20噸單滾筒絞車設(shè)計(jì)
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機(jī)械外文翻譯--動(dòng)態(tài)模擬鋼絲繩接觸 中文版.doc
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20噸單滾筒絞車設(shè)計(jì)論文.doc
20噸單滾筒絞車設(shè)計(jì)
目 錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論……………………………………………………………………………1
1.1絞車的簡介………………………………………………………………………2
1.2擬定絞車系統(tǒng)圖……………………………………………………………3
第2章卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) ………………………………………………………5
2.1 常見卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案及分析 ………………………………………………5
2.1.1 卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案比較 ………………………………………5
2.1.2卷筒軸及件速器輸出軸連接方式設(shè)計(jì)的基本原則……………………6
2.1.3液壓卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的分類……………………………………………………7
2.1.4液壓式行星齒輪傳動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)布置方案………………………………8
2.2本設(shè)計(jì)所采用的方案…………………………………………………………10
2.3卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)注意事宜…………………………………………………10
第3章卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)組成及工作過程分析……………………………………………12
3.1卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的組成…………………………………………………………………12
3.2卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)工作過程分析…………………………………………………………12
3.2.1卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的工作周期……………………………………………………12
3.2.2載荷升降過程的動(dòng)力分析………………………………………………12
第4章卷揚(yáng)機(jī)卷筒的設(shè)計(jì)和鋼絲繩的選用……………………………………15
4.1卷揚(yáng)機(jī)卷筒的設(shè)計(jì)……………………………………………………………15
4.1.1卷揚(yáng)機(jī)卷筒組的分類和特點(diǎn)……………………………………………15
4.1.2卷筒設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………15
4.2鋼絲繩的選擇…………………………………………………………………19
第5章液壓馬達(dá)和平衡閥的選擇…………………………………………………20
5.1液壓馬達(dá)的選用與驗(yàn)算………………………………………………………20
5.1.1液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)…………………………………………………20
5.1.2液壓馬達(dá)的選用…………………………………………………………20
5.1.3馬達(dá)的驗(yàn)算………………………………………………………………20
5.2平衡閥的計(jì)算與選用…………………………………………………………23
5.2.1平衡閥的功能簡介………………………………………………………23
5.2.2平衡閥的選用……………………………………………………………23
第6章制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與選用………………………………………………………25
6.1制動(dòng)器的作用、特點(diǎn)及動(dòng)作方式………………………………………………25
6.2制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………26
6.2.1制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算…………………………………………………………26
6.2.2制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)選用………………………………………………………26
6.2.3制動(dòng)盤有效摩擦直徑計(jì)算………………………………………………26
6.2.4制動(dòng)器散熱的驗(yàn)算………………………………………………………27
6.2.5全盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………30
第7章離合器的設(shè)計(jì)與選用………………………………………………………31
7.1離合器的功用、特點(diǎn)與分類…………………………………………………31
7.2圓盤離合器主要性能參數(shù)的計(jì)算……………………………………………32
7.2.1離合器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩………………………………………………………32
7.2.2圓盤摩擦片的主要尺寸關(guān)系……………………………………………32
7.2.3摩擦式離合器的摩擦轉(zhuǎn)矩………………………………………………33
7.2.4圓盤摩擦離合器壓力的計(jì)算……………………………………………34
第8章軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………36
8.1軸的材料………………………………………………………………………36
8.2軸的工作能力的計(jì)算…………………………………………………………36
8.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………39
8.3.1擬定軸上零件的裝配方案………………………………………………39
8.3.2根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度…………………………40
8.3.3軸上零件的周向定位……………………………………………………40
結(jié)論………………………………………………………………………………………33
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………36
致謝………………………………………………………………………………………38
附錄………………………………………………………………………………………40
第一章 緒 論
1.1絞車的簡介
在起重機(jī)械中，用以提升或下降貨物的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu)，一般采用卷揚(yáng)式，而這樣的機(jī)器叫做卷揚(yáng)機(jī)又叫絞車。
卷揚(yáng)機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動(dòng)滑輪。取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具掛梁等多種形式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)載限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護(hù)開關(guān)等，根據(jù)實(shí)際需要配用。
