车辆工程毕业设计（论文）-汽车随车起重机设计【全套图纸】

11起升机机构设计全套图纸，升机构的基本参数计算111传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235778661121高速油马达2一级闭式齿轮传动3棘轮停止器4输出小齿轮5开式大齿轮6卷筒7钢丝绳8吊钩油马达经过减速后，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。112基本参数的计算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，A6V绳12672M/MIN3钢丝绳速度（按缠绕时第三层计算）N卷V绳（D4D）1146R/MIN4016723D卷筒直径D钢丝绳直径4初步选定减速比为I2618，则马达转速N马N卷I261811463000R/MIN5卷筒扭矩（按最大计算）M卷SD9D2卷S钢丝绳单绳拉力,取标准值110526N卷卷筒的效率，098M卷11052616061010320981410NM6马达扭矩M马M卷I卷轴承3开齿闭齿卷卷筒效率,098轴承轴承传动效率,099开齿开式齿轮传动效率094闭齿闭式齿轮传动效率0990980993094099089M605NM马8902614由马达转速、扭矩选用马达MMFB20US3排量QM2110ML/R转速100R/MIN3200R/MIN最大输出扭矩64N/MIN7由马达转速，得出油泵的容量QMQN马N马马达转速已知为3000R/MINQ马达排量,QM2110ML/RM马容马达容积效率,096Q659375ML/MIN9601238重物提升功率N重V升Q起126300686012348KW9油泵驱动功率N泵N重卷轮组减马总泵总卷卷筒效率,098轮组滑轮组效率,095轮导向轮效率,096减减速机效率,094马总马达总效率,087泵总油泵总效率,08则098095096094087080585N泵2112KW12348058510发动机转速,标准值N发2600R/MIN11泵的排量Q2363ML/RM容发Q9302657Q油泵容量659375ML/MIN容容积效率093QM6593752600093由泵的排量、驱动功率选用泵CBB324排量QM32ML/R12钢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DCAD钢丝绳最小直径MMC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CBWKN4N安全系数由工作级别（M4）选取N45K钢丝绳绕制折减系数，一般取K082B钢丝绳的抗拉强度B1850N/MM2W钢丝绳充满系数，为绳断面积与毛面积之比,计算得W046C009064601852SQS最大单绳拉力（N）Q起升重量63000NA滑轮组倍率A6滑轮组效率950S123D00906953取D10MM6查标准圆整选取钢丝绳69370101850特光右交GB110274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10GB597386HT200楔套10GB597386ZG200楔形接头10GB597386ZG27050013滑轮及滑轮组设计131选型与材料5采用HT150，工艺性好，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SZAQS单绳拉力A滑轮组倍率6滑轮组的效率Z095Z1A采用滚动轴承时为098Z98066S110526N630006095132滑轮直径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（H1）DD钢丝绳直径,D10MMH与机构工作级别和钢丝绳有关的系数取18D（181）10170MM采用绳槽断面552ZBJ80006187133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046。本设计取绳槽两侧面夹角23545取05；245平衡滑轮直径DP170MM134滑轮轴设计采用45钢，滑轮组工作时只承受弯矩，是心轴。6RA2S1162S742S321482110526116743214833158NRB6SRA33158NMCRA742S421525NM对固定心轴，载荷无变化时95N/MM20D21683D216855MM95123135滑轮轴承的设计与校核各轴承受力相同均匀为2S221052N，选用轴承圆柱滚子32511E，校核LH滑轮N601310PFCTR31025977339H合格14吊钩的设计与选用141选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DG20MN。142构造采用锻造的单钩，制造与使用方便，梯形断面，受力情况合理。选取钩号LYD6MGB100515强度等级M6143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7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GB301848310校核C0S0P0C0AS0安全系数,为2P0对A90的推力轴承P0AFA63000NC026300126KNCOA合格144横梁只受弯矩，不受转矩的心轴，采用45钢R31500NA2630MCRA3150023310NML21482W43ADA为04167DD50120W10416741645333142N/MMMW2331000164533H30MMB45MMMINHS43305取B50MMIN15卷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。151名义直径其名义直径是绳槽底的直径8D1HDD钢丝绳直径10MMH与机构工作级别和钢丝绳结构有关，查表H16D11610160MM152卷筒的长度L11NDHAN卷绕层数N5A滑轮组倍率A6D卷筒直径160MMH起升高度10MMD钢丝绳直径10MML1120008MM610000105（160510）153卷筒厚度本卷筒为钢卷筒ZG230450，可由经验公式确定D，考虑到工艺要求，取15MM154卷筒强度校核最大拉力为SMAX的钢丝绳绕上卷筒后，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L3D时，弯曲和扭转的合成应力不超过压缩应力的30，因此弯曲和扭转应力可忽略。