汽车起重机伸缩液压系统设计
目 录
1 引言05
1.1 研究背景和意义06
1.2 国内外发展现状07
2 汽车起重机液压系统系统概述08
2.1 汽车起重机结构简介09
2.2 液压系统在起重机上的优缺点09
3 伸缩液压系统原理设计10
3.1 伸缩臂伸缩形式10
3.2 本次伸缩臂伸缩形式的选择12
3.3 伸缩液压系统设计原理图12
4 汽车起重机参数的确定13
4.1 主要性能参数13
4.2 汽车起重机重要参数确定13
5 汽车起重机伸缩液压系统计算14
5.1 液压元件的选择14
5.2 辅助元件的选择17
5.3 液压阀的选择17
5.4 液压元件一览表19
6 液压系统校核20
6.1 液压缸缸筒壁厚度校核20
6.2 活塞杆校核20
6.3 系统发热功率的计算21
6.4 系统散热功率的计算22
结论24
致谢25
参考文献26
1 引言
汽车起重机是一种工程上使用较多的机械，特别是在工程建设方面，用途十分广泛。主要用来起吊重物和运送物资。汽车起重机有很多的优点，它不但有较快的移动速度，而且还有很好的机动性，能够应付多种复杂环境和道路。汽车起重机灵活方便，可以独立在野外进行作业。同时它改善施工环境，在其他等各方面起着很重要的作用，是工程上必不可少的机械设备。
现在，汽车起重机上采用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
液压系统以后，已经成为它传送系统中最主要的主动力传送系统了，通过液压系统可以获得很大的传送比。应用液压系统以后，可以使整机结构变得更加简单紧凑，可以使起重机变轻一点。汽车起重机液压系统不是很复杂，也就是由几个回路组成的。包括起升回路、回转回路、变幅回路、伸缩回路和支撑回路，如图1所示。伸缩回路作为液压系统中重要的一个回路，起着重要的作用。主要是用来使吊臂的伸缩范围变大，这样就能使起吊的高度变大。伸缩回路主要由液压泵、换向阀、液压缸、溢流阀和平衡阀等几个重要液压元件构成。本次主要是要设计一个伸缩回路。
图1 液压回路结构图
本次主要是设计伸缩臂的液压系统。主要任务是先学习了解各种类型的液压系统，对液压系统里的各种结构和回路进行仔细研究。等熟悉并掌握了液压系统是怎么组成的及它的工作原理，便开始进行设计，确定设计方案。等确定好了设计方案以后，便对方案里的各个结构和元件进行分析计算、选型和校验。选择液压元件的时候查阅手册和设计书，确保专业性。最后再画好完整的设计图。
1. 1 研究背景和意义
在汽车起重机上，液压系统主要是用来控制各个液压元件进行工作的。液压系统的好坏对起重机来说是至关重要的。从当前的生产环境来看，国内有很多制造10吨重起重机的厂商。生产品种繁多，形式多样。每个生产商制造的起重机都各不相同。因为生产商的不同，在选择液压元件时也各不相同。有时候很多相似的汽车起重机上用的液压系统都很不一样，这样就造成了系统故障以后维修困难的问题。售后服务跟不上还只是一方面的问题，有些汽车起重机性能比较差，在工作效率上已经跟不上现在对起重机的要求了。
本次希望能设计一个不但结构简单，而且有较强实用性的系统。希望能满足生产使用的要求，也能满足售后服务的要求。纵观我们国家起重机的发展，可以发现发展的时间很短。虽然在有些方面发展的挺好的，但是跟国际先进技术相比，还是先去甚远。随着祖国经济实力的不断发展，起重机的市场也越来越大，急需高效优质的起重机。汽车起重机已经得到重视和发展，但是并不能缩小与国外先进技术巨大的距离。所以我国起重机行业还需要不断的研究探索，能尽快赶上国际水平甚至超越他们的技术。我国的科技工作者应该投入更多的精力在这上面，推重汽车起重机的发展。
1. 2 国内外发展现状
1.2.1 国外发展现况
起重机很早就在国外诞生了，但长期没有发展。随着二战的爆发，起重机在战后的重建工作中得到了广泛的使用。起重机在发挥作用的同时，得到了人们大力的发展。到了二十世纪60年代，液压技术开始得到人们的关注，人们在起重机上尝试运用液压系统。液压系统的使用，诞生了液压伸缩臂式的起重机，并且得到了很大的发展。现在国外轮式起重机主要生产国有日本、美国、法国和德国等等，有近百个生产厂商，但是最有名的也只有几家而已。在全世界范围内，汽车起重机的市场范围已经被美国、德国和日本相应的划成三大块，分别是北美市场、欧洲市场和亚洲市场。其中，亚洲的市场份额最多，差不多是全球份额的百分之四十。剩下的北美占据了百分之二十，欧洲也占据了百分之二十，还有的份额被其他地区划分了。
