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液压绞车设计【优秀含10张CAD图纸】,液压,绞车,设计,优秀,优良,10,cad,图纸
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录 A K of of is to of of or of In of an of is an to of A an a an to In to to it is to of a a a it is as of of a in as 2- as in of of is to by of a on of of of is In s no of A of of is to of of in to of as to of to in or of in to be a to be so is of of in of of is to 3- of of or it is of of is or of of . of a if in on s to of of of 1, a a 1. on of P=1, be in is . If of 2, 2=P* of is in to be of s in of be of as a in is by of it is no of of an by on of by In to on of an of it 1. by a a , a of 2. a of an of of of 3. or or it a to a to of 4. in or so to a of of of 4- is is no In to It is to of a is to of In of 1. in of of is in at is in At to in an in so is s be of as as to of 2. of is of of in on is of in of in to be to In to be be of 3. to in as of is no of to in to is to is to to of In to of 5- of A a of of a in of in to in or of of to As a an of is an to of In to is to to be to In it is i. e. 录 B 液压系统 摘要 ：一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。液压系统的作用是帮助人类工作，主要通过执行元件将压力转换为旋转或往复运动。液压系统的其他优点包括双向运动、过载保护和无级变速控制，在已有的任何动力系统中液压系统亦具有最大的单位质量功率比。密封件和密封装置是液压设备的一个重要组成部分。它的工作的可靠性和使用寿命，是衡量液压系统好坏的一个重要指标。 关键词 动力元件；执行元件；控制元件；辅助元件；液压油 一般仅有以下三种基本方法传递动力： 电气、机械和液压。大多数应用系统实际上是将三种方法组合起来而得到最有效的最全面的系统。为了合理地确定采取哪种方法，重要的是了解各种方法的显著特征。例如液压系统在长距离上比机械系统更能经济地传递动力。然而液压系统与电气系相比，传递动力的距离较短。 液压传动有许多突出的优点，它被广泛的应用，如一般工业用的塑料加工机械，压力机械，机床等；应用机械设备工程机械，建筑机械，农业机械，汽车等；钢铁行业的冶金机械，起重机械，还有轧辊调整装置等；水利工程中的控制闸门装置，河床升降装置，桥梁和其他操作机构；发电厂高速涡轮装 置，核电站等；船舶甲板用的起重机械（绞车），船头门，舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。特殊技术的天线控制装置，测量浮标，升降旋转舞台；军用的火炮操纵装置，船舶减摇装置，飞行器仿真，飞机起落架收放装置和方向舵控制装置和其他设备。 液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。一个液压系统的好坏取决于系统设计的合理性、系统元件性能的优劣，系统的污染防护和处理，而最后一点尤为重要。近 年来我国国内液压技术有很大的提高，不再单纯地使用国外的液压技术进行加工。 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 执行元件 (如液压缸和液压马达 )的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件 (即各种液压阀 )在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同 ，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀 (安全阀 )、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。 液压系统的作用是帮助人类工作，主要 通过执行元件将压力转换为旋转或往复运动。液压原理：它由两个不同大小的缸体充满了水或油。充满水的称为“水压机”，充满油的称为“液压机”。两个液缸每个都有一个可动的活塞，如果在小活塞上加点压力，根据帕斯卡定律，小活塞的压力通过液体的压力传递到大活塞，顶端的活塞将前进很长的距离。基本小活塞的横截面积为 加一个小活塞上一个向下的力 此，小活塞对液体的压强 P=1 的，可以在所有方向上传输同样大小。通过大活塞的压力也为 P。如果大活塞的横截面积为 塞的压强 P 向上的压力*截面积是小活 塞的几倍，加给小活塞小的力，活塞会有大的压力，由此用液压机压制胶合板，油，提起重物，锻造炼钢。 液压系统成功而又广泛使用的秘密在于它的通用性和易操作性。液压动力传递不会像机械系统那样受到机器几何形体的制约，另外，液压系统不会像电气系统那样受到材料物理性能的制约，它对传递功率几乎没有量的限制。