毕业设计（论文）-LGRT35轮胎起重机总体设计开发（回转机构设计开发） .doc

lgrt35轮胎起重机设计开发（回转机构设计开发） lgrt35轮胎起重机总体设计开发（回转机构设计开发）摘要 汽车起重机包含了许多重要的机构，回转机构是汽车起重机的重要机制。系统的结构是由回转机构由回转驱动装置和一个合理布局和合理安排回转支承。可相对于下底盘和360度旋转推动汽车起重机汽车部，从而扩大工作领域，达到物料在水平面内移动的目标。 因此本次毕业设计主要是设计lgrt35轮胎起重机回转机构的整体方案。在整个设计过程中我主要考虑的因素以及涉及计算的内容有：各力矩与载荷工况的计算以及校核，回转齿轮参数，回转支撑的选型，制动器的选择和马达的型号确定，并且最关键的是减速器的计算设计等方面的确定。 此次所设计的lgrt35轮胎起重机回转机构能够使得其上车与下车通过回转机构的相互携接从而使得整机回转轻便，进行循环工作运行自如，满足市场需求，又提高了汽车起重机的工作能力。关键词：汽车起重机；回转机构；减速器1lgrt35 overall tire crane design development(turning mechanism design and development)abstractcrane contains many important institutional system in which the turning mechanism is an important working body truck crane.slewing rotation by the rotary drive unit and rational layout and reasonable arrangements for the two supporting means constitute the entire architecture.on thepart of itscan make thetruck cranechassis360 degreesrelative totheofftherotary motion,thus expanding theworking area,to achievematerial movingin the horizontal plane to.thisgraduation design is mainlyto design a set ofsuitable forlgrt35tire craneslewing mechanismscheme。factors in the design process i mainly considered and involves the calculation of the content：calculation of thetorque and theloadandcheck,the rotary supportand motorset,andthe keyisto determine thereducerdesign calculation.lgrt35tire craneslewing mechanismthe designcan makethe carandget offthrough the rotary mechanismconnectedtoeach otherandmakestherotarylight,work cycle can also run smoothly and meet the needs of the market，improve the automobile crane.key words: truck crane;slewing mechanism;retarder目录1 