液壓絞車設(shè)計(jì)說明書

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購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(jiǎn)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 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(jiǎn)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 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(jiǎn)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(zhǎng)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 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(zhǎng)。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(zhǎng)，液壓元件的標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格 2。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(jiǎn)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(zhǎng)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(zhǎng)、 綜合 優(yōu)勢(shì) 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(jiǎn)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 軸購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(jiǎn)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(jiǎn)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 原購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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 。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(cè) ， 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 - - + 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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 的提購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 ，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(jiǎn)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) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(jiǎn)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 27。 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 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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 都在同購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(zhǎng)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 。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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 36 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。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(zhǎng)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(jiǎn)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(zhǎng)度 減小 。 多層 纏繞的 卷筒可以 使 卷筒長(zhǎng)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 。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng) 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 (11.5)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購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 ： 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(zhǎng) 度0L： 0 1()3 (3式中 0D0D=計(jì)算卷筒 的 直徑 ( 1Z Z 確定 鋼絲繩的 安全 圈數(shù) ， 取1Z2； 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) 粗糙度取 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買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖 紙 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 2。 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 5。 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，