摘 要

高空作业车是将工作人员和工作设备运送到需要的高度的特殊种类的车辆，由起重机械发展而来，随着我国基础建设的不断发展和技术的成熟，高空作业车的需求日益增加，对高空作业车的最大作业高度的要求也越来越高，不断促进着对高空作业车的研究和探索。

本文以25米伸缩臂式高空作业车为研究对象，用CATIA软件对25米高空作业车结构主要是伸缩臂结构进行三维建模，然后用HyperMesh软件对伸缩臂的结构进行研究分析，得出伸缩臂的应力和应变分布图，同时计算材料的强度极限和刚度极限，以确定伸缩臂的最大应力和最大应变是否符合材料的强度和刚度标准。根据结构设计，对液压主要部件进行了选型计算。

分析结果表明，所设计的25米高空作业车的结构满足材料的强度以及刚度标准，符合设计要求。

关键词：高空作业平台；伸缩臂式；有限元分析

Abstract

Aerial work is a special kind of vehicle that transports staff and working equipment to the desired height, from the development of hoisting machinery, with the continuous development of our country's infrastructure and mature technology, the demand of aerial vehicle is increasing, the demand for the maximum working height of aerial work is increasing, and the research and exploration of aerial vehicle are promoted continuously.

In this paper, a 25-metre telescopic jib aerial vehicle is used as the research object, and the structure of the 25 meter aerial work vehicle is mainly modeled by using CATIA Software. Then with the HyperMesh software, the structure of the telescopic arm is analyzed, the stress and strain distributions of the telescopic arm are obtained, and the strength limit and the stiffness limit of the material are calculated to determine whether the maximum stress and the maximum strain of the telescopic arm conform to the material strength and stiffness standard. According to the structure design, the main parts of the hydraulic system are selected and calculated.

The analysis results show that the structure of the 25 meter aerial vehicle is designed to meet the strength and rigidity standard of the material, which conforms to the design requirements.

Key Words: Aerial work platform; Telescopic arm type; Finite element analysis

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1选题的目的及意义 1

1.2高空作业车的国内外发展概况 1

1.2.1高空作业车的国外发展趋势与动向 1

1.2.2高空作业车发展趋势 2

1.3 本课题所要研究的具体任务 2

1.3.1本课题的工作步骤 2

1.3.2技术路线 2

1.4应遵守的法律法规 3

第2章 高空作业车的组成、功用以及概况 4

2.1高空作业车的组成及功用 4

2.1.1工作装置 4

2.1.2动力装置 4

2.1.3控制系统 4

2.2高空作业车概况 5

2.2.1整机结构 5

2.2.2液压系统 5

2.2.3电气系统 5

第3章 高空作业车总体布置 6

3.1 总体尺寸和主要参数确定 6

3.1.1 尺寸参数的确定 6

3.1.2 质量参数的确定 6

3.1.3总质量 6

3.2 主要机构简述 6

3.3工作装置设计与分析 7

3.3.1举升机构 7

3.3.2支腿机构 8

3.4本章小结 9

第4章 伸缩臂结构分析 9

4.1伸缩臂的结构 10

4.2 伸缩臂强度计算分析 10

4.3使用软件介绍 11

4.3.1 CATIA介绍 11

4.3.2 HYPERMESH介绍 11

4.4伸缩臂结构有限元分析 11

4.4.1定义单元属性及材料属性 12

4.4.2网格划分 12

4.4.3施加约束、载荷和转矩 13

4.4.4得出应力与位移量分布图 14

4.4.5结构优化 14

4.5本章小结 15

第5章 液压缸选型 16

5.1液压系统的要求 16

5.2 液压系统设计参数 16

5.3初选系统工作压力 16

5.4计算液压缸的主要结构尺寸 16

第6章 总结与展望 19

6.1本文总结 19

6.2工作展望 19

参考文献 20

致 谢 21

第1章 绪论

汽车工业的发展的经济效益不仅在于汽车本身，还体现在汽车的使用和流通的整个过程中。随着汽车的发展和汽车运输业的发展，特种汽车的性能要求越来越高，使用更加专业，越来越多的品种出现^[1]。而社会对交通效率和经济性的要求和各种功能的需求日益提高，这使得交通专业化发展成为必然趋势的趋势。本设计所研究的伸缩臂式高空作业车为起重举升汽车的一种^[2]。

1.1选题的目的及意义