绪论 1 1.1 汽车起重机分类 1 1.2 汽车起重机行业现状 2 1.3单级行星机构的扭转动力学模型 32 方案设计 5 2.1 回转机构组成 6 2.2回转支承装置 7 2.3回转驱动装置 7 2.4回转制动器 8 2.5回转减速器 83 回转机构设计计算 10 3.1工况与载荷 10 3.2回转支承装置的型号选择 14 3.3回转机构的回转阻力矩计算公式 17 3.3.1摩擦阻力矩计算 17 3.3.2坡道阻力矩计算 18 3.3.3风力阻力矩计算 193.3.4惯性阻力矩计算 19 3.3.5回转阻力矩合力矩计算 20 3.4回转机构驱动马达的选型 20 3.5回转机构制动器选择 22 3.6 回转机构减速器设计 234总结 28参考文献 29致谢 30附录 a: 开题报告附录 b：英文文献翻译及原文1 绪论随着中国经济高速发展，国家基础建设的需求越来越大，需要起吊物品的质量、体积和起升高度也都越来越大，灵活度也越来越高，轮式起重机越来越显示其在起吊能力上的优越性，所以市场需求迅速上升，引起了各国际知名厂商的重点关注，国内起重机行业也兴起轮式起重机开发热潮。1.1 起重机分类 按起重机自身的结构形式，常见起重机分为轮式起重机、履带式起重机、塔式起重机等，另外行车、龙门吊、正面吊等也属于起重机产品。 1.1.1 汽车起重机 通常是把装在专用底盘或着通用载重汽车底盘上的起重机称为汽车起重机；其特点：（1）行驶速度高，机动性一般；（2）采用专用或通用底盘，适宜在公路行驶；（3）作业性能高，结构简单，价格便宜；（4)吨位区间为：3300t；（5）正常作业的辅助时间少，作业幅度和高度可随需要变换。 1.1.2 越野轮胎起重机 将起重机的作业部分安装在专门的自行轮胎底盘上，具备有良好越野性能的起重机统称为越野轮胎起重机。其特点：（1）虽然行驶速度较慢，但机动灵活性好，整机尺寸小，通过性好；（2）采用特制底盘，行驶作业同为一个驾驶室，可全轮驱动和转向，更可越野行驶；（3）作业性能高，结构较复杂，价格稍贵，比汽车起重机贵15%；（4）吨位区间为：5150 t；（5）作业辅助时间少，作业高度和幅度可随时变换。 1.1.3全路面起重机 全地面起重机底盘为越野型底盘，多桥驱动，全桥转向，油气悬挂。既能在公路上行驶，又具备良好的越野性能。其特点：（1）采用特制底盘，油气悬挂，可全轮驱动和转向，可越野行驶；（2）行驶速度较高，机动灵活性好，行驶舒适性好；（3）作业性能高，结构较复杂，价格最贵，比汽车起重机贵40%；（4）吨位区间为：51 000t以上；（5）作业辅助时间少，作业高度和幅度可随时变换。 1.1.4随车起重机 随车起重机是将起重作业部分装在载重货车上的一种起重机。其特点：（1）行驶速度高，机动灵活；（2）将作业装置安装在重型卡车上，集装卸、运输于一体；（3）作业性能较差，价格较低；（4）吨位区间在360t。1.2 起重机行业现状 1.2.1国外起重机行业现状 近20年来世界工程起重机行业发生了很大变化。rt（越野轮胎起重机）和at（全地面起重机）产品的迅速发展，打破了原有产品与市场格局，在经济发展及市场激烈竞争冲击下，导致世界市场进一步趋向一体化。目前世界工程起重机年销售额已超过100亿美元。主要生产国为美国、德国、日本等，世界顶级公司有10多家，世界市场主要集中在北美、欧洲和亚洲。美国的产品主要是轮胎起重机、履带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。代表企业主要有特雷克斯公司、格鲁夫公司等。其特点是技术较先进、性能较高、可靠性高，其中汽车底盘技术领先于欧洲，产品主要销往美洲地区和亚太地区。特雷克斯是全球第三大工程机械设备制造商。目前旗下拥有50多个品牌。