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畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 院
機(jī)械工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)
機(jī)械工程及自動(dòng)化
班級(jí)學(xué)號(hào)
學(xué) 生
指導(dǎo)教師
題 目
橋式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
起重機(jī)械
0 引言
起重機(jī)械的基本任務(wù)是垂直升降重物，并可兼使重物作短距離的水平移動(dòng)，以滿足重物裝卸、轉(zhuǎn)載、安裝等作業(yè)的要求。起重機(jī)機(jī)械是現(xiàn)代化生產(chǎn)必不可少的重要機(jī)械設(shè)備，它對(duì)于減輕繁重的體力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化及改善人民的物質(zhì)、文化生活都具有重大的意義。
起重機(jī)械廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、港口碼頭、車(chē)站倉(cāng)庫(kù)、建筑工地、海洋開(kāi)發(fā)、宇宙航行等各個(gè)工業(yè)部門(mén)，可以說(shuō)陸地、海洋、空中、民用、軍用各個(gè)方面都有起重機(jī)械在進(jìn)行著有效的工作。
起重機(jī)械不僅可以作為輔助的生產(chǎn)設(shè)備，完成原料、半成品、產(chǎn)品的裝卸、搬運(yùn)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的安裝、維修，而且它也是一些生產(chǎn)過(guò)程工藝操作中的必須設(shè)備，例如鋼鐵冶金生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，從爐料準(zhǔn)備、加料到煉好的鋼水澆鑄成錠以及脫模取錠等。又例如原子能工業(yè)中的一些工藝操作等人所難達(dá)到之處，沒(méi)有起重機(jī)械，簡(jiǎn)直無(wú)法生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)冶金、煤炭部門(mén)的機(jī)械設(shè)備總臺(tái)數(shù)或總重中，起重運(yùn)輸機(jī)械約占25％～65％。
起重機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)成為合理組織成批大量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。在我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化的發(fā)展和各個(gè)工業(yè)部門(mén)機(jī)械化水平、勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高中，起重機(jī)必將發(fā)揮更大的作用。
1 起重機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向
1.1 發(fā)展超大型起重機(jī)
由于各重點(diǎn)工程向大型化發(fā)展，所需構(gòu)件和配套設(shè)備重量不斷增加，對(duì)超大型起重設(shè)備的需求日趨增長(zhǎng)。1992年200t以上伸縮臂式起重機(jī)的世界銷(xiāo)量為90臺(tái)，到1997年增至130臺(tái)。德國(guó)廠商在起重機(jī)大型化發(fā)展進(jìn)程中處于領(lǐng)先地位。世界市場(chǎng)中150t以上的大噸位起重機(jī)多數(shù)是由利勃海爾和德馬泰克公司提供的。利渤海爾LTM1800型是目前世界最大的AT產(chǎn)品，起重量800t，安裝超起裝置后型號(hào)變更為L(zhǎng)TM11000D型，最大起重量增至1000t。該機(jī)售價(jià)550萬(wàn)美元。1998年推出的LTM1500型(起重量500t)售價(jià)為540萬(wàn)德國(guó)馬克。上述三種機(jī)型在行駛狀態(tài)需拆下吊臂等裝置分別進(jìn)行運(yùn)輸。
