液壓絞車設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)10張CAD圖紙+帶開題報(bào)告+外文翻譯】-jxsj47

液壓絞車設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)10張CAD圖紙+帶開題報(bào)告+外文翻譯】-jxsj47

液壓絞車設(shè)計(jì)

摘  要

起重設(shè)備中最重要的設(shè)備為絞車，而其機(jī)械運(yùn)動(dòng)是其機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件，絞車的驅(qū)動(dòng)方式有許多種，而此次設(shè)計(jì)為液壓驅(qū)動(dòng)絞車，其機(jī)械運(yùn)動(dòng)是原動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力帶動(dòng)液壓泵，后在執(zhí)行構(gòu)件中注入工作液，將機(jī)構(gòu)運(yùn)作，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中注入工作液，控制其注入流量的大小來控制機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。至今液壓絞車在生活中廣泛應(yīng)用。

此次設(shè)計(jì)詳細(xì)的分析液壓絞車的工作原理，結(jié)合實(shí)際情況分析絞車的工作環(huán)境與特點(diǎn)，進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析后，設(shè)計(jì)了完整的液壓絞車機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)并選擇了構(gòu)成機(jī)構(gòu)的各個(gè)零部件。此次液壓絞車的設(shè)計(jì)，其主要機(jī)構(gòu)為液壓馬達(dá)，在軸上布置平衡閥、離合器、制動(dòng)器、卷筒等零部件，在外側(cè)布置機(jī)架等。其機(jī)械構(gòu)造具有許多優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)部構(gòu)造緊湊，外部體積小，其機(jī)器重量輕，在工作過程中安全性能好，穩(wěn)定性高，工作過程中產(chǎn)生噪音小，啟動(dòng)時(shí)獲取的扭矩大，工作安全可靠，其機(jī)構(gòu)在升降過程中運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，當(dāng)絞車在離合器的作用下，可以實(shí)現(xiàn)可控的加速減速下降，此應(yīng)用在生活中較為普遍。

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、適合于多種起重情況的液壓絞車，提升時(shí)扭矩大、可提升物體重量重、方便易操作等，具有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞  起重設(shè)備；液壓驅(qū)動(dòng)；液壓馬達(dá)；無極調(diào)速

Hydraulic winch design

Abstract

The most important heavy equipment for the winch, and the mechanical movement is a necessary condition of its institutions, there are many kinds of drive winch, and the design for the hydraulic winch, the mechanical movement is the original motive power to drive the hydraulic pump, after injection into the component in the implementation of the work, the mechanism of operation up into the working fluid in the actuator, control the injection rate to control the size of the operation speed. Hydraulic winches have been widely used in our lives so far.

The working principle of the design and analysis of hydraulic winch in detail, combined with the actual situation of the work environment and the characteristics of the winch, analyzed in detail, the design of the hydraulic winch mechanism complete, design and selection of various parts of a mechanism. The hydraulic winch design, the main body for the hydraulic motor, in the axis of balancing valve, clutch, brake, drum and other parts, in the outer layout of the rack, etc.. The mechanical structure has many advantages, its internal structure is compact, the external volume is small, the weight is light, in the working process of good safety performance, high stability, low noise generated in the work process, the startup torque, safe and reliable work, the machine runs smoothly in the lifting process, when the winch in the clutch under the effect of acceleration can be controlled down, this is commonly used in life.

In this paper, a hydraulic winch with simple structure, easy to use and suitable for various lifting conditions is designed. It has high torque, heavy weight, convenient operation and so on. It has some practical application value.

Keywords  Lifting equipment,Hydraulic drive,Hydraulic motor,Stepless speed regulation

目  錄

摘要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 課題研究背景及研究的優(yōu)點(diǎn) 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究課題的優(yōu)點(diǎn) 1

1.2 液壓絞車國內(nèi)外研究近況分析 2

1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 2

1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2

1.3 研究的主要內(nèi)容和方法 3

1.4 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)概念 3

1.4.1 傳動(dòng)類型及液壓傳動(dòng)的定義 3

1.4.2 液壓系統(tǒng)的組成部分 4

1.4.3 液壓系統(tǒng)的類型 4

1.4.4 液壓技術(shù)的特點(diǎn) 4

1.5 絞車的簡介 5

1.6 擬定絞車液壓系統(tǒng)圖 6

第2章 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) 7

2.1 常見卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)方案及分析 7

2.1.1 非液壓式卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案的對(duì)比 7

2.1.2 設(shè)計(jì)減速器輸出軸與卷筒軸連接方法 9

2.1.3 液壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的分類 9

2.2 本設(shè)計(jì)所采用的方案 12

2.3 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)時(shí)注意的事項(xiàng) 12

2.4 本章小結(jié) 13

第3章 設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)卷筒和選取鋼絲繩 14

3.1 卷揚(yáng)機(jī)卷筒的設(shè)計(jì) 14

3.1.1 卷揚(yáng)機(jī)卷筒組的分類、特點(diǎn) 14

3.1.2 卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算 14

3.2 鋼絲繩的選擇 17

3.3 本章小結(jié) 18

第4章 液壓馬達(dá)和平衡閥的選擇 19

4.1 液壓馬達(dá)的選用與驗(yàn)算 19

4.1.1 液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn) 19

4.1.2 液壓馬達(dá)的選用 19

4.1.3 馬達(dá)的驗(yàn)算 19

4.2 平衡閥的計(jì)算與選用 21

4.2.1 平衡閥的功能簡介 21

4.3 平衡閥的選用 22

4.4 本章小結(jié) 23

第5章 絞車關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì) 24

5.1 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與選用 24

5.1.1 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 24

5.1.2 制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)選用 24

5.1.3 制動(dòng)盤有效摩擦直徑計(jì)算 25

5.1.4 全盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 25

5.2 離合器的設(shè)計(jì)與選用 26

5.2.1 圓盤離合器的詳細(xì)參數(shù)計(jì)算 27

5.2.2 圓盤摩擦片的主要尺寸關(guān)系 28

5.2.3 摩擦式離合器的摩擦轉(zhuǎn)矩 29

5.2.4 圓盤摩擦式離合器壓力的計(jì)算 30

5.3 軸的設(shè)計(jì) 30

5.3.1 軸的工作能力計(jì)算 30

5.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33

5.3.3 計(jì)算軸的各段直徑和長度 34

5.4 本章小結(jié) 34

結(jié)論 35

致謝 36

參考文獻(xiàn) 37

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底板墊板A3.dwg

支撐板A2.dwg

支架A1.dwg

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液壓原理圖A3.dwg

液壓絞車裝配圖A0.dwg

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液壓絞車設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

