mm4）1.58e+O87.55e+07慣性矩Iz（mm4）9.20e+074.77e+07抗彎模量Wy（mm3）1.17E+066.56E+05抗彎模量Wz（mm3）4.44E+053.O8E+O5質(zhì)量m(kg)274228截面積（mm2）53007190對高空作業(yè)車進(jìn)行整體分析可知：當(dāng)臂架仰角62。且全伸時，為整機(jī)最大作業(yè)高度；當(dāng)臂架仰角0且達(dá)到最大幅度時，整車穩(wěn)定性最差。所以強(qiáng)度、剛度分析的計(jì)算工況如表6-2表所示。表6-2強(qiáng)度、剛度分析時計(jì)算工況工況額定載荷結(jié)構(gòu)載何手工力風(fēng)載荷臂架仰角62度，全伸mx1.33QJ1MPw臂架仰角0度，達(dá)到最大幅度mx1.33QJ1MPw6.2.1臂架全伸，仰角62時剛度、強(qiáng)度計(jì)算臂架的幾何簡圖如圖6-2所示：基本臂二節(jié)臂■J--2200268038001000700042603920基本臂二節(jié)臂■J--2200268038001000700042603920（1）.臂架受力分析1）變幅平面的強(qiáng)度計(jì)算載荷垂直載荷Q：其中：Q－額定載荷，Qo=(2500其中：Q－額定載荷，Qo=(2500x1.5)x9.81=36787.5N；(6.1)平臺自重，=317x9.81=3109.77N；2=50043.56NQ=p(Q。+G)+1咒G=1.2x(2500x1.5x9.8+317x9.81)+1x1.1x(1.2x2=50043.56N－臂架自重，(6.4)Q=Q－臂架自重，(6.4)Q=Qo+1G=24525+1x30490.153 334688.3N(6.6)=(1.2x502)x9.81=5909.54N由Q引起的軸向力N:N=Qcosa=50043.56xcos62°=23434.7N (6.2)由Q引起的橫向力TzT=Qsina=50043.56xsin62°=44185.3N (6.3)z由Q引起的臂頭力矩M:lyMly=Q*L7+G*L11+G*L12=36787.5x905+265x328+52x205=34249947N00102旋轉(zhuǎn)平面的強(qiáng)度計(jì)算載荷臂端的側(cè)向力T:yT=0.1(Q+G)=0.1x(36787.5+3109.77)=3989.7Nh00T=0.4Pw=0.4x692.3=276.9Nb(6.5)T=T+T=3989.7+276.9=4266.6N(6.5)yhb由Q引起的軸向力N:N=23434.7N3）變幅平面剛度的計(jì)算載荷剛度計(jì)算載荷只考慮有效載荷的靜力作用，即不考慮平臺自重G和動載系數(shù)p。o2垂直載荷Q:其中：Q—額定載荷，Q=2500x9.81=24525N；o由Q引起的軸向力N:TOC\o"1-5"\h\zN-Qcosa=34688.3xcos62°=16285.2N (6.7)由Q引起的橫向力tzT=Qsina二34688.3xsin62二30628.1N (6.8)z由Q引起的臂頭力矩M:lyM=Qxb=24525x905二22195125N?mm (6.9)ly° 1旋轉(zhuǎn)平面的剛度計(jì)算載荷臂端的側(cè)向力T:yT二T二0.1(Q+G)二0.1x(36787.5+3109.77)二3989.7N (6.10)yh 0 0由Q引起的軸向力N:N二16285.2N使吊臂扭轉(zhuǎn)的扭矩側(cè)向力偏心和平臺偏轉(zhuǎn)引起的扭矩M:nMn=QxL7+QxL11+QxL12+Txe1=24525x905+265x328+52x205+3989.7x6600m1m2Y=24926178.5N(6.11)(6.12)(2).臂架的臨界力(6.11)(6.12)1)變幅平面的臨界力Ncry①臂架在變幅平面內(nèi)為簡支外伸梁，由支承形式?jīng)Q定的長度系數(shù)由//L二2200/7000沁0.3按插值法查表得r二1.6。1c1②由變截面決定的長度系數(shù)卩2臂架為兩節(jié)伸縮臂，a二3900/7000二0.557)1=2.09I 1.58x10=2.09B=—y1=2I 7.55x107y2查表得卩=1.062。兀2EI 兀2x2.05x105xl.58x10sN= y^=cry屮卩L)2 (1.6x1.062x7000)212=2.26x106N2)旋轉(zhuǎn)平面的臨界力Ncrz①臂架在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)為懸臂梁，由支承形式?jīng)Q定的長度系數(shù)卩二2。