例如，一个电磁体的性能受到钢的磁饱和极限的限制，相反，液压系统的功率仅仅受材料强度的限制。 企业为了提高生产率将越来越依靠自动化，这包括远程和直接控制生产操作加工过程和材料处理等。液压动力之所以成为自动化的重要组成部分，是因为它有如下主要的四种优点： 1. 控制方便，精确通过操作一个简单的操纵杆和按钮，液压系统的操作者便能立即起动、停止、加减速和能提供任意功率、位置精度为万分之一英寸的位置控制力。一个使飞机驾驶员升起和落下起落架的液压系统，当飞行员向某方向移动控制阀，压力油流入液压缸的某一腔从而降下起落架。飞行员向相反方向移动控制阀，允许油液进入液压缸的另一腔来起落架。 2. 增力，一个液压 系统没有使用笨重的齿轮、滑轮杠杆就能简单有效地将不到一盎司的力放大产生儿上百吨力的输出。 3. 恒力或恒扭矩，只有液压系统能提供不随速度变化而变化的恒力或恒扭矩，它可以驱动对象从每小时移动几英寸到每分钟几百英寸从每小时几转到每分钟几千转。 4. 简便、安全、经济，总的来说，液压系统比机械或电气系统使用更少的运动部件，因此，它们运行与维护简便。这使得系统结构紧凑，安全可靠。例如一种用于车辆上的新型动力转向控制装置己淘汰其他类型的转向动力装置，该转向部件中包含有人力操纵 方向控制阀和分配器。因为转向部件是 全液压的，没有万向节、轴承、减速齿轮等机械连接，这使得系统简单紧凑。另外，只需输入很小的扭矩就能产生满足极恶劣工作条件所需的控制力这对操作空间限制而需要小方向盘的场合很重要，这也是减轻操作者疲劳所必需的。 液压系统的其他优点包括双向运动、过载保护和无级变速控制，在已有的任何动力系统中液压系统亦具有最大的单位质量功率比。 液压系统也有三个弱点： 1. 由于传动介质（液压油）流动的过程中部分位置流速不同，导致液体内部出现摩擦，同时液体与管道内壁也有摩擦，这都是液压油温度升高的原因。温度过高会导致更多的内 部和外部的泄漏，减少其机械效率。同时由于较高的温度，液压油会膨胀。导致可压缩增大，使操作不能很好的控制传输。解决方法：高温是液压系统的自身问题，只能最大减轻不能根除。使用质量更好的液压油，液压管的布局尽量避免出现弯曲，使用高品质的管材和管件，液压阀等。 2. 液压系统的震动也是弱点之一。由于液压油在管道中流动的高速冲击和控制阀的打开关闭的过程中的影响是系统振动的原因。强烈震动会导致系统的控制动作错误，也会使系统中一些更复杂精密设备出现错误，从而导致系统故障。解决方案：液压管应该是固定的，以避免急弯。为了避 免频繁流动方向的变化，无法避免时应将减震措施应该做到最好。整个液压系统应具有良好的减振措施，同时避免在系统外部振荡器的影响。 3. 液压系统有内泄露和外泄露，内泄漏是指发生在系统中的泄露过程，如液压活塞 - 缸的泄漏，控制阀滑阀与阀体之间的泄漏，如两侧。内泄漏虽然没有液压油的损失，但是由于泄露，已经确定的控制动作会受到影响，直至系统故障。外泄露是指发生在系统与外部环境之间的泄露。液压油直接泄露到环境中，除了会影响工作环境，没有足够的动力将导致系统故障。液压油泄露到环境中也有火灾的危险。解决方案：使用质量更 好的密封件，以提高设备的加工精度。 在液压系统及其系统中，密封装置用来防止工作介质的泄漏及外界灰和异物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏会造成工作介质的浪费，污染机器和环境，甚至引起机械操作失灵及设备人身事故。内漏会引起液压系统容积效率急剧下降，达不到所需要的工作压力，甚至不能进行工作。侵入系统中的微小灰尘颗粒，会引起或加剧液压元件摩擦副的磨损，进一步导致泄漏。 因此，密封件和密封装置是液压设备的一个重要组成部分。它的工作的可靠性和使用寿命，是衡量液压系统好坏的一个重要指标。除间隙密封外，都 是利用密封件，使相邻两个偶合表面间的间隙控制在需要密封的液体能通过的最小间隙以下。在接触式密封中，分为自封式压紧型密封和自封式自紧型密封（即唇形密封）两种。 毕业设计 (论文 ) 开 题 报 告 学生姓名 学 号 专 业 班 级 指导教师 课题题目及来源： 题目：液压绞车设计 题目来源： 自拟 课题研究的意义和国内外研究现状： 绞车是起重设备中的重要组成部分，起重设备则是机械传输必备的，绞车的驱动方式有三种，分别为内燃机驱动、电动机驱动和液压驱动。由于内燃 机不能逆转，不能带载起动，需依靠传动环节的离合实现起动和换向，所以内燃机驱动方式调速困难，操纵麻烦。电动机驱动是绞车的主要驱动方式，直流电动机的机械特性适合起升机构的工作要求，调速性能好，但获得直流电源较为困难。液压驱动的绞车，有原动机带动液压泵，将工作油液输入执行构件（液压缸或液压马达）使机构动作，通过控制输入执行构件的液体流量实现调速。因此液压驱动可以实现大范围的无极调速，并且结构紧凑，运转平稳，操作方便，过载保护性能好，传动比大。液压驱动方式的缺点是液压传动元件的制造精度要求高，液体容易泄露。目前液压 驱动在绞车中应用广泛。 通过该课题的研究和设计巩固所学有关专业的理论知识，掌握产品开发一般的过程，这次设计师将自己所学的专业知识的综合运用，对液压绞车进行设计，通过该设计可以加强相关领域及学科知识的运用，可以用到液压与气压传动，机械设计，材料力学等所学的课程，加强自己的实践能力。在设计过程中可以通过检索和查阅资料来丰富自己的知识，增强动手能力，为将来的工作做好准备。 国内外研究现状： 第一次世界大战 (1914液压传动广泛应用，特别是 1920 年以后，发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 实际 初的 20 年间，才开始进入正规的工业生产阶段。 1925 年维克斯（ 明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定基础。 20 世纪初康斯坦丁尼克斯(G 能量波动传递所进行的理论及实际研究 ;1910 年对液力传动 (液力联轴节、液力变矩器等 )方面的贡献 ,使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战 (1941间 ,在美国机床中有 30%应用了液压传动。