起重机械产品包括随车起重机、汽车起重机、全路面起重机、塔吊等。2004 年实现销售收入50亿美元，约占全球市场份额的5.8。该公司目前起重机产品主要有3090t汽车起重机，33800t全路面起重机，923t随车起重机等。欧洲产品主要是全地面起重机占统治地位。其代表企业是利勃海尔，产品技术先进、性能高、可靠性高，产品销往全球。日本主要产品是汽车起重机、履带起重机、越野轮胎起重机和全路面起重机。其中，越野轮胎起重机的产量最大，汽车起重机的产量次之，呈减少趋势，全路面起重机的产量最少，呈上升趋势。其代表企业有多田野、加藤。日本起重机技术水平和性能较高，但大吨位落后于欧美。 1.2.2 国内起重机行业现状国内起重机行业主要以汽车起重机为主，25t及以下机型占绝大部分，大吨位起重机迅速发展，全地面起重机逐渐成熟。主要有以下几个厂家进行研究和生产：（1）徐州重型机械股份有限公司。徐州重型机械厂始建于1943 年。是研制、生产、销售全液压汽车起重机、救灾抢险消防车辆、工程机械专用底盘和其它特种工程机械的专业化工厂，是徐州工程机械集团的核心企业。该公司目前年产8000余台汽车起重机、8000余台工程机械专用底盘和100余台消防车辆的生产能力。汽车起重机国内市场占有率超50%。产品远销美国、南美等20多个国家和地区。产品系列；该公司目前主要产品有5130t全液压汽车起重机、25300 t全路面汽车起重机等。（2）长沙中联重科浦沅分公司长沙中联重科浦沅分公司主要从事汽车起重机、履带式起重机、特种车辆等工程机械产品的研发、生产和销售。分公司的前身为湖南省浦沅集团有限公司。固定资产总额7.55亿元，年销售收入超过16亿元。产品系列：该公司目前起重机产品主要有8300 t汽车起重机，70 t、160 t 全路面起重机等。（3）三一重工有限公司三一集团有限公司始创于 1989 年。20 年来，三一集团秉持“创建一流企业，造就一流人才，做出一流贡献”的企业宗旨，打造了业内知名的“三一”品牌。三一集团主业是以“工程”为主题的机械装备制造业，目前已全面进入工程机械制造领域。主导产品为建筑机械、路面机械、挖掘机械、桩工机械、起重机械、非开挖施工设备、港口机械、风电设备等全系列产品。其中混凝土机械、桩工机械、履带起重机为国内第1品牌。产品系列：该公司目前起重机产品主要有8300t汽车起重机，800t等履带起重机等。 1.3单级行星机构的扭转动力学模型为了方便地分析问题 ,本文做以下几点假设:( 1) 内齿圈采用刚性支承 ,内齿圈的位移为零。( 2) 行星架为刚性体。( 3) 行星轮系采用太阳轮浮动。单级行星轮系如下图所示 ,由原动机、太阳轮、行星轮、内齿圈、行星架、工作机等组成。将行星轮的运动分解成绕行星轮轴的自转运动和绕行星架的公转运动。 根据假设条件 ,单级行星轮系可以简化为图所示的扭转振动模型 ,依牛顿第二定律建立其扭转动力学方程。图1.1 支承大齿轮图1.2单级行星轮示意图2 方案设计 2.1回转机构的组成 回装机构主要由回转支承装置以及回转驱动装置构成。回转支承装置起对 整个回转机构在汽车起重机上的固定作用，而回转驱动装置起动力输出，驱动机构运动的作用2。见下图图2.1回转机构1、 滚盘 2、3、5螺栓 4、回转马达 6转台 7下车面 8减速器 9驱动齿轮 10外座 11滚珠 12内座圈 13齿圈 回转驱动装置主要由液压马达通过其输出值轴与转台内座圈啮合，由于内 座圈固定，故可以带动马达本身转动，马达固定在外座圈上，于是进而带动外座圈转动， 外座圈为转动圈，通过滚珠相对内座圈可以转动，固定在转台的底部。 回转机构的回转中心装有回转密封件，亦称中心回转接头。回转密封件的心轴固定在下车车架上。 转子装在轴上，并固定与转台之上，于是上车的旋转就可以带动转子绕中心轴的旋转。 