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长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 ( 论 文 ) CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY10吨液压卷扬机设计Design of 10t Hydraulic Hoist设计题目： 10吨液压卷扬机设计 学生姓名： 姜宏扬 学院名称： 国际教育学院 专业名称： 机械设计制造及其自动化 班级名称： 机制1646班 学 号： 1622421615 指导教师： 罗士军 教师职称： 博士 完成时间： 2020.5.25 长 春 工 程 学 院2020年5月25日摘 要这次设计是对液压绞车工作的原理、环境以及特点进行分析，结合实际情况，经过仔细观察，设计了液压绞车的整体结构，对组成成分进行选择、计算和标定。这个绞车由进口液压马达、常闭多片式制动器、离合器、卷筒、进口平衡阀、支承轴和机架等部件组成。具有紧凑、小体积、小重量、美观等结构特点，具有安全性好、效率高、低速稳定性好、噪音低、操作可靠等众多结构特点，可以相当平稳在开始和结束工作中转动，带离合器的绞车可适用于铁道机车和汽车起重机、船舶、油田钻采、地质勘探、煤矿、港口等各种起重设备中实现自由下放工况。关键词：液压绞车；计算；校核；阀组AbstractThis design is to analyze the working principle，the working environment and the working characteristic of the hydraulic winch，and union reality，after the careful observation，I design the overall construction，and choose，compute and examine the various parts of the hydraulic winch. The winch is made up of the import hydraulic motor，import balancing valve，the brake of many pieces，coupling，reel，supporting axle and rack . Also we may design the valve group for the distributor of the motor，like with balancing valve，high-pressured shuttle valve，velocity modulation cross valve or other performance valve groups. The characteristic of the construction is compact ，small，light，beautiful and so on，the characteristic of the performance is safe，the high efficiency，the big start torque，the best low-speed stability characteristic，the low noise，the reliable operation. The winch is quite steadily in the work of promotion and relaxation ，The winch with the coupling also may release the things free ，It is popular to the railroad locomotive ，the auto hoist，the ships， the oil field of drills picks，the geological prospecting，the coal mine，the harbor and the each kind of hoisting equipment.Keywords: Hydraulic winch; Computation; Examination; Valve group目 录第一章 绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外文献综述1第二章 卷扬机的总体设计32.1 基本结构32.1.1 卷扬机构结构方案及分析32.2 工作原理82.2.1工作过程82.2.2动力82.3卷筒的设计102.3.1卷筒的分类和特点102.3.2卷筒的尺寸102.3.3卷筒强度校核13第三章 卷扬机液压系统设计143.1 液压系统传动方案143.2 元件计算153.2.1液压马达153.2.2液压阀18第四章 卷扬机机械结构设计194.1轴。194.1.1 轴的材料194.1.2 轴的工作能力的计算194.1.3 轴结构设计224.2 离合器234.2.1 特点234.2.2 参数计算234.3钢丝绳固定装置274.3.1绳槽的选择274.3.2钢丝绳294.4轴承的选择294.4.1轴承的选型294.5联轴器的选型314.5.1联轴器选型314.5.2联轴器转矩校核32参考文献33致 谢34技术资料附录第1章 绪论1.1 研究背景及意义 在中国的煤炭较深，地面煤层少，煤层稳定性差。