日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 ,日本迅速发展液压传动 ,1956 年成 立了“液压工业会”。近 20 30 年间 ,日本液压传动发展之快 ,居世界领先地位。根据海外新闻媒体报道日本流体动力工业协会的统计显示 ,2000 年日本空压机器的出货金额为 比前年增长 连续两年呈现增长势头。油压机器的出货金额为 日元 ,增加 是四年来首次出现增长。国外液压技术的发展趋势目前液压工业已成为全球性的工业 ,从上个世纪60 年代以来 ,我国液压技术在各个工业领域内得到了广泛的应用。近 20 年来 ,随着现代电子技术的飞速发展 ,液压传动技术在各个工业领域面临电气传动技术 的强劲挑战 ,液压技术已经开始了新一轮的技术发展。液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一 ,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为 350 亿美元。据统计 ,世界各主要国家液压工业销售额占产值的 2% 而我国只占 1%左右 ,这充分说明我国液压技术使用率较低。台 18500 吨自由锻造油压机在位于洛阳市的中信重工开始进行制造 ,该项目是德国一家公司设计并和中信重工联合制造。这台自由锻造油压机是目前世界最大的油压锻造装备 ,将于今年上半年投入使用。因此 ,在高速发展的经济市场下努力扩大液压技术的应用领域 ,将有广阔的发展前景。第二次世界大战期间 ,由于军事工业迫切需要反应快、精度高的自动控制系统 ,因而出现了液压伺服控制系统。从 60 年代起 ,由于原子能、空间技术、大型船舰及电子技术的发展 ,不断地对液压技术提出新的要求 ,从民用到国防 ,由一般的传动到精确度很高的控制系统 ,这种技术得到更加广泛的发展和应用。在国防工业中 :海、陆、空各种战备武器均采用液压传动与控制。如飞机、坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹及火箭等。在民用工业中 :有 机床 工业、冶金工业、 工程机械 、农业方面 ,汽车工业、轻纺工业、船舶工业。另外 ,近几年又出现了太阳跟踪系统、海浪模拟装置、飞机驾驶模拟、船舶驾驶模拟器、地震再 现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟、高层建筑防震系统及紧急刹车装置等 ,均采用了液压技术。 液压传动有许多突出优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械，压力机械、机床等，行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机 械、汽车等，钢铁工业用的冶金机械、提升装置等，土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、核电厂等，船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门等。由于液压技术广泛应用了高新技术成果，如自动控制技术、微电子技术、摩擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，液压的技术主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。液压绞车技术已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术，其中液压绞车的主要发展趋势将集中在 这几个方面：向标准化系列化发展；向体积小、重量轻、结构紧凑发展；向高效节能方向发展；向寿命长低噪声发展；向一机多能、通用化大功率方向发展。 社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压技术继续努力的永恒目标，也是液压产品参与市场竞争是否取胜的关键。 由于液压机的液压系统和整机结构方面 ,已经比较成熟 ,目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面 ,也主要表现在高速化、高效化、低能耗 ;机电液一体化 ,以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善 ;自动化、智能化 ,实现对系统的自动诊断和调整 ,具有故障预处理功能 ;液压元件集成化、标准化 ,以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大组成部分的主机和液压系统 ,由于技术发展趋于成熟 ,国内外机型无较大差距 ,主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面 ,有较明显改善。 课题 研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法： 研究的主要内容： 本次毕业设计的课题为液压绞车设计，对液压绞车的工作原理、工作环境和工作特点进行分析，并结合实际，对液压绞车整体结构进行设计，对组成的各元件进行选型、计算和校对。绞车在结构上要求具有紧凑、体积小、重量轻、外形美观等特点，在性能上，则需具有安全性好、效率高、启动扭矩大、低速稳定性好、噪音低、操作可靠等特点。 在整个设计过程中，首先根据液压绞车具体的工况和要求进行分析，其次对其进行总体设计，再进行详细设计，编造出产品有总装图及零件工程图，最 后编制出设计说明书，再完成所有设计工作。在设计过程中最关键的一步就是对液压系统的设计，在整理将根据液压系统的技术指标对该系统进行整体方案设计，对其功能和工作原理进行分析，初步确定系统各基本结构及主要原件，按照所给机构性能参数和液压性能参数进行元件的选择计算，通过对液压绞车的系统性能的验算和校对，设计出满足该生产要求的液压绞车。 研究方法、步骤： 阅并收集相关资料完成开题报告。 真思考课题，并记录对课题研究有用的相关知识点，然后归纳总结。 