汽車起重機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含5張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】

汽車起重機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含5張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】

汽車起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要

本設(shè)計(jì)介紹了汽車液壓起重機(jī)的工作原理，并詳細(xì)介紹了起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的全過程，其中包括起升機(jī)構(gòu)的工作原理，參數(shù)確定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。該設(shè)計(jì)汽車起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)采用定量高速液壓馬達(dá)，減速器，制動(dòng)器，聯(lián)軸器及卷筒組成。根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行整體方案設(shè)計(jì)，對(duì)其功能和工作原理進(jìn)行分析，初步確定了系統(tǒng)各回路的基本結(jié)構(gòu)及主要元件，按照所給機(jī)構(gòu)性能參數(shù)和液壓性能參數(shù)進(jìn)行元件的選擇計(jì)算，以滿足該起重機(jī)所要達(dá)到的要求。

關(guān)鍵詞：汽車起重機(jī)；起升機(jī)構(gòu)；液壓系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

Design of hoisting mechanism and hydraulic

system for truck crane

ABSTRACT

The design introduce the principle of the Automobile Hydraulic cranes, and details calculation of the entire process on the lifting body design , including lifting the principle and parameters, structural design. The design of the truck crane from the use of quantitative motor and institutions, reducers, brakes, couplings and reel components. According to the hydraulic system of technical indicators of the overall system design, its functions and working principles for analysis, determined the loop system and the basic structure of the main components, according to the agency by the performance parameters and performance parameters of hydraulic components the choice of terms, for the crane achieve the requirements.

Key words:Truck crane；Lifting mechanism；

          Hydraulic system；Design

目錄

摘要···································································································Ⅰ

ABSTRACT·······················································································Ⅱ

前言·····································································································1

1汽車起重機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)·································································2

1.1汽車起重機(jī)的分類·········································································2

1.2汽車起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及舉升機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)············································2

1.3汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的構(gòu)成形式···················································3

1.4 汽車起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r·································································4

2汽車起重機(jī)舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)·································································6

2.1確定舉升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案··································································6

2.2舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算······································································6

2.2.1鋼絲繩的選擇················································································6

2.2.2卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算············································································7

2.2.3滑輪的選用··················································································11

2.2.4吊鉤的選用··················································································13

2.2.5液壓馬達(dá)的選擇···········································································14

2.2.6液壓泵的選擇··············································································15

2.2.7減速器的選擇··············································································17

2.2.8制動(dòng)器的選擇··············································································18

2.2.9 聯(lián)軸器的選擇·············································································20

3液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)··············································································20

3.1 液壓系統(tǒng)主要組成······································································20

3.2 舉升機(jī)構(gòu)的液壓回路··································································21

3.3變幅機(jī)構(gòu)液壓回路········································································22

3.4 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路······································································23

3.5吊臂伸縮機(jī)構(gòu)液壓回路································································23

3.6支腿液壓回路···············································································24

4總結(jié)·································································································26

致謝···································································································27

參考文獻(xiàn)····························································································28

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舉升機(jī)構(gòu)裝配圖.dwg

卷筒組裝配圖.dwg

卷筒軸.dwg

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汽車起重機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