德馬泰克公司1997年推出的AC650型安裝超起裝置后，最大起重量可從650t增至800t。該機(jī)售價(jià)500萬(wàn)德國(guó)馬克。AC650是目前世界上起重噸位最大的整裝式伸縮臂起重機(jī)，行駛狀態(tài)不需拆下吊臂分別運(yùn)輸。
住友建機(jī)、多田野和加藤公司曾于1989年相繼推出360t汽車(chē)起重機(jī)。住友建機(jī)在90年代開(kāi)發(fā)出80t～250t共4種AT產(chǎn)品。多田野也在90年代相繼推出100t～550t共6種特大型AT產(chǎn)品。加藤公司則研制成NK5000型500t汽車(chē)起重機(jī)。目前日本生產(chǎn)的特大型起重機(jī)僅在國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售。
1.2 “迷你”起重機(jī)大量涌現(xiàn)
起重機(jī)向微型化發(fā)展，是適應(yīng)現(xiàn)代建設(shè)要求而出現(xiàn)的新趨勢(shì)。10年前開(kāi)發(fā)的神鋼RK70(7t)是世界首臺(tái)裝有下俯式吊臂的“迷你”(Mini) RT產(chǎn)品。目前下俯式吊臂已成為“迷你”起重機(jī)的重要標(biāo)志。這種新概念設(shè)計(jì)已成功移植到德馬泰克AC25(25t)和加藤CR-250(25t)等較大噸位起重機(jī)上。
小松公司曾在90年代初、中期相繼推出了裝有下俯式吊臂的 LW80(8t)和LW100-1(10t)“迷你”RT產(chǎn)品。該公司還曾于1993年和1997年分別推出了另外兩種別具特色的LT300型(4.9t)和LT500型(12t)“迷你”RT。據(jù)資料介紹，LT300型與LT500型是世界首批裝有全自動(dòng)水平伸縮副臂的輪式起重機(jī)。它們將輪式起重機(jī)公路行駛能力與專(zhuān)用伸縮臂架技術(shù)融為一體，且具有塔機(jī)功能，可越過(guò)屋頂或其他障礙物靠近作業(yè)面，能替代小型自行架設(shè)塔機(jī)或大型折疊臂式隨車(chē)起重機(jī)。
1.3 伸縮臂結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)
利渤海爾LTM1090/2(90t)和LTM1160/2型(160t)AT產(chǎn)品，采用了裝有“Telematik”單缸自動(dòng)伸縮系統(tǒng)的卵圓形截面主臂。這種卵圓形截面主臂在減輕結(jié)構(gòu)重量和提高起重性能方面具有良好效果。目前卵圓形吊臂已列入利勃海爾新產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)部件，裝有世界最長(zhǎng)的7節(jié)84m卵圓形截面主臂的LTM1500型(500t)AT產(chǎn)品，也采用這種單缸伸縮系統(tǒng)。格魯夫開(kāi)發(fā)的單缸伸縮系統(tǒng)要早于利勃海爾公司，但格魯夫早期采用的單缸伸縮系統(tǒng)伸縮速度較慢。此外，德馬泰克大噸位起重機(jī)主臂也采用卵圓形截面。
格魯夫GMK6250(250t)和GMK5180(180t)兩種AT產(chǎn)品，采用了裝有雙銷(xiāo)雙鎖自動(dòng)伸縮系統(tǒng)的U形截面主臂，伸臂速度較快(平均9m/s左右)。伸縮系統(tǒng)由電子式起重機(jī)操作裝置控制，可將主臂自動(dòng)伸至各種選定臂長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道，美國(guó)謝迪．格魯夫工廠將采用德國(guó)工廠的主臂制造技術(shù)，原有梯形主臂將被淘汰，原因是焊接工藝復(fù)雜，制造成本高。
1.4 數(shù)據(jù)總線技術(shù)得到應(yīng)用