零件圖卷筒A1.dwg

零件圖卷筒支撐A2.dwg

零件圖卷筒筒身A1.dwg

零件圖端蓋A2.dwg

零件圖軸A1.dwg

哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 壓絞車 設(shè)計(jì) 摘 要 起重設(shè)備中最重要的設(shè)備為絞車，而其機(jī)械運(yùn)動(dòng)是其機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件，絞車的驅(qū)動(dòng)方式有許多種，而此次設(shè)計(jì)為液壓驅(qū)動(dòng)絞車，其機(jī)械運(yùn)動(dòng)是原動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力帶動(dòng)液壓泵，后在執(zhí)行構(gòu)件中注入工作液，將機(jī)構(gòu)運(yùn)作，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中注入工作液，控制其注入流量的大小來控制機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。至今液壓絞車在生活中廣泛應(yīng)用。 此次設(shè)計(jì)詳細(xì)的分析 液壓絞車 的 工作原理 ，結(jié)合實(shí)際情況分析絞車的工作 環(huán)境與 特點(diǎn)， 進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析后 ， 設(shè)計(jì)了完整的液壓絞車機(jī)構(gòu) ，設(shè)計(jì)并選擇了構(gòu)成機(jī)構(gòu)的各個(gè)零部件 。 此次液壓絞車的設(shè)計(jì)，其主要機(jī)構(gòu)為 液壓馬達(dá) ， 在軸上布置 平衡閥 、 離合器、制動(dòng)器、 卷筒 等零部件，在外側(cè)布置 機(jī)架等 。 其機(jī)械構(gòu)造具有許多優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)部構(gòu)造緊湊，外部 體積小 ，其機(jī)器 重量輕， 在工作過程中安全性能好，穩(wěn)定性高，工作過程中產(chǎn)生噪音小，啟動(dòng)時(shí)獲取的扭矩大，工作安全可靠，其機(jī)構(gòu)在升降過程中運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) ， 當(dāng)絞車在離合器的作用下，可以實(shí)現(xiàn)可控的加速減速下降，此應(yīng)用在生活中較為普遍 。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè) 結(jié)構(gòu)簡單、 使用方便 、適合于 多種起重情況的液壓絞車，提升時(shí)扭矩大、可提升物體重量重、方便易操作等，具有一定實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞 起重設(shè)備 ； 液壓驅(qū)動(dòng) ； 液壓馬達(dá) ； 無極調(diào)速 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 he is a of of is to in of of up in to of in so of of in of of in of of of a in of in of is is is in of in in in of be is in In a to is It so It 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 錄 摘要 ........................................................... I ............................................................................................................... 1 章 緒論 ......................................................................................................... 1 題研究背景及研究 的優(yōu)點(diǎn) .................................................................... 1 究背景 ............................................................................................. 1 究 課題的優(yōu)點(diǎn) ................................................................................. 1 壓絞車 國內(nèi)外研究 近況 分析 ................................................................ 2 外研究現(xiàn)狀 ..................................................................................... 2 內(nèi)研究現(xiàn)狀 ..................................................................................... 2 究的主要內(nèi)容和方法 ............................................................................ 3 壓傳動(dòng)系統(tǒng)概念 .................................................................................... 3 動(dòng)類型及液壓傳動(dòng)的定義 ............................................................. 3 壓系統(tǒng)的組成部分 ......................................................................... 4 壓系統(tǒng)的類型 ................................................................................. 4 壓技術(shù)的特點(diǎn) ................................................................................. 4 車的簡介 ................................................................................................ 5 定絞車液壓系統(tǒng)圖 ................................................................................ 6 第 2 章 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) ............................................................................. 7 見卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)方案及分析 ................................................................ 7 液壓式卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案 的對(duì)比 ......................................................... 7 計(jì) 減速器輸出軸 與 卷筒軸連接 方法 ............................................. 