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引言
桥式起重机是一种桥架型起重机。它的常用类型是箱形双梁桥式起重机，由一个两根箱形主梁和两根横向端梁组合而成的双梁桥架，它是依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的机构运行，它广泛用在仓库、现代机械加工车间、装配车间和露天贮料场等生产场所。
桥式起重机一般由大车运行机构的桥架、起升机构和起重小车、电气设备、司机室等组成。起重小车又分为主起升机构、副起升机构和小车架三部分组成。起升机构用来上下升降物料，起重小车用来带着物料作横向移动，以达到在一定空间范围内组成的三维空间里做搬运和装卸物料。
桥式起重机是使用较广泛，工作效率高的一种轨道运行式起重机，其额定起重量可以达到上百吨。最原始的形式是通用吊钩桥式起重机，其它种类桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的形式上研发出来的。其结构具有机械加工零件少、工艺性能好、通用性好及机构安装检修维护方便等众多优点，因此它被广泛用于现代工业中。
我国桥式起重机大多采用计算机辅助优化设计，能够极大地提高起重机的技术性能和减轻自身重量，并能开发出新型结构。由于我国对能源工业的重视和资助，建造了很多大中型水电站，发电机组比以前多许多。尤其是长江三峡的建设工程对大型起重机的需求量迅速提高。三峡发电场需要1200t桥式起重机和2000t大型塔式起重机。而小型的遥控起重机的需要量随着国民经济高速发簪也越来越大，它能极大地提高作业安全性，同时减少劳动力。在我国的桥式起重机大、小车运行机构采用的是德国Demang公司研发的“三合一”驱动装置，吊挂于端梁内侧，这样吊挂就不会受主梁下挠和振动的影响，提高了大小运行机构的性能和寿命，并且使其结构紧凑，外观简洁，安装维护方便。。
而国外桥式起重机发展更注重简化设备结构，减轻自重，降低生产成本。他们不断的更新起重机的零部件，从而提高整机性能。随着世界经济的高速发展，起重机械设备的体积和重量趋于大型化，起重量和吊运幅度也有很大增幅，为节省生产和维修成本，其服务场地和使用范围也随之变大。还有国外某些大型工厂为了提高生产率，降低生产成本，将起重运输机械和起重机很好的结合在一起，构成先进的机械化运输系统。
本设计是32/5t桥式起重机小车起升机构，其技术参数是：主钩起重重量32T，起升高度16m，起升速度是7.51m/s，工作级别是M5；副钩起重重量5T，起升高度18m，起升速度是19.5m/s，工作级别是M5。小车的自重约11.5t.
第一章主起升机构的计算
1.1确定起升机构的传动方案
起升机构是起重机械中最重要的机构，是桥式起重机缺之部可的组成部分。起升机构的工作好坏对整台起重机的安全稳定有着最直接的影响。起升机构主要有下列部分组成：驱动装置，传动装置，卷筒，滑轮组，吊起装置和制动装置。
起升机构总体布置在很大程度上决定于驱动的形式。起重机的驱动形式分为：集中驱动（一台原动机带动多个机构）和分别驱动（每个机构有各自的原动机）。由于分别驱动布置方便，安装和检修容易，因此现代大多数起重机都是采用分别驱动。
按照此次设计要求，选择分别驱动。
图1-1起升机构驱动装置整体布置简图。主起升机构和副起升机构。
减速器制动器带制动轮的
半齿联轴器
浮动
轴
半齿联
轴器
电动
机
轴承座
卷筒主起升机构
副起升机构
图1-1起升机构驱动装置整体布置简图
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制动轮减速器半齿联轴器电动机
卷筒
钢丝绳
滑轮吊钩
图1-2起升机构简图
为了使安装方便，并提高补偿能力，通常如同图1-3那样将齿轮联轴器用一段轴联接起来，该轴称为浮动轴。
电动机
半齿联轴器
浮动轴
制动器
制动轮
减速器
卷筒
轴承座
图1-3主起升机构驱动装置布置简图
1.2 选择钢丝绳
根据起重机的额定起重量,查《起重机设计手册》[]1表3-2-8，选择双联起滑轮组，倍率为4=h i ，承载绳的分支数82==h i z 。
若滑轮组采用滚动轴承，当4=h i 查《起重机设计手册》[]1表3-2-11，得钢丝绳滑轮组效率97.0=h η。
钢丝绳缠绕方式如图2-4所示
图1-4主起升机构钢丝绳缠绕简图
(1)钢丝绳所受最大静拉力：
N i G Q S h
h 440max 1025.497.04210)96.032(2?=???+=
+=
η （1.1）
式中 Q ―— 额定起重量，Q =32t ；
0G —— 吊钩组重量，t G 96.00=
（ 吊钩的重量一般约占额定起重量的 2 -- 4 % ，这里取吊钩挂架重量为
0.96t ）；
h i ——滑轮组倍率，4=h i ；
h η——滑轮组效率，97.0=h
η。
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（2）钢丝绳的选择：
由《起重运输机械》[]2表2-2选择圆股线接触钢丝绳6W ﹙19﹚ GB1102-74。 选择钢丝绳的破断拉力应满足
n S S b
?≤max
式中max S ——钢丝绳工作时所受的最大拉力（N ）； b S ——钢丝绳规范中钢丝破断拉力的总和（N ）；
? ——钢丝绳判断拉力换算系数，对于绳6W(19)的钢丝绳，由《起重运输机械》[]2表2-3查得85.0=?；
n ——钢丝绳安全系数，对于5M 工作类型n=5.0，由《起重机设计手册》[]1表3-1-2。
由上式可得
N S k
S b 44max 10251025.485.00
.5.?=??=
≥
?
