旋转式小型便携起重机设计

i 目录.装订线.毕 业 论 文旋转式小型便携起重机设计ii 摘要 .IAbstract.II引言 .11 便携式小型起重机设计总方案 .21.1 方案提出背景 .21.2 起重机设计参数 .31.2.1 起重量 .31.2.2 起升高度 .41.2.3 幅度 .41.2.4 机构工作速度 .51.2.5 机构 工作级别 .51.3 小起重机整体结构简介 .51.3.1 小起重机工作详细介绍 .52 减速电机的选用 .62.1 减速机的功率计算 .72.2 减速机的选择与转速校核 .73 钢丝绳的选用 .83.1 钢丝绳的种类 .9iii 3.2 钢丝绳的选择 .94 卷筒的设计 .104.1 卷筒的构造与类型 .104.2 卷筒的设计计算 .114.2.1 卷筒直径 D.114.2.2 卷筒长度 L.114.2.3 卷筒壁厚 .134.3 钢丝绳在卷筒上的固定 .135 操纵台、旋转支座、支撑台、支腿的设计 .145.1 操纵台的设计 .145.2 旋转支座的设计 .155.3 支撑台的设计 .155.4 支腿的设计 .165.5 零件的选材与制造 .176 其它零部件的设计和标准件的选用 .176.1 零部件的作用及结构 .186.2 标准件的选用 .187 整体平衡的计算校核 .188 总结 .20iv 参考文献 .21致谢 .22附录 .23v ContentsAbstract.IIIntroduction .11 The total design program of small-scale portable crane.21.1 Program Background.21.2 Crane design parameters .31.2.1 hoisting duty.31.2.2 lifting altitude .41.2.3 range .41.2.4 Working speed.51.2.5 Working-level.51.3 The overall structure instruction of a small crane .51.3.1 Detail the work of a small crane.52 Selection of motor speed .62.1 The power calculation of motor speed .72.2 The choice and speed check of motor speed .73 Wire Rope Selection.83.1 The type of wire rope .93.2 The choice of wire rope.94 Reel Design .104.1 The structure and the type of reel.104.2 Design and Calculation of reel .114.2.1Reel diameter D.114.2.2Reel length L .114.2.3Reel thickness .134.3 Wire rope in the drum on a fixed .135 The design of sonsole, rotating bearing support units,and outrigger .145.1 Console design .145.2 The design of rotating support.15vi 5.3 The design of Support .155.4 Outrigger design.165.5 Material selection and manufacture of spare parts.176 The design of other parts and the selection of standard parts .176.1 The role and structure of the components .186.2 The selection of standard parts.187 The checking of overall balance calculation .188 Summary .20References .21Acknowledgement.22Appendix .23I 旋转式小型便携起重机设计作者：谭景磊，指导教师：徐建超 1 杨启勇 2（1.