利渤海爾LTM1030/2型(30t)是世界首臺(tái)裝有數(shù)據(jù)總線管理系統(tǒng)的高技術(shù)雙軸AT產(chǎn)品。該機(jī)采用CANBUS(控制域網(wǎng)總線)技術(shù)，完成發(fā)動(dòng)機(jī)－傳動(dòng)系統(tǒng)各功能塊之間的數(shù)字式數(shù)據(jù)傳輸和電子控制。CANBUS總線及電氣、液壓、繩長(zhǎng)和風(fēng)力等數(shù)據(jù)又被輸入到LSB控制裝置之中。LSB控制裝置是Liccon起重機(jī)控制系統(tǒng)的組成部分，可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流及監(jiān)控特性進(jìn)行編程。采用數(shù)據(jù)總線管理系統(tǒng)，可降低起重機(jī)油耗及排放值，簡(jiǎn)化布線，提高整機(jī)可靠性與維修方便性。目前已有多種新機(jī)型裝有LSB系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線(包括LTM1500)。格魯夫GMK6250和GMK5180也采用了數(shù)據(jù)總線技術(shù)。
1.5 靜液壓傳動(dòng)起重機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)
首臺(tái)靜液壓傳動(dòng)起重機(jī)是原克虜伯公司1992年研制的雙軸KMK2035型(35t)AT產(chǎn)品。瑞士Compact Truck公司1993年推出的雙軸CT2(35t)AT產(chǎn)品是世界第一臺(tái)投放市場(chǎng)的靜液壓傳動(dòng)起重機(jī)。意大利Rigo公司在1994年推出了RT200(20t)靜液壓傳動(dòng)RT起重機(jī)。隨后Compact Truck公司在1997年推出了兩種采用靜液壓傳動(dòng)的3軸CT3(70t/80t)全地面起重機(jī)。該機(jī)裝有8節(jié)7.1m～40.5m主臂，最大時(shí)速75km/h。 采用靜液壓傳動(dòng)，上車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)既可驅(qū)動(dòng)起重裝置，還可驅(qū)動(dòng)行走裝置。此外，可將發(fā)動(dòng)機(jī)橫向安裝在上車(chē)回轉(zhuǎn)式操縱室后部，起到整體式配重作用。據(jù)介紹，某些機(jī)型采用靜液壓傳動(dòng)后，可大約減重1/3。
1.6 混合型起重機(jī)得到發(fā)展
過(guò)去10年中日本RT產(chǎn)品居世界領(lǐng)先地位，許多產(chǎn)品裝有傳統(tǒng)型號(hào)不具備的適于公路行駛的驅(qū)動(dòng)裝置，因而可在日本公路合法行駛。這樣就促使用戶對(duì)歐美制造廠商也提出了新要求。據(jù)報(bào)道，1997年世界RT產(chǎn)品總銷(xiāo)量達(dá)5000臺(tái)，其中日本生產(chǎn)了2800臺(tái)，美國(guó)為1250臺(tái)。
起重機(jī)工業(yè)中出現(xiàn)了許多新概念設(shè)計(jì)。Compact Truck公司雙軸CT2型（35t）、三軸CT3型(70/80t)和2000年將推出的4軸/6軸CT4型(110t/150t)AT產(chǎn)品，打破了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式，采用靜液壓傳動(dòng)，裝有下俯式主臂，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊。
德馬泰克雙軸AC250型(25t)、加藤雙軸CR－250型(25t)AT產(chǎn)品和格魯夫3軸 ATS40型(36.3t)全地面汽車(chē)起重機(jī)也屬于混合型起重機(jī)，前兩種機(jī)型又稱(chēng)為城市型起重機(jī)。
1.7 汽車(chē)起重機(jī)也在不斷發(fā)展
為與RT和AT產(chǎn)品抗衡，汽車(chē)起重機(jī)新技術(shù)、新產(chǎn)品也在不斷發(fā)展。近年來(lái)汽車(chē)起重機(jī)在英、美等國(guó)市場(chǎng)的復(fù)興，使人們對(duì)汽車(chē)起重機(jī)產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。幾年前某些工業(yè)界人士曾預(yù)測(cè)，RT和AT產(chǎn)品的興起將導(dǎo)致汽車(chē)起重機(jī)的衰退。日本汽車(chē)起重機(jī)在世界各地日益流行，以及最近格魯夫、特雷克斯、林克．貝爾特、德馬泰克等公司汽車(chē)起重機(jī)的產(chǎn)品進(jìn)展，已向上述觀念提出挑戰(zhàn)。隨著工程起重機(jī)各機(jī)種間技術(shù)的相互滲透與競(jìng)爭(zhēng)，汽車(chē)起重機(jī)會(huì)在世界市場(chǎng)中繼續(xù)占有一席之地。
