【文章內(nèi)容簡介】 === mm，取h=15mm. 2）卷筒上有螺旋槽部分長 式中——=，卷筒計算直徑，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——。（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 鋼絲繩繞進或繞出卷筒時。 對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，鋼絲繩繞進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）、卷筒強度計算 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，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力不超過壓縮應(yīng)力的，只計算壓應(yīng)力即可。當(dāng)時，要考慮彎曲應(yīng)力。對尺寸較大，壁厚較薄的卷筒還需對筒壁進行抗壓穩(wěn)定性驗算。 由于所設(shè)計的卷筒直徑=200mm，=200mm， 。所以只計算壓應(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，一般取；——多層卷繞系數(shù)。多層卷繞時，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，對鑄鐵，為鑄鐵抗壓強度極限，對鋼，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)所計算的結(jié)果查得卷筒的材料為球墨鑄鐵QT800—2，其抗壓強度極限a，a，=,因此材料選用合格。 容繩量的驗算.=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 液壓馬達和減速器的選擇 液壓馬達的選用與驗算 液壓馬達的分類及特點起重機的常用液壓馬達分為高速液壓馬達和低速液壓馬達。高速液壓馬達的主要性能特點是負載速度低、扭矩小、體積緊湊、重量輕，但在機構(gòu)傳動中需與相應(yīng)的減速器配套使用，以滿足機構(gòu)工作的低速重載要求，其他的特點與同類的液壓泵相同，較多應(yīng)用的有擺線齒輪馬達，軸向柱塞馬達。低速液壓馬達的負載扭矩大、轉(zhuǎn)速較低、平穩(wěn)性較好，可直接或只需一級減速驅(qū)動機構(gòu)，但體積和重量較大。內(nèi)曲線徑向柱塞或球塞馬達和軸向球塞式馬達是較常用的型式。液壓馬達在使用中并不是泵的逆運轉(zhuǎn)，它的效率較高，轉(zhuǎn)速范圍更大，可正、反向運轉(zhuǎn)，能長期承受頻繁沖擊，有時還承受較大的徑向負載。因此，應(yīng)根據(jù)液壓馬達的負載扭矩、速度、布置型式和工作條件等選擇液壓馬達的結(jié)構(gòu)型式、規(guī)格和連接型式等。 液壓馬達的選用 M=F=105=85000 Nm式中M—卷筒負載力矩，D=850mmVn= ∴n= r/minVn——絞車卷筒轉(zhuǎn)速，r/min。本設(shè)計要求采用行星齒輪減速器，單級行星齒輪減速器傳動比=2~12，~，此處=6（大功率馬達選用單級行星齒輪減速器）。 M1=M/=14166 Nm. n1=n=6=23 r/min.液壓馬達輸出轉(zhuǎn)矩M1=△PVmηm/2π∴Vm=2πM1/△Pηm.△P—系統(tǒng)工作壓力，取△P=20MPa.ηm=，Vm—液壓馬達理論排量.代入數(shù)據(jù)得Vm= ml/r.液壓絞車負載力矩Tm=FQD/2=13883 Nm.T=15333 Nm Tm ，合格。選用QJM62—， QJM62— 型號 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 馬達的驗算(1)滿載起升時液壓馬達的輸出功率 =FQ/1000（kw） 式中—額定起升載荷（N） —物品起升速度（m/s） —機械總效率，初步計算時。所以=105247。（103）=.液壓馬達額定功率P=T n1/9550式中T—額定轉(zhuǎn)矩，n1——液壓馬達轉(zhuǎn)速。所以P=1533323247。9550=37kw.∴P 合格。(2)液壓馬達最大轉(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）。 減速器的選用.減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場合也用來增速，稱為增速器。選用減速器時應(yīng)根據(jù)工作機的選用條件，技術(shù)參數(shù)，動力機的性能，經(jīng)濟性等因素，比較不同類型、品種減速器的外廓尺寸、傳動效率、承載能力、質(zhì)量、價格等，選擇最適合的減速器。減速器是一種相對精密的機械，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)總傳動比=6，選用單級行星齒輪減速器=2~12，傳動效率96%~98%，傳動功率范圍大，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)緊湊的動力傳動中。綜合考慮選用型號為NAD50061行星齒輪減速器。其所代表的意義見下圖。 減速器型號示意圖第5章 制動器的設(shè)計與選用 制動器的作用、特點及動作方式制動器是用于機構(gòu)或機器減速或使其停止的裝置，有時也用作調(diào)節(jié)或者限制機構(gòu)或機器的運動速度，它是保證機構(gòu)或機器安全正常工作的重要部件。 為了減小制動力矩，縮小制動器尺寸，通常將制動器裝在機構(gòu)的高速軸上，或減速器的輸入軸上。 按所需應(yīng)用制動器的機構(gòu)的工作性質(zhì)和條件，對于起重機構(gòu)的起升和變幅機構(gòu)都必須采用長閉式制動器。