1、摘要高空作业车是将高空作业人员和必要的工具送至空中，并提供工作人员空中作业场所的机械。起重机是一种能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械，动作间歇性和作业循环性是起重机工作的特点。高空作业车主要应用于路灯、电力、交通、高速公路、造船修船、通信、建筑、园林、广告、机场、港口、有线电视等行业，使用面广、作业效率高、安全方便，拥有巨大的市场潜力。本课题主要是对其上车部分进行理论分析、计算并进行结构设计。高空作业车是由两个机械臂组成，合理确定其一些基本尺寸，运用理论力学知识对其受力分析，用材料力学知识进行强度校核，确定其他尺寸。根据负载条件，选择液压元件，设计液压系统。运用绘图软件 Pro-e ,
2、 CAD，画出零件图和装配图。关键字：起重机构；强度校核；液压系统；液压缸。AbstractThe aerial platform vehicle sends high rise operation personnel and the tool of the necessity to the air, and provide the staff member with the high rise operation amenity machine.The derrick is a kind of machine that cans be perpendicular in the certain
3、 scope to rise to rise to move a product with level, the action by fits and starts and the homework circulation are the characteristicses of the derrick work, can press the main use and the structure characteristic classification.It is widely used, efficient, safe and convenient. It has a great pote
4、ntial in the market. This article mainly finished the theoretical analysis, calculation and structure design .Aerial Work Platform is composed by two manipulators ,after reasonably determining some of its basic dimensions, making its force analysis according to theoretical mechanics, I use material
5、mechanics knowledge to make its strength check, and decide the other dimensions. According to load conditions, I choose hydraulic components, design hydraulic system. Make use of the drawing software such as Pro - e, CAD, to paint parts graphs and assembly drawings.Keywords：jack mechanism； Strength
6、check；Hydraulic system； fluid cylinder.目录1 绪论 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 72.3.1 曲臂的受力分析 .72.3.2 参数的确定 92.4 可靠性分析 .92.4.1 臂 L1强度校核 112.4.2 臂 L2强度校核 .132.4.3 铰接旋转轴的强度校核 163 行走底盘动力分析 .173.1 非工作状态下底盘设计计算 173.2 工作状态下底
7、盘设计计算 183.3 轴荷分配 194 液压系统的设计 .214.1 液压系统的构成 .214.2 液压系统设计概述 214.3 设计依据 .224.4 主要机构简述 .224.5 主要工作机构液压回路的设计 .234.6 上臂油缸的设计 254.6.1 确定液压缸类型和安装方式 254.6.2 确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸 254.7 下臂油缸的设计计算 304.7.1 确定液压缸类型和安装方式 304.7.2 确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸 30结论 .36致谢 .37参考文献 .3811 绪论1.1 高空作业车简介高空作业车作为一种工程机械设备，目前广泛应用在船舶、建筑、市政
8、建设、消防、港口等行业，有着广阔的发展前景。我国高空作业机械的生产于20世纪70年代末开始起步，发展较快。现今，高空作业车已发展到其作业高度最高已到达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
9、 。 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 。液压系统设计在高空作业车的设计里占重要地位，例如起重工件装置主要由起升，变幅，吊臂升缩和回转等机构组成，这些机构都靠液压系统驱动，实现作业要求。从安全性、可靠性角度看高空车不同于一般的工程机械, 其特点是作业频率不高, 负荷较小, 但要求安全性, 可靠性较高。因此, 高空车液压系统应具备紧急停止装置。高空车在各执行机构动作的终点位置设限位装置, 尤其是对于折叠臂式及混合臂式的高空车应设中臂限位装置, 以确保整车的稳定性。高