汽車起重機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述.doc

汽車起重機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)說明書.doc

汽車起重機(jī)的舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

液壓系統(tǒng)圖.dwg

滑輪吊鉤組.dwg

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Ⅰ 汽車起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 本 設(shè)計(jì) 介紹了 汽車 液壓起重機(jī)的工作原理，并詳細(xì)介紹了 起升機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算的全過程，其中包括 起升機(jī)構(gòu) 的工作原理，參數(shù)確定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。 該設(shè)計(jì)汽車起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)采用定量高速液壓馬達(dá)，減速器，制動(dòng)器，聯(lián)軸器及卷筒組成。根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行整體方案設(shè)計(jì)，對(duì)其功能和工作原理進(jìn)行分析，初步確定了系統(tǒng)各回路的基本結(jié)構(gòu)及主要元件，按照所給機(jī)構(gòu)性能參數(shù)和液壓性能參數(shù)進(jìn)行元件的選擇計(jì)算，以滿足該起重機(jī)所要達(dá)到的要求。 關(guān)鍵詞：汽車起重機(jī)；起升機(jī)構(gòu)；液壓系統(tǒng)；設(shè)計(jì) Ⅰ of he of of on of of to of of of to by of of 目錄 摘要 ··································································································· Ⅰ ·········· ··········································································· Ⅱ 前言 ····································································································· 1 1 汽車起重機(jī)的類型與結(jié)構(gòu) ······························· ··· ···························· ··· 2 車起重機(jī)的分類 ········································································· 2 升機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) ············································ 2 車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的構(gòu)成形式 ··················································· 3 車起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r ················ ················································· 4 2 汽車起重機(jī) 舉 升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ································································· 6 定 舉升 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案 ·································································· 6 構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ································· ····································· 6 絲繩的選擇 ················································································ 6 筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 ············································································ 7 輪的選用 ························ ·························································· 11 鉤的選用 ·················································································· 13 ·········································································· 14 壓泵的選 擇 ·············································································· 15 速器的選擇 ·············································································· 17 動(dòng)器的選擇 ······································································· ······· 18 軸器的選擇 ············································································· 20 Ⅰ 3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ·············································································· 20 壓系統(tǒng)主要組成 ····················································· ················· 20 升機(jī)構(gòu)的液壓回路 ·································································· 21 ······································································· 22 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路 ························································ ·············· 23 臂伸縮機(jī)構(gòu)液壓回路 ································································ 23 腿液壓回路 ··············································································· 24 4 總結(jié) ································································· ································ 26 致謝 ··································································································· 27 參考文獻(xiàn) ···························································································· 28 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 5 前言 起重機(jī)械是用來對(duì)物料進(jìn)行起 重，運(yùn)輸，裝卸和安裝作業(yè)的機(jī)械。