20噸單滾筒絞車設(shè)計(jì)
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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(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)
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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(duì)于我們每一個(gè)大學(xué)生來說都是非常重要。它不僅是對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)老師和同學(xué)們表示深切而誠摯的謝意!