9 壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的分類 ......................................................................... 9 設(shè)計(jì)所采用的方案 .............................................................................. 12 揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 時(shí) 注意 的事項(xiàng) .......................................................... 12 章小結(jié) .................................................................................................. 13 第 3 章 設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)卷筒 和選取鋼絲繩 ........................................................... 14 揚(yáng) 機(jī)卷筒的設(shè)計(jì) .................................................................................. 14 揚(yáng)機(jī)卷筒組的分類 、 特點(diǎn) ........................................................... 14 筒設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................... 14 絲繩的選擇 .......................................................................................... 17 章小結(jié) .................................................................................................. 18 第 4 章 液壓馬達(dá)和平衡閥的選擇 ................................................................... 19 壓馬達(dá)的選用與驗(yàn)算 .......................................................................... 19 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn) ................................................................... 19 壓馬達(dá)的選用 ............................................................................... 19 達(dá)的驗(yàn)算 ....................................................................................... 19 衡閥的計(jì)算與選用 .............................................................................. 21 衡閥的功能簡介 ........................................................................... 21 衡閥的選用 .......................................................................................... 22 章小結(jié) .................................................................................................. 23 第 5 章 絞車關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì) ........................................................................... 24 動(dòng)器的設(shè)計(jì)與選用 .............................................................................. 24 動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................................... 24 動(dòng)盤的設(shè)計(jì)選用 ........................................................................... 24 動(dòng)盤有效摩擦直徑計(jì)算 ............................................................... 25 盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................... 25 合器的設(shè)計(jì)與選用 .............................................................................. 26 盤離合器 的詳細(xì) 參數(shù)計(jì)算 ........................................................... 27 盤摩擦片的主要尺寸關(guān)系 ........................................................... 27 擦式離合器的摩擦轉(zhuǎn)矩 ............................................................... 29 盤摩擦 式 離合器壓力 的 計(jì)算 ....................................................... 30 的設(shè)計(jì) .................................................................................................. 30 的工作能力計(jì)算 ........................................................................... 30 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................... 33 算 軸的各段直徑和長度 ............................................................... 34 章小結(jié) .................................................................................................. 34 結(jié)論 ..................................................................................................................... 35 致謝 ..................................................................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 37 附錄 A ................................................................................................................. 