15吨液压绞车设计.docx

1、15吨液压绞车设计目录摘要IAbstractI1.第1章绪论11.1 液压传动系统概论11.1.1 传动类型及液压传动的定义11.1.2 液压系统的组成部分11.1.3 液压系统的类型11.1.4 液压技术的特点11. 2绞车的简介22. 3拟定绞车液用系统图3第2章绞车结构方案设计53. 1常见绞车构方案及分析52.1.1非液压式绞车构方案比较52.1.2卷简轴及件速器输出轴连接方式设计的基本原则62.1.3液压绞车构的分类72. 1.4液压式行星齿轮传动绞车构布置方案82.2 本设计所采用的方案102.3 绞车构方案设计注意事宜10第3章绞车结构组成及工作过程分析123. 1绞车构的组成1

2、23.2绞车构工作过程分析123. 2.1绞车构的工作周期124. 2.2载荷升降过程的动力分析12第4章绞车卷筒的设计和钢丝绳的选用154.1 绞车卷筒的设讨155. 1.1纹军卷筒组的分类和特点4. 1.2卷简设计计算4.2钢丝绳的选择第5章液压马达和平衡阀的选择205.1 液压马达的选用与验算205.1.1 液压马达的分类及特点205.1.2 液压马达的选用205.2平衡阀的计算与选用235. 2.1平衡同的功能简介235. 2.2平衡阀的选用23第6章制动器的设计与选用256. 1制动器的作用、特点及动作方式256.2制动器的设计计算261.1.1 2.1制动转矩的计算261.1.2

3、制动盘的设计选用261.1.3 制动盘有效摩擦直径计尊261.1.4 制动器散热的验算276. 2.5全盘式制动器设计计算30第7章离合器的设计与选用316.1 离合器的功用、特点与分类316.2 圆盘离合器主要性能参数的计兑327. 2.1离合器的计算转矩327. 2.2圆盘摩擦片的主要尺寸关系327. 2.3摩擦式离合器的摩擦转矩337.2.4圆盘摩擦离合器压力的计算34第8章轴的设计368. 1轴的材料368.1 轴的工作能力的计算368.2 轴的结构设计8.3.1拟定轴上零件的装配方案398.3.2根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度408.3.3轴上零件的周向定位10结论参考文献3

4、6致谢摘要在对15吨液压绞车具体方案进行设计之前，对其工作原理。工作环境以及工作特点展开了综合的考虑以及分析，并且结合工作实际和实物考察，在经过了充分的准备之后.逐步开展对液压绞车整体的设计，对其需要使用到的各项元件进行比较后政选，并且经过精密计算之后加以校核,在本设计方案之中，绞车整个设计框架由平衡阀，液压马达，制动器，承轴，卷筒跟机架外加一些其它的零部件构建而成“或者根据具体的需求，在设计中将阀组直接集成于马达配油器上。若设计中加上平衡阀门，高压梭阀,倜速换向阀或齐其他阀组，则结构在整体设计更为紧凑，并口还同时具备更小面积以及更轻重量等优点，此外从外观上也更具美感。从整体运行上看，具得优良

5、性能的同时还有较好的安全保障，具备较高的工作效率,在启动之时扭矩较大，地速性好，并且不会产生较大噪音，操作上也更加的简洁。因此能够在铁道火车和汽车起重落，船油田钻采等各种起重设备中被广泛的应用到。关庭词：液压绞车：计修测量：校核。AbstractThedesignof15tonhydrau1.icwinchisbasedontheana1.ysisoftheworkingprincip1.e,workingenvironmentandcharacteristicsofthehydrau1.icwinch,andcombinedwiththeactua1.work,aftercarefu1.ob

6、servation,thestructureofthehydrau1.icwinchisdesignedasawho1.e,thecomponentsarese1.ectedandcheckedafterca1.cu1.ation.Thewinchconsistsofba1.anceva1.ve,brake,hydrau1.icmotor,drum,bearingshaftandframe,etc.Ordesignva1.vesdirect1.yintegratedintomotoroi1.distributoraccordingtoneeds.Ifwithba1.anceva1.ve,hig

7、hpressureshutt1.eva1.ve,speedcontro1.reversingva1.veorotherva1.vegroups.Ithastheadvantagesofcompactstructure,sma1.1.area,weightreduction,beautifu1.shape,goodsafetyinperformance,highworkingefficiency,highstartingtorque,goodgroundspeed,1.ownoise,simp1.e,convenientandre1.iab1.eoperation,etc.I1.iswide1.

