【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 === mm，取h=15mm. 2）卷筒上有螺旋槽部分長(zhǎng) 式中——=，卷筒計(jì)算直徑，由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑（mm）； ——，為固定鋼絲繩的安全圈數(shù)。取2； 把數(shù)據(jù)代入式中得 =由此可取 =30mm。 3）繩槽表面精度：2級(jí)——。（4）、卷筒壁厚 初步選定卷筒材料為鑄鐵卷筒，根據(jù)鑄鐵卷筒的計(jì)算式子： mm把數(shù)值代入式中有=+8=25mm12mm故選用=25mm。 （5）、鋼絲繩允許偏角 鋼絲繩繞進(jìn)或繞出卷筒時(shí)。 對(duì)于光面卷筒和多層繞卷筒，鋼絲繩與垂直于卷筒軸的平面的偏角推薦不大于 2186。，以避免亂繩。 布置卷繞系統(tǒng)時(shí)，鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪槽的最大偏角推薦不大于5186。，以避免槽口損壞和鋼繩脫槽。 （6）、卷筒強(qiáng)度計(jì)算 卷筒在鋼絲繩拉力作用下，產(chǎn)生壓縮，彎曲和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，其中壓縮應(yīng)力最大。當(dāng)時(shí)，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力不超過(guò)壓縮應(yīng)力的，只計(jì)算壓應(yīng)力即可。當(dāng)時(shí)，要考慮彎曲應(yīng)力。對(duì)尺寸較大，壁厚較薄的卷筒還需對(duì)筒壁進(jìn)行抗壓穩(wěn)定性驗(yàn)算。 由于所設(shè)計(jì)的卷筒直徑=200mm，=200mm， 。所以只計(jì)算壓應(yīng)力即可。 卷筒筒壁的最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在筒壁的內(nèi)表面壓應(yīng)力按下式計(jì)算： 式中——卷筒壁壓應(yīng)力（MPa）；——鋼絲繩最大靜拉力（N）；——應(yīng)力減小系數(shù)，在繩圈拉力作用下，筒壁產(chǎn)生徑向彈性變形，使繩圈緊度降低，鋼絲繩拉力減小，一般?。弧鄬泳砝@系數(shù)。多層卷繞時(shí)，卷筒外層繩圈的箍緊力壓縮下層鋼絲繩，使各層繩圈的緊度降低，鋼絲繩拉力減小，筒壁壓應(yīng)力不與卷繞層數(shù)成正比按表取值，=.——許用壓應(yīng)力，對(duì)鑄鐵，為鑄鐵抗壓強(qiáng)度極限，對(duì)鋼，為鋼的屈服極限。取，按表取，根據(jù)已知卷筒底層拉力1100kgf，可算得，把各數(shù)代入式中： σc=2=根據(jù)所計(jì)算的結(jié)果查得卷筒的材料為球墨鑄鐵QT800—2，其抗壓強(qiáng)度極限a，a，=,因此材料選用合格。 容繩量的驗(yàn)算.=πD=850=2669mm—滾筒一圈的容繩量；n1=== 取n1=7式中n1—滾筒容繩圈數(shù)1=n=26697=18683mm.n2== 取n2=3 合格.第4章 液壓馬達(dá)和減速器的選擇 液壓馬達(dá)的選用與驗(yàn)算 液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)起重機(jī)的常用液壓馬達(dá)分為高速液壓馬達(dá)和低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的主要性能特點(diǎn)是負(fù)載速度低、扭矩小、體積緊湊、重量輕，但在機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中需與相應(yīng)的減速器配套使用，以滿足機(jī)構(gòu)工作的低速重載要求，其他的特點(diǎn)與同類的液壓泵相同，較多應(yīng)用的有擺線齒輪馬達(dá)，軸向柱塞馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的負(fù)載扭矩大、轉(zhuǎn)速較低、平穩(wěn)性較好，可直接或只需一級(jí)減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，但體積和重量較大。內(nèi)曲線徑向柱塞或球塞馬達(dá)和軸向球塞式馬達(dá)是較常用的型式。液壓馬達(dá)在使用中并不是泵的逆運(yùn)轉(zhuǎn)，它的效率較高，轉(zhuǎn)速范圍更大，可正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，能長(zhǎng)期承受頻繁沖擊，有時(shí)還承受較大的徑向負(fù)載。