查《起重机设计手册》[]
1表3-1-6选择钢丝绳6W(19)，公称抗拉强度2
1850m m N
，
直径d=20.0mm ，其钢丝破段拉力总和[]N S b 41095.27?=，标记如下：
钢丝绳6W(19)—20.0—1850—Ⅰ—光—右交（GB1102--74）。
1.3 滑轮的计算
为了确保钢丝绳具有较长的使用寿命，滑轮的直径（子绳槽底部算起的直径）应满足：
()()mm
e d D h 380120201=-?=-≥
式中 e---- 系数，由《起重机设计手册》[]1表3-2-1查得，对工作类型M5的起重机，取e=20；
d ——所选择的钢丝绳的直径，20mm 。
查《机械设计手册》[]4表8-1-65取滑轮的直径为h D =560 mm 。 平衡滑轮理论直径：
mm D d h 560==平
查《机械设计手册》[]1表8-1-66，由钢丝绳直径d=20mm ，得绳槽断面尺寸。 查《机械设计手册》[]1表8-1-67c ，由绳槽断面尺寸，选择滑轮轴承6224。 查《机械设计手册》[]1表8-1-68，由滑轮轴承尺寸，选择轮毂尺寸。 所选滑轮：滑轮 E 20x630 120 JB/T9005.3
1.4 卷筒的计算
桥式起重机中主要采用铸造圆柱形卷筒。在一般情况下，绳索在卷筒上只绕一层。 1)、卷筒的直径：
()()mm e d D 340118201=-?=-≥
式中 e---- 系数，由《起重机设计手册》[]1表3-3-2查得，因为起重机的工作类型M5，取e=18；
d ——所选择的钢丝绳的直径，20mm 。
查《机械设计手册》[]4表8-1-58取卷筒的直径为D =630mm 。 2）卷筒槽计算
绳槽半径：R=（0.53～0.56）d=10.6～11.2mm=12mm 绳槽深度（标准槽）：0c =（0.25～0.4）d=5～8mm=6.0mm 绳槽节距：p=d+（2～4）=22mm 卷筒计算直径：mm d D D 6500=+= 3)确定卷筒长度并验算起强度
根据需要选择双联卷筒，卷筒的总长度：
g
L L L L L +++=)(2210
式中
mm p Z D Hi L h 86.73322)265014.34
16()(
00=?+??=+=π
H —— 最大起升高度，H ＝16 m ；
Z —— 钢丝绳安全圈数，Z > 1.5 ，取Z=2；
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P —— 绳槽节距，P = 22mm ；
1L —— 无绳槽卷筒端部尺寸，由结构需要确定，1L = 300；
2L —— 固定绳尾所需长度，mm p L 6632=≈；
g L —— 中间光滑部分长度，
mm
L g 50=
0D —— 卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算）, 0D ＝D ＋d=630＋20 = 650 mm ；
带入上式得：
mm L 72.223750)6630086.733(2=+++?=
取L =2300mm ，卷筒材料初步采用HT200 灰铸铁 GB/T 9439-1988，抗拉强度极限
MP L 195=σ，抗压MP L y 5853==σσ。
其壁厚可按经验公式确定δ=0.02D+（6～10）=0.02?630+8=18.6～22.6mm ，取δ=20mm 。
卷筒壁的压应力演算：
L
Lx
L1
Smax Smax
2Smax
图1-5卷筒弯矩简图
a
y MP p S 59.9622201025.44
max max
=??==δσ
许用压应力[]MP y
y 65.13725
.4585
25
.4==
=
σσ，[]y y σσ
W M L max
=σ
卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中央时，如图1-5所示：
Nm
L L S l S M 4
41max max max 1025.423.03.21025.42?=??
? ??-??=?
?
?
??-=?= 卷筒断面系数：
mm
D D D W i 3
444
40061.063.059.063.01.01.0=-?=-?
