混凝土泵车臂架系统容差设计

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1、设管理&维修技术EquipmentManagement&MaintenanceTechnologyR■■M■■■C—_M■■一混凝土泵车臂架系统容差设计ToleranceDesignforBoomSystemofConcretePumpTruck李清伟LlQing—we徐州工程学院机电工程学院，江苏徐州221008SchoolofMechatronicEngineering，XuzhouInstituteofTechnology，Xuzhou221008，Jiangsu，China【摘要】应用综合评判方法对混凝土泵车臂架系统进行容差设计，较好地协调了臂架系统质量

2、与制造成本之间的关系．以最低的制造成本获得高质量的臂架系统，增大了混凝土泵车的利润空间。同时通过实例验证了该方法的正确性和工程实用价值。【Abstract】Tolerancedesignfortheboomsystemofconcretepumptruckwasdonebycomprehensivejudg—mentmethod，whichharmonizedtherelationshiPbetweenquaIityandcostofboomsystem，SOtheboomsystemwithlowcostandgoodqualitycouldbegaineda

3、ndtheprofitofconcretepumptruckwasenlarged．Thevalidityandpracticalvalueofthismethodarevalidatedbyexamples．【关键词】综合评判；混凝土泵车；臂架系统；容差设计【Keywords】comprehensivejudgment；concretepumptruck；boomsystem；tolerancedesign中图分类号：U415．5文献标志码：B文章编号：1000—033X(2011)03—0075-030引言问题．在容差设计中必须对约束条件进行处理。经过处理后

4、，臂架系统性能指标包括以下几种。臂架系统是混凝土泵车的关键工作部分．其制造精臂架质量度高，成本高，并且在混凝土泵车工作过程中不仅受到静y=mE[Biz6、／，+)z6。，](1)载荷的作用，而且还受到冲击载荷的作用．因此臂架系统的质量和性能直接影响到整个混凝土泵车的质量水平。臂架所占空间体积目前提高臂架系统质量的途径主要是通过提高其零部件Nyz=∑B+6+6I)ff(2)的制造精度和装配精度来实现⋯．这无疑大大增加了整i=1机的成本．缩小了利润空间臂架强度本文将利用容差设计方法，确定设计参数的最佳偏Y3=lnax{1，0"2，0"3，}(3)差，从而降低臂架系统

5、的制造精度和成本，即以低成本获臂架下底板局部稳定性得高质量的臂架系统，扩大混凝土泵车的利润空间。最后YM⋯+—I竺(、4)通过实例验证本文所提出的臂架系统容差设计方法的正—广yl~lax确性和工程实用价值。臂架两腹板局部稳定性Y5=—『__+—产(5)1数学模型式中：66：、6Hi、h、B、z分别为第节臂两腹板厚度、上盖混凝土输送泵车臂架系统是一个有约束多性能指标板厚度、下底板厚度、两腹板大端宽度、两腹板小端宽度、基金项目：徐州市重点科技计21Jz~．目(XM08B01)；徐卅l工程学院科研项目(XKY2007229)RMCM蘧⋯。。上盖板和下底板的宽度、长度，

6、见图1为材料密度；、、=吉一s()、为第节臂最大应力横截面内4个计算角点；1．．．Ⅳ，依次表示第1、第2、第3、⋯、第肺臂；⋯、I⋯分别为第=2(12)节臂最大应力横截面上变幅平面内的弯矩、计算角点在其中轴上投影坐标、对轴的惯性矩；—、⋯、⋯分别为第节∑_y0』)(13)臂最大应力横截面上回转平面内的弯矩、计算角点在y轴上投影坐标、对y轴的惯性矩。式中：￡为误差因素的水平，t=l，2，3为误差因素√=l-5；B●一为射个误差因素在第￡水平下的第z个性能指标值与目标值的偏差和。为第z个性能指标的平均值；为身个误差因素在第￡水平下的第z个性能指标值；y。为第Z个性能

7、指标的目标值，对于臂架质量和体积=0。(a)正视图L．IB其他误差因素引起的波动平方和s及其自由度为S=eS一∑sf(14)一∑(15)(b)A—A截面(c)B—B截面由于臂架容差设计中误差因素均为三水平且水平是图1臂架系统外形等间隔的，故可将每个误差因素波动平方和s1分解为一2容差设计次项引起的波动平方和S与二次项弓I起的波动平方和S『f2两项之和，其自由度也为两者自由度之和，即2．1误差因素及外表选取s，+s，=—-T~it+0+T3jz一2f+r=—(16)以参数设计中得到的最佳组合为设计参数的名义6x26×6值，并且按参数设计时误差因素的波动范围确定误差

8、因：(17)素水平．外表