因为煤矿的管理和开采水平落后，机械设备自动化不足和人员操作水平低导致了煤矿安全，事故都经常发生。尽管中国对煤炭安全问题的关注有所增加，人数的确下降了，但死亡率仍然远超过主要的煤炭生产国。煤矿安全事故的频繁发生，不仅对大多数矿工的生命安全有威胁，还对社会的和平发展也有威胁。在煤矿灾害统计中，中国70的人员伤亡不是因地雷灾害而直接死亡，但随后因窒息而死，缺少急救设备，缺乏食物和水等。受伤的人，只要抢救及时，无数的新鲜生命就会持续。由于该国高度重视地雷灾害的救援，越来越多的救援方法开始出现。现在有并行救援和垂直钻孔两个进行救援的主要方式。 液压卷扬机的意义：（1）现有的应急救援设备简单，多是临时的，安全性相对欠缺，尚未形成系统。本文的研究是液压绞车的一种新的研究方法，是后续工作。中国的发展完善了矿山应急救援体系。（2）液压绞车也是多绳绞车。目前，关于多口油井的研究很少，限制了大容量、超深井的开发。1.2 国内外文献综述 在2010年Robinson等人在智利的北部铜金矿中发生倒塌事件方氏事故，使33名正在工作的年轻矿工被困井中，随后各方开始展救援时，一台重31吨的钻井设备钻了一个直径为10厘米的孔。可以向井下运送食物，水和通讯设备，并且进行测试通过这个孔，将其扩展到66厘米的救援通道中，最后通过“ Phoenix 2”救援舱进行救援L设备完成抢救。救援过程持续了69天，所有33名矿工均获救。这是垂直的救援系统首次正式参加了实战。2015年，谢韬所在的三一重工提出了一种与钻探救援垂直的起重装置。作者指出，钻井救援技术抢救被困人员首先要解决的问题是快速准确地将被困人员定位在地下，进行高效钻探。2016年，勘查院研发新型应急救援起重设备。主要部件包括：矿山救援车平台，组装好的可移动式救援起重井架和矿山救援舱，该矿山救援车的平台配备了车载升降设备底座和救援升降设备，该设备使用电机驱动起重系统，控制系统采用双PLC，控制稳定可靠，突破了救援室的防侧倾功能和防过放功能救援室的功能可以为被救人员提供更多的安全保护救援舱中的人员。井架采用单独的井架，并且井架需要由外部车辆安装和拆卸。当矿山发生重大安全事故时，可以将矿山救援提升系统送至事故现场，快速有效地进行矿山救援，大大加快了整体救援速度，提高了被困人员的生命财产安全。第二章 卷扬机的总体设计2.1 基本结构2.1.1 卷扬机构结构方案及分析2.1.1.1 非液压式卷扬机构方案比较卷扬机构的结构布置的基本类型为平行轴型和同轴型。两种基本类型分为单卷轴和双卷轴。下面使几种常见的：图2.1 并轴布置单卷筒卷扬机构图2.1为并轴式单卷筒卷扬机构，他们的卷筒轴与原动机轴线平行布置，结构简单、紧凑。 鼓轴和减速器输出轴之间的连接是提升机构设计中的一个重要问题。图2.1（a）和（b）所示的方案是将卷轴安装在减速器输出轴的延长线上。在机械上，这三个支点的静态固定轴对轴承力矩的弯曲有减小。但是，这种结构安装精度高，不便组装卷轴组和减速器。减速器无法独立组装和调试，很难更换轴承。但是，其体积小，结构简单，适合中小型工程机械的起重机构。如图2.1（c）和（d）所示，卷轴组和减速器的输出均得到补偿。图2.1（c）减速器的输出轴通过齿轮联轴器连接至滚筒，并直接将动力传递至滚筒。图2.1（d）十字滑块联轴器连接卷轴和减速机的输出轴，卷轴的右端延伸到减速机输出轴上联轴器一半的中心孔，结构紧凑，在制造和安装上具有很好的组合性。双鼓卷绕机构的平行轴布置（图2.2），两级齿轮减速器驱动使液压马达安装在主鼓和辅助鼓。两个卷盘分别装有离合器和制动器。通过液压控制系统的控制，主，辅助卷盘可以独立运行，并且可以降低重力。图2.2 并轴布置双卷筒卷扬机构2.1.1.2卷轴与减速机输出轴连接基本原理卷轴与减速器输出轴之间的连接设计的基本原理是：1.尝试避免使用多支点静态固定轴。由于多个轴承点复杂且轴的安装精度不容易保证。2.优选在减速机的输出端直接驱动卷盘的连接方法，以使卷盘轴不传递扭矩，尽可能避免卷轴弯曲和扭曲的组合动作，以减小轴的直径。3.使组织具有良好的总体组成小组，以方便制造，安装，调试和维护。4.结构紧凑，结构简单，工作安全可靠。5.线盘组和减速器的输出轴优先通过补偿连接，因此在安装过程中可以进行组装。2.1.1.3 液压卷扬机构的分类绞车机构的多种工作速度是通过控制多泵合流以及液压马达的串联和并联或使用可变液压马达来实现的，达到了轻载高速和重载低速。液压传动的举升机构有以下形式：由于使用的液压马达类型不同，液压提升机构可以分为两种形式：高速液压马达变速器和低速高扭矩马达变速器。图2.3 液压卷扬机构布置方案(一)2.1.1.4 液压式行星齿轮传动卷扬机构布置方案液压多速卷扬机构有许多布置方案： 液压卷扬机构布置方案 两个和三个方案是一个类型。因为行星减速机安装在卷盘上，所以体积小、结构紧凑。但是，因为绕线轮中空间位置的限制，多以要求安装精度高，零件加工困难，轴承的选择困难且不便维护。它们之间的区别在于制动器的安装位置，第二种方案似乎具有良好的对称性。计划4明显小于计划2和计划3，并且结构更紧凑。但是除了第二和第三方案中的问题之外，它还具有非常差的制动器和液压马达的散热性，并且也非常不方便维修和调试。 液压卷扬机构布置方案 第二，第三和第四方案均同轴布置。即使液压马达和阀芯轴在同一中心线上，组装时也必须确保指定的同心度。2.1.1.5 设计方案马达排量为520ml/r，工作压力为16.5MP，所以使用低速大扭矩方案，不用减速器。如（图2.8）所示，此方案整体体积小，结构较紧凑。