8、yusedinrai1.waytrainandautomobiIecrane,dri1.1.ingandminingofshipandoi1fie1.d,geo1.ogica1.exp1.oration,mining,coa1.,andother1.iftingequipment.Keywords:hydrau1.icwinch：ca1.cu1.ationandmeasurement：check.第一章绪论1.1 液压传动系统概论1.1.1 传动类型及液压传动的定义般来说，台能够正常工作的机器都需要传动装置，原动机和工作机相互组合，原动机通常可分作两类一一电动机和内燃机，它们的存在为机器提供源

9、源不断的动力，而工作机则是利用原动机提供的能量来完成对外做工的部分，传动装置则是位于原动机和工作机之间，为两者能量之间的转化提供介质，从而满足工作机的力矩，速度以及位置的要求。根据传动件或转速的不同，有机械、流体、电器、液体和气体符合传递等要求。液体传动通常可分为液力传动和液压传动这两种模式，这两种传动方式均是通过利用动力能来开展相关工作。具体原理都是通过能处之间的转化，在机械内部分配液体从而达到传动的目的。该传动模式因其自身的各项优点，已经成为目前机械设备传动中的关键一环.1.1.2 液压系统的组成在液压系统中，基本上所有的系统都含有连续潦动性的液压油或者另外一些介痂。简单来说，其具体的工作

10、原理就是通过液压泵原动机中释放出的能量转化为压力能。然后将此能量通过压力、方向、流员等各方面阀的控制转移至液用缸、液压马达等机器中，通过这些机错乂将用力能转化为机械能，从而完成目标操作，此套系统通常是由动力源，执行器，控制阀等组装而成。通常来讲，液乐回路指的是可以完成某种特殊功能的液压元件组合。而液质系统就是在前者这些基本回路的基珈上进行连接符合而成，可以完成诸多机械的工作要求。1.1.3 液压系统的类型液压系统能够根据不同的方式进行分类，见表1.1.1.1.4 液压技术的特点相较于一些其它的传动控制方式，液压传动与控制技术具有以卜特点。（1）优点D、功率的或量轻。2）、便与布局。表11液质系

11、统的分类厂i三贿会分类Y耦1.神3面为淮吩类-C丽物碰液压系统向控系蜕控制与调节方式分类硒系虢1.执制控系蜕按主换向阀在中位时中开式系统液压泵的工作伏态1行走设备用系统3）、具有较为宽泛的调速范圉。4）、具有优良的工作快速性，整体运行稔定。5）、具符自动过载保护.6）、易于自动化。7）、方便控制8）、系统设计、制造和使用方便。（2）缺点1）X在传动方面缺乏保障。2）、传动慢。3）、较差的稳定性。4）、花费较大。5）、若出现故障，难以进行维修。1.2绞车的简介起升器在起亚机械领域通常是指用于上下运输货物的机械，通常情况下，采用的都是绞车式，因此，也将这样的机械称之为绞车。般来说，绞军都是由驱动播

12、钢丝绳卷绕系统、取物装置和安全保护装置等组成。驱动装置包括电动机、制动罂、联轴器、诚速器、卷筒等部件。钢丝绳卷绕系统包括钢丝绳、卷筒、定滑轮和动滑轮。内燃机驱动、电动机驱动和液压期动三种。若起升机采用的驱动方式为内燃机驱动，那么由其产生的能量首先传输到机械传动装置.，随后转化为机械能传递到起升结构以及一些其它的工作单元，采用该种类型驱动的优势之处在丁其作业的灵活性，因为自带能源供应。总体来说，整机的传动是较为匆杂的，因为在设计上需要保证上述的一些机械单元能够独立运行“燃机不能逆转,也无法在负载的情况下启动，因此若想要完成动态换向这一目标，则传动环节的离合装置也是不可或缺的，通常很琲对速度以及

