毕业设计（论文）-液压绞车设计

全套图纸加扣 3012250582题目：液压绞车设计学 院 智能制程学院 专 业 机械设计自动化学 号 2 姓 名 指导教师 完成时间 2018年5月20日目 录摘 要IABSTRACTII1 前 言11.1绞车简介11.2设计目的和意义22 液压绞车总体方案设计32.1拟定绞车液压系统图32.2本设计所采用的方案42.3总传动比的设计和分配52.3.1总传动比的计算52.3.2 传动比的分配52.4牵引钢丝绳的选取62.5卷筒的选取62.5.1 卷筒的直径计算72.5.2 确定卷筒的长度72.5.3 钢丝绳的缠绕层数72.5.4 计算卷筒容绳量82.5.5 确定卷筒直径82.5.6卷筒厚度82.5.7绳槽的选择92.6液压马达的设计102.6.1系统的总效率102.6.2绳速的确定102.6.3 液压马达的选用102.7平衡阀的选择112.7.1平衡阀的定义112.7.2平衡阀的选择113液压绞车具体结构设计133.1传动设计133.1.1内齿轮传动设计133.1.2行星轮传动设计174齿轮的设计214.1齿轮传动设计（1、2轮的设计）214.1.1 齿轮的类型214.1.2尺面接触强度较合224.1.3按轮齿弯曲强度设计计算224.1.4 验算齿面接触强度254.1.5验算齿面弯曲强度254.2 齿轮传动设计（3、4齿轮的设计）264.2.1 齿轮的类型264.2.2按尺面接触强度较合264.2.3按轮齿弯曲强度设计计算274.2.4 验算齿面接触强度294.2.5验算齿面弯曲强度305制动器的设计315.1制动器的选择315.2多盘式制动器参数计算315.3 联结部分设计356离合器的选用366.1离合器的分类366.2离合器的选用367轴的设计387.1主轴的设计387.2行星轴的设计397.3轴承的设计407.4行星架的设计417.4.1 行星架材料的选取417.4.2 行星架技术要求427.5轴上零件装配方案427.5.1根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度427.5.2轴上零件的周向定位438液压绞车的校核448.1钢丝绳强度校核448.2传动部分校核448.2.1液压马达的校核448.2.2内齿轮校核458.2.3行星轮校核478.3 轴承的校核508.3.1调心滚子轴承的校核508.3.2深汮球轴承的校核518.4制动器的校核529结 论54参考文献55致 谢56摘 要绞车在现代机械工业生产中拥有十分重要的地位，被人们广泛应用于建筑、水利工程、林业、采煤采矿、码头等领域。本文设计了一种液压型的绞车，首先对其总体的工作原理进行了介绍；其次，对于所设计的液压绞车的内部组成原件分别进行了具体的设计、计算和选取；最后根据计算得到的液压绞车的各个组成部分分别进行了校核，从而验证了本次设计的液压绞车的合理性和可靠性。关键词：绞车；液压型；校核 55ABSTRACTWinches play a very important role in modern machinery industry. They are widely used in building, water conservancy, forestry, mining, mining, wharf and other fields. This paper designs a type of hydraulic winch, firstly the working principle of the overall are introduced; secondly, the internal hydraulic winch of the designed component were calculated