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（优秀毕业全套设计）液压绞车设计（整套下载）

运动质量产生的动载荷。．起升起动过程卷扬机构带载提升时，载荷从静止状态加速到稳定运动速度的瞬时过程称为起升起动过程。此时，悬挂载荷的钢丝绳拉力图.为式中起升载荷由加速运动质量产生的惯性力。在起升起动时，惯性力方向与起升载荷方向相同，使钢丝绳拉力增加。图.重物升降过程的动力分析起升起动起升制动下降起动下降制动起升制动过程卷扬机构由匀速运动制动减速到静止的过程称为起升制动过程。此时，悬挂重物的钢丝绳拉力图.。由于减速运动质量产生的惯性力的方向与起升载荷的方向相反，故使钢丝绳拉力减小。下降启动过程将载荷从静止状态加速下降到匀速的过程称为下降起动过程图.。此时，惯性为的方向与载荷的方向相反，使钢丝绳拉力减小，即.下降制动过程卷扬机驱动悬吊载荷以匀速下降时，将制动器上闸，使载荷由匀速下降减速到静止状态的过程称为下降制动过程图.。此时因惯性力的方向与起升载荷的方向致，故使钢丝绳拉力增加，即。综上分析可得如下结论起升起动和下降制动是卷扬机构最不利的两个工作过程，起升起动时原动机要克服的阻力距是静阻力矩与最大惯性阻力距之和。因此，原动机的起动力矩必须满足下降制动是制动器最不利的工作过程，所以，卷扬机构支持制动器的制动力矩应满足下面条件才能将运动的物品在规定的时间内平稳的停住。式中卷扬机构驱动载荷匀速运动时的静阻力矩卷扬机构起制动时的最大惯性阻力矩。显然，上述两种工作过程是决定卷扬机原动机和制动器性能以及对机构的零部件进行强度计算的依据。第四章卷扬机卷筒的设计和钢丝绳的选用.卷扬机卷筒的设计卷扬机卷筒组的分类和特点卷筒是起升机构中卷绕钢丝绳的部件。常用卷筒组类型有齿轮连接盘式周边大齿轮式短轴式和内装行星齿轮式。齿轮连接盘式卷筒组为封闭式传动，分组性好，卷筒轴不承受扭矩，是目前桥式起重机卷筒组的典型结构。缺点是检修时需沿轴向外移卷筒。周边大齿轮式卷筒组多用于传动速比大转速低的场合，般为开式传动，卷筒轴只承受弯矩。短轴式卷筒组采用分开的短轴代替整根卷筒长轴。减速器侧短轴采用键与过盈配合与卷筒法兰盘刚性连接，减速器通过钢球或圆柱销与底架铰接支座侧采用定轴式或转轴式短轴，其优点是构造简单，调整安装比较方便。内装行星齿轮式卷筒组输入轴与卷筒同轴线布置，行星减速器置于卷筒内腔，结构紧凑，重量较轻，但制造与装配精度要求较高，维修不便，常用于结构要求紧凑工作级别为以下的机构中。根据钢丝绳在卷筒上卷绕的层数分单层绕卷筒和多层绕卷筒。由于本设计的卷绕层数为三层，因此采用多层卷筒。根据钢丝绳卷入卷筒的情况分单联卷筒根钢丝绳分支绕入卷筒和双卷筒两根钢丝绳分支同时绕入卷筒。单联卷筒可以单层绕或多层绕，双联卷筒般为单层绕。起升高度大时，为了减小双联卷筒长度，有将两个多层绕卷筒同轴布置，或平行布置外加同步装置的实例。多层卷筒可以减小卷筒长度，使机构紧凑，但钢丝绳磨损加快，工作级别以上的机构不宜使用。卷筒设计计算根据卷扬机工作状况和起升载荷确定卷扬机起升机构的工作级别，根据表查得汽车轮胎履带铁路起重机，安装及装卸用吊钩式，利用等级，载荷情况，工作级别。．