3.8 隨車(chē)起重機(jī)產(chǎn)銷(xiāo)量不斷增長(zhǎng)
80年代末和90年代，國(guó)外隨車(chē)起重機(jī)發(fā)展極其迅速。世界年總產(chǎn)量已達(dá)10萬(wàn)臺(tái)左右。發(fā)展趨勢(shì)是向多功能、大型化發(fā)展，已開(kāi)發(fā)出裝有6～8節(jié)伸縮臂的產(chǎn)品。液壓系統(tǒng)油缸壓力已達(dá)30～33MPa，比10年前約提高50%，從而導(dǎo)致油缸尺寸的縮小，可在油泵規(guī)格不變或略有減小的情況下，提高油缸工作速度。遙控裝置也有可能獲得更廣泛的使用。隨車(chē)起重機(jī)將在今后一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)一步侵占小噸位流動(dòng)式起重機(jī)的部分市場(chǎng)。
2起重機(jī)的類(lèi)型
2.1起重機(jī)的基本型式
起重機(jī)械的型式形形色色，五花八門(mén)。根據(jù)起重機(jī)械所配備的工作機(jī)構(gòu)數(shù)目的多少或服務(wù)范圍的不同，起重機(jī)械可分為以下兩大類(lèi)別：
1． 單動(dòng)作的起重機(jī)械 這種起重機(jī)械只配備一個(gè)工作機(jī)構(gòu)（起升機(jī)構(gòu)），只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此其服務(wù)范圍是一條直線，如千斤頂、固定滑車(chē)、升降機(jī)、電梯等。
2． 復(fù)動(dòng)作的起重機(jī)械 這種起重機(jī)械配備有兩個(gè)以上的工作機(jī)構(gòu)，即除起升機(jī)構(gòu)外還配備有其它輔助機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)二個(gè)方向以上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此其服務(wù)范圍是一個(gè)平面或一個(gè)立體空間。
2.2復(fù)動(dòng)作的起重機(jī)械分類(lèi)
（1）橋架型起重機(jī)
構(gòu)造特征：金屬構(gòu)架做成直線形式或門(mén)形橋架的形式，構(gòu)造較簡(jiǎn)單。
服務(wù)范圍：長(zhǎng)方體空間。
機(jī)構(gòu)數(shù)目：一般有起升、大車(chē)運(yùn)行和小車(chē)運(yùn)行三個(gè)工作機(jī)構(gòu)。
吊載能力：較大（一般在支撐平面內(nèi)吊載，穩(wěn)定性好）
典型機(jī)種：橋式起重機(jī)、門(mén)式起重機(jī)、纜索起重機(jī)等。
橋式起重機(jī)水 橋架型起重機(jī)中最主要的型式，在數(shù)量上占起重機(jī)總數(shù)的首位，使用范圍極為廣泛，一般用在車(chē)間內(nèi)為生產(chǎn)工藝過(guò)程服務(wù)。
門(mén)式起重機(jī)是橋架型起重機(jī)中另一主要型式，與橋式起重機(jī)相比，它們的主要特征是在橋架的一端或兩端設(shè)有支腿，可直接支承在地基上或沿地面軌道運(yùn)行，一般用在碼頭、堆場(chǎng)、造船臺(tái)等露天作業(yè)場(chǎng)地上，為貨物裝卸。堆垛。船體拼接等生產(chǎn)工藝過(guò)程服務(wù)。當(dāng)門(mén)式起重機(jī)的小車(chē)運(yùn)行速度大，運(yùn)行距離長(zhǎng)，生產(chǎn)率高，主要吊運(yùn)散料時(shí)，常改稱(chēng)為裝卸橋。
當(dāng)橋架型起重機(jī)的跨度特別大時(shí)，為了減輕橋架和整機(jī)的自身質(zhì)量，常常改用纜索來(lái)代替橋架，供起重小車(chē)支承和運(yùn)行之用，這類(lèi)起重機(jī)成為纜索起重機(jī)，常用在水電站大壩施工等現(xiàn)場(chǎng)上，為工件吊運(yùn)?；炷翝仓壬a(chǎn)工藝過(guò)程服務(wù)。
2-1門(mén)式起重機(jī)
（2）臂架型起重機(jī)
構(gòu)造特征：有固定的或可擺動(dòng)的臂架，上部結(jié)構(gòu)相對(duì)下部結(jié)構(gòu)能夠回轉(zhuǎn)，構(gòu)造較復(fù)雜。
服務(wù)范圍：圓形或腰圓形的柱體空間。
