《車載小型吊車的設(shè)計(jì)》20000字（論文）

-PAGEIII--PAGEIV-車載小型吊車的設(shè)計(jì)摘要本次的設(shè)計(jì)主要是對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外車載小型吊車的基本情況、潛在價(jià)值以及未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了深度的剖析。機(jī)械設(shè)備的性能的改進(jìn)與優(yōu)化需要依靠在實(shí)際生產(chǎn)中不斷應(yīng)用以及依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)力量來(lái)實(shí)現(xiàn)，車載小型吊車在機(jī)械加工廠當(dāng)中的應(yīng)用比較普遍，并且他是機(jī)械裝置與自動(dòng)化系統(tǒng)相結(jié)合的機(jī)械設(shè)備。因此也會(huì)涉及到機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用。車載小型吊車與機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)密不可分，因此本次對(duì)車載小型吊車是設(shè)計(jì)也會(huì)涉及到機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一種專業(yè)性考驗(yàn)，除了在學(xué)校專業(yè)課程中所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，還需到圖書館網(wǎng)上等地方尋找各式各樣的資料與文獻(xiàn)。對(duì)車載小型吊車的工作原理與設(shè)計(jì)方案慢慢改進(jìn)，并且還會(huì)涉及到三維與二維最為基本的制圖操作，最后對(duì)車載小型吊車相關(guān)的零部件進(jìn)行最后的強(qiáng)度分析與校核。關(guān)鍵詞：車載小型吊車設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)半徑大變幅機(jī)構(gòu)目錄摘要 I目錄 III1緒論 11.1課題背景及研究的目的和意義 11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 31.3吊車與起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 51.4實(shí)現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo) 51.5課題關(guān)鍵問(wèn)題及難點(diǎn) 62車載小型吊車設(shè)計(jì)特點(diǎn) 82.1車載小型吊車設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn) 82.2設(shè)計(jì)的主要思想 82.3車載小型吊車設(shè)計(jì)的方案工作原理以及組成 82.4車載小型吊車設(shè)計(jì)介紹 103變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì) 123.1變幅機(jī)工作原理 123.2變幅機(jī)計(jì)算分析 133.2.1選擇傳動(dòng)方案 133.2.2鋼絲繩的選擇和校核 133.3卷筒的設(shè)計(jì)和繞繩系統(tǒng)的計(jì)算 143.4電動(dòng)機(jī)的選擇 153.5本章小結(jié) 164車載小型吊車設(shè)計(jì)穩(wěn)定性校核 184.1基于材料力學(xué)的穩(wěn)定性校核方法 184.2支腿反力的計(jì)算 184.2.1四點(diǎn)支撐支腿反力的計(jì)算 194.2.2三點(diǎn)支撐支腿反力的計(jì)算 194.3車載小型吊車設(shè)計(jì)穩(wěn)定性校核 204.3.1部件重心計(jì)算 204.3.2車載小型吊車設(shè)計(jì)穩(wěn)定性校核 204.4本章小結(jié) 225車載小型吊車設(shè)計(jì)主要零部件設(shè)計(jì)分析 235.1本章簡(jiǎn)介 235.2軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 235.1.1軸直徑的初步確定 235.1.2主軸的受力分析 235.3軸承的選擇 265.3.1軸承的受力分析 265.3.2軸承壽命計(jì)算 275.4鍵的選擇 285.5螺栓的設(shè)計(jì)與校驗(yàn)與核對(duì) 295.6本章小結(jié) 316主要零件的UG三維建模 326.1UG三維建模技術(shù) 326.2車載小型吊車設(shè)計(jì)機(jī)三維建模 336.3本章小結(jié) 347結(jié)論與展望 357.1結(jié)論 357.2個(gè)人總結(jié)和展望 35參考文獻(xiàn) 37PAGE19 PAGE181緒論1.1課題背景及研究的目的和意義世界機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，正在逐步的改變我們的生活方式，在這個(gè)變化莫測(cè)的市場(chǎng)中，正有越來(lái)越多的機(jī)械設(shè)備逐步變得越來(lái)越便捷和實(shí)用，車載小型吊車正是其中之一。社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，都帶動(dòng)著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以及綠色環(huán)保意識(shí)的不斷進(jìn)步，面對(duì)人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活造成的餐廚垃圾，針對(duì)其進(jìn)行加工車載小型吊車應(yīng)用而生。車載小型吊車是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用很廣泛的一種設(shè)備，是各工業(yè)部門中機(jī)械化與自動(dòng)化運(yùn)輸工作的主要機(jī)組。然而車載小型吊車是整個(gè)機(jī)器運(yùn)作的第一步驟，對(duì)整個(gè)機(jī)械而言具有很重要的意義。在目前，我國(guó)車載小型吊車技術(shù)對(duì)比國(guó)外已有的先進(jìn)技術(shù)依然有較大差距，以至于現(xiàn)在車載小型吊車專用數(shù)控裝置還主要是依賴于國(guó)外進(jìn)口，主要原因是國(guó)內(nèi)的技術(shù)跟不上，導(dǎo)致車載小型吊車的成本越來(lái)越高，因此本次設(shè)計(jì)主要是為了從根本上解決這一難題，讓車載小型吊車的穩(wěn)定性更好。今年，我國(guó)加入世界貿(mào)易組織（WTO）已經(jīng)有20年了，這20年間的發(fā)展除了有旅游、賓館餐飲、航空運(yùn)輸之外還有的進(jìn)出口，目前車載小型吊車已經(jīng)向國(guó)外輸送了接近60萬(wàn)臺(tái)，已經(jīng)達(dá)到了任何一年都無(wú)法達(dá)到的高度。車載小型吊車的迅猛發(fā)展不僅帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)GDP的高速發(fā)展還對(duì)我國(guó)在國(guó)際地位上的提高都有卓越的表現(xiàn)。為了能夠增大車載小型吊車的生產(chǎn)量以及提高他相應(yīng)的質(zhì)量，所以對(duì)車載小型吊車的機(jī)械化自動(dòng)化的發(fā)展已經(jīng)迫在眉睫。車載小型吊車的應(yīng)用也需與時(shí)俱進(jìn)，不管是對(duì)于他的接縫還是機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)部零件構(gòu)造還是外形的設(shè)計(jì)上都要與實(shí)際相符。車載小型吊車與現(xiàn)代社會(huì)的關(guān)系屬于密不可分的關(guān)系，除了能夠促進(jìn)國(guó)內(nèi)GDP的快速增長(zhǎng)之外還能夠讓國(guó)外看到我們中國(guó)在機(jī)械行業(yè)當(dāng)中的崛起之路。為了與時(shí)俱進(jìn)，國(guó)內(nèi)外對(duì)車載小型吊車的發(fā)展與進(jìn)步的期待更高了，所以對(duì)車載小型吊車的生產(chǎn)工藝以及應(yīng)用設(shè)備性能的提高也要提上對(duì)車載小型吊車發(fā)展的日程。在車載小型吊車的制造領(lǐng)域當(dāng)中，機(jī)械自動(dòng)化的功能是必不可少的，主要原因是能夠提升機(jī)械性能、縮短制造時(shí)間、加大自身強(qiáng)度以及增強(qiáng)使用壽命。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)車載小型吊車研究的科研人員都青睞與機(jī)械自動(dòng)化的普及應(yīng)用。為了對(duì)車載小型吊車的設(shè)計(jì)均衡化與多元化，對(duì)他的內(nèi)部零部件也要進(jìn)行相應(yīng)的受力分析，最后在考慮車載小型吊車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及所處的工作環(huán)境，應(yīng)該采取取長(zhǎng)補(bǔ)短的方式來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，這也是機(jī)械科研學(xué)者們現(xiàn)在研究的主流方向。今年是建國(guó)的第72個(gè)年頭，我國(guó)72年發(fā)展的歷史長(zhǎng)河當(dāng)中，對(duì)于我國(guó)的現(xiàn)代基礎(chǔ)建設(shè)一直在不斷進(jìn)步。工業(yè)，一直以來(lái)是國(guó)家的立國(guó)之本，同時(shí)，一個(gè)國(guó)家能否長(zhǎng)期的實(shí)現(xiàn)發(fā)展，也很大程度上與工業(yè)化相關(guān)，在二十一世紀(jì)之后，我們正在逐步升級(jí)工業(yè)產(chǎn)能，正在現(xiàn)代化的進(jìn)程中砥礪前行。從目前的成果來(lái)看，我國(guó)已經(jīng)初步的實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化與現(xiàn)代化的前期要求，從這一點(diǎn)上講，我們是有長(zhǎng)足的進(jìn)步的，但是為了與世界發(fā)達(dá)國(guó)家拉近技術(shù)差距，國(guó)家已經(jīng)進(jìn)一步的下達(dá)的要求，明確題出要進(jìn)一步發(fā)展機(jī)械和工業(yè)，這也就帶來(lái)了越來(lái)越多的人加入到這一行業(yè)中，對(duì)于我們新一代大學(xué)生來(lái)說(shuō)，能否為我國(guó)工業(yè)發(fā)展做出屬于自己的一份力，能不能做出新的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)來(lái)，是本次設(shè)計(jì)的重中之重，特別的現(xiàn)代化行業(yè)發(fā)展迅猛，更不能懈怠，要與當(dāng)今的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)看齊，找到不足，彌補(bǔ)不足。