18噸液壓絞車(chē)設(shè)計(jì)
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傳動(dòng)裝置總體裝配圖.dwg
液壓絞車(chē)裝配圖.dwg
絞車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器.dwg
行星輪.dwg
零件圖卷筒.dwg
零件圖卷筒A3.dwg
零件圖軸A1.dwg
零件圖軸A3.dwg
18噸液壓絞車(chē)設(shè)計(jì)論文.doc
18噸液壓絞車(chē)設(shè)計(jì)
目 錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論……………………………………………………………………………1
1.1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)概論……………………………………………………………1
1.1.1傳動(dòng)類(lèi)型及液壓傳動(dòng)的定義………………………………………………1
1.1.2液壓系統(tǒng)的組成部分………………………………………………………1
1.1.3液壓系統(tǒng)的類(lèi)型……………………………………………………………1
1.1.4液壓技術(shù)的特點(diǎn)……………………………………………………………1
1.2絞車(chē)的簡(jiǎn)介………………………………………………………………………2
1.3擬定絞車(chē)液壓系統(tǒng)圖……………………………………………………………3
第2章絞車(chē)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) ………………………………………………………5
2.1 常見(jiàn)絞車(chē)構(gòu)方案及分析 ………………………………………………5
2.1.1 非液壓式絞車(chē)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液壓絞車(chē)構(gòu)的分類(lèi)……………………………………………………7
2.1.4液壓式行星齒輪傳動(dòng)絞車(chē)構(gòu)布置方案………………………………8
2.2本設(shè)計(jì)所采用的方案…………………………………………………………10
2.3絞車(chē)構(gòu)方案設(shè)計(jì)注意事宜……………………………………………………10
第3章絞車(chē)構(gòu)組成及工作過(guò)程分析……………………………………………12
3.1絞車(chē)構(gòu)的組成…………………………………………………………………12
3.2絞車(chē)構(gòu)工作過(guò)程分析…………………………………………………………12
3.2.1絞車(chē)構(gòu)的工作周期……………………………………………………12
3.2.2載荷升降過(guò)程的動(dòng)力分析………………………………………………12
第4章絞車(chē)卷筒的設(shè)計(jì)和鋼絲繩的選用………………………………………15
4.1絞車(chē)卷筒的設(shè)計(jì)………………………………………………………………15
4.1.1絞車(chē)卷筒組的分類(lèi)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(lèi)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(jiǎn)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(pán)的設(shè)計(jì)選用………………………………………………………26
6.2.3制動(dòng)盤(pán)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(pán)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(lèi)…………………………………………………31
7.2圓盤(pán)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(pán)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(pán)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(zhǎng)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
第一章 緒 論
1.1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)概論
1.1.1傳動(dòng)類(lèi)型及液壓傳動(dòng)的定義
一部完備的機(jī)器都是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)組成。原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)）是機(jī)器的動(dòng)力源；工作機(jī)是機(jī)器直接對(duì)外做功的部分；而傳動(dòng)裝置則是設(shè)置在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的部分，用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力（或能量）的傳遞、轉(zhuǎn)換與控制，以滿足工作機(jī)對(duì)力（或力矩）、工作速度及位置的要求。
按照傳動(dòng)件（或轉(zhuǎn)速）的不同，有機(jī)械傳動(dòng)、電器傳動(dòng)、流體傳動(dòng)（液體傳動(dòng)和氣體傳動(dòng)）及復(fù)合傳動(dòng)等的要求。
液體傳動(dòng)又包括液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)是以動(dòng)能進(jìn)行工作的液體傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)則是以受壓液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行動(dòng)力（或能量）的轉(zhuǎn)換、傳遞、控制與分配的液體傳動(dòng)。由于其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備與裝置實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)及控制的重要技術(shù)手段之一。
1.1.2 液壓系統(tǒng)的組成部分