10、空车的变幅系统和伸缩系统的速度必须加以控制, 以防止产生“超速” 现象。在高空车的下车支腿液压系统中, 还须防止“软腿” 及“掉腿”现象。高空作业车辆升降机构的稳定可靠是实现安全作业的必要条件之一,这类设备的升降机构大多采用臂式( 如市政工程车辆、汽车起重机、飞机除冰车等)或剪式(如飞机食品车、残疾旅客登机车等) 升降机构,采用液压缸作为升降驱动力,液压缸需要随升降机构运动,因此液压缸与液压主回路须使用液压胶管连接。此时液压缸既作为升降时的动力,又作为施工作业时升降机构的支撑构件,因此液压缸及其连接管路对于整个系统安全起着非常重要的作用。高空作业车液压系统早期都是由汽车起重机2的液压系统改造而
11、成，外表一样而作业性能要求完全不一样，高空车液压系统的设计资料很少。随着液压技术的进步，近几年的高性能的液压控制阀不断出现，采用新型液压阀的液压系统的设计不断出现，下面就笔者在实际设计中的一种采用新的插装阀，设计的一种适合厂区作业，移动方便的自走式高空作业车的液压系统及系统计算做一论述。1.2 课题的来源和意义高空作业车主要应用于路灯、电力、交通、高速公路、造船修船、通信、建筑、园林、广告、机场、港口、有线电视等行业，使用面广、作业效率高、安全方便，拥有巨大的市场潜力。高空作业车除高空作业机构外还设有起重装置，一机多用。液压系统设计在高空作业车的设计里占重要地位，例如起重工件装置主要由起升，变
12、幅，吊臂升缩和回转等机构组成，这些机构都靠液压系统驱动，实现作业要求。液压系统元件的类型可分为动力元件，控制元件，执行元件，辅助元件等。随着经济技术的快速发展，国内外起重机市场和高空作业车市场对这两种产品的需求越来越大，我国近年来通过实行积极的财政政策和内需拉动等手段，加强和改善宏观调控，集中必要力量建设一批大型工程，高空作业车将有广阔的应用前景，将产生巨大的社会经济效益。1.3 国内外的发展状况国外高空作业车的起步较早，欧洲仅意大利已知的就有二十家左右高空作业车生产厂，德国、法国、英国、芬兰、丹麦等国也都有很多高空作业车生产厂，可以说欧洲是高空作业车最主要的产地。欧洲产品的结构型式齐全，高空
13、作业机械按臂架结构可分为折叠臂、伸缩臂、混合臂等型式，欧洲产品各种结构都有采用，尤其是各种结构的混合臂产品，美国和日本很少见，而欧洲混合臂产品非常多。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60m。欧洲高空作业机械生产历史长，技术水平高，因此目前欧洲产品在世界上销售范围最为广泛，中东、东南亚、南美洲等地都是以欧洲产3品为主。从以上几点可以说明欧洲是高空作业车最发达，技术水平最高的地区。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法规、政策对多数高空作业具有绝缘性能要
14、求。世界上最大的三家绝缘型高空作业车生产企业集中在美国，其绝缘式高空作业车产品在世界上处于领先地位。北美也是高空作业车（包括绝缘型和普通型）销量最大的地区，和欧洲相比，北美地区的高空作业车作业高度较低，为保证绝缘性能，北美高空作业车多采用较为简单的结构型式，只有低高度产品和低绝缘等级的产品，使用复杂程度较高的混合臂结构，中等高度产品使用折叠臂结构较多，大高度产品多使用伸缩臂结构。北美的高空作业车生产厂家较为集中，美国Terex、Altec、Time是最大的三家生产厂，其余厂家均规模较小。日本高空作业车使用普遍，普通型和绝缘型产品都得到广泛使用。日本高空作业车的作业高度较低，小巧、灵活是其主要特
15、点。日本高空作业车生产厂家高度集中，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齐全，既有普通高空作业车，又有绝缘车，同时也生产自行走产品。此外，日立公司生产自行走高空作业平台，东急车辆公司生产高空作业车。我国高空作业机械生产企业从七十年代初起步，至今已有30多年的历史。到目前为止，国内生产企业已由当时的七八家发展到现在的一百余家，截至2009年10月，列入工信部公告的生产高空作业车的厂家共40家；生产高空作业平台的企业有100余家；与国外合资企业有4家；国外独资企业有4家。截至2009年10月第201批，已列入公告的高空车类产品共265个。产品公告数量前5位厂家为：杭州
16、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个，普通车220个。220个普通车产品中，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，说明其发展迅速，但用户对伸缩臂的认可程度，低于厂家预期。混合臂产品结构复杂，技术难度高，公告数量较少，在国内仍处于起步阶段，徐州海伦哲公司是混合臂产品数量最多的厂家，共有6个混合臂产品公告，已经形成4较为完整的系列。作业高度情况：所有产品
17、中，30m以上5个，占2.5 ；2230m 共13个，占6.5；1721m共66个，占33；1216m共102个，占51；11m以下14个，占7。所有产品中1216m的产品仍占优势，17 21m占的份额也较大。近几年我国高空作业平台的发展主要表现在品种数量不断增加。十年前，我国高空作业平台产品以剪叉式、套筒油缸式等产品为主，产品的移位大都靠手推为主。随着国民经济和城市建设的发展，需求量逐年增加，新产品增加较快。如单桅柱铝合金平台、双桅柱铝合金平台、车载剪叉式平台、剪叉式平台、折臂式平台、箱型截面铝合金桅柱平台、自行式剪叉式平台、蜘蛛式高空作业平台和自行式曲臂、直臂平台等产品相继开发成功。折叠臂
18、式高空作业车仍然是市场主流产品，但市场份额将逐步下降，伸缩臂和混合臂式高空作业车将以无可替代的优势占据市场半壁江山。折叠臂式高空作业车由于市场保有量大、用户熟悉、价格低廉、维护简单等优势仍然会成为市场主流产品，但需在安全性和人性化方面改进提高；伸缩臂式高空作业车将以其作业效率高、操作简单、安全性好等优势得到快速发展，作业高度在1828m之间的将成为主力产品；混合臂式高空作业车既有折叠臂式跨越障碍能力，又有伸缩臂式操作简单、作业效率高的优点，在特殊领域和大高度上具有无比优势，但由于该型式车技术复杂、制造工艺要求高、成本高等缺点，普及程度要低于伸缩臂式高空作业车；采用越野底盘的高空作业车也将成为一