38 附錄 B ................................................................................................................. 44 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1章 緒論 題研究背景及研究 的優(yōu)點(diǎn) 究背景 絞車是起重設(shè)備中的重要構(gòu)成設(shè)備，起重設(shè)備則是機(jī)器傳輸中必備的，驅(qū)動(dòng)絞車的方法有三種，即液壓、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)在工作中馬達(dá)只能按順序工作，不可逆轉(zhuǎn)，必須空載啟動(dòng) ，所以其起動(dòng)和換向必須依賴傳動(dòng)設(shè)備的離合，因此內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速麻煩，操作困難。絞車應(yīng)用最廣泛的形式為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)的機(jī)械特征能配合升降機(jī)構(gòu)的工作特性，可實(shí)現(xiàn)大范圍調(diào)速，但直流電源的獲取比較麻煩。而液壓絞車，液壓泵依據(jù)原動(dòng)機(jī)工作的帶動(dòng)，使工作液注入執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，使其運(yùn)作，經(jīng)過控制進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)液體的流量，來調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度。所以液壓驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，而且零部件之間緊密結(jié)合，工作過程中安全可靠，操作便利，傳動(dòng)比大。但制造液壓傳動(dòng)元件的精度要求較高，其工作液容易外漏。至今液壓驅(qū)動(dòng)的絞車在生活中應(yīng)用較普遍 [1]。 究 課題的優(yōu)點(diǎn) 1． 液壓絞車的優(yōu)點(diǎn)： 因?yàn)橐簤航g車的廣泛應(yīng)用，漸漸替代了電動(dòng)驅(qū)動(dòng)絞車，降低了電動(dòng)絞車帶來的電氣設(shè)備漏電的危害。液壓絞車中的液壓馬達(dá)可以調(diào)整機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度，其在吊物過程中，馬達(dá)轉(zhuǎn)速較低，空載時(shí)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速較高，其使選用鋼絲繩的使用壽命延長。液壓絞車發(fā)展迅速，其機(jī)構(gòu)中的液壓傳動(dòng)應(yīng)用廣泛，取代了大多機(jī)械構(gòu)造。 2． 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： 其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能得到較大的力矩，逐漸成為至今機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中較重要的環(huán)節(jié)。機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液壓傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)低速的運(yùn)作，也可大范圍的調(diào)速，并且可以得到較大的調(diào)速比，也可以利用低速的運(yùn)作。其 機(jī)構(gòu)內(nèi)部緊湊，所占面積小，所有機(jī)構(gòu)重量輕，其機(jī)械運(yùn)作形式繁瑣，利于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)作，動(dòng)力傳遞方便，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)安全，可以防止過載。液壓元件在潤滑油的作用下，使用壽命長，液壓元件的標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格 [2]。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 壓絞車 國內(nèi)外研究 近況 分析 外研究現(xiàn)狀 在國外液壓絞車 的生產(chǎn)廠家較多，應(yīng)用廣泛 。 憑據(jù)查閱調(diào)查 到的 文獻(xiàn) ， 部分 國家 在二九年代末 就 開始制造液壓絞車， 液壓絞車 在 美 、 莢、蘇 、 日、法 、德、 丹麥、加拿大等國家都 有制造 。 其 種類 較 多，規(guī)格較多。動(dòng)力有電動(dòng)，液動(dòng)和風(fēng)動(dòng)。 運(yùn)作 機(jī)構(gòu)有 雙 筒、 單 筒。傳動(dòng) 類型 有鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)、 皮 帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、液壓傳 動(dòng) 與 行星齒輪傳動(dòng)等。 大部分絞車中用行星齒輪傳動(dòng)的較多。 國外液壓絞車 依據(jù) 其 用法 、 制造、 使用條件 和眾多外界原因 的不同，每個(gè) 國家的 絞車有著 自己的特 性 和 使用方法 。 蘇聯(lián) 研制的 絞車 ， 在 底座的位置上 ，傳動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)、支架 、卷 筒都安裝在上面 ， 從外部看，特征非常明顯 。 憑借 對(duì)蘇聯(lián) 絞車 標(biāo)準(zhǔn)的 研究 ，六十九年代末， 蘇聯(lián)發(fā) 明 了將 卷 筒內(nèi)部 裝有 傳動(dòng)裝置 和電動(dòng)機(jī) 置 ，使 液壓絞車 在機(jī)構(gòu)方面緊湊 。蘇聯(lián)在動(dòng)力方面采用 了 風(fēng)動(dòng) 和 電動(dòng)兩種 方法驅(qū)動(dòng) 。 英國液壓絞車的特 性 是 機(jī)構(gòu)之間連接平穩(wěn)、縫隙小，在 滾筒內(nèi)部 裝有傳動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)、操縱裝置等 。 其制造時(shí)， 機(jī)體 與底座和 減速器 制造 在一起， 充分利用了絞車的內(nèi)部空間 。 其在機(jī)構(gòu)運(yùn)作時(shí)安全可靠、 密封性好， 在外觀上，其構(gòu)造簡單、外形完整 。英國 還制造 電動(dòng) 絞車與 風(fēng)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)的絞車，其應(yīng)用與液壓絞車一樣較為歸納廣泛 。 美國 制造的 液壓絞車 ，其 傳動(dòng) 裝置安裝在卷筒一端 ， 其絞車的總體框架制造較為嚴(yán)謹(jǐn)，在制造底座時(shí)，一些廠家將機(jī)架、減速器與底座制造在一起，其機(jī)構(gòu)機(jī)湊、 剛性 較 好。其 中 電動(dòng)機(jī) 的選擇采 用埋裝式 設(shè)計(jì) ， 其構(gòu)造形式使軸向尺寸降低 。外 形 平整圓滑，封閉 性能較 好 [14]。 內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國液壓絞車成長較為遲緩， 2005 年河南 省洛陽 市 中信重機(jī)公司 研制出 國內(nèi)直徑 較大 的液壓防爆絞車 ，并且實(shí)行首次 試車， 取得成功 。 此臺(tái) 液壓防爆絞車具有 杰出 的防爆 機(jī)能 、低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能 、 無極調(diào)速性能。 