卷筒名义直径式中卷筒直径比，由表选取卷筒名义直径卷筒槽底直径钢丝绳直径根据卷扬机工作级别选用，根据已知得,把数值代入式中得根据所得的数据选卷筒名义直径。卷筒最小直径的计算式中按钢丝绳中心计算的滑轮的最小直径钢丝绳直径系数值根据机构工作级别为所以卷筒直径符合条件。．卷筒长度确定由于采用多层卷绕卷筒，由下式式中多层卷绕钢绳总长度根据已知卷筒容绳量为，所以，把数据代入式中得.取多层卷绕卷筒长度。绳槽的选择单层卷绕卷筒表面通常切出导向螺旋槽，绳槽分为标准槽和深槽两种形式，般情况都采用标准槽。当钢丝绳有脱槽危险时例如起升机构卷筒，钢丝绳向上引出的卷筒以及高速机构中，采用深槽。多层卷绕卷筒表面以往都推荐做成光面，为了减小钢丝绳磨损。但实践证明，带螺旋槽的卷筒多层卷绕时，由于绳槽保证第层钢丝绳排列整齐，有利于以后各层钢丝绳的整齐卷绕。光面卷筒极易使钢丝绳多层卷绕时杂乱无序，由此导致的钢丝绳磨损远大于有绳槽的卷筒。带绳槽单层绕双联卷筒，可以不设挡边，因为钢丝绳的两头固定在卷筒的两端。多层绕卷筒两端应设挡边，以防止钢丝绳脱出筒外，档边高度应比最外层钢丝绳高出。绳槽半径根据下式取.把数值代入得绳槽节距取绳槽深度取.图.绳槽的放大示意图卷筒上有螺旋槽部分长式中，卷筒计算直径，由钢丝绳中心算起的卷筒直径.，为固定钢丝绳的安全圈数。取把数据代入式中得.由此可取。绳槽表面精度级值.。卷筒壁厚初步选定卷筒材料为铸铁卷筒，根据铸铁卷筒的计算式子把数值代入式中有.故选用。钢丝绳允许偏角钢丝绳绕进或绕出卷筒时，钢丝绳偏离螺旋槽两侧的角度推荐不大于.。对于光面卷筒和多层绕卷筒，钢丝绳与垂直于卷筒轴的平面的偏角推荐不大于，以避免乱绳。布置卷绕系统时，钢丝绳绕进或绕出滑轮槽的最大偏角推荐不大于，以避免槽口损坏和钢绳脱槽。卷筒强度计算卷筒在钢丝绳拉力作用下，产生压缩，弯曲和扭转剪应力，其中压缩应力最大。当时，弯曲和扭转的合成应力不超过压缩应力的，只计算压应力即可。当时，要考虑弯曲应力。对尺寸较大，壁厚较薄的卷筒还需对筒壁进行抗压稳定性验算。由于所设计的卷筒直径。所以只计算压应力即可。卷筒筒壁的最大压应力出现在筒壁的内表面压应力按下式计算式中卷筒壁压应力钢丝绳最大静拉力应力减小系数，在绳圈拉力作用下，筒壁产生径向弹性变形，使绳圈紧度降低，钢丝绳拉力减小，般取多层卷绕系数。多层卷绕时，卷筒外层绳圈的箍紧力压缩下层钢丝绳，使各层绳圈的紧度降低，钢丝绳拉力减小，筒壁压应力不与卷绕层数成正比按表取值许用压应力，对铸铁，为铸铁抗压强度极限，对钢，为钢的屈服极限。取，按表取，根据已知卷筒底层拉力，可算得，把各数代入式中.根据所计算的结果查得卷筒的材料为球墨铸铁，其抗压强度极限.,因此材料选用合格。.钢丝绳的选择钢丝绳的选择包括钢丝绳结构型式的选择和钢丝绳直径的确定绕经滑轮和卷筒的机构工作钢丝绳应优先选用线接触钢丝绳。在腐蚀性环境中应采用镀锌钢丝绳。钢丝绳的性能和强度应满足机构安全和正常工作的要求。钢丝绳的直径为已知。第五章液压马达和平衡阀的选择.液压马达的选用与验算液压马达的分类及特点起重机的常用液压马达分为高速液压马达和低速液压马达。高速液压马达的主要性能特点是负载速度低扭矩小体积紧凑重量轻，但在机构传动中需与相应的减速器配套使用，以满足机构工作的低速重载要求，其他的特点与同类的液压泵相同，较多应用的有摆线齿轮马达，轴向柱塞马达。