献资料，通过老师的指导，编写开题报告，确定自己在设计中的思路、步骤、关键点。 步骤： 合液压绞车的特点，对液压元件进行选择。 回路的组成原理和性能进行分析。 对各种类型的主要原件进行设计计算，并查找相关设计手册确定主要参数，并且对其进行选择。 中包括系统各回路功率计算，各回路性能验算以及对整个系统的发热进行验算。 课程的了解掌握，根据相关的标准，使 计软件，绘制出重要零部件图并完成装配图的绘制，最后按照指导老师的要求，正确完成说明书和图纸。 写出说明书，整理译文。 在液压机设计过程中 ,我们需要解决的问题有如下几点 : (1)分析压制工艺过程对设计机器的要求 ,确定主要技术规格和动作线图。 (2)总体设计方案的确定。 (3)主要零部件强度和刚度计算。 (4)液压系统设计。 (5)集成块设计。 (6)整体校验 ,确定方案 解决步骤大致如下 :(1)明确工作要求 ,对工作件有明确认识 ,进行工况分析。 (2)查阅相关 资料 ,在网上了解相关新闻。 (3)请教导师 ,并及时报告进程。 (4)在相关工厂进行参观实习以研究实例。 由于设计工作量较大，设计中要用到网上的资料和现实中的书籍，以及学校图书馆中的资料，需要搜索大量资料以备解决设计过程中出现的问题，目前，学校图书馆收藏了许多有关方面的书籍，网络上也可以在一些液压设计标准、液压元件的选择中搜索出，通过大学四年的相关专业知识的学习及生产实习，具备一定的设计能力，在学习相关课程时，掌握了一些基本的设计概念，在老师 的指导及同学的相互讨论中完成设计，通过自己对相关资料的收集，已具有一定的资料来帮助完成本次设计。 课题研究所需的参考文献： 机械设计手册 北京：化学出版社， 2004 和谦，王金诺，包起凡主编 北京：中国铁道出版社， 1997 自光，贺尚红主编，现代工程机械液压与夜里系统 北京：人民交通出版社， 2001 现代液压技术应用 220 例 北京：化学工业出版社， 2009 液压传动系统及设计 北京：化学工业出版社， 2005 液压控制系统及设计 北京：化学工业出版社， 2006 液压元件与系统 北京：机械工业出版社， 2005 液压控制系统 北京：机械工业出版社， 1999 液压系统设计简明手册 北京，机械工业出版社 液压系统设计原器件选型手册 北京，机械工业出版社 液压系统设计 机械工业出版社， 2004 车载绞车滚筒的改进设置机械工业出版社， 2004 械设计手册 S北京：机械工 业出版社， 1991 9 液压系统的故障分析和判断黑河科技， 2003 液压绞车煤炭工业出版社， 1989 液压安全绞车调速性能影响因素矿业安全与环保， 1998 压技术应用矿山机械， 1999 景忠、马先贵， 机械零件设计手册续篇液压传动与气压传动 冶金工业出版社 ,1979 指导教师审查意见： 指导教师签字： 20 年 月 日 指 导委员会意见审核意见： 组长签字： 20 年 月 日 压绞车设计 摘 要 起重设备中最重要的设备为绞车，而其机械运动是其机构运转的必要条件，绞车的驱动方式有许多种，而此次设计为液压驱动绞车，其机械运动是原动机提供动力带动液压泵，后在执行构件中注入工作液，将机构运作，在执行机构中注入工作液，控制其注入流量的大小来控制机构运转速度。至今液压绞车在生活中广泛应用。 此次设计详细的分析液压绞车的工作原理，结合实际情况分析绞车的工作环境与特点，进行详细的对比分析后，设计了完整的液压绞车机构，设计并选择了构成机构的各个零部件。此次液压绞车的设计，其主要机构为 液压马达 ， 在轴上布置 平衡阀 、离合器、制动器、 卷筒 等零部件，在外侧布置 机架等 。其机械构造具有许多优点，其内部构造紧凑，外部 体积小 ，其机器 重量轻， 在工作过程中安全性能好，稳定性高，工作过程中产生噪音小，启动时获取的扭矩大，工作安全可靠，其机构在升降过程中运转平稳 ， 当绞车在离合器的作用下，可以实现可控的加速减速下降，此应用在生活中较为普遍。 本文设计了一个 结构简单、使用方便、适合于多种起重情况的液压绞车，提升时扭矩大、可提升物体重量重、方便易操作等，具有一定实际应用价值。 关键词 起重设备 ； 液压驱动 ； 液压马达 ；无极调速 he is a of of is to in of of up in to of in so of of in of of in of of of a in of in of is is is in of in in in of be is in In a to is It so It 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 错误 !未定义书签。 题研究背景及研究的优点 . 错误 !未定义书签。 究背景 . 错误 !未定义书签。 究课题的优点 . 错误 !未定义书签。 压绞车国内外研究近况分析 . 错误 !未定义书签。 外研究现状 . 错误 !未定义书签。 内研究现状 . 错误 !未定义书签。 究的主要内容和方法 . 错误 !未定义书签。 压传动系统概念 . 错误 !未定义书签。 动类型及液压传动的定义 . 错误 !未定义书签。 压系统的组成部分 . 错误 !未定义书签。 压系统的类型 . 错误 !未定义书签。 压技术的特点 . 错误 !未定义书签。 车的简介 . 错误 !未定义书签。 定绞车液压系统图 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 卷扬机构的方案设计 . 错误 !未定义书签。 见卷扬机构结构方案及分析 . 错误 !未定义书签。 液压式卷扬机构方案的 对比 . 错误 !未定义书签。 计减速器输出轴与卷筒轴连接方法 . 错误 !未定义书签。 压卷扬机构的分类 . 错误 !未定义书签。 设计所采用的方案 . 错误 !未定义书签。 扬机构方案设计时注意的事项 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 设计卷扬机卷筒和选取钢丝绳 . 错误 !未定义书签。 扬机卷筒的设计 . 错误 !未定义书签。 扬机卷筒组的分类、特点 . 错误 !未定义书签。 