1②由變截面決定的長度系數(shù)卩2臂架為二節(jié)伸縮臂，a二0.5571I 9.02x107B =2I 4.77x107z2二1.89(6.13)查表得卩=1.046。2③旋轉(zhuǎn)平面的臨界力Ncrz冗2EI-(卩卩L)21 2c兀2x2.05x105x9.°2x107二8.5x105N(2x1.046x7000)2(6.14)(3)臂架的強(qiáng)度計(jì)算1)各節(jié)臂危險截面1)各節(jié)臂危險截面A、B的彎矩如下：M=M+TH=34249947+44185.3x4900=2.5x108N-mmAy LyzAM=M+TH=34249947+44185.3x3160=1.7x108N-mmBy Ly zBM=TH=4266.6x4900=2.1x107N-mmAzyAM=TH=4266.6x3160=1.3x107N-mmBzyB2)臂架非重疊部分強(qiáng)度校核(6.15)軸向力由伸縮油缸承受，臂架結(jié)構(gòu)只承受雙向彎曲。吊臂截面角點(diǎn)處正應(yīng)力按下式計(jì)M yNW(1--)y0.9NcryM+FW(1--)

z0.9Ncrz(6.16)臂架材料采用60鋼，o二400MPa,o二675MPasbo400s= =0.6<0.7o675b(6.17)[o]= =300.75MPa1.33 1.33(6.18)=里=型竺=173.6MPa<3 <3(6.19)oAxMM+FW(1- - )W(1-y1 0.9N zicry2.5x1080.9N)crz2.1x1072343471.17x106x(1- )4.44x105x(1- )0.9x2.26x106 0.9x8.5x1057=216.2+48.8=265MPa<[o]23434.7(6.20)O=BxM―ByMN+ __W(1- - )W(1--)y2 0.9N z2 0.9Ncry crz1.7x108234347 +6.56x105x(1- )0.9x2.26x1067=262.2+43.51.3x10723434.7珈x105x(1-(6.21)=305.7MPa>Q]翼緣板和腹板上的剪應(yīng)力：TMT= y+ n—AB2B8 08AB min+2492617.85二3.16+1.45二4.61MPa2x135x5 343652x54266.6TMT= z+ n—AH 2H8Q8AH min二4266?6+2492617?85二1.09+1.45二2.54MPa2x390x5 343652x5TMT= y+ n—BB 2B8 Q6BB minTMTTMT= y+ n—BB 2B8 Q6BB minTMT= z+ n—BH2H8 08BH minx115x5 2x67172.2x5441853+24926178-5二16.36+37.1二53.3MPa2x270x5 2x67172.2x5(6.22)其中M—側(cè)向力偏心引起的扭矩；nQ—截面輪廓中線所圍成面積的兩倍;8—截面中的最小壁厚；minB—翼緣板最小寬度；H—腹板高。表6-3危險截面剪力計(jì)算參數(shù)表一節(jié)臂二節(jié)臂0(mm2)2061521391928min66B300260H360280計(jì)算表明危險截面上的剪應(yīng)力都很小，遠(yuǎn)小于許用剪應(yīng)力[t]=173.6MPa，因此在后面的工況中可略而不計(jì)3）臂架重疊部分強(qiáng)度校核：①局部彎曲問題：二節(jié)臂下翼緣板角點(diǎn)A,只有總體彎曲應(yīng)力按下式計(jì)算ByW(1-y20.9NW(1-z20.9Ncrzcrzcry6.566.56x105x(1-1.7x10823434.7 )0.9x2.26x106)1.3x1072343473.08x105x(1- )0.9x8.5x105(6.23)此處應(yīng)局部加強(qiáng)下翼緣板滑塊支承力作用點(diǎn)B附近的應(yīng)力（下翼緣板滑塊支承力Nh作用點(diǎn)B附近處應(yīng)力按整體彎曲和局部彎曲聯(lián)合作用進(jìn)行強(qiáng)度校核：）局部彎曲應(yīng)力N147219g 二K—h=0.0333x 二68.1MPax' yjo2 6x6(6.24)Nh=0.5N11N11滑塊支反力（見臂架受力分析）根據(jù)廠和節(jié) 查表有:y = 200 _b 292 -￡ _ 45b _ 292 _0.680.15局部彎曲應(yīng)力系數(shù)K=0.0333整體彎曲應(yīng)力M M bG_ By + BxBxW(1- — )W(1- — ) bAy2 0.9— z? 0.9—cry crzM_G_ By—x —W(1-—y2 0.9—cryByMb-+ Bz XB—b)W(1- - ) bAz2 0.9—crz_275.1MPa<[g](6.25)bA為臂架下角點(diǎn)A到臂架縱向中心線距離即0.5HbB為臂架滑塊作用點(diǎn)B到臂架縱向中心線距離復(fù)合應(yīng)力:G_.BG+G)2+G2-G(G+G)+3T2* X xj yj yj X xj B_(275+68.1)2+68.12-68.1(275+68.1)+360.92_331.8>1.1[g]_330.8MPa此處需局部加強(qiáng)所以臂架的強(qiáng)度符合要求4).臂架的剛度校核i2I2i1i1L=/1)側(cè)向載荷引起的臂端撓度fw圖6-3變幅平面臂架計(jì)算簡圖①變幅平面各節(jié)臂端的側(cè)向載荷(6.27)M二M+TH(6.27)i lyzi+1M=M+TH=3.47x106+8121.49x17525=1.46x108N-mmly z2M=M=3.47x106N-mmlyiz臂端撓度f =工f+^0Hwzi i+1i+1i=1i=i=1式中f=i(6.29)Er與-3L1i+壬-牛)+3Etl1(L式中f=i(6.29)yi yiL22 l2lL22 l2l2 T(―-LI+壬-—)+亠L(fēng)(L-1)223116 6 3EI 111y11083522( —x10835x3400+M■= 11Ely11.46x1082.05x105x3.33x108 2 3 68121.4934002 21102—*)+3x2.05x105x3.33x108X10835X(酰35-珈。)2=99.19mm213523x2.05x213523x2.05x105x2.15x108X酰站X㈣35一^)2=121.4mm9i+1— 2 2T L2 2=—「(L-—1-1)+—^(—-11EIi3i3i+1 EI2 3ii+1yi yi12 12+—^—i11)66(6.30)M L2 2 l2l2T(-2-L1+亠-亠)+一—L(L-1)2EI2 322 6 6 3EI222TOC\o"1-5"\h\zy2 y27.48x107 1083522 21102( -—x10835x2110+2.05x105x2.15x108 2 3 68121.491.46x1082.05x1.46x1082.05x105x3.33x1088121.492.05x105x3.33x108108352-3x3400x2110+34002621102)6)— 2 2TL22 12121(L——1—1)+1—(4—11+——2

EI13132EI2 312 6 6y1 y1(10835-3x3400-1x2110)+=0.0218rad因此，f=f+f+9Hwz1222=99.19+124.4+137.93+0.0218x17525+0.0238x8780=953.91mm②旋轉(zhuǎn)平面M二M+TH (6.31)i lz y i+1M=M+TH=0+1541x17525=2.7x107N-mmlz y 2M=M=0N?mmlzT二Tiy12臂端撓度f二工f+^9Hwyi i+1i+1i=1 i=1(6.32)式中f=iML22 l2l2 T一(—-Ll+亠-?)+―L(L-1)2EI2 3ii6 6 3EIiiizi zi(6.33)L2 2l2 l2 T1(十-Ll++-亠)+亠L(fēng)(L-1)2EI2 3 11 6 6 3EI 111z1 z12.7x107 10835221102 ( )+2.05x105x1.74x108 2 615413x2.05x105x1.74x108X10835X曲5)2=62.02mmM乙EIz2L2 2 l2 l2 T(-2-Ll+*-亠)+一—L(L-1)22 3 22 6 6 3EI 22 2z21.35x1072.05x105x1.11x108(108352(23x10835x2110+21102213523x2.05x105x1.11x108x10835x(10835-2110)2M22T L22 l2l2(6.34)0 =J(L——l—l)+ i—(J—ll+—^—i+l)(6.34)TOC\o"1-5"\h\zi+1 EIi3i3i+1 El2 3ii+1 6 6zi ziM 2 2T L22 l2l24(L—l—l)+ 1—(i—ll+ —2EI13132EI2 312 6 6z1 z12.05x2。