放眼整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)，機(jī)械裝置的發(fā)展和生產(chǎn)制造，是我們機(jī)械領(lǐng)域的重要組成成分，而規(guī)范生產(chǎn)，規(guī)范制度的重要性也不容忽視，近年來(lái)，因工人操作不當(dāng)，機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷，甚至是一個(gè)簡(jiǎn)單的螺絲釘，都會(huì)導(dǎo)致機(jī)毀人亡的事故，如果生產(chǎn)者出現(xiàn)了違反規(guī)范的操作，能否通過(guò)合鋰的機(jī)械設(shè)計(jì)，合理的生產(chǎn)裝備來(lái)保護(hù)生產(chǎn)者的安全，也是至關(guān)重要的設(shè)計(jì)方向，因此本次車載吊車的設(shè)計(jì)，充分考慮了這一方面的問(wèn)題，尤其是誤操作的處理上。機(jī)械行業(yè)發(fā)展已經(jīng)有數(shù)百年的時(shí)間了，對(duì)于設(shè)計(jì)產(chǎn)品的易用性上，整個(gè)吊車市場(chǎng)，還有很多潛在的安全隱患，是否能通過(guò)一些簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)來(lái)降低危險(xiǎn)，提高生產(chǎn)安全，同樣值得重視。制造技術(shù)是機(jī)械工程中不可缺失的節(jié)點(diǎn)，在計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)騰飛的今天，機(jī)械制造的方法正在不斷的更新，比如3D打印技術(shù)，正在大量應(yīng)用于航空領(lǐng)域，復(fù)合材料的應(yīng)用，讓新型的航空器更節(jié)省燃油，又具有更高的安全性能，因此，大量的現(xiàn)代科技產(chǎn)品，正在逐漸更新制造技術(shù)，這一切的發(fā)展，都離不開吊車的支持，我們需要更便捷實(shí)用的抬舉、牽引、運(yùn)輸工具，很多程度上來(lái)講，我們需要產(chǎn)品的性能能夠得到大眾的認(rèn)可。自古開始，人們對(duì)機(jī)械制造的要求就在逐步的提高，到現(xiàn)代化的生產(chǎn)中，已經(jīng)對(duì)產(chǎn)品的一致性，產(chǎn)品的生產(chǎn)誤差，產(chǎn)品的檢測(cè)要求，等一系列流程有了非常高的期望，這一切的發(fā)展，都離不開歷代設(shè)計(jì)師的探索和創(chuàng)新。現(xiàn)如今，機(jī)械已經(jīng)成了一個(gè)非常重要的學(xué)科，而今后學(xué)科的發(fā)展，會(huì)讓它的生命力越來(lái)越頑強(qiáng)，但是我們更需要關(guān)心未來(lái)的新技術(shù)，能否為我們帶來(lái)新的突破，為此，本文重點(diǎn)做了大量有關(guān)車載小型吊車的相關(guān)工作。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在2016年，中國(guó)民族民間機(jī)械裝置研究人員劉曉茹，陳彬沁，李立坤等人對(duì)國(guó)內(nèi)新型車載小型吊車進(jìn)行了研究。2013年，長(zhǎng)治機(jī)械設(shè)備應(yīng)用工程院，發(fā)表了論文對(duì)《新型車載小型吊車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》。國(guó)內(nèi)外及國(guó)內(nèi)外的研究主要集中在車載小型吊車原料的選擇和研究上，沒(méi)有開發(fā)出一套自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用在此類機(jī)械裝置之上。目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)在選材方面有了很大的發(fā)展，但車載小型吊車工作過(guò)程仍然是手工操作。因此，研制全自動(dòng)的車載小型吊車具有十分重要的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)通過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的研究發(fā)展與進(jìn)步，我們對(duì)車載小型吊車研究的成果也卓有成效，并且在機(jī)械行業(yè)當(dāng)中發(fā)展的天地也越來(lái)越廣闊。在“十五”期間，我國(guó)在機(jī)械行業(yè)的取得的成就也是空前絕后的，不僅提升了在國(guó)內(nèi)的認(rèn)知度，也提升了在國(guó)際車載小型吊車領(lǐng)域發(fā)展上的地位。我國(guó)目前以及成為了機(jī)械制造大國(guó)，但是離機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)的稱號(hào)還是遙不可及，主要體現(xiàn)在車載小型吊車產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量以及生產(chǎn)相對(duì)不集中，生產(chǎn)不集中所帶來(lái)的困擾就是企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效率仍然趕不上時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)準(zhǔn)。目前雖然我國(guó)投入大量的人力物力以及財(cái)力來(lái)對(duì)車載小型吊車進(jìn)行自主研發(fā)，可是相對(duì)于國(guó)外發(fā)展了百余年的大品牌來(lái)說(shuō)絲毫沒(méi)有與其競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。為了能夠與國(guó)際接軌，我國(guó)大力引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，開設(shè)合資公司共同對(duì)車載小型吊車進(jìn)行制造生產(chǎn)，相對(duì)于以往來(lái)說(shuō)產(chǎn)品質(zhì)量以及技術(shù)水平都有所提高，但是仍然與國(guó)外許多發(fā)達(dá)國(guó)家有一定的差距。從對(duì)市場(chǎng)調(diào)研的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看以及對(duì)車載小型吊車的實(shí)用性而言，車載小型吊車依舊存在一些致命的問(wèn)題，例如 車載小型吊車的可靠性以及使用壽命都不高，外觀形象存在一些欠缺，無(wú)法滿足現(xiàn)代人們的審美，因此導(dǎo)致車載小型吊車的銷量一而再再而三的打破歷史低谷。通過(guò)對(duì)以往的調(diào)查研究表明，目前我國(guó)制造車載小型吊車的能力還較為薄弱，技術(shù)跟不上，創(chuàng)新又無(wú)法找到合適的突破點(diǎn)，所以加大科研的投入以及快速找到技術(shù)創(chuàng)新的突破點(diǎn)才是目前的重中之重，爭(zhēng)取早日縮短與國(guó)外的差距。與此同時(shí)，車載小型吊車的制造行業(yè)組織結(jié)構(gòu)的分配也具有很大的不合理性，因?yàn)槭且?guī)模沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的要求，所以帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益也非常的低下。為此合理的安排車載小型吊車制造行業(yè)組織結(jié)構(gòu)的合理性也是目前大力發(fā)展車載小型吊車的重要指標(biāo)，主要體現(xiàn)在整改規(guī)模較小的企業(yè)，提高行業(yè)內(nèi)部從創(chuàng)造水平，為發(fā)展車載小型吊車鋪出一條正確的道路。為了解決這些致命的問(wèn)題，我國(guó)又耗費(fèi)大量的人力前往車載小型吊車發(fā)展比較好的國(guó)家進(jìn)行調(diào)研，并且花費(fèi)大量的財(cái)力從相應(yīng)的國(guó)家引進(jìn)較為先進(jìn)的技術(shù)，自從我國(guó)加入WTO之后，全球一體化經(jīng)濟(jì)依然將我國(guó)納入其中，這樣更加有利于我國(guó)發(fā)展車載小型吊車技術(shù)的同時(shí)能夠與國(guó)際接軌。起初，我國(guó)對(duì)車載小型吊車的機(jī)械零部件是采用國(guó)外進(jìn)口采購(gòu)的形式，由于這樣做的成本較高，不能夠符合我國(guó)目前基本的國(guó)情，因此為了減少制造車載小型吊車的成本，我國(guó)重金聘請(qǐng)國(guó)外專家進(jìn)行指導(dǎo)，經(jīng)過(guò)兩方的精準(zhǔn)磨合，車載小型吊車的零部件也就再也不用從國(guó)外進(jìn)口了。在“十五”的優(yōu)質(zhì)條件下，我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)步入一個(gè)新的高峰，與此同時(shí)對(duì)機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)業(yè)調(diào)整也順勢(shì)而為。車載小型吊車的研究早在20世紀(jì)末就已經(jīng)在美國(guó)開始研發(fā)了，世界上第一臺(tái)車載小型吊車的生產(chǎn)地點(diǎn)就在美國(guó)的加利福尼亞。近幾年隨著科技及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車載小型吊車逐漸發(fā)展起來(lái)，被人們所認(rèn)知，這種裝置得到了各方面的提升，其快速性、準(zhǔn)確性、可靠性都已經(jīng)可以滿足人們的需求。但我國(guó)還處于發(fā)展中，還在使用中端、低端的車載小型吊車，所以我國(guó)還應(yīng)該急需此裝置的提升，對(duì)此裝置進(jìn)行深入的研究，我國(guó)還面臨著巨大的挑戰(zhàn)和對(duì)未來(lái)有著很多的機(jī)遇。因此本文對(duì)車載小型吊車進(jìn)行研究，對(duì)此裝置進(jìn)行創(chuàng)新并優(yōu)化。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，我國(guó)各個(gè)工業(yè)部門的機(jī)械化水準(zhǔn)和勞動(dòng)生產(chǎn)水準(zhǔn)日漸提高，在勞動(dòng)生產(chǎn)率提高中，車載小型吊車將發(fā)揮更大的作用。但是其輸送效率卻比較低，現(xiàn)在對(duì)于車載小型吊車存在的破碎效率問(wèn)題，也受到了多個(gè)國(guó)家的重視，因此對(duì)于車載小型吊車設(shè)計(jì)也是比較重要的。制造業(yè)是決定一個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)力發(fā)展的關(guān)鍵的因素，制造業(yè)的發(fā)展會(huì)使國(guó)家的金融、軍事等方面得到發(fā)展，美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家其發(fā)展都特別領(lǐng)先。