筒设计计算 . 错误 !未定义书签。 丝绳的选择 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 4 章 液压马达和平衡阀的选择 . 错误 !未定义书签。 压马达的选用与验算 . 错误 !未定义书签。 液压马达的分类及特点 . 错误 !未定义书签。 压马达的选用 . 错误 !未定义书签。 达的验算 . 错误 !未定义书签。 衡阀的计算与选用 . 错误 !未定义书签。 衡阀的功能简介 . 错误 !未定义书签。 衡阀的选用 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 第 5 章 绞车关键零部件设计 . 错误 !未定义书签。 动器的设计与选用 . 错误 !未定义书签。 动器的设计计算 . 错误 !未定义书签。 动盘的设计选用 . 错误 !未定义书签。 动盘有效摩擦直径计算 . 错误 !未定义书签。 盘式制动器设计计算 . 错误 !未定义书签。 合器的设计与选用 . 错误 !未定义书签。 盘离合器的详细参数计算 . 错误 !未定义书签。 盘摩擦片的主要尺寸关系 . 错误 !未定义书签。 擦式离合器的摩擦转矩 . 错误 !未定义书签。 盘摩擦式离合器 压力的计算 . 错误 !未定义书签。 的设计 . 错误 !未定义书签。 的工作能力计算 . 错误 !未定义书签。 的结构设计 . 错误 !未定义书签。 算轴的各段直径和长度 . 错误 !未定义书 签。 章小结 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附录 A . 错误 !未定义书签。 附录 B . 44 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 压绞车设计 摘 要 起重设备中最重要的设备为绞车，而其机械运动是其机构运转的必要条件，绞车的驱动方式有许多种，而此次设计为液压驱动绞车，其机械运动是原动机提供动力带动液压泵，后在执行构件中注入工作液，将机构运作，在执行机构中注入工作液，控制其注入流量的大小来控制机构运转速度。至今液压绞车在生活中广泛应用。 此次设计详细的分析液压绞车的工作原理，结合实际情况分析绞车的工作环境与特点，进行详细的对比分析后，设计了完整的液压绞车机构，设计并选择了构成机构的各个零部件。此次液压绞车的设计，其主要机构为 液压马达 ， 在轴上布置 平衡阀 、离合器、制动器、 卷筒 等零部件，在外侧布置 机架等 。其机械构造具有许多优点，其内部构造紧凑，外部 体积小 ，其机器 重量轻， 在工作过程中安全性能好，稳定性高，工作过程中产生噪音小，启动时获取的扭矩大，工作安全可靠，其机构在升降过程中运转平稳 ， 当绞车在离合器的作用下，可以实现可控的加速减速下降，此应用在生活中较为普遍。 本文设计了一个 结构简单、使用方便、适合于多种起重情况的液压绞车，提升时扭矩大、可提升物体重量重、方便易操作等，具有一定实际应用价值。 关键词 起重设备 ； 液压驱动 ； 液压马达 ；无极调速 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 he is a of of is to in of of up in to of in so of of in of of in of of of a in of in of is is is in of in in in of be is in In a to is It so It 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 题研究背景及研究的优点 . 1 究背景 . 1 究课题的优点 . 1 压绞车国内外研究近况分析 . 2 外研究现状 . 2 内研究现状 . 2 究的主要内容和方法 . 3 压传动系统概念 . 3 动类型及液压传动的定义 . 3 压系统的组成部分 . 4 压系统的类型 . 4 压技术的特点 . 4 车的简介 . 5 定绞车液压系统图 . 6 第 2 章 卷扬机构的方案设计 . 7 见卷扬机构结构方案及分析 . 7 液压式卷扬机构方案的 对比 . 7 计减速器输出轴与卷筒轴连接方法 . 9 压卷扬机构的分类 . 9 设计所采用的方案 . 12 扬机构方案设计时注意的事项 . 12 章小结 . 13 第 3 章 设计卷扬机卷筒和选取钢丝绳 . 14 扬机卷筒的设计 . 14 扬机卷筒组的分类、特点 . 14 筒设计计算 . 14 丝绳的选择 . 17 章小结 . 18 第 4 章 液压马达和平衡阀的选择 . 19 压马达的选用与验算 . 19 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 液压马达的分类及特点 . 19 压马达的选用 . 19 达的验算 . 19 衡阀的计算与选用 . 21 衡阀的功能简介 . 21 衡阀的选用 . 22 章小结 . 23 第 5 章 绞车关键零部件设计 . 24 动器的设计与选用 . 24 动器的设计计算 . 24 动盘的设计选用 . 24 动盘有效摩擦直径计算 . 25 盘式制动器设计计算 . 25 合器的设计与选用 . 26 盘离合器的详细参数计算 . 27 盘摩擦片的主要尺寸关系 . 27 擦式离合器的摩擦转矩 . 29 盘摩擦式离合器 压力的计算 . 30 的设计 . 30 的工作能力计算 . 30 的结构设计 . 33 算轴的各段直径和长度 . 34 章小结 . 34 结论 . 35 致谢 . 36 参考文献 . 37 附录 A . 38 附录 B . 44 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1章 绪论 题研究背景及研究的优点 究背景 绞车是起重设备中的重要构成设备，起重设备则是机器传输中必备的，驱动绞车的方法有三种，即液压、内燃机、电动机驱动。因为内燃机在工作中马达只能按顺序工作，不可逆转，必须空载启动，所以其起动和换向必须依赖传动设备的离合，因此内燃机驱动调速麻烦，操作困难。