to select specific design; finally according to the design of each part of the calculation of hydraulic winch are checked in order to validate the rationality of hydraulic the design of the winch and reliability.Key words: winch; hydraulic type; check河北科技学院2018届本科生毕业设计1 前 言1.1绞车简介建筑是人类历史上最伟大的发明之一，为了满足社会生活需要，建筑物的种类日益繁多，因建筑行业而衍生出的各种机械装备也数不胜数。机械设备的研发是为了减轻人类的劳动，而在各种机械设备中，绞车的发明是为了帮助人类在进行建筑的时候提升或下降重物方便、便捷，可大大的提高工作效率。绞车的历史可追溯到古代，是机械设备中为数不多的历史特别悠久的发明。绞车一开始采用手摇式的方式驱动。使用的地方大多是水井边。随着历史的发展，对于绞车的应用也越来越广，在应用场合上也逐渐丰富起来，在一些水利工程，伐木林业，海港码头和矿山采矿等物料的平拖或升降中均有使用。绞车是利用卷筒缠绕钢丝绳或链条来提升或牵引重物的轻小型起重设备。目前绞车分为电动机驱动、内燃机驱动和液压系统驱动等三种驱动方式，其中液压驱动有着结构紧湊,运转平稳,操作方便,能实现大范围的无级调速和较好的过载保护性能等优点而在社会上被大范围的使用。液压系统是将液体压力作为传动介质来进行传动的。液体在受到压力的时候，将会作为传动介质，将所受到的压力值转化成机械能，来传递或者分配给下一单元。现代机械工业生产中，液压传动成为了其必不可少的重要传动和控制技术之一。液压系统的分类方法有很多，其常见的分类方式如下表所示。1.2设计目的和意义通过了解上文1.1绞车简介我们可以得知，在各种绞车类型中，液压绞车具有机械效率高、起动扭矩大等优点，因此本次设计主要研究设计了一种液压绞车。如下图1-1为提升型液压绞车的实物图。图1-1 提升型液压绞车2 液压绞车总体方案设计2.1拟定绞车液压系统图 系统的工作原理及其特点简要说明如下：（见图2-1）液压马达9的排量切换由二位四通电磁换向阀5实现，控制压力由液压马达9自身提供，为了防止下放时因超越负载作用而失速，在马达回油路上设置了外控式平衡阀4。另外，为了提高系统工作可靠性，以防污染和过热造成的故障，在回油路上设置了回油过滤器7及冷却器8。三位四通电磁换向阀9的中位机能为K型，所以，绞车停止待命时，液压泵可以中位低压卸荷，有利于节能。表2-1 绞车液压系统电磁铁动作顺序工 况电磁铁1YA2YA3YA满载绞车上升-+-空包下放+-停止-+由表2-1可知：当电磁铁2YA通电时，三位四通电磁换向阀5切换至右位，液压油经过单向阀进入液压马达2，驱动滚筒绞车方向旋转。当电磁铁1YA通电时，负载由平衡阀支撑的同时快速下放，当需要制动时，电磁铁3YA通电，制动器制动。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液压马达 10油箱图2-1 系统的工作原理2.2本设计所采用的方案本设计给出的液压马达的排量为520ml/r，工作压力为16.5MP，因此选用低速大扭矩马达，采用低速方案，不选用减速器。传动方案根据比较选用如图2-2所示，多片盘式制动器安装在马达上，联轴器内置于卷筒内。此方案整体体积小，结构较紧凑。图2-2 液压绞车传动方案2.3总传动比的设计和分配2.3.1总传动比的计算本次设计的电机的转速 的值为1480 r/min，卷筒的转速 的值为37.799 r/min。