因此，應(yīng)根據(jù)液壓馬達(dá)的負(fù)載扭矩、速度、布置型式和工作條件等選擇液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)型式、規(guī)格和連接型式等。 液壓馬達(dá)的選用 M=F=105=85000 Nm式中M—卷筒負(fù)載力矩，D=850mmVn= ∴n= r/minVn——絞車卷筒轉(zhuǎn)速，r/min。本設(shè)計(jì)要求采用行星齒輪減速器，單級(jí)行星齒輪減速器傳動(dòng)比=2~12，~，此處=6（大功率馬達(dá)選用單級(jí)行星齒輪減速器）。 M1=M/=14166 Nm. n1=n=6=23 r/min.液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩M1=△PVmηm/2π∴Vm=2πM1/△Pηm.△P—系統(tǒng)工作壓力，取△P=20MPa.ηm=，Vm—液壓馬達(dá)理論排量.代入數(shù)據(jù)得Vm= ml/r.液壓絞車負(fù)載力矩Tm=FQD/2=13883 Nm.T=15333 Nm Tm ，合格。選用QJM62—， QJM62— 型號(hào) 理論排量壓力轉(zhuǎn)速范圍額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量4000 ml/r20~~160 r/min15333 Nm200kg 馬達(dá)的驗(yàn)算(1)滿載起升時(shí)液壓馬達(dá)的輸出功率 =FQ/1000（kw） 式中—額定起升載荷（N） —物品起升速度（m/s） —機(jī)械總效率，初步計(jì)算時(shí)。所以=105247。（103）=.液壓馬達(dá)額定功率P=T n1/9550式中T—額定轉(zhuǎn)矩，n1——液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速。所以P=1533323247。9550=37kw.∴P 合格。(2)液壓馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速.=60/πD= r/min.~160 r/min之內(nèi).∴ 合格。確定選用QJM62—（徑向柱塞馬達(dá)）。 減速器的選用.減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速，稱為增速器。選用減速器時(shí)應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動(dòng)力機(jī)的性能，經(jīng)濟(jì)性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸、傳動(dòng)效率、承載能力、質(zhì)量、價(jià)格等，選擇最適合的減速器。減速器是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。其主要類型：齒輪減速器；蝸桿減速器；齒輪—蝸桿減速器；行星齒輪減速器。 根據(jù)總傳動(dòng)比=6，選用單級(jí)行星齒輪減速器=2~12，傳動(dòng)效率96%~98%，傳動(dòng)功率范圍大，承載能力大，工作平穩(wěn)，體積質(zhì)量比普通齒輪蝸桿減速器小得多，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，廣泛用于結(jié)構(gòu)緊湊的動(dòng)力傳動(dòng)中。綜合考慮選用型號(hào)為NAD50061行星齒輪減速器。其所代表的意義見(jiàn)下圖。 減速器型號(hào)示意圖第5章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與選用 制動(dòng)器的作用、特點(diǎn)及動(dòng)作方式制動(dòng)器是用于機(jī)構(gòu)或機(jī)器減速或使其停止的裝置，有時(shí)也用作調(diào)節(jié)或者限制機(jī)構(gòu)或機(jī)器的運(yùn)動(dòng)速度，它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器安全正常工作的重要部件。 為了減小制動(dòng)力矩，縮小制動(dòng)器尺寸，通常將制動(dòng)器裝在機(jī)構(gòu)的高速軸上，或減速器的輸入軸上。 按所需應(yīng)用制動(dòng)器的機(jī)構(gòu)的工作性質(zhì)和條件，對(duì)于起重機(jī)構(gòu)的起升和變幅機(jī)構(gòu)都必須采用長(zhǎng)閉式制動(dòng)器。卷?yè)P(yáng)機(jī)屬起重類機(jī)械的起升機(jī)構(gòu)由于工作需要，因此采用常閉式制動(dòng)器。 