19、个新的产品方向。杭州赛奇高空作业机械有限公司近几年先后开发了单桅柱铝合金平台、双桅柱铝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、14m、16m、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型桅柱铝合金平台的研制。浙江鼎力机械有限公司完成了自行式单桅柱、自行式双桅柱铝合金平台及剪叉自行式平台以及自行剪叉式升降平台、自行式伸缩臂平台的研制。湖南运想重工科技有限公司、徐州重型机械有限公司、湖南星邦重工有限公司、北京京城重工有限责任公司开发了全液压底盘驱动的40m自行式高空作业平台，为国内船舶修造、建筑、机场及工矿企业的安装检修等工程提供了新的品种
20、，并在短短的几年里先后开发了10多种系5列的高空作业平台产品。杭州爱知公司、徐州海伦哲公司开发完成了绝缘型高空作业车，其产品的工作斗耐电压20kv/5min，工作斗内衬耐电压50kv/5min ，绝缘臂耐电压可达到100kv/1min。沈阳北方交通重工集团完成54m高空消防救援车的研制。徐州重型机械有限公司先后完成了2268m 大高度高空消防救援车的研制，目前正在开发研制80m高空消防救援车。中联重科目前正在开发研制100m以上高空消防救援车。图1 北方交通高空作业车车 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
21、 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
22、 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
23、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 。
24、高 空 作 业 车 使6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
25、 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 门 和 前 保 护 栏 板 。 4.按 翻 转 方 向 移 动 液 压 阀 杆 。 5.作 用 液 压 泵 ， 直 到驾 驶 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 重 机 ） 。
26、翻 回 驾 驶 位 置 ： 1.向 翻 转 方 向 移 动 液 压 泵 阀 杆 。 2.作 用 液压 泵 ， 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
27、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
28、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
29、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 ，7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
30、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
31、 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， 422L A 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
32、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
33、 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
34、 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
35、 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 除 之 。 （ 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8查 。 始 终 保 持 油 平 面 达 到 标 记 ，
36、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
37、 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
38、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 力 。（ 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 。 42
39、2 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 “。1.4 课题研究内容（1）对整机的结构进行了设计，把整机分为了几大系统：（2）对底盘系统进行了设计计算：（3）对于实现运动的曲臂结构进行了设计，同时
40、对于结构的强度进行了验证：（4）对于机器的液压系统进行了设计。9102 折叠机构工作原理和计算分析2.1 折叠机构组成曲臂式高空作业平台的折叠机构主要有以下几个部分组成：一级折叠臂、二级折叠臂、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2.2 机构工作原理确定依照设计要求，作业平台的额定升降高度为4米，额定作业高度是4.7米，11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2.3 结构尺寸的确定两机械臂中间铰接 ，构成一个二杆开链，该二杆机构一端自由，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
