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1500KG移动式旋臂起重机设计【6张CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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【最终】YC492-1500KG移动式旋臂起重机设计

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图纸-CAD

回转装置支架-A2.dwg

大齿轮-A2.dwg

小齿轮-A3.dwg

悬臂梁-A2.dwg

旋转主轴-A2.dwg

装配图-A0.dwg

图纸-CAXA

回转装置支架-A2.exb

大齿轮-A2.exb

小齿轮-A3.exb

悬臂梁-A2.exb

旋转主轴-A2.exb

装配图-A0.exb

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关键词：: kg 移动式起重机设计全套 cad 图纸毕业论文原创资料

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摘要

本课题的任务是1500KG移动式旋臂起重机设计，悬臂起重机是悬臂可绕固定于基座上的定柱回转，或者是悬臂与转柱刚接，在基座支承内一起相对于垂直中心线转动的由立柱和悬臂组成的悬臂起重机。主要由电起升机构、运行机构、旋转机构等构成。

本次设计首先，通过对悬臂起重吊结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了悬臂起重吊的设计方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过AutoCAD制图软件绘制了悬臂起重吊总装图及主要零部件图。

通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。

关键词：悬臂起重吊，起升机构，运行机构，旋转机构

1500KG Mobile Jib Crane Design

ABSTRACT

The task of this project is a small cantilever lifting, boom boom cranes are available in a given column rotation around a fixed pedestal, or cantilever column and turn rigid, support within the base together with respect to the vertical centerline of rotation by consisting of columns and cantilever cranes. Mainly by electric lifting mechanism, traveling mechanism, rotation mechanism and the like.

The design is first, by making the lifting of the cantilever structure and principles of analysis presented in this analysis lifting cantilever design basis; Next, the main technical parameters were calculated choice; then, for all the major components has been designed and checked; Finally, AutoCAD drawing software to draw a cantilever lifting assembly diagram and main parts diagram.

Through this design, the consolidation of the university is expertise, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerances and interchangeability theory, mechanical drawing, etc; mastered the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software for the future work of great significance in life.

KEY WORDS: Cantilever Lifting, Hoisting mechanism, Traveling mechanism, Rotating mechanism