由于卷?yè)P(yáng)機(jī)應(yīng)用的場(chǎng)合和安裝制動(dòng)地點(diǎn)的空間受限因此選用盤(pán)式制動(dòng)器。盤(pán)式制動(dòng)器的工作原理是利用軸向壓力使圓盤(pán)或圓錐形摩擦表面壓緊，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。制動(dòng)輪軸不受彎曲。其優(yōu)點(diǎn)是：(1)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，且可調(diào)范圍大，制動(dòng)平穩(wěn)可靠，動(dòng)作靈敏保養(yǎng)維修方便。(2)、頻繁制動(dòng)時(shí)，無(wú)沖擊。由于制動(dòng)襯塊（片）與制動(dòng)盤(pán)接觸面積小，制動(dòng)盤(pán)工作表面積大部分暴露在大氣中，散熱能力強(qiáng)，特別是采用有通風(fēng)道的制動(dòng)盤(pán)，效果更顯著，而且制動(dòng)盤(pán)對(duì)制動(dòng)襯塊（片）無(wú)摩擦助勢(shì)作用，無(wú)塊式制動(dòng)器的熱衰退現(xiàn)象（由于溫升制動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降），從而得到穩(wěn)定的制動(dòng)性能。從安全的角度考慮，盤(pán)式制動(dòng)器是最合適的制動(dòng)器。(3)、防塵和防水性能好，制動(dòng)盤(pán)上的灰塵和水等污物易被制動(dòng)盤(pán)甩掉，當(dāng)浸水時(shí)制動(dòng)性能降低，出水后僅制動(dòng)一、二次就能很快恢復(fù)正常。(4)、制動(dòng)盤(pán)沿厚度方向變形量比制動(dòng)輪徑向變形量小的多，易實(shí)現(xiàn)小間隙和磨損后的制動(dòng)補(bǔ)償，腳踏式的踏板行程變化也較小。(5)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，體積小、重量輕。其主要缺點(diǎn)有：制動(dòng)襯塊（片）的摩擦面積小，比壓大，對(duì)制動(dòng)襯塊（片）材質(zhì)要求較高，徑向（或軸向）尺寸稍大，價(jià)格也稍貴。制動(dòng)器按動(dòng)作方式分為自動(dòng)作用式、操縱式和綜合式三種。常閉制動(dòng)器在彈簧推力作用下經(jīng)常處于制動(dòng)狀態(tài)，機(jī)構(gòu)工作時(shí)，用松閘裝置松閘或自動(dòng)通電松閘。本設(shè)計(jì)的卷?yè)P(yáng)機(jī)借于外形尺寸與價(jià)格方面原因采用自動(dòng)作用式制動(dòng)器。自動(dòng)作用式制動(dòng)器當(dāng)機(jī)構(gòu)斷電或油路切斷時(shí)，不依賴操作人員的意識(shí)彈簧使制動(dòng)器自動(dòng)抱閘；當(dāng)機(jī)構(gòu)通電或油路供油時(shí)，自動(dòng)松閘，自動(dòng)作用式制動(dòng)器保證機(jī)構(gòu)有更高的安全性。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩調(diào)定后基本不變，但用于載荷變化大的機(jī)構(gòu)時(shí)制動(dòng)欠平穩(wěn)。 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 制動(dòng)轉(zhuǎn)距應(yīng)滿足以下要求：式中——制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩?！苿?dòng)安全系數(shù)，與機(jī)構(gòu)重要程度和機(jī)構(gòu)工作級(jí)別有關(guān)；——卷筒卷繞直徑（mm）。 ——機(jī)械效率，=，m=4；Q——起升載荷。其他各符號(hào)同以前的式子。按表查得=，根據(jù)計(jì)算得 =，把各數(shù)值代入到式子中得：Tz≥=。 制動(dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)選用(1)、選標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)盤(pán)根據(jù)主機(jī)的具體要求和盤(pán)式制動(dòng)器的類型按表選標(biāo)準(zhǔn)直徑和結(jié)構(gòu)形式的制動(dòng)盤(pán)。按工作情況選擇有通風(fēng)道的制動(dòng)盤(pán)。