液壓絞車設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】
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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。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,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)槠錂C(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)槠錂C(jī)械性能較好、操作容易、安全可靠、使用壽命長、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?yán)眯矢?,其機(jī)構(gòu)運(yùn)作操作機(jī)簡便 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)閮?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)樗玫囊簤厚R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)樵黾恿司硗驳闹睆剑瑫?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)卷筒長度減小。 多層纏繞的卷筒可以使卷筒長度有所減小,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??; 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 卷筒的長度 L 因?yàn)椴捎枚鄬永p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 購買設(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,要對(duì)尺寸較大、壁厚較薄的卷筒進(jìn)行抗壓的驗(yàn)算 17。 因?yàn)樗O(shè)計(jì)的卷筒直徑 D =200L =2003 。所以只需計(jì)算壓應(yīng)力即可。 卷筒筒壁的內(nèi)表面壓應(yīng)力c: m a p(3式中 c卷筒壁壓應(yīng)力 ( 絲繩最大靜拉力 (N); 1A應(yīng)力減小系數(shù),大多取1 ; 2A多層纏繞系數(shù),2 c許用壓應(yīng)力,對(duì)于鑄鐵,應(yīng)選取 c /5b,b:鑄鐵抗壓強(qiáng)度極限,對(duì)于鋼,應(yīng)選取 c /2s,s:鋼的屈服極限。 取1 ,2; 依據(jù)卷筒底層拉力: 1100算m a x 1 1 0 0 9 . 8 0 7 1 0 7 8 7 . 7 ,代入式 3得: 1 0 7 8 7 . 70 . 7 5 1 . 8 1 2 1 0c =據(jù)計(jì)算后的結(jié)果,經(jīng)查閱相關(guān)資料,選取卷筒的材料為球墨鑄鐵800 2 ,所以此材料滿足所設(shè)計(jì)的相關(guān)需求。 絲繩的選擇 當(dāng)選擇鋼絲繩時(shí),需要選擇鋼絲繩的構(gòu)造型式和鋼絲繩的直徑。 鋼絲繩在選取時(shí),應(yīng)先考慮選用線接觸鋼絲繩。在不同的工作環(huán)境中,應(yīng)選取不同的鋼絲繩,如腐蝕性環(huán)境中應(yīng)選取防腐蝕的鍍鋅鋼絲繩。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 選取的鋼絲繩,應(yīng)滿足機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行和安全運(yùn)作的性能。 綜上所述,選取鋼絲繩的直徑為 d=8 章小結(jié) 本章對(duì)卷揚(yáng)機(jī)卷筒的主要特點(diǎn)與分類進(jìn)行了選擇。分析了卷筒中的直徑、長度和強(qiáng)度,并通過強(qiáng)度校核計(jì)算公式計(jì)算能承受的應(yīng)力,對(duì)卷筒的特點(diǎn)和繩槽進(jìn)行分析計(jì)算,并詳細(xì)的計(jì)算出所用到卷筒的直徑、長度與強(qiáng)度并進(jìn)行驗(yàn)算,設(shè)計(jì)計(jì)算后 ,選出合適的鋼絲繩直徑,并完成相應(yīng)的計(jì)算驗(yàn)算。 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4章 液壓馬達(dá)和平衡閥的選擇 壓馬達(dá)的選用與驗(yàn)算 壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn) 起升機(jī)構(gòu)中低速和高速的液壓馬達(dá)應(yīng)用廣泛。高速液壓馬達(dá)其主要特點(diǎn)為扭矩小、重量輕、機(jī)構(gòu)緊湊,但是在工作過程中要與減速器配合使用,用來滿足機(jī)構(gòu)的低速重載特性,在應(yīng)用- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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