因?yàn)?其機(jī)械構(gòu)造布局 科學(xué)合理、體積小 、構(gòu)造 緊湊， 內(nèi)部空間充分利用 ；又 因?yàn)槠?機(jī)械性能較好 、 操作容易 、安全可靠、 使用 壽命長、 綜合 優(yōu)勢 較好 ， 中信重機(jī)公司研制的絞車最大一次能帶動(dòng)近 23噸的貨物 ，其 機(jī)構(gòu)的直徑 和提升 能力可 稱得上是國內(nèi) 最優(yōu) 。國外 因?yàn)闄C(jī)械 技術(shù)水平較高 ，發(fā)展較快 ，礦 下 中 機(jī)械化程度 非常 高， 其空間 較大，安裝 機(jī)械構(gòu)造簡便 ， 應(yīng)用 電動(dòng)防爆絞車 的時(shí)間較早 ， 調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)速度時(shí)，利用 繞 線型電機(jī)轉(zhuǎn)子外接電子。 此絞車也有缺點(diǎn)：工作時(shí)散熱處理不便 ， 占地面積較大 ， 操控系統(tǒng) 復(fù)雜， 液壓元件制造價(jià)格高 。液壓技術(shù) 的發(fā)展 ， 廣泛應(yīng)用 徑向柱塞式液壓馬達(dá) 與 軸哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 柱塞式 液壓馬達(dá) 。液壓防爆絞車 制造方便 、 構(gòu)造 緊湊 、其 起動(dòng)平穩(wěn) ，運(yùn)轉(zhuǎn)中利于調(diào)速，能防止過載使用 ， 當(dāng)電動(dòng)機(jī)選取 鼠籠式電機(jī) 時(shí) ， 能使電動(dòng)機(jī)控制的系統(tǒng)簡單 。在國外，液壓防爆絞車 可分為 高速小扭矩 與 低速大扭矩 運(yùn)轉(zhuǎn)形式 。 液壓絞車 其工作原理， 是 用 液壓馬達(dá) 控制減速箱帶動(dòng)卷筒 。防暴液壓絞車 其原理 是 在普通的絞車上安裝 防暴電氣設(shè)備 ，要求滿足 煤礦井下 等方面的制造機(jī)構(gòu) ， 其工作時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)流暢 ，在低速運(yùn)轉(zhuǎn)、起動(dòng)和制動(dòng) 方面 比 用電控制的 絞車 利用 效率高 ，其機(jī)構(gòu)運(yùn)作 操作 機(jī)簡便易懂 、重量 輕 、體積小 使用起來有一定的 安全 性 。 大部分絞車的構(gòu)成分有 機(jī)械部分、電氣部分 與 液壓傳動(dòng)部分 [3]。 究的主要內(nèi)容和方法 研究的主要方法： 1． 認(rèn)真調(diào)查研究并分析課題，查閱并記錄相關(guān)資料，并完成開題報(bào)告。 2． 調(diào)查與液壓絞車相關(guān)的文獻(xiàn)資料，認(rèn)真考慮課題，并記錄對(duì)課題研究有所幫助的知識(shí)，最后概括歸納總結(jié)。 3． 憑借所查閱的文獻(xiàn)資料，通過老師的引導(dǎo)，編寫開題報(bào)告，計(jì)劃在設(shè)計(jì)中的方法。 設(shè)計(jì)步驟： 1． 查閱相關(guān)液壓系統(tǒng)的資料，聯(lián)合 液壓絞車的特點(diǎn)，選擇合適的液壓元件。 2． 對(duì)各機(jī)器元件所需的液壓回路進(jìn)行設(shè)計(jì)，研究機(jī)構(gòu)的回路構(gòu)成和機(jī)能。 3． 依據(jù)液壓系統(tǒng)的參數(shù)和各機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)來設(shè)計(jì)和計(jì)算液壓系統(tǒng)，設(shè)計(jì)計(jì)算各類各樣的主要元件，并且查閱有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇主要參數(shù)。 4． 選完液壓元件后，須要計(jì)算各回路運(yùn)轉(zhuǎn)性能，此中需要計(jì)算系統(tǒng)各回路功率、性能驗(yàn)算和驗(yàn)算整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)熱情況。 5． 經(jīng)過查閱此次設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)資料以及自己對(duì)課程的學(xué)習(xí)情況，用 制出重要零件圖和裝配圖，然后在指導(dǎo)老師的幫助與要求下，詳細(xì)的完成論文和圖紙。 壓傳動(dòng)系統(tǒng)概念 動(dòng)類型及液壓傳動(dòng)的 定義 原動(dòng)機(jī)、工作機(jī) 與 傳動(dòng)裝置 組 成 了 一部 完整 的 機(jī)械設(shè)備 。動(dòng)力源 是 原哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 機(jī) 的最重要組成部分 ；機(jī) 械裝置使外部 做功的 位置為 工作機(jī)； 將傳動(dòng)裝置放置在 工作機(jī)和原動(dòng)機(jī)之間， 用以達(dá)到 動(dòng)力的控制 、 傳遞 和 轉(zhuǎn)換， 來達(dá)到 工作機(jī) 所需要的 力、位置 及 工作速度。 液體傳動(dòng) 包含 液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng) 兩種，其機(jī)械傳動(dòng)為動(dòng)能帶動(dòng) 。液壓傳動(dòng)是 依據(jù)注入液體壓力來驅(qū)動(dòng)工作的，其中包含能量的 轉(zhuǎn)換、控制 、傳遞與分配。 因?yàn)槠鋫鲃?dòng)的特點(diǎn) ， 成為現(xiàn)代機(jī)械工作中不可缺少的組成部分 [4]。 壓系統(tǒng)的組成部分 液壓 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu) 中， 其 液壓系統(tǒng)使用 了 液壓油 等工作介質(zhì) ， 將機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的 機(jī)械能轉(zhuǎn)換 為壓力能來驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)作 ， 通過液體 流量 、工作 壓力、 與機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的 方向等 力，經(jīng)過 控制閥 分配 送 到各 執(zhí)行機(jī)器 中 ， 將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來驅(qū)動(dòng) 。動(dòng)力源、控制閥 、 執(zhí)行器、 工作液和 液壓 元件等構(gòu)成了 液壓系統(tǒng)。 壓系統(tǒng)的類型 液壓系統(tǒng) 的種類 ，見 圖 1 圖 1液壓系統(tǒng)的分類 壓技術(shù)的特點(diǎn) 將液壓傳動(dòng)的控制方式與其它控制方式對(duì)比，其 特點(diǎn)如下。 1． 優(yōu)點(diǎn) (1) 單位功率的重量輕。 (2) 布局靈活方便。 (3) 調(diào)速范圍大。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4) 工作平穩(wěn)、快速性好。 (5) 易于操縱控制 。 (6) 易于機(jī)電一體化 并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 。 (7) 易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 (8) 液壓系統(tǒng) 的制造與設(shè)計(jì)簡便 。 2． 缺點(diǎn) (1) 不能保證定比傳動(dòng)。 (2) 傳動(dòng)效率低。 (3) 工作穩(wěn)定性易受溫度影響。 (4) 造價(jià)較高。 (5) 故障診斷困難。 車的簡介 絞車 在其運(yùn)轉(zhuǎn)模式上又稱為卷揚(yáng)機(jī)，在大多數(shù)吊物起升機(jī)構(gòu)中，用來提升或降落貨物的機(jī)械構(gòu)造 ， 其升起方式為卷筒卷起鋼絲繩帶動(dòng)物體 。 