730 汽车随车起重机设计【全套9张CAD图+开题报告+文献翻译+说明书】
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摘 要
6.3吨随车起重机属于架型起重机，它将起重和运输相结合，不仅节省劳动力，而且极大的减小了工作强度、提高了工作效率。本次毕业设计在6.3吨随车起重机上首次采用了伸缩臂型结构，并对起重机臂进行了优化设计。它具有结构紧凑、易于操作的特点，可广泛用于交通运输、港口、仓库、以及所有中小型工业货物装卸与远距离运输之中。
本文主要内容如下：
起升机构设计 起升机构包括液压马达、减速机、棘轮停止器和卷筒。减速机用来降低液压马达驱动速度，卷筒用于绕进或放出钢丝绳。机构工作时，液压马达驱动减速机，减速机的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷上或放出，经过滑轮组系统使载荷实现上升或下降，其升降由马达的旋转方向而定，通过棘轮停止器实现制动。
起重臂设计 起重臂采用伸缩式、箱形结构。箱形结构内装有伸缩油缸，臂的每个外节段内装有滑块支座，因此起重机的变幅可通过液压缸实现。为了减轻吊臂自重，充分发挥钢材的作用，吊臂的不同部位采用不同强度的钢材。
回转机构设计 回转机构由回转支承装置和回转驱动装置组成。即一对脂润滑的回转支承装置、蜗轮旋杆减速机和液压马达。这种结构自重轻、受力合理、运行平稳，可以使机构在水平面内运输货物。
[关键词]: 随车起重机;起升机构;起重臂;回转机构;回转支承
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开题报告 题 目 汽车随车起重机设计 学生姓名 班级学号 专业 ： 一、设计课题： 汽车随车起重机设计 随车起重机是安放在载货汽车上的一种附加起重设备。它属于臂架型起重机，其运行支承装置采用气轮胎，可以在无轨路面上行走。与其他起重机相比，随车起重机把起重和运输功能结合起来，不仅节省劳动力，而且节约能源、减少费用，也由于设计和制造随车起重机的技术进步，使其生产有了较大的发展。 随车起重机在搬动物料时，经历上料、运送、卸料和回到原处的过程，是一种间歇动作的机械。 按照设计任务书的要求， 本次设计主要对 起升机构、回转机构、起重臂和液压系统进行了分析与计算 二、课题关键问题及难点： 1. 起升机构设计 起升机构是起重机中最重要与基本的部分。其工作的好坏，直接影响到整台机构的工作性能。起升机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置与制动装置等组成。 起升结构采用液压马达一减速机一卷筒的传动方案 。 起重臂是随车起重机的主要受力构件，直接影响着起重机的承载能力、整机稳定性和自重。吊臂是以受弯为主的双向压弯构件，其长度可以变化。 采用伸缩式直臂箱形结构， 具有良好的抗弯与抗扭刚度等优点。适用于 中小吨位轮式的起重机。 回转机构是臂架型起重机的主要工作机构之一，它的作用是使已被升在空间的货物绕起重机的垂直轴线作圆弧运动，以达到在水平面内运输货物的目的。回转机构主要由两部分组成：回转支承装置与回转驱动装置。 4 设计总结 小型起重机以灵巧方便占有市场 ，须操作简单。起重机的布局及个机构材料选择很重要， 起重机属于典型的机械产品，根据其使用环境的不同，起重机的设计要具有不同特性作为毕业设计的选题不仅可以检验自己的机械专业能力还可以考察创新创造能力 。 三、参考文献调研综述 1、此次设计 为起重机械 1 杨长骙、傅东明等主编：起重机械（第二版），机械工业出版社， 1989 2 倪庆兴、王焕勇等主编：起重机械上海交通大学出版社， 1990 3 成大先主编：机械设计手岫（第三版），化学工业出版社， 1993 4 成大先主编：机械设计图册，化学工业出版社， 1993 5 杨黎明主编：机械设计，兵器工业出版社， 1998 6 徐格宁主编：起重运输机金属结构设计，机械工业出版社， 1986 7 东北大学编写组编：机械零件设计手册（第三版），冶金工业出版社， 1995 8 邹慧君主编：机械原理设计院，上海交通大学出版社， 1995 9 章玉麟主编：互换性与测量技术，中国林业出版社， 1992 10 李昌熙、乔石主编：矿山机械液压传动（修订版），煤炭工业出版社， 1992 11 吴相宪等主编：实用机械设计手册，中国矿业大学出版社， 1995 12 大连理工大学工程画教研室编：机械制图（第四版），高等教育出版社，1993 四、执行方案 设计 设计参数 起吊重量： 升速度： v=12m/升机构的传动设计方案： 马达 一级闭式此轮 输出小齿轮 滚筒 钢丝绳 吊钩 考虑起重机的承载能力，总机稳定性及吊臂自重，采用箱形结构伸缩式吊臂。 