目　录

第1章绪论1

1.1设计的背景及意义1

1.2起重机的分类1

1.3国内外研究及发展现况2

1.4本次设计的主要内容4

第2章总体方案设计5

2.1设计要求及分析5

2.2方案设计5

2.2.1起升机构5

2.2.2运行机构5

2.2.3旋转机构6

第3章起升机构的设计8

3.1电动葫芦的选择8

3.2钢丝绳的选择9

3.2.1钢丝绳破断拉力计算9

3.2.2钢丝绳允许拉力的计算9

3.3卷筒尺寸设计及校核10

3.3.1卷筒类型及构造10

3.3.2卷筒直径10

3.3.3卷筒长度10

3.3.4卷筒壁厚11

3.3.5强度计算12

3.4电动机的选择13

3.4.1电动静功率的计算13

3.4.2电动机发热验算13

3.5卷筒轴的设计及校核13

3.5.1初算卷筒轴最小直径14

3.5.2确定各段轴的直径、长度14

3.5.3计算支座反力14

3.5.4疲劳计算14

3.5.5静强度计算15

3.6取物装置设计15

3.7悬臂梁的设计17

3.7.1计算条件17

3.7.2受力计算17

第4章运行机构的设计19

4.1选电动机19

4.1.1运行阻力19

4.1.2计算静功率19

4.2验算电动机发热条件19

4.3验算启动时间19

4.4选择制动20

4.5验算制动时间20

4.6选择减速器20

第5章回转机构的设计21

5.1载荷计算21

5.2回转驱动装置计算23

5.2.1摩擦阻力矩23

5.2.2坡道阻力矩24

5.2.3惯性阻力矩24

5.3电动机的选择25

5.4联轴器的选择26

5.5制动器的选择27

5.6减速器的选择27

5.7开式齿轮的选择与设计27

5.7.1选定齿轮类型及基本参数27

5.7.2按齿面接触强度计算28

5.7.3按齿根弯曲强度设计计算30

5.7.4几何尺寸计算31

结　论32

谢辞33

参考文献34

第1章绪论

1.1设计的背景及意义

起重机械是一种循环、间歇运动的机械，主要用于物品的装卸。一个工作循环一般包括：取物装置从取物地点由起升机构把物品提起，运行、旋转或变幅机构把物品移位，然后物品在指定地点下降；接着进行反向运动，使取物装置回到原位，以便进行下一次的工作循环。在两个工作循环之间，一般有短暂的停歇。由此可见，起重机械工作时，各机构经常是处于起动、制动以及正向、反向等相互交替的运动状态中的。起重机是各种工程建设广泛应用的重要起重设备，它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高劳动生产率，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。