济宁林源经贸有限公司 工程师；2.山东农业大学 副教授）【摘要】本文所设计的旋转式小型便携起重机主要用于农村、城市楼房装修、房顶修理等需要提升重物的作业场所。此设计的提升重量较小，速度较慢，并可选择电动或手动两种提升方式。根据本设计机械的具体参数选用小功率减速电机作为这个机械的动力装置，卷筒一端与动力装置通过联轴器连接，另一端可安装摇动手柄。这样就能根据具体情况选择电动或手动某一种方式进行作业。此机械安装一个旋转部件，吊臂与动力装置安装在此部件上，可随其进行旋转。本机械的设计另一特点是便于拆装，以方便运输和存放。关键词：便携 旋转 起重机 小型 II The design of rotary small portable crane Author： Tan jinglei，Supervisor ：Xu jianchao 1 Yang qiyong2 （1.Jining Linyuan Economic and trade Co., Ltd. Engineers2.Shandong Agricultural University Associate Professor）Abstract The rotary small portable crane designed in this article mainly used in rural, renovation of urban buildings, roof repairs and other places that heavy objects need to upgrade the workplace. The hoisting duty in this design is small, the speed is slow, and can choose two kinds of electric or manual upgrade mode. According to the mechanical design of the specific parameters of selected low-power motor as the mechanical speed of the power plant, one reel through the coupling with the power plant connected to the other side of the handle can be installed shaking. This will select based on the specific circumstances of a particular electric or manual operation means. This installation of a rotating mechanical parts, crane installation and power plant components in this can be carried out with their rotation. Another of the mechanical characteristics of the design is to facilitate disassembly, to facilitate transport and storage.Keywords: Portable; Rotation; Crane; Minitype1 引言起重机械 1是用来对物料进行起重、运输、装卸和安装作业的机械，它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作，减轻人们_的体力劳动，提高劳动生产率，在工厂矿山车站、港口、建筑工地仓库、水电站等多个领域和部门中得到了广泛的应川。