機(jī)構(gòu)數(shù)目：一般有起升、回轉(zhuǎn)、變幅和運(yùn)行四個(gè)工作機(jī)構(gòu)、
吊載能力：較?。ㄖС衅矫嫱獾踺d，受限于起重機(jī)的整體穩(wěn)定性）
典型機(jī)種：門(mén)座起重機(jī)、塔式起重機(jī)、汽車(chē)起重機(jī)等。
2-2履帶式起重機(jī)
3.0 起升機(jī)構(gòu)
3.1 概述
在起重機(jī)械中，用來(lái)使貨物提升或下降的機(jī)構(gòu)成為起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)最基本的機(jī)構(gòu)。
起升機(jī)構(gòu)通常包括：取物裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、制動(dòng)裝置、減速裝置、驅(qū)動(dòng)裝置以及安全裝置等部分，其中不少零件采用標(biāo)準(zhǔn)零件。
典型的起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造是：電動(dòng)機(jī)通過(guò)連軸器同傳動(dòng)效率較高的漸開(kāi)線圓柱齒輪減速器相連接，減速器的輸出軸上裝有卷筒，它通過(guò)鋼絲繩和滑輪組與吊鉤相聯(lián)。機(jī)構(gòu)工作時(shí)，卷筒將鋼絲繩卷進(jìn)或放出，從而通過(guò)滑輪組系統(tǒng)使懸掛在吊鉤上的物品起升或下降。機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，懸起的物品依靠制動(dòng)器剎住。吊鉤的起升和下降通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換向開(kāi)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
此外，起升機(jī)構(gòu)還包括有操縱設(shè)備、支承臺(tái)架等。
通常，起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)給定的工作參數(shù)主要有：起重量Q、起升高度H、起升速度v和機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別（工作類(lèi)型、JC%）等。
起重量超過(guò)10t時(shí)，常設(shè)有兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)：主起升機(jī)構(gòu)與副起升機(jī)構(gòu)。這兩個(gè)機(jī)構(gòu)可以分別工作，也可協(xié)同工作。副鉤起重量一般取為主鉤起重量的20％～30％。
橋式和門(mén)式起重機(jī)的起重量常取為12.5/3、16/3, 20/5, 32/8, 50/12.5, 80/20, 100/32, 125/32等。
起升機(jī)構(gòu)的最大起升速度可由起升高度H及最大加速度 αmax=1~1.2/s2來(lái)確定：vmax=(Hαmax)1/2 通常取v＝1～100m/min。
下降速度v降＝（1～1.5）v，對(duì)于大起升高度的起重機(jī)，下降速度還可以取得高些。
3.2 起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置的典型布置方案
起升機(jī)構(gòu)中大多數(shù)情況均采用閉式減速器傳動(dòng)，并且以漸開(kāi)線圓柱齒輪傳動(dòng)為主。一些新穎的齒輪傳動(dòng)如圓弧齒輪、擺線行星齒輪傳動(dòng)、漸開(kāi)線少齒差行星齒輪傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)正被逐漸引用到起重機(jī)械上來(lái)。
起升機(jī)構(gòu)的典型布置方案通常分為兩大類(lèi)：平行線布置和同軸線布置。
一、平行軸線布置
電動(dòng)機(jī)軸與卷筒軸平行布置的方式應(yīng)用最廣泛。在高速軸上，電動(dòng)機(jī)同減速器通過(guò)彈性柱銷(xiāo)連軸器或齒輪連軸器相聯(lián)接。帶制動(dòng)輪的連軸器常用半齒連軸器，出于安全的原因，其制動(dòng)輪必須裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛性連接的軸上。