装配图-A0.png

旋转主轴-A2.png

回转装置支架-A2.png

悬臂梁-A2.png

大齿轮-A2.png

小齿轮-A3.png

论文-2.PNG

内容简介：: 洛阳理工学院毕业设计（论文） I 1500KG 移动式旋臂起重机设计摘要本课题的任务是 1500KG 移动式旋臂起重机设计，悬臂起重机是悬臂可绕固定于基座上的定柱回转，或者是悬臂与转柱刚接，在基座支承内一起相对于垂直中心线转动的由立柱和悬臂组成的悬臂起重机。主要由电起升机构、运行机构、旋转机构等构成。本次设计首先，通过对悬臂起重吊结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了悬臂起重吊的设计方案；接着，对主要技术参数进行了计算选择；然后，对各主要零部件进行了设计与校核；最后，通过 AutoCAD 制图软件绘制了悬臂起重吊总装图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用 AutoCAD 制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词：悬臂起重吊，起升机构，运行机构，旋转机构 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） II 1500KG Mobile Jib Crane Design ABSTRACT The task of this project is a small cantilever lifting, boom boom cranes are available in a given column rotation around a fixed pedestal, or cantilever column and turn rigid, support within the base together with respect to the vertical centerline of rotation by consisting of columns and cantilever cranes. Mainly by electric lifting mechanism, traveling mechanism, rotation mechanism and the like. The design is first, by making the lifting of the cantilever structure and principles of analysis presented in this analysis lifting cantilever design basis; Next, the main technical parameters were calculated choice; then, for all the major components has been designed and checked; Finally, AutoCAD drawing software to draw a cantilever lifting assembly diagram and main parts diagram. Through this design, the consolidation of the university is expertise, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerances and interchangeability theory, mechanical drawing, etc; mastered the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD drawing software for the future work of great significance in life. KEY WORDS: Cantilever Lifting, Hoisting mechanism, Traveling mechanism, Rotating mechanism nts洛阳理工学院毕业设计（论文） III 目录第 1 章绪论 . 1 1.1 设计的背景及意义 . 1 1.2 起重机的分类 . 1 1.3 国内外研究及发展现况 . 2 1.4 本次设计的主要内容 . 4 第 2 章总体方案设计 . 5 2.1 设计要求及分析 . 5 2.2 方案设计 . 5 2.2.1 起升机构 . 5 2.2.2 运行机构 . 5 2.2.3 旋转机构 . 6 第 3 章起升机构的设计 . 8 3.1 电动葫芦的选择 . 8 3.2 钢丝绳的选择 . 9 3.2.1 钢丝绳破断拉力计算 . 9 3.2.2 钢丝绳允许拉力的计算 . 9 3.3 卷筒尺寸设计及校核 . 10 3.3.1 卷筒类型及构造 . 10 3.3.2 卷筒直径 . 10 3.3.3 卷筒长度 . 