转子与心轴间有用密封相互隔离的油道及电器用的电刷和滑环。回转密封用以沟通上下车间的油路和电路。 回转支承装置简称回转支承。有柱式回转支撑和转盘式回转支撑两大类。回转支撑的主要作用是支撑整个回转机构，于是要承受整个机构对它的径向力，重力已经力矩。 本设计采用转盘式，主要介绍转盘式。 2.2回转支承装置 转盘式回转机构主要有滚子夹套式以及滚动轴承式两种1。（ 1） 滚子夹套式回转支承装置 它由许多圆锥或圆柱形滚子装在上下两个环形轨道之间。固结在转台底面的轨道通常在受力大的前后方制成两段圆弧形。在轨道直径较小的情况下，一般采用圆锥滚子支撑来减小摩擦与磨损。由于锥形滚子产生轴向力，因此滚子装在由许多拉杆构成的保持架上。 圆柱形滚子支撑用于轨道直径较大的情况。圆柱形滚子可制成单轮缘或双轮缘，装在由槽钢制成的保持架上。这种保持架应该有足够的强度和刚度。滚子夹套式回转支承装置已逐渐被滚动轴承式回转支承装置所取代。图2.2滚子夹套式回转支承装置1-转盘； 2-转动轨道； 3-中心轴枢；4-固定轨道； 5-拉杆； 6-滚子；7-反抓滚子。 （2）滚动轴承式回转支承装置 滚动轴承式回转支撑装置安装简单，结构合理，性能优越，能承受回转机构对其的三种作用力。所以在汽车起重机中运用十分广泛。下图是四种滚动轴承式回转支承类型。图2.3四种滚动轴承支承装置1、 单排四点接触球式回转支承 它由两个座圈构成，结构简单、重量小。 内座圈和外座圈都设有相同的圆弧形的轨道，钢珠置于其中，承受回转机构的作用。这种形式的回转支撑，适应于中小型汽车起重机。2、双排球式回转支承 这种回转支撑有三个座圈，滚道之间安装有两排滚珠以及隔离块，两排滚珠的直径不相同，因此可以适应不同的载荷状况。滚道接触压力角比较大(6090之间)，于是可承受很大轴向载荷与倾覆力矩。适用于塔式起重机和汽车起重机。3、单排交叉滚柱式回转支承 这种形式的回转支撑只有两层座圈，座圈之间安装滚柱，其轴线交叉布置， 因为滚柱和滚道间是线接触，因此承载能力比单排钢球式高。这种回转支撑精度等级高，加工、安装都不易，适应于负载小或负载中等的起重机。4、三排滚柱式回转支承 它由三个座圈构成，上下以及径向滚道各分开。各层滚道都装有一排滚柱来承受对应的载荷作用，上下滚柱承受轴向力和倾翻力矩，径向滚道主要承受径向力。这种回转支撑只要特点是能承受的载荷大，适应于重型起重机。 2.3回转驱动装置 回转部分驱动装置按驱动类型可分为电动机回转装置与液压驱动回转装置， 考虑到液压形式运用更广本设计采用液压系统驱动回转装置。 （1） 高速液压马达带动行星齿轮减速器。这种形式的回转驱动装置在布置上与电动机布置几乎相同，另外安装的由液压驱动的制动器能保证回转系统的制动需求。液压驱动的小起重量起重机，高速液压马达的驱动型式，在汽车式、轮胎穴扣铁路起重机上运用广泛。（2）低速大扭矩液压马达回转机构 低速大扭矩液压马达的转速在每分钟0一100转的范围内，因此，可以直接在油马达轴上安装回转机构的小齿轮，如马达输出扭矩不满足传动要求，可以加装一级机械减速装置。该型式在一些小吨位汽车起重机上有所应用。有的不装制动器，低速大扭矩液压马达ipi转机构以在液压马达输出轴上加装制动器。（3）液压回转驱动机构典型油路 液压马达由换向阀控制旋转方向，双向缓冲阀是避免回转机构起动或制动时产生过高的压力，使机构动平稳。 图2.4液压马达典型油路1- 液压马达；2- 双向缓冲阀；3- 换向阀 2.4回转制动器 制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置。这是一个缓慢或停止机械运动的机械部件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。