它可以完成靠人力無法完成的物料搬運(yùn)工作，減輕人們的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉(cāng)庫(kù)，水電站等多個(gè)領(lǐng)域和部門中得到廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化，專業(yè)化生產(chǎn)的要求，各種專門用途的起重機(jī)相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，它的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著積極的促進(jìn)作用。 世界市場(chǎng)對(duì)起重機(jī)的需求量正在不斷增加。由于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大以及產(chǎn)品生產(chǎn) 過程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用比例不斷增加，迫使企業(yè)大量采用起重機(jī)械。德國(guó)是目前世界上最大的起重機(jī)生產(chǎn)國(guó)之一，美國(guó)、日本、法國(guó)和俄羅斯也是生產(chǎn)起重機(jī)的大國(guó)。 我國(guó)海域遼闊、河流縱橫、岸長(zhǎng)水深，具有發(fā)展水運(yùn)事業(yè)的優(yōu)越條件。目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對(duì)外貿(mào)易活動(dòng)的增加，港口的地位越來越突出，是對(duì)外交流重要渠道之一。同時(shí)，港口建設(shè)的發(fā)展，港口裝卸機(jī)械化程度也相應(yīng)地日益提高。然而目前國(guó)內(nèi)起重機(jī)的設(shè)計(jì)在參數(shù)取值與安全系數(shù)選取上均與實(shí)際情況有較大出入，采用的設(shè)計(jì)理論比較落后。要使產(chǎn)品性能有根本性變化，還須從設(shè)計(jì)抓起。近年來，港 口起重機(jī)械制造單位已著手對(duì)起重機(jī)零部件的研究，主要包括重要零件材料的采用及結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)。 由于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用比例不斷增加，迫使企業(yè)大量采用起重機(jī)械。然而，目前起重機(jī)的設(shè)計(jì)在參數(shù)取值與安全系數(shù)選取上均與實(shí)際情況有較大出入，近年來，起重機(jī)制造單位已著手對(duì)起重機(jī)零部件的研究，主要包括重要零件材料的采用及結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)。卷筒是起重機(jī)上一個(gè)重要的零部件，在起升結(jié)構(gòu)中，卷筒用來卷繞，收存鋼絲繩，把原動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)殇摻z繩的直線運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，把原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng) 動(dòng)力傳遞給鋼絲繩。 在汽車或汽車專用底盤上裝置起重設(shè)備，完成裝卸貨物和建筑構(gòu)件吊裝任務(wù)的汽車稱為汽車起重機(jī)。如圖 1 所示。它是一種行走式起重機(jī)械，所以也稱為起重汽車或汽車吊車。汽車起重機(jī)廣泛用于交通運(yùn)輸、建筑工程、油田、礦山、碼頭和國(guó)防部門，特別適用于貨物分散、場(chǎng)地狹窄、貨物起落高度大的施工現(xiàn)場(chǎng)。 在汽車或汽車專用底盤上裝置起重設(shè)備，完成裝卸貨物和建筑構(gòu)件吊裝任務(wù)的汽車稱為汽車起重機(jī)。如圖 1 所示。它是一種行走式起重機(jī)械，所以也稱為起重汽車或汽車吊車。汽車起重機(jī)廣泛用于交通運(yùn)輸、建筑工程、油田、礦山、碼頭和國(guó)防 部門，特別適用于貨物分散、場(chǎng)地狹窄、貨物起落高度大的施工現(xiàn)場(chǎng)。 20 世紀(jì)中期，由于裝配式建筑物的出現(xiàn)，使汽車起重機(jī)有了發(fā)展，當(dāng)時(shí)就出現(xiàn)主臂長(zhǎng)61m，副臂長(zhǎng) 于裝配 24 層樓房的汽車起重機(jī)。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，又出現(xiàn)了臂長(zhǎng) 137m，起重質(zhì)量 250t 的重型汽車起重機(jī)。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 1 汽車起重機(jī)的類型與結(jié)構(gòu) 車起重機(jī)的分類 （ 1）按起重質(zhì)量分類 分為輕型、中型、重型和超重型等四類。我國(guó)規(guī)定各類輕型起重汽車起重質(zhì)量在 5t 以下；中型為 5~15t；重型為 15~50t；超重型為 50t 以上。 （ 2）按傳動(dòng)形式分類 分為機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)三種。機(jī)械傳動(dòng)起重汽車，由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)汽車變速器、分動(dòng)箱、傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)齒輪等機(jī)構(gòu)，再帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，驅(qū)動(dòng)起重絞車。電力傳動(dòng)起重汽車，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，供電給轉(zhuǎn)臺(tái)、起重絞車和吊臂絞車所用的電動(dòng)機(jī)，完成起重作業(yè)。液壓傳動(dòng)起重汽車，由汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)變速器驅(qū)動(dòng)液壓泵，用液體傳遞能量，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)和油缸，再帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)、絞車和臂桿等，完成貨物的空間位移。 （ 3）按汽車起重裝置在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍分類 可分為全回轉(zhuǎn)式和非全回轉(zhuǎn)式兩種，前者的轉(zhuǎn)臺(tái)可在 360 內(nèi)任意轉(zhuǎn)動(dòng)，而后者轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角小于 270。 （ 4）按吊臂結(jié)構(gòu)型式分類 分為折疊式、伸縮式和桁架式三種。折疊式汽車起重機(jī)的吊臂分為幾段，各段彼此鉸接聯(lián)結(jié)，不工作時(shí)各段可以疊合在一起，主要用于輕型汽車起重機(jī)，如隨車吊。伸縮式汽車起重機(jī)的吊臂由幾節(jié)伸縮臂互相套裝而成，伸縮臂在主臂或上一節(jié)伸縮臂內(nèi)可以伸縮，用以改變臂桿的工作長(zhǎng)度。中型和重型汽車起重機(jī)，幾乎都采用液壓伸縮式吊臂，采用液壓伸縮式吊臂的超重型汽車起重機(jī)也與日俱增。桁架式吊臂組裝成整體式全金屬桁架結(jié)構(gòu)，主要用于重型或超重型汽車起重機(jī)。 車起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及 舉 升裝置的特點(diǎn) 汽車起重機(jī)完 成重工作時(shí)，其作業(yè)循環(huán)通常是起吊 ——回轉(zhuǎn) ——卸貨 ——返回，有時(shí)還需要間歇短距離的行駛。汽車起重機(jī)的主要組成部分如下： （ 1）起 升 裝置 完成貨物的提升和降落作業(yè)，包括提取裝置（如抓斗、吊鉤等）、鋼絲繩、滑輪組、起重絞車、吊臂、吊臂伸縮和變幅的驅(qū)動(dòng)裝置等。 起升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)貨載升、降運(yùn)動(dòng)，是每臺(tái)起重機(jī)必備的機(jī)構(gòu)。