驅(qū)動(dòng)裝置、安全保護(hù)裝置 、 鋼絲繩 纏繞 系統(tǒng)、取物裝置等組成 了 卷揚(yáng)機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器 、 卷筒 和 制動(dòng)器 等裝置構(gòu)成 驅(qū)動(dòng)裝置。卷筒 、定滑輪 、 鋼絲繩和動(dòng)滑輪 個(gè)構(gòu)成了 鋼絲繩 纏繞系統(tǒng) 。 吊物所需要的裝置 有吊環(huán)、吊鉤、抓斗、電磁吸盤等 裝置 。 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng) 和 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 三種驅(qū)動(dòng)方式為 卷揚(yáng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)的方法 。 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的 裝置 ， 因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)中裝置之間的傳動(dòng)經(jīng)機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)換傳遞給 工作機(jī)構(gòu) 以此驅(qū)動(dòng) ， 此 驅(qū)動(dòng)方式的 特點(diǎn) 有獨(dú)立的能源 提供 ， 能夠 機(jī)動(dòng)林獲得轉(zhuǎn)動(dòng)零件 ，適 合 流動(dòng) 工作 。 因?yàn)?內(nèi)燃機(jī)不 可 逆轉(zhuǎn) 運(yùn)作 ，不 可運(yùn)物 起動(dòng)， 必須通過其自身裝置的離合來轉(zhuǎn)向或啟動(dòng) ， 此方式調(diào)速較為 困難， 操作繁瑣 ， 現(xiàn)今很少人應(yīng)用 。 大多數(shù)的 卷揚(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式 為電機(jī)驅(qū)動(dòng) 。直流電動(dòng)機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn)性能適合起落裝置 的需求 ， 其運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定 ， 但是 直流電源 的獲取比較麻煩 。 卷揚(yáng)機(jī)的機(jī)構(gòu)較大時(shí)，其卷揚(yáng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式采用直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng) 。 如果驅(qū)動(dòng)方式用 交流電動(dòng)機(jī) ，獲取電能較為便利 ，操 作簡便 ， 維修便利 ， 機(jī)構(gòu)重量 較 輕， 運(yùn)作穩(wěn)定 ，在 大多 卷揚(yáng)機(jī)中 電動(dòng)方式 應(yīng)用 也較多 。 液壓驅(qū)動(dòng)的 裝置 ， 一般都是 液壓泵 由 原動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng) ， 使運(yùn)轉(zhuǎn)所用工作液等介質(zhì)注入 執(zhí)行 機(jī)構(gòu)中， 使機(jī)構(gòu) 運(yùn)轉(zhuǎn) ， 通過控制進(jìn)油量的大小來調(diào)速 。液壓驅(qū)動(dòng) 有許多特點(diǎn)，其 傳動(dòng)比 較 大， 能進(jìn)行 調(diào)速， 其構(gòu)造緊湊 ， 運(yùn)作穩(wěn)定 ，操作 簡單 ， 可以在過載的情況下進(jìn)行保護(hù) 。 其 缺點(diǎn) 為制造 液壓傳動(dòng)元件的精度 較 高， 注入的 工作液 容易泄漏。 至今 液壓驅(qū)動(dòng) 的絞車 在 土木工程等方面的 卷揚(yáng)機(jī) 中 應(yīng)用 廣泛 。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 定絞車液壓系統(tǒng)圖 液壓 系統(tǒng)的工作原理 以及 特點(diǎn) 概括 如下：（見圖 1 三 位四通電磁換向閥 5 控制 壓馬達(dá) 2 的 液體 排量 大小 ，壓力 的控制 由單向定量液壓泵 9 來 提供， 要 防止 在降下 時(shí) 的速度超過 負(fù)載 所能承受的速度 ， 需要 在 液壓 馬達(dá) 的 回油路上 放置 外控式平衡閥 4。要 提 升 系統(tǒng) 的運(yùn)作穩(wěn)定性 ， 來 防 止 過熱 或 污染造成的 麻煩 ， 需要將 回油過濾器 7 和 冷卻器 8放置在 回油路上。三位四通電磁換向閥 5 的中位機(jī)能為 K 型， 因此 絞車 在停止運(yùn)作 ， 其 液壓泵 實(shí)行 中位低壓卸荷 ，節(jié)約了待機(jī)中的耗 能 。 表 1磁鐵動(dòng)作順序 從 表 1可知 ： 當(dāng) 2電時(shí)，三位四通電磁換向閥 5 切換 到 右測 ， 工作液注入 液壓馬達(dá) 2 經(jīng) 單向閥， 帶動(dòng)卷筒運(yùn)作 。當(dāng)電磁鐵 1電時(shí)， 進(jìn)行降落動(dòng)作 ， 當(dāng)要停止 時(shí)，電磁鐵 3電，制動(dòng)器制動(dòng) 使機(jī)器停止運(yùn)作 。 1、 多片式摩擦離合器 2、 液壓馬達(dá) 3、 6、 溢流閥 4、 外控式平衡閥 5、 三位四通電磁換向閥 7、 回油過濾器 8、 冷卻器 9、單向定量液壓泵 10、 油箱 圖 1壓原理 圖 工 況 1載卷揚(yáng)上升 - + - 空包下放 + - - 停 止 - - + 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2章 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) 見卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)方案及分析 液壓式卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案 的對(duì)比 依據(jù) 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 中 原動(dòng)機(jī)和卷筒組 組裝 位置 的差別 ，卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 的機(jī)構(gòu)安裝方式有兩種： 并軸式和同軸式。 具體細(xì)分為 單卷筒和雙卷筒 [5]。 (a) 卷筒安裝在 減速器輸出軸的 突出部分 (b) 存在重力降落裝置 (c)卷筒 與 齒輪連軸節(jié)連接 (d)十字滑塊聯(lián)軸節(jié) 連接 減速器輸出軸 和 卷筒 圖 2軸單卷筒卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 圖 2示的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)為 并軸單卷筒， 其機(jī)構(gòu) 軸與原動(dòng)機(jī)軸線 平行 ，這樣使其機(jī)構(gòu)安裝便利、 結(jié)構(gòu)緊湊 。 部分 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 存在 重力 降落裝置 （圖 2-1 b） ，此設(shè)計(jì)原理是實(shí)現(xiàn)吊環(huán)等吊物裝置 在空載或輕載時(shí)的 降落 速度 的控制 。 將 內(nèi)漲式摩擦離合器 和 帶動(dòng) 式制動(dòng)器 裝在卷筒上 。離合器 工作 分離時(shí)，切斷 了 卷筒 轉(zhuǎn)動(dòng) 動(dòng)力源 的提哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ，卷筒 停止工作 ， 可以利用重力原理使物體降落，并利用制動(dòng)器控制速度 。 卷揚(yáng)機(jī) 的設(shè)計(jì) 中 需要解決 減速器輸出軸 與 卷筒軸 的安裝方法 。 如 圖 2-1(a)、 (b)兩種方式 ， 在 減速器輸出軸的 突出位置安裝卷筒，這種方法 屬于力學(xué)中的 三支點(diǎn)超靜定軸， 它的運(yùn)轉(zhuǎn)特性使 軸承受的彎矩 有所減小 。 