绞车应用最广泛的 形式为电动机驱动，因为直流电动机的机械特征能配合升降机构的工作特性，可实现大范围调速，但直流电源的获取比较麻烦。而液压绞车，液压泵依据原动机工作的带动，使工作液注入执行机构中，使其运作，经过控制进入执行机构液体的流量，来调节机械运转速度。所以液压驱动可以实现无极调速，而且零部件之间紧密结合，工作过程中安全可靠，操作便利，传动比大。但制造液压传动元件的精度要求较高，其工作液容易外漏。至今液压驱动的绞车在生活中应用较普遍 1。 究课题的优点 1 液压绞车的优点： 因为液压绞车的广泛应用，渐渐替代了电动驱动绞车， 降低了电动绞车带来的电气设备漏电的危害。液压绞车中的液压马达可以调整机械运转速度，其在吊物过程中，马达转速较低，空载时，马达转速较高，其使选用钢丝绳的使用寿命延长。液压绞车发展迅速，其机构中的液压传动应用广泛，取代了大多机械构造。 2 液压传动的优点： 其运转时，能得到较大的力矩，逐渐成为至今机械运转中较重要的环节。机构运转时，液压传动能实现低速的运作，也可大范围的调速，并且可以得到较大的调速比，也可以利用低速的运作。其机构内部紧凑，所占面积小，所有机构重量轻，其机械运作形式繁琐，利于驱动机构运作，动力传递方便 ，其运转时安全，可以防止过载。液压元件在润滑油的作用下，使用寿命长，液压元件的标准较为严格 2。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 压绞车国内外研究近况分析 外研究现状 在国外液压绞车的生产厂家较多，应用广泛。凭据查阅调查到的文献，部分国家在二九年代末就开始制造液压绞车，液压绞车在美、荚、苏、日、法、德、丹麦、加拿大等国家都有制造。其种类较多，规格较多。动力有电动，液动和风动。运作机构有双筒、单筒。传动类型有链式传动、皮带传动、齿轮传动、液压传动与行星齿轮传动等。大部分绞车中用行星齿轮传动的较多。 国外液压绞车依据其用法、制造、使 用条件和众多外界原因的不同，每个国家的绞车有着自己的特性和使用方法。 苏联研制的绞车，在底座的位置上，传动装置、电动机、支架、卷筒都安装在上面，从外部看，特征非常明显。凭借对苏联绞车标准的研究，六十九年代末，苏联发明了将卷筒内部装有传动装置和电动机置，使液压绞车在机构方面紧凑。苏联在动力方面采用了风动和电动两种方法驱动。 英国液压绞车的特性是机构之间连接平稳、缝隙小，在滚筒内部装有传动装置、电动机、操纵装置等。其制造时，机体与底座和减速器制造在一起，充分利用了绞车的内部空间。其在机构运作时安全可靠、 密封性好，在外观上，其构造简单、外形完整。英国还制造电动绞车与风动驱动的绞车，其应用与液压绞车一样较为归纳广泛。 美国制造的液压绞车，其传动装置安装在卷筒一端，其绞车的总体框架制造较为严谨，在制造底座时，一些厂家将机架、减速器与底座制造在一起，其机构机凑、刚性较好。其中电动机的选择采用埋装式设计，其构造形式使轴向尺寸降低。外形平整圆滑，封闭性能较好 14。 内研究现状 我国液压绞车成长较为迟缓， 2005 年河南省洛阳市中信重机公司研制出国内直径较大的液压防爆绞车，并且实行首次试车，取得成功。此台液压防 爆绞车具有杰出的防爆机能、低速运转性能、无极调速性能。因为其机械构造布局科学合理、体积小、构造紧凑，内部空间充分利用；又因为其机械性能较好、操作容易、安全可靠、使用寿命长、综合优势较好，中信重机公司研制的绞车最大一次能带动近 23吨的货物，其机构的直径和提升能力可称得上是国内最优。国外因为机械技术水平较高，发展较快，矿下中机械化程度非常高，其空间较大，安装机械构造简便，应用电动防爆绞车的时间较早，调整运转速度时，利用绕线型电机转子外接电子。此绞车也有缺点：工作时散热处理不便，占地面积较大，操控系统复杂，液压元 件制造价格高。液压技术的发展，广泛应用径向柱塞式液压马达与轴购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 柱塞式液压马达。液压防爆绞车制造方便、构造紧凑、其起动平稳，运转中利于调速，能防止过载使用，当电动机选取鼠笼式电机时，能使电动机控制的系统简单。在国外，液压防爆绞车可分为高速小扭矩与低速大扭矩运转形式。 液压绞车其工作原理，是用液压马达控制减速箱带动卷筒。防暴液压绞车其原理是在普通的绞车上安装防暴电气设备，要求满足煤矿井下等方面的制造机构，其工作时运转流畅，在低速运转、起动和制动方面比用电控制的绞车利用效率高，其机构运作操作机简便 易懂、重量轻、体积小使用起来有一定的安全性。大部分绞车的构成分有机械部分、电气部分与液压传动部分 3。 究的主要内容和方法 研究的主要方法： 1 认真调查研究并分析课题，查阅并记录相关资料，并完成开题报告。 2 调查与液压绞车相关的文献资料，认真考虑课题，并记录对课题研究有所帮助的知识，最后概括归纳总结。 3 凭借所查阅的文献资料，通过老师的引导，编写开题报告，计划在设计中的方法。 设计步骤： 1 查阅相关液压系统的资料，联合液压绞车的特点，选择合适的液压元件。 2 对各机器元件所需的液压回路进行设计，研究机构的回路构成 和机能。 3 依据液压系统的参数和各机构的主要参数来设计和计算液压系统，设计计算各类各样的主要元件，并且查阅有关的设计手册选择主要参数。 4 选完液压元件后，须要计算各回路运转性能，此中需要计算系统各回路功率、性能验算和验算整个系统的发热情况。 5 经过查阅此次设计相关的文献资料以及自己对课程的学习情况，用 制出重要零件图和装配图，然后在指导老师的帮助与要求下，详细的完成论文和图纸。 压传动系统概念 动类型及液压传动的定义 原动机、工作机与传动装置组成了一部完整的机械设备。动力源是原购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 机的最重要组成部分；机械 装置使外部做功的位置为工作机；将传动装置放置在工作机和原动机之间，用以达到动力的控制、传递和转换，来达到工作机所需要的力、位置及工作速度。 液体传动包含液压传动和液力传动两种，其机械传动为动能带动。液压传动是依据注入液体压力来驱动工作的，其中包含能量的转换、控制、传递与分配。