卷扬机由马达、制动器、离合器、卷筒、支承轴、平衡阀和机架等组成。如图：2.1.5.6 卷扬机构方案设计的注意 除了仔细考虑上述问题外，起重机构方案的设计还必须适当处理以下事项。1.当总传动比为分配机构时，水平差不应太大。通常，可以采用逐渐减小从原动机到鼓的传动比的分配方法。2.应尽可能选择卷轴直径的最小允许值，随着卷轴直径的增大，扭矩和传动比增大，以至于机构扩大。3.对于具有多个更换工作装置的机器，卷轴的结构应能够提供快速的更换措施，例如分体式组合卷轴。4.滑轮组的放大倍数对机构有很大影响。因此，滑轮组的放大率不应太大。通常，在提升负载时，滑轮组的放大倍数应为2，当放大倍数为36时，负载较大时，放大倍数应大于8。2.2 工作原理2.2.1工作过程卷扬机构是周期性作业：启动加速（0a）、稳定运动（ab）、制动减速（bc）三个过程（图2.1）。2.2.2动力卷扬机构起动或停止时，除了作用在机构上的载荷除静力外，还有作加速运动产生的动载荷。1起动过程 卷扬机构带载提升时，载荷从静止状态加到稳定速度v的过程称为起升起动。此时，悬挂载荷的钢丝绳拉力（图3.2a）为： （1）式中 起升载荷； 加速运动产生的惯力。重物升降动力分析（a）起升起动；（b）起升制动；（c）下降起动；（d）下降制动2、起升制动过程从恒速到静止提升机构减速称为提升制动。钢丝绳的张力悬吊在重物上（图3.2b）。因为减速运动产生的惯力与提升载荷的方向相反，所以钢丝绳的张力减小。3.下降过程从静止加速到恒定速度称为下降开始过程（图3.2c）。此时，惯性方向与负载方向相反，因此钢丝绳的张力减小，即4.下降的制动过程当卷扬机驱动悬挂的负载以恒定速度下降时，将制动器制动，将负载从恒定速度减速到精致的过程称为向下制动过程（图3.2d）。此时，由于惯性力的方向与提升载荷的方向一致，因此，钢丝绳的张力增大。总而言之，两个最不利的工作过程是起升机构的启动和下降制动。只有这样，移动物体才能在规定时间内平稳停止。公式中：-提升机构带动负载匀速运动时的静阻力矩；-起升机构起停时的最大惯性阻力。显然，以上两个工作过程是确定提升机原动机和制动器性能以及计算机构零件强度的基础。2.3卷筒的设计在提升机构中缠绕钢丝绳的组件。常用的卷盘组类型为齿轮连接盘类型，外围大齿轮类型，短轴类型和内部行星齿轮类型。齿轮连接的盘式卷盘组是一个封闭的驱动器，具有良好的分组，并且卷盘轴不承受扭矩。它是当前桥式起重机卷盘组的典型结构。缺点是，在维护过程中，卷轴需要沿轴向向外移动。外围大齿轮卷盘组通常用于传输速度比高而速度低的情况。通常，它是一种开放式传动装置，卷轴仅承受弯矩。行星减速器放置在卷轴的内腔中。结构紧凑，重量轻，但是对制造和组装的精度要求很高，并且维护不便。它通常用于结构要求。在M5以下的紧凑型工人阶级中。根据缠绕在绕线轮上的钢丝绳的层数，它分为单层绕线轮和多层绕线轮。由于这种设计的缠绕层数为三层，因此使用了多层卷轴。根据将钢丝绳缠绕到卷盘中的情况，将其分为单个卷盘（将钢丝绳分支缠绕到卷盘中）和双卷盘（将两个钢丝绳分支同时缠绕到卷盘中） ）。单个卷轴可被缠绕成单层或多层，而双卷轴通常被缠绕成单层。当提升高度大时，为了减小双卷轴的长度，存在在卷轴周围同轴地布置两个多层或平行地布置同步装置的示例。多层绕线轮可以减少绕线轮的长度，并使机构紧凑，但钢丝绳的磨损会加速，因此不应使用工作水平高于M5的机构。2.3.1卷筒的分类和特点2.3.2卷筒的尺寸1 卷筒名义直径D （2）式中卷筒直径比，由表选取; 卷筒名义直径（卷筒槽底直径）（mm）; 钢丝绳直径(mm); 根据卷扬机工作级别M5选用=25，根据已知得=8mm,把数值代入式中得 =（25-1）*8=192mm根据所得的数据选卷筒名义直径=200mm。 卷筒最小直径的计算： Dmin=hd （3）式中 Dmin滑轮的最小直径 mm: d钢丝绳直径 mm; h系数值； 根据机构工作级别为F Dmin=188=144 DDmin （4） 卷筒直径符合条件。2 卷筒长度L多层卷绕卷筒L，由下式 （5） （6）式中多层卷绕钢绳总长度（mm）；根据已知卷筒容绳量为27m，所以=27m，把数据代入式中得 =195.52mm取多层卷绕卷筒长度=200mm。 3.绳槽的选择一般在单层绕线轮上切出导向螺旋槽。正常情况下，使用标准凹槽。当存在危险时或高速机构，请使用深槽。过去，为了减少钢丝绳的磨损，建议多层缠绕鼓的表面光滑。为了将来每一层钢丝绳的整齐缠绕将带螺旋槽的滚筒多层缠绕时，绳槽可确保第一层钢丝绳排列整齐。产生的钢丝绳磨损远大于开槽的钢丝绳。带钢丝绳槽的单层缠绕双滚筒可以没有肋，因为钢丝绳的两端固定在滚筒的两端。为了防止钢丝绳从卷筒中脱出，在多层绕线轮两端应设置固定肋，并且其高度应高于最外面的钢丝绳。 （1）绳槽半径根据下式 （7） 取R=0.5d把数值代入得 R=0.58=4.4mm 绳槽节距P=d+（24）mm （8） 取P=8+2=10mm 绳槽深度h=（0.250.4）d （9） 取h=0.35d=0.358=2.8图2.4 绳槽的放大示意图 （2）卷筒上有螺旋槽部分长 （10）式中=，卷筒计算直径，由钢丝绳中心算起的卷筒直径（mm）； 1.5，为固定钢丝绳的安全圈数。取2；把数据代入式中得 =167.8mm由此可取 =170mm。 （3）绳槽表面精度：2级值12.5。 4、卷筒壁厚 初步选定卷筒材料为铸铁卷筒，根据铸铁卷筒的计算式子： mm （11）把数值代入式中有=0.02D+8=12mm故选用=12mm。 2.3.3卷筒强度校核 钢丝绳拉卷筒时，有压缩，弯曲和扭转，最大的是压缩应力。