制動(dòng)器一般都裝在高速軸上，高速軸上，高速軸轉(zhuǎn)矩小，制動(dòng)器的尺寸可以小一些。目前也有將盤(pán)式制動(dòng)器裝在電動(dòng)機(jī)尾部殼體內(nèi)的，制成一個(gè)組合部件（帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)），從而使機(jī)構(gòu)外形緊湊、美觀，組裝方便。根據(jù)起重機(jī)械安全規(guī)程的要求，起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器應(yīng)是長(zhǎng)臂式的。
在機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)中，連軸器是其中一個(gè)重要的部件。要求它體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、并且最好有彈性，有調(diào)位補(bǔ)償性能。它對(duì)機(jī)構(gòu)的尺寸。傳動(dòng)性能和維修裝拆工藝性能都有一定的影響。
二、同軸線布置
在同軸線布置的起升機(jī)構(gòu)中，電動(dòng)機(jī)、減速器和卷筒成直線排列，電動(dòng)機(jī)和卷筒分別布置在同軸線減速器的兩端，或者把減速器布置在卷筒內(nèi)部。為使機(jī)構(gòu)緊湊和提高組裝性能，可采用附裝有制動(dòng)器的凸緣型電動(dòng)機(jī)。同軸線布置的起升機(jī)構(gòu)橫向尺寸較緊湊，但加工精度和安裝 要求較高，維修稍為不便。
三、調(diào)速裝置的變速方案
常用的變速方法分電氣調(diào)速和機(jī)械調(diào)速兩大類(lèi)。電氣調(diào)速是目前應(yīng)用最廣泛的調(diào)速方式，它又分為交流調(diào)速和直流調(diào)速兩種。交流調(diào)速主要有變頻、變極和變轉(zhuǎn)差率三種方式。其中有低頻電源調(diào)速，直流能耗制動(dòng)低速下降，變極鼠籠型電機(jī)調(diào)速，可控硅串級(jí)調(diào)速，滑差調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速，改變轉(zhuǎn)子外串電阻，定子調(diào)壓，推桿制動(dòng)器調(diào)速和渦流制動(dòng)器調(diào)速等。直流調(diào)速主要分固定電壓通電和可控硅電壓供電調(diào)調(diào)速兩種。其中有改變外串電阻和接法的直流串激電動(dòng)機(jī)，直流發(fā)電機(jī)－電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，可控硅供電－直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)等。
3.3 卷繞裝置
在起重機(jī)械的起升機(jī)構(gòu)中，卷繞裝置具有重要的作用。卷繞裝置由繞性元件、導(dǎo)向和儲(chǔ)存元件組成。卷筒與物品之間通過(guò)繞性件構(gòu)成聯(lián)系，繞性件依次通過(guò)各卷繞元件，形成卷繞系統(tǒng)。它把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，并且還改變方向和速度。所以卷繞系統(tǒng)實(shí)際上是傳動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它參與著運(yùn)動(dòng)型式的轉(zhuǎn)換和能量的傳遞。
一、鋼絲繩
繞性件常被用作卷繞傳動(dòng)的牽引構(gòu)件，它們應(yīng)具有良好的彎繞特性，易于卷繞和儲(chǔ)存。升起機(jī)構(gòu)主要采用鋼絲繩和鏈條作為提升、牽引物品的繞性件。
在起重機(jī)械中，鋼絲繩是應(yīng)用最廣的牽引構(gòu)件。鋼絲繩的使用性能是：具有良好的各方向相同的繞性，使用可靠，無(wú)突然斷裂的現(xiàn)象，運(yùn)度速度不受限制，平穩(wěn)無(wú)噪音，耐沖擊。
鋼絲繩使用鋼絲編制而成的，先由鋼絲編成繩股，而后再用繩股編繞成繩索。
編鋼絲繩的鋼絲在制造時(shí)，經(jīng)過(guò)冷拉、熱處理和化學(xué)處理等工藝過(guò)程后，鋼絲強(qiáng)度極限可提高至σb=1800~2200N/mm2.