因此可以计算出本次设计的液压绞车的总传动比大小为： （2-1） 2.3.2 传动比的分配本次设计的液压绞车传动部分采用两级内啮合齿轮传动和一级行星轮传动的三级传动设计原则，即，所以在设计之时需要对其进行传动比的分配，一般情况下，其分配的原则为：各级传动齿轮能够承受强度和大齿轮的浸油深度基本一致，同时需要使传动齿轮的减速机构获得最小的外形尺寸和重量。所以，可得到： （2-2）q = （2-3）其中：属于齿轮的使用系数值，本次设计中，一级传动使用系数值 和二级传动使用系数值 的值均为1.25。属于齿轮的行星轮间载荷分配系数值，本次设计中一级行星轮载荷分配系数 的取值为1.20，二级行星轮载荷分配系数的取值为1.05。属于传动齿轮的综合系数值。本次设计中一级传动综合系数 和一级传动综合系数的值均为1.8。查阅游梁式抽油机储能装置的设计1，可知 = =2，同时 = =0.7， =，因此带入数据可得到： 同时计算出 =1.143 2，因此可得到 的值等于6.8 ，所以可得到： 因此，可分别计算得到本次设计的液压绞车传动比分别为： ，其中，i1和i2属于两级内啮合齿轮传动，i3属于行星轮传动。2.4牵引钢丝绳的选取查阅游梁式抽油机储能装置的设计1可知依据GB/T89181996，在对绞车的牵引钢丝绳的直径大小的选取原则是由钢丝绳的最大工作静拉力来进行确定的，其具体计算公式为： （2-4）其中:d属于绞车牵引钢丝绳的最小直径值，其单位为； C属于钢丝绳的选取系数，一般情况下选取为0.1； S属于绞车钢丝绳所能够承受的最大静拉力值，其单位为N。本次设计的绞车钢丝绳所能够承受的最大静拉力值为30kN,将其带入到计算公式可得：d =8因此，本次设计的液压绞车的牵引钢丝绳的直径d 的大小为8mm。选取钢丝绳的型号为：619（a）19.5155。2.5卷筒的选取 在本次设计中，卷筒做为整个机构的执行装置，有着非常重要的地位，在对其设计的时候，主要是对卷筒的直径，宽度，钢丝绳的缠绕层数等分别进行了计算。选用的材料为QT800-2.图2-3 卷筒组件三维模型2.5.1 卷筒的直径计算查阅工程材料2，可知卷筒的卷筒最小直径的数学计算公式为： （2-5） 其中：d属于钢丝绳的直径值，其单位为mm； h属于和机构工作级别与钢丝绳的结构相关的系数值，由于本次设计的液压绞车的工作级别属于M5级，因此选取h的值为18。2.5.2 确定卷筒的长度本次设计中，钢丝绳在卷筒上每一层的缠绕圈数n的值约为3，查阅工程材料2卷筒的宽度L的计算公式为： （2-6） =195.52mm所以取多层卷绕卷筒长度=200mm2.5.3 钢丝绳的缠绕层数本次设计中，牵引钢丝绳的缠绕层数n的取值为13。2.5.4 计算卷筒容绳量查阅工程材料2，可知对本次设计的卷筒容绳量L的计算方法为： L = (2-7)=413.95 m其中：属于钢丝绳的每层降低系数的值，本次设计的取值为0.9。2.5.5 确定卷筒直径查阅行星传动技术3 ，本次设计中，对钢丝绳的最小缠绕直径和其最大缠绕直径的计算方法分别为： (2-8)=128.5+15.5=200 mm =+d+2(n-1)d (2-9)=128.5+19.5+2(13-1)19.50.9=265.5mm其中：属于牵引钢丝绳的每层降低系数的值。本次设计中选取值的大小为0.9。因此可计算出本次设计的牵引钢丝绳在卷筒上的平均缠绕直径大小值和卷筒的结构外径的计算过程分别为：= =（366.5+791.7）=176 =791.7+219.53=2802.5.6卷筒厚度本次设计中，卷筒的材料为铸铁，查阅行星传动设计与计算4可知，计算铸铁卷筒数值厚度为： 2.5.7绳槽的选择根据表2-2，本次设计的绳槽为深槽，如图2-4为绳槽的放大示意图。