它由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)裝置和工作裝置四個(gè)部分組成。 驅(qū)動(dòng)方式采用液壓驅(qū)動(dòng)，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件使機(jī)構(gòu)動(dòng)作，通過控制輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液體流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比大，可以實(shí)現(xiàn) 大范圍的無級(jí)調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，過載保護(hù)性能好。缺點(diǎn)是液壓傳動(dòng)元件的制造精度要求高，液體容易泄露 ；傳動(dòng)裝置按機(jī)構(gòu)布置需要，采用各種減速裝置，用來完成轉(zhuǎn)速與力矩轉(zhuǎn)換的最佳匹配，使電動(dòng)機(jī)在滿足工作裝置要求的情況下處于高效最佳工作狀態(tài)；工作裝置由卷筒、鋼絲繩、滑輪組和取物裝置組成，當(dāng)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過鋼絲繩、滑輪組變?yōu)槿∥镅b置的垂直上下運(yùn)動(dòng)；制動(dòng)裝置可控制吊裝物品的下降速度或使其停止在空中某一位置，不允許在重力作用下下落。由于重力始終作用在被懸吊的物品上，所以起升機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)必須選用制動(dòng)力矩 在制動(dòng)器不松閘時(shí)始終作用在制動(dòng)輪上的常閉式制動(dòng)器，以策安全。大型起重機(jī)往往備有兩套起升機(jī)構(gòu)，吊大重量的稱為主起升機(jī)構(gòu)或主鉤，吊小重量的稱為副起升機(jī)構(gòu)或者副鉤。起升機(jī)構(gòu)載荷的特點(diǎn)是： 1. 物品起升和下降時(shí)，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中鋼絲繩拉力產(chǎn)生的扭矩方向不變。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 2. 物品懸掛系統(tǒng)由撓性鋼絲繩組成，物品慣性引起的附加轉(zhuǎn)矩一般不超過靜扭矩的10%，對(duì)機(jī)構(gòu)影響不大。 3. 機(jī)構(gòu)起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)輸出軸到制動(dòng)器之間的零件承受較大的動(dòng)載荷，齒輪傳動(dòng)和其他低速軸零件所受的動(dòng)載荷不大。 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算主要包括：根據(jù)總體設(shè) 計(jì)要求選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，確定起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)布置方案 ，如圖 2 所示 ；按給定的整機(jī)主要系數(shù)（最大額定起重量、起升高度、起升速度等）確定起升機(jī)構(gòu)參數(shù)，選擇確定機(jī)構(gòu)各起重零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸；進(jìn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力裝置的選擇計(jì)算等。起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)在保證滿足起重機(jī)主要工作性能的同時(shí)，盡可能地使起升機(jī)構(gòu)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自重輕和維修保養(yǎng)方便。 （ 2）回轉(zhuǎn)裝置 回轉(zhuǎn)裝置用以完成吊臂的轉(zhuǎn)動(dòng)作業(yè)，包括轉(zhuǎn)臺(tái)（其上裝有吊臂、起重絞車和起重操作室等）、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)裝置。 （ 3）傳動(dòng)裝置 指動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)到起重裝置和回轉(zhuǎn)裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 （ 4）行走裝置 包括裝置通常都安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上，稱為上車；轉(zhuǎn)臺(tái)以下的運(yùn)載車部分稱為下車。 車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的構(gòu)成形式 汽車 (輪胎 )一般分為底盤 (簡(jiǎn)稱下車 )和起升工作裝置 (簡(jiǎn)稱上車 )兩大部分，底盤的作用在于轉(zhuǎn)移起重工作裝置的作業(yè)場(chǎng)所，在起重機(jī)作業(yè)時(shí)用于支承上車保持整機(jī)的穩(wěn)定。起升工作裝置主要由起升、變幅、吊臀伸縮和回轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)組成，這些機(jī)構(gòu)都靠液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)要求。 輪式起重機(jī)的液壓系統(tǒng)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)取力裝置或直接驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓油從液壓油箱進(jìn)入液壓泵產(chǎn)生壓力，按作業(yè)需要由控制閥將壓力油分配給相應(yīng)的機(jī) 構(gòu)，或在待命狀態(tài)時(shí)使壓力油直接流回液壓油箱，減少功率消耗。 由于大中型輪式起重機(jī)下車的走行功率較上車的起重作業(yè)所需功率大得多，而且液壓系統(tǒng)的流量較大．因此，在上車專設(shè)較小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源。對(duì)于下車的支腿、穩(wěn)定器等液壓油從上車經(jīng)中心回轉(zhuǎn)接頭送至下車。 輪式起重機(jī)的液壓系統(tǒng)一般為開式系統(tǒng)，其構(gòu)成簡(jiǎn)單、散熱和濾油條件好．但要求液壓泵有一定的自吸能力。為滿足各機(jī)構(gòu)的多種作業(yè)速度需要，常采用雙泵或多泵的液壓泵組供油。小型的輪式起重機(jī)多采用單泵或雙泵的定量系統(tǒng)，靠調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或閥控裝置節(jié)流調(diào)速 ，后者的功率損耗較大、傳動(dòng)效率低，但它構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低、操縱方便切維護(hù)容易。 輪式起重機(jī)的液壓系統(tǒng)一般由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)取力裝置或直接驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓油從液壓油箱進(jìn)入液壓泵建立壓力，按作業(yè)需要由控制閥組將壓力油分配給相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，或在待命狀態(tài)時(shí)使壓力油直接流回液壓郵箱，減少功率損耗。 中小型輪式起重機(jī)為了簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)和減輕自重，常以底盤的發(fā)動(dòng)機(jī)作液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源。液壓泵和液壓油箱布置在下車上，壓力油經(jīng)中心回轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入上車。中小型輪式起重機(jī)上車和下車的主要構(gòu)成如圖 1 所示。