当时，弯曲和扭转的合成应力不超过压缩应力的，只计算压应力即可。当时，要考虑弯曲应力。 本设计卷筒的直径=200mm，=200mm， 。 筒壁内表面有最大压应力，压应力按下式计算： （12）式中卷筒壁压应力（MPa）；钢丝绳最大静拉力（N）；应力减小系数，一般取；多层卷绕系数；许用压应力，对铸铁，为铸铁抗压强度极限，对钢，为钢的屈服极限。取，按表取，根据已知卷筒底层拉力1100kgf，可算得，把各数代入式中： =121.36MP根据所计算的结果查得卷筒的材料为球墨铸铁，其抗压强度极限，=121.36MP,因此材料选用合格。第3章 卷扬机液压系统设计3.1 液压系统传动方案3.1.1液压系统的类型液压系统有多种，见表1.1。 表1-1 液压系统的分类 3.1.2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1.1）绞车液压系统电磁铁动作顺序工 况电磁铁1YA2YA3YA满载卷扬上升-+-空包下放+-停止-+图1.13.2 元件计算3.2.1液压马达液压马达不是正在使用的泵的反向操作。它具有更高的效率和更大的速度范围。它可以沿正反方向运行，长时间承受频繁的冲击，承受较大的径向载荷。应根据负载扭矩，转速，布局类型和工作条件来选择马达类型。3.2.1.1 选择马达液压马达工作压力为16.5MP，总排量520ml/r，初选型号JMQ23型低速大扭矩叶片马达，参数见（表51）。型号排量（ml/r）压力（Mp）转速（r/min）效率转矩（N/m）JMQ23604额定最高额定最高容积效率总效率14401620754000.950.853.2.1.2 验算（1） 满载起升输出功率 （kw） （13）式中起升载荷动载系数，取=1.151.3； 额定起升载荷（N） 物品起升速度（m/s） 机械总效率，初步计算时，取0.80.85。额定起升载荷根据下式计算 （14）式中钢丝绳自由端拉力（N）；滑轮组倍率。根据已知=10787.7N。一般当起升载荷时，滑轮组倍率宜取2，时，倍率取36，载荷量更大时，倍率可取8以上。因此，。 把数值代入到式子中得：=21575.4N物品提升速度按下式计算 （15）式中钢丝绳线速度（m/min）由已知得=60m/min，把数值代入得：=0.5m/s根据需要选取=1.3，机械总效率取=0.85，卷筒机械效率=0.97，=0.5m/s， =21575.4N，把数据代入式中得：=17.009kw（2） 满载起升时液压马达输出扭矩 （16）式中减速器传动比； 钢绳在卷筒上的卷绕层数=3。把所有数值代入式子中得：=1004.845所选用的马达的额定转矩为=1440，因为 ，所以选用的马达转矩符合要求。（3） 计算液压马达的转速和输入油量根据 （17）式中各符号同以前的式子。把数值代入式中得：=176.43 r/min计算马达的输入油量用下式 （18）式中液压马达的排量（ml/r）；液压马达容积效率。马达的排量根据已知得=520 ml/r， 根据下式计算： （19）式中液压马达总效率；液压马达机械效率。根据表查得取0.85，取0.9。把数代入式中得：=0.95把所计算的数据代入式中得：=选用的液压马达转速范围为r/min，由于计算得=88.5 r/min，符合。3.2.2液压阀 根据已知的马达的排量、工作压力和计算所得的泵的流量选用型平衡阀，所代表的意义和阀的外型结构见（图3.1）和（图3.2）。图3.1 型号所代表的意义液压阀的外型结构第四章 卷扬机机械结构设计4.1轴。4.1.1 轴的材料采用45号钢并采用正火处理。4.1.2 轴的工作能力的计算1、轴的转速和转矩 由于轴通过联轴器和马达直接相连，故 ， （20）式中马达的额定转矩（）；马达的额定转速（）。 把数值代入式中得： 2、轴上的力 轴只受扭矩作用 图8.1 本设计轴的装配方案 图8.2轴的载荷分析图3、初步确定轴的最小直径根据式子 （21）式中扭转切应力 （）；轴所受的扭矩（）轴的抗扭截面系数（）；轴的转速（r/min）；轴传递的功率（）；计算截面处轴的直径（mm）；许用扭转切应力（）。由上式得轴的直径= （22）根据轴的选用材料查表得=，把数据代入式中得=52.47mm对于直径的轴如有多个键槽时，应增大为，故=59.03mm。输出轴的最小直径显然是安装离合器处轴的直径，为了使所选的轴的直径与离合器的孔径及液压马达的轴径相适应，选取d=60mm。5、校核强度 （23）式中轴的计算应力（）； M轴所受的弯矩（）； T轴所受的扭矩（）； W轴的抗弯截面系数（）； 折合系数； 弯曲应力。轴只受扭矩的作用因此，由下式计算： （24）轴的抗弯截面系数依照（图8.3）计算： （25）把数带入式中计算得： 其中b=18，t=5.6 =折合系数当扭转切应力为静应力时，把计算的值和已知的值代入式中得： 根据轴的材料按表选=255。因此，故安全。4.1.3 轴结构设计4.1.3.1 拟定零件装配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。4.1.3.2轴各段直径和长度 （1）转矩和最小孔径为60mm的多片式摩擦离合器，选取最小轴径=60mm，与轴配合的毂孔长度l=70mm，所以取=153mm。 （2）选择滚动轴承，因为轴承同时受有径向力和轴向力，所以用角接触球轴承，由设计手册中初步选取7313C，所以取=65mm，=32mm。（3）由卷筒毂的宽度及轴承定位需要一定的轴肩，取=84mm，=47mm。同时根据卷筒的宽度和卷筒毂的宽度取=92mm，=136mm，同理=84mm，=45mm。