卷揚機屬起重類機械的起升機構(gòu)由于工作需要，因此采用常閉式制動器。 由于卷揚機應(yīng)用的場合和安裝制動地點的空間受限因此選用盤式制動器。盤式制動器的工作原理是利用軸向壓力使圓盤或圓錐形摩擦表面壓緊，實現(xiàn)制動。制動輪軸不受彎曲。其優(yōu)點是：(1)、制動轉(zhuǎn)矩大，且可調(diào)范圍大，制動平穩(wěn)可靠，動作靈敏保養(yǎng)維修方便。(2)、頻繁制動時，無沖擊。由于制動襯塊（片）與制動盤接觸面積小，制動盤工作表面積大部分暴露在大氣中，散熱能力強，特別是采用有通風(fēng)道的制動盤，效果更顯著，而且制動盤對制動襯塊（片）無摩擦助勢作用，無塊式制動器的熱衰退現(xiàn)象（由于溫升制動轉(zhuǎn)矩下降），從而得到穩(wěn)定的制動性能。從安全的角度考慮，盤式制動器是最合適的制動器。(3)、防塵和防水性能好，制動盤上的灰塵和水等污物易被制動盤甩掉，當(dāng)浸水時制動性能降低，出水后僅制動一、二次就能很快恢復(fù)正常。(4)、制動盤沿厚度方向變形量比制動輪徑向變形量小的多，易實現(xiàn)小間隙和磨損后的制動補償，腳踏式的踏板行程變化也較小。(5)、轉(zhuǎn)動慣量小，體積小、重量輕。其主要缺點有：制動襯塊（片）的摩擦面積小，比壓大，對制動襯塊（片）材質(zhì)要求較高，徑向（或軸向）尺寸稍大，價格也稍貴。制動器按動作方式分為自動作用式、操縱式和綜合式三種。常閉制動器在彈簧推力作用下經(jīng)常處于制動狀態(tài)，機構(gòu)工作時，用松閘裝置松閘或自動通電松閘。本設(shè)計的卷揚機借于外形尺寸與價格方面原因采用自動作用式制動器。自動作用式制動器當(dāng)機構(gòu)斷電或油路切斷時，不依賴操作人員的意識彈簧使制動器自動抱閘；當(dāng)機構(gòu)通電或油路供油時，自動松閘，自動作用式制動器保證機構(gòu)有更高的安全性。制動轉(zhuǎn)矩調(diào)定后基本不變，但用于載荷變化大的機構(gòu)時制動欠平穩(wěn)。 制動器的設(shè)計計算 制動轉(zhuǎn)矩的計算 制動轉(zhuǎn)距應(yīng)滿足以下要求：式中——制動器制動轉(zhuǎn)矩?！苿影踩禂?shù)，與機構(gòu)重要程度和機構(gòu)工作級別有關(guān)；——卷筒卷繞直徑（mm）。 ——機械效率，=，m=4；Q——起升載荷。其他各符號同以前的式子。按表查得=，根據(jù)計算得 =，把各數(shù)值代入到式子中得：Tz≥=。 制動盤的設(shè)計選用(1)、選標準制動盤根據(jù)主機的具體要求和盤式制動器的類型按表選標準直徑和結(jié)構(gòu)形式的制動盤。按工作情況選擇有通風(fēng)道的制動盤。選取型號為：BZP—125030160300BZP——型直線通風(fēng)道制動盤1250—外徑（mm）d2，對應(yīng)選推動器Ed301/6，額定制動扭矩20540 Nm Tz，30—厚度（mm）b1，有實體制動盤和通風(fēng)道制動盤，160—軸孔直徑（mm）d4，300—輪轂長度（mm）l，由GB/T1569伸長系確定。 制動盤有效摩擦直徑計算 根據(jù)配套主機的負載所需制動轉(zhuǎn)矩，校核制動盤的有效摩擦直徑：式中——制動盤有效摩擦直徑（mm）；——制動塊的數(shù)目，一對時取2；A——一個制動襯塊（片）的設(shè)計面積（mm）；[p]——制動襯塊（片）的許用比壓力；——動摩擦系數(shù)，根據(jù)摩擦材料選擇；K——制動安全系數(shù)。根據(jù)工作狀況選用摩擦材料為油浸石棉帶，脂潤滑，潤滑效果好，按表選取=，[p]=，K取2，由于制動塊的數(shù)目有6對，所以Z取12，制動片的設(shè)計面積按下式計算： 式中——摩擦盤外徑（mm）=1120mm；——摩擦盤內(nèi)徑（mm）=930mm。按選用的標準制動盤尺寸把數(shù)值代入式子得=389500mm2把所有數(shù)值代入式子，得：D=2247。（12）=20mm 制動器散熱的驗算當(dāng)制動器摩擦面溫度過高時，摩擦系數(shù)降低，摩擦襯墊加速磨損，不能保持穩(wěn)定和需要的制動力矩。制動器的發(fā)熱驗算在于檢驗制動器在最高許用溫度下散發(fā)的熱量是否大于制動器產(chǎn)生的熱量，即式中——制動器每小時散發(fā)的熱量（J）；——制動器每小時產(chǎn)生的熱量（J）。 （1）、制動器每小時的散熱量 式中——制動輪（盤）制動表面的輻射系數(shù)，可取光亮的鋼表面輻射系數(shù)，；——制動輪（盤）制動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)，；——制動輪（盤）制動表面積減去制動襯片的面積；——制動輪制動表面積以外的表面積；——制動襯片的許用溫度（）；——周圍環(huán)境溫度，一般取，高溫車間?。弧匀粚α魃嵯禂?shù)，；——扣除制動襯片遮蓋后的制動輪（盤）外露面積；——機構(gòu)的接電持續(xù)率；、——制動輪（盤）各部分表面積的強迫散熱系數(shù)，與各部分表面積的圓周速度有關(guān)，；、——相對應(yīng)的制動輪（盤）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）制動器每小時的發(fā)熱量 起升機構(gòu)停止式制動器每小時制動的發(fā)熱量 上升制動時，由于物品和吊具的重量起制動作用，制動器的發(fā)熱量很小，通常忽略不計。 下降制動時，機構(gòu)的全部動能（包括旋轉(zhuǎn)運動和直線運動的質(zhì)量）和物品吊具減小的勢能轉(zhuǎn)換為制動器的發(fā)熱：式中——換算到制動輪軸的機構(gòu)轉(zhuǎn)動慣量（包括所有回轉(zhuǎn)和直線運動部分）；—制動輪軸在制動開始時的角速度；P—平均起