【正文】 成。 目前在起重機(jī)械中應(yīng)用最多的廣是組合式卷筒()。組合式卷筒的筒體可用鑄造圓筒或用鋼管制成。卷筒的端蓋也可以選擇用鑄造或焊接的結(jié)構(gòu)。端蓋與筒體的聯(lián)接，有兩種常見的結(jié)構(gòu)：；。 組合式卷筒 查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)資料，對(duì)于8T汽車起重機(jī)，采用組合式鑄造卷筒，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見（），材質(zhì)為HT200，抗拉強(qiáng)度為=195 MPa（起重機(jī)用灰鑄鋼GB9439—88），抗壓強(qiáng)度bc=700 MPa。卷筒直徑為D，但計(jì)算是按照鋼絲繩的最小卷繞直徑D1min來計(jì)算的。卷筒尺寸的計(jì)算公式見式D1min=hd，[8]。(2)。 系數(shù)h機(jī)構(gòu)工作級(jí)別卷筒h1卷筒h2機(jī)構(gòu)工作級(jí)別卷筒h1卷筒h2M1—M3M4M5141618161820M6M7M820252528注：，h值應(yīng)按比機(jī)構(gòu)工作級(jí)別高一級(jí)的值選取[8]； ，建議取h1=16及h2=18，與工作級(jí)別無關(guān)[8]。本機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為M5，取h=h2=20；從機(jī)構(gòu)布置來看，選用較小的卷筒直徑可以使減速機(jī)構(gòu)的速比減小，而選用較小的減速器，可以減小機(jī)構(gòu)尺寸，對(duì)總體布置有利[8]。D1min是計(jì)算所允許的最小值，不能再小。因?yàn)榫硗仓睆竭^小，會(huì)降低鋼絲繩的使用壽命。故卷筒分單層繞有槽卷筒和多層繞光面卷筒。由于起重機(jī)起升高度較大，又是多倍率的伸縮臂式汽車起重機(jī)，起升機(jī)構(gòu)繞繩量很大，故采用多層繞光面卷筒，根據(jù),查閱機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB/T —1999）取。其長(zhǎng)度按下式計(jì)算（） 設(shè)多層卷筒的各層直徑分別用DDD3……Dn表示，總共n層，每層為Z圈，則卷筒的總繞繩量L為[8]：已知： (54) …… 代入上公式得： 式中 H—起重機(jī)最大起升高度。 a—滑輪組倍率； —附加安全圈數(shù)，一般取3圈； —卷筒的計(jì)算直徑，即。 (55) 已知機(jī)構(gòu)所需的繞繩量為：將代入公式得：則多層繞卷筒長(zhǎng)度為： 。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)有n≥2，取n=4所以，便于工藝處理加工，取。（3）卷筒邊緣直徑卷筒邊緣直徑即卷筒端側(cè)板直徑，對(duì)于多層纏繞，位防止鋼絲繩脫落，端側(cè)板直徑應(yīng)大于鋼絲繩最外層繩圈直徑，端側(cè)板直徑用下式計(jì)算[8]： (56) 式中：——最外層鋼絲繩繩芯直徑，由下式確定：。其中：n—鋼絲繩纏繞層數(shù)設(shè)計(jì)鋼絲繩纏繞層數(shù)為4層，即n=4。 則＝355＋（24－1）14＝453（mm） 453＋414＝509（mm）卷筒纏繞層數(shù)計(jì)算公式：式中 ——為保證鋼絲繩不越出擋板外緣的安全高度（mm）。，在多層纏繞中應(yīng)不小于2倍的鋼絲繩直徑。?。?＝214＝28(mm)則由（a）可得：求得 4214+355+228=523（mm）綜上考慮，?。?20（mm）卷筒在鋼絲繩的拉力作用下，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)L≤3D時(shí)，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力不超過壓縮應(yīng)力的10%~15%，只計(jì)算壓應(yīng)力即可，當(dāng)L≥3D時(shí)，要考慮彎曲應(yīng)力；對(duì)尺寸較大，壁厚較薄的卷筒還須對(duì)筒壁進(jìn)行抗壓穩(wěn)定性計(jì)算[8]。分析：L=450mm、D=355mm，即L≤3D； 卷筒筒壁的最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在筒壁的外表面，壓應(yīng)力按下式計(jì)算[8]： (57) 式中： ——卷筒壁壓應(yīng)力（）； ——鋼絲繩最大靜拉力（N）；——卷筒壁厚（mm）； ——繩槽節(jié)距（mm），根據(jù)d=14mm，查表得標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距=17mm； ——應(yīng)力減少系數(shù)，在繩圈拉力作用下，筒壁產(chǎn)生徑向彈性形變，使繩圈緊度降低。鋼絲繩拉力減少，一般取=； ——多層卷繞系數(shù)。