=
式中：D ——卷筒外径， D=630mm=0.63m ； i D ——卷筒内径，
m D D i 59.02=-=δ。
所以，MP L 97.60061.01025.44
=?=
σ。 合成应力：
[][]MP y y L L 34.3459.9665
.13739
97.6max
0=?+
=?+
=σσσσσ
其中许用拉应力[]MP L
L 395
195
5
==
=
σσ 所以，[]L σσ<0，卷筒强度计算通过。故选定卷筒直径D=630mm ，长度L=2300mm 。卷筒槽形的槽底半径r=12mm ，槽矩p=22mm ，起升高度H=16m ，倍率ih=4；靠近减速器一端的卷筒槽向为左的A 型卷筒，标记为：
卷筒A 1999
2.900641622122300630-?-?-?T JB 左
4）卷筒转速 0
D
h
vi n j π==
65
.014.34
5.7??=14.7r/min
1.5选电动机
起升机构静功率：
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()η
6010000?+=
v
D Q P j KW （2.3）
式中 η——起升机构的总效率，一般η=0.8～0.9，取η=0.85； ()η
6010000?+=
v D Q P j =()47
.4885
.06010005.71096.0324=????+KW
电动机计算功率：KW GP P j e 77.3847.488.0=?=≥
式中G 为稳态负载系数，由《起重机设计手册》[]1表2-2-5，2-2-6查得G=0.8。 由《起重机设计手册》[]1表5-1-41查得主起升机构JC=25%,CZ=150。
由《起重机设计手册》[]1表5-1-13选用YZR280S-8型电动机，功率KW P e 51=,转速min
718r
n e =
由《起重机设计手册》[]1表5-1-36，由JC=25%,CZ=150得P=45.59KW 由《起重机设计手册》[]1表5-1-3,225.23Nm GD =
1.6电动机发热校验和过载校验
电动机发热校验：
()()KW
m v
D Q G
P s 77.3885
.060110005
.71096.0328.060100040=?????+?=?+=η
式中 s P ——稳态平均功率，KW m ——电动机台数，m=1
由以上计算结果e s P P <，故所选电动机能满足发热校验 电动机过载校验
()()KW v G Q m H P m n 35.3685.06010005
.71096.0328.211.260100040=????+??=?+≥ηλ
式中
n P ——在基准接电持续率的电动机额定功率，KW P P n
59.45==
H ——绕线异步电动机，H=2.1
m λ——电动机转矩的允许过载倍数，由《起重机设计手册》[]1表5-1-2，
8.2=m λ
由以上计算结果可知，电动机满足过载校验。 综上所述，电动机选择符合要求。
1.7选择减速器
起升机构总的传动比
84.487
.147180===
j e n n i
查《起重机设计手册》[]1表3-10-2，取i=50
查《起重机设计手册》[]1根据传动比i=50，电动机转速min
718r
n e =,电动机功率
KW P e 51=，工作类型M5，表3-10-6，高速轴许用功率[]KW N 248=,名义中心距mm a 8001=，许用输出扭矩[]Nm T 1700002=，表3-10-3，高速轴伸尺寸mm d 1302=，mm l 2502=，表3-10-4低速轴伸尺寸P 型mm d 2800=，mm l 3800=，自重G=5200Kg 。型号：QJR-800-3CW
1.8 实际起升速度和实际所需功率的验算
实际起升速度为：
min 32.75.75084
.480m
v i i V =?==
并要求起升速度偏差应小于15%. ∴ %15%32.2%1005
.732
.75.7%100?=?-=?-=
?v V v 实际所需等效功率为：
e j x P KW GP v V P ?=?==84.3777.385.732.7
因此电动机满足要求。
1.9校核减速器输出轴强度
输出轴最大扭矩：
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()[]M i M M e m ≤=00max 8.0~7.0ηλ
式中 e M ——电动机的额额定扭矩, Nm n P M e e
E 27.678718
5195499549
=?==
i ——传动比,i=50
0η——电动机至减速器被动轴的传动效率, 95.00=η ?——电动机最大转矩倍数,8.2=?；
[]M ——减速器低速轴上最大短暂准许扭矩, [][]Nm T M 1700002==
()Nm M 93.72167~94.6314695.084.4827.6788.28.0~7.0max =????=
∴ []M M ?max 输出轴最大径向力验算:
[]R G aS R j
≤+=2
2max max
（2.4）
式中 max s ——卷筒上钢丝绳最大拉力, max s =42.5KN j G —— 卷筒重量, j G =15KN(参阅资料)
[]R ——低速轴端的最大容许径向载荷, []R =120KN a ——钢丝绳上的分支数，a=2
KN
R 5.572105.121025.424
4max
=?+??=