设计参数 起升高度： 10m 最大工作幅度： 升角 = 75 采用滚动轴承式回转支承装置。 回转结 构的传动设计方案： 马达 蜗轮、蜗杆减速器 齿轮 回转支承 设计图纸： 1、总装图 1 张； 2、卷筒轴装配图 1 张 3、 起重机构装配图 1 张 4、回转机构装配图 1 张 5、零件图：各非标件零件图。 （图纸量不少于 3 张 五、毕业设计进度安排： 1 布置任务，方案设计 时间 2 周 2 设计计算和工艺编制 时间 3 周 3 结构设计和绘图 时间 5 周 4 编写毕业设计说明书 时间 2 周 指导教师批阅意见 指导教师 (签名 )： 年 月 日 注：可另附 外语文献翻译 摘自 : 制造工程与技术（机加工）（英文版） 机械工业出版社 2004 年 3 月第 1 版 页 564560P 美 s. 卡尔帕基安 (密德 ( 著 原文 he of a in of 1、 of 2、 3、 4、 nd As if by in of of it is to of a In to be in in f as ), of by to in as in As a up of as to as in in It in be to is of of A of in at of In of of is in of as a is by of of on of is at in of as a In to in be in of 0111241by 10 (in of a is a a in 500 of in of is a of in as in An is in of in of is at 300 to be s 00 400 to a of in is to It is to on of on C) by a is to of to to of is by as of of is as on of to a on of In to we of on of in At of ), at it no on of of of is to At of on of to is to to a in be be a in it a of a is to it is it in a in or be to of to to pf to is to be of of of is is so it at is to of is It a is of be to is so is it at It a of is it to of of be of be to to ly be a of or To be a of at 0 C 60 C (175 F ), to to is to of of to to in of of of to of of of ) of as be to on of or as as to at be at In of a as or or is (b) (c) of (d) e) It be to a of be by of in of in to as is in of of on on of 译文 机加工性 一种材料的可机加工性通常以四种因素的方式定义： 1、 分的表面光洁性和表面完整性。 2、刀具的寿命。 3、切削力和功率的需求。 4、切屑控制。 以这种方式，好的可机加工性指的是好的表面光洁性和完整性，长的刀具寿命，低的切削力和功率需求。关于切屑控制，细长的卷曲切屑，如果没有被切割成小片，以在切屑区变的混乱，缠在一起的方式能够严重的介入剪切工序。 因为剪切工序的复杂属性，所以很难建立定量地释义材料的可机加工性的关系。在制造厂里，刀具寿命和表面粗糙度通常被认为是可机加工性中最重要的因素。尽 管已不再大量的被使用，近乎准确的机加工率在以下的例子中能够被看到。 的可机加工性 因为钢是最重要的工程材料之一（正如第 5 章所示），所以他们的可机加工性已经被广泛地研究过。通过宗教铅和硫磺，钢的可机加工性已经大大地提高了。从而得到了所谓的易切削钢。 二次硫化钢和二次磷化钢 硫在钢中形成硫化锰夹杂物（第二相粒子），这些夹杂物在第一剪切区引起应力。其结果是使切屑容易断开而变小，从而改善了可加工性。