因为其传动的特点，成为现代机械工作中不可缺少的组成部分 4。 压系统的组成部分 液压系统驱动的机构中，其液压系统使用了液压油等工作介质，将机构运转的机械能转换为压力能来驱动装置运作，通过液体流量、工作压力、与机构运转的方向等力，经过 控制阀分配送到各执行机器中，将压力能转换为机械能来驱动。动力源、控制阀、执行器、工作液和液压元件等构成了液压系统。 压系统的类型 液压系统的种类，见图 1 图 1液压系统的分类 压技术的特点 将液压传动的控制方式与其它控制方式对比，其特点如下。 1 优点 (1) 单位功率的重量轻。 (2) 布局灵活方便。 (3) 调速范围大。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 4) 工作平稳、快速性好。 (5) 易于操纵控制。 (6) 易于机电一体化并实现自动控制。 (7) 易于实现过载保护。 (8) 液压系统的制 造与设计简便。 2 缺点 (1) 不能保证定比传动。 (2) 传动效率低。 (3) 工作稳定性易受温度影响。 (4) 造价较高。 (5) 故障诊断困难。 车的简介 绞车在其运转模式上又称为卷扬机，在大多数吊物起升机构中，用来提升或降落货物的机械构造，其升起方式为卷筒卷起钢丝绳带动物体。 驱动装置、安全保护装置、钢丝绳缠绕系统、取物装置等组成了卷扬机的卷扬机构。电动机、联轴器、减速器、卷筒和制动器等装置构成驱动装置。卷筒、定滑轮、钢丝绳和动滑轮个构成了钢丝绳缠绕系统。吊物所需要的装置有吊环、吊钩、抓斗、电磁吸盘 等装置。 内燃机驱动、液压驱动和电动机驱动三种驱动方式为卷扬机驱动的方法。 内燃机驱动的装置，因为内燃机中装置之间的传动经机械动能转换传递给工作机构以此驱动，此驱动方式的特点有独立的能源提供，能够机动林获得转动零件，适合流动工作。因为内燃机不可逆转运作，不可运物起动，必须通过其自身装置的离合来转向或启动，此方式调速较为困难，操作繁琐，现今很少人应用。 大多数的卷扬机驱动方式为电机驱动。直流电动机的运转性能适合起落装置的需求，其运转稳定，但是直流电源的获取比较麻烦。卷扬机的机构较大时，其卷扬机的驱动方式采用直 流电动机传动或内燃机驱动。如果驱动方式用交流电动机，获取电能较为便利，操作简便，维修便利，机构重量较轻，运作稳定，在大多卷扬机中电动方式应用也较多。 液压驱动的装置，一般都是液压泵由原动机驱动，使运转所用工作液等介质注入执行机构中，使机构运转，通过控制进油量的大小来调速。液压驱动有许多特点，其传动比较大，能进行调速，其构造紧凑，运作稳定，操作简单，可以在过载的情况下进行保护。其缺点为制造液压传动元件的精度较高，注入的工作液容易泄漏。至今液压驱动的绞车在土木工程等方面的卷扬机中应用广泛。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 定绞车液压系统图 液压系统的工作原理以及特点概括如下：（见图 1 三位四通电磁换向阀 5 控制压马达 2 的液体排量大小，压力的控制由单向定量液压泵 9 来提供，要防止在降下时的速度超过负载所能承受的速度，需要在液压马达的回油路上放置外控式平衡阀 4。要提升系统的运作稳定性，来防止过热或污染造成的麻烦，需要将回油过滤器 7 和冷却器 8放置在回油路上。三位四通电磁换向阀 5 的中位机能为 K 型，因此绞车在停止运作，其液压泵实行中位低压卸荷，节约了待机中的耗能。 表 1磁铁动作顺序 从表 1可知：当 2电时，三位四通电磁换向阀 5 切换到右测，工作液注入液压马达 2 经单向阀，带动卷筒运作。当电磁铁 1电时，进行降落动作，当要停止时，电磁铁 3电，制动器制动使机器停止运作。 1、多片式摩擦离合器 2、液压马达 3、 6、溢流阀 4、外控式平衡阀 5、三位四通电磁换向阀 7、回油过滤器 8、冷却器 9、单向定量液压泵 10、油箱 图 1压原理图 工 况 1载卷扬上升 - + - 空包下放 + - - 停 止 - - + 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2章 卷扬机构的方案设计 见卷扬机构结构方案及分析 液压式卷扬机构方案的对比 依据卷扬机 构中原动机和卷筒组组装位置的差别，卷扬机构的机构安装方式有两种：并轴式和同轴式。具体细分为单卷筒和双卷筒 5。 (a) 卷筒安装在减速器输出轴的突出部分 (b) 存在重力降落装置 (c)卷筒与齿轮连轴节连接 (d)十字滑块联轴节连接减速器输出轴和卷筒 图 2轴单卷筒卷扬机构 图 2示的卷扬机构为并轴单卷筒，其机构轴与原动机轴线平行，这样使其机构安装便利、结构紧凑。 部分卷扬机构存在重力降落装置（图 2-1 b），此设计原理是实现吊环等吊物装置在空 载或轻载时的降落速度的控制。将内涨式摩擦离合器和带动式制动器装在卷筒上。离合器工作分离时，切断了卷筒转动动力源的提购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 ，卷筒停止工作，可以利用重力原理使物体降落，并利用制动器控制速度。 卷扬机的设计中需要解决减速器输出轴与卷筒轴的安装方法。如图 2-1(a)、 (b)两种方式，在减速器输出轴的突出位置安装卷筒，这种方法属于力学中的三支点超静定轴，它的运转特性使轴承受的弯矩有所减小。然而此种构造对元件的精度要求较高，减速器和卷筒组的装配也很不便利，又减速器不能独自运转，需装配使用，轴承的更换也比较麻烦。因为机器的外 廓尺寸小，构造简便，此构造广泛用于土木工程类卷扬机。 图 2-1(c)、 (d)两种方式，减速器与卷筒组的输出端都用了补偿式的安装方式。图 2-1(c)中的减速器输出轴采用卷筒与齿轮连轴节连接，将动力传到卷筒。图 2-1(d)中减速器输出轴和卷筒用十字滑块联轴节连到一块，使减速器输出轴与卷筒轴的右侧连接到一起，组成轴其中的一个支点，其特点结构紧凑，便于安装和维护 6。 并轴式双卷筒卷扬机如下图（图 2示，是液压马达经过二级齿轮减速器带动了主、副卷筒上的轴。另外此两个卷筒上都含有离合器和制动器。经过控制液压系 统，能使主、副卷筒独自运作，也能依靠重力降落。 