10 3.3.4 卷筒壁厚 . 11 3.3.5 强度计算 . 12 3.4 电动机的选择 . 13 3.4.1 电动静功率的计算 . 13 3.4.2 电动机发热验算 . 13 3.5 卷筒轴的设计及校核 . 13 3.5.1 初算卷筒轴最小直径 . 14 3.5.2 确定各段轴的直径、长度 . 14 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） IV 3.5.3 计算支座反力 . 14 3.5.4 疲劳计算 . 14 3.5.5 静强度计算 . 15 3.6 取物装置设计 . 15 3.7 悬臂梁的设计 . 17 3.7.1 计算条件 . 17 3.7.2 受力计算 . 17 第 4 章运行机构的设计 . 19 4.1 选电动机 . 19 4.1.1 运行阻力 . 19 4.1.2 计算静功率 . 19 4.2 验算电动机发热条件 . 19 4.3 验算启动时间 . 19 4.4 选择制动 . 20 4.5 验算制动时间 . 20 4.6 选择减速器 . 20 第 5 章回转机构的设计 . 21 5.1 载荷计算 . 21 5.2 回转驱动装置计算 . 23 5.2.1 摩擦阻力矩 . 23 5.2.2 坡道阻力矩 . 24 5.2.3 惯性阻力矩 . 24 5.3 电动机的选择 . 25 5.4 联轴器的选择 . 26 5.5 制动器的选择 . 27 5.6 减速器的选择 . 27 5.7 开式齿轮的选择与设计 . 27 5.7.1 选定齿轮类型及基本参数 . 27 5.7.2 按齿面接触强度计算 . 28 5.7.3 按齿根弯曲强度设计计算 . 30 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） V 5.7.4 几何尺寸计算 . 31 结论 . 32 谢辞 . 33 参考文献 . 34 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 1 第 1 章绪论 1.1 设计的背景及意义起重机械是一种循环、间歇运动的机械，主要用于物品的装卸。一个工作循环一般包括：取物装置从取物地点由起升机构把物品提起，运行、旋转或变幅机构把物品移位，然后物品在指定地点下降；接着进行反向运动，使取物装置回到原位，以便进行下一次的工作循环。在两个工作循环之间，一般有短暂的停歇。由此可见，起重机械工作时，各机构经常是处于起动、制动以及正向、反向等相互交替的运动状态中的。起重机是各种工程建设广泛应用的重要起重设备，它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高劳动生产率，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。 1.2 起重机的分类起重机根据结构的不同分成以下三类：（ 1）梁式型起重机可在长方形场地及其上空作业，多用于车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸，有梁式起重机、桥式起重机、龙门起重机、缆索起重机、运载桥等。（ 2）悬臂起重机（旋臂起重机）悬臂起重机有立柱式、壁挂式、平衡起重机三种形式。柱式悬臂起重机是悬臂可绕固定于基座上的定柱回转，或者是悬臂与转柱刚接，在基座支承内一起相对于垂直中心线转动的由立柱和悬臂组成的悬臂起重机。它适用于起重量不大，作业服务范围为圆形或扇形的场合。一般用于机床等的工件装卡和搬运。壁挂起重机是固定在墙壁上的悬臂起重机，或者可沿墙上或其他支承结构上的高架轨道运行的悬臂起重机。壁行起重机的使用场合为跨度较大、建筑高度较大的车间或仓库，靠近墙壁附近处吊运作业较频繁时最适合。平衡起重机俗称平衡吊，它是运用四连杆机构原理使载荷与平衡配nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 2 重构成一平衡系统，可以采用多种吊具灵活而轻松地在三维空间吊运载荷。平衡起重机轻巧灵活，是一种理想的吊运小件物品的起重设备，被广泛用于工厂车间的机床上下料，工序间、自动线、生产线的工件、砂箱吊运、零部件装配，以及车站、码头、仓库等各种场合平衡吊（ 3）门式起重机门式起重机一般根据门架结构形式、主梁形式、吊具形式来进行分类。按门框结构形式分：（ a）全门式起重机，（ b）半门式起重机，（ c）双悬臂门式起重机，（ d）单悬臂门式起重机。按主梁结构形式分：（ a）单主梁门式起重机， (b)双梁桥式起重机。 1.3 国内外研究及发展现况（ 1）国内起重机研究及发展现况中国古代灌溉农田用的桔槔是臂架型起重机的雏形。 14 世纪，西欧出现人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。 19 世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。 19 世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。 