∴ []R M 1.10制动器的选择 制动器装在高速轴上,所需静制动力矩： ()()Nm i i D G Q K M K M h z j z z 3.93785.050 4265.096.03275.120 0=????+? =+=≥η 式中 z K ——制动安全系数，查《起重运输机械》[]2得75.1=z K 。 选择块式制动器，查《起重机设计手册》[]1表3-7-5： 制动轮直径 D=500mm 制动块退距 mm 25.1=ε 制动片衬片厚度 mm 12=δ 制动瓦块宽度 mm D B 2005004.0=?==? 摩擦副间设计正压力 []N P B D N 4 61016.9105.1360702.05.014.3360?=?????==? ???απ 式中 []P ——制动衬片允许比压，查《起重机设计手册》[]1表3-7-6 []a MP P 5.1= α——包角，我国规定? =70α 额定制动矩 Nm D N T 27485.006.01016.94=???==μ 式中 μ——摩擦系数，查《起重机设计手册》[]1表3-7-6，06.0=μ 根据以上计算的制动力矩z M ，以及其他参数，查《起重机设计手册》[]1表3-7-15，选择YW500-2000,额定制动转矩T=2800Nm,整机质量m=168Kg 。制动轮直径mm D z 500=，最大制动力矩为Nm M ez 2800=装配时调整到2800Nm.。 1.11联轴器的选择 带制动轮的联轴器通常采用齿形联轴器，高速轴的计算扭矩： []M n M M I e js ≤=? 式中 e M —— 电动机的额定力矩； [M] —— 联轴器的许用扭矩； I n —— 相应于第Ⅰ类载荷的安全系数, 6 .1=I n ； ?—— 刚性动载系数2=?。 Nm M js 64.217060.127.6782=??= 由《起重机设计手册》[]1查得YZR280S-8表5-1-21电动机轴端为圆锥形， 华东交通大学理工学院毕业设计 mm L 1301=，D=85mm 。 由《起重机设计手册》[]1查QJR-800-3CW 减速器，高速轴端为圆锥形，d=130mm ，l=250mm 。查表3-12-6（JB/ZQ4218-86）选用CL5的齿轮联轴器，最大允许扭矩 []Nm M 8000max =，飞轮矩()225.4Nm GD l =。浮动轴的轴端为圆柱形d=70mm,l=120mm 。 查表3-12-8，选一个带制动轮的齿轮联轴器，直径D=500mm ，最大允许转矩 []Nm M 8000max =，飞轮矩()22163Nm GD z =。 浮动轴端直径d=70mm ，l=120mm 。 1.12起动时间的验算 () ()?? ??? ?++ -= ?η i D G Q GD C M M n j q 2 20 01 2) (375t 起 （2.5） 式中 ()()()() 22 2 2 1 2 1911635.45.23m N GD GD GD GD Z l d ?=++=++= 平均起动力矩Nm M M e q 41.107127.6785.15.1=?== 静阻力矩 ()()m 12.63085 .0502265 .01096.032240 0j N ii D G Q M h =?????+=+= η 因此 s q 46.150465.012.63021912.1)12.63041.1071(375718t =?????? ???+??-?= 一般来说起升机构起动时间为1～5s ，故所选电动机合适。 1.13制动时间的验算 () ()s i D G Q GD c M M n j ez Z 23.05065.026.455274.12515.1)26.4552800(375718)(375t 222 0012 =?? ???? ??+?-?=? ? ????++?=-η 式中 Nm i i D G Q M h j 26.45585.050 4265 .010)96.032(2)(4000=?????+=+=η 查《起重机设计手册》[]1当v<12m/min 时，[]s ～t z 25.10.1<，故所选的电动机合适。 1.14高速浮动轴计算 1）疲劳计算 轴受脉动扭转载荷，其等效扭矩为： Nm M M e I 54.125627.62821=?==? 式中1?——等效系数，由《起重机课程设计》[]3表2-7查得；21=? 由上节选择联轴器中，已确定浮动轴的直径d=70mm 因此扭转应力：MPa d M W M I I n 67.1816 07 .014.354 .12561633=?=== πτ 许用扭转应力由《起重机课程设计》[]3（2-11）、（2-14）式得： []I ok n K 1 21 ?+?=-ηττ 轴的材料为45号钢，MPa b 650=σ，MPa s 360=σ； MPa b 14322.01 ==-στ ，MPa s s 2166.0==στ。 m x K K K ?=——考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数; x K ——与零件几何形状有关，对于零件表面有急剧过渡和开有键槽及紧配合区段，5.25.1～K x =； m K ——与零件表面加工光洁度有关，取25.1=m K ； 此处取5.225.12=?=K ； η——考虑材料对应力循环不对称的敏感系数，对于碳钢，低合金钢2.0=η； I n ——安全系数，查《起重机课程设计》[]3表2-21得6.1=I n ； 因此： [] MPa ok 2.666 .1)2.05.2(1432=?+?=τ 华东交通大学理工学院毕业设计 故[]ττok n < ，通过。 2）静强度计算 轴的最大扭矩： Nm M M j cII II 24.126012.6302=?==? 式中 cII ?——动力系数，由《起重机课程设计》[]3表2-5查得2=cII ?。 最大扭转力矩：MPa d M II 72.1816 07 .014.324 .1260163 3max =?== πτ 许用扭转应力[]MPa n II s Ⅱ1356 .1216 ===ττ， 式中 II n ——安全系数，由《起重机课程设计》[]3表2-21查得6.1=II n 。 []Ⅱττ ，故合适。 第二章 副起升机构的计算 2.1确定起升机构的传动方案 副起升机构的传动方案参照前面所述主起升机构的传动方案，还是选择分别驱动。驱动装置布置按照图1-3。 2.2选择钢丝绳 根据起重机的额定起重量,查《起重机设计手册》[]1表3-2-8，选择双联起滑轮组，倍率为2=h i ，承载绳的分支数42==h i z 。 若滑轮组采用滚动轴承，当2=h i 查《起重机设计手册》[]1表3-2-11，得钢丝绳滑轮组效率99.0=h η。钢丝绳缠绕方式如图 图2-1副起升机构钢丝绳缠绕简图 ( 1 )钢丝绳所受最大静拉力： N i G Q S h h 44 0max 103.199.02210)15.05(2?=???+= += η 华东交通大学理工学院毕业设计 式中 Q ―— 额定起重量，Q =5t ； 0G —— 吊钩组重量，t G 15.00= （吊钩挂架的重量约占额定起重量的2—4%，我们这里取吊钩挂架重量为0.15t ） h i ——滑轮组倍率，2=h i ； h η——滑轮组效率，99.0=h η。 （2）钢丝绳的选择： 由《起重运输机械》[]2表2-2选择圆股线接触钢丝绳6W ﹙19﹚ GB1102-74。 选择钢丝绳的破断拉力应满足 n S S b ?≤ max 式中max S ——钢丝绳工作时所受的最大拉力（N ）； b S ——钢丝绳规范中钢丝破断拉力的总和（N ）； ? ——钢丝绳判断拉力换算系数，对于绳6W(19)的钢丝绳，由《起重运输机械》[]2表2-3查得85.0=?； n ——钢丝绳安全系数，对于5M 工作类型n=5.0，由《起重机设计手册》[]1表3-1-2。 由上式可得 N S k S b 44max 1065.7103.185 .00 .5.?=??= ≥ ? 查《起重机设计手册》[] 1表3-1-6选择钢丝绳6W(19)，公称抗拉强度2 1550m m N ， 直径d=12.5mm ，其钢丝破段拉力总和[]N S b 41087.8?=，标记如下： 钢丝绳6W(19)—12.5—1550—Ⅰ—光—右交（GB1102--74）。 2.3滑轮的计算 为了确保钢丝绳具有一定的使用寿命，滑轮的直径（子绳槽底部算起的直径）应满足： () ()mm e d D h 5.2371205.121=-?=-≥ 式中 e---- 系数，由《起重机设计手册》[]1表3-2-1查得，对工作类型M5的起重机，取e=20； d ——所选择的钢丝绳的直径，12.5mm 。 查《机械设计手册》[]1表8-1-65取滑轮的直径为h D =315 mm 。 平衡滑轮名义直径： mm D d h 315==平 查《机械设计手册》[]1表8-1-66，由钢丝绳直径d=12.5mm ，得绳槽断面尺寸。 查《机械设计手册》[]1表8-1-67c ，由绳槽断面尺寸，选择滑轮轴承6224。 查《机械设计手册》[]1表8-1-68，由滑轮轴承尺寸，选择轮毂尺寸。 所选滑轮：滑轮 E 12.5x315 120 JB/T9005.3 2.4卷筒的计算 起重机中主要采用铸造圆柱形卷筒。在大多数情况下，绳索在卷筒上只绕一层。 1)、卷筒的直径： () ()mm e d D 5.2121185.121=-?=-≥ 式中 e---- 系数，由《起重机设计手册》[]1表3-3-2查得，对工作类型M5的起重机，取e=18； d ——所选择的钢丝绳的直径12.5mm 。 查《机械设计手册》[]1表8-1-58取卷筒的直径为D =400mm 。 2）卷筒槽计算 绳槽半径：R=（0.53～0.56）d=6.625～7mm=7mm 绳槽深度（标准槽）：0c =（0.25～0.4）d=3.125～5mm=4mm 绳槽节距：p=d+（2～4）=15mm 卷筒计算直径：mm d D D 5.4120=+= 华东交通大学理工学院毕业设计 3)确定卷筒长度并验算起强度 根据需要选择双联卷筒，卷筒的总长度： g L L L L L +++=)(2210 式中 mm p Z D Hi L h 91.44615)25.41214.32 1018()(300=?+???=+=π H —— 最大起升高度，H ＝18 m ； Z —— 钢丝绳安全圈数，Z > 1.5 ，取Z=2； P ——绳槽节距，P = 15mm ； 1L —— 无绳槽卷筒端部尺寸，由结构需要确定，1L = 80； 2L ——固定绳尾所需长度，mm p L 4532=≈； g L ——中间光滑部分长度，mm L g 50= 0D —— 卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算）, 0D ＝D ＋d=400＋12.5=412.5 mm ； 带入上式得： mm L 82.119350)458091.446(2=+++?= 取L =1300mm ，卷筒材料初步采用HT200 灰铸铁 GB/T 9439-1988，抗拉强度极限 MP L 195=σ，抗压MP L y 5853==σσ。 其壁厚可按经验公式确定δ=0.02D+（6～10）=14～18mm ，取δ=18mm 。 卷筒壁的压应力演算，参照图(2-5)： a y MP p S 15.4815 18103.14 max max =??==δσ 许用压应力[]MP y y 65.13725 .4585 25 .4== = σσ，[]y y σσ W M L max = σ 卷筒的最大弯矩在钢丝绳位于卷筒中央时，如图1-3所示： Nm L L S l S M 7930208.03.1103.1241max max max =?? ? ??-??=? ? ? ??-=?= 卷筒断面系数： mm D D D W i 3 4 44 4002.04 .0364.04.01.01.0=-?=-? = 式中：D ——卷筒外径， D=400mm=0.4m ； i D ——卷筒内径，m D D i 364.02=-=δ。 所以，MP L 97.3002 .07930 == σ。 合成应力： [][]MP y y L L 61.1715.4865 .13739 97.3max 0=?+ =?+ =σσσσσ 其中许用拉应力[]MP L L 395 195 5 == = σσ 所以，[]L σσ<0，卷筒强度演算通过。故选定卷筒直径D=400mm ，长度L=1300mm 。卷筒槽形的槽底半径r=7mm ，槽矩p=15mm ，起升高度H=18m ，倍率ih=2；靠近减速器一端的卷筒槽向为左的A 型卷筒，标记为： 卷筒A 1999 2.90062181571300400-?-?-?T JB 左 4）卷筒转速 0 D h vi n j π== 4125 .014.32 5.19??=30.11r/min 2.5选电动机 起升机构静功率： ()η 6010000?+= v D Q P j KW 第一篇基础知识 第七章起重机的工作原理与构造 本章要求熟悉汽车式起重机泵驱动装置、支腿、回转、伸缩、变幅、起升机构的构造及 其工作原理。熟悉履带式起重机的构造及工作原理。了解起重机的类型，掌握起重机的技术 参数。了解起重机上机电路，掌握起重机系统的液压原理。 第一节起重机的类型及技术参数 一、起重机类型 按构造类型起重机械可分为轻小型起重设备、起重机和升降机三大类。 1、轻小型起重设备 轻小型起重设备一般只有一个升降机构，常见的有千斤顶、电动或手拉葫芦、绞车、滑车等。其特点是轻便，结构紧凑，动作简单。 2、起重机 当起重设备除了具有起升机构以外，还有其他运动机构时，其结构组成必然比单机构的轻小型起重设备复杂得多，我们称这类起重设备为起重机。