图 2轴双卷筒卷扬机构 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 设计减速器输出轴与卷筒轴连接方法 设计减速器输出轴与卷筒轴连接方法的特点为： 1 不能利用多个支撑点的超静定轴。由于支撑点受力较为繁琐，而且安装轴不能确保精度。 2 采取减速器直接 带动 卷筒的方法，使扭矩不经轴的传递，使卷筒轴的扭转能力 和 弯曲能力不能重叠在一起，以此来缩减轴的直径。 3 使机构有杰出的运转特性， 其 安装、制造、维修 和 调试等方面便利。 4 整个机构构造紧凑、组成 简便 ，运转 平稳 。 压卷扬机构的分类 目前多数卷扬机利用行星齿轮来 驱动，通过控制液压马达和多泵合流的串并联，通过液压马达来控制卷扬机的运作速度，以此达到重载低速、轻载高速等特点，用来提高了机构的运转效率。 因为所用的液压马达种类型号不一样，液压机构的起落可为两种，低速大扭矩马达传动、高速小扭矩马达传动。 计由液压控制的行星齿轮传动的卷扬机构 液压式卷扬机构的方案有许多种，如下： 1 卷筒两端分别放置制动器、液压马达和行星减速器，并且对称放置（图 27。 图 2压卷扬机构方案 (一 ) 2 卷筒两侧分别放置液压马达和制动器，而卷 筒内部放置行星减速器（图 2 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2压卷扬机构方案 (二 ) 图 2压卷扬机构方案 (三 ) 3 卷筒一侧放置液压马达和制动器，卷筒内放置行星减速器（图 2 4 卷筒内部放置液压马达、制动器和行星减速器（图 2 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2压卷扬机构方案 (四 ) 以上二、三方案可分为一种类型，在卷筒内安装行星减速器，其机构紧凑，占用体积小，但是其卷筒内所用空间较多，其机构的安装精度要求较高，机构所安装元件加工工艺较复杂，其主要轴承的参 数选择较为困难，不利于维修。二、三方案的不同地方在于安装制动器的位置，方案二的对称性较好。 四方案的外形尺寸比二、三方案的外形尺寸小，结构也较为紧凑，但其机构的制动器和液压马达散热性差，也不利于后期维修。 图 2压卷扬机构方案（五 ) 方案二、三、四的布置方法都为同轴式，卷筒和液压马达的轴都在同购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 轴线上，装配时需要确保同心度。 5在卷筒的同一侧放置液压马达、行星减速器和制动器（图 2此机构中，轴向尺寸比较大，后期维护麻烦。此装置所需零件易于加工，装配方便。 设计所采用的方案 此次 设计采用 520 ml/r 排量的马达，其工作压力为 P，所以选取低速大扭矩马达。 采用低速方案，不选用减速器。对比传动方案后选用如（图 2示，在液压马达上放置多片盘式制动器，卷筒内安装联轴器 8。 图 2设计所采用的方案 扬机构方案设计时注意的事项 当设计卷扬机构的方案时，需要从以下方面考虑： 1 机构总传动比分开时，所用到的级差不应过大，采用从原动机到卷筒传动比依次降低的方法。 2 选取卷筒的最小直径，因为增加了卷筒的直径，会使得传动比和扭矩变大， 使得整体构造的尺寸都变大。如果提升物体的高度较大，但不能改变卷筒的长度，所以采用加大直径来增加容绳量。 3 制造卷筒时，应该保证装置的快速更换，以便于多种多样的绞车的使用。 4 对于滑轮组的倍率，不能选取太大，这样会对机械构造有所影响。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 对于使用升起时的载荷 50QP ，滑轮组的倍数应该取 2，当 250QP ，其滑轮组的倍率取 36 之间，当载荷量过大时，其倍率选取 8 以上。 章小结 本章主要从卷扬机构、卷筒轴、行星齿轮等阐述了 液压绞车卷扬机的机构设计原理，介绍了液压绞车的最基本传动机构，以及选用卷扬机的注意事项和最优方案，从而达到设计的目的，分析了目前选用的卷扬机机构的种类、特点和适用条件，通过特点对比并结合实际设计要求，最终确定了卷扬机的方案。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 3章 设计卷扬机卷筒和选取钢丝绳 扬机卷筒的设计 扬机卷筒组的分类、特点 卷筒为升降机构中缠绕钢丝绳的零部件。一般卷筒组分为齿轮连接盘式、短轴式和内装行星齿轮式等。 齿轮连接盘式的卷筒组传动形式为封闭式，其性能好，扭矩不经卷筒轴，其卷筒组为至今桥式起重机广泛使用的机构。但是其检修时需 将卷筒沿轴向外移动。 短轴式卷筒组将卷筒整根长轴替换为分开的短轴。减速器一侧将其短轴利用键与键之间的过盈配合，跟卷筒的法兰盘进行刚性连接，利用钢球或圆柱销跟机器的底架铰接构成减速器；利用定轴式或转轴式短轴置于支座一侧，使其机构简单，后期维护方便 10。 内装行星齿轮式卷筒组将卷筒和输入轴放置同一轴线上，在卷筒内腔放置行星减速器，使其机构紧凑，减轻重量，因为其机构的加工精度较高，其装配要求高，不易维护，广泛适用于高精度的机器中。 依据卷筒上钢丝绳缠绕的层数，分为单层缠绕式和多层缠绕式。以为此次设计的缠绕层数 设为三层，所以选用多层缠绕式卷筒。依据卷入卷筒钢丝绳的分类，其可分为单联卷筒式和双卷筒式。单联卷筒式可在卷筒上缠绕单层或多层，双联卷筒式只能缠绕单层。当升起的高度较大时，其双联卷筒长度减小。 多层缠绕的卷筒可以使卷筒长度有所减小，其机械构造紧凑，但是其钢丝绳的磨损程度较高，不宜广泛使用 15。 筒设计计算 1 卷筒的直径 D： ( 1)D e d (3式中 e 卷筒的直径比，由表选取； D卷筒的直径 (； d 钢丝绳的直径 (； e 卷筒的直径比，依据卷扬机的特性，选择的工作级别为 以选择 e =25，因 d =8，代入式 3得： 125( D 依据所得的数据来选取卷筒的直径 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 19721
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