然而此種構(gòu)造 對(duì) 元件的 精度 要求較 高，減速器 和 卷筒組的裝配 也 很 不便利 ， 又減速器不能獨(dú)自運(yùn)轉(zhuǎn) ， 需裝配使用， 軸承 的更換 也 比較麻煩 。 因?yàn)闄C(jī)器 的外廓 尺寸小， 構(gòu)造簡便 ， 此構(gòu)造廣泛用于土木工程類卷揚(yáng)機(jī) 。 圖 2-1(c)、 (d)兩種方式 ，減速器 與 卷筒組 的輸出端都 用了補(bǔ)償式 的安裝方式 。圖 2-1(c)中的 減速器輸出軸 采用 卷筒 與 齒輪連軸節(jié)連接， 將動(dòng)力傳 到 卷筒。圖 2-1(d)中 減速器輸出軸 和 卷筒 用 十字滑塊聯(lián)軸節(jié)連 到一塊 ，使 減速器輸出軸 與 卷筒軸的 右側(cè)連接到一起 ， 組成 軸 其中的 一個(gè)支點(diǎn)， 其特點(diǎn)結(jié)構(gòu) 緊湊， 便于安裝和維護(hù) [6]。 并軸 式 雙卷筒卷揚(yáng)機(jī) 如下圖 （圖 2所示 ， 是 液壓馬達(dá) 經(jīng) 過 二級(jí)齒輪減速器 帶動(dòng)了 主、副卷筒 上的 軸。 另外此 兩個(gè)卷筒上 都含有 離合器 和 制動(dòng)器。 經(jīng)過控制 液壓系統(tǒng) ，能 使主、副卷筒 獨(dú)自運(yùn)作 ， 也能依靠重力降落 。 圖 2軸雙卷筒卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 設(shè)計(jì) 減速器輸出軸 與 卷筒軸連接 方法 設(shè)計(jì) 減速器輸出軸 與 卷筒軸連接 方法 的 特點(diǎn)為 ： 1． 不能利用多個(gè)支撐點(diǎn) 的超靜定軸。 由于 支 撐 點(diǎn)受力 較為繁瑣，而且 安裝 軸不能確保 精度。 2． 采取 減速器直接 帶動(dòng) 卷筒的 方法 ， 使扭矩不經(jīng)軸的傳遞 ， 使 卷筒軸 的 扭轉(zhuǎn) 能力 和 彎曲 能力不能重疊在一起 ， 以此來縮減軸的直徑 。 3． 使機(jī)構(gòu)有 杰出的運(yùn)轉(zhuǎn)特性 ， 其 安裝、制造、維修 和 調(diào)試 等方面便利 。 4． 整個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)造 緊湊、 組成 簡便 ， 運(yùn)轉(zhuǎn) 平穩(wěn) 。 壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的分類 目前多數(shù)卷揚(yáng)機(jī)利 用行星齒輪 來驅(qū)動(dòng) ， 通過 控制液壓馬達(dá) 和 多泵合流的串并聯(lián) ，通過液壓馬達(dá)來控制 卷揚(yáng)機(jī) 的運(yùn)作 速度， 以此達(dá)到 重載低速 、輕載高速 等特點(diǎn) ， 用來 提高 了機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率 。 因?yàn)樗?的液壓馬達(dá) 種類型號(hào)不一樣 ，液壓機(jī)構(gòu) 的起落可為兩種， 低速大扭矩馬達(dá)傳動(dòng) 、高 速 小扭矩 馬達(dá)傳動(dòng)。 計(jì)由 液壓 控制的行 星齒輪傳動(dòng) 的 卷揚(yáng) 機(jī)構(gòu) 液壓 式 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 的 方案 有許多種 ，如 下 ： 1． 卷筒 兩端分別放置 制動(dòng)器 、 液壓馬達(dá)和行星減速器， 并且 對(duì)稱 放置 （圖 2[7]。 圖 2壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案 (一 ) 2． 卷筒兩側(cè) 分別放置 液壓馬達(dá)和制動(dòng)器， 而 卷筒 內(nèi)部放置 行星減速器（圖 2 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案 (二 ) 圖 2壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案 (三 ) 3． 卷筒一側(cè) 放置 液壓馬達(dá) 和 制動(dòng)器，卷筒內(nèi) 放置 行星減速器（圖 2 4． 卷筒內(nèi)部 放置 液壓馬達(dá)、制動(dòng)器和行星減速器（圖 2 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案 (四 ) 以上 二 、 三方案 可分為一種類型 ，在卷筒內(nèi) 安裝 行星減速器， 其機(jī)構(gòu)緊湊，占用 體積小， 但是 其卷筒內(nèi)所用空間較多 ， 其機(jī)構(gòu)的 安裝精度 要求較 高， 機(jī)構(gòu)所安裝元件 加工工藝 較 復(fù)雜， 其主要軸承的參數(shù)選擇較為困難 ，不 利于維修 。 二、三方案的 不 同地方在于安裝 制動(dòng)器 的位置 ，方案二的 對(duì)稱 性較 好。 四 方案的外形尺寸比 二、三 方案 的外形尺寸小，結(jié)構(gòu) 也較為 緊湊， 但其機(jī)構(gòu)的 制動(dòng)器和液壓馬達(dá)散熱性差， 也不利于后期維修 。 圖 2壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu) 方案（ 五 ) 方案 二、三、四 的布置方法都為 同軸式，卷筒 和 液壓馬達(dá) 的 軸 都在同哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 軸線上 ， 裝配時(shí)需要確保同心度 。 5．在卷筒的同一側(cè) 放置 液壓馬達(dá)、行星減速器 和 制動(dòng)器（圖 2此機(jī)構(gòu)中 ，軸向尺寸 比 較大， 后期維護(hù)麻煩 。 此裝置所需零件易于加工 ，裝配方便 。 設(shè)計(jì)所采用的方案 此次設(shè)計(jì)采用 520 ml/r 排量 的馬達(dá) ， 其 工作壓力為 P， 所以選取 低速大扭矩馬達(dá) 。 采用低速方案，不選用減速器。 對(duì)比 傳動(dòng)方案 后 選用如（圖 2示 ， 在 液壓 馬達(dá)上 放置 多片盤式制動(dòng)器，卷筒內(nèi) 安裝 聯(lián)軸器 [8]。 圖 2設(shè)計(jì)所采用的方案 揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 時(shí) 注意 的事項(xiàng) 當(dāng)設(shè)計(jì) 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的方案 時(shí)，需要從以下方面考慮： 1． 機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比 分開 時(shí)， 所用到的 級(jí)差 不應(yīng) 過大，采 用 從原動(dòng)機(jī) 到卷 筒傳動(dòng)比 依次降低 的方法。 2． 選取 卷筒 的最小 直徑， 因?yàn)樵黾恿?卷筒 的 直徑， 會(huì)使得 傳動(dòng)比 和扭矩 變大 ， 使得整體構(gòu)造的尺寸都變大 。 如果提升物體的高度較大，但不能改變卷筒的長度，所以采用加大直徑來增加 容繩量。 3． 制造 卷筒 時(shí)， 應(yīng) 該保證裝置的 快速 更換 ， 以便于多種多樣的絞車的使用 。 4． 對(duì)于 滑輪組的倍率 ，不能選取太大，這樣會(huì)對(duì)機(jī)械構(gòu)造有所影響 。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ． 對(duì)于使用升起時(shí)的 載荷 50QP ，滑輪組的 倍數(shù)應(yīng)該取 2，當(dāng) 250QP ， 其 滑輪組 的 倍率取 3~6 之間 ， 當(dāng) 載荷量 過大 時(shí)， 其 倍率選取 8 以上。 