回转常常闭制动器制动，常闭制动器经常处于关闭状态，当身体的工作可用电磁铁或电力液压推杆外松。这种制动器可根据工作需要适当控制制动时间或行程，使制动平稳，准确到位。从安全生产的角度，当一个机构意外断电（控制线路停运，停运线路），在这时将常闭制动机构由于电源和复位丢失，自动进行制动，从而保证旋转机械安全。因此，起重机的工作机构应采用常闭式制动器。 2.5回转减速器 基本功用是将来自变速器或者万向传动装置的转矩增大，同时降低转速并改变转矩的传递方向。主减速器由一对或几对减速齿轮副构成。动力由主动齿轮输入经从动齿轮输出。它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。将主减速器布置在动力向驱动轮分流之前的位置，有利于减小其前面的传动部件（如离合器、变速器、传动轴等）所传递的转矩，从而减小这些部件的尺寸和质量。8 使用非标准零件和减速器的工作原理和类型减速器减速器是指原动机与机器无关的闭式传动装置之间，用来降低转速增大扭矩。减速器由于结构紧凑，传递功率范围大，工作可靠，使用寿命长，效率高，使用和维护简单。因此，应用非常广泛。减速器的主要参数进行了标准化和专业化生产厂。正常情况下，根据工作要求，根据传动比，输入轴功率和转速，负荷等，选择标准减速器；必要时，也可以自行设计和制造。 减速器的分类：减速器按传动原理可分为普通减速器和行星减速器两大类：本回转机构采用二级行星减速器，行星是一种工业用传动装置,目的是通过减小速度来增加系统的输出扭矩。行星减速机主要传动结构为:行星轮,太阳轮,外齿圈.该减速器体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平稳，噪声低。具有功率分流、多齿啮合独用的特性。减速器的发展趋势： 高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。 积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。 型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。 2.6回转机构方案拟定 本设计拟采用这种方案:四排球式回转支承回转回转支承，回转驱动装置采用高速液压马达驱动行星齿轮减速器。3回转机构设计计算 3.1 载荷与工况的计算 3.1.1轴向载荷 对回转起重机而言，大部分的外载荷都作用于其回转支撑设备上，根据承受载荷的情况，主要有来自于垂直方向受到的总轴向力（轴向载荷），水平方向受到的总径向力（径向载荷）以及倾翻力矩的作用。就如图可知各部分的受力情况图3.1汽车起重机受力情况图根据参考文献1可知：轴向载荷公式： （3.1）由下表数据可知上车部分总质量g=10.24t 表3.1lgrt35起重机上车质量分布表起升、回转、变幅回转平台配重其他吊 臂（包括伸缩机构）3.072t1.741t3.072t2.355t5.760t表3.2lgrt35起重机下车质量分布表车架发动机支腿桥、轮其他4.0001.1202.8804.8003.200 起升动载荷 起升载荷 ：起升载荷是指起升质量的重力。起升质量包括允许起升的最大物品、取物装置（下滑轮组、吊钩、吊梁、抓斗、容器、起重电磁铁等）以及悬挂挠性件和其他随同升降的设备质量。起升高度小于50 m 时，起升钢丝绳的质量可以不计。为起升动载系数。起升状态级别相应的起升动载荷系数最小值。按起升状态级别设定的系数。稳定起升速度，与起升机构驱动控制形式及操作方法有关，见表4-5。其最高值 发生在电动机或发电机空载起动（相当于此时吊具、物品及完全松弛的钢丝绳均放置与地面）、且吊具及物品被起升离地时其起升速度以达到稳定起升的最大值。 