（4）根据选择的多盘式摩擦制动器及在轴上安装的位置选取=80mm，=166mm。（5）根据轴承取=65mm，=34mm。 4.1.3.3 轴上零件周向定位 卷筒轮毂的键由设计手册查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，键长32mm，轮毂与轴的配合公差为H8/f7，离合器与轴联接，选用平键18mm11mm63mm，离合器与轴配合为H8/f7，制动器与轴连接，选用平键22mm12mm70mm、制动器与轴配合为H8/f7。4.2 离合器4.2.1 特点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。按要求，本设计采用机械操纵式多片圆盘摩擦离合器，属摩擦式离合器。4.2.2 参数计算4.2.2.1 转矩 摩擦式离合器 （26）式中离合器的计算转矩； 离合器的理论转矩； 工作情况系数； 离合器接合频率系数； 滑动速度系数。根据以前求得=1004.85，按表取，=1，=1.35，把数值代入式中得：=930.4124.2.2.2 圆盘摩擦片的主要尺寸关系图7.1 圆盘摩擦片尺寸图摩擦片内径套装式 干式 （27） 湿式 （28）式中为轴的直径（mm）。由已知得=60mm，代入式中得=110mm摩擦面外径 （29）把数据代入式中得=220mm摩擦片数目 （30）式中摩擦面对数修正系数 摩擦系数；摩擦面的压力 ； （31）按表取0.91，按表查得=0.2，=，把以前计算的各值代入式中得：=5.45取z=6。4.2.2.3 转矩摩擦面的摩擦转矩对（图7.2）所示的摩擦盘为 （32）式中A摩擦器的总摩擦面积 ； （33）摩擦面数；、摩擦盘工作面的内、外半径 mm；当量摩擦半径 mm （34）图7.2 摩擦盘尺寸关系根据前面计算=92mm，=136mm，=15，把数值代入式中得：=82.5mm按表查得=0.2，=，把取的数据和计算的数据代入式中得：离合器的计算转矩通过计算得，由上式计算得摩擦转矩。，合格。4.2.3.4 压力的计算 a压紧力 （35）式中m摩擦面对数，（为摩擦片数）。其他符号见以前式子。按前面计算得，=82.5mm，=0.2，m=6-1=5，把数据代入到式子中得：= b摩擦工作面的平均压力 （36）式中摩擦面的宽度 mm，。 （37）经计算得，把各项数值代入式中得：0.32根据，因为，所以校验合格。4.3钢丝绳固定装置4.3.1绳槽的选择过去，为了减少钢丝绳的磨损，建议多层缠绕鼓的表面光滑。光滑的卷盘很容易使钢丝绳的多层缠绕无序而无序。产生的钢丝绳磨损远大于开槽的钢丝绳。带钢丝绳槽的单层缠绕双滚筒可以没有肋，因为钢丝绳的两端固定在滚筒的两端。为了防止钢丝绳从卷筒中脱出，在多层绕线轮两端应设置固定肋，并且其高度应高于最外面的钢丝绳。 （1）绳槽半径根据下式 （38） 取R=0.5d把数值代入得 R=0.58=4.4mm 绳槽节距P=d+（24）mm （39） 取P=8+2=10mm 绳槽深度h=（0.250.4）d （40） 取h=0.35d=0.358=2.8图4.1绳槽的放大示意图 （2）卷筒上有螺旋槽部分长 （41）式中=，卷筒计算直径，由钢丝绳中心算起的卷筒直径（mm）； 1.5，为固定钢丝绳的安全圈数。取2；把数据代入式中得 =167.8mm由此可取 =170mm。 （3）绳槽表面精度：2级值12.5。 4、卷筒壁厚 初步选定卷筒材料为铸铁卷筒，根据铸铁卷筒的计算式子： mm （42）把数值代入式中有=0.02D+8=12mm （43）故选用=12mm。 5、钢丝绳允许偏角 钢丝绳绕进或绕出卷筒时，不大于3.5；光面卷筒和多层绕卷钢丝绳不大于 2；布置卷绕系统时不大于5。4.3.2钢丝绳 钢丝绳的直径为已知d=10mm4.4轴承的选择 1）轴承必须能够承受一定的载荷，额定载荷必须足够大，并具有一定的强度和刚度。2）支撑轴承时，轴承和轴颈之间的摩擦力必须很小，以减小旋转过程中的摩擦力，以提高精度要求。3）轴承的摩擦扭矩必须尽可能小。轴承的类型和特性经过大量的查询和数据比较，我们最终选择了滚动轴承作为支撑轮对的轴承。滚动轴承是标准件，由专业的工厂生产。4.4.1轴承的选型轴承的作用是支撑轴。滚动轴承的类型的选择载荷与额定寿命的关系曲线如下：P为当量动载荷； L10为P作用下的额定寿命。当载荷为额定动载荷C时： （44）所以： （45）所以： （46）根据条件，检查简明机械设计手册表14-15中常用机械设备轴承的预期使用寿命。根据生产需要，每天工作8小时。满负荷使用的机械（例如机床和工程机械）轴承的预期使用寿命为：Lh = 20000-30000h轴承承受径向载荷和轴向载荷，选择角接触球轴承。可背对背或面对面安装，适用于径向和轴向载荷的组合作用。它可以限制一个方向上的轴向位移。轴承的摩擦系数小，价格低。适用于高刚性和高速度的轴。固定端轴承的计算和验证根据要求，角接触球轴承的主要选择是70000AC。检查第9版“机械设计”中的表13-5。判断系数e = 0.68，最大轴向载荷大约等于轴承的轴向载荷Fm Fa 15N。轴承上的径向载荷约为15000N，即Fr = 15000N。求出比例：Fa / Fr = 0.015。该比率远小于角接触球轴承的最小判断系数e = 0.38等效动载荷P计算： （47） 查机械设计第九版表13-6,载荷系数=1.0-1.2，取=1.2。则 =1.2*（1*15000）=18000N。2)求轴承应有的基本额定载荷值C为: = 18391.4 N 。 