低速液压马达的负载扭矩大转速较低平稳性较好，可直接或只需级减速驱动机构，但体积和重量较大。内曲线径向柱塞或球塞马达和轴向球塞式马达是较常用的型式。液压马达在使用中并不是泵的逆运转，它的效率较高，转速范围更大，可正反向运转，能长期承受频繁冲击，有时还承受较大的径向负载。因此，应根据液压马达的负载扭矩速度布置型式和工作条件等选择液压马达的结构型式规格和连接型式等。液压马达的选用根据已知液压马达的工作压力为.，总排量，初选液压马达的型号为型低速大扭矩叶片马达，参数见表。型号排量压力转速效率转矩额定最高额定最高容积效率总效率表型叶片马达参数马达的验算满载起升时液压马达的输出功率式中起升载荷动载系数，因液压马达不具有电动机的过载能力而马达工作压力又受系统压力限制，般取额定起升载荷物品起升速度机械总效率，初步计算时，取。额定起升载荷根据下式计算式中钢丝绳自由端拉力滑轮组倍率。根据已知.。般当起升载荷时，滑轮组倍率宜取，时，倍率取，载荷量更大时，倍率可取以上。因此，。把数值代入到式子中得.物品提升速度按下式计算式中钢丝绳线速度由已知得，把数值代入得.根据需要选取.，机械总效率取.，卷筒机械效率.，.，.，把数据代入式中得.满载起升时液压马达输出扭矩式中减速器传动比钢绳在卷筒上的卷绕层数。其余符号同以前式子。由于已知为大排量马达，选用低速方案。因此不采用减速器，所以。又由已知卷筒钢丝绳卷绕三层，故。把所有数值代入式子中得.所选用的马达的额定转矩为，因为，所以选用的马达转矩符合要求。计算液压马达的转速和输入油量根据式中各符号同以前的式子。把数值代入式中得.计算马达的输入油量用下式式中液压马达的排量液压马达容积效率。马达的排量根据已知得，根据下式计算式中液压马达总效率液压马达机械效率。根据表查得取.，取.。把数代入式中得.把所计算的数据代入式中得选用的液压马达转速范围为，由于计算得.，所以马达的转速符合要求。.平衡阀的计算与选用平衡阀的功能简介平衡阀用于液压执行元件承受物体重力的液压系统。在物体下降时，重力形成动力性负载，反驱动液压执行元件按重力方向或重力所形成的力矩方向运动，平衡阀在执行元件的排油腔产生足够的背压，形成制动力或制动力矩，使执行元件作匀速运动，以防止负载加速坠下。平衡阀的选用根据已知的马达的排量工作压力和计算所得的泵的流量选用型平衡阀，所代表的意义和阀的外型结构见图.和图.。图.型号所代表的意义图.平衡阀的外型结构控制口监测口法兰固定螺钉盖板可选择的孔标牌型圈第六章制动器的设计与选用.制动器的作用特点及动作方式制动器是用于机构或机器减速或使其停止的装置，有时也用作调节或者限制机构或机器的运动速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。为了减小制动力矩，缩小制动器尺寸，通常将制动器装在机构的高速轴上，或减速器的输入轴上。按所需应用制动器的机构的工作性质和条件，对于起重机构的起升和变幅机构都必须采用长闭式制动器。卷扬机属起重类机械的起升机构由于工作需要，因此采用常闭式制动器。由于卷扬机应用的场合和安装制动地点的空间受限因此选用盘式制动器。盘式制动器的工作原