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 圖 1 中小型輪式起重機(jī)上車和下車的主要 構(gòu)成 1— 底盤及下車司機(jī)室； 2— 轉(zhuǎn)臺(tái)及配重 ； 3— 起升卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu) ； 4— 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) ； 5— 上車司機(jī)室； 6— 吊臂伸縮液壓缸 ； 7— 基本臂 ； 8— 伸縮臂； 9— 變幅液壓缸 ； 10— 支腿水平伸縮液壓缸 ； 11— 支腿垂直提放液壓缸 車起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 自有人類文明以來，物料搬運(yùn)便成了要類活動(dòng)的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)化程度的提高，作為物料搬運(yùn)重要設(shè)備的起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用愈來愈大，對(duì)起重機(jī)的要求也越來越高，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā) 展，推動(dòng)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)和制造能力的提高，激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來越依賴于技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。這些都促使起重機(jī)的技術(shù)性能進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段，起重機(jī)正經(jīng)歷著一場(chǎng)巨大北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 9 的變革。現(xiàn)根據(jù)起重機(jī)的新理論、新技術(shù)和新動(dòng)向，結(jié)合實(shí)例，簡(jiǎn)要論述國(guó)外先進(jìn)起重機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。 由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不斷增長(zhǎng)，起重量越來越大，工作速度越來越高，并對(duì)能耗和可靠性提出更高的要求。起重機(jī)已成為自動(dòng)化生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。起重機(jī)不但要容易操作，容易 維護(hù)，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有優(yōu)異的耐久性、無故障性、維修性和使用經(jīng)濟(jì)性。目前世界上最大的履帶起重機(jī)起重量3000t，最大的橋式起重機(jī)起生日一 1200t，集裝箱岸連裝卸橋小車的最大運(yùn)行速度已達(dá)350m/垛起重機(jī)級(jí)最大運(yùn)行速度 240m/圾處理用起重機(jī)的起升速度達(dá)100m/ 用模塊化設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計(jì)方法，將起重機(jī)上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過不同模塊的相互組合，形成不同類型和規(guī)格的起重機(jī)。對(duì)起重機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，只 需針對(duì)某幾個(gè)模塊。設(shè)計(jì)新型起重機(jī)，只需選用不同模塊重新進(jìn)行組合?？墒箚渭∨可a(chǎn)的起重機(jī)改換成具有相當(dāng)批量的模塊生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，企業(yè)的生產(chǎn)組織也可由產(chǎn)品管理變?yōu)槟K管理。達(dá)到改善整機(jī)性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品，充分滿足用戶需求。目前，德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)和日本的著名起重機(jī)公司都已采用起重機(jī)模塊化設(shè)計(jì)，并取得了顯著的效益。德國(guó)德馬格公司的標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)系列改用模塊化設(shè)計(jì)后，比單件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)費(fèi)用下降 12％，生產(chǎn)成本下降 45％，經(jīng)濟(jì)效益十分可 觀。德國(guó)德馬格公司還開發(fā)了一種 性組合式懸掛起重機(jī)，起重機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)由冷軋型軌組合而成，起重機(jī)運(yùn)行線路可沿生產(chǎn)工藝流程任意布置，可有叉道、轉(zhuǎn)彎、過跨、變軌距。所有部件都可實(shí)現(xiàn)大扎遏生產(chǎn)，再根據(jù)用戶的不同需求和具體物料搬運(yùn)路線在短時(shí)間內(nèi)將各種部件組合搭配即成。這種起重機(jī)組合性非常好，操作方便，能充分利用空間，運(yùn)行成本低。有手動(dòng)、自動(dòng)多種形式，還能組成懸掛系統(tǒng)、單梁懸掛起重機(jī)、雙梁懸掛起重機(jī)、懸臂起重機(jī)、輕型門式起重機(jī)及手動(dòng)堆垛起重機(jī)，甚至能組成大型自動(dòng)化物料搬運(yùn)系統(tǒng)。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 10 2 汽車起重機(jī) 舉 升機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì) 定 舉 升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案 選用傳動(dòng)方案為高速液壓馬達(dá)與普通圓柱齒輪減速器和卷筒等構(gòu)成的單聯(lián)滑輪組起升機(jī)構(gòu)，液壓馬達(dá)和卷筒并列布置。根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]表 7m = 4。 圖 2 起升機(jī)構(gòu)方案簡(jiǎn)圖 1— 液壓馬達(dá) ； 2— 聯(lián)軸器 ； 3— 卷筒 ； 4— 減速器 ； 5 — 制動(dòng)器 升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 舉 升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)最基本的工作機(jī)構(gòu)，大多由吊掛系統(tǒng)和絞車組成，也有通過液壓系統(tǒng)升降重物的。吊掛系統(tǒng)一般由鋼絲繩、滑輪組和吊具組成，吊鉤是最常見的吊具。絞車可安置在起重 小車上，也可安置在起重機(jī)金 屬結(jié)構(gòu)上或附近的地基上，通過收放鋼絲繩而升降重物，有時(shí)可用電動(dòng)葫蘆或手動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)。有些起重機(jī)還配有副起升機(jī)構(gòu)，用以吊運(yùn)較輕的物品或進(jìn)行輔助作業(yè)。 汽車起重機(jī)的 舉 升機(jī)構(gòu)有定量馬達(dá)，減速器，制動(dòng)器，聯(lián)軸器及卷筒組成。 絲繩的選擇 吊鉤的質(zhì)量 ： ? 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 11 t 式中： Q — 起重量 Q =8t 所以起升載荷 : Q +0Q） g =（ 8+ 10× 103 =81600N 單聯(lián)卷筒鋼絲繩最大靜拉力為： S = (1) =81600÷ 4÷ 21935N 式中： η — 升降滑輪組的效率由于該起重機(jī)構(gòu)為中級(jí)工作制，查得 η = m— 滑輪組倍率。 起升載荷。 根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]可知鋼絲繩直徑的選擇公式： ? (2) 根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]表 5n=入數(shù)據(jù)： ? ? 98709? N 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]表 2擇鋼絲繩的直徑 d=14選用型號(hào)為 6×19W 型鋼絲繩 鋼絲繩主要參數(shù)為： 公稱抗拉強(qiáng)度 1570 斷拉力換算系數(shù) 鋼絲繩破斷拉力總和為 [F]=138000N 取定鋼絲繩； 標(biāo)記為： 14×19W+算拉力： F= (3) ?