13、驱动方式进行相应的调节，而J1.操作较为繁杂，整体以及处于淘汰的边缘，因此，在时下已经鲜为人用。若在设计中采用电动机来作为内在驱动方式。直流电动机能够与机械所需要完成的起升工作具有一个良好的适配性，并且其体会获得一个较好的谢速性能，但是缺点就是直潦电源的获取不方便，若使用交流电动机则能弥补这一缺陷，因为该电动机可由电网进行供能，并且易于操作，方便维护，整机遗址也有所减少，具有较高的稳定性，因此广泛应用于电动绞车之中。1.3拟定绞车液压系统图系统的工作原理及其特点简要说明如下：（见图1.1）在设计上采用二位四通电磁换向阀5来完成液压马达9的排他切换，控制压力方面则来源于液压马达9。在马达回油路上

14、安装了外控式平衡成4,这样的设计是为了避免出现因超载而出现失速等危险的状况。除此之外也在回油路上安装了回油过漉器7和冷却器8,此举能够在一定程度上避免污染和过热所引发的护长，从而使整机在工作时具有较好的安全性和稳定性。三位四通电磁换向阀9的中位机能为K型，因此，一旦绞车退出待命状态，那么此时可通过液压泵进行中位低压卸荷，这能在一定程度上节省能耗。表1.2绞车液压系统电磁铁动作顺序I况电磁铁IYA2YA3YA满我绞车上升-空包卜放-停止-根据表1.2可知：当电磁铁2YA通电时,三位四通电磁换向阀5切换至右位,液压油在流经单向阀之后进入到液底马达2,从而使得滚简绞车能够完成方向旋转。当电磁铁IYA

15、通电时，负载由平衡阀支撑的同时快速卜.放,一旦要进行制动操作,则此时电般铁3YA通电，驱动制动器完成制动。图1.1多片式庠擦离合器2、液压马达3、6、溢液何4、外控式平衡阙5、三位四通电磁换向做7、网油过逑器8冷却器9、液压马达10、油箱第二章绞车结构方案设计在进行绞乍方案设计的过程中，需要对整机构架的驱动方式进行深入了解，此外,些设备安装位宜的限制条件也要了然于胸，并n对机型种类以及各项参数之间的匹配等等问题都要进行了解。2.1 常见绞车构结构方案及分析2.1.1 非液压式绞车构方案比较在对绞车构结构布置进行设计的过程中通常有并轴式和同轴式这两种不同的布同方式，这是根据原动机和卷筒组所处的相

16、对位理的不同进行划分的。在这两种基本型的基础上，仍然可根据卷筒的差异划分为单卷筒和双卷筒这两种不同的型号。下面介绍几种常见的绞车构结构方案。o1.kinoTFI1.图2.1并轴布置总卷筒绞车构图2所示为并轴式单卷筒绞车构，在此架构之中，卷简轴与原动机之间的布置成纤维并列平行的状态，这样的结构相对来说更为精简，布局索密。可通过安装重力卜,降装置来提升取物装置在空载或轻载时的卜降速度(图2.1.b)卷筒上可配备带式制动器和内涨式摩擦离合器，一旦离合涔实现分离，则卷筒失去了动力来源，这会导致卷筒处于浮动状态，此时就可以通过利用卷筒上安装的带式制动器去控制取物装置来完成重力快速F降。在设计绞车过程中，

17、需要解决的一个全要问题就是采取何种方式来连接卷筒轴与减速器输出轴。图2.1（八）、(b)的设计方案中采取的都是选择在将减速器输出轴的延长部分去安装卷筒，如果从力学的角度来看，这是典型的三支点超静定轴，这种设计能锅让轴承受的弯矩得到较好的缩减。但是这种设计存在一定缺陷，例如卷筒组和减速器在安装之时会比较困难，而且轴承也很难进行更换，并且整机对于安装精度具有极为苛刻的要求.然而优点也是显著的，比如整体体型较小，没有熨杂结构，可以很好的应用于中小型建筑机械的绞车构.图2(c)、(d)的设计方案中采用补偿式连接来连接卷筒轴与减速器输出轴。图2/(C)的设计中,减速器的输出轴与卷筒之间的连接是通过齿轮连

18、轴节来完成的,从而能够将动力直接传递到卷筒上0图2.1(d)的设计方案是通过是十字滑块联轴节进行连接的，输出轴和卷简轴的结构都是简支型的，整体布局紧密。如图2.2所示的是并轴布置双卷简皎乍构.主体构造是利用1台液压马达通过二级齿轮减速器来完成生、副卷筒的驱动运行。这两个卷筒都分别配备了离合器和制动涔。能的直接利用液压操纵系统来操控主、副卷筒进行独立的作业，也可以完成重力下降。图2.2并箱布祝双卷筒绞车构采取双卷简集中驱动的模式能够节省套液压马达及传动装置。2.1.2 卷筒轴与减速器输出轴连接方式设计的基本原则综上，在选择卷筒轴与减速涔输出轴之间的连接方式是，需要参考的具体原则如下：1 .在设计