绳槽半径 (2-10) R=0.54d把数值代入得 R=0.548=4.4mm 节距 P=d+（24）mm 取P=8+2=10mm 绳槽深度 h=（0.250.4）d h=2.8mm图2-4 绳槽的放大示意图2.6液压马达的设计2.6.1系统的总效率本次设计的液压绞车的工作总效率的计算公式为：= (2-11) =0.9600.990=0.825 其中：-属于卷筒上的钢丝绳缠绕的效率值，本次设计的取值为0.960；-属于液压绞车的搅油效率值，本次设计中的取值为0.990；-属于行星轮的传动效率值，本次设计中一级行星轮的传动效率值取0.970；-属于液压绞车的七个滚动轴承的运行效率值，本次设计中的取值大小为0.990； -属于液压绞车的内齿轮传动效率大小值，在本次设计中的取值大小为0.980。2.6.2绳速的确定液压绞车牵引绳的运动速度v的计算过程为：2.6.3 液压马达的选用首先，对本次设计的液压绞车的卷筒负载力矩M的大小值进行计算可得： M=F (2-12) =2.01050.425=85000 Nm 在本设计中，我们采用多盘式制动器来对液压绞车进行减速的设计，其中，查阅简明机械零件设计手册5可知，单级行星齿轮构成的多盘式制动器的传动比的值在2到12的范围之内，其传动效率的大小在0.96到0.99之间。本次设计中，选取多盘式制动器的传动比的值为6。因此可计算得到：M1=M/=14166 Nm.n1=n=3.756=23 r/min.所以可得到液压马达输出转矩M1的大小值的计算公式为： 因此可得到： 结合计算得到的结果，本次设计中，液压马达选取型号为JMQ23型低速大扭矩叶片马达，其具体参数如表2-3所示。2.7平衡阀的选择2.7.1平衡阀的定义平衡阀是在水力工况下，起到动态、静态平衡调节的阀门。其用于液压执行元件承受物体重力的液压系统，使执行元件作匀速运动，以防止负载加速坠下。平衡阀可分为三种类型：静态平衡阀、动态平衡阀及压差无关型平衡阀。2.7.2平衡阀的选择根据上文绞车的工作压力，液压马达的排量和计算的结果，本次设计选用型平衡阀，字母和数字所代表的意义见图2-5，阀的外型结构见图2-6。图2-5字母和数字所代表的意义1控制口；2监测口；3法兰固定螺钉；4盖板5可选择的B孔；6标牌；7O型圈图2-6阀的外型结构3液压绞车具体结构设计3.1传动设计3.1.1内齿轮传动设计1、确定各主要参数本次设计的液压绞车的内齿圈的材料选取为40Cr。由于所设计的齿轮传动属于低速传动范围，因此选用直齿轮进行传动，其齿轮角的值为。2、传动齿轮模数查阅简明机械零件设计手册5本次设计的齿轮传动模数m的强度计算公式为： (3-1)其中属于齿轮传动的综合系数值，查阅简明机械零件设计手册 5可知，齿轮在7级精度的等级冲击下取的取值为1.6到2.6之间，而8级精度等级的中等冲击条件下的取值范围为2.5到3.9之间。一般状况下，所设计的传动齿轮的冲击较大且不变位时，通常取较大值。 属于小齿轮的齿形系数大小值。 属于小齿轮的传动转矩大小值，其计算公式为： (3-2)其中：属于传动系统的额定功率值，其单位为； 属于小齿轮转数大小值，其单位为； 属于传动齿轮的弯曲疲劳极限系数值；属于传动齿轮的齿宽系数大小值。带入相关数据计算可得到小齿轮的传动转矩大小值为：因此，可计算出齿轮传动模数m 的值为： 对其进行取值可得本次设计的齿轮传动模数m 的值为4。3、内啮合标准圆柱齿轮传动几何尺寸的计算本次设计中，其齿顶高系数的大小取值为1。其模数的取值为4。齿轮的分度圆的压力角为：4、齿轮接触疲劳强度计算查阅离合器、制动器选用手册6本次设计中，齿轮的小轮分度圆直径的大小值计算公式为： (3-3)其中：-属于齿轮的齿宽系数大小值，得取值为0.8。 Z1-属于传动系统中小轮齿数值，本次设计选取的值为27。Z2-属于传动系统中大轮的齿数值，本次设计中 。-属于传动系统的齿数比，本次设计中=。-属于传动系统的传动比误差值，。