有先進(jìn)的制造技術(shù)和先進(jìn)的制造信息這兩方面特點(diǎn)的機(jī)械裝置，是發(fā)展制造業(yè)不可或缺的現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備，是決定制造業(yè)前進(jìn)的重要因素。隨著科技的逐漸提升，機(jī)械裝置以其高質(zhì)量以及高效率漸漸淘汰了普通的機(jī)床，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)逐步上升，制造業(yè)即將面臨巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。因?yàn)殡娮佑?jì)算機(jī)技術(shù)的一直發(fā)展，機(jī)床的控制技術(shù)逐步與計(jì)算機(jī)技術(shù)相適應(yīng)，能夠使用可編程的電子設(shè)施對(duì)機(jī)床的加工進(jìn)程進(jìn)行控制和檢測(cè)，從而提高了機(jī)床的自動(dòng)化水平，于是機(jī)械裝置便就此產(chǎn)生。通過(guò)幾十年的發(fā)展，因?yàn)閿?shù)控技術(shù)的快速性、穩(wěn)定性和可靠性不斷提高，所以機(jī)械裝置的自動(dòng)化水平也在不斷進(jìn)步，機(jī)床制造行業(yè)正處在一個(gè)信息化的工業(yè)時(shí)代。因?yàn)槲覈?guó)經(jīng)濟(jì)建立和社會(huì)發(fā)展的需求，在國(guó)家的鼎力幫助下，我國(guó)自己研究的，享有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化機(jī)械裝置加工平臺(tái)的數(shù)量逐步提高，而且已經(jīng)形成了以精密機(jī)床工程研究中心和機(jī)械裝置生產(chǎn)企業(yè)為主體的研發(fā)和銷售體系。盡管很多方面現(xiàn)在已經(jīng)有巨大的突破，但是我國(guó)的現(xiàn)在主要集中在中端、低端的機(jī)械裝置上，比較其他發(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó)現(xiàn)在還需要進(jìn)一步的發(fā)展，所以應(yīng)該對(duì)這方面進(jìn)行深入的研究與發(fā)展。在1970年代早期,世界各地的車載小型吊車設(shè)備的發(fā)展的關(guān)注,一些相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家開始使用板栗生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程中板栗機(jī)械發(fā)展,其理論研究和實(shí)際生產(chǎn),集電子、光學(xué)、磁性、氣為一體的高科技板栗機(jī)械發(fā)展不斷新興市場(chǎng)的新產(chǎn)品。國(guó)外車載小型吊車先進(jìn)的制造技術(shù)依舊是我國(guó)目前無(wú)法覬覦的，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）機(jī)器做工的精密程度。想要制造的車載小型吊車更為精密，就要從它的切削、磨削以及研磨等加工中體現(xiàn)出來(lái)，這樣所制造出來(lái)的機(jī)器除了機(jī)械結(jié)構(gòu)更為緊密之外，它的實(shí)用性以及使用壽命也會(huì)更高。（2）自動(dòng)一體化的程度。目前國(guó)外的一體化的技術(shù)已經(jīng)非常的成熟了，這一技術(shù)除了能夠增強(qiáng)工作效率之外，還能讓制造出來(lái)的車載小型吊車質(zhì)量更好。除此以外，有了自動(dòng)一體化技術(shù)的駐足，能夠代替人工在比較危險(xiǎn)的工作環(huán)境工作，并且不會(huì)產(chǎn)生任何的影響。（3）信息技術(shù)的植入以及產(chǎn)出。信息技術(shù)的提取需要花費(fèi)大量的財(cái)力物力以及時(shí)間成本，為了能夠得到對(duì)于車載小型吊車研究的有用信息，國(guó)外對(duì)車載小型吊車的研究已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)十年之久。通過(guò)這幾年的發(fā)展，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)車載小型吊車的發(fā)展以及達(dá)到了新的高度，制造車載小型吊車的技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)了全面的機(jī)械化生產(chǎn)，并且它的生產(chǎn)體系也穩(wěn)定了下來(lái)，不會(huì)再受到其他行業(yè)發(fā)展的影響。通過(guò)了解對(duì)1970年初期的德國(guó)制造車載小型吊車的歷史之后，我們得知在那個(gè)時(shí)候德國(guó)就已經(jīng)制造出了車載小型吊車，并且根據(jù)當(dāng)時(shí)國(guó)情的體現(xiàn)來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)超越了當(dāng)時(shí)90%的發(fā)達(dá)國(guó)家。對(duì)于美國(guó)而言，一個(gè)建國(guó)僅有245年的國(guó)家來(lái)說(shuō)，它的迅速崛起是有目共睹的，直到今天我們也不得不承認(rèn)它是世界第一的超級(jí)大國(guó)。美國(guó)地廣人稀，因此機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用的進(jìn)程不得不迅速發(fā)展，這樣能夠有效緩解人口少帶來(lái)的勞動(dòng)力不足的現(xiàn)象。早在20世紀(jì)初期，車載小型吊車的應(yīng)用就在美國(guó)普及開來(lái)，但是目前為止為了讓車載小型吊車向更加多元化的方向發(fā)展。在2010年之后，一些發(fā)達(dá)國(guó)家為了促進(jìn)車載小型吊車的智能化發(fā)展，在車載小型吊車的制造上不斷的創(chuàng)新，引用新的技術(shù)來(lái)讓車載小型吊車改新?lián)Q代，讓車載小型吊車的發(fā)展更上一層臺(tái)階，在這上面他們這些國(guó)家也是不惜血本的加大投入，當(dāng)然付出必有回報(bào)，如今車載小型吊車在這些國(guó)家當(dāng)中的性能已經(jīng)不是其他國(guó)家能夠媲美的了。1.3吊車與起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)的時(shí)代，中國(guó)改革開放政策從上世紀(jì)80年代已經(jīng)盡顯初步成效，不僅引進(jìn)了西方國(guó)家先進(jìn)的技術(shù)，并且還招商引資，讓西方國(guó)家的廠家到我國(guó)來(lái)投資建廠。不管是設(shè)備方面還是管理方面，有了西方國(guó)家的大力支持，廠家也慢慢的變多了，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品種類也多如繁星，能夠滿足社會(huì)消費(fèi)者的各種需求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，這些前沿技術(shù)被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，加速制造業(yè)的發(fā)展和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與制造業(yè)是不可分割的，制造業(yè)是它的頂梁柱也是科技進(jìn)步的一大產(chǎn)業(yè)支撐。它能夠把科技的力量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，它們之間是相輔相成的。目前國(guó)家將以裝備制造業(yè)為主要內(nèi)容，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)。不遺余力建立自主創(chuàng)新支撐體系，在實(shí)現(xiàn)科技產(chǎn)業(yè)由大變強(qiáng)過(guò)程中，推動(dòng)重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備自主研發(fā)，中國(guó)將全面提高自主創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，建立小康社會(huì)基礎(chǔ)的目標(biāo)，并為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)械設(shè)備行業(yè)讓電子設(shè)備更加的先進(jìn)、穩(wěn)定以及可靠。隨著車載小型吊車需求的增加，它促進(jìn)了生產(chǎn)，豐富了市場(chǎng)。目前，消費(fèi)者的需求越來(lái)越多樣化。車載小型吊車器械相關(guān)協(xié)會(huì)正在創(chuàng)新性地適應(yīng)市場(chǎng)。各種形式的車載小型吊車越來(lái)越多，車載小型吊車市場(chǎng)也越來(lái)越更新式，更多元化，這給機(jī)械裝置市場(chǎng)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。車載小型吊車要適應(yīng)應(yīng)用市場(chǎng)的變化和增長(zhǎng)速度，車載小型吊車的作用不容忽視。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展為車載小型吊車的自動(dòng)化和智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢與研究得出，在去年上半年我國(guó)社會(huì)零售品總額增速為往年的8.1%，其中車載小型吊車器械總額的增速高達(dá)了10.3%，相比去年同一時(shí)候有增加了1.4%，這是質(zhì)的飛躍。不僅如此國(guó)內(nèi)車載小型吊車的進(jìn)步離不開科技的迅猛發(fā)展，不僅是它的技術(shù)還是設(shè)備水平都有了很明顯的提高，國(guó)內(nèi)車載小型吊車行業(yè)也得到了較快的發(fā)展。但從客觀角度看，我國(guó)車載小型吊車的發(fā)展相對(duì)較晚。目前為止，國(guó)內(nèi)車載小型吊車機(jī)械企業(yè)主要是引進(jìn)國(guó)外設(shè)備進(jìn)行消化吸收，然后模仿新產(chǎn)品。雖然總體產(chǎn)品水平提高很快，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在產(chǎn)品類型、技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量等方面都存在一定的差異。發(fā)達(dá)國(guó)家已將微機(jī)控制、激光技術(shù)、人工智能、光纖、圖像傳感器、工業(yè)機(jī)械等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械裝置上，并已成熟應(yīng)用。