19、超岸定轴支点时，最好不要选择多支点类型，因为支点越多，承受力也就更加复杂，轴的安装精度也更加难以得到保障。2 .优先考虑使用减速器输出端直接驱动卷筒的方式，从而使得卷筒轴可以不用传递扭距，从而减少其磨损，延长使用寿命。3 .整体设计需要具备优异的总成分组行，这无论时于制造和安装，还是今后的维护都是大有裨益的。4 .整体布局要紧密，避免电杂化，安全方面要有保阵.5 .在卷筒组与减速器输出轴之间的连接方式方面，推荐使用补偿式连接2.1.3 液压绞车构的分类液压传动的起升机构能够大体划分成以下几类：根据液压马达不同的类型可将液尿起升机构划分成高速液JK马达传动和低速大扭矩马达传动这两种类型。若采用高

20、速液压马达传动这类型，则驱动开卷筒的操作需要通过减速器来完成。在减速器的选择上，通产可以选择普通的标准减速罂，减速器也具有不同的类室，阴柱齿轮式、蜗轮蜗杆式和行星齿轮式减速罂都属于较为常见的类型。采取这种传动形式的优势之处在于液压马达其不仅体积小、重量轻，并且还具备较高的容积效率，并且价格比较便宜，但是从整体来看，起升机构具有较大的体积，并且较重。若选择低速大扭矩马达传动，则驱动升卷筒能够直接依靠一级开式圆柱齿轮来完成。虽然单独来看低速马达具有较全的理量和更大的体枳，但是由于省去了减速器反而使得整体亚量以及体积均有所下降，并且传动结构筒易、所需要的零配件较少，具有优良的起动、制动性能。ff1.

21、2.3液压较车构布通方案（一）2.1.4 液压式行星齿轮传动绞车构布置方案液压多速绞车构的设计方案有以卜几种：I、在卷筒两侧对液压马达、制动器和行星减速器进行合理的安装配置。2,在卷筒的两边来安装液压马达和制动微，行星减速器则在卷筒内部进行安装（图2.4）。图2.1液压线车构布冏方案（二）/图2,5液压线车构布置方案（三）3、在卷筒的同侧对液质马达、制动器进行安装，置于行星减速器则在卷简内部进行安装（图2.5）。4、液压马达、制动器和行星减速器均装入卷筒内部（图2.6）.图2.6液压绞车构布置方案（四）2,3在类型上属于同一种，在这两种方案中，行星减速器都是安装在卷筒之中，这样安排的优点就是整

22、体体积较小，布局紧密，但是缺点也很明显，那就是卷筒内部的空间大小有限，因此在进行安装时需要更高的精度来完成，对于零部件也会有更为严格的要求，并且轴承也较难选择，不便于后期进行相关维护工作。二者之间的差异之处在于它们各自的制动器安装位置有所不同,方案二中具备较好的对称性。与方案二、三进行比较能够明显发现方案四的设计具有更小的整体构造，并且结构布局上也更为紧密。然而此方案不仅存在上述两种方案中所存在的缺陷，并且其制动器和液压马达散热性还差，整体后期维护也更加麻烦，77777777图2.7液压绞车构布置方案（五）二、三、四方案在布局方式上均采用的同轴式，简单来说就是液压马达和卷筒轴位于同一轴线之上，

23、总成组装时需要满足规定的同心度。5.液压马达、制动器和行星减速器都布巴在掩筒的同一侧（图2.7）.该方案会导致机构具有较大轴向尺、j,因此对于后期维护而言是比较麻烦的，但是其优点在于加工和装配更加容易操作，并且具备优异的总成分组性。2.2本设计所采用的方案本设计给出的马达的排量为520m1.r,工作压力为16.5MP,所以最终采用低速大扭矩马达，由于采用的是低速方案，因而省去了选择减速器的麻烦。传动方案选用如（图2.8）所示，多片盘式制动罂安装在马达上，联轴器安装于卷筒之中，该设计方案推2. 3绞车构方案设计注意事宜在设计绞车构的方案是，不仅要充分考虑到上述的各种因素，对于以卜几点也要做适当的