41、，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。2.3.1 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：（注意 ， ）132,142,3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：（2.1）0cos31gxFY 轴方向的受力平衡：（2.2）sin31GGFgyy对铰接点的合力矩为零：（2.3）0)cos(2/coscs 131111 LFLMgo通过其它参数可以求得 F , F ;
42、xy12（图 2.3 中 ）132,1图 2.3 上臂受力图同理，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：（2.4）0cos421gxxFFY 轴方向的受力平衡：（2.5）sin421gyy对铰接点的合力矩为零：（2.6）0)cos(cossin2422121 LFLFMgyxo图 2.4 中 。42,313图 2.4 下臂受力图2.3.2 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：图 2
43、.5 上臂与上臂液压缸位置关系图L1，L2 水平位置时，（2.7） x4.02tan14时由式（2.7）得，2031.x在图 2.6 中图 2.6 下臂与下臂液压缸位置关系图（2.8） 21tan457.264如图 2.7 液压缸伸长后（2.9）)cos(39.129.1max2a12max1 gL（2.10）maxgL得H =2 （2.11） ax215sin70.5sin70.L如图 2.715图 2.7 高空作业车上车机构简图2.4.1 臂 L 强度校核1易知液压缸 g 与臂 L 相交处的 L 臂处的截面易折断，是危险截面，对危险截11面进行受力分析：如图 2.816图 2.8 上臂危险
44、截面受力分析图根据其受力平衡可知其载荷之和与合力矩之和为零；（2.12） 158FGM = （2.13）1cos2.cosM 对危险截面的弯矩1（2.14）sinnF危险截面的正应力nF（2.15）cos危险截面的切应力（2.16）zIyM1)(由弯矩引起的应力值)(M根据材料力学的知识，有上臂断面上部处应力分析：（2.17）SFn)(上上臂断面上端所受正应力上17（2.18）SFcos上臂断面所受的切应力见图 3-2-3，形心坐标公式有：（2.19） iAy对 y 轴的形心坐标=0.043my对 z 轴的转动惯量：=zI )02.(9.13029.130)7.(12.0512.0523 =1
45、.324 )(4m代入得 ,605)(Mpasin174.cos1. 68上 0.6根据第三强度理论：（2.20）sn4231代入不等式后，当 时 左 边 取 最 大 值0605.1 0 ,2g 90,57.264所以有以下关系： 12yxF取 L 臂与支座铰接处旋转轴直径 d =1.7 m,强度足够。2 20213 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
46、、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3.1 非工作状态下底盘设计计算整车整备质量(自重) 按下式计算：Mc （3.1）Noi1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)；整车装备质量，kg。Mc空车后轴荷 按下式计算：r （3.2）McrLXiNoi122式中 L轴距， mm；空车后轴荷， kg。Mcr空车前轴荷 Mci 按下式计算：cf式中 Mcf空车前轴荷， kg。空车质心高度mgo 按下式计算：（3.3）McZiHNoig100式中
47、 空车质心高度， mm。0g3.2 工作状态下底盘设计计算整车最大总质量(总重) 按下式计算：Mt1NiMtN1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 按下式计算：trLXiMtrNi1式中 满载后轴荷，kg。满载前轴荷 按下式计算tftfr式中 满载前轴荷，kg tfM满载质心高度 按下式计算： 1gHtZliNig123式中 满载质心高度，mm。 1gH3.3 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
48、的影响。这个距离可由下式计算得到：（3.4）aCLs212式中 ， 分别为汽车质心离前、后轴的距离。 和 取决于轴荷分12 1L2配， ；LG12两个前轮的轮胎侧偏刚度之和，N/rad；1aC后轮的轮胎侧偏刚度之和，N/rad；2汽车全部轮胎的总侧偏刚度之和，N/rad；a当 s0 时，汽车具有过度转向特性。此时存在着一个临界车速，低于此车速时，汽车的行驶时稳定的，高与此车速，则汽车就不能稳定行驶。在汽车设计时一般希望汽车具有适度的不足转向特性。为此，要很好地匹配上述参数，使L1Ca1 L2Ca20汽车动态方向稳定性的条件是（3.5）012122 LvCgGKva式中，K稳定性因素；v汽车车速
49、，m/s；24L轴距，m。254 液压系统的设计4.1 液压系统的构成 GKZ 系列车型采用折叠式工作臂结构，工作装置为液压驱动，360 全回转。0除高空作业机构外，GKZ 系列车型还设有起重装置，一机多用。该系列车分为底盘（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。底盘的作用在于转移整机装置的作业场所，在起重或高空作业时用于支承上车，保持整机的稳定。起重工作装置和高空作业装置主要由起升、变幅、吊臂伸缩和回转等机构组成，起升机构和吊臂伸缩机构属于起重装置部分, 变幅机构和回转机构属于高空作业装置部分，这些机构都靠液压系统驱动，实现作业要求。液压系统元件按构成类型可以分为动力元件、执行元件和辅助元件等。在此次液压系统设计过程中，将构成作业车主要工作机构的