-属于传动系统小轮转矩大小值,= 。-属于传动系统的载荷系数大小值，。属于齿轮的使用系数大小值，查阅离合器、制动器选用手册6可知的取值为1；属于齿轮的动载系数大小值，本次设计取值为1.2；属于齿间载荷系数大小值，本次设计的取值为1.1；属于齿间载荷分布系数大小值，本次设计取值为1.1；因此可计算出本次设计传动系统的载荷系数大小值为1.45。-属于齿轮材料的弹性系数大小值，本次设计中选取的值为189.8。-属于系统的节点区域系数大小值，本次设计的取值为2.5。-属于齿轮的重合度系数大小值，本次设计选取的值为0.87。将相关数据带入到齿轮的小轮分度圆直径的大小值计算数学公式为，可得到： = =96.41 因此，可得到齿轮的模数的计算过程为： 由于齿轮特殊的结构，对其进行取整后可得齿轮的模数的值为5mm。传动系统小轮的分度圆直径的计算过程为： 对圆周速度的计算过程为：因此，可得圆周速度的值为。对齿轮间的标准中心距进行计算为：对齿轮的齿宽进行计算: 因此可得到齿轮大齿轮齿宽。由此可计算出小齿轮齿宽为： 对齿轮的分度圆直径的值进行计算得： 对基圆的直径进行计算可得 同时也可以得到齿顶圆直径的计算公式为： (3-4)其中：。本次设计中，的取值为1，的取值为，带入可得 的值为1，由此可计算出齿顶圆直径的值为：对齿根圆的直径进行计算可得： 对传动系统中齿轮的全齿高h和齿轮中心距a的值分别进行计算可得： 3.1.2行星轮传动设计图3-1行星轮构造示意图1、确定各主要参数本次设计中，对传动系统中太阳轮和行星轮的材料选取均为40Cr材料。其传动属于直齿轮低速传动范围，其精度等级为六级，同时，对其运用变位齿轮传动的方法进行传动，因此要求传动系统的齿轮外啮合能够达到左右，内啮合的值为左右的要求。行星轮的传动比的计算为：。其数目的值为3。由于本次设计的行星轮低速级別多采用无多余约束浮动均载机构，因此和的取值均为1.15。2、 配齿数目计算首先对本次设计的齿轮的太阳轮数目进行计算得： (3-5) 同时对齿轮的内齿圈齿数进行计算得： 因此，可得计算得到本次设计的液压绞车的行星齿齿数的值，其计算方法为： 经过以上计算结果可知，本次设计的配齿数目结果为：，3、 太阳轮分度圆直径计算本次设计中，在对齿轮的太阳轮分度圆直径进行计算时，需要按照其齿面的接触强度来进行计算得到最终的数值。查阅机械设计手册（单行本）机械传动7可知，齿轮的试验接触疲劳极限的值为1400。因此其具体计算过程为：对齿轮的太阳轮部分的传动扭矩的值进行计算得：因此可计算得到齿轮的模数的值为：由于齿轮特殊的机构所致，对计算结果取整数可得到齿轮的模数的值为6。因此，可计算得到太阳轮直径的值和太阳轮齿轮间的标准中心距的值，其计算过程分别为： 4、行星轮几何尺寸的计算根据上文对传动齿轮的计算公式，将有关数据分别带入进行计算可分别得到本次设计的行星轮几何尺寸大小值：太阳轮基圆直径值：d =246 = 144 太阳轮齿顶圆直径值： =14426(10.3140.014) =159.6 太阳轮齿根圆直径值： =14426(10.40.314) =130.97 太阳轮分度圆直径值： =144 =153.3 行星轮基圆直径值：d =637 =222 行星轮齿顶圆直径值： =22226(10.28960.014) =237.30 行星轮齿根圆直径值： =22226(10.40.2896) = 208.68 行星轮分度圆直径值： =222 =208.61 内齿轮基圆直径值：d =699 =594 内齿轮齿顶圆直径值： =59426(0.80.3140.2896) =584.69 内齿轮齿根圆直径值： =59426(0.80.250.314) =602.83 内齿轮分度圆直径值： =594 = 558.18 5、齿轮啮合要素的计算首先，对ac传动端面重合度进行计算。