5T随车提升机设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：随车提升机设计含论文，CAD图纸，英文翻译

5T随车提升机设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

随车起重机属于臂架型起重装置，集起重和运输于一体，结构紧凑、易于操作，不仅节省劳动力，而且极大的降低了工作强度、提高了工作效率。广泛应用于交通运输、港口和仓库中。

此次毕业设计在对随车起重机进行调研和可行性分析的基础上，从力学角度，对5.0吨随车起重装置的起升机构变幅机构和回转机构进行了具体设计。

所设计的起升机构包括液压马达、减速机、棘轮停止器和卷筒几部分。减速机用来降低液压马达驱动速度，根据变速比，确定了其具体型号。卷筒用于绕进或放出钢丝绳，根据工作条件和起重量，对卷筒和钢丝绳的具体规格进行了设计。棘轮停止器用来防止逆转，根据所受的弯矩和压力，对其进行了设计。

变幅机构用来改变起重机幅度，包括臂架系统和变幅传动系统。本文中，采用了伸缩式、箱形结构。箱形结构内装有伸缩油缸，起重装置的变幅可通过液压缸实现。

回转机构包括回转支承装置和回转驱动装置，并采用涡轮旋杆减速机和液压马达。这种结构自重轻，受力合理，运行平稳。

关键词：随车起重装置；起升机构；变幅机构；回转机构；起重臂

ABSTRACT

Truck Mounted Crane (TMC) belongs to boom-crane. Combining the advantages of booming and transporting together, it has the features of compact structure and easy operation，not only saves the labor force, but also decreases the labor intensity and increases the efficiency of working. It is widely used in traffic transportation, docks and warehouses.

In this paper, based on the investigation and feasibility analysis of TMC, the winch mechanism, the arm-changing mechanism and the swing mechanism of the TMC 5.0T were designed from the mechanics angle.

The winch mechanism consists of hydraulic motor, decelerating machine, ratchet wheel stopping machine and reel. Decelerating machine lowers the speed of the hydraulic motor for driving, and its size was defined according to the ratio of the speed variety. The reel is to wind or unwind the load hoisting wire rope. The sizes of the reel and the wire rope were designed according to the work condition and the rise weight. Ratchet wheel stop is used to stop the converse motion, and it was decided by the pressure the gear bears.

The arm-changing mechanism is the system that changes the arm range of the boom-crane. It includes the arm system and the arm-changing moving system. In this paper, flexible arm type and box form structure were used. Cylinder bodies are fitted on the boom. The working range of TMC can be realized by the extension or retraction of the cylinder body.

The swing mechanism contains swing bearing and swing driver. Bearings, worm-and-wheel steering gear and hydraulic motor were adopted. This structure has the advantages of light weight, reliable force and smooth action.

Key words: Truck Mounted Crane; Winch mechanism; Arm-changing mechanism; Swing mechanism; Boom

目 录

1 概述 1
1.1起重机的概念 1
1.2随车起重机行业发展形势分析 1
1.3国内随车提升机行业发展的制约因素 4
1.4产品介绍 7
2 随车起重装置设计的可行性分析及方案确定 9
2.1可行性分析 9
2.1.1技术可行性的分析 9
2.1.2经济可行性的分析 10
2.2随车起重装置方案确定 11
2.2.1起升机构 12
2.2.2回转机构 13
2.2.3变幅机构 14
3 起升机构的设计 15
3.1起升机构的传动方案 15
3.2起升机构基本参数计算 16
3.3钢丝绳的设计 18
3.3.1钢丝绳结构形式的选择 18
3.3.2钢丝绳直径的计算 18
3.3.3钢丝绳使用注意 19
3.4吊钩的设计 20
3.4.1选材 20
3.4.2构造 20
3.4.3吊钩挂架 20
3.4.4横梁 20
3.5卷筒的设计 21
3.5.1卷筒的种类的选择 21
3.5.2卷筒的主要尺寸的确定 22
3.6滑轮组的设计 23
3.6.1滑轮组的种类选用 24
3.6.2滑轮组的倍率的选择 24
3.6.3滑轮组绳索最大静拉力计算 24
3.6.4滑轮直径的计算 24
3.6.5绳最大偏角的计算 25
3.6.6滑轮轴设计 25
3.6.7滑轮轴承的设计与校核 26
3.7减速器的设计 26
3.7.1总传动比及其分配 26
3.7.2传动装置的运动参数计算 26
3.7.3齿轮设计 27
3.7.4棘轮设计 34
3.7.5轴的设计 35
4 变幅机构的设计 46
4.1三铰点设计 46
4.2起重臂设计 47
4.2.1起重臂基本参数计算与选用 47
4.2.2起重臂的形状及主要计算参数 48
4.3变幅油缸的选用 51
4.3.1变幅油缸推力的计算 51
4.3.2变幅油缸缸径的计算 51
5 回转结构的设计 52
5.1回转支承的选用 52
5.1.1简介 52
5.1.2载荷计算 52
5.1.3阻力矩计算 53
5.1.4校核 54
5.1.5回转减速机输出扭矩 54
5.2回转减速机的选用 55
5.3支腿反力计算 56
6 结论 57
参考文献 58
翻译部分 60
英文原文 60
中文翻译 66
致 谢 70

