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
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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；
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(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
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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
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(4-5)