随着生产规模日益大特别是现代化专业化生产的要求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，它不仅是生产过程巾的辅助机械，而且已成为生产流水作业线中不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用起重机械是一种循环的，间歇动作的，短程搬运物料的机械。一个工作循环一般包括上料、运送、卸料及回到原位的过程即取物装置从取物地点由起升机构把物料提起由运行、回转或变幅机构把物料移位，然后物料在指定地地点下放。接着进行相反动作，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。起重机工作时，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之中。上个世纪 70 年代以来，随着生产和科学技术的发展，起重机械无论是在产量上还是在品种及质量上都得到了极迅速的发展。随着国民经济的快速发展，特别是国家加大基础工程建设规划的实施、建设工程规模日益大，起重安装工程量越来越大，需要吊装和搬运的机构件和机器设备的重量也越来越大，特别是大型电站、石油、化工、路桥、冶炼、航天以及工用民用高层建筑的安装竹作业的迫切需要，极大地促进了起重机的发展 2。具体表现在以下几个方面：1通用型起重机以中小型为主，专用起重机向大型化发展现代化的工程中，要求下断提向起吊、安装装卸及搬运作业的机械化程度。起重机的发展是以轻便灵活的中小型起重机为主，目前国内外普遍用 1040 吨级的起重机。因此，国内外部很重视改进和提高中小吨位的起重机的性能在中小型起重机得到良好发展的同时，大型工程用起重机也取得了很好的发展 。2.广泛采用液压技术由于液压与液力传动体积小，重量轻、结构紧凑，能无级调速，操纵简便，运转工作可靠等优点，近年来在国内外各种类型的起重机上已经得2 到广泛的应用。3.重视“三化” ，逐步采用国际标准 目前各国在发展起重机新产品中都很重视“三化”(标准化、系列化、通用化)一些国家对工程起重机制定了国家标准，规定了去重量系列有些国家对起重量虽然没有统一的规定，但各制造厂自成系列，注意采用通用零部件，为生产和使用提供了有利条件。4.发展一机多用产品 为了充分发挥起重机的作用，扩大其使用范围，有的国家在设计起重机时重视了产品的多用性：例如在工作装置设计方面，除了使用吊钩外，还设计配备了电磁吸盘、抓斗、拉铲和木料抓取器等取物装置。5.采用新技术、新材料、新结构、新工艺 为了减轻起重机的自重、提高起重性能，保证起重机高效可靠地工作，各国都非常重视采用新技术、新材料、新结构和新工艺。1 便携式小型起重机设计总方案1.1 方案提出背景现在,虽然起重机械发展迅速，但是大部分都是朝着大型化、专业化发展，多用于工厂矿山车站、港口、建筑工地仓库、水电站等大型工作场地。就算是中小型起重机械起重量也在数吨的级级别。经过我的观察和一些生活体验，发现在我们的生活中有很多需要起重设备的地方，而且起重量不是很大，特别是在农村。比如，在农村收获完农作物后有一个重要的环节，那就是晾晒。由于农村没有专门的烘干机械，而且可以预见，在农村不能实现农业集体化的条件下，大型农作物烘干设备在农村不会有市场。那么农产品（主要是小麦、玉米）的晾晒就需要用传统的方式。在农村，传统晾晒主要有以下几种方式：1.场院晾晒：农村几户人家联合专门划出一块场地，打扫干净进行晾晒作物。这种方式很占用土地，而且一年就使用几天。随着人口的增多，土地资源越来越紧张，这种晾晒方式基本淘汰。2.公路晾晒：有的农户靠近公路，于是近水楼前先得月，公路就成了他们自家的场院。于是乎每到农忙时节，在农村周围的公路上就会出现一3 路的粮食。这种方式很容易给行人造成不便，容易引发车祸。近几年，公路管理部门一直禁止这种晾晒方式。