这些夹杂物的大小、形状、分布和集中程度显著的影响可加工性。化学元素如碲和硒，其化学性质与硫类似，在 二次硫化钢中起夹杂物改性作用。 钢中的磷有两个主要的影响。它加强铁素体，增加硬度。越硬的钢，形成更好的切屑形成和表面光洁性。需要注意的是软钢不适合用于有积屑瘤形成和很差的表面光洁性的机器。第二个影响是增加的硬度引起短切屑而不是不断的细长的切屑的形成，因此提高可加工性。 含铅的钢 钢中高含量的铅在硫化锰夹杂物尖端析出。在非二次硫化钢中，铅呈细小而分散的颗粒。铅在铁、铜、铝和它们的合金中是不能溶解的。因为它的低抗剪强度。因此，铅充当固体润滑剂并且在切削时，被涂在刀具和切屑的接口处。这一特性已经被在机加工铅钢 时，在切屑的刀具面表面有高浓度的铅的存在所证实。 当温度足够高时 例如，在高的切削速度和进刀速度下 铅在刀具前直接熔化，并且充当液体润滑剂。除了这个作用，铅降低第一剪切区中的剪应力，减小切削力和功率消耗。铅能用于各种钢号，例如 10111241等。铅钢被第二和第三数码中的字母 L 所识别（例如， 10（需要注意的是在不锈钢中，字母 L 的相同用法指的是低碳，提高它们的耐蚀性的条件）。 然而，因为铅是有名的毒素和污染物，因此在钢的使用中存在着严重的环境隐患（在钢产品中每年大约有 4500 吨 的铅消耗）。结果，对于估算钢中含铅量的使用存在一个持续的趋势。铋和锡现正作为钢中的铅最可能的替代物而被人们所研究。 脱氧钙钢 一个重要的发展是脱氧钙钢，在脱氧钙钢中矽酸钙盐中的氧化物片的形成。这些片状，依次减小第二剪切区中的力量，降低刀具和切屑接口处的摩擦和磨损。温度也相应地降低。结果，这些钢产生更小的月牙洼磨损，特别是在高切削速度时更是如此。 不锈钢 奥氏体钢通常很难机加工。振动能成为一个问题，需要有高硬度的机床。然而，铁素体不锈钢有很好的可机加工性。马氏体钢易磨蚀，易于形成积屑瘤，并且要求刀具材 料有高的热硬度和耐月牙洼磨损性。经沉淀硬化的不锈钢强度高、磨蚀性强，因此要求刀具材料硬而耐磨。 钢中其它元素在可机加工性方面的影响 钢中铝和矽的存在总是有害的，因为这些元素结合氧会生成氧化铝和矽酸盐，而氧化铝和矽酸盐硬且具有磨蚀性。这些化合物增加刀具磨损，降低可机加工性。因此生产和使用净化钢非常必要。 根据它们的构成，碳和锰钢在钢的可机加工性方面有不同的影响。低碳素钢（少于 碳）通过形成一个积屑瘤能生成很差的表面光洁性。尽管铸钢的可机加工性和锻钢的大致相同，但铸钢具有更大的磨蚀性。刀具和模具钢 很难用于机加工，他们通常再煅烧后再机加工。大多数钢的可机加工性在冷加工后都有所提高，冷加工能使材料变硬并且减少积屑瘤的形成。 其它合金元素，例如镍、铬、钳和钒，能提高钢的特性，减小可机加工性。硼的影响可以忽视。气态元素比如氢和氮在钢的特性方面能有特别的有害影响。氧已经被证明了在硫化锰夹杂物的纵横比方面有很强的影响。越高的含氧量，就产生越低的纵横比和越高的可机加工性。 选择各种元素以改善可加工性，我们应该考虑到这些元素对已加工零件在使用中的性能和强度的不利影响。例如，当温度升高时，铝会使钢变脆（液体 金属脆 化，热脆化，见 ），尽管其在室温下对力学性能没有影响。 因为硫化铁的构成，硫能严重的减少钢的热加工性，除非有足够的锰来防止这种结构的形成。在室温下，二次磷化钢的机械性能依赖于变形的硫化锰夹杂物的定位（各向异性）。二次磷化钢具有更小的延展性，被单独生成来提高机加工性。 它不同金属的机加工性 尽管越软的品种易于生成积屑瘤，但铝通常很容易被机加工，导致了很差的表面光洁性。高的切削速度，高的前角和高的后角都被推荐了。有高含量的矽的锻铝合金铸铝合金也许具有磨蚀性，它们要求更硬的刀具材料。尺寸 公差控制也许在机加工铝时会成为一个问题，因为它有膨胀的高导热系数和相对低的弹性模数。 铍和铸铁相同。因为它更具磨蚀性和毒性，尽管它要求在可控人工环境下进行机加工。 灰铸铁普遍地可加工，但也有磨蚀性。铸造无中的游离碳化物降低它们的可机加工性，引起刀具切屑或裂口。它需要具有强韧性的工具。具有坚硬的刀具材料的球墨铸铁和韧性铁是可加工的。 钴基合金有磨蚀性且高度加工硬化的。它们要求尖的且具有耐蚀性的刀具材料并且有低的走刀和速度。 尽管铸铜合金很容易机加工，但因为锻铜的积屑瘤形成因而锻铜很难机加工。黄铜很容易机加工， 特别是有添加的铅更容易。青铜比黄铜更难机加工。 镁很容易机加工，镁既有很好的表面光洁性和长久的刀具寿命。