1T；4x108(10835-1X2110)+1541 108352 21102(—)2.05x105x1.74x108 2 6=0.0078rad因此，f=f+f+0Hwy1 23 2 2=62.02+44.35+41.98+0.01x17525+0.01x8780=359.45mm2)軸向力和橫向載荷引起的臂端撓度及其剛度校核變幅平面：1—0.9N(f +Az士1學(xué)1)wz 1—0.9N(f +Az士1學(xué)1)wz li=1 i+1cry1—10777.590.9x1.95x105空+8780)]=1056.02mm2110 2135(6.35)L2 28.362[J]=10001000=o.8o429m=804.29mm.=1y=1 N~1—0.9Ncrz11 91—0.9x8.85x104(f +Ay*學(xué)1)wy li=1 i+1[359.45+2(17525+8780)]=444.44mm2110 2135[f]=0.7L2=0.563m=563m可認(rèn)為該工況下臂架的剛度滿足要求。(5).臂架整體穩(wěn)定性校核進(jìn)行臂架的穩(wěn)定性校核時，按雙向受壓桿計(jì)算，公式中的甲,札C,C,C可認(rèn)為該工況下臂架的剛度滿足要求。(5).臂架整體穩(wěn)定性校核進(jìn)行臂架的穩(wěn)定性校核時，按雙向受壓桿計(jì)算，公式中的甲,札C,C,C均取為1。ozoymy取臂架根部最大應(yīng)力計(jì)算：ozli=1 i+1H=Az(212H 175258780+3)=3( + )=37.25mml 211021353i=1oyH―i+1li+1H 17525l 21103品=24.84mm(6.36)TOC\o"1-5"\h\zM=Nf+M=15253.94x24.84+0=3.79x105N-mmoz oy lzM=Nf+M=15253.94x37.25+3465280=7.22x106N-mmoy oz ly(6.37)M=T-H=1541x23940=3.66x107N-mm(6.37)Hz y AM=T-H=11494.67x23940=2.73x108N-mmHy z A一N+[—A1-0.9NcrzM+一N+[—A1-0.9NcrzM+M oz Hz15253.94=+894[—1-0.9x8.85x10415253.941M+MLN」W-0.9N ycry3.79x105+3.66x107]+6.71x105[—1-115253.940.9x1.95x1057.22x106+2.73x1081.9x106=231.26MPa<Q]所以臂架的整體穩(wěn)定性符合要求。6.2.2臂架全伸，仰角0度時剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性計(jì)算(該工況下計(jì)算步驟和方法同臂架全伸，仰角62度的工況，故不再詳細(xì)的列出計(jì)算過程，僅給出計(jì)算結(jié)果)表6-4計(jì)算載荷變幅平面強(qiáng)度計(jì)算載荷剛度計(jì)算載荷垂直載荷Q(N)45110.326575.3由Q引起的軸向力N(N)2117812476.4由Q引起的橫向力Tz(N)3983023464.6臂頭力矩Mly(N?mm)4178208522195125

臨界力Ncry(N)2.43E+06旋轉(zhuǎn)平面臂端側(cè)向力Ty(N)38002452.5由Q引起的軸向力N(N)2117812476.4Mlz(N?mm)00臨界力Ncrz(N)1.25E+06扭矩Mn(N?mm)4.48E+071.96E+06表6-5臂架剛度校核H2(mm)3260側(cè)向載何引起的臂端撓度fw變幅平面旋轉(zhuǎn)平面M1(N?mm)9.87E+078.00E+06M2(N?mm)2.22E+070.00E+00M3(N?mm)T1(N)23464.62452.5T2(N)23464.62452.5T3(N)f1(mm)8.660.9656f2(mm)20.52.004轉(zhuǎn)角2(rad)0.00730.0007撓度fwz=52.86fwy=5.2由軸向力和橫向載荷引起的臂端撓度fz=53.17fy=8.25許用撓度[f]49mm34mm表6-6臂架非重疊部分強(qiáng)度校核危險截面距臂頭的距離H(mm)A4800H(mm)B3260各危險截面彎矩(N?mm)變幅平面旋轉(zhuǎn)平面截面A1.91E+081.82E+07截面B1.30E+081.24E+07