1 概述

1.1随车起重机的概念

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。

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。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。

1.2随车起重机行业发展形势分析

国际环境：近年来，国际工程机械市场需求景气指数一直向好发展。2004年全球工程机械整机销售额达到1050亿美元，增长20%。目前国际市场发展表现主要特征为：一是制造基地和市场明显向中国转移，零部件采购全球化；二是制造商之间重组整合步伐加快；三是大部分企业变为产品开发和组装厂，关键零部件均为外包生产采购；四是100马力以下的小型工程机械发展迅速；五是租赁市场增长很快。据工程机械权威机构英国工程咨询公司预测，全球未来4-5年内将继续保持良好的市场发展环境。

汽车行业运行状况。06年卡车市场在轻微卡市场的带动下稳步增长，而中重卡市场则还碍着去年调整的余威，在翻身路上举步维艰。今年一季度卡车市场共计产销451062辆和421211辆，同比增长5.37%和5.5%。其中，3月份产销204014辆和207508辆，同比增长6.06%和2.69%，比2月份分别增长了50.86%和71.15%。

从市场上不难看出，国家实施的宏观调控压缩基建投资对中重型卡车的影响的确显著。此外，就是迟迟没有恢复启动的汽车消费信贷对商用车市场的制约影响。从银行角度来说，商用车消费信贷比轿车消费信贷的情况更复杂，风险也更大。但是对于越来越趋于高端、同时售价也越来越昂贵的中重型卡车来说，卡住了信贷的资金流，无疑就是抑制了消费者的消费需求。

影响卡车市场的因素就是执行不力、屡禁不止的超载超限现象。这种现象的长期存在，始终动摇着用户对现有公告产品的信任，动摇着用户对运输市场长期投入的信任，进而对卡车的销售直接产生影响。
汽车起重机行业运行状况。据国内主要汽车起重机生产厂家分析，2006年汽车起重机市场将呈现小幅下滑的发展趋势。其中8-12吨等小吨位汽车起重机市场容量将继续保持一定的下降速度，这在一定程度上将有利于大吨位随车起重机的发展。但据有关人士分析，专业吊装行业的盈利能力相对高于物流行业，这又是对随车起重机市场发展的不利因素。另外，国内随车起重机行业起步较晚，目前的产品与同吨位汽车起重机相比，在技术性能上（如臂长、起升高度等等）还有一定的差距，在一定时期内完全取代小吨位汽车起重机还不可能。

从国际看，油价的攀升、国外随车起重机企业对国内吞并；从国内看，国家宏观经济调控的长期持续、固定资产投资结构的持续调整、汽车行业与起重机行业的低迷、目前随车起重机行业存在的不规范以及随车起重机企业间产品同质化、不正当竞争等，对随车起重机市场的发展将带来一定的风险。

随着国家对基础建设投入的增加，特别是劳动力成本的提高，将给随车起重机发展提供一个机会，其发展的空间将十分广阔。另一方面，目前我国随车起重机的底盘销量只占卡车销售量的1‰，而日本随车起重机底盘销量占卡车销量的25%左右，欧美也在20%左右,，随着我国汽车产业的快速发展，将给随车起重机行业带来新的发展机遇。

目前国内随车吊的产销量还比较低，从2001年到2003年产销量一直在1200台左右徘徊。从2004年的1-9月，据我分会统计，销量已经达到了1262台，比2003年同期相比，增长了30%。可以说这个阶段是随车吊增速最快的一个时期。那么与其他工程机械以及汽车起重机相比，要受到宏观调控的影响还是较小的。

工程起重机产品的结构与发达国家相比，有很大的不同。我国目前仍然是以汽车起重机为主。数据显示，从日本我们了解到各大机型，例如随车吊、汽车越野吊和轮胎吊来看，日本随车吊占80%、轮胎吊占1.9%、越野吊占7.6%、履带吊占2.5%，而在我国今年的市场情况看，今年随车吊占9.8%、汽车吊占87%、越野轮胎吊占1.4%、履带吊占1.5%。这是我国产品结构的一个缩影。

我国随车起重机的发展并不火爆的原因有以下两点。

1）、我国随车吊的起步比较晚，认识度比较低，宣传力度不大。

2）、我国劳动力成本较低，我国物流发展程度影响我国的产业政策，对随车吊的发展形成了瓶颈。

但是我相信随车吊这一产业在我国有比较大的发展空间，是一个非常有前途的产业。那么随着我国经济的发展，随车吊市场会逐步的成熟，会以较快的速度来发展，现在国外的产品在中国的销售，将有助于提高我国随车吊产品的档次，促进市场的繁荣。我相信我们国内的随车吊市场会有一个比较好的市场前景。最后祝愿韩国广林特装车株式会社和北京宇隆伟业进出口贸易有限公司兴旺发达，事业有成。

1.3国内随车起重机行业发展的制约因素

一、技术水平落后
由于我国随车起重机起步相对较晚，最初是湖南专用汽车制造厂（大汉汽车制造有限公司）引进日本技术开发了国内的产品。和国外产品相比，还在技术上还存在一定的差距。
1.我国随车起重机现处于初级发展阶段，品种较少，由于中国载货汽车以5-8吨为主，所以国内企业随车起重机产品主要集中的3-8吨的品种，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.起重力矩小，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