3.房顶晾晒:在北方地区农村，房顶大都是平的，而且没有建筑物遮挡，因此成为很好的晾晒场地，现在大部分农户都采用这种晾晒方式。采用房顶晾晒方式，就出现一个问题，如何将农作物运送到房顶？在农村有这几种方式：一是将粮食分成 20kg 左右一份，用绳子拉上去；二是组装简易滑轮组，将粮食输送上去。第一种方法效率太低，第二种缺点是在房顶周围很难找到合适的支架安装滑轮。另外，在城市房屋装修中，也经常需要将一些重物提升到一定的高度。这些重物的重量以人力来说是不好提升的，但用常规的起重设备又有点大材小用，所以就需要一种微小型的起重设备。经过上网收集资料，虽然在市场上有一些这样的产品，但是还不成熟，而且有着各种各样的缺点，如：不方便携带、笨重、提升物体后取物不方便等。基于这个背景，我想设计一个小型起重机械。其特点为：1.起重量较小，主要用于农村农作物或其它物体的提升，还可用在小型建筑、装修行业和工厂车间需要提升较轻重量物体的场所。2.拆装比较方便，不用时可以很快的拆开，方便运输和存放，使用时又能够很快的组装起来使用。3.即可电动也可手动，电动动力装置安装与拆卸比较方便。当起重量较小或没电的时候，可以用手动使用，节省能源。当起重量较多时，可安装上电动动力装置，以提高效率。1.2 起重机设计参数起重机械的全部设计参数非常多，本设计机械装置可根据实际需求，取其中的主要参数，包括：起重量、起升高度、幅度、机构工作速度和机构的工作级别。1.2.1 起重量起重机正常工作时允许一次起升的最大质量成为额定起重量，单位为吨（t）或千克（kg） 。吊钩起重机的额定起重量不包括吊钩和动滑轮组的自重.抓斗和电磁铁等可从起重机上取下的取物装置的质量计入额定起重量4 内。臂架类型起重机中，有的起重机的额定起重量是定值；有的起重机对应不同的臂架长度和幅度有不同的额定起重量。额定起重量不只一个时，通常称额定起重量为最大起重量，或简称起重量。最大起重量系列的国际标准见表 1-1，该标准适用所有类型的起重机。表 1-1 最大起重量系列（ISO2374-1983）0.1 0.125 0.16 0.2 0.25 0.32 0.4 0.5 0.630.8 1 1.25 1.6 2 2.5 3.2 4 56.3 8 10 11.2 12.5 14 16 18 2022.5 25 28 32 36 40 40 50 5663 71 80 90 100 112 125 140） 160180 200 225 250 280 320 360 400 450500 560 630 710 800 900 1000起重机的起重量常用符号 Q 或 P、C 等表示。起重量是质量单位（kg） ，但习惯用起重量单位为吨，这个可视为非国际单位制的质量单位（1t=1000kg） 。当起重量视为载荷时，起升载荷的戴单位为牛（N）或千牛（kN）常以 PQ表示，P Q=Q*g=10Q在本机械的设计中，因主要用于小质量物体的提升。参照表 1-1，当使用电动机时，取设计参数 Q=0.125t，P Q=1250N。当采用手动方式时，Q=0.1t，P Q=1000N。1.2.2 起升高度起升高度是指从地面或轨道顶面至取物装置最高起升位置的铅垂距离（吊钩取钩环中心，抓斗，其它容器和起重电磁铁取其最低点） ，单位为米（m） 。如果取物装置能下落到地面或轨面以下，从地面或轨面至取物装置最低下放位置间的铅垂距离称为下放深度。此时总起升高度 H 为轨面以上的起升高度 h1和轨面以下的下放深度 h2之和，即 H=h1+ h2。本机械的主要工作场所为房顶，故其必定包括 h1和 h2，其中 h1为固定置，设计参数 h1=0.8m。h 2视工作场所而定，取其极限高度为 18m。则本机械的起升高度 H=18.8m。5 1.2.3 幅度旋转臂架式起重机处于水平位置时，回转中心与取物装置中心铅垂线之间的水平距离称为幅度（R） 。幅度的最小值 Rmin和最大值 Rmax根据作业要求而定。在臂架变幅平面内起重机机体的最外边至取物中心铅垂线之间的距离称为有效幅度。