因为轴承Cr大于额定载荷值C 所以选型合格。 3)选择轴承型号:查简明机械设计手册表14-40深沟球轴承（摘自GB/T276-1994和GB/T5868-2003），选择:6208型轴承，轴承内径40，轴承Cr =25.5KN。4.5联轴器的选型联轴器有很根据滚珠丝杠的轴径选择联轴器。下表2-8中列出的联轴器的性能是锥形销套联轴器的主要选择。4.5.1联轴器选型表联轴器性能类别联轴器名称转矩范围N.mm轴径范围mm最高转速r/min特点及应用说明固定式套筒联轴器圆锥销34000平键715000半圆键8450花键15012500410020100103525102一般小于等200250刚性凸缘联轴器（GB/T58432003）102000010180130002300套筒夹壳联轴器（HG52131965）85900030110900380联轴器紧箍夹壳联轴器1801250030110900380主要选择d = 6mm爪形套筒联轴器，联轴器型号为ST20C6-6 d=6mm的圆锥销套筒联轴器数据d公称转矩（Nm）DLd1XL1d2XL263.020306X126X124.5.2联轴器转矩校核联轴器转矩计算公式见式(2.15)： （48）式中：K工作情况系数 P输出功率（kw） T理论转矩N.m 计算转矩N.m N工作转速r/mi n则联轴器的转矩：(考虑动载荷及过载,取联轴器工作情况系数K=1.5)： （49） =所以经计算可以确定选则的联轴器合适。 参考文献1张质文,虞和谦,王金诺,包起帆主编.起重机设计手册.北京:中国铁道出版社,19972颜荣庆,李自光,贺尚红主编.现代工程机械液压与液力系统.北京:人民交通出版社，20083成大先主编.机械设计手册.第四版.北京:化学工业出版社，20124徐灏主编.机械设计手册.北京:机械工业出版社,20135章日晋主编.机械零件的结构设计.北京:机械工业出版社,20086吴宗泽主编.机械结构设计.北京:机械工业出版社,20127北京有色冶金设计研究总院主编.机械设计手册.第三版.北京:化学工业出版社,20128汝元功,唐照民主编.机械设计手册.北京:高等教育出版社，20129花家寿编.新型联轴器与离合器.上海:上海科学技术文献出版社,200810机械控制系统设计/中国机械工程学会,中国机械设计大典编委会.中国机械设计大典.南昌:江西科学技术出版社,2013 致 谢为期三个月的紧张而充实的毕业设计已经结束。我在这个项目中学到了很多东西。毕业设计对我们每个大学生都非常重要。它不仅是对我们四年来在大学学习的各个学科知识的全面应用，而且是对将我们学到的知识运用到实践中的检验。通过这个毕业设计，我重新访问了大学的课程，例如机械制图，理论力学，机械设计，液压传动和气动传动等专业知识，还涉及了一些以前从未深入了解的知识，从而拓宽了我的视野，并增加知识，进一步巩固他们所学到的知识，并为毕业后进入社会工作岗位奠定一定的基础。 在液压绞车的设计过程中，除了运用我以前学到的专业知识外，我还查阅了大量相关材料，使我对这一领域有一定的了解和理解，并掌握了查找的基本技能。信息。在设计过程中，他所学的理论知识第一次被实际应用到实践中，从而可以在实践中对其进行检验。我学会了如何面对设计中的各种问题，如何分析并最终解决问题。并培养了我的卓越，科学严谨和认真对待问题的工作精神，锻炼了我的创造能力和独立解决问题的能力。 在老师罗士军老师的全力指导下，毕业设计可以如此顺利地完成，罗士军老师提出了许多宝贵的建议，纠正了许多错误，并使设计更加合理和完美。同时，学生们也提出了很多建议和帮助，在此向师生表示深切的谢意！ 附录:DATE=DD-MM-YY - 01-06-16 TIME=HH:MM - 19:51)(MCX FILE - F:MASTERCAM出程序10-03-01-001.MCX-5)(NC FILE - F:MASTERCAM出程序10-03-01-001.NC)(MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024)( T5 | 2. BALL ENDMILL | H5 )( T2 | 8. BULL ENDMILL 1. RAD | H2 )( T1 | 25. FLAT ENDMILL | H1 )( T3 | 8. FLAT ENDMILL | H3 )( T4 | 9.8 DRILL | H4 )N100 G21N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90( 汇入原始文件名称 = F:MASTERCAM出程序10-03-01-001.MC9 )N104 T5 M6N106 G0 G90 G54 X-33.411 Y-87.9 A0. S3819 M3N108 G43 H5 Z35.915N110 Z15.915N112 G1 Z10.915 F152.8N114 X-33.407 Z10.961 F305.5N116 X-33.338 Z11.465N118 X-33.204 Z12.508N120 X-33.19 Z12.592N122 X-33.164 Z12.715N124 X-33.146 Z12.836N126 X-33.137 Z12.881N128 X-33.014 Z13.411N130 X-32.833 Z14.25N132 X-32.812 Z14.332N134 X-32.749 Z14.537N136 X-32.704 Z14.724N138 X-32.691 