基于 AMESim 8 吨汽车起重机的变幅液压系统设计
摘要 汽车起重机是产量最大，用途最广的起重机类型，在城市建筑，公路，铁路，
水利水电，露天采矿，国防建设中有着不可或缺的作用。汽车起重机变幅系统是一种使起
重机改变其工作范围、使其横向移动的机械装置，它直接关系到起重机的工作稳定性和工
作性能。变幅液压系统控制臂架的变幅，并承受臂架的自重，油缸和负载，其性能是衡量
汽车起重机性能的重要因素。本文以 8 吨汽车起重机变幅系统为载体，从变幅系统其实际
工作工况进行分析，结合设计输入的关键参数，设计一套定量泵和三通流量阀组成的变幅
液压系统，并对变幅油缸的关键尺寸、油缸的最大推力、液压泵的排量等关键参数进行计
算，对变幅油缸、液压泵、换向阀等核心元件进行设计和选型，同时通过理论校核和仿真
建模的方法，虚拟验证了 8 吨汽车起重机变幅液压系统的合理性。 关键词：汽车起重机 变幅液压系统 平衡阀 仿真
目 录
第一章 绪论 .................................................. 1
1.1 本课题的研究现状 ................................................ 1
1.2 本课题研究的主要内容和主要目标 .................................. 2
1.3 选此课题的意义 .................................................. 2
第二章 变幅方案确定及变幅液压系统分类 ........................ 4
2.1 变幅机构的选择 .................................................. 4
2.2 变幅系统实际作业工况及条件 ...................................... 5
2.3 定量泵系统 ...................................................... 7
2.3.1 定量泵开中心阀节流调速系统 .................................... 8
2.3.2 定量泵闭中心阀节流调速系统 .................................... 8
2.4 变量泵系统 ...................................................... 9
2.4.1 恒压泵闭中心阀节流调速系统 ................................... 10
2.4.2 负载敏感泵系统 ............................................... 11
第三章 变幅液压系统设计 ..................................... 12
第四章 变幅液压系统的主要参数计算和元件选择 ................. 15
4.1 变幅机构三铰点的确定 ........................................... 15
4.2 起重机变幅油缸设计 ............................................. 16
4.2.1 起重机变幅油缸推力计算 ....................................... 16
4.2.2 变幅油缸缸径的计算 ........................................... 16
4.2.3 变幅油缸直径的计算 ........................................... 17
4.2.4 液压缸的连接计算 ............................................. 17
4.3 变幅系统液压齿轮泵的排量计算与选型 ............................. 19
4.3.1 液压泵工作压力的确定 ......................................... 19
4.3.2 液压泵排量的确定 ............................................. 19
4.4 变幅系统阀口压差流量计算与选型 ................................. 21
4.5 变幅系统液压平衡阀压差-流量计算与选型 .......................... 23
4.5.1 液压平衡阀的功能 ............................................. 23
4.5.2 技术指标 ..................................................... 24
4.6 三通流量阀压差-流量计算与选型 .................................. 25
第五章 变幅液压系统核算 ..................................... 28
5.1 计算核算 ....................................................... 28
5.1.1 油缸的最大推力及最大工作压力校核 ............................. 28
5.1.2 变幅油缸速度校核 ............................................. 28
5.1.3.油缸稳定性验算 ............................................... 28
5.2 仿真核算 ....................................................... 29
5.2.1 基于 AMESim 仿真模型的建立 ................................. 29
第六章 总结与展望 ........................................... 35
6.1 本课题成果总结 ................................................. 35
6.2 工作展望与探讨 ................................................. 35
致 谢 ...................................................... 36
参考文献 .................................................... 37
参考文献
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