根据金属结构的类型不同，起重机可分为桥架类型起重机和臂架类型起重机两大类别。其特点是可以使挂在起重吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降和水平运移。即起重机对重物能同时完成垂直升降和水平移动，在工业和民用建筑工程中作为主要施工机械而得到广泛应用。起重机种类繁多，在建筑施工中常用的为流移动式起重机，包括：塔式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机、履带式起重机等。常用起重机的特点和适用范围见表1 - 1。 常见的有垂直升降机、电梯等。升降机类起重设备只有一个升降机构。由于出于安全性考虑，电梯配有完善的安全装置及其他附属装置，其复杂程度是轻小型起重设备不能相比的，所以，列为单独一类。 在所有各类起重机械中，桥架类型起重机和臂架类起重机是使用量最大、功能最强的主体起重设备，现在，我们重点来认识一下起重机械设备中的这一大类别。 (1)桥架类型起重机 桥架类型起重机的最大特点，是以桥形金属结构作为主要承载构件，取物装置悬挂在可以沿主梁运行的起重小车上。桥架类型起重机通过起升机构的升降运动、小车运行机构和大车运行机构的水平运动，在矩形三维空间内完成对物料的搬运作业。桥架类型起重机根据结构形式不同还可以进一步分为桥式起重机（俗称为天车、行车）、门式起重机（被称为带支腿的桥式起重机、包括装卸桥和集装箱门式起重机）和缆索起重机（由于跨度太大，用缆索取代了桥形主梁）等。 (2)臂架类型起重机 臂架类型起重机的结构特点是，都有一个悬伸、可旋转的臂架作为主要受力构件。其工作机构除了起升机构外，通常还有旋转机构和变幅机构，通过起升机构、变幅机构、旋转机构和运行机构等四大机构的组合运动，可以实现在圆形或长圆形空间的装卸作业。例如，汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机、塔式起重机、门座起重机等。 除了按构造类型分类外，起重机还可以按行驶性能分为有轨运行起重机和无轨运行起重机。有轨运行起重机装有车轮，可以在铺设的轨道上在有限范围内工作，例如，各种桥架类型起重机、塔式起重机、门座起重机等。无轨运行起重机的运行装置配备橡胶轮胎或履带，常见的各种流动式起重机，它们机动性好，可以在各种路面上长距离行驶，灵活转换作业场地。 大多数起重机是通用式的，广泛应用于车间、仓库、露天堆放场等处。也有许多起重机是专门为特定工作场所或某种工艺服务的。例如，兑铁水起重机、脱锭起重机等冶金起重机，铸造起重机、锻造起重机等服务于热加工的起重机，门座起重机、卸船机等专门用于港口装卸作业的起重机，用于仓储料库的堆垛起重机，还有专门用于海上作业的浮式起重机等。 起重机在许多重要国民经济部门得到广泛使用，成为现代物流和制造业组织生产的基础装备之一。起重机今后发展的方向是进一步增大起重性能，向大型化发展，扩大作业范围；增加科技含量，实现机电一体化，提高计算机技术应用水平；增强安全可靠性和作业的舒适性。 XXX学院 课程设计成果说明书 题目：高位自卸汽车 学生姓名：XXX 学号：081309141 学院：_______________ XX学院___________ 班级：C08机械（1 ） 指导教师：_____________________ 同组者：_________________________________ 2010 年6 月24 日 目录 第1章设计题目与其要求................................................................... .3 1.1设计题目.............................................................................. .3 1.2设计要求.............................................................................. .3 第2章结构简图及其运动分析................................................................ .4 2.1举升机构及其运动分析 .................................................................. .4 2.2翻转机构.............................................................................. .5 2.3后箱门打开机构........................................................................ .6 第3章最佳方案............................................................................ .7 3,1最佳方案选择......................................................................... .7 第4章机构总成............................................................................ .9 4.1机构总成. (9) 结束语 (10) 参考文献 (10) 起重机起升机构的组成及安全设计计算 1．起升机构组成 起升机机构由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动器及其他安全装置等组成，不同种类的起重机需配备不同的取物装置，其驱动装置亦有不同，但布置方式基本上相同。典型起升机构平面布置见图8-1。 图8-1 起升机构传动简图 1-电动机 2-联轴器 3-制动器 4-减速器 5-联轴器 6-卷筒 7-钢丝绳 8-吊钩滑轮组 9-上升极限位置限制器 起重量超过10t时，常设两个起升机构：主起升机构（大起重量）与副起升机构（小起重量）。一般情况下两个机构可分别工作，特殊情况下也可协同工作。副钩起重量一般取主钩起重量的20%--30%； （1）驱动装置。