而我國(guó)才剛剛開始在機(jī)械設(shè)備行業(yè)使用這些尖端高新技術(shù)。因此，面對(duì)這些不利因素，保持機(jī)械裝置發(fā)展的最佳途徑就是不斷創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高性能穩(wěn)定性。同時(shí)，要強(qiáng)化市場(chǎng)意識(shí)，隨著市場(chǎng)的變化改變機(jī)械設(shè)備的變化，要推動(dòng)國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，不斷開發(fā)新型車載小型吊車，打造具有機(jī)械化和中國(guó)特色的自動(dòng)車載小型吊車。早在中國(guó)上個(gè)世紀(jì)50年代左右，美國(guó)、日本、德國(guó)、瑞士、荷蘭等國(guó)家，就已經(jīng)研究起了車載小型吊車。在多個(gè)國(guó)家的研究人員的共同努力和奮斗下，經(jīng)過(guò)幾年的時(shí)間，終于在車載小型吊車的研究方面取得了一系列良好的研究成果。到本世紀(jì)的時(shí)候，動(dòng)態(tài)車載小型吊車技術(shù)已經(jīng)慢慢的變得完善起來(lái)。所以，對(duì)于各國(guó)學(xué)者來(lái)說(shuō)，提高動(dòng)態(tài)車載小型吊車的精確度，已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)和研究的方向。美國(guó)是世界上對(duì)車載小型吊車設(shè)計(jì)開始發(fā)展進(jìn)行分析研究最先的國(guó)家，并不斷取得良好的成果，在這之后世界上許多的國(guó)家，也都慢慢的對(duì)稱重控制系統(tǒng)進(jìn)行探討研究，研究精度更高的稱重控制系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)車載小型吊車用于研究需要追根溯源到一九七四年，由美國(guó)研究人員第一次使用。美國(guó)在一九八三年九月提議研究耗資低的動(dòng)態(tài)車載小型吊車，并于一九八四年在全國(guó)30多個(gè)州中大量的使用了這種動(dòng)態(tài)車載小型吊車。一九九零年西德的PAT公司向大家展示出了他們最新成果，其最新的研究成果就是由許多種低成本的動(dòng)態(tài)車載小型吊車組成的最新車載小型吊車，例如壓電技術(shù)、電感技術(shù)以及電容技術(shù)等。但是相比之下各方面的性能最為完善的是平板式傳感器。美國(guó)、瑞士、英國(guó)等國(guó)家他們生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)車載小型吊車產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性和系統(tǒng)穩(wěn)定性都在一個(gè)十分高的水平線上。動(dòng)態(tài)車載小型吊車的種類多種多樣，但就綜合因素來(lái)考慮的話，現(xiàn)在的單軸稱重誤差被控制在±5.0%~±30%左右的范圍內(nèi)，相應(yīng)的置信度為90%以上，但是花費(fèi)相較于其他類型來(lái)說(shuō)比較高，而且最重要的因素是，它僅僅只在低速作業(yè)場(chǎng)合可以去使用，在高速作業(yè)場(chǎng)合基本上是不適用的。就目前而言，國(guó)外的許多發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)在的主要研究方向都是在研究成本更加低、精度更加高的動(dòng)態(tài)車載小型吊車。中國(guó)研究探索車載小型吊車的時(shí)間，相較于國(guó)外許多的發(fā)達(dá)國(guó)家，還是比較晚的，同時(shí)在推廣使用方面沒(méi)有得到系統(tǒng)的落實(shí)，也是比較落后的，一九八七年，中國(guó)開始吸收國(guó)外一些有關(guān)車載小型吊車設(shè)計(jì)的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品，同時(shí)也進(jìn)行了自己的車載小型吊車研究，經(jīng)過(guò)分析研究工作人員的不懈努力，在這方面也取得了很多良好的成果。在一九九一年到一九九五年期間，在重慶市科學(xué)研究所研究人員的不懈努力下，經(jīng)歷各種困難終于順利研發(fā)出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)固定式動(dòng)態(tài)車載小型吊車。就現(xiàn)在而言，各國(guó)主要是研究更加智能化、功能更加齊全的車載小型吊車，同時(shí)具備超高精度的車載小型吊車，其能夠在不同的環(huán)境中同樣使用，不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的改變而影響其精度要求。1.4實(shí)現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo)所需要的條件：CAD軟件、UG軟件、各類與車載小型吊車設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)資料以及一些重要的設(shè)計(jì)參考數(shù)據(jù)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我盡可能保證基礎(chǔ)功能的同時(shí)，保留冗余設(shè)計(jì)，以確保小型吊車在實(shí)際工作中的安全性能，在當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)中，工程安全正在不斷的受到重視，能否安全操作，并能在完成運(yùn)輸貨物的同時(shí)，還保證在一定超載情況下仍確保安全性能，在最終的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，對(duì)電機(jī)，伺服機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，能否都確保其在數(shù)年甚至數(shù)十年正常安全的作用，都是需要考慮的問(wèn)題。1.5課題關(guān)鍵問(wèn)題及難點(diǎn)重點(diǎn)：為了能夠完成這個(gè)車載小型吊車的機(jī)械設(shè)計(jì)工作，在遇到困難的時(shí)候，應(yīng)先從圖書館或網(wǎng)絡(luò)搜集相關(guān)資料，如果遇到難以解決的問(wèn)題，應(yīng)該虛心求教，詢問(wèn)導(dǎo)師的工作建議，再根據(jù)導(dǎo)師的意見再進(jìn)行分析與匯總。與此同時(shí)還需要結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，必要時(shí)可以打電話給相關(guān)制造廠商詢問(wèn)一些信息。難點(diǎn)：對(duì)于本次車載小型吊車的設(shè)計(jì)，對(duì)于我個(gè)人而言，最大的困難在于設(shè)計(jì)初期，對(duì)小型吊車的尺寸不甚了解，不清楚吊車的大小應(yīng)當(dāng)在什么尺度下，能夠滿足本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求，這需要大量了解現(xiàn)有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和承載要求，來(lái)常識(shí)彌補(bǔ)這一方面的不足，在此，我題出了解決方案。解決辦法：1. 為了能夠快速的把方案確定下來(lái)，需要在圖書館以及網(wǎng)上大量的查閱相關(guān)資料。2. 對(duì)于CAD和UG制圖軟件的應(yīng)用，我詳細(xì)的查找了網(wǎng)絡(luò)上的大量教程，和大學(xué)期間學(xué)習(xí)時(shí)的筆記，以便于查找相關(guān)資料。3. 對(duì)車載小型吊車正常運(yùn)行的工作原理要銘記于心，運(yùn)動(dòng)規(guī)律也要時(shí)刻掌握在自己的手中。4. 與大學(xué)所的學(xué)知識(shí)相結(jié)合，再通過(guò)查閱相關(guān)有用的資料來(lái)完成本次的設(shè)計(jì)。2車載小型吊車設(shè)計(jì)特點(diǎn)2.1車載小型吊車設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)輕型式起重機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo)在國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品中居領(lǐng)先地位，其顯著優(yōu)點(diǎn)如下：（1） 總傳動(dòng)比i：19.6；（2） 起升重量G：750kg；（3） 起升速度v：0.46m/s；（4） 起升高度h:2.5m；（5）輕型式起重機(jī)可以根據(jù)施工對(duì)象的不同采用不同的工作方式；（6）起升貨物的尺寸范圍L：0～0.941m 2.2設(shè)計(jì)的主要思想本次的設(shè)計(jì)主要是對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外小型吊車機(jī)的基本情況、潛在價(jià)值以及未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了深度的剖析。機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化裝置越來(lái)越成熟，也要倚靠全球經(jīng)濟(jì)一體化依仗的迅猛發(fā)展。小型吊車機(jī)在機(jī)械裝置當(dāng)中的應(yīng)用比較普遍，并且與目前較高的機(jī)械來(lái)說(shuō)已呈現(xiàn)相輔相成的現(xiàn)象。創(chuàng)造就是為了能夠更加方便人類的生活，為了貫徹可持續(xù)發(fā)展的重要國(guó)家方針，需要向不污染環(huán)境、人性化、個(gè)性化、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠以及日后的安裝與維修不會(huì)太過(guò)于麻煩的方向靠攏。2.3車載小型吊車設(shè)計(jì)的方案工作原理以及組成方案一：折臂式的車載小型吊車是目前常見的類型之一，主要依靠吊臂提供動(dòng)力和支持，以及伸縮臂來(lái)實(shí)現(xiàn)將重物舉高和降低，動(dòng)力系統(tǒng)主要是油缸和液壓缸的伸長(zhǎng)和縮短提供支持力。而伸縮臂主要又可以分為伸縮外壁和伸縮內(nèi)壁，轉(zhuǎn)臺(tái)等組成成分。折臂式車載小型吊車設(shè)計(jì)吊臂系統(tǒng)[8]的結(jié)構(gòu)為圖2.1至圖2.3。圖2.1折臂式車載小型吊車設(shè)計(jì)吊臂系統(tǒng)1.吊鉤。2.伸縮臂。3.伸縮液壓缸。4.內(nèi)臂。5.變幅連桿。6.立柱轉(zhuǎn)臺(tái)。7.變幅液壓缸。8.回轉(zhuǎn)液壓缸。9.橫梁。10.支腿機(jī)構(gòu)及控制系統(tǒng)。