多層卷繞時(shí)，卷筒外層繩圈的扎緊力壓縮下層鋼絲繩，使各層繩圈的緊度降低，鋼絲繩拉力減少，筒壁壓應(yīng)力不與卷筒層數(shù)成正比，按表取值： 卷繞層數(shù)123≥4 ——許用壓應(yīng)力，對(duì)鑄鐵=/5，為鑄鐵抗壓強(qiáng)度極限，對(duì)鋼=/2，為鋼屈服強(qiáng)度極限。計(jì)算彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力 式中： —換算力矩，—彎矩， （為鋼絲繩最大靜拉力、為卷筒計(jì)算長(zhǎng)度）；—扭矩， ； —卷筒斷面抗彎模數(shù)； —卷筒名義直徑； —卷筒壁厚，對(duì)于鑄造鋼筒按照經(jīng)驗(yàn)公式有 ，??；—卷筒內(nèi)徑。有(10%~15%)=(~)≥，而=88，[σc]=700 MPa，[σ] =[σc]/5=140MPa，取安全系數(shù)n=，有140/=≥88MPa。即設(shè)計(jì)合理。 直徑部分尺寸圖取取安全系數(shù)n=，有140/=≥88MPa。即設(shè)計(jì)合理。如果卷筒較長(zhǎng)、筒壁太薄，在過載或急劇制動(dòng)情況下，可能會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。一般認(rèn)為：對(duì)卷筒直徑大于1200mm，容繩寬度大于卷筒直徑兩倍的大尺寸卷筒，應(yīng)進(jìn)行卷筒壁的穩(wěn)定性驗(yàn)算[8]。穩(wěn)定性計(jì)算，可采用計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)K的方法[8] (58) 式中：K——穩(wěn)定性系數(shù)；——失去穩(wěn)定時(shí)臨界壓力。對(duì)鋼卷筒：——卷筒壁單位壓力 ——卷筒壁厚（14mm）；——卷筒直徑（355mm）；——鋼絲繩最大靜拉力（15000N）；p——鋼絲繩節(jié)距17mm；——鋼絲繩直徑（14mm）。 由上計(jì)算可知設(shè)計(jì)滿足要求，筒壁穩(wěn)定。 制動(dòng)器在習(xí)慣上，叫作閘。它被安裝在起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)上[4]。它在卷揚(yáng)帆上的削動(dòng)功能為：(1)使重物可靠地停止在所需要的位置；(2)除了在荷重狀態(tài)下起剎車作用外，還能調(diào)整物體的下降速度；(3)用止動(dòng)棘輪制動(dòng)，防止卷揚(yáng)帆工作時(shí)例轉(zhuǎn)。根據(jù)實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納可得出以下結(jié)論：起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器設(shè)計(jì)合理的前提下，起升機(jī)構(gòu)可以省略離合器，當(dāng)機(jī)構(gòu)不工作時(shí)，起升機(jī)構(gòu)三位四通換向閥處于中位，液壓油通過溢流閥卸荷。即本系統(tǒng)不設(shè)計(jì)離合器。 起升機(jī)構(gòu)的每一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少要裝一個(gè)支持制動(dòng)器，吊運(yùn)液態(tài)金屬及其他危險(xiǎn)物品的起升機(jī)構(gòu)，每套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少應(yīng)有兩個(gè)支持制動(dòng)器，支持制動(dòng)器應(yīng)是常閉式的，制動(dòng)輪必須裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛性聯(lián)接的軸上[5]。制動(dòng)器安全系數(shù)：(1)一般起升機(jī)構(gòu)：。 (2)重要起升機(jī)構(gòu)：。 (3)吊運(yùn)液態(tài)金屬和危險(xiǎn)品的起升機(jī)構(gòu)：裝有兩個(gè)支持制動(dòng)器時(shí)，每個(gè)的制動(dòng)安全系數(shù)不低于1．25，對(duì)于兩套彼此有剛性聯(lián)接的驅(qū)動(dòng)裝置，每套裝置有兩個(gè)支持制動(dòng)器時(shí)，[8]。 (4)具有液壓制動(dòng)作用的液壓傳動(dòng)起升機(jī)構(gòu)：。 無特殊要求時(shí)?？刂浦苿?dòng)僅用來消耗動(dòng)能，使物品安全減速。在與控制制動(dòng)并用時(shí)，支持制動(dòng)器的最低制動(dòng)安全系數(shù)仍應(yīng)滿足上述要求。 平均升降加(減)速度 GB/T 3811—1983 （/）盤式制動(dòng)器一般可分為點(diǎn)盤式和全盤式，其特點(diǎn)是利用軸向力使固定摩擦盤和轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦盤問產(chǎn)生摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。 