大多数起重机采用电动机驱动，布置、安装和检修都很方便。流动式起重机（如汽车起重机、轮胎起重机等）以内燃机为原动力，传动与操纵系统比较复杂。 （2）传动装置。包括减速器、联轴器和传动轴。减速器常用封闭式的卧式标准两级或三级圆柱齿轮减速器，起重量较大者有时增加一对开式齿轮以获得低速大力矩。为补偿吊载后小车架的弹性变形给机构工作可靠性带来的影响，通常采用有补偿性能的弹性柱销联轴器或齿轮联轴器，有些起升机构还采用浮动轴（也称补偿轴）来提高补偿能力、方便布置并降低磨损。 （3）卷绕系统。它指的是卷筒和钢丝绳滑轮组。桥架类型起重机采用双联滑轮组，单联滑轮组一般用于臂架类型起重机。 （4）取物装置。它是根据被吊物料的种类、形态不同，采用不同种类的取物装置。取物装置种类繁多，使用量最大的是吊钩。 （5）制动器及安全装置。制动器既是机构工作的控制装置，又是安全装置，因此是安全检查的重点。起升机构的制动器必须是常闭式的。电动机驱动的起重机常用块式制动器，流动式起重机采用带式制动器，近几年采用了盘式制动器。一般起重机的起升机构只装配一个制动器，通常装在高速轴上（也有装在与卷筒相连的低速轴上）；吊运炽热金属或其他危险品，以及发生事故可能造成重大危险或损失的起升机构，每套独立的驱动装置都要装设两套支持制动器。制动器经常利用联轴器的一个半体兼作制动轮，即使联轴器损坏，制动器仍能起安全保护作用。 此外，起升机构还配备起重量限制器、上升极限位置限制器、排绳器等安全装置。 2．起升机构的工作原理 电动机通过联轴器（和传动轴）与减速器的高速轴相连，减速器的低速轴带动卷筒，吊钩等取物装置与卷绕在卷筒上的省力钢丝绳滑轮组连接起来。当电动机正反两个方向的运动传递给卷筒时，通过卷筒不同方向的旋转将钢丝绳卷入或放出，从而使吊钩与吊挂在其上的物料实现升降运动，这样，将电动机输入的旋转运动转化为吊钩的垂直上下的直线运动。常闭式制动器在通电时松闸，使机构运转；在失电情况下制动，使吊钩连同货物停止升降，并在指定位置上保持静止状态。当滑轮组升到最高极限位置时，上升极限 摘要 自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构，将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的，并依靠货箱自重使其复位。因此，液压举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一，其结构形式、性能好坏直接影响自卸汽车的使用性能和安全性能。本论文首先对自卸式汽车进行了说明，同时根据设计需要对液压系统进行了简要的阐述，并设计液压举升机构及液压系统。液压缸是一种配置灵活、设计制造比较容易而应用广泛的液压执行元件。尽管液压缸有系列化标准的产品和专用系列产品,但由于用户对液压机械的功能要求千差万别,因而非标准液压元件的设计是不可避免的。本次毕业设计的主要内容集中于自卸汽车液压缸的机械结构和液压系统的设计，介绍了自卸汽车的整个工作原理以及举升机构的工作原理，按照设计的一般原则和步骤对液压缸的机械结构和液压系统进行了详细的设计计算，并对其附属部件也进行了合适的选择。最终得到一整套符合要求的汽车自卸系统。 关键词：自卸汽车，液压缸机械设计，液压系统设计 目录 1 绪论 (1) 1.1 自卸汽车的作用 (1) 1.2 自卸汽车的分类 (1) 1.3 常见自卸汽车分类举例 (2) 1.4 自卸汽车的举升机构 (3) 1.5 自卸汽车的结构特点 (3) 1.6 小结 (4) 2 液压系统设计 (5) 2.1 液压概述 (5) 2.1.1 液压技术的发展 (5) 2.1.2 液压传动 (5) 2.2 自卸汽车液压系统设计 (6) 2.2.1 液压缸概述 (6) 2.2.2 液压系统原理图 (7) 2.2.3 液压系统图 (8) 2.3 小结 (9) 3 液压缸结构设计 (10) 3.1 液压缸结构设计的依据、原则和步骤 (11) 3.1.1 设计依据 (11) 3.1.2 设计的一般原则 (12) 3.1.3 设计的一般步骤 (12) 3.2 液压缸基本结构参数及相关标准 (13) 3.2.1 液压缸的液压力分析和额定压力的选择 (14) 3.2.2 液压缸内径D和外径 D (16) 1 3.2.3 活塞杆外径（杆径）d (17) 3.2.4 液压缸基本参数的校核 (18) 3.3 液压缸综合结构参数及安全系数的选择 (19) 3.3.1 液压缸综合结构参数 (19) 3.3.2 安全系数的选择 (19) 3.4 液压缸底座结构设计 (21) 3.5 缸体设计与计算 (22) 大学机械原理课程设计高位自卸汽车设计 计算说明书 1.2 设计要求及原始数据 （1）．设计要求： ①具有一般自卸汽车的功能。 ②能将满载货物的车厢在比较水平的状态下平稳地举升到一定高度，最大升程S max 见表1。 ③为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移，车厢处于最大升程位置时，其 后移量a见表1。为保证车厢的稳定性，其最大后移量a max 不得超过1.2a。 ④在举升过程中可在任意高度停留卸货。 ⑤在车厢倾斜卸货时，后厢门随之联动打开；卸货完毕，车厢恢复水平状态，后厢门也随之可靠关闭，后厢门和车厢的相对位置见图2。 ⑥举升和翻转机构的安装空间不超过车厢底部与大梁间的空间，后厢门打开机构的安装面不超过车厢侧面。 ⑦结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。 （2）原始数据： 方案号车厢尺寸L×W×H L(mm)×W(mm)×H(mm) S max (mm) A (mm) W (kg) L 1 (mm) H d (mm) A 4000×2000×640 1800 380 5000 300 500 B 3900×2000×640 1850 350 4800 300 500 C 3900×1800×630 1900 320 4500 280 470 D 3800×1800×630 1950 300 4200 280 470 E 3700×1800×620 2000 280 4000 250 450 F 3600×1800×610 2050 250 3900 250 450 2 设计方案的评价及选择 2.1举升机构 2.1.1设计要求： 1．