24、廓酌。I、在对机构总传动比进行分配时，要控制之间的级差，避免过大的情况发生，通常采用的分配方法为从原动机至卷筒逐级降低传动比。2、选择卷筒时，最好在条件允许的范围内选择最小直径的卷筒，因为扭矩和传动比会随若卷筒直径的增加而之间开而，从而容易导致整体尺寸的过大,但是如果要求的起升高度较大，为了控制卷筒的整体长度，此时可以通过选取更大直径的卷筒来提升容绳量。3、具体到某一种机械上，若该机械能够根据实际情况进行相应的踢馆，则此时选择的卷筒也应当可以进行快速的更换操作，例如制成剖分组合式卷筒等。4、滑轮组的倍率能够较为显著的影响整体机构。多以尽量避免选择倍率较大的滑轮组.通常来讲，若起升载荷%450A

25、N,则此时滑轮组的倍率最好达到2,当%25OAN时，倍率取36,如果要求具备较大的载荷量，可选择8以上的倍率。5,在线车构的设计中，制动器的存在能筋显著提升作业时的安全性。而制动器安装的位置通常位于扭矩最小的郭动轴上，这样的设计能够有效缩减制动器的大小。但是如果采用的是钳就式制动器，由于其制动力矩大、体积小结构简单，因此可考虑在卷筒的斜板上进行安装，这样可以提升绞车构运行的稔定性。若绞车构常用于弃掉一些危险系数较高的物品时，应当选择两套制动装置。第三章绞车机构组成及工作过程分析2.1 绞车机构的组成由于设计方案采取的为低速方案，因此绞车将由液压马达、长闭多片盘式制动器、高、合器、卷筒、支承轴、

26、平衡阀和机架等部件组成，3. 2绞车机构工作过程分析3.1.1 绞车机构的工作周期绞车构的工作性质属于周期性工作。通常是由启动加速（O-a）、稳定运动（a-b）和制动减速（b-c）三个过程组成一个完整的工作周期（图2.1）。这三个过程所耗费的时长分别被称为启动时间，工作时间以及制动时间。而这三种时间过程中，能缈直接影响到绞车工作进程的为启动时间以及制动时间，因此，在进行方案设计时需要进行精确地计算来选择合适的时长.：*图11绞车构工作过程曲级3. 2.2载荷升降过程的动力分析对于整体机构来说，绞车构在有负载情况卜进行变速运动（起动或制动）时，作用在机构上的载荷除不仅包括静力，还包括加速/减速运

27、动时所产生的的动载荷。1 .起升起动过程绞车构负载提升时，栽荷从静止状态逐渐转化为以稔定速度V上升的过程称为起升起动过程。在这一过程中，悬挂栽荷的钢丝绳拉力（图3.2a）为：式中一起开我荷:Pk一一由加速运动质量产牛的惯性力。在起升起动时，惯性力与起升敕荷具有相同的方向，从而使得钢丝绳拉力有所上升。加速度减速度RRU.V加速度减速度IR图3.2取勒升降过程的动力分析d）卜降制动（八）起升起动：（b）起升制动：（c）下降起动:2 .起升制动过程起升制动过程，顾名思义就是纹乍构由匀速运动制动减速到静止过程。在这过程中，悬挂重物的别丝绳拉力S=%-A（图3.2b）0与起升后动过程不同的是，此时由于减

28、速运动的故，惯性力与与起升载荷“具有相反的方向，因而钢丝绳拉力有所减小。3、卜降启动过程卜降起动过程指的是处于静止状态之卜.的载荷逐渐加速卜.降到匀速的过程（图3.2c）.在这一过程中，惯性力/：与载荷为具有相反的方向，因而，钢丝绳拉力有所卜降，即S=%-R.4.下降制动过程卜降制动过程指的是载荷由匀速卜降逐渐恢岌到静止状态的过程（图3.2d）。在此过程中,惯性力与起升载荷具有相同的方向，因此钢丝绳拉力有所上升，即S=%+与。综上可知：对于绞车构来讲，起升起动和下降制动这两个过程都可能对其带来不好的影响，在进行起升起动的工作室，由于原动机要克服的阻力矩是静阻力矩与最大惯性阻力距之和。所以原动机