对齿轮的顶圆部分的齿形曲径进行计算，根据上文的计算公式，带入相关数据可得到本次设计的太阳轮和行星轮的齿形曲径和分别为： = =42.33 = =56.56 对齿轮端面部分的啮合长度的值进行计算。根据上文的计算公式，将端面节圆啮合角的值22.5带入计算后，可得到： = 29.77 因此可得到对齿轮的端面重合度进行计算。 =其次，对cb传动端面重合度的值进行计算。对齿轮的顶圆部分的齿形曲径进行计算：根据上文对行星轮齿形曲径的计算结果，将其带入到上文内齿轮顶圆部分的齿形曲径的计算公式可得到内齿轮的齿形曲径的计算过程为： = =87.03 对齿轮的端面部分的啮合长度进行计算： = = 37.89 4齿轮的设计4.1齿轮传动设计（1、2轮的设计）4.1.1 齿轮的类型图4-1展开式斜齿圆柱齿轮传动1、依照传动方案，本设计选用二级展开式斜齿圆柱齿轮传动。2、运输机为一般工作机器，运转速度不高，查阅机械设计手册机械传动7 可知，选用8级精度。3、材料选择：小齿轮材料为40Cr渗碳淬火，齿面硬度为 55HRC，接触疲劳强度极限为。弯曲疲劳强度极限为；大齿轮材料为45钢.表面淬火，齿面硬度为55HRC,接触疲劳强度极限为,弯曲疲劳强度极限为。查阅机械设计工程学8可知，取区域系数为2.5，弹性系数为189.8（锻钢-锻钢）。有 = (4-1) =1200MPa =1140MPa =576MPa =560MPa 4、螺旋角：820,初选=155、齿数：初选小齿轮齿数：； 大齿轮齿数：，取。故实际传动比，则：5%4.1.2尺面接触强度较合1、 (4-2)（1）取载荷（2）（3）， ，2、计算模数 ，取整数，3、,取整b=27mm4、计算齿轮圆周速度4.1.3按轮齿弯曲强度设计计算因为所选材料硬度大于350HBS,所以为硬齿面。1、法向模数 (4-3)2、查阅机械设计工程学8可知，得载荷系数k=1.33、查阅机械设计工程学8可知，得齿宽系数4、小齿轮上的转矩5、齿形系数 (4-4)查阅机械设计工程学9可知：， 查阅机械设计工程学9可知：， 因为比大，所以对小齿轮进行弯曲强度计算。6、法向模数 取7、中心距 圆整为126mm。8、确定螺旋角： 9、确定齿轮的分度圆直径：10、齿轮宽度：圆整为36 mm 圆整后取；。11、重合度确定，得 =12、齿轮尺寸表：4.1.4 验算齿面接触强度可知是安全的 所以校核安全。4.1.5验算齿面弯曲强度 所以校核安全。4.2 齿轮传动设计（3、4齿轮的设计）4.2.1 齿轮的类型1、材料选择：小齿轮材料为40Cr渗碳淬火，齿面硬度为55HRC， 接触疲劳强度极限。弯曲疲劳强度极限；大齿轮材料为45钢表面淬火，齿面硬度为55HRC,接触疲劳强度极限,弯曲疲劳强度极限。查阅机械设计工程学9可知，取区域系数为2.5，弹性系数为189.9（锻钢-锻钢）。有： =1200MPa =1140MPa =576MPa =560MPa 2、螺旋角：820,初选=153、齿数：初选小齿轮齿数：； 大齿轮齿数：，取。 故实际传动比：A，则5%4.2.2按尺面接触强度较合1、 （1）、取载荷（2）、（3）、， ，2、计算模数，3、计算齿轮圆周速度4.2.3按轮齿弯曲强度设计计算因为所选材料硬度大于350HBS,所以为硬齿面。1、法向模数 2、查机械设计工程学9可知，得载荷系数k=1.33、查机械设计工程学9可知，得齿宽系数4、小齿轮上的转矩5、齿形系数 查阅机械设计工程学9可知：，查阅机械设计工程学9可知：， 因为 和 比较 所以对小齿轮进行弯曲强度计算。6、法向模数 取7、中心距圆整为120mm。8、确定螺旋角：9、确定齿轮的分度圆直径： 10、齿轮宽度：圆整为45mm圆整后取；。11、重合度确定 ，得 所以 =12、齿轮尺寸表格： 4.2.4 验算齿面接触强度 可知是安全的 校核安全。