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！