各危險截面應(yīng)力(MPa)截面Ac198.1255.7臂架材料采用60鋼，Q二400MPa,Q二675MPabc400s= =0.6<0.7c675bc400Q]=a= =300.75MPa1.33 1.33[c]300.75[t]= = =173.6MPa\：3所以該工況下臂架的強(qiáng)度滿足要求。表6-7臂架整體穩(wěn)定性校核foz(mm)11.76foy(mm)7.84Moz(N?mm)9.78E+04Moy(N?mm)2.23E+07Mhz(N?mm)1.18E+07Mhy(N?mm)1.13E+08c(MPa)139.05[c](MPa)300.75所以整體穩(wěn)定性符合要求6.3各臂節(jié)支反力計(jì)算6.3.1對臂架整體受力分析KMQyLGF1a1圖KMQyLGF1a1圖6-6臂架整體受力分析圖臂架整體受力分析如圖6-6所示，所受力為臂架自重G。額定載荷Q,Q對臂頭產(chǎn)生的彎矩M。變幅油缸力Fl,F1與x方向的夾角為b。變幅油缸自重Gbf。臂架根部鉸點(diǎn)支反力Nx、Ny。臂架仰角a。臂架總長1,一節(jié)臂橫截面高H1。變幅油缸鉸點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)A沿x方向的距離為L,沿y方向的距離為H。Gbf到A點(diǎn)距離Lbf。額定載荷Q作用點(diǎn)K距A點(diǎn)沿y方向的距離Hk。對于圖示坐標(biāo)系的x軸方向的力平衡：工x=0即:-Nx+F1*cos(b)-Gx-Qx=0 (6.37)對于圖示坐標(biāo)系的y軸方向的力平衡：工y=0即：-Ny+F1*sin(b)-Gy-Qy=0 (6.38)對于圖中坐標(biāo)系的A點(diǎn)列力矩平衡方程工M=0即：F1*cos(b)*H+F1*sin(b)*L-Gx*H1/2-Gy*1/2-Qx*Hk-Qy*1-M=0 (6.39)已知：Q,M,G,Gbf求：F1,Nx,Ny解得：F1=1/2*(Gx*H1+Gy*1+2*Qx*Hk+2*Qy*1+2*M)/(cos(b)*H+sin(b)*L); (6.40)Nx=1/2*(cos(b)*Gx*H1+cos(b)*Gy*1+2*cos(b)*Qx*Hk+2*cos(b)*Qy*1+2*cos(b)*M-2*Gx*cos(b)*H-2*Gx*sin(b)*L-2*Qx*cos(b)*H-2*Qx*sin(b)*L)/(cos(b)*H+sin(b)*L);(6.41)Ny=1/2*(sin(b)*Gx*H1+sin(b)*Gy*1+2*sin(b)*Qx*Hk+2*sin(b)*Qy*1+2*sin(b)*M-2*Gy*cos(b)*H-2*Gy*sin(b)*L-2*Qy*cos(b)*H-2*Qy*sin(b)*L)/(cos(b)*H+sin(b)*L);(6.42)6.3.2伸臂時各臂節(jié)支反力計(jì)算二節(jié)臂

圖6-7二節(jié)臂受力分析二節(jié)臂受力分析如圖6-7所示，所受力為額定載荷Q,二節(jié)臂自重G2,伸臂鏈拉力滑塊支反力N21,N22,滑塊摩擦力f21,f22。二節(jié)臂總長為L2,二節(jié)臂橫截面高為H2,二節(jié)臂拾接長度12。Q對A點(diǎn)力矩平衡工M=0即：T*H2+N21*12-f21*H2-G2x*H2/2-G2y*L2/2-Qy*L2-M=0(6.43)Q對于圖示坐標(biāo)系的x軸方向的力平衡：工x=0即：T-f22-f21-G2x-Qx=0Q對于圖示坐標(biāo)系的y軸方向的力平衡：工y=0(6.44)即：-N22+N21-G2y-Qy=0(6.45)另外：f21=(RXN21)(6.46)f22=(rxN22)(6.47)卩一摩擦系數(shù)，取為0.1已知：Q,M,G2求：N21,N22,T

解得：T=((G2y*H2+Qy*H2)*M2+(-H2*Qx+2*Qy*L2-12*G2y-12*Qy+2*M+G2y*L2)*u+G2x*l2+Qx*12)/(u*H2+12); (6.48)N21=l/2*((2*G2y*H2+2*Qy*H2)*u-G2x*H2-2*H2*Qx+2*Qy*L2+G2y*L2+2*M)/(u*H2+l2); (6.49)N22=1/2*(-G2x*H2-2*12*Qy-2*H2*Qx+2*Qy*L2-2*12*G2y+G2y*L2+2*M)/(u*H2+12);(6.50)6.3.3縮臂時各臂節(jié)支反力及縮臂鏈拉力二節(jié)臂圖6-8二節(jié)臂受力分析圖6-8二節(jié)臂受力分析二節(jié)臂受力分析如圖6-8所示，所受力為額定載荷Q,二節(jié)臂自重G2,縮臂鏈拉力Ts,滑塊支反力N21,N22，滑塊摩擦力f21,f22。二節(jié)臂總長為L2，二節(jié)臂橫截面高為H2，二