20 世纪 20 年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。自 1999 年，沉寂了多年的中国起重机行业犹如火山爆发，呈现出快速发展的势头，一发不可收拾，出现了连年增长、一浪高过一浪的态势，即使是在被称为宏观调控年的 2004 年也不例外。 2006 年 5 月，国内企业制造的最大吨位履带式起重机三一重工的SCC4000(400t)成功下线，但这个纪录将会在 2006 年 11 月在上海举办的bauma China 工程机械展会上被打破。今后 5 年，我国电网建设总投资将超过万亿元，期间，电网建设投资将占到电力行业总投资的 50以上，能基本满足新建电源输配电的需求。在这些大型项目对起重机的大量需求下，加速了国内起重机市场向大型化发展的势头。（ 2）国外起重机研究及发展现况（ a）发展超大型起重机由于各重点工程向大型化发展，所需构件和配套设备重量不断增加，对超大型起重设备的需求日趋增长。利渤海尔 LTM1800 型是目前世界最大nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 3 的 AT 产品，起重量 800t，安装超起装置后型号变更为 LTM11000D 型，最大起重量增至 1000t。 1998 年推出的 LTM1500 型 (起重量 500t)。（ a） “迷你 ”起重机大量涌现起重机向微型化发展，是适应现代建设要求而出现的新趋势。 10 年前开发的神钢 RK70(7t)是世界首台装有下俯式吊臂的 “迷你 ”(Mini) RT 产品。目前下俯式吊臂已成为 “迷你 ”起重机的重要标志。这种新概念设计已成功移植到德马泰克 AC25(25t)和加藤 CR-250(25t)等较大吨位起重机上。（ b）伸缩臂结构不断改进利渤海尔 LTM1090/2(90t)和 LTM1160/2 型 (160t)AT 产品，采用了装有“Telematik”单缸自动伸缩系统的卵圆形截面主臂。这种卵圆形截面主臂在减轻结构重量和提高起重性能方面具有良好效果。目前卵圆形吊臂已列入利勃海尔新产品标准部件，装有世界最长的 7 节 84m 卵圆形截面主臂的LTM1500 型 (500t)AT 产品，也采用这种单缸伸缩系统。（ c）数据总线技术得到应用利渤海尔 LTM1030/2 型 (30t)是世界首台装有数据总线管理系统的高技术双轴 AT 产品。该机采用 CANBUS(控制域网总线 )技术，完成发动机传动系统各功能块之间的数字式数据传输和电子控制。采用数据总线管理系统，可降低起重机油耗及排放值，简化布线，提高整机可靠性与维修方便性。目前已有多种新机型装有 LSB 系统数据总线。（ d）静液压传动起重机进入市场首台静液压传动起重机是原克虏伯公司 1992 年研制的双轴 KMK2035型 (35t)AT 产品。瑞士 Compact Truck 公司 1993 年推出的双轴 CT2(35t)AT产品是世界第一台投放市场的静液压传动起重机。意大利 Rigo 公司在 1994年推出了 RT200(20t)静液压传动 RT 起重机。据介绍，某些机型采用静液压传动后，可大约减重 1/3。（ e）混合型起重机得到发展过去 10 年中日本 RT 产品居世界领先地位，许多产品装有传统型号不具备的适于公路行驶的驱动装置，因而可在日本公路合法行驶。这样就促使用户对欧美制造厂商也提出了新要求。据报道， 1997 年世界 RT 产品总销量达 5000 台，其中日本生产了 2800 台，美国为 1250 台。 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 4 1.4 本次设计的主要内容本次是对一移动式旋臂起重机进行设计主要内容有：首先，调查悬臂起重机国内外研究现况并对其结构及原理进行分析，在此分析基础上提出了悬臂起重吊的总体设计方案；接着，其构成的三大主要机构：起升机构、运行机构、旋转机构的各零部件进行了详细的设计与校核；最后，通过 AutoCAD 制图软件绘制了悬臂起重吊总装图及主要零部件图，并且编制本设计论文。 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 5 第 2 章总体方案设计 2.1 设计要求及分析设计一台 1500KG 移动式旋臂起重机设计参数及技术要求：（ 1）额定起重重量： 1500KG；（ 2）回转角度 360；（ 3）提升速度： 5m/min，高度： 5m （ 4）移动方式：手动 /自动 2.2 方案设计起重机根据功能不同，可分为以下几个机构：起升机构、运行机构、旋转机构。 2.2.1 起升机构起升机构包括 :取物装置、钢丝绳卷绕系统以及驱动装置等部分，用来实现物品上升与下降动作。不同的物品，需用不同的取物装置，其驱动装置亦稍有不同，但布置方式基本上相同。起升机构包括：取物装置，钢丝绳卷绕系统及驱动装置等部分，用来实现物品的上升与下降动作。根据设计要求所给参数，起重量 Q=1.5t,属于小起重量旋臂起重机。