29、的起动力矩M需要满足下式中的要求,即MaMt+M,*1JEzm而下降制动这一过程对于制动器会产生不理的影响，因此制动器的制动力矩W,隔要满足下式的要求，即M,M,+Mr只有满足这一条件，才能允许在规定时间内及时恢复静止状态。式中Mi一一绞车构驱动载荷匀速运动时的岸阻力矩：Mf一一绞车构起、制动时的最大惯性阻力矩。第四章绞车的设计和钢丝绳的选用4.1 绞车的设计滚筒负载:钢丝绳最大拉力为15吨.滚筒速度:最大收、放线速度为40Wmin左右.滚筒恒张力:绞车具有15吨的恒张力功能.滚筒直径与形式:670mm。钢丝绳直彳仝:36mmo容绳层数：47()m/5层。电源:交流220v,55Hz.单相4.

30、1.1 绞车卷筒组的分类和特点在起升结构中，需要钢丝绳来完成升降过程，而这些钢丝绳就缠绕在卷筒之上。长用卷筒组类型有齿轮连接盘式、短轴式、周边大齿轮式和内装行星齿轮式。首先简单介绍一下齿轮连接盘式卷筒组，该型号卷筒为封闭式传动，具有良好的分组性，并且它不需要承受扭矩。但是安装该类型卷筒的绞车在进行检修时需要移动卷筒，操作比较繁杂。当使用要求中需要较大的传动速比并且保持低转速时，可使用周边大齿轮式卷筒.该类型转筒通常采取的是开式传动，并且仅需要承受弯矩。短轴式卷筒组在设计上揪弃了整根卷筒长轴，而采取/分开式的短轴设计。这种设计的优势之处在于其整体构造较为简洁，无论是安装还是今后的检修都极为的方便

31、内装行星齿轮式卷筒组输入轴与卷筒安装在同一条轴线之上，且行星减速涔在布局中安装于卷筒内部，从而整体结构紧密，且重量轻，但是需要有具备较高的安装精度，并且不易于后期检修，常在结构要求紧凑、工作级别为M5以卜的机构中使用。卷筒的分类也可以按照钢丝绳缠绕的层数不同划分为单层绕卷筒和多层绕卷筒。由于本设计方案中设定了三层缠绕，所以最终选择了多层卷筒。根据钢丝绳卷入卷筒的楮况分单联卷筒（一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）。二者的另一个不同点在于单联卷筒既能单层绕也能多层绕，但是双联卷筒通常只进行单层缠绕。若安装多层卷筒能够使卷筒长度取得一定程度上的缩减，并且还能让整体布局更

32、为紧密，缺点就是钢丝绳更容易损坏，因此尽量避免在工作级别M5以上的机构中使用.4.1.2 卷筒设计计算首先需耍对绞车的工作级别进行评估，评估的依据就是根据其工作状况以及起升秋荷来进行，最终确认其利用等级T5,载荷情况12,工作级别M5。1 .卷筒名义直径DD=e-1）式中e一卷筒直径比；D-一卷筒名义直径（卷筒槽底直径）（mn）;d-钢丝绳直径（mm）;由于工作级别为M5,因此e=25,根据已知得4=8mm,把数值代入式中得D=25-D*8=I92mm因此选卷筒名义直径。=20OmmO卷筒最小直径的计算：Dmm=hd式中Dmin一一按钢丝绳中心计算的滑轮的最小直径：d一钢丝绳直径；h系数值：根

33、据机构工作级别为FDmin=188=14Dmi所以卷筒直径符合条件。2.卷筒长度1.确定因为采用的是多层卷绕卷筒1.,由下式n11(D+nd)P,.d式中/一一多层卷绕钢绳总长度(mm)；根据已知卷简容绳量为27m,即=27m代入下式=1.”二巴=w52mm3rx(209i取多层卷绕卷筒长度1.=2(X)mm.3、绳槽的选择绳槽按形式可分为标准槽和深槽两种，通常来说使用比较多的是标准槽。但是钢绳一旦在使用过程中存在脱槽的风险时，建议选择深槽.以往为了避免钢丝绳的快速磨损导致毁坏，多层卷绕卷筒表面都会特.就制成光面。但是在实际使用的过程中发现光面卷筒在进行多层缠绕的时候很容易就会出现杂乱的情形，