圖2.2折臂式車載小型吊車設(shè)計(jì)折疊狀態(tài)圖2.3折臂式車載小型吊車設(shè)計(jì)伸縮臂結(jié)構(gòu)吊臂，是主要的工作部件，其提供巨大的支持力和拉力來(lái)保證車載吊車的吊裝系統(tǒng)，并且吊臂也是吊車的主要重量來(lái)源，吊車自重中有超過(guò)10%來(lái)自于此，當(dāng)然，整個(gè)起重系統(tǒng)中，吊臂起著至關(guān)重要的作用，對(duì)吊臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和靜力學(xué)分析，有著很重要的實(shí)際作用，并能極大的提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性。方案二：圖2.4車載小型吊車設(shè)計(jì)整車結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.4所示，車載小型吊車設(shè)計(jì)主要由轉(zhuǎn)臺(tái)、支腿、主臂、車廂、地盤、輪胎等主要結(jié)構(gòu)組成。在工作過(guò)程中，車載小型吊車將被設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)為通過(guò)主臂將重物吊起，而后通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)將力傳遞到到下車結(jié)構(gòu)。而在下車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，為了使車載小型吊車能夠順利完成吊裝，需要依賴支腿和車載輪子來(lái)完成支撐工作，以避免傾覆。其中，下車的地盤系統(tǒng)，承擔(dān)了巨大的吊車自重，和吊裝物體產(chǎn)生的力矩作用，其靜力組合異常復(fù)雜。2.4車載小型吊車設(shè)計(jì)介紹車載小型吊車設(shè)計(jì)如圖2.5所示：圖2.5車載小型吊車設(shè)計(jì)在本方案的設(shè)計(jì)中，車載吊車主要由吊臂來(lái)實(shí)現(xiàn)吊裝功能，而動(dòng)力系統(tǒng)主要由油缸來(lái)提供，電力動(dòng)力則是變幅機(jī)。伸縮系統(tǒng)主要是共三個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的伸縮臂，以及內(nèi)壁轉(zhuǎn)臺(tái)等幾個(gè)零件構(gòu)成。

3變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)3.1變幅機(jī)工作原理變幅機(jī)，即起重機(jī)的主要結(jié)構(gòu)，是改變吊鉤中心到系統(tǒng)回轉(zhuǎn)中心軸線水平距離的機(jī)構(gòu)，主要用于將重物吊起和卸載，其主要作用機(jī)理是改變起重機(jī)的幅度。變幅機(jī)在實(shí)際工程應(yīng)用中，其主要工作手段包括小車式變幅，以及桅桿式變幅，這兩類機(jī)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中，有著廣泛的應(yīng)用，而第二類機(jī)構(gòu)又可以分為伸縮類和擺動(dòng)類。在另一種分類方法中，也將其分為工作性和非工作性。如果按性能區(qū)分，則有平衡式和非平衡式。小車式變幅主要是用以小車順著水平軌道循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能的，在實(shí)際應(yīng)用中，碼頭常見的超大型起重機(jī)，就是此類變幅機(jī)構(gòu)，如圖3.1所示。圖3.1小車式變幅機(jī)擺動(dòng)桅桿式變幅則是通過(guò)桅桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中心桿繞軸可以實(shí)現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)，這類變幅機(jī)構(gòu)必須確保其中心軸足夠堅(jiān)固，并不適合車載小型吊車使用，但在很多需要固定臺(tái)超重型吊裝需求時(shí)，比較常見，如圖3.2所示。圖3.2擺動(dòng)桅桿式變幅機(jī)非工作性變幅通常表示沒(méi)有載的情況的變幅，其具有變幅次數(shù)少，且因其機(jī)構(gòu)原因，變幅的速度比較低。而工作性變幅與非工作性變幅相反，是帶載式變幅，這類機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是為起重機(jī)的單一工作流程的主要活動(dòng)部件，與前者相反，這類機(jī)構(gòu)具有相應(yīng)快，且能夠持久快速的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，因此，這類機(jī)構(gòu)從長(zhǎng)久發(fā)展上將，可以擴(kuò)大起重系統(tǒng)的可工作適用性，能夠在更多應(yīng)用場(chǎng)合中使用，其便捷性有著巨大優(yōu)勢(shì)。另一種變幅機(jī)即工作性變幅機(jī)，這類變幅機(jī)由實(shí)際的使用場(chǎng)景和所需的起吊重量來(lái)決定，在裝卸工作上，其速度通常取50m/min左右，而用于安裝工作時(shí)，通常取20m/min左右，其重量越大，通常速度越低。在驅(qū)動(dòng)形式上，變幅機(jī)通?？梢钥吹接衫K索，或者帶有牙齒的齒條，或者是蝸輪蝸桿，或者液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，繩索驅(qū)動(dòng)主要用于工作性結(jié)構(gòu)，也有時(shí)用在非工作結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通常要注意以下幾個(gè)地方：(1)為了縮短變幅機(jī)構(gòu)的滑輪，以及鋼絲的長(zhǎng)度，通常情況下，變幅機(jī)構(gòu)要通過(guò)桿件或者繩索，來(lái)將其與支架端連接。(2)為了防止桿件在各種復(fù)雜的力學(xué)條件下，產(chǎn)生突然滑落甚至傾覆，需要安裝安全裝置。這些裝置包括支柱，桿件，等防意外裝置。(3)在制動(dòng)系統(tǒng)上，需要采取人工減速，離心減速，或利用其載荷實(shí)現(xiàn)自制減速，而且要安裝重力限速系統(tǒng)。但是通常情況下，電力驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，或者是某些由渦輪傳動(dòng)的系統(tǒng)，都無(wú)法進(jìn)行此類制動(dòng)系統(tǒng)。3.2變幅機(jī)計(jì)算分析3.2.1選擇傳動(dòng)方案選用減速器進(jìn)行傳動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是：能得到較大的傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)和噪音較小等，而缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率低（y=0.7至0.8）。3.2.2鋼絲繩的選擇和校核（1）鋼絲繩的選擇采用6×19圓股鋼絲繩，其優(yōu)點(diǎn)是：其股絲直徑較粗，抗性較好、柔軟、耐磨。（3.1）：鋼絲繩破斷力的總和。：鋼絲繩工作時(shí)所受最大拉力N。S：安全系數(shù)S=4.0：鋼絲繩破斷力換算系數(shù)=0.85所以≥4×300/0.85=1411.76kgf查表選鋼絲繩直徑6.2mm.，鋼絲0.4mm，鋼絲破斷力總和2210kgf，鋼絲繩公稱拉強(qiáng)度為1550kgf/mm2，所以選定鋼絲繩6×19-6.2-1550-右交。（2）鋼絲繩的校核選定（3.2）=2210×0.85=1878.5kgf>Sb則可知：選用的鋼絲繩合適。3.3卷筒的設(shè)計(jì)和繞繩系統(tǒng)的計(jì)算（1）卷筒直徑DD=2×0.14=0.28m（3.3）（2）卷筒的名義直徑=20×6.2=124mm（3.4）：卷筒直徑與鋼絲繩直徑比（=20）：鋼絲繩直徑（=6.2mm）繩槽半徑=3.47mm標(biāo)準(zhǔn)槽深=1.86mm標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距t=8卷筒厚度δ=d=6.2mm（3）卷筒長(zhǎng)度的計(jì)算因?yàn)樾≤囆枰獊?lái)回移動(dòng),故要選用雙聯(lián)滾筒。單層鋼絲繩纏繞直徑：=280+6.2=286.2mm（3.5）鋼絲繩纏繞長(zhǎng)度（3.6）所以圈數(shù)=26400/(3.14×286.2)=30圈（3.7）考慮到鋼絲繩在卷筒上排列可能不均勻，應(yīng)將長(zhǎng)度增加10％。所以=2×(3t+3t+30t)+3t=75×8=600（3.8）其中:——無(wú)繞繩的卷筒端部尺寸?！潭ㄤ摻z繩所需長(zhǎng)度。——卷繞長(zhǎng)度。由于所以應(yīng)計(jì)算卷筒壁內(nèi)表面最大壓應(yīng)力。（3.9）=1=30kg=1×30/(0.8×0.62)=64.48N/cm2（3.10）=δs/1.5=353/1.5=235.3N/cm2（3.11）則可以判斷≤[]故可知：卷筒強(qiáng)度滿足要求。又因?yàn)樗圆槐貙?duì)卷筒進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。3.4電動(dòng)機(jī)的選擇電機(jī)選擇原則：1.相應(yīng)選擇型號(hào)：機(jī)器的生產(chǎn)效率和自身相關(guān)特性取決于相關(guān)的電機(jī)類型。如果相關(guān)設(shè)計(jì)中對(duì)起動(dòng)和轉(zhuǎn)速?zèng)]有相關(guān)要求，選擇三相異步籠型電機(jī)則會(huì)更合適。2.相應(yīng)選擇功率：機(jī)器生產(chǎn)的效率取決于電機(jī)功率的大小，電機(jī)功率的選擇要嚴(yán)格控制。主要目的是隨時(shí)了解電機(jī)的工作效率是否符合實(shí)際生產(chǎn)。3.相應(yīng)選擇電壓：國(guó)內(nèi)目前使用的電壓為110v或220v，對(duì)于較為特殊的電機(jī)型號(hào)，其電壓可達(dá)600V-1000V，因此在選擇電機(jī)電壓時(shí)，應(yīng)與相關(guān)實(shí)際供電電壓相匹配。4.相應(yīng)選擇轉(zhuǎn)速：電機(jī)的傳動(dòng)方式和效率也會(huì)受到轉(zhuǎn)速的影響，電機(jī)越大或越重，對(duì)其轉(zhuǎn)速也會(huì)有一定的影響。因此，要確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，首先要測(cè)量電機(jī)的整體尺寸和實(shí)際質(zhì)量。5.對(duì)工作制的電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的選擇：實(shí)際狀態(tài)當(dāng)中運(yùn)行電動(dòng)機(jī)與預(yù)想的肯定是不一樣的，因此要選擇較為經(jīng)濟(jì)的才能夠更好的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。6.對(duì)電機(jī)的型號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的選擇；首先要與相關(guān)廠家聯(lián)系是否有相關(guān)尺寸大小的電機(jī)，并且電壓以及功率能否滿足產(chǎn)生的需要在進(jìn)行選擇。