主要技术要求参数如下：表 2-1 起重机主要技术参数起重量 Q 起升高度H 跨度 L 起升速度V 回转速度转角范围 1500Kg 5m 3m 5m/min 30rad/min 360 传动装置中广泛采用减速器，它是原动机和工作机之间独立的闭合传动装置，用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机的需要。根据设计要求及分析，直接选用电动葫芦为起升机构。 2.2.2 运行机构运行机构主要用作水平运移物品以及调整起重机（小车）的工作位置。nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 6 通用桥式起重机和龙门起重机运行机构的用途往往是属于前者，而门座起重机和装卸桥的运行机构往往是属于后者。运行机构有下列部件组成：电动机、传动装置（传动轴、联轴器和减速器等），制动器和车轮组等。在大型起重机中，为了降低车轮的压力，提高传动件和支承件的通用化程度，便于装配和维修，常采用带有平衡梁的车轮组。运行机构的工作速度随起重机的用途而定。 2.2.3 旋转机构回转机构由回转支承装置和回转驱动装置两大部分组成，前者用来将起重机旋转部分支承在固定部位上，后者用来驱动回转部分相对于固定部分的回转。驱动装置的形式与支承装置形式有一定的的关系。回转起重机的回转支承方式有定柱式、转柱式、转盘式等几种。全回转机构由三部分组成（ a）旋转机构的原动机：他是整机的传动分流装置中的一个传动元件，在机械传动中是某根轴，在电力传动中是电动机，在液压传动中是液压马达。它的动力是由起重机的总动力源内燃机供给，并经过机械传动、或电能、或液压能变换而来的。（ b）旋转机构的传动装置，一般是其减速作用。（ c）旋转小齿轮，回转机构通过它和回转支承装置上的大齿圈啮合，以实现回转平面的回转运动。（ 1）回转支承装置回转支承装置简称回转支承，为起重机回转部分提供稳定、牢固的支承，并将回转部分的载荷传递给固定部分。在起重机主要使用柱式和滚动轴承式回转支承装置。下面介绍滚动轴承式和柱式回转支承装置。 1）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回转座圈上，而大轴承的固定座圈则与底架或门座的顶面相固结。 2）柱式回转支承装置柱式回转支承装置又可分为转柱式和定柱式两类 ,图 6-1 表示定柱式支承，定柱 2 固定在起重机底座上，起重机回转部分支承在定柱顶部的推力兼径向轴承 1 上，并可绕定柱中心回转，回转部分的下部分由 4 个水平滚轮支承在定柱下部圆形滚道上。定柱式回转支承装置结构简单，制造方便，起重机回转部分转动惯量小，自重和驱动功率较小，能使起重机重心降低。转柱式是将定柱式支承的定柱作为起重机回转部分，把其回转部分作为固定机架。转柱式回转支承装置结构简单，制造nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 7 方便，适用于起升高度和工作幅度较大的起重机。综合比较以上各种回转支承装置，本设计属于小型起重机，所以采用定柱式支承装置。（ 2）回转驱动装置回转驱动装置一般安装在起重机的回转部分，电动机经减速器带动最后一级小齿轮，小齿轮与装在起重机回转固定部分上的大齿圈相啮合，以实现回转运动，下面是常见的两种形式的机械传动装置。图 2-1 为卧式电动机与与蜗杆减速器传动，回转机构由电动机 1，经联轴器 2，由蜗轮蜗杆 3 及极限力矩联轴器组成的减速器后，经中间齿轮 4传动，最后通过回转小齿轮 5 带动整个旋转架以上部分绕大齿圈回转。这种传动方式优点是工作平稳，结构紧凑，传动比大，缺点是传动效率低。图 2-2 表示立式电动机与立式圆柱齿轮减速器传动。优点是平面尺寸紧凑，传动效率高。比较两种传动方式，本设计选择图 2-1 所示传动方式。图 2-1 卧式电机与蜗杆减速器传动 1电动机； 2联轴器； 3蜗轮； 4大、小齿轮； 5小齿轮； 6大齿圈图 2-2 立柱式电动机与圆柱齿轮减速器传动 1电动机； 2联轴器； 3减速器； 4小齿轮； 5大齿圈 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 8 第 3 章起升机构的设计 3.1 电动葫芦的选择由额定起重量为 1.5t,起升高度为 5 米，通过查阅 CD1 型电动葫芦主要技术参数，选择电动葫芦的型号为 CD8-8，其技术性能为下表所示：表 3-1 CD8-8 电动葫芦技术参数技术性能单位参数起重量吨 1.5 起升高度米 5 起重速度米 /分 5 运行速度米 /分 20 钢丝绳直径毫米 8 钢丝绳规格（ GB1102-74） 6*37-8 钢丝绳长度米 18 工字梁轨道型号（ GB706-88） 20a-32c 环形轨道最小曲率半径米 2.0 工作级别 M3 结合次数 120/min 起重电机型号 ZDY31-4 额定功率千瓦 1.5 额定转速转 /分 1380 额定电流安培 7.6 运行电动机型号 ZDY12-4 额定功率千瓦 0.4 额定转速转 /分 1380 电流安培 1.25 基本尺寸（电动小车式） L1 毫米 205 L2 毫米 290 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 9 技术性能单位参数 f 毫米 956 Bmax 毫米 935 电动小车型总重千克 65 3.2 钢丝绳的选择钢丝绳是起重机机械的重要零件之一，它是一种易于弯曲的挠性件。