34、相比于具有绳槽的卷筒，这样的设计会是的钢丝绳更容易根坏而带螺旋槽的卷筒不会发生这种情况.(I)绳槽半径/?：R=(0.530.56)d国整：R=OJx1.代入R=0.5:8=4.4n节距：P=d-K24)nn取P=8+2=10m图4,I绳梢的放大示意图1.5.安全圈数“取Z=2:代入得1.1, =(2IX1=I67.8mm*3112x取Itt=I70mm.(3)绳槽精度：2级一一RI1.值12.5.4、壁厚6壁厚：6=0.02。+(6-10)mm代入b=O.O2D+8=1.2mm选用b=12mm05、钢丝绳允许偏向偏离螺旋槽两恻的角度不应大于3.5。对于光面卷筒偏向不应大于2,以避免乱绳,布置

35、卷绕系统时，钢丝绳最大偏向不应大于5。6,卷筒强度计算在钢丝绳拉力作用下会产生弯曲应力和扭转切应力等，其中压缩应力最大，当1.3O时，弯扭合成应力是压缩应力的IO%15%,因此此处只计兑压应力。当1.23O时，考虑弯曲应力。对于尺寸较大的构件要进行抗压和定性验算。设计卷筒直径。=20Omm,1.=200mm,1.3D。此处计兑压应力。按照最大用应力q计算：J=A4沁Iq1.t,.压应力（MPa）：SZ最大静拉力（N）；A-应力减小系数，一般取A=075:4多层卷绕系数，按表取值：II60WP.7.=.36MPV%/5,校核可知符合强度要求.4.2钢丝绳的选择钢丝绳的选择包含两个方面内容，其一为

36、钢丝绳结构形式的确定，其二为钢丝绳直径的确定。根据本文中所设计的卷筒工作机构,钢丝绳优先选择使用线接触钢丝绳。当环境较为恶劣时，如在腐蚀性环境中选用镀锌钢丝绳。钢丝绳的性能要求以及强度指标应当满足机构的IE常工作需求。最终选择钢丝绳直径：d=8mm.第五章液压马达和平衡阀的选择5.1 液压马达的选用与验算5.1.1 液压马达的分类及特点在起重机中常用的液压马达有两种不同的类型，通常按照其工作速度的差异将其分为高速液压马达和低速液压马达.前者的主要特性为扭矩小、结构紧凑等，但在机械传动部件中应用时帮要与配套的减速器一同使用，进而满足机构对丁低速重载的工作要求：后者的主要特征为负载大、平稳性好，因

37、此可直接或采用一级减速机构即可驱动，但是低速液压马达的重量较大。当前主流的液压马达包含内曲线径向柱塞或球塞马达等。液压马达工作效率高，转速可遍节范困大，可实现正转和反转，除此之外也可承受较大的径向负载。分析可知,应当按照液压马达的参数特性以及工作条件等选择合理的结构形式与规格。5.1.2 液压马达的选用按照选用的液压马达工作压力可知，该设备的工作压力16.5MP,总排量520m1.r,基于此选择JMQ-23型叶片马达，详细参数如下表所示。5-1YM63O型叶片.马达参数型号排量(m1.,r)II力(Mp)转速(Hmin)效率转矩8.因此，加=2。代入：0=10787.72=21575.4N提升

38、速度：、，=%m式中心一线速度计算可得%=60nVmin,代入：v=0.5ms取物=1.3,7=0-85.4=0.97,v=1.=0.5ns,Q=2I575.4N,代入得:1.321575.4O.5P11=17.009kw1000x0.97x0.85(2)起升输出扭矩7；-gz)+(2-2mir式中i一一减速器传动比：Z一钢绳卷绕层数。根据实际工作情况选用低速方案。低速方案未配践减速涔所以i=1.。Z=3。代入:=1004.845JVm1.3X21575.4x0.2(2x3-1.)xQ.(X)81220.970.85因此丁=1440Nm.因为TTa,转矩符合要求.(3)计算转速,和输入油量QV

39、根据:60加,w-11D+(-)J符号同前式。代入:60x2x1x0.5=|7643r/min0.2+20.08输入油量式中式量;7rt,1容积效率。Z可依下式予以计算:根据已知得/=520n1.r.式中心总效率：%机械效率。表查J,取0.85.rj,n,取0.9O代入：代入：QJ理3=482KT2加J0.95转速范围为24(X)rmin,=88.5rmin.因此转速符合要求“5.2平衡阀的计算与选用5.2.1平衡阀的功能简介平衡阀的主要功能是在系统中承受执行元件重力，在物体处尸下降状态时，重力会形成动力性负载，反驱动液压执行元件按照重力方向会形成力矩运动方向平衡阀此时会在执行元件排油腔产生背