4.2.5验算齿面弯曲强度查阅机械设计工程学9可知：，查阅机械设计工程学9可知：， 5制动器的设计5.1制动器的选择制动器是用于机构或机器减速或使其停止的装置，有时也用作调节或者限制机构或机器的运动速度，它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。为了减小制动力矩，缩小制动器尺寸，通常将制动器装在机构的高速轴上，或减速器的输入轴上。按所需应用制动器的机构的工作性质和条件，对于起重机构的起升和变幅机构都必须采用长闭式制动器。绞车属起重类机械的起升机构由于工作需要，因此采用常闭式制动器。由于绞车应用的场合和安装制动地点的空间受限因此选用多盘式制动器。5.2多盘式制动器参数计算（1）对的值进行计算。假设属于制动闸磨损值后的内径大小值，于是可得到，将式代入后整理得到： (5-1)查阅机械设计工程学8可知，可知本次设计中的1取值大小为6。因此可得到值的计算过程为：（2）对起始角进行计算： (5-2) （3）对于角度的值，查阅机械设计工程学9可知，值一般在之间进行选取，本次设计选取。（4）对值进行计算查阅机械设计工程学9可知，值由下式进行计算得到： (5-3)其中，属于销座孔中心高度值，其取值原则为，单位为； 属于销座底板厚度大小值，其选取原则为，单位为； 属于钢带厚度大小值，本次设计选取； 属于制动闸的厚度大小值，其选取原则为，单位为。 属于框架板厚度大小值，其取值原则为，单位为； 属于螺栓的螺纹大径值，本次设计选取。将其数值带入计算最终可得到的值为：（5）对孔距进行计算。本次设计中，孔距进行计算原则是液压绞车处于制动状态下进行计算。由公式，可得到： (5-4)因此可计算出孔距的值为:(6)确定松开制动闸后的制动闸内径 (5-5)查阅机械设计工程学9可知，。因此可得到的计算过程为：（7）在液压绞车处于松开状态下的时候，对其制动闸销座孔距角的计算。a.确定值 (5-6) b.对角进行计算 (5-7) （8）对于液压绞车处于松开状态下的时候，对其制动器的销座孔距的值的计算。的计算公式为： （9）对制动器的调节螺栓长度和其螺纹工作长度分别进行计算。a. 计算公式为 由此可得到其计算过程为： b.对角进行计算。c.对进行计算。查阅机械设计工程学9可知，当时，此时的制动闸磨损到了极限磨损量值。，则 d.对进行计算：设，则取 e.对进行计算：（10）对铰链节点距离进行计算：由于，故：（11）对制动手把长度进行计算：本次设计选取。（12）对框架内腔长度进行计算求取： 5.3 联结部分设计本次设计中，对于液压绞车的联结方式均属于平键联结。主轴上的两平键的公称尺寸为大小值由机械设计工程学9查得平键截面。在滚筒和行星架之间的联接选用B型平键联结，其基本参数如表5-1所示，其基本结构图如图5-2所示：图5-2普通平键的分类6离合器的选用离合器是一种通过各种操纵方式，实现主从动部分在同轴线上传递运动和动力时具有接合或分离功能的装置。离合器有各种不同的用途，根据原动机和工作机之间或机械中各部件之间的工作要求，离合器可以实现相对起动或停止，以及改变传动件的工作状态，达到改变传动比，如传动件之间相对同步或超越运动。此外，离合器还可以作为起动或过载时控制传递转矩大小的安全保护装置等。6.1离合器的分类离合器按不同的情况和分类标准可分成好多种类，如表6-1，为离合器的简单分类。6.2离合器的选用因为离合器可分为许多种类，每种情况对应着每一种离合器，根据表6-2离合器的选用标准，本次设计对离合器的选择为机械操纵式多片圆盘摩擦离合器，属摩擦式离合器。其主要尺寸关系如图6-2所示。图6-2圆盘摩擦片尺寸图7轴的设计7.1主轴的设计本次设计中，选取40Cr型号的钢材料作为液压绞车的主轴材料。