（1）選擇類型選用額定電壓為380V的Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。（2）選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)所需功率：(kw)（3.12）工作時(shí)所需工作功率由電動(dòng)機(jī)至滾筒傳動(dòng)的總功率滾筒傳動(dòng)的功率：=196.513×9.8×25/(1000×60)=0.814kw（3.13）=0.99×0.99×0.75×0.96=0.706（3.14）則=0.814/0.706=1.153（3）確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已知n=28.4r/mini=50=50×28.4=1420r/min所以，可選用Y90L-4-1.5型電機(jī)。Y型電動(dòng)機(jī)為長(zhǎng)期連續(xù)工作制電機(jī)，而此小車變幅機(jī)構(gòu)為持續(xù)率25％的反復(fù)短時(shí)工作制時(shí)的容量PΣ為：=1.5·(0.25/1)1/2=0.75故1.5kw的電動(dòng)機(jī)符合要求。在減速器速比允許的情況下，應(yīng)盡量選用轉(zhuǎn)速較高的電動(dòng)機(jī)，這樣同功率的電動(dòng)機(jī)重量可以輕一些。最常用的安裝型式是機(jī)座帶底腳臥式安裝帶一端軸伸或兩端軸伸，但為了合理布置機(jī)構(gòu)，縮小安裝尺寸。有時(shí)也要求機(jī)座無(wú)底腳端蓋帶凸輪緣的臥式或立式的安裝型式。表3.13-1Y90L-4-1.5型電機(jī)基本參數(shù)表型號(hào)功率（kw）電流（A）速（r/min）額定電流額定轉(zhuǎn)矩Y90L-41.53.6514006.52.2最大轉(zhuǎn)矩ZCBBBCA額定轉(zhuǎn)矩50561251601103.5本章小結(jié)綜合比較各自的優(yōu)缺點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)選用多速電機(jī)變幅機(jī)構(gòu)。這套機(jī)構(gòu)擁有一個(gè)可以調(diào)整的雙速電機(jī)制動(dòng)器的系統(tǒng)。這套系統(tǒng)做到了不管變幅小車是在前端，還是在后端，都擁有一部分冗余的繩索，這段繩索具有5圈的冗余設(shè)計(jì)。當(dāng)工作一段時(shí)間，鋼絲繩被拉長(zhǎng)而撓度過(guò)大時(shí)，可用變幅小車的螺栓將鋼絲繩收緊。變幅機(jī)構(gòu)及鋼絲繩纏繞方式如圖3-1和圖3.2所示：圖3.1變幅機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖3.2變幅機(jī)構(gòu)及鋼絲繩纏繞簡(jiǎn)圖圖中包含：變幅卷筒擺線針輪減速機(jī)制動(dòng)器電動(dòng)機(jī)

4車載小型吊車設(shè)計(jì)穩(wěn)定性校核4.1基于材料力學(xué)的穩(wěn)定性校核方法對(duì)于起重機(jī)的下車部分設(shè)計(jì)的是否合理，不僅應(yīng)該從其強(qiáng)度，剛度上校核，下車結(jié)構(gòu)的抗傾翻穩(wěn)定性也應(yīng)該作為一項(xiàng)重要的指標(biāo)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在起重機(jī)發(fā)生事故中，由于傾翻而產(chǎn)生的，占了很大比重。因此，隨著吊重和臂長(zhǎng)的增加，起重機(jī)的傾翻穩(wěn)定問(wèn)題也應(yīng)越來(lái)越得到人們的關(guān)注。4.2支腿反力的計(jì)算車載吊車有數(shù)十年的發(fā)展，在業(yè)內(nèi)，已經(jīng)有不少前人對(duì)它的穩(wěn)定性校核提出了相應(yīng)的公式，支腿反力的計(jì)算在這里面有著非常重要的作用，因此，非常有必要進(jìn)行支腿反力的計(jì)算，以確保吊車的工作安全。而這個(gè)問(wèn)題，說(shuō)直白一些就是一個(gè)超靜定力學(xué)問(wèn)題，但是在計(jì)算時(shí)，仍然需要考慮較多的現(xiàn)實(shí)情況，例如車體本身的剛性，和底面的硬度。也就是說(shuō)，如果車體的剛度過(guò)大，下車的形變較小，并且底面硬度也很高，并不會(huì)引起底面下沉，這時(shí)整個(gè)系統(tǒng)便是安全可靠的。如果車架的剛度大，支撐點(diǎn)或支撐面為彈性，起重機(jī)就可能發(fā)生支腿離地，形成3點(diǎn)支撐的情況，從而使起重機(jī)發(fā)生傾翻。在計(jì)算起重機(jī)的支腿反力時(shí)，3點(diǎn)支撐和4點(diǎn)支撐的情況是不一樣的。圖2.1為起重機(jī)工作示意圖，表4.1為圖中各參數(shù)說(shuō)明。圖4.1起重機(jī)工作示意圖表4.1計(jì)算支腿反力參數(shù)說(shuō)明參數(shù)名說(shuō)明參數(shù)名說(shuō)明O支腿中心e0回轉(zhuǎn)中心到支腿中心距離O0回轉(zhuǎn)中心e2下車中心到支腿中心距離O2下車重心r上車中心到回轉(zhuǎn)中心距離G1上車重力Φ上車回轉(zhuǎn)角度G2底盤及副車架重力M臂架變幅平面內(nèi)力矩G0上車中心中心點(diǎn)4.2.1四點(diǎn)支撐支腿反力的計(jì)算在圖2.1中，四個(gè)支腿的反力為NA、NB、NC、ND，通過(guò)查詢起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)及力和力矩平衡關(guān)系得出各個(gè)支腿的反力為：（4.1）（4.2）（4.3）（4.4）上面為4個(gè)支腿支撐時(shí)，每個(gè)人支腿的作用力，但是對(duì)于一些操作不規(guī)范的情況，起重機(jī)在工作時(shí)可能由3個(gè)支腿支撐，即有一條腿的不作用，這時(shí)就要用3點(diǎn)支撐的方法來(lái)重新計(jì)算支腿反力值。4.2.2三點(diǎn)支撐支腿反力的計(jì)算在圖2.1中，當(dāng)三點(diǎn)支撐時(shí)，假設(shè)A點(diǎn)處支腿離地，則其余三個(gè)支腿反力的計(jì)算如下：（4.5）（4.6）（4.7）4.3車載小型吊車設(shè)計(jì)穩(wěn)定性校核車載小型吊車在實(shí)際操作時(shí)，實(shí)際力學(xué)情況非常復(fù)雜，由于支腿具有較高的剛性，而相反，汽車車輪的剛性相對(duì)來(lái)說(shuō)要差上很多，這就會(huì)牽扯到多點(diǎn)支撐情況下的復(fù)雜超靜定關(guān)系，在這種復(fù)雜的受力情況下，目前業(yè)界還沒(méi)有足夠的理論來(lái)支持相關(guān)的穩(wěn)定性校核。而經(jīng)過(guò)查閱，各類實(shí)際生產(chǎn)吊車的企業(yè)大都采用物體與中心產(chǎn)生的傾覆力矩與支座的關(guān)系來(lái)進(jìn)行相關(guān)校核，這一校核相對(duì)確定且容易，且在實(shí)際應(yīng)用中，這種方式取得的結(jié)果并沒(méi)有產(chǎn)生嚴(yán)重災(zāi)難，因此，對(duì)于這部分的校核，我們同樣采用此方式。4.3.1部件重心計(jì)算在進(jìn)行穩(wěn)定性校核前，必須確定車載小型吊車設(shè)計(jì)各個(gè)部件的重心位置及重量。重量主要由各個(gè)部件的形狀及材料決定，重心位置由各部件的尺寸形狀決定，計(jì)算公式如下：（4.8）（4.9）（4.10）式中，零件的重量為Gi；部件的重量為GZ；各零件部分重心位置坐標(biāo)為Xi、Yi；部件重心位置坐標(biāo)為XZ和YZ。4.3.2車載小型吊車設(shè)計(jì)穩(wěn)定性校核從力學(xué)角度出發(fā)，在車載小型吊車設(shè)計(jì)工作中，影響傾翻性能的主要有兩種力矩：一種是由臂架和吊重的重心偏離中心位置產(chǎn)生的傾翻力矩TB，另一種是底盤及轉(zhuǎn)臺(tái)的重量產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩TS。穩(wěn)定力矩TS與傾翻力矩TB的比值為傾翻系數(shù)，用其來(lái)評(píng)定車載小型吊車設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，即：（4.11）（4.12）（4.13）公式4.11，4.12為計(jì)算穩(wěn)定力矩TS和計(jì)算傾翻力矩TB的公式，式中LZ為底盤及轉(zhuǎn)臺(tái)的重心到傾翻邊的距離，LB為臂架和吊重重心到傾翻邊的距離。從上式2.13可以看出，當(dāng)K值小于1時(shí)，車載小型吊車設(shè)計(jì)處于傾翻狀態(tài)；當(dāng)K值大于1時(shí)，車載小型吊車設(shè)計(jì)處于穩(wěn)定狀態(tài)，但是為了使用安全，應(yīng)使K值在1.2與1.3之間。如圖4.2所示，規(guī)定在車頭90°范圍內(nèi)禁止進(jìn)行工作，故可以將車載小型吊車設(shè)計(jì)的工作范圍分為六個(gè)區(qū)域：當(dāng)載荷的重心在三角形OBG內(nèi)或在OG和OB延長(zhǎng)線所在的區(qū)域內(nèi)時(shí)，該工況下的傾翻邊為AB；當(dāng)載荷的重心在三角形OBC內(nèi)或在OC和OB延長(zhǎng)線所在的區(qū)域內(nèi)時(shí)，該工況下的傾翻邊為BC；當(dāng)載荷的重心在三角形OCD內(nèi)或在OC和OD延長(zhǎng)線所在的區(qū)域內(nèi)時(shí)，該工況下的傾翻邊為CD；HOD部分與上述類似；當(dāng)載荷的重心在車的內(nèi)部，即ABCDEF內(nèi)，車載小型吊車設(shè)計(jì)不會(huì)發(fā)生傾翻。圖4.2車載小型吊車設(shè)計(jì)工作范圍車載小型吊車設(shè)計(jì)同時(shí)采用四腿支撐從而更好的保證了起重機(jī)的穩(wěn)定性。4.4本章小結(jié)本章對(duì)小型車載起重吊車的穩(wěn)定性校核的方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，主要包括汽車車載起重機(jī)的支腿反力計(jì)算和現(xiàn)在各大車載小型吊車設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)廠商應(yīng)用的傾翻校核方法。