具有强度高、挠型好、自重轻、运行平稳，极少突然断裂等特点，因而广泛用于起重机的起升机构、变幅机构、运行机构，也可用于旋转机构。 3.2.1 钢丝绳破断拉力计算由起重吊装简易计算可知，钢丝绳破断拉力计算公式如下： biib nFnds 4 2 （ 2-1）式中 bs 钢丝绳的破断拉力（ N） id 钢丝绳中每一根钢丝的直径 n 钢丝绳中每一根钢丝的总根数 b 钢丝绳中钢丝的抗拉强度（ Pa) iF 钢丝绳中钢丝的总断面面积 2mm 钢丝绳中的搓捻不均匀引起的受载不均匀系数（当钢丝绳为 637+1 时， =0.82；当钢丝绳为 619+1 时， =0.85）本设计选用 637+1 型钢丝绳，与以同径者 619+1 型相比较，钢丝多且细，则绳的挠性好，而耐磨性稍差，在此基础上还能满足我们的需求。所以我们选用 637+1 型钢丝绳（ GB1102-74）。验算 637+1 型 KNs 73.604 82.0101 7 0 02 2 2)1015.0(14.3 323m a x (2-2）验算 619+1 型 KNs 36.604 85.0101 7 0 01 1 4)107.0(14.3 323m a x （ 2-3） 3.2.2 钢丝绳允许拉力的计算通过查阅起重吊装简易计算，用于机动起重设备的安全系数 K 为nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 10 5 6，我们选用较大的安全系数 K=6，滑轮组倍率 2m ，则可以的钢丝绳的允许拉力为： KNKSp b 12.106 73.60 （ 2-4） 3.3 卷筒尺寸设计及校核 3.3.1 卷筒类型及构造卷筒是起升机构和牵引机构中卷绕钢丝绳的部件。起升机构的卷筒是用来卷绕并储存钢丝绳的，卷筒大多用铸铁铸造：大卷筒和单件生产的卷筒，用钢板焊接。卷筒承受起升载荷的作用，应有做狗刚性的底座予以支承，而卷筒的轴应该是静定支承。根据钢丝绳在卷筒卷绕层数分为单层卷筒和多层卷筒，卷筒材料采用不低于 HT2040 的铸铁，特殊是可采用 ZG25II、 ZG35II 铸钢或 3 号钢板焊成。 3.3.2 卷筒直径卷筒直径的大小直接影响钢丝绳的弯曲程度，为保证钢丝绳寿命，卷筒直径不能太小，卷筒直径必须大于钢丝绳直径的一点倍数，卷筒直径一般为： deD 10 （ 2-6）式中 0D 卷筒卷绕直径（钢丝绳中心所在直径）， mm； 1e 与机构工作级别和钢丝有关的系数； d 钢丝绳直径， mm。带入数字得 mmD 1 9 818110 为了适当的减少卷筒的长度，则应该选用较大直径的卷筒，根据起重机设计手册 7表 141，选用直径 D=200mm 的卷筒，卷筒槽尺寸由表 143 得 t1=14,槽底半径 R=6.7（标准槽）。 3.3.3 卷筒长度图 3-1 是卷筒的大体形状及尺寸。 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 11 图 3-1 单层绕卷筒长度 210 2 LLLL （ 2-7）式中 0L 卷筒上车螺旋槽部分的长度， mm ； 1L 无绳槽卷筒端部尺寸，根据构造需要选定， mm ； 2L 固定钢丝绳所需要的查长度， pL 32 ， mm 。 pZD mHL )( 10m a x0 （ 2-8）式中 maxH 最大起升高度， mm ； m 滑轮组倍率； 0D 卷绕计算直径，由钢丝绳中心算起的直径， mm ； 1Z 为固定钢丝绳的安全圈数， 5.11 Z ； p 绳槽节距 mmp )42( 。综上，带入数得： mmL 3 1514)23 1114.3 21 00 0 0(0 mmL 421431 mmL 421432 mmLLLL 44142843152210 取 mmL 500 。 3.3.4 卷筒壁厚 mmD 1612)106(02.0 （ 2-9）取 14 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 3.3.5 强度计算卷筒壁中承受复杂的应力，包括起升钢丝绳拉力缠绕而产生的压应力，钢丝绳拉力产生的扭转和弯曲应力，根据分析扭转产生的应力非常小，可忽略不计，卷筒壁中的应力主要是钢丝绳在卷筒壁上产生的压缩应力。而当卷筒的长度小于或等于 3 倍卷筒直径，即当 DL 3 时，主要计算压应力，弯曲和扭转的合成应力一般不大于压应力的 %15%10 ，所以只计算压应力是合理的，此时卷筒内表面上的最大压应力为 )(S m a x21 paAAt 压压（ 2-10）式中 1A 多层卷绕系数，该值与钢丝绳卷绕层数有关； 2A 应力减小系数，考虑绳圈绕入时对筒壁有减小作用，一般可取 2A =0.75； maxs 钢丝绳中最大静拉力；卷筒壁厚，可按下列初选：铸钢卷筒 d 铸铁卷筒 )0.16.0(02.0 D t 卷筒绳槽节距；压许用压应力对钢 2 s 压（ s 屈服强度）对铸铁 5 y 压（ y 抗压强度）所以 M p apaAAt72.389.3 8 7 2 4 4 8 90 1 4.00 1 4.0 1 0 1 2 075.0S m a x21 压（ 2-11）选用灰铸铁 HT200.