=116129N 故 F< [F],驗(yàn)算符合要求。 筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 卷筒的直徑計(jì)算： 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 12 dD=e (4) 據(jù) 參考文獻(xiàn) [3]表 3— 3— 3選得： e =16 可以得到最小直徑： D =(d = 15×14 = 210 卷筒計(jì)算直徑： 取直徑 D=250 卷筒長(zhǎng)度的計(jì)算： )( ? ? (5) 式中： Z— 每層 的卷繞圈數(shù) N— 卷繞層數(shù) 所以， )( Z ?? ? t=上所述， )( ?)142250(??? ????291? L=350定其制造方法為鑄造 材料為 0 抗壓強(qiáng)度為 1000 抗拉強(qiáng)度為 450s?]=450?壓]=1000華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 13 確定卷筒壁厚： ? = 6～ 10） = 50+（ 6～ 10） =11～ 15 ? =13筒強(qiáng)度的計(jì)算： 因?yàn)?? ，所以只要計(jì)算壓應(yīng)力 ? 壓 = SF= ) = ??=中： ?壓—— 壓應(yīng)力。 1A—— 系數(shù)，由卷筒繞的繩層數(shù)有關(guān)1A= 2A—— 是應(yīng)力減小系數(shù) ，考慮繩繞入對(duì)卷筒的應(yīng)力有減小作用，2 [?壓]=1000? 6= 壓 <[? 壓 ]， 故卷筒抗壓強(qiáng)度足夠。 卷筒抗壓穩(wěn)定性的驗(yàn)算： 因?yàn)?? ， 且 1200?L 以不需要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。 參考文獻(xiàn) [3]卷筒 的轉(zhuǎn)速計(jì)算： ])12([ ?? ?]14)122(2 5 0[8 ?????? 初步確定軸的直徑： 軸受到的彎矩和扭矩已知，軸主要受到扭力作用，所以用扭矩來確定軸的直1d。 由 參考文獻(xiàn) [5]公式： 30 (7) 式中： n—— 卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速。 P—— 軸傳遞的功率。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 14 0A—— 系數(shù)，軸的材料選用 45號(hào)鋼，查由 參考文獻(xiàn) [5]表 15知010。 代人數(shù)據(jù) 3 軸的直徑為 85 軸的最小值應(yīng)該在安裝軸承的地方，所以根據(jù)軸的直徑選軸承 。 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [9]表 10用角接觸球軸承。 型號(hào)： 7017對(duì)使用。 主要參數(shù)為： d=85D=130 B=22本額定動(dòng)載荷 限轉(zhuǎn)速為 4300r/筒與軸選用銷連接，連接部分軸直徑取 90據(jù) 參考文獻(xiàn) [9]表 9擇鍵的公稱尺寸為 1422 ??? 選用四個(gè)，其中長(zhǎng)度由卷筒的結(jié)構(gòu)決定，根據(jù)鍵的長(zhǎng)度系數(shù)選用 80 確定繩子與卷筒的連接方式 ： 鋼絲繩在楔形塊上連接再打入卷筒， 楔行塊的斜度在 1： 4就可以滿足自鎖條件。示意圖 3為： 圖 3 繩子與卷筒的連接方式 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 15 輪的選用 滑輪是用來改變撓性件運(yùn)動(dòng)方向并平衡撓性件分支拉力的承載零件。其作用是：用來導(dǎo)向和支承，以改變鋼絲繩的走向；組成滑輪組，達(dá)到省力或者增速的目的?；喴话憧煞譃槎ɑ啞?dòng)滑輪、滑輪組、導(dǎo)向滑輪等?；喌闹饕叽缡腔喼睆?D、輪轂寬度和繩槽尺寸。起重機(jī)常用鑄造滑輪，其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化 (7)，軋制滑輪在我國(guó)也有行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn) (028—90)。滑輪結(jié)構(gòu)尺寸可以按鋼絲繩的直徑進(jìn)行選定。 滑輪的使用安全要求為 第一 , 保證滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值不應(yīng)小于《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的規(guī)定值。 第二，滑輪不應(yīng)有缺損和裂紋，滑輪槽應(yīng)光潔平整，不得有損傷鋼絲繩的缺陷。 第三，滑輪應(yīng)配置防止鋼絲繩跳出繩槽的裝置。 金屬鑄造的滑輪，出現(xiàn)下述情況之一時(shí)應(yīng)報(bào)廢： ① 裂紋； ② 輪槽不均勻磨損達(dá) 3 ③ 輪槽壁厚磨損達(dá)原壁厚的 20％； ④ 因磨損使輪槽底部直徑減小量達(dá)鋼絲繩直徑的 50％； ⑤ 滑輪軸磨損量達(dá)原直徑的 3％； ⑥ 其他損害鋼絲繩的缺陷。 滑輪的名義直徑1起必須合理的選用滑輪。一般按照下面公式來計(jì)算滑輪的名義直徑。 1D e d??(8) 式中：1D— 按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪（或卷筒）的最小卷繞直徑 (e— 輪繩的直徑系數(shù)， e=16 d — 鋼絲繩直徑（ 。 1D?14× 16 =224 準(zhǔn)，選用 B 型滑輪，帶滾動(dòng)軸承，無內(nèi)軸套 標(biāo)記為 ： 5014 ? 參考文獻(xiàn) [2]表 B 型滑輪滾動(dòng)軸承的型號(hào)為 1B 型 6224，寬度 52 主要參數(shù)為： B=125 3B=190 4B =150E=185華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 16 滑輪簡(jiǎn)圖如圖 4所示： 圖 4 滑輪簡(jiǎn)圖 根據(jù)鋼絲繩直徑 d 查閱 參考文獻(xiàn) [2]表 以得到滑輪的斷面參數(shù)。 1 36B ?20H? 1 25E ? 12R ?2 10R ?3 ; 4 3R ?M? 0N? ; 9S? 。 驗(yàn)算接入連軸器的鍵的強(qiáng)度： 鍵的失效形式主要是工作面被壓潰，因此只要進(jìn)行工作面上的壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核。 假定載荷在花鍵的工作面上均勻分布，則普通平鍵的強(qiáng)度條件必須滿足： ? = 32 10? [? ] (9) 式中： D—— 鍵與輪轂的接觸 高度 ; L—— 銷的工作長(zhǎng)度 D—— 軸的直徑 [? ]— 鍵、軸、輪轂中最弱材料的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。因?yàn)檩S和卷筒的連接是靜連接， 鍵是鋼，卷筒是鑄鐵，根據(jù) 參考文獻(xiàn) [2]表 6? ]=80 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 17 ? = 332 2 1 4 7 . 4 1 07 0 4 0 2 0 1 0?????=算結(jié)果： ? <[? ]，符合要求。 鉤的選用 根據(jù)起重機(jī)的額定起重量 8T，可以根據(jù) 參考文獻(xiàn) [3]表 8級(jí)為 M（屈服強(qiáng)度s?=235）材料為吊鉤專用材料 號(hào)為 5號(hào)。 標(biāo)記： 鉤組選用短型吊鉤組，采用長(zhǎng)型吊鉤，動(dòng)滑輪直接裝在吊鉤橫梁上，由于省取一根單獨(dú)的滑輪軸 ，所以調(diào)整高度較小，相應(yīng)地增大了有效起升高度，短型吊鉤組適合用于起重量較小的起重機(jī)。 圖 5 直柄單鉤 圖中參數(shù) ：1 53d 2 45d 4l =580 3d? y=130 203 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 18 單鉤的鉤口直徑： 35~30(? (10) 取 D=92口尺寸： S=68 液壓馬達(dá)的選擇 起重機(jī)常用的液壓馬達(dá)分為高速液壓馬達(dá)和低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的主要性能特點(diǎn)是負(fù)載度低、體積緊湊、重量輕，但在機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中需與相應(yīng)的減速器配套使用。