Z14.769N140 X-32.527 Z15.262N142 X-32.315 Z15.953N144 X-32.287 Z16.033N146 X-32.175 Z16.313N148 X-32.087 Z16.571N150 X-32.078 Z16.595N152 X-31.881 Z17.044N154 X-31.651 Z17.616N156 X-31.62 Z17.684N158 X-31.446 Z18.029N160 X-31.308 Z18.339N162 X-31.287 Z18.381N164 X-31.082 Z18.752N166 X-30.857 Z19.198N168 X-30.816 Z19.272N170 X-30.568 Z19.674N172 X-30.366 Z20.035N174 X-30.342 Z20.074N176 X-30.136 Z20.376N178 X-29.926 Z20.717N180 X-29.879 Z20.787N182 X-29.547 Z21.236N184 X-29.271 Z21.636N186 X-29.244 Z21.673N188 X-29.052 Z21.905N190 X-28.87 Z22.151N192 X-28.817 Z22.217N194 X-28.386 Z22.707N196 X-28.034 Z23.13N198 X-28.003 Z23.164N200 X-27.841 Z23.328N202 X-27.696 Z23.492N204 X-27.637 Z23.553N206 X-27.086 Z24.082N208 X-26.664 Z24.503N210 X-26.63 Z24.534N212 X-26.51 Z24.634N214 X-26.412 Z24.728N216 X-26.349 Z24.785N218 X-25.627 Z25.368N220 X-25.173 Z25.744N222 X-25.136 Z25.771N224 X-25.072 Z25.817N226 X-25.029 Z25.852N228 X-24.961 Z25.902N230 X-23.84 Z26.66N232 X-23.574 Z26.842N234 X-23.483 Z26.898N236 X-22.002 Z27.726N238 X-21.839 Z27.808N240 X-21.43 Z27.99N242 X-20.352 Z28.477N244 X-20.202 Z28.532N246 X-20.095 Z28.578N248 X-20.071 Z28.587N250 X-19.557 Z28.76N252 X-18.704 Z29.062N254 X-18.623 Z29.087N256 X-18.436 Z29.136N258 X-18.269 Z29.191N260 X-18.224 Z29.204N262 X-17.71 Z29.326N264 X-16.983 Z29.516N266 X-16.9 Z29.534N268 X-16.625 Z29.581N270 X-16.381 Z29.637N272 X-16.336 Z29.646N274 X-15.847 Z29.715N276 X-15.229 Z29.821N278 X-15.145 Z29.832N280 X-14.783 Z29.863N282 X-14.461 Z29.907N284 X-14.415 Z29.911N286 X-13.972 Z29.933N288 X-13.454 Z29.977N290 X-13.39 Z29.981N292 X-12.5 Z30.N294 X32.5N296 Y-86.703N298 X-12.481N300 X-14.438 Z29.91N302 X-16.359 Z29.642N304 X-18.247 Z29.198N306 X-20.086 Z28.582N308 X-21.861 Z27.798N310 X-23.555 Z26.855N312 X-25.155 Z25.758N314 X-26.648 Z24.519N316 X-28.019 Z23.148N318 X-29.258 Z21.655N320 X-30.355 Z20.055N322 X-31.298 Z18.361N324 X-32.082 Z16.586N326 X-32.698 Z14.747N328 X-33.142 Z12.859N330 X-33.41 Z10.938N332 X-33.5 Z9.N334 Y-85.505N336 X-33.41 Z10.938N338 X-33.142 Z12.859N340 X-32.698 Z14.747N342 X-32.082 Z16.586N344 X-31.298 Z18.361N346 X-30.355 Z20.055N348 X-29.258 Z21.655N350 X-28.019 Z23.148N352 X-26.648 Z24.519N354 X-25.155 Z25.758N356 X-23.555 Z26.855N358 X-21.861 Z27.798N360 X-20.086 Z28.582N362 X-18.247 Z29.198N364 X-16.359 Z29.642N366 X-14.438 Z29.91N368 X-14.293 Z29.918N370 