在本设计的小吊车中，有效幅度是指臂架位于侧向最小幅度时，取物装置中心铅垂线至该侧两支腿中心连线的水平距离。它表示起重机在最小幅度时工作地可能性。本设计案例中，根据日常经验，取有效幅度 R=0.5m0.6m。1.2.4 机构工作速度起重机机构工作速度根据作业要求而定，包括额定起升速度、额定运行速度、额定变幅速度、额定回转速度、额定伸缩速度。本设计案例中只有起升速度由电机控制，没有运行速度、变幅速度和伸缩速度，回转速度有手动控制。故设计时只考虑起升速度 3。额定起升速度是指起升机构电动机在额定转速或油泵输出额定流量时，取物装置满载起升的速度。多层卷绕的起升速度按钢丝绳在卷筒上第一层卷绕时计算。起升速度与起重机的用途、起重量的大小和起升高度有关。考虑起升效率，起重量等方面原因，本设计中取额定起升速度 v=14m/min左右。1.2.5 机构工作级别起重机或其工作机构根据“载荷状态”和“利用等级”分为 8 个工作等级，用来表示其繁忙程度和满载程度，目的是为了合理设计、制造和使用起重机，提高零部件的“三化”水平和利用效率，取得较好的技术经济指标。根据资料查表得，本设计机械的工作级别为最低级别 A1 级。1.3 小起重机整体结构简介图 1-1 为基于 Solidworks 做出的小起重机械的最终模拟图及其各部分零件。6 1.3.1 小起重机工作详细介绍安全钢圈是为防止小起重机超出负载范围工作发生倾覆时的安全措施，安全钢圈焊接在支撑台上。使用本机械时，用一强度大的绳索将安全钢圈与附近一固定物体相连接，防止机械被重物拉下砸伤工作人员。手摇柄用滑块方式通过一短轴与卷筒的一端相连，连接和拆卸比较方便。在不使用电动机时，可方便用手动的方式提升重物。操纵杆用来被操纵者控制上半部分的旋转，以方便重物的取放。卷筒通过两个深沟轴承安装在操纵台上的轴承支架上，通过转动利用钢丝绳控制重物的升降，在其两端各安装一个短轴。联轴器连接减速电机与卷筒另一端的短轴。在使用电动方式时，减速电动机是整1 安全钢圈 2 手摇柄 3 操纵杆 4 卷筒 5 联轴器 6 减速电机 7 操纵台 8 旋转支座 9 钢丝绳 10 定滑轮 11 动滑轮 12 固绳支架 13 吊臂 14 支撑台 15 支腿图 11 小起重机总体模拟图及其各部分主要零件个系统的动力装置，由单相电动机与单级摆线减速机组合而成。操纵台用来安装减速电机和卷筒，并与旋转支座相连。钢丝绳一端固定在固绳支架上，另一端穿过一个动滑轮和一个定滑轮与卷筒相连。旋转支座用来连接吊臂和操纵台，并通过一深沟轴承和推力轴承与支撑台相连，可以实现7 3600旋转。支撑台与支腿用来承载整个机构重量。2减速电机的选用在起重量较多时，为了提高起升效率，需要用电动机作为动力装置。选取的电动机既要满足功率的要求，也要达到尺寸要求。同时，因为电机的转速一般比较高，而起升是卷筒的转速较低，故还需要一个合适传动比的减速器来降低电动机的转速，达到起重机械工作时需要的转速。2.1 减速机的功率计算考虑机械的使用场所，一般为居民用电，故应选用单相电机。电机的输出功率: 0P式中， 为机械提升重物所需功率， 为电机的效率，根据资料取P=0.8。2wFVP式中： 最大起升重量 1250N。wF额定起升速度 14m/min。V机械传动效率。 （考虑减速器效率，机械摩擦，滑轮自重等2因素）取 =0.75。经过计算可得：= =486W0P12546.872.2 减速机的选择与转速校核根据网上有关减速机的资料，选用 WB 系列微型摆线针轮减速机。此产8 品是由摆线针轮减速器、可正反转的小型电机组成机电一体化产品。其功率为 550W，转速为 1400r/min。本机械卷筒直径设计为 100mm，采用一组动滑轮，由此计算可得：钢丝绳速度为：28m/min。卷筒转速： N= =89r/min。28103.4减速机的传动比： n= =16.1。89表 2-1 WB 一级微型减速机型号规格选型参数根据表 2-1 选择 120 型号，功率为 550W 的微型减速机，传动比取 17，低速轴许用扭矩为 150Nm。而本机械中最大提升重量时，扭矩为 T=Me=。故所选减速机符合本机械的设计要求。