A1YPSMAXA原与卷筒层数有关的系数,A2S钢丝绳最大拉力MAXP卷筒节距115MM卷筒厚度15MMY许用压应力153N/MM51SS230N/MM2912128N/MM段马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L1435MMD140MM段定位轴L23MMD247MM段轴L3275MMD337MM段小齿轮L428MMD442MM段右轴承定位L513MMD537MM18段轴承定位的地方L616MMD630MM5绘制轴的弯矩和扭矩图计算轴承反力H平面RAHFRLL2LL10383571512N12RBHFRLRAH1038512516NV平面RAVFL2LL285235711406N1T12齿宽中点弯矩NTA3635BRAHRBH1RFL1L2H平面L1L21TFRBVRAVV平面H平面MHRAHMMV平面MVRAVL1514063650616NMM合成弯距M53868NMM2225061843按弯矩合成强度校核轴的强度由式93，当量弯距ME22ATM为合成弯矩A考虑到弯矩大小有变化取06ME64758NMM2259046538公式EME/W19W01D3014237409则E874N/MM264758740920CRMNTI渗碳淬火、回火B600N/MM转动轴以1为许用应力E70N/MMB,安全B6轴承校核预选左轴承为208CR228KN右轴承为32206CR15KNRA1496N2AVH2214065RB1539NB寿命计算LH601PFNTRFT温度系数工作温度120取1FP载荷系数中等冲击取15寿命指数对球轴承3LHA106/603000122800LHB106/603000136200/151539321411H7键的校核马达和小齿轮轴上的键，由马达型号决定，键B825，冲击载荷PP548N/MM2段根据DMIN圆整，并考虑到轴承的装配取D140MM段上面装有挡盘、棘轮、磨擦片，为使轴承定位,取D247MM段为使挡盘定位，便于安装大齿轮II,取D356MM段左轴承定位，且大齿轮与箱体应有一段距离,取D497MM段轴承安装的地方D580MM段小齿轮III外径较小，取D660MM6绘制轴的弯矩和扭矩图计算轴承反力H平面RAH6833N323213LLFLFRR3679155103853915RBHRAHFR3FR26833367910382116NV平面RAV15086N323213LLLTT101091515285253915RBVFT2RAVFT3150862852101097829N求大齿宽中点弯矩21FR3FR2RBHRAHL1635L2385L353H平面FR3RAVRAHRBVV平面H平面M大HRAHL2FR3L1L268333853679635385112188NMMV平面M大VRBVL3782953414937NMM合成弯矩M429836NMM22241978H大大求轴承处弯矩H平面MAHFR3L13679635233617NMMV平面MAVFT3L110109635641922NMM合成弯矩MA68311NMM22264937AH按弯矩合成强度校核轴的强度由式93，当量弯距ME22ATM为合成弯矩A考虑到弯矩大小有变化取06ME大64758NMM223487560498MEA714443NMM631查表40CR表面淬火B750N/MM2查表转动轴以B1为许用应力70N/MM2由式93EW22W01D3则E大478065/0156327N/MM2EA714443/0180314N/MM27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R25MM，既满足定位面接触高度H23MM的要求，又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1425选择危险剖面大齿轮外既有轴肩又有螺纹，GB109579螺纹为M564L中径D2534MMB、计算危险剖面工作应力A、M、A、M弯矩MM大（L2）/L2L2478065347684N/MM38521/2385抗弯剖面模量W与抗扭模量WTWD3/32534023/3214951WTD3/16534023/1629902弯曲应力2326N/MM2MW34768414951扭转应力T/WT1166N/MM234875829902弯曲应力幅A2326N/MM2弯曲平均应力M0扭转应力幅A和平均应力幅M相等AM583N/MM22C、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05012523D、确定综合影响系数K和KK/KK/轴肩角处有效应力集中系数K和K由DD9456168RD255600446B750N/MM2配合处K/和K和根据D、B配合处，尺寸系数、，由D56MM，表面状况系数、得K/211K/152K/367K/275072085086086由B750N/MM2，表面加工方法为精车，则综合影响系数K341211072086K245152072086K427367072086K32275072086E、计算安全系数SS2SS（KN1）/（KM）35213504272326S（KN1）/（KM）1031120032583012558324S333S安全2231058轴承校核预选左轴承为32213E，CR102KN右轴承为32208E，CR515KNA、RA2AVH16561N150863RB2BVH8110N79B、寿命计算LH310601PFCNTRFT温度系数工作温度1200，取1FP载荷系数中等冲击，12寿命指数10/3LHA7697H3106652051LHB8522H310689键的校核挡盘处双键B1425GB109579，冲击载荷PP85N/MM2406N/MM22MAX4477N/MM2474N/MM24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。