世界上起重量最大的起重机已经达到1000吨了。在现代化城市建设中，大多都是大型的工业项目。项目越大对机械设备的要求就高，很多都需要大型设备，对汽车起重机的起升重量有了更大的要求，起重机慢慢地开始朝着大型化的方向发展。从全球发展来看，德国在起重机大型化的发展方面已经走的很远了，处于遥遥领先的地位。现在起重量最大的起重机，就来源于德国的利勃海尔公司。
日本神户制钢公司研制了微型的越野轮胎式起重机。汽车起重机除了向大型化发展方面发展外，微型化发展也逐渐增多起来。汽车起重机微型化发展也是满足现代发展的一种需要，而日本在汽车起重机微型化方面走的比较远。日本公司研制的下俯式臂架的结构，已经成为微型汽车起重机的代表。
现在很多汽车起重机开始运用静液压传动。静液压传动的好处在于不但可以控制起重机各个液压元件工作，还能驱动汽车运动，可以说极大提高了系统的工作效率。同时安装静液压传动的发动机还能用来平衡汽车起重机的重量，可谓好处多多。
1.2.2 国内发展现况
国内汽车起重机发展还是很慢的，自己研究设计的汽车起重机水平都很低，差不多只有世界上70年代左右的技术。有些产品采用了外国的一些好的技术，再加上自己的研发，勉强达到了国际80年代的技术。但是国内生产的汽车起重机还是存在着很多的问题。例如在产品外观方面设计的就很奇怪，制造水平上更是差的很远，产品质量很成问题。起重机的技术性能更不用谈了，在几个重要性能上包括舒适性、安全性、便捷性、灵活性和高效性都落后很多。当前中国的经济形势很乐观，全国各地都在经济发展，很多重点项目需要大力建设。为了满足建设需要，一些重要的工程也开始用招标的方式，公开采购最主要的设备。这样一来很多外国的公司开始投标进来，引入了各种型号的汽车起重机。虽然也有一些二手货也被低价卖了过来，但是通过这些起重机，让国内对汽车起重机更加的了解。特别是认识了外国的起重机是如何保证高效率和高质量作业的，对他们的性能也有了更深入的了解。所以导致了很多集团都不用国产的汽车起重机了，情愿多花一点前去买进口的起重机，保证他们施工的进度和质量。这样的环境，对国产汽车起重机的发展很不利。
最大升起高度m：12
起重重量为10吨
表3 各种机械的额定工作压力
机械设备 机床 小型起重机 大型起重机
1 引言05
1.1 研究背景和意义06
1.2 国内外发展现状07
2 汽车起重机液压系统系统概述08
2.1 汽车起重机结构简介09
2.2 液压系统在起重机上的优缺点09
3 伸缩液压系统原理设计10
3.1 伸缩臂伸缩形式10
3.2 本次伸缩臂伸缩形式的选择12
3.3 伸缩液压系统设计原理图12
4 汽车起重机参数的确定13
4.1 主要性能参数13
4.2 汽车起重机重要参数确定13
5 汽车起重机伸缩液压系统计算14
5.1 液压元件的选择14
5.2 辅助元件的选择17
5.3 液压阀的选择17
5.4 液压元件一览表19
6 液压系统校核20
6.1 液压缸缸筒壁厚度校核20
6.2 活塞杆校核20
6.3 系统发热功率的计算21
6.4 系统散热功率的计算22
结论24
致谢25
参考文献26
1 引言
汽车起重机是一种工程上使用较多的机械，特别是在工程建设方面，用途十分广泛。主要用来起吊重物和运送物资。汽车起重机有很多的优点，它不但有较快的移动速度，而且还有很好的机动性，能够应付多种复杂环境和道路。汽车起重机灵活方便，可以独立在野外进行作业。同时它改善施工环境，在其他等各方面起着很重要的作用，是工程上必不可少的机械设备。
现在，汽车起重机上采用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
液压系统以后，已经成为它传送系统中最主要的主动力传送系统了，通过液压系统可以获得很大的传送比。应用液压系统以后，可以使整机结构变得更加简单紧凑，可以使起重机变轻一点。汽车起重机液压系统不是很复杂，也就是由几个回路组成的。包括起升回路、回转回路、变幅回路、伸缩回路和支撑回路，如图1所示。伸缩回路作为液压系统中重要的一个回路，起着重要的作用。主要是用来使吊臂的伸缩范围变大，这样就能使起吊的高度变大。伸缩回路主要由液压泵、换向阀、液压缸、溢流阀和平衡阀等几个重要液压元件构成。本次主要是要设计一个伸缩回路。
图1 液压回路结构图
本次主要是设计伸缩臂的液压系统。主要任务是先学习了解各种类型的液压系统，对液压系统里的各种结构和回路进行仔细研究。等熟悉并掌握了液压系统是怎么组成的及它的工作原理，便开始进行设计，确定设计方案。等确定好了设计方案以后，便对方案里的各个结构和元件进行分析计算、选型和校验。选择液压元件的时候查阅手册和设计书，确保专业性。最后再画好完整的设计图。