全盤式制動(dòng)器所需的制動(dòng)軸向力可由下式計(jì)算確定[12] (59) 式中： 一 制動(dòng)力矩(Ncm)； — 摩擦面的對(duì)數(shù)；u—摩擦系數(shù)； — 考慮在鈾向壓力作用下圓盤本身的壓縮，以及由于摩擦力矩作用，在圓盤和花鍵軸間產(chǎn)生的摩擦使軸向力減小的系數(shù)。其值隨的增加而減小。當(dāng)≤4時(shí)，＝1，＝10時(shí)，＝； (510)一摩擦面的平均半徑(cm)，由下式近似確定[12] 式中： —為摩擦面的內(nèi)徑，由構(gòu)造確定；—為摩擦面的外徑，一般＝(~)，≤12cm。摩擦面的單位壓力，對(duì)摩族面數(shù)少的盤式制動(dòng)器，可認(rèn)為每對(duì)摩擦面上的比壓相等；摩擦面對(duì)數(shù)增多時(shí)，距離加壓圓盤最近的摩擦面的比壓力為最大[12]。 (511) 式中： —許用比壓(N／cm2)。 許用壓力摩擦材料 [P] （N/cm2）無潤(rùn)滑干油潤(rùn)滑油槽潤(rùn)滑金屬對(duì)金屬20~4030~5060~120織戎的摩擦材料對(duì)金屬20~4040~8060~120壓制的摩擦材料對(duì)金屬40~8050~120100~200盤式制動(dòng)器松閘時(shí)，松閘器使加壓圓盤在鈾向的退距稱力松閘行程,松閘時(shí)，各圓盤摩擦面之間無軸向壓力作用，圓盤和摩擦襯墊在自身彈性復(fù)原力的作用下，各摩擦面間脫離緊密接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)盤可以隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)[12]。為此松閘行程應(yīng)滿足： ?＝?l十?2十?3＝~1mm式中： ?1—金屬圓盤和摩擦襯墊在軸向產(chǎn)生的熱變形量； ?2—在軸向壓力作用下摩擦襯墊在軸向產(chǎn)生的彈性變形量； ?3—在制動(dòng)器規(guī)定的調(diào)整期內(nèi)襯墊的磨損量。 上述值當(dāng)摩擦面無潤(rùn)滑時(shí)取大值，油槽潤(rùn)滑時(shí)取小值。 注：本設(shè)計(jì)所選專用卷揚(yáng)減速機(jī)中附帶制動(dòng)系統(tǒng)，以上計(jì)算只用于對(duì)制動(dòng)器的校核。 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置減速器選擇及傳動(dòng)比的驗(yàn)算起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比是根據(jù)馬達(dá)轉(zhuǎn)速和卷筒轉(zhuǎn)速確定。 (512)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速由公式[7]： 式中： 、為液壓泵和液壓馬達(dá)的排量；：雙泵合流時(shí)排量，：為液壓泵的額定轉(zhuǎn)速， ； 為泵、馬達(dá)、系統(tǒng)的容積效率，；計(jì)算得：卷筒轉(zhuǎn)速 則總的傳動(dòng)比： ，誤差為()/=% 。因此設(shè)計(jì)合理。參照此傳動(dòng)比和相關(guān)參數(shù)，查閱相關(guān)資料[11] J系列卷揚(yáng)減速機(jī)主要拉術(shù)參數(shù)[11] J系列卷揚(yáng)減速機(jī)[11] J系列卷揚(yáng)減速機(jī)尺寸（mm）[11]第六章 總結(jié)和展望本文通過對(duì)傳統(tǒng)型QY8汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)幾個(gè)重要方面進(jìn)行了分析，從而對(duì)車載式起重機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。雙泵分合流開式系統(tǒng)采用了雙泵單馬達(dá)、分合流油路的新設(shè)計(jì)，可以根據(jù)各機(jī)構(gòu)的不同速度和功率的要求對(duì)雙泵進(jìn)行分流與合流。起升時(shí)與其余各機(jī)構(gòu)都可以進(jìn)行聯(lián)合動(dòng)作，提高工作效率，馬達(dá)、泵的選擇計(jì)算中各變量因素考慮全面，計(jì)算所得參數(shù)較準(zhǔn)確。變幅液壓缸所采用的方式是焊接加螺栓組連接，具有良好的密封性，便于安裝和維護(hù)，而且結(jié)構(gòu)經(jīng)湊。變幅液壓缸是按照起重最嚴(yán)格的狀況進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)的，其行程、內(nèi)徑、導(dǎo)向長(zhǎng)度、無縫鋼管直徑等均嚴(yán)格參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)選定，其中還進(jìn)行了壓桿穩(wěn)定性的校核。起升機(jī)構(gòu)參照現(xiàn)在較先進(jìn)的結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)。