起升状态级别 起升机构驱动控制不同，武平起升离地时的操作方法有较大的差异，由此表现出起升操作的平稳程度和物品起升离地的动力特性也会有较大的差异。起升状态分为四个等级，起升离地平稳，有轻微冲击，中度冲击，较大冲击与各个级别相应的系数和关系见下表3.3起升状态等级表起升状态级别0.170.340.510.681.051.101.151.20图3.1动载荷模型起重机起升状态级别取，所以为0.51，为1.15。表3.3确定用的稳定起升速度值（）起升驱动型式及操作方法无风工作、有风工作特殊工作-拟定按计算，所以： 得起升动载系数已知起升载荷起升动载荷=351.15=40.25t所以轴向载荷载荷起吊重量：q=35000kg；上车重量：g=10240kg；吊钩重量:（相对起重量而言可忽略不计)； 3.1.2水平载荷水平载荷公式： （3.2） （注：由于水平载荷较小并且其计算出来的数值远远小于轴向载荷的 10%，因此在计算校核中可对其忽略不计。）式中；重物上的水平风力； 汽车起重机上车部分上的水平风力； 重物离心力； 回转部分上的自重离心力；倾翻力矩： 注：由于实际经验可得离心力 p1 和风力 w 所引起的力矩一般为物体重量的 10%左右，因此倾翻力矩可写成如下公式： （3.3）式中：为起升动载系数1.15 起重臂杆的重心到回转中心的距离；（1.1m） 工作幅度；（最小工作幅度3m） 起升高度。（最大起升高度10m） 起重机臂重5.760t 配重3.072t由于文献中提及水平载荷数值的较小，因此在实际计算中可以省去计算而直接对轴向载荷以及倾翻力矩的计算从而对回转支撑型号的选择。轴向载荷: 倾翻力矩: 3.2回转支撑的型号选择 根据对回转支撑类型的了解，此外又结合对lgrt35汽车起重机的了解以及实际工作状态的需要，初步选定的系列为单排接触四点接触球式回转支承。单排接触四点接触球式回转支撑属于回转支撑装置中的滚动轴承式回转支撑装置中的一个类型。其由 2 个座圈合理的布局组合而成，而结构具有紧密型，高度尺寸小型化等都是其与生俱来的优点，并且它能同时承受水平力，轴向力以及倾翻力矩的作用，适用于中小型汽车起重机的回转机构中，而由于lgrt35轮胎起重机正是属于此类轮胎起重机的范畴内，因此单排接触四点接触球式回转支撑适合本课题研究的汽车起重机的回转机构中。按照静态工况选型根据参考文献1可知：查阅起重机设计手册1，对于单排接触四点接触球式回转支承的静态工况公式如下:当量轴向载荷: （3.4）当量倾翻力矩: （3.5）式中：工况参数， =1.10 ； k载荷换算系数 1.225 ； 水平载荷由于涉及到的水平载荷数值的较小可忽略不计，因此计算如下:选取=45时：当量轴向载荷: 当量倾翻力矩: 3.2图 承载能力曲线图根据计算结果，在上述图 的承载能力的曲线图中，可以初步选择 013.35.1600型号的内齿式单排接触的四点接触球式回转支承装置3按动态工况校核寿命根据参考文献11可知：轴向载荷: (3.6)倾翻力矩: (3.7)根据回转支承的工况系数表可知：工况系数 =1.35 ；因此，选取=45时：轴向载荷: 倾翻力矩:根据承载曲线图可知，对于回转支撑装置的型号初步选择为013.35.1250内齿式 单排四点接触球式回转支承。3.4表 回转支撑具体参数表基本型号外型尺寸mm安装孔尺寸mm结构尺寸mm齿轮参数mm外齿参数mm内齿参数mm内齿式ddhlhbmzz013.35.1250139011101101337116326m24485125113481001090121449.61181048.888014.35.1250141453.21011041.675一般情况下，013.35.1250内齿式单排四点的接触球式回转支承的滚动体采用整体淬硬的 