5車載小型吊車設(shè)計(jì)主要零部件設(shè)計(jì)分析5.1本章簡(jiǎn)介車載小型吊車設(shè)計(jì)吊臂動(dòng)力支撐系統(tǒng)和伸縮臂系統(tǒng)組成，動(dòng)力支撐系統(tǒng)包括變幅油缸和伸縮液壓缸組成，伸縮臂系統(tǒng)主要又三節(jié)伸縮臂和內(nèi)臂、轉(zhuǎn)臺(tái)等幾部分組成。針對(duì)不同的重要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。5.2軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.2.1軸直徑的初步確定整個(gè)軸為懸臂梁，受到彎扭合成。但是此處彎矩的影響相對(duì)較小，故采取主要按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的條件計(jì)算，且同時(shí)適當(dāng)降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的數(shù)值加以彌補(bǔ)。選材：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由《機(jī)械設(shè)計(jì)》確定軸的最小直徑：其中：——許用切應(yīng)力，由表16.2，此處取30MPa——軸傳遞功率，?！鬏S轉(zhuǎn)速，?！禂?shù)，。由上式可得：。5.2.2主軸的受力分析由于力臂的對(duì)稱布置，由它們產(chǎn)生的離心力相互抵消，可以忽略不計(jì)。計(jì)算力臂的作用力：根據(jù)鋼板重量的計(jì)算公式，得出不同厚度鋼板每平方米的理論重量，由可以計(jì)算其中：——力臂的重力——鋼板質(zhì)量力臂重量：（5.1）帶輪的作用力由前面計(jì)算得：由于在吊起重物時(shí)對(duì)軸存在不同方向的力如圖5.1和圖5.2所示：圖5.1圖5.2垂直面支承反力的計(jì)算：則：水平面的支撐力的計(jì)算：則：垂直面彎矩圖如圖5.3所示：圖5.3垂直面彎矩圖水平面彎矩圖如圖5.4所示：圖5.4水平面彎矩圖則扭矩圖如圖5.5所示：圖5.5扭矩圖這個(gè)軸受彎矩和扭矩的作用，屬于彎矩和扭矩的組合變形：最大的彎矩在尺寸168處，（5.2）若按第三強(qiáng)度理論計(jì)算，則強(qiáng)度條件應(yīng)為：（5.3）軸的最小直徑為11mm。即：（5.4）由此可以判斷：軸的強(qiáng)度滿足要求。5.3軸承的選擇通過(guò)對(duì)以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，支撐軸當(dāng)中的零部件就是軸承，軸承的主要作用是用來(lái)做摩擦工作的，因此它具有滑動(dòng)摩擦和和滾動(dòng)摩擦兩種類別，滑動(dòng)摩擦就是我們所說(shuō)的滑動(dòng)軸承，而滾動(dòng)摩擦顧名思義就是我們所說(shuō)的滾動(dòng)摩擦。在對(duì)于滾動(dòng)軸承的使用當(dāng)中，我們得知它的摩擦系數(shù)不是很大，并且起動(dòng)阻力較小以及維護(hù)潤(rùn)滑也不是特別的麻煩，因此滾動(dòng)軸承是機(jī)械裝置當(dāng)中的首選軸承。但是又因?yàn)闈L動(dòng)軸承徑向的尺寸大小偏大，所以對(duì)于工作運(yùn)行在中、低速的機(jī)器來(lái)說(shuō)是最為合適的。滑動(dòng)軸承則與滾動(dòng)軸承正好相反，滾動(dòng)軸承不適用的場(chǎng)合就需要使用到滑動(dòng)軸承，特別是對(duì)于工作轉(zhuǎn)速高，沖擊和振動(dòng)都比較大的場(chǎng)合當(dāng)中應(yīng)用是非常廣泛的。初步設(shè)計(jì)該軸承的壽命為，根據(jù)該機(jī)的工作情況，軸承壽命按照額定動(dòng)載荷的方法計(jì)算較為合理：查手冊(cè)33205軸承主要性能參數(shù)如下：暫時(shí)選定此軸承，下面將對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的受力和壽命分析。5.3.1軸承的受力分析垂直面彎矩圖如圖5.6所示：圖5.6垂直面彎矩圖水平面彎矩圖如圖5.7所示：圖5.7水平面彎矩圖由前可知：則可得：軸承所受徑向力是。。5.3.2軸承壽命計(jì)算附加軸向力：（5.5）（5.6）軸承軸向力：由于軸承2被壓緊，故（5.7）（5.8）X、Y值：，查表得，，查表得，沖擊載荷系數(shù)考慮中等沖擊，查表得：=1.5當(dāng)量動(dòng)載荷（5.9）（5.10）軸承壽命因?yàn)椋?，只?jì)算軸承2的壽命式中：——以小時(shí)計(jì)算的軸承額定壽命，各種軸承的使用壽命有推薦值；——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）；——軸承壽命指數(shù)，對(duì)于滾子軸承，。所以，軸承壽命滿足要求。5.4鍵的選擇通過(guò)對(duì)以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)鍵的種類很多，較為常用的鍵聯(lián)結(jié)有平鍵聯(lián)結(jié)、半圓聯(lián)結(jié)和楔鍵聯(lián)結(jié)以及各種花鍵。其中平鍵聯(lián)結(jié)的綜合性能是最好的，主要原因是通過(guò)以往的使用總結(jié)，它的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，并且制造起來(lái)也非常的節(jié)約成本，易于安裝與拆卸，能夠最大限度的承受載荷帶來(lái)的沖擊，因此平鍵聯(lián)結(jié)的使用范圍也是最為廣泛的。半圓聯(lián)結(jié)是由兩個(gè)側(cè)面來(lái)當(dāng)作工作面的，它作為連鍵聯(lián)結(jié)的話會(huì)導(dǎo)致軸的強(qiáng)度變低，所以只適合在傳遞不是很多的扭矩當(dāng)中應(yīng)用。楔鍵聯(lián)結(jié)的使用主要是在大齒輪以及V帶輪上。花鍵聯(lián)結(jié)的應(yīng)用較為安全可靠，在扭矩較大的場(chǎng)合當(dāng)中也能夠靈活應(yīng)用，花鍵聯(lián)結(jié)的導(dǎo)向性能以及對(duì)中性能都是很好的，在機(jī)械裝置的制造使用當(dāng)中應(yīng)用頗為廣泛。在對(duì)鍵進(jìn)行選擇的同時(shí)要對(duì)它的類型以及尺寸上面做最大范圍的考慮，鍵的類型要與鍵聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，鍵的尺寸大小要與規(guī)定的強(qiáng)度以及規(guī)格來(lái)思量，其中b表示的是鍵寬，h表示的是鍵高，L表示的是鍵的長(zhǎng)度。鍵、軸的材料都是鋼，鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微。鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力，，取。取轉(zhuǎn)軸主軸上與帶輪的連接鍵，力臂與主軸的連接鍵選用普通平鍵：選用GB1096（A型）。對(duì)于與帶輪輪轂連接的鍵，其尺寸為4×5×12。所以鍵的工作長(zhǎng)度:所以（5.11）由此可知：該鍵可用。對(duì)于與力臂相連接的鍵，其尺寸為6×6×16。該鍵的工作長(zhǎng)度：所以：由此可知：該鍵可用。5.5螺栓的設(shè)計(jì)與校驗(yàn)與核對(duì)已知條件：螺栓的s＝730MPa螺栓的擰緊力矩為T=49N.m擰緊力矩：通過(guò)對(duì)以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)一定要確保螺紋之間的連接方式不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)以及滑動(dòng)的現(xiàn)象，因此在裝配時(shí)相關(guān)的預(yù)緊操作也要實(shí)施到位。查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第15頁(yè)得出通過(guò)下列的公式來(lái)計(jì)算預(yù)緊是否到位：為了能夠把螺紋連接的剛性的強(qiáng)度變得更高，需要在安裝配備的時(shí)候首先進(jìn)行預(yù)緊，因此這樣做還能夠防止受載螺栓的滑動(dòng)。在這項(xiàng)操作時(shí)，為了能讓此螺紋系的連接剛性做到最高，此時(shí)在進(jìn)行裝配時(shí)，必須要提前預(yù)緊。否則可能導(dǎo)致螺栓因受載而產(chǎn)生松動(dòng)，因而產(chǎn)生危險(xiǎn)。它擰緊扳手力矩T能夠用在克服螺紋副的阻力矩T1及螺母與被連接件支撐面間的摩擦力矩T2。在裝配的時(shí)候，能夠使用力矩扳手法控制的力矩。它的公式為：T=T1+T2=K*F0*d（5.12）它擰緊扳手的力矩為T=49N.m其中K是擰緊力矩系數(shù)，表示的是預(yù)緊力，它的單位是N，d表示的是螺紋公稱直徑，它的單位是mm。摩擦表面狀態(tài)K值有潤(rùn)滑無(wú)潤(rùn)滑精加工表面0.10.12一般工表面0.13-0.150.18-0.21表面氧化0.20.24鍍鋅0.180.22粗加工表面-0.26-0.3查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第65頁(yè)得出K＝0.28，那么以此類推預(yù)緊力＝T/0.28*10*10-3＝17500N（5.13）查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第456頁(yè)得出需要對(duì)承受預(yù)緊力螺栓的強(qiáng)度進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算：查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第115頁(yè)得出螺栓公稱應(yīng)力截面的面積為As（mm）=58mm^2查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第354頁(yè)得出外螺紋的小徑為d1=8.49mm查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第354頁(yè)得出外螺紋的中徑為d2=9.14mm查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第354頁(yè)得出計(jì)算的直徑為d3＝8.27mm查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第122頁(yè)得出在這次的設(shè)計(jì)當(dāng)中，螺紋原始三角形的高為度h=1.31mm查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第122頁(yè)得出在這次的設(shè)計(jì)當(dāng)中，螺紋原始三角形根部的厚度b=1.12mm查書機(jī)械設(shè)計(jì)及其使用[M]第301頁(yè)得出螺栓最大的拉伸應(yīng)力為σ1(MPa)。（5.14）剪切應(yīng)力：（5.15）由第四強(qiáng)度理論得：（5.16）強(qiáng)度的條件為：（5.17）確定預(yù)緊力的原則為：在擰緊之后，螺紋連接件的預(yù)緊應(yīng)力不能夠大于它材料的屈服極限的80%。傾覆力矩：傾覆力矩M是作用在連接接合面的一個(gè)對(duì)稱面里面的，底板在承受傾覆力矩之前，螺栓已經(jīng)被擰緊并且承受的預(yù)緊力為F0。作用在底板兩側(cè)的合力矩與傾覆力矩M是相平衡的。5.6本章小結(jié)本章首先介紹了車載小型吊車設(shè)計(jì)桁架臂架的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上闡述了臂架的非線性特性以及對(duì)其進(jìn)行非線性分析的必要性，對(duì)重要零部件及輔助功能部件進(jìn)行計(jì)算分析。