選取型號(hào)為：BZP—125030160300BZP——型直線通風(fēng)道制動(dòng)盤(pán)1250—外徑（mm）d2，對(duì)應(yīng)選推動(dòng)器Ed301/6，額定制動(dòng)扭矩20540 Nm Tz，30—厚度（mm）b1，有實(shí)體制動(dòng)盤(pán)和通風(fēng)道制動(dòng)盤(pán)，160—軸孔直徑（mm）d4，300—輪轂長(zhǎng)度（mm）l，由GB/T1569伸長(zhǎng)系確定。 制動(dòng)盤(pán)有效摩擦直徑計(jì)算 根據(jù)配套主機(jī)的負(fù)載所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，校核制動(dòng)盤(pán)的有效摩擦直徑：式中——制動(dòng)盤(pán)有效摩擦直徑（mm）；——制動(dòng)塊的數(shù)目，一對(duì)時(shí)取2；A——一個(gè)制動(dòng)襯塊（片）的設(shè)計(jì)面積（mm）；[p]——制動(dòng)襯塊（片）的許用比壓力；——?jiǎng)幽Σ料禂?shù)，根據(jù)摩擦材料選擇；K——制動(dòng)安全系數(shù)。根據(jù)工作狀況選用摩擦材料為油浸石棉帶，脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑效果好，按表選取=，[p]=，K取2，由于制動(dòng)塊的數(shù)目有6對(duì)，所以Z取12，制動(dòng)片的設(shè)計(jì)面積按下式計(jì)算： 式中——摩擦盤(pán)外徑（mm）=1120mm；——摩擦盤(pán)內(nèi)徑（mm）=930mm。按選用的標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)盤(pán)尺寸把數(shù)值代入式子得=389500mm2把所有數(shù)值代入式子，得：D=2247。（12）=20mm 制動(dòng)器散熱的驗(yàn)算當(dāng)制動(dòng)器摩擦面溫度過(guò)高時(shí)，摩擦系數(shù)降低，摩擦襯墊加速磨損，不能保持穩(wěn)定和需要的制動(dòng)力矩。制動(dòng)器的發(fā)熱驗(yàn)算在于檢驗(yàn)制動(dòng)器在最高許用溫度下散發(fā)的熱量是否大于制動(dòng)器產(chǎn)生的熱量，即式中——制動(dòng)器每小時(shí)散發(fā)的熱量（J）；——制動(dòng)器每小時(shí)產(chǎn)生的熱量（J）。 （1）、制動(dòng)器每小時(shí)的散熱量 式中——制動(dòng)輪（盤(pán)）制動(dòng)表面的輻射系數(shù)，可取光亮的鋼表面輻射系數(shù)，；——制動(dòng)輪（盤(pán)）制動(dòng)表面以外的表面輻射系數(shù)，可取粗糙氧化的鋼表面輻射系數(shù)，；——制動(dòng)輪（盤(pán)）制動(dòng)表面積減去制動(dòng)襯片的面積；——制動(dòng)輪制動(dòng)表面積以外的表面積；——制動(dòng)襯片的許用溫度（）；——周圍環(huán)境溫度，一般取，高溫車間??；——自然對(duì)流散熱系數(shù)，；——扣除制動(dòng)襯片遮蓋后的制動(dòng)輪（盤(pán)）外露面積；——機(jī)構(gòu)的接電持續(xù)率；、——制動(dòng)輪（盤(pán)）各部分表面積的強(qiáng)迫散熱系數(shù)，與各部分表面積的圓周速度有關(guān)，；、——相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)輪（盤(pán)）表面積；——各部分散熱面積的圓周速度（m/s）。=π（2－d72）/4π（2－2）/4=π（2－d72）/4=π（2－2－d72）/4=2πrin（2）制動(dòng)器每小時(shí)的發(fā)熱量 起升機(jī)構(gòu)停止式制動(dòng)器每小時(shí)制動(dòng)的發(fā)熱量 上升制動(dòng)時(shí)，由于物品和吊具的重量起制動(dòng)作用，制動(dòng)器的發(fā)熱量很小，通常忽略不計(jì)。 下降制動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)的全部動(dòng)能（包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量）和物品吊具減小的勢(shì)能轉(zhuǎn)換為制動(dòng)器的發(fā)熱：式中——換算到制動(dòng)輪軸的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（包括所有回轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)部分）；—制動(dòng)輪軸在制動(dòng)開(kāi)始時(shí)的角速度；P—平均起