最小抗拉强度 MPasb 200，许用压应力为 a4 0 M P5200 压因为压压，所以抗弯强度符合要求。 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 3.4 电动机的选择 3.4.1 电动静功率的计算 3. 27K W0. 86120 59. 850016120 VQ0 起静N (2-12）式中起Q 起升载荷重量， Kg； V物品上升速度（米 /分）； 0 机构总效率，一般取 0.8 0.9。为了满足电动机起动时间不过热要求，对起升机构，可按下式初选相应于机构的 %jc 值的电动机功率：（千瓦）静电 NkN jc （ 2-13）式中电k 系数。由起重机设计手册，取 1电k ，则 KWNjc 27.327.31 查机械设计基础选择电动机型号，选用电动机为 YZ 系列冶金及起重三相异步电动机。电动机型号为 YZ132M26，电动机工作制为 S2（短时工作制），工作定额为 30 分，额定功率为 4KW，额定转速为 915r/min。 3.4.2 电动机发热验算电动机工作因为温升而发热，过高的温升会使绕组的绝缘材料加速老化，故需要对按静功率选择的电动机进行发热验算，以控制电动机温升在容许的范围内。按照工作类型系数法，由起重机设计与实例 9表 29 可知 %25jc的等效功率为静等效 N N（ 2-14）的值结合起重机设计手册 7表 814 和图 837 得 87.0 ，则 2 .7 5 k w3 .2 70 .8 7 等效N综合以上的计算结果，额等效 NN，所以所选电动机满足要求。 3.5 卷筒轴的设计及校核由于卷筒轴的可靠性对起重机的安全、可靠的工作非常重要，因此应十分重视卷筒轴的结构设计和强度、刚度计算。卷筒轴的结构，应尽可能简单、合理，应力集中应尽可能小。卷筒轴不仅要计算疲劳强度，而且还nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 要计算静强度；此外，对较长的轴还需校核轴的刚度。由前面的设计可知：卷筒的名义 mmD 200 ，取卷筒长度 700L ，卷筒槽形槽底半径 mmr 7.6 ，绳槽尺寸 mmt 14 ，钢丝绳允许拉力为KNp 12.10 。其它参数有 2.82KW卷P ， mmT N101 6 4 2 . 1 3 3卷，min/16.4 rn 卷。选取轴的材料为 45 刚，调制处理。 3.5.1 初算卷筒轴最小直径 mmnPAd 18.624.1682.21 1 23m i n （ 2-18）取轴的最小直径圆整为 mmd 63 。图 3-2 卷筒心轴结构图 3.5.2 确定各段轴的直径、长度 1-2 段和 6-7 段为轴承的位置，直径 mmdd 637621 ，其它各部分直径按照结构来取， mmd 7032 ， mmd 8043 ， mmd 7554 ， mmd 7065 。确定卷筒心轴各段长度时，应根据轴承宽度、卷筒长度和端盖长度来确定。mmL 3621 , mmL 10532 , mmL 49543 , mmL 10554 ,6-7 段为套筒长度 ,取mmL 12076 . 3.5.3 计算支座反力 NRA 13409500 1303251012015032513010120 NR B 6 8 3 11 3 4 0 91 0 1 2 02 心轴右轮毂支承处最大弯矩： mmNRMBw 8 8 8 0 31306 8 3 11303.5.4 疲劳计算对于疲劳计算采用等效弯矩，查起重机设计手册得知等效系数 nts洛阳理工学院毕业设计（论文） 15 j =1.1 等效弯矩： mmNMMwd 3.9 7 6 8 38 8 8 0 31.1弯曲应力： M P adM dw 71.585.51.0 3.976831.0 33 心轴的载荷变化为对称循环。由上式知许用弯曲应力：轴材料用 45号钢，其中 MPab 600， MPar 300 ； 43.01 w。 M P ank ww 48.936.1 1725.1 258111 式中 n=1.6安全系数 K应力集中系数 xK 与零件几何形状有关的应力集中系数，当零件表面形状剧烈过渡和零件上开有沟槽时，以及紧配合区段 5.25.1xK，本处取 5.1xKmK 与零件表面加工粗糙度有关的应力集中系数，15.110.1mK ，本处取 15.1mK。 w w1 通过 3.5.5 静强度计算卷筒轴属于起升机构低速轴零件，其动力系数可由表查得， c =1.2。 mmNMMwcw 6.1 0 6 5 6 38 8 8 0 32.1m a x M P adM w 05.645.51.0 6.1 0 65 6 31.0 33m a xm a x 许用应力：

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