然而，因为高的氧化速度和火种的危险（这种元素易燃），因此我们应该特别小心使用它。 钳易拉长且加工硬化，因此它生成很差的表面光洁性。尖的刀具是很必要的。 镍基合金加工硬化，具有磨蚀性，且在高温下非常坚硬。它的可机加工性和不锈钢相同。 钽非常的加工硬化，具有可延性且柔软。它生成很差的表面光洁性且刀具磨损非常大。 钛和它的合金导热性 (的确，是所有金属中最低的 )，因此引起明显的温度升高和积屑瘤。它们是难机加工的。 钨易脆，坚硬，且具有磨蚀性，因此尽管它的性能在高温下能大大提高，但它的机加工性仍很低。 锆有很好的机加工性。然而，因为有爆炸和火种的危险性，它要求有一个冷却性质好的切削液。 种材料的机加工性 石墨具有磨蚀性。它要求硬的、尖的，具有耐蚀性的刀具。 塑性塑料通常有低的导热性，低的弹性模数和低的软化温度。因此，机加工热塑性塑料要求有正前角的刀具（以此降低切削力），还要求有大的后角，小的切削和走刀深的，相对高的速度和工件的正确支承。刀具应该很尖。 切削区的外部冷却也许很必要，以此来防止切屑变的有黏 性且粘在刀具上。有了空气流，汽雾或水溶性油，通常就能实现冷却。在机加工时，残余应力也许能生成并发展。为了解除这些力，已机加工的部分要在 80（ 175）的温度范围内冷却一段时间，然而慢慢地无变化地冷却到室温。 热固性塑料易脆，并且在切削时对热梯度很敏感。它的机加工性和热塑性塑料的相同。 因为纤维的存在，加强塑料具有磨蚀性，且很难机加工。纤维的撕裂、拉出和边界分层是非常严重的问题。它们能导致构成要素的承载能力大大下降。而且，这些材料的机加工要求对加工残片仔细切除，以此来避免接触和吸进纤维。 随着纳米陶瓷（见 ）的发展和适当的参数处理的选择，例如塑性切削（见 ），陶瓷器的可机加工性已大大地提高了。 金属基复合材料和陶瓷基复合材料很能机加工，它们依赖于单独的成分的特性，比如说增强纤维或金属须和基体材料。 辅助加工 在室温下很难机加工的金属和合金在高温下能更容易地机加工。在热辅助加工时（高温切削），热源 一个火把，感应线圈，高能束流（例如雷射或电子束），或等离子弧 被集中在切削刀具前的一块区域内。好处是：（ a）低的切削力。（ b）增加的刀具寿命。（ c）便宜的切削 刀具材料的使用。（ d）更高的材料切除率。（ e）减少振动。 也许很难在工件内加热和保持一个不变的温度分布。而且，工件的最初微观结构也许被高温影响，且这种影响是相当有害的。尽管实验在进行中，以此来机加工陶瓷器如氮化矽，但高温切削仍大多数应用在高强度金属和高温度合金的车削中。 小结 通常，零件的可机加工性能是根据以下因素来定义的：表面粗糙度，刀具的寿命，切削力和功率的需求以及切屑的控制。材料的可机加工性能不仅取决于起内在特性和微观结构，而且也依赖于工艺参数的适当选择与控制。 摘 要 随车起重机属于架型起重机，它将起重和运输相结合，不仅节省劳动力，而且极大的减小了工作强度、提高了工作效率。本次毕业设计在 随车起重机上首次采用了伸缩臂型结构，并对起重机臂进行了优化设计。它具有结构紧凑、易于操作的特点，可广泛用于交通运输、港口、仓库、以及所有中小型工业货物装卸与远距离运输之中。 本文主要内容如下： 起升机构设计 起升机构包括液压马达、减速机、棘轮停止器和卷筒。减速机用来降低液压马达驱动速度，卷筒用于绕进或放出钢丝绳。机构工作时，液压马达驱动减速机，减速机的低速轴带 动卷筒，将钢丝绳卷上或放出，经过滑轮组系统使载荷实现上升或下降，其升降由马达的旋转方向而定，通过棘轮停止器实现制动。 起重臂设计 起重臂采用伸缩式、箱形结构。箱形结构内装有伸缩油缸，臂的每个外节段内装有滑块支座，因此起重机的变幅可通过液压缸实现。为了减轻吊臂自重，充分发挥钢材的作用，吊臂的不同部位采用不同强度的钢材。 回转机构设计 回转机构由回转支承装置和回转驱动装置组成。即一对脂润滑的回转支承装置、蜗轮旋杆减速机和液压马达。这种结构自重轻、受力合理、运行平稳，可以使机构在水平面内运输货物。 关键词 : 随车起重机 ;起升机构 ;起重臂 ;回转机构 ;回转支承 to It So it MC a of It is in of of to or is or be or or of be by of is to of in of on at of of MC of on at of of MC be by or of It in s of of on it It in - 1 - 摘 要 随车起重机属于架型起重机，它将起重和运输相结合，不仅节省劳动力，而且极大的减小了工作强度、提高了工作效率。