卷筒為焊接鑄造組合式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量較輕。卷揚(yáng)減速機(jī)采用結(jié)構(gòu)更為緊湊行星齒輪減速機(jī)。卷揚(yáng)機(jī)卷筒的各個(gè)尺寸都是按照設(shè)計(jì)手冊(cè)的要求所計(jì)算的，同時(shí)查詢了資料，對(duì)鑄造筒身進(jìn)行了力學(xué)模型強(qiáng)度校核。當(dāng)然，作為一個(gè)本科生，所接觸的科學(xué)技術(shù)還非常有限，在本課題的設(shè)計(jì)中依然有許多不足需要改進(jìn)。比如由于條件有限，未能做出實(shí)物，進(jìn)行實(shí)體測(cè)試。 同時(shí)也沒有對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做仿真實(shí)驗(yàn)，不恩能夠得出真實(shí)的數(shù)據(jù)，為接下的設(shè)計(jì)做鋪墊。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)相比有了相當(dāng)?shù)母淖?，特別是在節(jié)能和精度方面都有了較大進(jìn)步，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在生產(chǎn)應(yīng)用中具有非常好的前景。如果國(guó)家實(shí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化制度的話，我國(guó)起重機(jī)行業(yè)將會(huì)有跨越式發(fā)展，本文也可以作為參考。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比有了很大的改進(jìn)，特別是在標(biāo)準(zhǔn)化與通用化方面都有了較大進(jìn)步，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在生產(chǎn)應(yīng)用中具有非常好的前景。致 謝大學(xué)最后的課程，畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)近6個(gè)月，終于到了答辯的時(shí)候。雖然是自己第一次做的正式的設(shè)計(jì)，但是依舊非常依賴于老師的指導(dǎo)，因?yàn)閺膭偨佑|設(shè)計(jì)的任務(wù)，到現(xiàn)在對(duì)自己設(shè)計(jì)的了如指掌，都是在指導(dǎo)老師的安排下逐漸進(jìn)步的。機(jī)械類本科的畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求比較嚴(yán)格，而且需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌龊拖到y(tǒng)規(guī)范的計(jì)算，這設(shè)計(jì)量對(duì)于我們來說是有點(diǎn)大的，如若沒有導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，我想我可能未必完的成相關(guān)任務(wù)。李蓉老師和張巨勇老師作為我的指導(dǎo)老師，曾在我們多門專業(yè)課中教授我們專業(yè)知識(shí)，他們嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)又不失幽默的聲影給我們的記憶添了濃重的一筆。我的設(shè)計(jì)題目是《車載式起重機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》,這是張老師和李老師所研究的相關(guān)領(lǐng)域。經(jīng)過老師全程的指導(dǎo)和要求，我也漸漸熟悉了設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，這中間雖然曾有過迷惘，也曾有過失落，但是我想如果沒有老師的諄諄教誨，我想的畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該還不致于完成。在此特向老師致以真誠(chéng)感謝！同時(shí)也感謝評(píng)閱我設(shè)計(jì)的各位答辯組老師，感謝各位老師的指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)[1] 徐灝．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992：3746．[2] 張質(zhì)文，虞和謙，王金諾，包起帆．起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：中國(guó)鐵道出 版社，1997：11116．[3] 張利平．液壓氣動(dòng)技術(shù)速查手冊(cè)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：1644．[4] 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