低速液壓馬達(dá)負(fù)載大、轉(zhuǎn)速較低、平穩(wěn)件較好，可滿足機(jī)構(gòu)工作的低速重載要求 ?？芍苯踊蛑恍枰患?jí)減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，但體積大且較重。內(nèi)曲線徑向柱塞或球塞馬達(dá)，軸向球塞式馬達(dá)是較常見的型式。 液壓馬達(dá)在使用中并非完全是泵的逆運(yùn)轉(zhuǎn)，它的效率較高，轉(zhuǎn)速范圍更大，可反向運(yùn)轉(zhuǎn)，能長(zhǎng)期承受頻繁沖擊，有時(shí)還承受較大徑向負(fù)載。因此。應(yīng)根據(jù)液壓馬達(dá)的負(fù)載扭炬、速度、工作條件等選擇液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)型式、規(guī)格等。 本次設(shè)計(jì)選用高速液壓馬達(dá) 滿載起升時(shí)液壓馬達(dá)輸出功率P ?????（ 11） =中 :2?——起升載荷動(dòng)載系數(shù)，因液壓馬達(dá)不具有電動(dòng)機(jī)的過載能力，而馬達(dá)工作壓力又受系統(tǒng)壓力限制，一般取2?= Q ——額定起升載荷， N； ?——物品起升速度， m/s； ?——機(jī)構(gòu)總效率，初步計(jì)算時(shí)，取 ? = 計(jì)算滿載起升時(shí)液壓馬達(dá)輸出扭矩?2 212 z ??????? （ 12） =15643N·m 式中 ; i ——減速器傳動(dòng)比； 其余符號(hào)同上所述。 根據(jù)系統(tǒng)工作壓力，確定液壓馬達(dá)工作油壓19 p p? ? ? ?（ 13） =19 中 ; 液壓泵輸出壓力， p?? ——從液壓泵至液壓馬達(dá)的油路壓力損失，包括閥的局部損失和管路沿程損失，取 p?? =1 確定液壓馬達(dá)排量?02 mm m m ? ?? ?（ 14） =式中 ; 液壓馬達(dá)輸出扭矩， N·m； ——液壓馬達(dá)機(jī)械效率； 0—液壓馬達(dá)工作壓力差，0p= 計(jì)算液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速實(shí)際傳動(dòng)比與要求值不可能一致，要保證額定起升速度，必須使液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速滿足下式要求： ? ?60 1m z d??? ??????（ 15） =s 由此得到滿足起升速度要求的 液壓馬達(dá)輸入油量 ? ?60 1 mm i z d???? ??????（ 16） =壓泵的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)的型式、調(diào)速方式和工作條件、液壓泵的額定工作壓力和排量、流量，以及液壓泵的驅(qū)動(dòng)布置和吸油條件等選擇液壓泵的型式，規(guī)格和數(shù)量，單 個(gè)或多聯(lián)高壓齒輪泵和軸向校塞泵較為常用，若需要變量，可選用恒功率或但壓力控制的變量液壓泵。 齒輪泵的成本低，自吸性好，易維護(hù)，體積小，重量輕，但平穩(wěn)性較差，聲較大。為節(jié)省功率相臺(tái)理使用，可采用多聯(lián)泵實(shí)現(xiàn)多種液壓源，使液壓泵流量與所需的流量匹配，北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 20 口及采用串級(jí)泵宋達(dá)到所需要的壓力。釉向柱塞泵的壓力高 (50 M 內(nèi) )，排旦較大 (可達(dá) 500 r)19速高 (可達(dá) 4000 r／ 噪聲?。矢撸哂屑饶茏鞅靡部勺黢R達(dá)的可逆性，易實(shí)現(xiàn)單向或雙向變量，體積和重量較小，但對(duì)油的污染度很敏感，通常液壓油過濾精度 小于等于 25M,自吸性較差．成本高，維修要求較高。為保證納向位塞泵的使用壽命，按壓系統(tǒng)的正常工作壓力應(yīng)為所選泵額定壓力的 60％一 80％．選擇泵的參數(shù)時(shí)，應(yīng)使常用工作參數(shù)處在泵效率曲線的高效處。軸向柱塞泵比齒輪泵貴，坦性能相壽命則大大優(yōu)干齒輪泵，在保證性能和壽命均滿足主機(jī)要求的條件下盡量選取低價(jià)的液壓泵。 確定液壓泵最大工作壓力mb m m p ??? ? ? ? ? （ 17） =中 ; 液壓馬達(dá)輸出扭矩， N·m； 液壓馬達(dá)排量， ——液壓馬達(dá)機(jī)械效率； 0p——液壓馬達(dá)背壓，0p= p?? ——從液壓泵至液壓馬達(dá)區(qū)間的壓力損失。 確定液壓泵流量Q??? （ 18） =式中 ; 液壓馬達(dá)輸入油量， ??——液壓泵至液壓馬達(dá)之間的容積效率。 液壓泵所需功率??（ 19） =中 ; b?——液壓泵的總效率，軸向柱塞泵取 根據(jù)參考文獻(xiàn) [7]選用 0 系列軸向柱塞液壓原件，據(jù)所給的軸向柱塞原技術(shù)文獻(xiàn)和軸向柱塞馬達(dá)技術(shù)文獻(xiàn)選用 5000021 塞定量馬達(dá)。 馬達(dá)的主要參數(shù)： V— 馬達(dá)的排量 710 d— 輸出軸直徑 n— 馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速 n=1000 泵的主要參數(shù)： V— 泵的排量 500ml 泵的最小輸入軸速 500 泵的最大輸入軸速 2850 速器的選擇 根據(jù)液壓馬達(dá)輸出功率和卷筒轉(zhuǎn)速： W ； n 查 參考文獻(xiàn) [3]從減速器承載能力表中找出合適的傳動(dòng)比和高速軸的轉(zhuǎn)速分別為 i=28; 1n =1000 減速器許用功率： [] P? （ 20） K—— 選用系數(shù)， K= . 2 5 1 0 . 8 8 P? ? ? 參考文獻(xiàn) [3]選定 要參數(shù)： 傳動(dòng)比 i=28 輸入轉(zhuǎn)速 1500r/用輸入功率 86 用輸出轉(zhuǎn)矩 N·m 主要尺寸： 輸入軸直徑 35入軸長(zhǎng)度 282出軸直徑 60出軸長(zhǎng)度 152心高度 200華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 22 驗(yàn)算貨物實(shí)際速度： v = 21） = 284 ??= 出軸強(qiáng)度校核： 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]公式 （ 22） ? =53522N 減速器輸出軸最大徑向力許用值 150000 N F〈 [F ] 滿足強(qiáng)度要求。 輸入最大扭矩： T ? （ 23） 式中： ? — 電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)； I— 減速器的傳動(dòng)比； ? — 減速器的效率。 T ? = （ ×2×m 減速器許用輸入扭矩： [T ] = 23500 N·m T〈 [T ]，所以驗(yàn)算符合要求。 動(dòng)器的選擇 制動(dòng)器是保證起重機(jī)安全的重要部件，起升機(jī)構(gòu)的沒一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少要裝設(shè)一個(gè)支持制動(dòng)器，吊運(yùn)液態(tài)金屬及其他危險(xiǎn)物品的起升機(jī)構(gòu)，每套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少應(yīng)有兩個(gè)支持制動(dòng)器。支持制動(dòng)器應(yīng)是常閉式的，制動(dòng)輪必須裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛性聯(lián)接 的軸上。起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩必須大于貨物產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩，在貨物處于懸吊狀態(tài)時(shí)具有足夠的安全裕度，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求： 02?（ N?m） （ 24） 式中 ： 制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩 ； 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 23 制動(dòng)安全系數(shù) ， 查表得 Q —— 額定起升載荷 ； 0D—— 卷筒卷繞直徑 ； ? —— 機(jī)構(gòu)總效率 ； m —— 滑輪組倍率； i —— 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比。 