液壓傳動(dòng)與控制的機(jī)械設(shè)備或裝置中，其液壓系統(tǒng)大部分使用具有連續(xù)流動(dòng)性的液壓油等工作介質(zhì)，通過(guò)液壓泵將驅(qū)動(dòng)泵的原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，經(jīng)過(guò)壓力、流量、方向等各種控制閥，送至執(zhí)行機(jī)器（液壓缸、液壓馬達(dá)或擺動(dòng)液壓馬達(dá)）中，轉(zhuǎn)換為機(jī)械能去驅(qū)動(dòng)負(fù)載。這樣的液壓系統(tǒng)一般都是由動(dòng)力源、執(zhí)行器、控制閥、液壓附件幾液壓工作介質(zhì)的幾部分所組成。
一般而言，能夠?qū)崿F(xiàn)某種特定功能的液壓元件的組合，稱為液壓回路。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)某一機(jī)器或裝置的工作要求，將若干特定的基本回路連接或復(fù)合而成的總體稱為液壓系統(tǒng)。
1.1.3 液壓系統(tǒng)的類(lèi)型
液壓系統(tǒng)可以按多種方式進(jìn)行分類(lèi)，見(jiàn)表1.1。
1.1.4 液壓技術(shù)的特點(diǎn)
與其它傳動(dòng)控制方式相比較，液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)的特點(diǎn)如下。
（1）優(yōu)點(diǎn)
1）、單位功率的重量輕。
2）、布局靈活方便。
表1-1 液壓系統(tǒng)的分類(lèi)
3）、調(diào)速范圍大。
4）、工作平穩(wěn)、快速性好。
5）、易于操縱控制并實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
6）、易于自動(dòng)化和機(jī)電一體化。
7）、易于操縱控制并實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
8）、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)方便。
（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。
1.2絞車(chē)的簡(jiǎn)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)，一般采用絞車(chē)式，而這樣的機(jī)器叫做絞車(chē)又叫絞車(chē)。
絞車(chē)的絞車(chē)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(pán)、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(kāi)關(guān)等，根據(jù)實(shí)際需要配用。
絞車(chē)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(lèi)型。目前只有少數(shù)地方應(yīng)用。
8.3.1 擬定軸上零件的裝配方案
軸的結(jié)構(gòu)形式與軸上主要零件的位置及裝配方案有關(guān)。確定裝配方案就是定出軸上主要的裝配方向、順序及相互關(guān)系。擬定裝配方案時(shí)，一般要考慮幾個(gè)方案，分析比較后選定。本設(shè)計(jì)的方案如（圖8.1）。
裝配方案為摩擦片離合器、軸承、軸承端蓋、支架、卷筒轂、卷筒按從左到右的方向裝配，左端為卷筒、套筒、多盤(pán)式摩擦制動(dòng)器按從左到右方向裝配。
8.3.2 根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度
（1）按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 及最小軸徑選取孔徑為60mm的多片式摩擦離合器，與之相匹配的選取最小軸徑 =60mm，與軸配合的轂孔長(zhǎng)度l=70mm，所以取 =153mm。
（2）初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承，根據(jù)軸徑及軸承標(biāo)準(zhǔn)，由設(shè)計(jì)手冊(cè)中初步選取7313C，其尺寸為d×D×B=65×140×33，所以取 =65mm， =32mm。
（3）由卷筒轂的寬度及軸承定位需要一定的軸肩，取 =84mm， =47mm。同時(shí)根據(jù)卷筒的寬度和卷筒轂的寬度取 =92mm， =136mm，同理 =84mm， =45mm。
（4）根據(jù)選擇的多盤(pán)式摩擦制動(dòng)器及在軸上安裝的位置選取 =80mm， =166mm。
（5）根據(jù)軸承取 =65mm， =34mm。
至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。
8.3.3 軸上零件的周向定位
制動(dòng)器、卷筒輪轂和離合器與軸的周向定位均采用平鍵連接。由于連接制動(dòng)器、卷筒輪轂和離合器的軸的工作狀況都一樣，所以采用的鍵的類(lèi)型都一樣。卷筒輪轂的鍵由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得平鍵截面 ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，鍵長(zhǎng)32mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng) ），輪轂與軸的配合公差為H8/f7，離合器與軸聯(lián)接，選用平鍵18mm×11mm×63mm，離合器與軸配合為H8/f7，制動(dòng)器與軸連接，選用平鍵22mm×12mm×70mm、制動(dòng)器與軸配合為H8/f7。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為f7。
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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(lái)說(shuō)都是非常重要。它不僅是對(duì)我們大學(xué)四年學(xué)過(guò)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(guò)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(zhuān)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(kāi)闊了眼界，并增長(zhǎng)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)。
在液壓絞車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了應(yīng)用到以前學(xué)過(guò)的專(zhuān)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(guò)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(wèn)題，如何去分析、并最終解決問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(chéng)摯的謝意！