碳铬轴承钢，牌号为gcr15或gcr15simn钢制成，而座圈则采用表面淬硬钢，50crmnmo材料制成，密封圈采用材料为耐油丁腈橡胶制成，此外滚道表面硬度hrc=5562,其淬硬层厚度在3.5mm以上时，其点接触应力为根据回转支撑国家行业标准规定，013.35.1250系列的内齿式单排四点接触球式回转支承中的数字含义依次为： 0球式；1单排；3内齿较小模数；35滚动体直径（mm） ； 1250滚道中心圆直径（mm） ；013.35.1250 系列的内齿式单排四点接触球式回转支承主要参数如下： 其主要的参数为：钢球直径:dw=35mm； 外型尺寸d=1390:mm，d=1110mm；h=110mm安装尺寸:=1337mm；=1163mm内外圆安装孔直径:dn1= dn2=26mm;螺栓m24安装孔个数:n=40；外圈齿数:z=118;内齿齿数z=88大齿轮接触强度的计算安全系数:1.14; 3.3汽车起重机回转系统的回转阻力矩计算由参考文献1得回转阻力矩公式: (3.8)式中：回转支承装置的摩擦阻力矩； 坡道的阻力矩； 风的阻力矩； 惯性的阻力矩，出现在发生回转启动和制动状态； 3.3.1摩擦阻力矩的计算摩擦阻力矩公式: （3.9）式中；全部水平滚轮轮压之和（n）上车与吊臂总质量16t 滚道固定，水平滚轮沿滚道作行星运动时滚道的平面直径。 滚球式摩擦的阻力系数，=0.0050.009（滚动轴承）取；代入具体数据可得：当水平时（即=90）摩擦阻力矩 3.3.2坡道阻力矩的计算下图可以表明坡道阻力矩的形成状况，因此阻力矩的计算公式为： （3.10）式中:起重机中回转部件质量的重力（n） ；吊钩130kg 部件的重心到回转中心之间的距离（m） ； 坡道的角度,系数范围允许（0.01750.0262）取0.02 ； 起重机的回转角度（当为90或270时，此时坡道阻力矩最大）；带入具体数据：图3.3 坡道阻力矩的示意图 3.3.3风力阻力矩的计算当风向与臂架处于垂直位置的时候，此时风力所产生的阻力矩为最大。风力阻力矩计算公式: （3.11）式中: 被吊起重物所承受的风力；由风压q与受力面积相乘得到，取q=9 起重机的回转部分所承受的风力; 的作用线到回转中心线之间的距离; -最小工作幅度3m代入具体数据可得：（通常情况，假设重物承受风力面积为；吊臂所受风力的面积为 。）风力的阻力矩:3.3.4惯性阻力矩的计算 惯性阻力矩由绕汽车起重机回转中心线回转而产生的回转惯性阻力矩以及汽车起重机回转系统本身的惯性阻力矩 ,再加上机构传动部位惯性阻力矩组成，一般相对很小忽略不计。根据转动惯量的公式: （3.12）式中: 重物相对于回转中心线引起的转动惯量； 部件围绕回转中心线引起的转动惯量的和；转动惯量的公式： （3.13）式中：起重机的回转速度（r/min） ；已知为2.5r/min 起重机的起动、制动的时间；5s代入具体数据可得： 3.3.5回转阻力的合力矩的计算回转阻力的合力矩:3.4回转机构驱动马达的选型汽车以及轮胎等一些起重机的回转机构一般都采用液压马达驱动。其主要的技术参数是：最高的转速，最低的转速，额定的压力、最高的压力以及排量等参数。根据液压马达工作的压力由回转机构的阻力矩以及液压马达产生的排量所决定：因此，工作压力公式: （3.14）式中: t回转机构的阻力矩 ( )； 液压马达的排量 ； 机构的传动比； 液压马达的机械效率； 根据所计算确定的回转阻力矩，利用上式初步选择液确定压马达的工作压力；此外，也可以利用所给定的工作压力来计算液压马达的排量，从而选择适宜的液压马达。一旦液压马达进行初步选定以后，就通过机构最大的回转阻力矩进行液压马达过载能力的验算。 液压马达输出的最大转矩需满足的条件： （3.15）式中:马达的最高工作压力，所在机构受到液压系统最大的压力以及马达最高的压力限制（mpa） ；液压马达转速由液压系统中的流量以及液压马达排量所决定:因此，液压马达转速的公式： （3.16）式中:q液压泵的流量（l/min）; h r液压马达的容积效率;注：液压马达转速不能超过它的最高的转速。