根据资48695052/inwNr料可得减速机质量为 20kg4。3钢丝绳的选用钢丝绳是起重机上最常用的一种挠性构件，它具有下列优点:(1)强度高，承载能力大，过载能力强，弹性好，耐冲击，自重小；(2)挠性较好，运行平衡高速运动时噪音小；(3)工作可靠，不会突然破断；鉴于上述优点，钢丝绳厂泛应用于起重机的多个机构中如起升机构、9 变幅机构和牵引机构等，还可用做桅杆起重机、固定式塔式起重机的固定拉索和缆索起重机的承载索在起重安装施工中，重物的捆绑也厂泛使用钢丝绳 5。钢丝绳是由直径为 0.5 -2 mm 的钢丝拧制而成的。钢丝绳的钢丝要求有很高的强度，通常用含碳量 0.5%-0.85%的优质碳素钢制成优质钢锭通过热轧制成直径 6mm 的圆钢，然后经过多次的冷拔及热处理等专门工艺过程，使其强度达到 1400 一 2000N/mm2。根据韧性的高低即耐弯折和扭转次数的多少，可将钢丝的质量分为特级、A 级和 B 级三种：特级能随反复弯曲和扭转的次数较多，钢丝韧性最好，用于载人的升降机和大型浇铸起重机等；A 级能够随反复弯曲和扭转的次数一般，韧性较好，用于一般起重机； B 级钢丝韧性一般，用于系物、张紧等。3.1 钢丝绳的种类根据钢丝绳的捻绕次数分类：1单绕绳由若干钢丝依次围一钢芯绕制而成，只有一股。这种绳的强度高，僵性大，挠性差，不宜用做起重绳，只用做在起重机中不运动的拉索以及架空索道或缆索起重机的承载绳当作为承载绳时，为了使发面光滑增加横向承载能力，钢丝间呈面按触，专门制成一种外形封闭的单绕钢丝绳。2.双绕绳先由钢丝捻成股，再由股围绕绳芯捻成绳。这种绳的挠性较好，制造工艺也不复杂，在起重机中应用最多。3.三绕绳把双绕绳作为股，再由几股捻成绳。挠性好，但由于制造复杂、成本高，而且由于纲丝较细，容易磨损折断，所以在起重机中一般不采用。按钢丝绳的捻向分类1同向捻钢丝绳(也称顺绕绳)钢丝绳在捻制时，钢丝捻成股与股捻成绳的方向相同。这种钢丝由于表而比较平滑，挠性好，磨损小，使用寿命较长。但存在自行扭转和松散的趋向，容易打结.故在自由悬挂重物的起重机中，不宜采用。只能用做经常保持张紫的升降机及牵引式运行小车的牵引绳。10 2交互捻钢丝绳(也称交绕绳)钢丝绳在捻制时，钢丝捻成股与股捻成绳的方向相反。这种钢丝绳的绳和股自行扭转和松散的趋势相反，互相抵消，没有扭转打结的趋势，因此在起重机中应用最多，其缺点是挠性小寿命较短。3混合捻钢丝绳(也称混绕绳)由两种相反绕向的股捻成的钢丝绳。有半数股为右旋，半数股为左旋，其性能介于同向捻和交互捻之间，但因制造困难，仅在吊具较轻的大起升高度起重机（如塔式起重机)中推荐采用。3.2 钢丝绳的选择钢丝绳的选择包括钢丝蝇结构形式的选择和钢丝绳径的确定。绕经滑轮和卷筒机构工作的钢丝绳应优先选用线接触钢丝绳。在腐蚀性环境中应采用镀锌钢丝绳。钢丝绳的性能和强度应满足机构安全正常工作的要求，根据钢丝绳的构造特点，结合起重机的使用条件和要求，可以按选择系数C 或按安全系数 N 确定钢丝绳直径。但在实际生产中，可有经验公式估算钢丝绳的直径。 2max10Sd该公式计算钢丝直径时， 单位是 kN，d 的单位是 cm。根据设计参数，可得 d 0.4cm，根据钢丝绳的选用标准，选择直径为8mm 的双绕交互捻钢丝绳，即可满足使用要求。4卷筒的设计卷筒在起升机钩、变幅机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳，把原动机的驱动力传递给钢丝绳，并把原动机的同转运动变为所需要的直线运动。卷筒通常为中空的圆柱形，特殊要求的卷筒也有做成圆锥形或曲线形的。在变幅过程中为了使货物高度不变，有时采用卷筒补偿法，此时的卷筒就应当做成圆锥形或曲线形。摩擦卷筒为了使钢丝绳的工作圈能始终在中部，要采用曲线形卷筒。当起升高度很大时，钢丝绳自重就要考虑，为了保证在起升过程中使卷筒力矩维持不变，就要采用圆锥形卷筒。11 4.1 卷筒的构造与类型1.按钢丝绳在卷筒上的卷绕层数分类按照钢丝绳在卷筒上的卷绕层数，卷筒分单层绕和多层绕两种。