根據(jù)物體下降時(shí)的扭矩? （ 25） ?2842 ? ??× m 查參考文獻(xiàn) [2]可得直流電磁鐵塊式制動(dòng)器。型號(hào) 5 主要參數(shù)： 額定轉(zhuǎn)矩 315 N·m 制動(dòng)直徑 315 算啟動(dòng)時(shí)間： []9 ( ? ）（ 26） 式中： [J]— 起升時(shí)換算到馬達(dá)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 n — 馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速 T? — 馬達(dá)平均轉(zhuǎn)矩，查表得 T? =1.5 馬達(dá)的阻力矩 高速軸上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 [J]=?232004)( （ 27） =2328 1 6 0 0 ( 0 . 2 1 6 )4 0 4 2 8 0 . 9 5?? ? ?=華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 24 電+ （ 1 + （ 2 ] = =T? =550 310 N·m = 8 1 6 0 0 0 62 3 2 8 0 ?? ? ?=m []9 ( ? ）（ 28） = 0 . 8 3 0 5 9 7 09 . 5 5 (1 1 2 . 4 1 0 4 . 3 )??=般中小起重機(jī) （ 3t～ 80t） ，啟動(dòng)時(shí)間為 t=1s～ 2s，上述起動(dòng)時(shí)間符合電動(dòng)機(jī)起動(dòng)要求 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間： ''[]中： '[]J —— 下降時(shí)換算到 馬達(dá) 軸上的機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 — 制動(dòng)器制動(dòng)力矩 — 滿載下降時(shí)制動(dòng)軸靜轉(zhuǎn)矩 'n —— 滿載下降時(shí) 馬達(dá)的 轉(zhuǎn)速通常取 'n = 同理求得： [J]’ = m2 n' = 70? =1067r/算制動(dòng)時(shí)間符合要求。 軸器的選擇 根據(jù)馬達(dá)輸出軸的直徑和變速器的輸入直徑選用聯(lián)軸器 Q/型齒輪聯(lián)軸器和 Q/型齒輪聯(lián)軸器。 許最大轉(zhuǎn)矩 1400N·m，允許最大轉(zhuǎn)速 3000r/齒圈北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 25 連接螺栓數(shù) 6，模數(shù) 數(shù) 38，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 要參數(shù)： Z 型軸孔，允許最大轉(zhuǎn)矩 2360 N·m，允許最大轉(zhuǎn)速 1140r/0，模數(shù) 4，齒數(shù) 62，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 · 3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 壓系統(tǒng)主要組成 按構(gòu)成起重機(jī)主要工作機(jī)構(gòu)的液壓回路可分為：起升卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、吊臂伸縮機(jī)構(gòu)和支腿收放等五部分。此外，還有穩(wěn)定器、平穩(wěn)重、液壓助力器、轉(zhuǎn)向器、散熱器等液壓回路。 液壓系統(tǒng)原理圖如圖 6 所示： 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 26 圖 6 液壓系統(tǒng)原理圖 1—三聯(lián)齒輪泵 2—中心回轉(zhuǎn)接頭 3—油箱 4—支腿控制閥 5—轉(zhuǎn)閥 6—支腿水平缸 7—支腿垂直缸 8—液壓鎖 9—回油過濾器 10—順序閥 11—組合閥 12—蓄能器 13—操縱閥 14—多路換向閥 15—溢流閥 16—回轉(zhuǎn)馬達(dá) 17—伸縮臂液壓缸 18、 20、 22—平衡閥 19—變幅液壓缸 21—起升馬達(dá) 23—梭閥 24—制動(dòng)器液壓缸 25—離合器液壓缸 26—單向節(jié)流閥 按構(gòu)成液壓系統(tǒng)元件的類型可分為動(dòng)力元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件等。 動(dòng)力元件是指液壓泵類的元件，常有的有：齒輪泵和柱塞泵，定量供油系統(tǒng)可酌情選其一種。 控制元件包括流量、壓 力、方向和順序等液壓控制閥，常用的有：手動(dòng)、液動(dòng)、電磁、電液換向閥，多路換向閥，溢流閥，平衡閥，節(jié)流閥，單向閥，順序閥，壓力選擇閥和緩沖補(bǔ)油閥等。 執(zhí)行元件為直接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的液壓元件，常用的有：液壓馬達(dá)和液壓缸。 輔助元件主要有：液壓油箱，濾油器，壓力表，蓄能器，油溫與油量指示器，壓力繼電器，液壓油箱空氣過濾器，加熱器，散熱器，油管，管接頭和中心回轉(zhuǎn)接頭等。 升機(jī)構(gòu)的液壓回路 采用定量系統(tǒng)開式回路的定量泵與定量單馬達(dá)回路如圖 7所示，換向閥 3置于右位時(shí)，壓力油經(jīng)梭閥 4、單向節(jié)流閥 5進(jìn)入制動(dòng)器液壓缸 6，制動(dòng)器松開。壓力油同時(shí)經(jīng)平衡閥 7中的單向閥進(jìn)入起升機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá) 8，驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，使吊重上升。靠單向節(jié)流聞 5 的節(jié)流作用．制動(dòng)器松開，起升機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)滯后．避免吊重在起升驅(qū)動(dòng)時(shí)溜鉤。 換向閥 3 置于左位時(shí)壓力油直接進(jìn)入起機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá)的另一腔，同時(shí)經(jīng)梭閥 4、單向節(jié)流閥 5 進(jìn)入制動(dòng)器液壓缸 6，松開制動(dòng)器，液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)吊重下放。此時(shí)，平衡閥 7 的遠(yuǎn)控口受到壓力油 6的作用、推動(dòng)平衡閥的閥芯。調(diào)節(jié)其開度，使吊重平穩(wěn)下落。 換向閥 3處在中位時(shí)，整個(gè)回路卸荷，制動(dòng)器液壓缸 6在自身彈簧和單向節(jié)流閥 5的作用下迅速剎住液壓 馬達(dá)。這樣，即使液壓馬達(dá)有內(nèi)泄漏也能保證吊重被迅速制動(dòng)住，實(shí)現(xiàn)空中可靠懸停。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 27 圖 7 定量泵與定量馬達(dá)開式回路 1— 液壓泵； 2— 發(fā)動(dòng)機(jī)； 3— 換向閥； 4— 梭閥； 5— 單向節(jié)流閥； 6— 制動(dòng)器液壓缸； 7— 平衡閥； 8— 起升機(jī)構(gòu)液壓馬達(dá) 幅機(jī)構(gòu)液壓回路 采用單液壓缸或雙液壓缸變幅。定長(zhǎng)臂式起里機(jī)采用鋼絲絹滑輪組變幅，變幅機(jī) 構(gòu)由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)．其液壓回路與起升機(jī)構(gòu)相同。 圖 8為雙作用液壓缸的雙缸變幅回路， 雙液壓缸共用同一平衡閥，平衡閥的滲漏相交幅缸的制造誤差不會(huì)影響液壓缸間的同步，但需用較大流量規(guī)格的平衡 閥。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 28 圖 8 雙缸變幅回路 1— 變幅液壓缸 2— 換向閥 3— 平衡閥 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路 全液壓汽車起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)臺(tái)、回轉(zhuǎn)支承和驅(qū)動(dòng)裝置。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓回路較簡(jiǎn)單，小型輪式起重機(jī)受到的負(fù)載慣性小，有時(shí)就用 M