回转机构的液压马达的机械效率为 0.80.85，因此取值为 0.85；由此可知 选择宁波甬源液压马达有限公司的yhz50000型号，额定功率50000nm，最大功率65000nm，转速010，工作压力额定18.4mpa最大21.5mpa总排量28687ml/r，马达型号1qmj62-5.0,行星减速器g8制动器开启压力2.5mpa，平衡阀开启压力2.0mpa 43.7 yhz系列马达型号表根据选择的液压驱动马达型号参数表可知：由此可见此液压马达型号的最大力矩大于起重机的回转的阻力矩，因而确定此型号的液压马达设备符合本次研究的汽车起重机的回转机构的所需要求。3.5回转机构制动器设计 3.5.1制动器的制动力矩计算对于能够使汽车起重机具有准确的定位功能， 因此需要在回转机构设置中装备有制动器，使其能够在一定的时间以及行程中停止回转运动。制动器的制动力矩公式： （3.17）式中：制动的时间，一般=5s； 总排量； -驱动马达的轴上部件引起的转动惯量（） -驱动马达额定转速由于飞轮所引起的力矩是马达主要惯性力矩，因此其他力矩可忽略不计。因此可得液压马达的制动力矩为7123.83n.m，而为了机构回转的平稳性，一般的其起动以及制动的时间不小于34s 为最佳，因而制动的时间定为5s。针齿轮传动主要尺寸与计算3.6回转机构减速器设计已知参数：输入轴转速输出轴转速，可计算减速器的传动比，输入功率采用行星齿轮减速器 3.6.1齿轮的模数计算 齿轮模数计算公式公式中字母含义：算数系数， =12.1；齿轮副的小齿轮转矩 n.m；使用系数， =1.5；综合系数， =2；行星轮间的载荷分配系数， =1.1；小齿轮的齿形系数，yfa1 =2.91；齿轮副的小齿轮的齿数， =18；齿轮的弯曲疲劳极限，s=300；带入具体数据得：，取计算得一级齿轮齿数19，45.二级齿轮齿数27,66. 3.6.2分度圆直径计算 分度圆直径的计算公式: 带入具体数据得： 3.6.3齿顶圆直径计算 齿顶圆直径的计算公式： 齿顶高计算带入数据得： 3.6.4齿根圆直径计算齿根圆直径的计算公式：带入数据可得： 3.6.5中心距计算 中心距计算公式：带入数据得；3.6.6齿轮强度校核太阳轮与行星轮材料选取为20crni2moa，经过渗碳淬火的处理，表面硬574hrc。齿面接触的疲劳极限：太阳轮为hlim=1450n/mm2 ; 行星轮为hlim=850n/mm2;齿根弯曲的疲劳极限：太阳轮为flim=400n/mm2; 行星轮为flim=280n/mm2;选取42crmo作为内齿轮材料，调质处理后，表面硬度为hb262293。齿面接的疲劳极限；齿根弯曲的疲劳极限；转矩计算公式；带如数据可得；许用弯曲应力根据文献9许用弯曲应力公式为：带入数据可计算得；所以满足条件，设计合理。 3.6.7输入与输出轴的计算及校核 输入轴的计算及校核材料为40cr，经调制处理。强度极限应力：。许用的弯曲应力：。输入轴直径 圆周力公式： 径向力公式： 法向力公式：带入具体数据得； 水平面内弯矩;支点反力: 弯矩:垂直面内弯矩 支点反力为: 弯矩为: 合成弯矩扭矩 当量弯矩强度校核 由此，满足强度要求，设计合理。 3.6.8输出轴的计算及校核材料:40cr，调制处理，强度极限应力:，许用的弯曲应力:，输出轴直径s 圆周力公式： 径向力公式： 法向力公式：带入具体数据得； 水平面内弯矩;支点反力: 弯矩:垂直面内弯矩 支点反力为: 弯矩为: 合成弯矩扭矩 当量弯矩强度校核 由此，满足强度要求，设计合理。第 31 页 共 34 页4总结本论文主要设计以下内容：lgrt35