本次毕业设计在 随车起重机上首次采用了伸缩臂型结构，并对起重机臂进行了优化设计。它具有结构紧凑、易于操作的特点，可广泛用于交通运输、港口、仓库、以及所有中小型工业货物装卸与远距离运输之中。 本文主要内容如下： 起升机构设计 起升机构包括液压马达、减速机、棘轮停止器和卷筒。减速机用来降低液压马达驱动速度，卷筒用于绕进或放出钢丝绳。机构工作时，液压马达驱动减速机，减速机的低速轴带 动卷筒，将钢丝绳卷上或放出，经过滑轮组系统使载荷实现上升或下降，其升降由马达的旋转方向而定，通过棘轮停止器实现制动。 起重臂设计 起重臂采用伸缩式、箱形结构。箱形结构内装有伸缩油缸，臂的每个外节段内装有滑块支座，因此起重机的变幅可通过液压缸实现。为了减轻吊臂自重，充分发挥钢材的作用，吊臂的不同部位采用不同强度的钢材。 回转机构设计 回转机构由回转支承装置和回转驱动装置组成。即一对脂润滑的回转支承装置、蜗轮旋杆减速机和液压马达。这种结构自重轻、受力合理、运行平稳，可以使机构在水平面内运输货物。 关键词 : 随车起重机 ;起升机构 ;起重臂 ;回转机构 ;回转支承 - 2 - to It So it MC a of It is in of of to or is or be or or of be by of is to of in of on at of of MC of on at of of MC be by or of It in s of of on it It in - 3 - 目 录 1 起升机构的设计 1 起升机构的基本参数计算 1 动方案 1 本参数的计算 1 钢丝绳的设计与选用 3 滑轮及滑轮组设计 4 材与材料 4 轮直径 D 5 最大偏角 5 轮轴设计 5 轮轴承的设计与校核 6 吊钩的设计与选用 6 材 6 造 6 钩挂架 6 梁 6 卷筒设计 7 义直径 7 筒的长度 7 筒厚度 8 筒强度校核 8 减速器设计 8 传动比及其分配 8 动装置的运动参数计算 8 轮设计 9 轮设计 15 的设计 16 - 4 - 2 起重臂的设计 25 三铰点设计 25 起重臂设计 26 重臂基本参数计算与选用 26 重臂的形状及主要计算参数 27 3 回转机构的设计 32 回转支承的选用 32 介 32 荷计算 32 力矩计算 33 核 34 转减速机输出扭矩 34 回转减速器的选用 35 支腿反力的计算 36 参考文献 37 设计总结 38 致谢 39 - 5 - 1 起升机机构设计 升机构的基本参数计算 动方案 起升机构是起升货物并使它产生 升 降运动的机构，它是起重机中最主要和最基本的机构。本设计采用液压起升机构，简图如下所示： 油马达经过减速后，驱动滚筒旋转，使钢丝绳绕进卷筒或由卷筒放出，从而使吊钩升降。卷筒的正反向转动是通过改变马达的转向达到的，而机构运动的停止或使货物保持在悬吊状态是依靠棘轮停止器来实现的。 本参数的计算 (1)起升速度，由已知得 (2)钢丝绳速度： V 绳 V 升 a：滑轮组倍率 ， a=6 V 绳 12 6=72m/3)钢丝绳速度（按缠绕时第三层计算）： n 卷 V 绳 （ D+4+d） = 40160 10723 =： 卷筒直径 d： 钢丝绳直径 2 3 5 7 7 86 6 11 - 6 - (4)初步选定减速比为 i 马达转速 n 马 n 卷 i 000r/5)卷筒扭矩（按最大计算） M 卷 S D 9 d 2 卷 S：钢丝绳单绳拉力 ,取标准值 卷 ：卷筒的效率 ， 卷 (160+6 10) 10 2 4106)马达扭矩： M 马 =M 卷 (i ) = 卷 轴承 3 开齿 闭齿 卷 ：卷筒效率 , 轴承 ：轴承传动效率 , 开齿 ：开式齿轮传动效率 闭齿 ：闭式齿轮传动效率 =马=马达转速、扭矩选用 马达 量： r 转速 100r/200r/大输出扭矩 64N/7) 由马达转速，得出油泵的容量： Q=马 n 马 ：马达转速 已知为 3000r/达排量 , r 马容 ：马达容积效率 ,=8)重物提升功率 N 重 =V 升 Q 起 =12 6300 60=9)油泵驱动功率 N 泵 =N 重 = 卷 轮组 减 马总 泵总 - 7 - 卷 ：卷筒效率 , 轮组 ：滑轮组效率 , 轮 ：导向轮效率 , 减 ：减 速机效率 , 马总 ：马达总效率 , 泵总 ：油泵总效率 ,： = 泵 = =10)发动机转速 ,标准值 n 发 =2600r/11)泵的排量 发 =r Q：油泵容量 = 容 ： 容积效率 =由泵的排量、驱动功率选用： 泵 量 2ml/r 丝绳的设计与选用 钢丝绳受力复杂，内部应力难以计算。