40、床力，进而形成制动力或力矩，使执行元件匀速运动.防止负载加速坠落。5.2.2平衡阀的选用已知马达排量、工作压力等数据可选用H)32QU0M)此平衡阀，Jt型号所代码的意义如下图所示。FD32FA1.O/平衡阀阻尼器节流孔径O也6通径11un系列号F-SAE螺纹法兰式不带二次洪流阀图5.1型号所代表的意义图5.2平衡阀的外型结构1一控制口；2监测口;3法拦固定螺钉；4一盍板:5可选坏的R孔：6标牌；70型圈第六章制动器的设计与选用6.1制动器的作用、特点及动作方式制动器的主要作用就是让机械由运动状态恢更到静止状态的装巴，除此之外，也可用于对机械运动速度进行调节或限制，这一装置对于机械工作的安全性

41、有一个很好的保障。一般来说，制动器安装的位巴位于高速轴或减速器的输入轴上，这样的设置能够有效减小制动力矩，并且制动器的体积也能够得到一定程度的缩小。制动器的选择通常也需要根据实际情况选择相适应的型号，例如，起重单元以及变幅等结构一般都会选择常闭式制动器。因此，绞车一般也会选择该型号制动器。考虑到绞车实际运用的具体场合，并且其内部安袋的空间也受到了其它装置的限制，因此综介考虑之后采用盘式制动版。该类型制动器是通过轴向JK力来压紧摩擦面,从而完成制动操作。其优点是：1 .具有较大的制动转矩，并且能缈在较大范围内进行调节，制勖效果稳定，后期维修起来也很方便。2 .即使短时间内进行多次制动操作也不会产

42、生.冲击。具有较强的散热能力，尤其是某些制动盘还专门设计了通风道，将散热性能又提高了一档。制动效果较为稳定，因此，就式制动器能够带来更好的安全性。3 .具有良好的防尘、防水性能，短暂停留的污染物很快就会被制动盘甩出，浸水后会在短时间内影响到制动效果，但是出水后进行制动2此即可恢第正常水平。4 .相比于制动轮径，制动盘沿厚度方向变形址要更小，因此当存在小间隙或出现磨损后，能够及时进行制动不畅。5 .具有较小的转动惯量，并且不会占用较多空间，质量也较小。其主要缺点有：1 .制动衬块（片）的摩擦面积小，比压大：2 .对制动衬块（片）材质要求较高：3 .径向（或轴向）尺寸稍大：4 .成本高:制动罂可以

43、根据动作方式的不同分为自动作用式、操纵式和综合式。在本文的设计中，考虑到绞车自身大小以及成本等因素，最终选和自动作用式制动渊。该类型制动器具备在一些突发情况卜自行制动而不需要人为操作，如机械断电或燃油耗尽等情形，因此应用自动作用式制动器能够带来更好安全保障。在设践好制动转矩后基本上不会再发生变化，但如果载荷增大，可能会出现制动不稳定的现象。6. 2制动器的设计计算7. 2.1制动转矩的计算制动转距：rK上皿（NM2mi式中;Kz一-制动安全系数：D0-h1.1.(.-机械效率;=1.75,D11=D+A=2O8mm,代入得:1.5x2.575.4x0.208x0.85221.-1430.45(

44、fw)由此可知制动转矩应大；1430.45(h)o8. 2.2制动盘的设计选用1 .选标准制动盘按照主机的具体要求以及制动港的类型来完成制动盘标准直径和结构形式的选择，根据已有的数据选择制动盘型号为：5P-22OIO8O5OBSP8型制动盘220外径30一一厚度80一一轴孔直径50一一轮毂长度6.2.3制动盘有效摩擦直径计算根据配套E机负载7；.按照下式校核有姻t径:ZpMj式中D有效摩擦直径；Z制动块的数H,取2：A制动衬块设计面积：Ip许用比压力：i动摩擦系数：K安全系数。按照实际工作情况来完成摩擦材料的U型安泽，选用摩擦材料为油浸勺棉带，脂润滑等,具有良好的洞滑效果,按表取出=0.1P)=O6K=1.5,标合上述条件Z=12,制动片设计面积可依照卜