根据45吨静液压绞车的研制10，可知其力学性能为： = 750，= 550， = 350，= 200。主轴的具体结构如图7-1所示。（详图见附图1）图7-1 主轴图查阅45吨静液压绞车的研制10，根据主轴的材料型号可知，A=105，于是可以计算出轴的输出端直径大小为： (7-1)其中：。在设计中，应该考虑到，主轴在实际应用中，有键槽的存在，因此在设计的时候应该讲轴径的大小值在理论值的基础上增大4%到5%。因此本次设计的主轴轴径的最小值应该为60mm。7.2行星轴的设计本次设计中，所设计的行星轴的材料选取和主轴的材料参数型号一致。其具体外形结构图如图7-2所示。 图7-2行星轴实物示意图对行星轴的截面轴径值进行分析计算，再具体设计时候，考虑到行星轴转达矩按脉动循环变化，因此的取值为0.58。其半径的具体计算过程为：因此本次设计的行星轴的轴径大小值取45mm。对行星轴进行受力分析，考虑到计算得方便，对其水平面内做受力分析，其具体分析图受力图如图8-3所示。图7-3 行星轴水平面内受力分析图因此可计算出行星轴受到的向上方向的圆周力的计算过程为： =25592.94 =11185.88 （7-3）根据力的平衡原则，可计算出： =5939.60 (7-4) =11185.88-5939.60 =5846.28 (7-5)因此行星轴所受到的最大弯矩值的大小为： =445.47 (7-6)根据轴的受力分析和相关计算，可得到行星轴的弯矩图如图8-4所示。M=445.47N.m图7-4 行星轴的弯矩图7.3轴承的设计图7-5调心滚子轴承结构图 图7-6深汮球轴承结构图 查阅45吨静液压绞车的研制10本次设计所选用轴承有两类，分别属于调心滚子轴承和深汮球轴承两种。调心滚子轴承是在主轴上使用，其具体编号为22209c。深汮球轴承是在制动器中使用，根据其在制动器的位置，分别按从左到右、从上到下的顺序定义为轴承、，本次设计分别所使用的两对、轴承。两类轴承的具体的参数如表7-1所示。表7-1 轴承具体参数 调心滚子轴承深汮球轴承型号22209c6024641862126030参数d（mm）451209060150D(mm)85180225130225B(mm)2328543135Cr(kn)73.267.514862.81027.4行星架的设计本次设计的行星架属于双壁整体式行星架，其具体实物图如图7-7所示。 图7-7行星架实物图7.4.1 行星架材料的选取查阅45吨静液压绞车的研制10，一般情况下，行星架的材料选取通常为铸钢材料，其型号为ZG55。但是由于采用铸钢材料之后，其得到的铸钢件废品率较高，浪费比较大。本次设计本着节约成本的思想，选用了QT600-3型号的球墨铸钢材料进行设计。球墨铸钢材料拥有这重量小，离心力也较小，液压绞车工作时候噪声也比较低等诸多优点。因此既节约了生产成本，又能够提高液压绞车的性能。7.4.2 行星架技术要求本次设计中，行星架的中心距极限偏差的大小值要求控制其值在0.010.02之间。查阅45吨静液压绞车的研制10可知，对于高速级的行星轮，的值的范围为，而对于低速级的行星轮，的值的范围为。对相邻行星轮轴孔距偏差的计算过程为： (7-7)当行星轮处于高速级时： = mm， 取 mm当行星轮处于低速级时： = mm， 取 mm7.5轴上零件装配方案轴上零件的安装主要是零件的顺序，零件的安装方向和它们之间的关系。本设计的方案如图8-1。装配方案为摩擦片离合器、轴承、轴承端盖、支架、卷筒毂、卷筒按从左到右的方向装配，左端为卷筒、套筒、多盘式摩擦制动器按从左到右方向装配。7.5.1根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度（1）按照计算转矩及最小轴径选取孔径为60mm的多片式摩擦离合器，与之相匹配的选取最小轴径为60mm，与轴配合的毂孔长度为70mm，