卷揚(yáng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式有三種，分別為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)。
內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，其動(dòng)力由內(nèi)燃機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置集中傳給包括起升機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個(gè)工作機(jī)構(gòu)，這種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源，機(jī)動(dòng)靈活，適用于流動(dòng)作業(yè)。為保證各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，整機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜笨重。由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn)，不能帶載起動(dòng)，需依靠傳動(dòng)環(huán)節(jié)的離合實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和換向，這種驅(qū)動(dòng)方式調(diào)速困難，操縱麻煩，屬于淘汰類型。目前只有少數(shù)地方應(yīng)用。
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是卷揚(yáng)機(jī)的主要驅(qū)動(dòng)方式。直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)的工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電源較為困難。在大型的卷揚(yáng)機(jī)中，常采用內(nèi)燃機(jī)和直流發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)直流傳動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能直接從電網(wǎng)取得電能，操縱簡單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)中應(yīng)用廣泛。
液壓驅(qū)動(dòng)的卷揚(yáng)機(jī)，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（液壓缸或液壓馬達(dá)）使機(jī)構(gòu)動(dòng)作，通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實(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，液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動(dòng)在建筑卷揚(yáng)機(jī)中獲得日益廣泛的應(yīng)用。
1.2擬定絞車系統(tǒng)圖
系統(tǒng)的工作原理及其特點(diǎn)簡要說明如下：（見圖1.1）
液壓馬達(dá)9的排量切換由二位四通電磁換向閥5實(shí)現(xiàn)，控制壓力由液壓馬達(dá)9自身提供，為了防止下放時(shí)因超越負(fù)載作用而失速，在馬達(dá)回油路上設(shè)置了外控式平衡
閥4。另外，為了提高系統(tǒng)工作可靠性，以防污染和過熱造成的故障，在回油路上設(shè)置了回油過濾器7及冷卻器8。三位四通電磁換向閥9的中位機(jī)能為K型，所以，絞車停止待命時(shí)，液壓泵可以中位低壓卸荷，有利于節(jié)能。
表1.2絞車液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作順序
工 況 電磁鐵
1YA 2YA 3YA
滿載卷揚(yáng)上升 - + -
空包下放 + - -
停止 - - +
由表1.2可知：當(dāng)電磁鐵2YA通電時(shí)，三位四通電磁換向閥5切換至右位，液壓油經(jīng)過單向閥進(jìn)入液壓馬達(dá)2，驅(qū)動(dòng)滾筒卷揚(yáng)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電磁鐵1YA通電時(shí)，負(fù)載由平衡閥支撐的同時(shí)快速下放，當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，電磁鐵3YA通電，制動(dòng)器制動(dòng)
參考文獻(xiàn)
[1]張質(zhì)文,虞和謙,王金諾,包起帆主編.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊.北京:中國鐵道出版社,1997
[2]顏榮慶,李自光,賀尚紅主編.現(xiàn)代工程機(jī)械液壓與液力系統(tǒng).北京:人民交通出版社,2001
[3]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第四版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002
[4]徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991
[5]章日晉主編.機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987
[6]吳宗澤主編.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988
[7]北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.第三版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1993
[8]汝元功,唐照民主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京:高等教育出版社,1995
[9]花家壽編.新型聯(lián)軸器與離合器.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1991
[10]機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)/中國機(jī)械工程學(xué)會(huì),中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典編委會(huì).中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典.南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社,2002
[11][蘇]隆赫年柯B Л,馬克西莫維奇B A,特羅伊茨基A B,特羅春И Π,波季施柯A B,阿符拉緬柯Л A.機(jī)械零件圖冊.吳克敏等譯.北京:人民教育出版社,1959
致 謝
三個(gè)月緊張而充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次設(shè)計(jì)中我收獲頗多。畢業(yè)設(shè)計(jì)對于我們每一個(gè)大學(xué)生來說都是非常重要。它不僅是對我們大學(xué)四年學(xué)過的各科知識(shí)的綜合運(yùn)用，而且是把我們所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的一次檢驗(yàn)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我重溫了一遍大學(xué)的課程如機(jī)械制圖、理論力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)等專業(yè)知識(shí)，還涉及了一些以前從未深入了解的知識(shí)，使我開闊了眼界，并增長了知識(shí)，對自己的所學(xué)進(jìn)一步鞏固，為畢業(yè)后走向社會(huì)工作崗位奠定了一定的基礎(chǔ)。
