内容发布更新时间 : 2024/5/19 5:34:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
起臂时力臂较小，在仰角△A1B1C 为58°时，力臂h=p，在吊臂仰角较大时，力臂h较大 变幅过程中力臂h变化平油缸工作条件好，压力参数变化小，油缸参数选择较易合理，结构紧凑 △A2B2C 缓，在仰角为38°时，力臂h=p 起臂时力臂h较大，在变油缸工作条件较好，结构紧凑 油缸工作条件恶劣，油缸凑 △A3B3C 幅过程中h＜p，在吊臂仰参数选择不合理，结构紧角较大时，力臂h小 有表5.1可以看出，油缸铰点A布置在A2A1段上，可以使油缸工作压力变化平稳而且机构紧凑，所以A点应该布置在段A2A1上，在?=40°～50°时，力臂h=p。
3变幅机构铰点三角形
吊臂与油缸的铰点B一般位于
11?11?L到L吊臂上，故BC=?L,L?，L 32?32?=10 .4m，取BC =5，选择合理的铰点三角形如图5.7，确定变幅铰点三角形几何
尺寸[5]。
图5.7变幅机构三铰点几何三角形
4变幅液压缸的机械设计
13
图5.8变幅液压缸额定工作幅度的各参数图
变幅液压缸受到的推力FP：
F??GBlBcos?P?QlcosACsin?
式中：?—变幅轴线与水平线的夹角； l—工作臂长； GB—吊臂的重量；
lB—吊臂重心到铰点C的距离； ?—变幅液压缸与AC的夹角； R—起重机工作幅度； a—铰点C与回转中心的距离。
铰点C与回转中心的距离a的取值范围为1.5～3m[6]，此时?Q=67°； 额定工作幅度下起重量Q=78400N；
吊臂质量的取值范围是起重机总质量（10t）的15%～20%，由于采用的是组合式伸缩臂，所以取吊臂的重量GB=10?103?9.8?15%?14700N；
工作绳拉力Smax=14478.3N； 吊臂基本臂长l=10.4m； 铰点A到C的距离AC=947mm；
14
(4-4) AC与AB的夹角?=62°；
变幅液压缸最大长度ABmax=2800mm； 变幅液压缸最小长度ABmin=1800mm。
将以上参数带入公式（5-4）得到变幅液压缸的受到的推力：
FQ?
Qlcos?Q?GBlBcos?QACsin??4.17?105N
5变幅液压缸主要几何参数的计算
（1）变幅液压缸压力PN的选取
系统的工作压力为△P=20MPa，因为系统中有一定的背压，所以选择液压缸的被压力为2MPa，故取液压缸的工作压力PN=22MPa。 （2）变幅液压缸内径Db的确定
由于汽车起重机的变幅液压缸是以无杆腔作为工作腔的，所以有公式如下
4?4.17?105Db???155mm
?PN3.14?22?1064FQ参考表5.2液压缸尺寸系列取液压缸内径Db=160mm。
表5.2液压缸径尺寸系列（单位mm）（摘自GB2348-80）
8 63 10 80 12 100 16 125 20 160 25 200 32 250 40 320 50 400 （3）变幅液压缸活塞杆直径d的计算
由于活塞杆受到压力作用，且PN=22MPa＞7MPa，故d=0.7D=0.7?160mm=112mm。参看下表5.3取活塞杆的直径d=125mm。
表5.3活塞杆直径尺寸系列/mm 4 20 56 160 5 22 63 180 6 25 70 200 8 28 80 220 10 32 90 250 12 36 100 280 14 40 110 320 16 45 125 360 18 50 140 400 （4）活塞杆理论推力F1和拉力F2的计算
15
图5.9活塞杆受力分析图
画活塞杆的受力分析图如图5.9。 当活塞杆伸出时理论推力F1：
F1?A1PN?6.9?105N
当活塞杆回缩时理论拉力F2
F?AP?6.2?104N
22N式中：A1和A2分别为无杆腔和有杆腔的受力面积； PN为液压缸的工作压力，PN=22MPa。 （5）变幅液压缸活塞杆行程S的确定
由于液压缸全伸时：
ABmax=2800mm
变幅液压缸全缩时：
ABmin=1800mm
得到变幅液压缸行程S：
S=ABmax—ABmin=1000mm
查[3]表37.7-3选取行程S=1000mm。 （6）液压缸最小导向长度H的确定
导向长度过短，将使缸因配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压的工作性能和稳定性，因此，设计必须保证缸有一定的最小导向长度，液压缸的最小导向长度应满足[2]：
H?S20?D2 式中：S是变幅液压缸的最大行程，S=1000mm； D是变幅液压缸的内径，D=160mm； 故有：
H?SD100020020?2?20?2?150mm。
（7）液压缸缸筒壁厚?b的计算
查[3]表37.7-64工程机械用缸外径系列取变幅液压缸外径为245mm，液压缸体材料为45号无缝钢管。因此，壁厚为?b=（245—200）/2=22.5mm。 （8）液压缸的缸底厚度hb计算
设计此缸为平行缸底，查[3]得
16
(4-5)