章小結(jié) 本章主要從 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)、卷筒軸、行星齒輪等 闡述了 液壓絞車卷揚(yáng)機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 ，介紹了 液壓絞車的最基本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及選用卷揚(yáng)機(jī)的注意事項(xiàng)和最優(yōu)方案，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的目的， 分析了目前 選用的卷揚(yáng)機(jī)機(jī)構(gòu)的種類、特點(diǎn)和適用條件，通過特點(diǎn)對(duì)比并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)要求，最終確定了 卷揚(yáng)機(jī) 的方案。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3章 設(shè)計(jì)卷揚(yáng)機(jī)卷筒 和選取鋼絲繩 揚(yáng)機(jī)卷筒的設(shè)計(jì) 揚(yáng)機(jī)卷筒組的分類 、 特點(diǎn) 卷筒 為升降 機(jī)構(gòu)中 纏繞 鋼絲繩的 零部 件。 一般 卷筒組 分為 齒輪連接盤式、短軸式和內(nèi)裝行星齒輪式 等 。 齒輪連接盤式 的 卷筒組 傳動(dòng)形 式為 封閉式， 其性能 好， 扭矩不經(jīng) 卷筒軸， 其卷筒組為至今 橋式起重機(jī) 廣泛使用的機(jī)構(gòu) 。 但是其 檢修時(shí)需 將卷筒沿軸向外移 動(dòng) 。 短軸式卷筒組 將 卷筒 整根 長軸 替換為 分開的短軸。減速器 一側(cè)將其 短軸 利用 鍵 與鍵之間的 過盈配合 ，跟 卷筒 的 法蘭盤 進(jìn)行 剛性連接， 利用 鋼球或圓柱銷 跟機(jī)器的 底架鉸接 構(gòu)成 減速器； 利用 定軸式或轉(zhuǎn)軸式短軸 置于支座一側(cè) ， 使其機(jī)構(gòu)簡單 ， 后期維護(hù) 方便 [10]。 內(nèi)裝行星齒輪式卷筒組 將 卷筒 和 輸入軸 放置同一軸線上 ， 在 卷筒內(nèi)腔放置 行星減速器， 使其機(jī)構(gòu) 緊湊， 減輕重量 ， 因?yàn)槠錂C(jī)構(gòu)的加工精度較高 ， 其裝配要求高，不易維護(hù) ， 廣泛適用于高精 度的機(jī)器中 。 依據(jù) 卷筒上 鋼絲繩纏繞 的層數(shù) ，分為 單層 纏繞式 和多層 纏繞式 。 以為此次 設(shè)計(jì)的 纏繞 層數(shù) 設(shè)為 三層， 所以選用 多層 纏繞式 卷筒。 依據(jù) 卷入卷筒鋼絲繩 的 分類，其可分為 單聯(lián)卷筒 式 和雙卷筒 式 。單聯(lián)卷筒 式可在卷筒上纏繞 單層或多層，雙聯(lián)卷筒 式只能纏繞 單層。 當(dāng)升起的 高度 較大 時(shí)， 其 雙聯(lián)卷筒長度 減小 。 多層 纏繞的 卷筒可以 使 卷筒長度 有所減小 ， 其機(jī)械構(gòu)造 緊湊， 但是其鋼絲繩 的磨損程度較高， 不宜 廣泛 使用 [15]。 筒設(shè)計(jì)計(jì)算 1． 卷筒 的 直徑 D： ( 1)D e d?? (3式中 e － 卷筒 的 直徑比，由表選取 ； D－ 卷筒 的 直徑 (； d －鋼絲繩 的 直徑 (； e 卷筒的直徑比，依據(jù) 卷揚(yáng)機(jī) 的特性，選擇的 工作級(jí)別 為 以選擇 e =25， 因 d =8， 代入式 3得 ： 125( ???D 依據(jù) 所得的數(shù)據(jù) 來選取 卷筒 的 直徑 。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 筒最小直徑的計(jì)算： (3式 中 D － 鋼絲繩 上 滑輪 的 最小直徑 ( d －鋼絲繩直徑 (； h －系數(shù)值 ； 依據(jù) 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 分 為 ： F 144818m ??D 根據(jù)以上得 卷筒直徑符合條件。 2． 卷筒 的 長度 L 因?yàn)?采用多層 纏繞式 卷筒 ，所以： 1 . 1()n D ?? ?(3(1 1 ? 式中 l －多層卷繞鋼繩 的 總長度 ( 依據(jù) 已知 的 卷筒容繩量為 27m，所以 l =27m； 將 數(shù)據(jù)代入式 3得 31 . 1 2 7 1 0 9 . 63 ( 2 0 0 8 )L ?? ? ??? ? ?=以取 卷筒 的 長度 L =200 3． 繩槽的選擇 單層 纏繞式 卷筒 的 表面 含有 切出導(dǎo)向螺旋槽， 其所用到的 繩槽 基本分為 兩種形式 ，即 標(biāo)準(zhǔn)槽和深槽， 通常 都 選取 標(biāo)準(zhǔn)槽 的形式 。 多層 纏繞式 卷筒 的 表面 基本都是光滑面 ， 為了延長 鋼絲繩 的使用壽命。但是通過使用中發(fā)現(xiàn) ， 使用 螺旋槽卷筒多層 纏繞式 時(shí)， 因?yàn)橐ＷC首層 鋼絲繩 的排列整 齊，無縫隙 ， 以便于第二層等繩的纏繞 。 如果因?yàn)榫硗脖砻胬K纏繞的雜亂無序時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩的使用壽命縮短。 帶繩槽單層 纏繞式 雙聯(lián)卷筒， 其鋼絲繩的纏繞方式纏繞在卷筒的兩端，不用設(shè)擋邊 。 而 多層 纏繞式 卷筒 應(yīng)在 兩端設(shè) 立 擋邊， 用來 防止鋼絲繩在工作中脫離卷筒 ， 所以 檔邊 的 高度 應(yīng)該是繩寬度的 (1~1.5)d [16]。 (1) 繩槽半徑 R 依據(jù) 下式 ( 0 . 5 3 ~ 0 . 5 6 ) (3取 R=數(shù)值代入 式 3 得 ： ??R 繩槽節(jié)距 ： ~2(?? (3哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ： ??P 繩槽深度 ： (3取 ： ??? 圖 3槽放大 的 示意圖 (2) 卷筒上 的 螺旋槽長 度0L： 0 1()3 (3式中 0D－0D=計(jì)算卷筒 的 直徑 ( 1Z － Z 確定 鋼絲繩的 安全 圈數(shù) ， 取1Z?2； 把數(shù)據(jù)代入式 3得 302 7 1 0( ) 1 03 2 8L ? ???? ? ?= 0L=1703) 繩槽 的 表面精度： 2 級(jí)－ 粗糙度?。?卷筒壁厚 ? 選取 卷筒 的 材料 一般為 鑄鐵， 其 計(jì)算 公式： 0 . 0 2 ( 6 ~ 1 0 )D? ?? (3把數(shù)值代入式 3 得： ?? D? 所以 選用 ? =12爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ． 鋼絲繩允許 的 偏角 鋼絲繩 纏繞進(jìn)出 卷筒時(shí)， 偏離角度不能大于 當(dāng)選用 多層 纏繞 卷筒 與 光面卷筒 時(shí) ， 為了避免鋼絲繩纏繞過亂，繩與卷筒平面的偏差角度 不大于 2o。 鋼絲繩纏繞系統(tǒng)布置時(shí) ， 為了 避免槽口損壞和鋼繩脫槽 ，其纏繞進(jìn)出時(shí)的滑輪槽最大偏角 不大于 5o。 6． 卷筒強(qiáng)度計(jì)算 鋼絲繩拉 動(dòng)卷筒時(shí) ， 會(huì)發(fā)生 彎曲 、 壓縮和扭轉(zhuǎn) 等變化 ， 當(dāng)中 壓縮應(yīng)力較其余的力大 。當(dāng) 3時(shí)，壓縮應(yīng)力 10% ~ 15% 大于 扭轉(zhuǎn) 和 彎曲的合成應(yīng)力， 所以計(jì)算 應(yīng)力 時(shí)只計(jì)算壓縮應(yīng)力 。當(dāng) 3時(shí)，彎曲應(yīng)力 的變化相對(duì)多，所以需要計(jì)算彎曲應(yīng)力 。 在進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算后，要對(duì) 尺寸較大 、 壁厚較薄的卷筒 進(jìn)行抗壓的驗(yàn)算 [17]。 因?yàn)?所設(shè)計(jì)的卷筒直徑 D =200L =2003 。所以只 需計(jì)算壓應(yīng)力即 可。 卷筒筒壁的內(nèi)表面壓應(yīng)力c?： m a ]p?????(3式中 c?－卷筒壁壓應(yīng)力 ( 絲繩最大靜拉力 (N)； 1A－應(yīng)力減小系數(shù) ，大多 取1 ； 2A－多層 纏繞 系數(shù) ，2表取值； []c?－許用壓應(yīng)力， 對(duì)于 鑄鐵 ，應(yīng)選取 []c? /5b??，b?： 鑄鐵抗壓強(qiáng)度極限， 對(duì)于 鋼 ，應(yīng)選取 []c? /2s??，s?： 鋼的屈服極限。 取1 ，2； 依據(jù) 卷筒底層拉力 ： 1100計(jì)算m a