H802922RL表6起升高度计算结果MM回转臂长幅度336568812145572998726396704973031267995435641931405929034552987504388315578533607316566570581773893回转结构的设计31回转支承的选用311简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34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。312载荷计算1垂直载荷GPKQGBG1K超载系数Q起重量取起重力矩最大时GB主起重臂重量G1上车不回转其他部分的重量290KG则GP1125004102903450KG水平载荷因为水平载荷H是由风吹在生物上的力W1,风吹在起重机上的力W1,重物的离心力P1,回转支承的啮合力PR所组成。由于水平力达不到GP的10，按H10GP345KG计算。2弯矩M（倾覆力矩）M12QRGBLBG1G11225548041120290081691TM其中LB主臂重心到回转中心线距离取LBLWC1140212MLW主臂重心到主臂后铰点距离14M主臂仰角0C1回转中心到吊臂后铰点的距离020ML上上车不回转部分的重量重心到回转中心线距离008M3偏心距为EM/GP49M16913454考虑风力时最大工作载荷GPQGBG125004102903200KG35MQRGBLBHHG1L125548041120345650290081641TM5静态FA12534543215TM12516912114NM动态FA15532496TM由起重机设计手册图2512查得型号为01230630Z94，M8,调质后齿轮圆周力F83104N313阻力矩计算1回转支承装置的摩擦阻力矩力计算MFM1NUDO/ZDO回转支承装置轨道中心直径0631MN2828GPEKE/DO282834504912/0631909173KGMF9091730010631/228684NM2回转平台倾斜引起的阻力矩MSQRSINA25548SIN30717TM7170NM3惯性回转阻力矩MPGBR2/3G4G1L12/3GN935T0415482/3984029018239848447NM39355T起动时间5S4风压引起的回转阻力矩MNQU12ABR12A1L1QU风压值0N/M2AB吊臂迎风面积06M2A1回转部分迎风面积03M2L1回转部分形心离回转中心的距离018M2MN151206548120301858212NM5回转时最大阻力矩MSWMFMSMPMN286847170484475821215465NM366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MFMSMP70286847170484477011279NM314校核回转支承调质后齿轮所受圆周力为83104N本设计中F11279103/294807510483104合格M2D315回转减速机输出扭矩选用回转减速机速比I40输出小齿轮Z171回转支承齿数Z9421回转机构输出扭矩M回M额/（Z1/Z2）11279/（94/17）20398NM2回转马达的输出扭矩M马M回/I20398/4050995NM3回转马达的输出转速N马N转Z1/Z240394/17406635R/MIN选择马达MFB10最高工作压力207MPA最大输出扭矩64NM4工作压力P22M马/（MQ马）M马达容积效率Q马马达排量219ML/RP2250995/（092211）165MPA加上背压10N/CM2P16510175MPA32回转减速机的选用1原动机为发动机,每日工作8小时,工作机构为转台,属中等冲击载荷查表得F11252每小时起重次数为10次，每次运转时间4分钟取F213小时负载率37JC小时负荷工作的时间/6010040/60100674工作环境温度为30查表得F41145减速机型号CWSF516风扇冷却F6157按机械强度和热极限强度公式计算输出转矩值T2JT2F1F22039812512549NMT2JT2F3F4F5F6203980951141152209NM计算结果，机械强度大于热极限强度，故应按T2J2549NM,进行选择。输出轴转速N2663/4016575转/分8由表16171查得最接近的减速器为CWC16040IVGB914788A160T2772略大于要求值，符合要求33支腿反力计算1按最危险的工况考虑，即起重车的大部分车轮被支承缸顶起，整车成为四点状态，则前两个支腿平均分配载荷FZKG4G整车满载时的重量143TK安全系数125则FZ4468T12514342垂直缸计算取缸径D80MM缸截面积SD2/4802/45024MM2垂直油缸受的静压力为P446810/50265889MPAFZS2此时要求垂直油缸的最大闭锁压力为889MPA3垂直缸所需流量计算QD2V/4802005106/41251104M3/S38参考文献1杨长骙、傅东明等主编起重机械（第二版），机械工业出版社，19892倪庆兴、王焕勇等主编起重机械上海交通大学出版社，19903成大先主编机械设计手岫（第三版），化学工业出版社，19934成大先主编机械设计图册，化学工业出版社，19935杨黎明主编机械设计，兵器工业出版社，19986徐格宁主编起重运输机金属结构设计，机械工业出版社，19867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，19958邹慧君主编机械原理设计院，上海交通大学出版社，1995399章玉麟主编互换性与测量技术，中国林业出版社，199210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，199211吴相宪等主编实用机械设计手册，中国矿业大学出版社，199512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设计总结通过这次毕业设计，我不仅在此项目中学到了技能，更重要的是学到一种分享收获的喜悦，一个小组一个团队要有统一的目标，统一的意见，和一个优秀的领导人，这样才能更有效的完成我们前进中遇到的难题和困难。从学校走向社会，首要面临的问题便是角色转换的问题