在起重機(jī)械中，雙繞繩應(yīng)用最廣。它由兩次旋繞制成，即由鋼絲圍著股芯繞成繩股，然后繩股圍著繩芯再一次旋繞支承鋼絲繩。
繩芯有纖維織物芯、石棉芯和金屬芯等。纖維織物芯使鋼絲繩具有較好的繞性，繩芯可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)油，受載荷時(shí)擠出油脂潤(rùn)滑鋼絲。一般都采用麻芯。當(dāng)卷筒作多層卷繞時(shí)，宜用金屬繩芯的鋼繩，因?yàn)樗哂休^好的承受橫向擠壓的承載能力。石棉芯一般用在高溫場(chǎng)合。
二、滑輪與滑輪組
滑輪供鋼絲繩導(dǎo)向和平衡鋼絲繩各分支拉力用?；喅叽绮淮髸r(shí)可做成實(shí)體的或鍛造的輪子。鑄造滑輪有鑄鐵和鑄鋼兩種。鑄鐵滑輪加工工藝性好，價(jià)格便宜，對(duì)鋼絲繩壽命有利，但強(qiáng)度低易脆斷，多用在輕級(jí)和中級(jí)工作類(lèi)型的起重機(jī)上。鑄鋼滑輪強(qiáng)度和沖擊韌性都較高，但工藝性稍差，表面堅(jiān)硬容易使鋼絲繩磨損。用在載重和不經(jīng)常換修的地方，重級(jí)和特級(jí)工作類(lèi)型的起重機(jī)上經(jīng)常使用鑄鋼滑輪。當(dāng)尺寸較大的采用輪緣。帶肋板的輪輻和輪轂焊接而成的焊接滑輪，這種滑輪重量較輕。鑄造滑輪適用用與成批生產(chǎn)；焊接滑輪適用于單件生產(chǎn)。今年來(lái)還出現(xiàn)無(wú)切削加工壓制成型的滑輪，生產(chǎn)效率極高。
鋼絲繩卷繞系統(tǒng)中，由繞有鋼絲繩的定滑輪與動(dòng)滑輪組成的系統(tǒng)稱(chēng)為滑輪組。在起升機(jī)構(gòu)中，滑輪組主要用來(lái)減輕鋼絲繩拉力或者減速，少速場(chǎng)合用于增速。
3.4 取物裝置
起重機(jī)的取物裝置使起升機(jī)構(gòu)的重要部件之一。它對(duì)安全生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率具有重要意義。由于起升極裝卸物品的對(duì)象種類(lèi)繁多，有成件的、散粒的和液態(tài)的等等，他們的物理性能和幾何形狀各具特點(diǎn)。為了適應(yīng)各類(lèi)物品的裝卸工作，常用的取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、扎具、夾鉗、電磁盤(pán)、真空吸盤(pán)、料斗、盛桶和承重梁等，此外還有集裝箱專(zhuān)用吊具和其它專(zhuān)用工具。
3.5起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算
起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算使在給定肋設(shè)計(jì)參數(shù)，并將布置方案確定后進(jìn)行的，通過(guò)計(jì)算選用機(jī)構(gòu)中所需要的標(biāo)準(zhǔn)部件，對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)零部件還需作進(jìn)一步的強(qiáng)度和剛度等計(jì)算。
起升機(jī)構(gòu)的載荷特點(diǎn)：
（1） 物品起升或下降時(shí)，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上由鋼絲繩拉力產(chǎn)生的扭矩方向不變，即轉(zhuǎn)矩是單向作用的。
（2） 物品懸掛系統(tǒng)由撓性鋼絲繩組成，物品慣性引起的附加轉(zhuǎn)矩對(duì)機(jī)構(gòu)影響不大，一般不超過(guò)靜轉(zhuǎn)矩的10％，使用抓斗時(shí)則需要另行考慮。
（3） 機(jī)構(gòu)起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間同穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)相比時(shí)短暫的。因此，可將穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的起升載荷作為機(jī)構(gòu)的計(jì)算載荷。
起升機(jī)構(gòu)計(jì)算步驟如下：
1． 鋼絲繩計(jì)算
2． 卷筒基本尺寸及轉(zhuǎn)速
3． 電機(jī)選擇
4． 減速器選擇
5． 制動(dòng)器選擇
6． 連軸器
7． 起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間的驗(yàn)算
8． 電動(dòng)機(jī)驗(yàn)算
9． 起升機(jī)構(gòu)主要零部件計(jì)算載荷的確定
本次設(shè)計(jì)任務(wù)介紹：
設(shè)計(jì)重機(jī)為250/50/10t+250/50/10t-20.0M水電站橋式起重機(jī)，安裝于豐滿水電站擴(kuò)建工程廠房?jī)?nèi)，用于水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的安裝和檢修工作。針對(duì)客戶需求開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)相應(yīng)的起重機(jī)的大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，要求運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法從方案論證到具體設(shè)計(jì)計(jì)算，以及最后的生產(chǎn)加工，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)在整體設(shè)計(jì)中的作用，并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期，提高工作效率。
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