设计规范规定，可按钢丝绳在工作状态下的最大静拉力计算，其公式为： d = c a d：钢丝绳最小直径 mm c：选择系数。它的取值与机构工作级别和钢丝绳抗拉强度有关 c = 4 n：安全系数 由工作级别（ 取 n=4.5 k：钢丝绳绕制折减系数，一般取 k= b：钢丝绳的抗拉强度 b=1850N/w：钢丝绳充满系数，为绳断面积与毛面积之比 ,计算得 w=c = = - 8 - s = s：最大单绳拉力 （ N） Q：起升重量 63000N a：滑轮组倍率 a = 6 ：滑轮组效率 663000 d= d=10标准圆整选取：钢丝绳 6 9370光 钢丝绳在使用时需要与其他承载零件连接以传递载荷。 本设计采用楔形套筒法，查取选用： 楔 10# 套 10# 形接头 10# 轮及滑轮组设计 型与材料 采用 艺性好，易于加工、价廉，对钢丝绳寿命有利。采用单联滑轮组，它结合导向滑轮使用，倍率为 6，这样可以用较小的拉力吊起较重的物品。如图所示单联滑轮组展开的情况。考虑到滑轮组的效率： S= S：单绳拉力 a：滑轮组倍率 6 z ：滑轮组的效率 z =)1(1 ：采用滚动轴承时为 z =) S= 630006 - 9 - 轮直径 D 为了提高绳的寿命，必须降低绳经过滑轮时的弯曲应力的挤压应力，因此滑轮直径不有过不小。 D （ h 1） d d：钢丝绳直径 ,d=10mm h：与机构工作级别和钢丝绳有关的系数 取 18 D （ 18 1） 10=170用绳槽断面 绳最大偏角 0 钢丝绳进出滑轮绳槽的偏斜角不能过大，否则会增加钢丝绳阻力，加快钢丝绳和滑轮的磨损，严重时，还可能使钢丝绳 跳槽。因此一般情况下 0=4 6 。本设计取绳槽两侧面夹角 2 =35 45 取 0=5 ； 2 = 45 平衡滑轮直径 70 滑轮轴设计 采用 45 钢，滑轮组工作时只承受弯矩，是心轴。 2S1162S74+2S32148 = 2116+74+32)148 =33158N S 3158N A 74 2 S 42=1525 对固定心轴，载荷无变化时 = 0=95N/d= d=515253 55 轮轴承的设计与校核 各轴承受力相同均匀为 2S=用轴承圆柱滚子 32511E，校核： 轮n60106 310 - 10 - = 31062 2 1 0 5 0 01726010 =7339h 合格 钩的设计与选用 材 吊钩的断裂可能 导 致重大的人身及设备事故，因此吊钩的材料要求没有突然断裂的危险，从减轻吊钩重量出发，要求吊钩的材料具有足够的强度。本吊钩采用 造 采用锻造的单钩，制造与使用方便，梯形断面，受力情况合理。度等级 吊钩挂架 采用长型号钩组，吊钩支承在单独的滑轮轴上。为了便于工作，吊钩应能绕垂直轴线和水平轴线旋律，为此吊钩螺母与横梁之间采用止推轴承，吊钩尾部的螺母压在其上。吊钩横梁的轴端与定轴挡板相配处形成环形槽，容许横梁转动。推力球轴承选：核： 0 0：安全系数 ,为 2 a=90的推力轴承 a=63000N 6300=126梁 只受弯矩，不受转矩的心轴，采用 45 钢 63000=31500N a 31500 1482 =23310= 43 132 a 为 ： 50120 =321203 (1 164533 = 2331000164533 = - 11 - h=30mm h =30354 630003 =45 取 0筒设计 本设计采用多层绕卷筒，其容绳量大。随着起升高度的增加。起升机构中卷筒的绕绳量相应增加。采用尺寸较小的多层绕卷筒对少机构尺寸是很有利的。其表面做成螺旋绳槽，两边有侧板以防钢丝脱出，二级减速大齿轮与卷旋绳槽，两边有侧板以防钢丝绳脱出，二级减速大齿轮与卷筒连接在一起。 义直径 ： 其名义直径是绳槽底的直径 D1=hd d：钢丝绳直径 10mm h：与机构工作级别和钢丝绳结构有关 ，查表 h=16 6 10=160 卷筒的长度 L= n：卷绕层数 N=5 a：滑轮组倍率 a=6 D：卷筒直径 160：起升高度 10：钢丝绳直径 10=6 10000 10 5（ 160 5 10） = 卷筒厚度 本卷筒为钢卷筒 由经验公式确定 d，考虑到工艺要求， 取 =15 卷筒强度校核 最大拉力为 钢丝绳绕上卷筒后，把卷筒箍紧，使卷筒 产生压缩、弯曲和扭转应力，其中压缩应力最大，当 L 3D 时， - 12 - 30%，因此弯曲和扭转应力可忽略。 