1. 1 研究背景和意义
在汽车起重机上，液压系统主要是用来控制各个液压元件进行工作的。液压系统的好坏对起重机来说是至关重要的。从当前的生产环境来看，国内有很多制造10吨重起重机的厂商。生产品种繁多，形式多样。每个生产商制造的起重机都各不相同。因为生产商的不同，在选择液压元件时也各不相同。有时候很多相似的汽车起重机上用的液压系统都很不一样，这样就造成了系统故障以后维修困难的问题。售后服务跟不上还只是一方面的问题，有些汽车起重机性能比较差，在工作效率上已经跟不上现在对起重机的要求了。
本次希望能设计一个不但结构简单，而且有较强实用性的系统。希望能满足生产使用的要求，也能满足售后服务的要求。纵观我们国家起重机的发展，可以发现发展的时间很短。虽然在有些方面发展的挺好的，但是跟国际先进技术相比，还是先去甚远。随着祖国经济实力的不断发展，起重机的市场也越来越大，急需高效优质的起重机。汽车起重机已经得到重视和发展，但是并不能缩小与国外先进技术巨大的距离。所以我国起重机行业还需要不断的研究探索，能尽快赶上国际水平甚至超越他们的技术。我国的科技工作者应该投入更多的精力在这上面，推重汽车起重机的发展。
1. 2 国内外发展现状
1.2.1 国外发展现况
起重机很早就在国外诞生了，但长期没有发展。随着二战的爆发，起重机在战后的重建工作中得到了广泛的使用。起重机在发挥作用的同时，得到了人们大力的发展。到了二十世纪60年代，液压技术开始得到人们的关注，人们在起重机上尝试运用液压系统。液压系统的使用，诞生了液压伸缩臂式的起重机，并且得到了很大的发展。现在国外轮式起重机主要生产国有日本、美国、法国和德国等等，有近百个生产厂商，但是最有名的也只有几家而已。在全世界范围内，汽车起重机的市场范围已经被美国、德国和日本相应的划成三大块，分别是北美市场、欧洲市场和亚洲市场。其中，亚洲的市场份额最多，差不多是全球份额的百分之四十。剩下的北美占据了百分之二十，欧洲也占据了百分之二十，还有的份额被其他地区划分了。
世界上起重量最大的起重机已经达到1000吨了。在现代化城市建设中，大多都是大型的工业项目。项目越大对机械设备的要求就高，很多都需要大型设备，对汽车起重机的起升重量有了更大的要求，起重机慢慢地开始朝着大型化的方向发展。从全球发展来看，德国在起重机大型化的发展方面已经走的很远了，处于遥遥领先的地位。现在起重量最大的起重机，就来源于德国的利勃海尔公司。
日本神户制钢公司研制了微型的越野轮胎式起重机。汽车起重机除了向大型化发展方面发展外，微型化发展也逐渐增多起来。汽车起重机微型化发展也是满足现代发展的一种需要，而日本在汽车起重机微型化方面走的比较远。日本公司研制的下俯式臂架的结构，已经成为微型汽车起重机的代表。
现在很多汽车起重机开始运用静液压传动。静液压传动的好处在于不但可以控制起重机各个液压元件工作，还能驱动汽车运动，可以说极大提高了系统的工作效率。同时安装静液压传动的发动机还能用来平衡汽车起重机的重量，可谓好处多多。
1.2.2 国内发展现况
国内汽车起重机发展还是很慢的，自己研究设计的汽车起重机水平都很低，差不多只有世界上70年代左右的技术。有些产品采用了外国的一些好的技术，再加上自己的研发，勉强达到了国际80年代的技术。但是国内生产的汽车起重机还是存在着很多的问题。例如在产品外观方面设计的就很奇怪，制造水平上更是差的很远，产品质量很成问题。起重机的技术性能更不用谈了，在几个重要性能上包括舒适性、安全性、便捷性、灵活性和高效性都落后很多。当前中国的经济形势很乐观，全国各地都在经济发展，很多重点项目需要大力建设。为了满足建设需要，一些重要的工程也开始用招标的方式，公开采购最主要的设备。这样一来很多外国的公司开始投标进来，引入了各种型号的汽车起重机。虽然也有一些二手货也被低价卖了过来，但是通过这些起重机，让国内对汽车起重机更加的了解。特别是认识了外国的起重机是如何保证高效率和高质量作业的，对他们的性能也有了更深入的了解。所以导致了很多集团都不用国产的汽车起重机了，情愿多花一点前去买进口的起重机，保证他们施工的进度和质量。这样的环境，对国产汽车起重机的发展很不利。
最大升起高度m：12
起重重量为10吨
表3 各种机械的额定工作压力
机械设备 机床 小型起重机 大型起重机
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