一般起重机大多采用单层绕卷筒，只有在绕绳量特别大或特别要求机构紧凑的情况下，为了缩小卷筒的外形尺寸，才采用多层绕的方式。2.按卷筒的制作方法分类按卷筒的制作方法可分为铸造卷筒、焊接卷筒和电渣焊卷筒。(1)铸造卷筒：起重机上多采用铸造卷筒，中小型卷筒用铸铁制造，很少用铸钢，因为铸钢成本高，一般采用灰铸铁制造，重要的卷筒可以用球墨铸铁制造。采用铸铁卷筒，可提高钢丝绳的使用寿命，较大的卷筒用铸钢制造。(2)焊接卷筒：焊接卷筒是用 16Mn 等材料的钢板卷成圆筒形焊接而成。可节省材料（重量）35%40%，特别是大型卷筒，减轻重量尤为显著。焊接卷筒非常适合于单件生产。因此，对于较大的单件生产又要求重量轻的卷筒，可采用焊接卷筒。(3)电渣焊卷筒：大型起重机的卷筒，外形尺寸与自重都很大，在不具备钢板卷制的条件下可用铸钢制造，但特别大的卷筒一次铸造出来是很困难的，一般要分成几段铸造，然后用电渣焊焊成整体。4.2 卷筒的设计计算卷筒的主要尺寸包括直径 D、长度 L 和壁厚 。4.2.1 卷筒直径 D卷筒直径 D 是以槽底计算的直径。根据起重机设计规范的规定，卷筒的卷绕直径 D0不能小于所规定的数值。即 minhd式中： 按钢丝中心计算的卷筒最小直径（mm） ；min 与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数；h12 钢丝绳的直径（mm） 。d设计时卷筒直径 按下式计算，即D(1)hd卷筒直径的大小影响钢丝绳的使用寿命，从有利于钢丝绳寿命方面来看，卷筒直径越大越好，但这又会使传动机构过于庞大。从有利于传动机构方面来看，卷筒直径越小越好，这样可使传动机构紧凑。在起升高度较大时，为了不使卷筒过长，常选用较大的卷筒直径。在本设计中，工作级别为 A1 级，查表可得 h=14，d=8mm。根据上述公式计算可得 D104mm。最终设计取 D=112mm。4.2.2 卷筒长度 L卷筒的长度根据卷筒的不同计算方法也不同。本设计中为了使结构紧凑，使用多层绕卷的方式。 （如图 4-1）图 4-1 多层绕卷筒如图所示，绕在卷筒上的钢丝绳共绕 n 层，每层有 z 圈。各层的卷绕直径分别为 、 、 ，总的绕绳长度为1D2n12312(.).()nnLzDd绳代入式（4-1）得： 135.21;LznDdn绳（4-1）13 其中 21()135(2)nn因此式（4-1）可写作： ()LzDd绳从而得出每层绕圈数为： ()n必需的绕绳长度为起升高度与滑轮组倍率之乘积： Lha绳钢丝绳卷绕节距 td所以，多层绕卷筒的长度为 1.()HaLztnD式中：1.1钢丝绳卷绕不均匀系数。将本设计中参数代入：H=18.8m。 = =8mm， =4，最终算得d=182.9mm。设计中取整数，卷筒长度为 200mm。L4.2.3 卷筒壁厚 卷筒壁厚可先按经验公式初步确定，然后进行强度验算。对于铸铁卷筒： 0.2D(61)m对于钢卷筒： d铸造卷筒考虑工艺要求，其壁厚不应小于 12mm。本机械设计壁厚为12mm，可很好的满足工艺和使用要求。根据上述参数，设计的卷筒如图 4-2：图 4-2 卷筒剖视图（4-2）14 4.3 钢丝绳在卷筒上的固定钢丝绳在卷筒上的固定必须十分可靠，便于检查和装拆，避免在固定处使钢丝绳受到过分的弯曲。目前采用的固定方法有以下几种:1.利用压板和螺栓固定绳尾，这种方法构造简单，装拆方便，便于观察和检查，安全可靠，目前最常用。2.用长板条固定在铸造卷筒的筒体上留有固定钢丝绳绳尾用的穿孔，在孔内装上凸头板条，板条下面有纵向绳槽，板条用螺钉压紧这种方法可使卷筒缩短，但是卷筒构造复杂。3.用楔子固定钢丝绳绕在楔子上，并与楔子一起装人卷筒的楔孔内，在钢丝绳拉力作用下被楔紧。楔子的斜度一般为 1:4 一 1:5，以满足自锁条件。这种方法卷筒构造复杂，不便于钢丝绳更换，但可以用于多层绕。本设计中采用第一种固定方法,即利用压板和螺栓固定绳尾。5操纵台、旋转支座、支撑台、支腿的设计为了方便整个装置的运输与存放，操纵台与旋转支座、旋转支座与吊臂、支撑台与支腿之间都采用轴孔间隙配合，