在單滾筒絞車設(shè)計(jì)過程中，除了應(yīng)用到以前學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，我還查閱了大量的相關(guān)資料，使我對這一領(lǐng)域有了一定的了解和認(rèn)識(shí)并掌握了查找資料這項(xiàng)基本技能。在設(shè)計(jì)過程中，第一次將自己所學(xué)的理論知識(shí)真正運(yùn)用到實(shí)際中，使理論知識(shí)在實(shí)踐中得到檢驗(yàn)。使我學(xué)會(huì)面對設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題，如何去分析、并最終解決問題。而且培養(yǎng)了我精益求精、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真對待問題的工作精神，并且鍛煉了我的創(chuàng)造能力和獨(dú)立解決問題的能力。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)能如此順利的完成，完全得力于指導(dǎo)老師胡天明老師的充分指導(dǎo)，提出了許多寶貴的建議，改正了許多錯(cuò)誤，使設(shè)計(jì)更加合理、完善。同時(shí)各位同學(xué)也給予了很多建議和幫助，在此對老師和同學(xué)們表示深切而誠摯的謝意！
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 理工類 題 目 : 20噸單滾筒絞車設(shè)計(jì) 學(xué) 院 ： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級 ： 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師 ： 20 年 11 月 3 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢 題研究的意義 絞車作為提升設(shè)備，用于礦井提升、鑿井提升及懸吊（升降）鑿井設(shè)備設(shè)施，即沿井筒提升礦石、廢矸石、升降人員，下放物料、工具和設(shè)備等；二是作為運(yùn)搬設(shè)備，用于井下調(diào)度運(yùn)輸?shù)V石、車輛，采場耙礦、撤除立柱等，而且起動(dòng)和停止頻繁。 研究絞車的意義對我國的煤礦產(chǎn)業(yè)和船舶碼頭繁榮有著深遠(yuǎn)的意義。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國調(diào)度絞車的生產(chǎn)經(jīng)歷了仿制和自行設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。 在石油鉆井領(lǐng)域，絞車是鉆機(jī)核心部件，直接決定著鉆機(jī)鉆進(jìn)能力。有些國家把絞車稱作鉆機(jī)。鉆井絞 車一般由動(dòng)力、變速機(jī)構(gòu)、滾筒、離合器、剎車等部件組成。絞車在鉆井過程中具有起下鉆具、下套管、控制鉆進(jìn)過程鉆壓和整體起立井架等功用，它工作特點(diǎn)是操作使用頻繁，變速范圍寬、載荷變化大。絞車有多種多樣用途，這就要求絞車的結(jié)構(gòu)和種類有所不同 。 平和發(fā)展趨勢 向交流變頻電驅(qū)動(dòng)（ 車的石油鉆機(jī)是當(dāng)今發(fā)展方向。與普通電驅(qū)動(dòng)絞車、 驅(qū)動(dòng)絞車及其它機(jī)械傳動(dòng)絞車相比， 頻電驅(qū)動(dòng)（ 油絞車具有鉆井性能好、啟動(dòng)平穩(wěn)、過載性 能強(qiáng)、恒功率調(diào)速范圍大、功率利用率高、電動(dòng)機(jī)無電刷火花隱患等獨(dú)特優(yōu)勢，可簡化絞車結(jié)構(gòu) (兩檔、 3 軸或兩軸和單軸、高低速離合器換檔、取消輔助剎車、采用盤式剎車 )、指標(biāo)先進(jìn)、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為當(dāng)今四大新技術(shù)之一，成為新一代石油鉆機(jī)關(guān)鍵設(shè)備 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施 題的基本內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)在港口等 陸域使用的 20 噸單滾筒快速收繩電動(dòng)絞車，用于完成負(fù)載的拖拽或提升。要求第一層牽引速度為（ 1~6） m/繩量 800m，收繩時(shí)能夠自動(dòng)排繩，繩索長度要有指示，制動(dòng)可靠，極限位置緊急停車以防止過卷、倒卷的發(fā)生。 設(shè)計(jì)任務(wù)包括絞車總體設(shè)計(jì)；傳動(dòng)設(shè)計(jì)；排繩機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；制動(dòng)設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 能遇到的困難 （ 1）怎么樣實(shí)現(xiàn)快速升降，以提高工程速度。 （ 2）怎么樣實(shí)現(xiàn)絞車精確的定位到絞車停留的準(zhǔn)確位置。 （ 3）如何更大的提高絞車的使用性能及提高絞車的使用壽命。 決方法和措施 認(rèn)真分析采用快速電機(jī)實(shí) 現(xiàn)快速升降，使用高精度的零件，并伴有反饋裝置。光電式檢測計(jì)數(shù)技術(shù)的應(yīng)用可以保證它 的靈敏度越高，反應(yīng)速度就越快，可感應(yīng)的最小尺寸就越小 。 徑）和可行性分析 研究手段 對單滾筒絞車進(jìn)行細(xì)致分析 ， 到圖書館查閱相關(guān)工具書和手冊，到工廠生產(chǎn)車間觀察實(shí)體利用 計(jì)合理的便于操作的外型結(jié)構(gòu)，自動(dòng)控制檢測系統(tǒng)由 件來仿真模擬。 行性 技術(shù)方面：絞車的快速電機(jī)可以滿足用戶的需求，反饋裝置可以保證絞車的精確定位，運(yùn)用高精度零件保持傳動(dòng)穩(wěn)定，使用壽命高。 經(jīng)濟(jì) 性：適應(yīng)性廣、操作簡單、調(diào)整維護(hù)方便，能滿足生產(chǎn)需要廣泛用于港口碼頭。 操作方面：采用 序控制，性能可靠，操作簡單。系統(tǒng)按鈕簡單少，便于操作美觀。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 指導(dǎo)教師意見 （對課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)結(jié)果的預(yù)測） 開題報(bào)告結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)要求，通過參閱相關(guān)文獻(xiàn)和技術(shù)資料，對該課題的研究意義、現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行了較好的闡述，分析了課題的可行性和難點(diǎn)，初步提出了解決問題的方法和下一步將開展的工作， 從開題報(bào)告分析可以看出，該同學(xué)對整個(gè)課題的前期準(zhǔn)備及分析完整，但略顯粗 糙，設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)技術(shù)線路基本可行。 課題難度適中、工作量飽滿，預(yù)計(jì)通過努力，可完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 符合開題報(bào)告要求，可進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的后續(xù)工作。 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 系審查意見： 系主任 (簽名 )： 年 月 日