20噸單滾筒絞車設計

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20噸單滾筒絞車裝配圖.dwg

20噸單滾筒絞車設計論文.doc

20噸單滾筒絞車設計

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章卷揚機構的方案設計 ………………………………………………………5

2.1 常見卷揚機構方案及分析 ………………………………………………5

    2.1.1 卷揚機構方案比較 ………………………………………5

    2.1.2卷筒軸及件速器輸出軸連接方式設計的基本原則……………………6

    2.1.3液壓卷揚機構的分類……………………………………………………7

    2.1.4液壓式行星齒輪傳動卷揚機構布置方案………………………………8

2.2本設計所采用的方案…………………………………………………………10

2.3卷揚機構方案設計注意事宜…………………………………………………10

第3章卷揚機構組成及工作過程分析……………………………………………12

   3.1卷揚機構的組成…………………………………………………………………12

   3.2卷揚機構工作過程分析…………………………………………………………12

       3.2.1卷揚機構的工作周期……………………………………………………12

       3.2.2載荷升降過程的動力分析………………………………………………12

第4章卷揚機卷筒的設計和鋼絲繩的選用……………………………………15

4.1卷揚機卷筒的設計……………………………………………………………15

4.1.1卷揚機卷筒組的分類和特點……………………………………………15

4.1.2卷筒設計計算……………………………………………………………15

4.2鋼絲繩的選擇…………………………………………………………………19

第5章液壓馬達和平衡閥的選擇…………………………………………………20

5.1液壓馬達的選用與驗算………………………………………………………20

5.1.1液壓馬達的分類及特點…………………………………………………20

5.1.2液壓馬達的選用…………………………………………………………20

       5.1.3馬達的驗算………………………………………………………………20

5.2平衡閥的計算與選用…………………………………………………………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章制動器的設計與選用………………………………………………………25

6.1制動器的作用、特點及動作方式………………………………………………25

6.2制動器的設計計算……………………………………………………………26

6.2.1制動轉矩的計算…………………………………………………………26

6.2.2制動盤的設計選用………………………………………………………26

6.2.3制動盤有效摩擦直徑計算………………………………………………26

6.2.4制動器散熱的驗算………………………………………………………27

6.2.5全盤式制動器設計計算…………………………………………………30

第7章離合器的設計與選用………………………………………………………31

7.1離合器的功用、特點與分類…………………………………………………31

7.2圓盤離合器主要性能參數的計算……………………………………………32

7.2.1離合器的計算轉矩………………………………………………………32

7.2.2圓盤摩擦片的主要尺寸關系……………………………………………32

7.2.3摩擦式離合器的摩擦轉矩………………………………………………33

7.2.4圓盤摩擦離合器壓力的計算……………………………………………34

第8章軸的設計………………………………………………………………………36

8.1軸的材料………………………………………………………………………36

8.2軸的工作能力的計算…………………………………………………………36

8.3軸的結構設計…………………………………………………………………39

8.3.1擬定軸上零件的裝配方案………………………………………………39

8.3.2根據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

結論………………………………………………………………………………………33

參考文獻 ………………………………………………………………………………36

致謝………………………………………………………………………………………38

附錄………………………………………………………………………………………40

第一章  緒   論

1.1絞車的簡介

在起重機械中，用以提升或下降貨物的機構稱為起升機構，一般采用卷揚式，而這樣的機器叫做卷揚機又叫絞車。

卷揚機的卷揚機構一般由驅動裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護裝置等組成。驅動裝置包括電動機、聯軸器、制動器、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。安全保護裝置有超負載限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護開關等，根據實際需要配用。

卷揚機的驅動方式有三種，分別為內燃機驅動、電動機驅動和液壓驅動。

內燃機驅動的起升機構，其動力由內燃機經機械傳動裝置集中傳給包括起升機構在內的各個工作機構，這種驅動方式的優(yōu)點是具有自身獨立的能源，機動靈活，適用于流動作業(yè)。為保證各機構的獨立運動，整機的傳動系統(tǒng)復雜笨重。由于內燃機不能逆轉，不能帶載起動，需依靠傳動環(huán)節(jié)的離合實現起動和換向，這種驅動方式調速困難，操縱麻煩，屬于淘汰類型。目前只有少數地方應用。

電動機驅動是卷揚機的主要驅動方式。直流電動機的機械特性適合起升機構的工作要求，調速性能好，但獲得直流電源較為困難。在大型的卷揚機中，常采用內燃機和直流發(fā)電機實現直流傳動。交流電動機驅動能直接從電網取得電能，操縱簡單，維護容易，機組重量輕，工作可靠，在電動卷揚機中應用廣泛。

液壓驅動的卷揚機，由原動機帶動液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行構件（液壓缸或液壓馬達）使機構動作，通過控制輸入執(zhí)行構件的液體流量實現調速。液壓驅動的優(yōu)點是傳動比大，可以實現大范圍的無級調速，結構緊湊，運轉平穩(wěn)，操作方便，過載保護性能好。缺點是液壓傳動元件的制造精度要求高，液體容易泄漏。目前液壓驅動在建筑卷揚機中獲得日益廣泛的應用。

1.2擬定絞車系統(tǒng)圖

系統(tǒng)的工作原理及其特點簡要說明如下：（見圖1.1）

液壓馬達9的排量切換由二位四通電磁換向閥5實現，控制壓力由液壓馬達9自身提供，為了防止下放時因超越負載作用而失速，在馬達回油路上設置了外控式平衡

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的中位機能為K型，所以，絞車停止待命時，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)電磁鐵動作順序

工  況 電磁鐵

1YA 2YA 3YA

滿載卷揚上升 - + -

空包下放 + - -

停止 - - +

由表1.2可知：當電磁鐵2YA通電時，三位四通電磁換向閥5切換至右位，液壓油經過單向閥進入液壓馬達2，驅動滾筒卷揚方向旋轉。當電磁鐵1YA通電時，負載由平衡閥支撐的同時快速下放，當需要制動時，電磁鐵3YA通電，制動器制動

參考文獻

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致   謝

三個月緊張而充實的畢業(yè)設計結束了，在這次設計中我收獲頗多。畢業(yè)設計對于我們每一個大學生來說都是非常重要。它不僅是對我們大學四年學過的各科知識的綜合運用，而且是把我們所學的知識應用于實踐的一次檢驗。通過這次畢業(yè)設計，我重溫了一遍大學的課程如機械制圖、理論力學、機械設計、液壓傳動與氣壓傳動等專業(yè)知識，還涉及了一些以前從未深入了解的知識，使我開闊了眼界，并增長了知識，對自己的所學進一步鞏固，為畢業(yè)后走向社會工作崗位奠定了一定的基礎。

在單滾筒絞車設計過程中，除了應用到以前學過的專業(yè)知識，我還查閱了大量的相關資料，使我對這一領域有了一定的了解和認識并掌握了查找資料這項基本技能。在設計過程中，第一次將自己所學的理論知識真正運用到實際中，使理論知識在實踐中得到檢驗。使我學會面對設計中出現的各種問題，如何去分析、并最終解決問題。而且培養(yǎng)了我精益求精、科學嚴謹、認真對待問題的工作精神，并且鍛煉了我的創(chuàng)造能力和獨立解決問題的能力。

此次畢業(yè)設計能如此順利的完成，完全得力于指導老師胡天明老師的充分指導，提出了許多寶貴的建議，改正了許多錯誤，使設計更加合理、完善。同時各位同學也給予了很多建議和幫助，在此對老師和同學們表示深切而誠摯的謝意！

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