X-12.5 Z30.N372 X32.5N374 Y-84.308N376 X-12.5N378 X-14.221 Z29.922N380 X-14.438 Z29.91N382 X-16.359 Z29.642N384 X-18.247 Z29.198N386 X-20.086 Z28.582N388 X-21.861 Z27.798N390 X-23.555 Z26.855N392 X-25.155 Z25.758N394 X-26.648 Z24.519N396 X-28.019 Z23.148N398 X-29.258 Z21.655N400 X-30.355 Z20.055N402 X-31.298 Z18.361N404 X-32.082 Z16.586N406 X-32.698 Z14.747N408 X-33.142 Z12.859N410 X-33.41 Z10.938N412 X-33.5 Z9.N414 Y-83.111N416 X-33.41 Z10.938N418 X-33.142 Z12.859N420 X-32.698 Z14.747N422 X-32.082 Z16.586N424 X-31.298 Z18.361N426 X-30.355 Z20.055N428 X-29.258 Z21.655N430 X-28.019 Z23.148N432 X-26.648 Z24.519N434 X-25.155 Z25.758N436 X-23.555 Z26.855N438 X-21.861 Z27.798N440 X-20.086 Z28.582N442 X-18.247 Z29.198N444 X-16.359 Z29.642N446 X-14.438 Z29.91N448 X-14.192 Z29.924N450 X-12.538 Z30.N452 X32.5N454 Y-81.914N456 X-12.548N458 X-14.076 Z29.929N460 X-14.131 Z29.928N462 X-14.438 Z29.91N464 X-16.359 Z29.642N466 X-18.247 Z29.198N468 X-20.086 Z28.582N470 X-21.861 Z27.798N472 X-23.555 Z26.855N474 X-25.155 Z25.758N476 X-26.648 Z24.519N478 X-28.019 Z23.148N480 X-29.258 Z21.655N482 X-30.355 Z20.055N484 X-31.298 Z18.361N486 X-32.082 Z16.586N488 X-32.698 Z14.747N490 X-33.142 Z12.859N492 X-33.41 Z10.938N494 X-33.5 Z9.N496 Y-80.716N498 X-33.41 Z10.938N500 X-33.142 Z12.859N502 X-32.698 Z14.747N504 X-32.082 Z16.586N506 X-31.298 Z18.361N508 X-30.355 Z20.055N510 X-29.258 Z21.655N512 X-28.019 Z23.148N514 X-26.648 Z24.519N516 X-25.155 Z25.758N518 X-23.555 Z26.855N520 X-21.861 Z27.798N522 X-20.086 Z28.582N524 X-18.247 Z29.198N526 X-16.359 Z29.642N528 X-14.438 Z29.91N530 X-14.07 Z29.931N532 X-14.004 Z29.933N534 X-12.558 Z30.N536 X32.5N538 Y-79.519N540 X-12.567N542 X-13.931 Z29.937N544 X-14.008 Z29.935N546 X-14.438 Z29.91N548 X-16.359 Z29.642N550 X-18.247 Z29.198N552 X-20.086 Z28.582N554 X-21.861 Z27.798N556 X-23.555 Z26.855N558 X-25.155 Z25.758N560 X-26.648 Z24.519N562 X-28.019 Z23.148N564 X-29.258 Z21.655N566 X-30.355 Z20.055N568 X-31.298 Z18.361N570 X-32.082 Z16.586N572 X-32.698 Z14.747N574 X-33.142 Z12.859N576 X-33.41 Z10.938N578 X-33.5 Z9.N580 Y-78.322N582 X-33.41 Z10.938N584 X-33.142 Z12.859N586 X-32.698 Z14.747N588 X-32.082 Z16.586N590 X-31.298 Z18.361N592 X-30.355 Z20.055N594 X-29.258 Z21.655N596 X-28.019 Z23.148N598 X-26.648 Z24.519N600 X-25.155 Z25.758N602 X-23.555 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