1=A 与卷筒层数有关的系数 , A=2 丝绳最大拉力 P：卷筒节距 ：卷筒厚度 15 y：许用压应力 =153N/ s=230N/ 1=2 128N/达的输出轴和 段通过键相连，马达的输出轴直径为 25，所以取 0：定位轴 7：轴 7：小齿轮 8 2：右轴承定位 3 7：轴承定位的地方 6 05)绘制轴的弯矩和扭矩图 计算轴承反力 H 平面： (=1038 35 71=512N 038 512=516N V 平面： 1t (=2852 35 71=1406N 齿宽中点弯矩 - 21 - H 平面： 12 36=18432 平面： 1406 3650616成弯距： M= 2222 50 61618 432 M=53868 按弯矩合成强度校核轴的强度由式 9量弯距 22 )( M 为合成弯矩 a：考虑到弯矩大小有变化取 e= 22 )3868 =64758式 : e= W=0.123=7409 则 e=647587409 =0火 B=600 N/ 转动轴以 b许用应力 e=70 N/ B,安全 (6)轴承校核 预选左轴承为 208 轴承为 32206 5KN 36 35 B 2 H 平面 2 1面 - 22 - 22R = 22 1406512 =1496N 22R = 22 1446526 =1539N 寿命计算 )(6010 6t 度系数 工作温度 120 取 1 荷系数 中等冲击 取 ：寿命指数 对球轴承 =3 106/(603000)(122800)/(496)3=5872h 106/(603000)(136200)/(539)3=21411h (7)键的校核 马达和小齿轮轴上的键，由马达型号决定 ， 键 25，冲击载荷 P= 2Tdkl = 259904255 P =：根据 整，并考虑到轴承的装配 取 0：上面装有挡盘、棘轮、磨擦 片， 为使轴承定位 ,取 7：为使挡盘定位，便于安装大齿轮 6：左轴承定位，且大齿轮与箱体应 有一段距离 ,取 d 4=97：轴承安装的地方 0：小齿轮 径较小， 取 0 (6)绘制轴的弯矩和扭矩图 计算轴承反力 H 平面： 2323213 )( ll =3679155+1038=6833N 833 3679 1038=2116N V 平面： 2323213 )( ll =10109 2852 =15086N 5086+2852 10109=7829N 求大齿宽中点弯矩 - 24 - H 平面： M 大 H=(l1+=68333679( = 112188 平面： M 大 V=829 53=414937成弯矩： M = 2222 414937112188 M 大大=429836轴承处弯矩 H 平面： 3679 233617 平面： 010941922成弯矩： 2222 641 922233 617 M=68311弯矩合成强度校核轴的强度由式 9量弯距 22 )( M 为合成弯矩 a：考虑到弯矩大小有变化取 e 大 = 22 )29836 =6475822 )3 4 8 7 5 8 3 1 1 =714443表 40表面淬火 B=750N/表 转动轴以 b 1 为许用应力 70N/式 9 e=1=2=3=53 H 平面 平面 - 25 - W=0.1 e 大 =478065/(63) =27N/ 14443/(03) =14N/7)精确校核轴的强度 a、 轴的细部结构设计 圆角半径：各轴肩处圆角半径均采用 r=满足定位面接触高度 h 23小于孔的倒角的要求。 键：棘轮的转盘与轴承之间有双键连接， 选取 14 25 选择危险剖面：大齿轮外既有轴肩又有螺纹 ， 纹为 4 L 中径 b、 计算危险剖面工作应力 a、 m、 a、 m 弯矩 M=M 大 （ / 47806521/=347684N/弯剖面模量 W 与抗扭模量 = 2= 2=14951 6= 6=29902 弯曲应力： = 34768414951 =： =T/4875829902 =： a= =： m=0 扭转应力幅 a 和平均应力幅 a=m=2 =、 确定轴材料机械性能 1、 1、 、 弯曲疲劳极限 1 剪切疲劳极限 1 合金钢材料的弯曲应力、扭转应力特性系数 =d、 确定综合影响系数 K=) K=) 轴肩角处有效应 力集中系数 - 26 - = 9456 = B=750N/ 配合处 和 根据 d、 尺寸系数 、 ，由 d=56面状况系数 、 得： = = = = = B=750N/表面加工方法为精车，则综合影响系数 = = = = e、 计算安全系数 S： S=22 （ + m） = 1=（ （ +m） = 1=22 =S 安全 (8)轴承校核 预选左轴承为 32213E ， 02轴承为 32208E， a、 22R = 22 150866833 =16561N 22R - 27 - = 22 78292116 =8110N b、 寿命计算 31066010 度系数 工作温度 1200 ，取 1 荷系数 中等冲击 ， ：寿命指数 =10/3 31061 6 5 6 2 0 0 56010 =7697h 31068 1 1 5 0 56010 =8522h (9)键的校核 挡盘处双键 25 击载荷 p=4875822 p=85N/ 274N/4) 起升高度计算： 根据几何关系可知：起升高度等于地面距离后铰点的距离与臂后铰点与吊具之间的距离之和。 H= 2 - 35 - 表 6 起升高度计算结果 (回转 臂长 幅度 - 36 - 3 回转结构的设计 转支承的选用 介 本回转机构采用液压马 达 驱动 。 回转机构 ,由回转支承装置和回转驱动装置两部分组成 。 前者将起重机的回转部分支承在固定部分上 ,后者驱动回转部分相对于固定部分回转。 回转支承装置简称回转支承，它保证起重机回转部分作用于它的垂直力、水平力和倾覆力矩。本设计采用滚动轴承式回转支承装置，起重机回转部分 固定在大轴承的固定座圈上，而大轴承的固定座圈则与底架的顶面相固定。采用单排四点接触式回转支承，它出两个座圈组成，结构紧凑、重量轻、高度尺寸小，内外座圈上的滚道是两个对称的圆弧面，钢球与和倾弧面滚道四点接触，能同时承受轴向力、径向力和倾覆力矩。 由于低速大扭矩液压马达成本高，使用可靠性不如高速液压马达，采用高速液压马达也可以采用结构紧凑、传动比大的蜗轮转动。因此本设计采用：马达一蜗轮、蜗杆减速器一齿轮一回转支承。液压驱动的小起重量起重机，通过液压回路和换向阀的合适机能，可以使回转机构不装制动器，同时保证回转部 分在任意位置上停住，并避免冲击。 荷计算 (1)垂直载荷 Q+1 K:超载系数 Q:起重量取起重力矩最大时 起重臂重量 车不回转其他部分的重量 290 : 500+410+2903450平载荷 : 因为水平载荷 1,风吹在起重机上的力 物的离心力 转支承的啮合力 于水平力达不到 10%，按 H=10% 45 (2)弯矩 M（倾覆力矩） M=R+ G1 - 37 - =中： 臂重心到回转中心线距离 取 w W:主臂重心到主臂后铰点距离 ：主臂仰角 0 转中心到吊臂后铰点的距离 上 :上车不回转部分的重量重心到回转中心线距离 3) 偏心距为 e=M/=4) 考虑风力时最大工作载荷 +1=2500+410+290=3200=Qr+ h 5) 静态： =态： =起重机设计手册图 2得型号为 =94， m=8,调质后齿轮圆周力 F=04 N 力矩计算 (1)回转支承装置的摩擦阻力矩力计算 1= N U 转支承装置轨道中心直径 N=e O =3450 f=2)回转平台倾斜引起的阻力矩 r1703)惯性回转阻力矩 g+4 (g) - 38 - = 34 =t:起动时间 5s (4)风压引起的回转阻力矩： Mn=压值 0N/b:吊臂迎风面积 0.6 1：回转部分迎风面积 1：回转部分形心离回转中心的距离 n=15(=5)回转时最大阻力矩： s+n =170+54656) 额定工况 F 的回转阻力矩 当不计风力，惯性阻力矩和倾斜力矩按 70%计算： M 额 =p)70% =7170+70%=11279 校核 回转支承调质后齿轮所受圆周力为 104N 本设计中 : F= M2d =11279 103/(2 9 48) =104104 合格 转减速机输出扭矩 ： 选用回转减速机速比 i= 40 输出小齿轮 17 回转支承齿数 94 (1)回转机构输出扭矩 M 回 =M 额 /（ 2） =11279/（ 94/17） =2)回转马达的输出扭矩 M 马 =M 回 /i=0=3)回转马达的输出转速 n 马 =n 转 2 40=3 94/17 择马达 高工作压力 - 39 - 最大输出扭矩 644)工作压力 P=22M 马 /（ ） m:马达容积效率 q 马 :马达排量 r P=22 =上背压 10N/=0=转减速机的选用 1. 原动机为发动机 ,每日工
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