6主要零件的UG三維建模6.1UG三維建模技術(shù)UG(UnigraphicsNX)是SiemensPLMSoftware公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過(guò)程提供了數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段。UnigraphicsNX針對(duì)用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的需求，提供了經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。UG同時(shí)也是用戶指南(userguide)和普遍語(yǔ)法(UniversalGrammar)的縮寫。這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的迅速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。UG的開發(fā)始于1969年，它是基于C語(yǔ)言開發(fā)實(shí)現(xiàn)的。UGNX是一個(gè)在二維和三維空間無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個(gè)靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。一個(gè)給定過(guò)程的有效模擬需要來(lái)自于應(yīng)用領(lǐng)域(自然科學(xué)或工程)、數(shù)學(xué)(分析和數(shù)值數(shù)學(xué))及計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用并不是太容易。這是因?yàn)榻M合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知識(shí)。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密(adaptivemeshrefinement)和多重網(wǎng)格方法在過(guò)去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究，同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展，特別是大型并行計(jì)算機(jī)的開發(fā)帶來(lái)了許多新的可能。來(lái)自SiemensPLM的NX使企業(yè)能夠通過(guò)新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。NX包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開發(fā)過(guò)程。如今制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過(guò)產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新，在持續(xù)的成本縮減以及收入和利潤(rùn)的逐漸增加的要求之間取得平衡。為了真正地支持革新，必須評(píng)審更多的可選設(shè)計(jì)方案，而且在開發(fā)過(guò)程中必須根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)中所獲得的知識(shí)更早地做出關(guān)鍵性的決策。NX是UGSPLM新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過(guò)過(guò)程變更來(lái)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品革新產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖。NX獨(dú)特之處是其知識(shí)管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動(dòng)革新以創(chuàng)造出更大的利潤(rùn)。NX可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識(shí)，根據(jù)已知準(zhǔn)則來(lái)確認(rèn)每一設(shè)計(jì)決策。NX建立在為客戶提供無(wú)與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，這些解決方案可以全面地改善設(shè)計(jì)過(guò)程的效率，削減成本，并縮短進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間。通過(guò)再一次將注意力集中于跨越整個(gè)產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新，NX的成功已經(jīng)得到了充分的證實(shí)。這些目標(biāo)使得NX通過(guò)無(wú)可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗(yàn)應(yīng)用和過(guò)程自動(dòng)化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過(guò)程都集成到一個(gè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中。6.2車載小型吊車設(shè)計(jì)機(jī)三維建模通過(guò)對(duì)以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)在裝配車載小型吊車的同時(shí)需要對(duì)它的每一個(gè)零件與之貼合的安裝在一起，不管是角與角之間還是面與面之間，緊密貼合是最為重要的，因此同心軸裝配的好方法就體現(xiàn)了出來(lái)。在UG軟件的使用上，如果要做一些簡(jiǎn)單的零件設(shè)計(jì)，并完成裝配工作，通常軟件會(huì)提供一定的配合方式，從中選擇合適的方式來(lái)完成配合功能，根據(jù)具體的配合要求，必須選擇合適的操作，這樣才能實(shí)現(xiàn)最大化的效率和減少操作流程。接下來(lái)將會(huì)對(duì)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行一個(gè)介紹。在這款軟件當(dāng)中有裝配的界面，需要將零部件全部都安排在一個(gè)庫(kù)中，這樣才能便于進(jìn)行后續(xù)的操作，這里，我們把對(duì)應(yīng)的庫(kù)打開，打開之后就需要做如下的操作了：使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊新建的按鈕，整體形式選擇的就是一個(gè)文件夾，需要再點(diǎn)擊“裝配體”按鈕，再對(duì)裝配的文件進(jìn)行選擇，最后把裝配的頁(yè)面打開。通過(guò)對(duì)以往的學(xué)習(xí)以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)在裝配的同時(shí)，需要經(jīng)常使用同心、重合、距離等相關(guān)的命令，所以需要在整體設(shè)置當(dāng)中將自己較為趁手的快捷鍵設(shè)置好。根據(jù)該車載小型吊車設(shè)計(jì)機(jī)方案，其裝配主要是轉(zhuǎn)動(dòng)副設(shè)計(jì)配合，及面與面的重合，因此只需用到同軸心配合及重合兩種裝配方式。運(yùn)用UG渲染功能，渲染效果圖如圖6.1所示。圖6.1車載小型吊車的設(shè)計(jì)渲染圖其下部的車輛模型來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)實(shí)際操作過(guò)程中，根據(jù)小型吊車的設(shè)計(jì)方案來(lái)選擇合適的裝配方式，依次完成繪制和裝配，根據(jù)每個(gè)零件的配合要求選取不同的配合來(lái)完成總體的吊車的裝配，最后組成一個(gè)整體。根據(jù)設(shè)計(jì)，車載小型吊車設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方案，其核心主要有轉(zhuǎn)動(dòng)副設(shè)計(jì)配合，及面與面的重合，因此只需用到同軸心配合及重合兩種裝配方式。6.3本章小結(jié)采用三維軟件UG對(duì)車載小型吊車設(shè)計(jì)機(jī)進(jìn)行建模，設(shè)計(jì)了各個(gè)關(guān)鍵部件，最后還設(shè)計(jì)了其他附屬零件，并對(duì)其進(jìn)行了組裝，同時(shí)對(duì)各個(gè)部進(jìn)行建模，最后將所有的零部件組裝在一起，將裝配屬性中的剛性變成柔性，便于拉伸操作。

7結(jié)論與展望7.1結(jié)論在當(dāng)今機(jī)械行業(yè)快速發(fā)展的大背景下，機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)制造領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)是相當(dāng)重要的話題，對(duì)于整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，小型吊車為生產(chǎn)提供了巨大的便利，而車載吊車由于其巨大的靈活性優(yōu)勢(shì)，致使應(yīng)用變得異常廣泛，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，吊車提供了一個(gè)提高生產(chǎn)效率的重要基礎(chǔ)平臺(tái)，因此，關(guān)于吊車的設(shè)計(jì)成為了整個(gè)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的重中之重，對(duì)此，本文對(duì)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程和計(jì)算校核，都做了詳細(xì)的闡述，以便于后續(xù)的實(shí)際生產(chǎn)和加工工作。對(duì)于此車載小型吊車的設(shè)計(jì)，本問(wèn)更注于吊車的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，包括變幅機(jī)構(gòu)，卷筒，支腿，軸，軸承，鍵，螺栓的設(shè)計(jì)等，并最終提供了UG的三維建模成型。7.2個(gè)人總結(jié)和展望通過(guò)對(duì)本次設(shè)計(jì)的過(guò)程而言，我對(duì)車載小型吊車的理解也是更加的深入了，我堅(jiān)信畢業(yè)設(shè)計(jì)僅僅只是我機(jī)械裝置設(shè)計(jì)當(dāng)中的一個(gè)嶄新的起點(diǎn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束也意味著我四年的大學(xué)生涯也走到了終章，對(duì)于在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這幾個(gè)月而言，我并沒(méi)有感到枯燥無(wú)味，反而在查找資料以及精于計(jì)算當(dāng)中讓我找了真正的自己，從而也獲得了快樂(lè)。雖然本次設(shè)計(jì)的路途并不是一帆風(fēng)順，但是我相信平順的道路造就不了優(yōu)秀的人