能将满载货物的车厢在比较水平的状态下平稳地举升到一定高度，最大升程S max见表1。 2．为方便卸货，要求车厢在举升过程中逐步后移，车厢处于最大升程位置时，其后移量a见表1。为保证车厢的稳定性，其最大后移量a max不得超过1.2a。 3．在举升过程中可在任意高度停留卸货。 2.1.2 设计方案 方案1：平行四边形举升机构 图2-1平行四边形举升机构 如上图所示机构，CBEF形成一平行四边形，杆BC在液压油缸的带动下绕C轴转动，从而完成车厢的举升和下降。 优点： ①．结构简单，易于加工、安装和维修； ②．能够保证车厢在举升和下降过程中保持水平，稳定性好； ③．液压油缸较小的推程能够完成车厢较大的上移量。 缺点： 车厢上移时，其后移量很大。为了保证车厢举升到最大高度时，其最大后移量不超过设计要求，需将杆BC、EF做得很长，甚至大大超过了车厢的长度，在工程实际中不能实现。 方案2：L型举升机构 图2-2 L型举升机构 摘要 随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。尤其是计算机技术的广泛应用，许多跨学科的先进设计方法出现，这些都促使起重机的技术进入崭新的发展阶段。 本起重机为16t桥式起重机。本课题主要对起重机的起升机构进行总体设计，起升机构有一台电动机，一台减速器，一台轮式制动器，一套卷筒装置和上滑轮装置构成。要求起重设备运行平稳,定位准确, 安全可靠, 技术性能先进。 本文简要地介绍了起重机的性能、结构、发展状况等，并参照《起重机设计规范》(GB3811-83)及《起重机设计手册》对起重机起升机构及其零部件进行设计计算，从方案论证到具体设计计算，充分发挥了计算机在整体设计中的作用，从而提高了设计质量、缩短了设计周期，提高了工作效率 关键词：起重机，桥式起重机，起升机构设计 Abstract With fastdevelopments of the modern technology, the expansion of industrialproduction and the growth of the automatic level, applications ofthe carnes in the modern manufacture has been more and moreextensive, the effect has been bigger and bigger. Higher and higherrequirement has been caused. Especially, with the broad applicationof computer technology and the appearance of the advanced designmethod of a lot of interdiscipline, which urge the technology ofthe carne into a brand-new seedtime. This carne is a kind of 16t bridge carnes for hydropowerstation. This paper focuses on design ofhoisting mechanism of the carne, including the main and assistanthoisting mechanism with electromotors, reducers, brake staffs, drumdevices and pulley gears. The carne is required to be stables, highaccuracy, safety, reliability and advanced technology. This text briefly intr oduce the carne’s capability, structure, theactuality of development, and so on, referring to “Designcriterion of carne” (GB3811-83) and design and calculate of thehoisting mechanism and its accessory in “Design handbook ofcarne”. From scheme demonstrating to designing and calculating, ittakes full advantage of the computer in the whole design to raisethe quality of the design, cut the cycle of the design, improve thework efficiency. Key words: carne, BridgeCrane, design of the hoistingmechanism 南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook 总计：毕业设计（论文）24页 表格： 1 个 插图： 11 幅 南阳理工学院本科毕业设计（论文） 10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook 学院（系）：机械与汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）：（讲师） 评阅教师： 完成日期：2012年5月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology 10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 [摘要]近几年，随着我国起重机行业的发展，起重机生产核心技术应用与研发成为业内企业关注的重点。因此，合理的起重机设计显得尤为重要。本课题所涉及的是10t双梁吊钩桥式起重机起升机构的设计，主要是依据原始数据完成起升机构所需的钢丝绳、滑轮组和卷筒的计算与选择，根据使用要求进行联轴器和制动器的型号选择，由所需的驱动功率选择合适的电动机，确定总传动比进行合理的二级减速器设计。在完成设计的基础上，对机构部分零件的加工工艺进行编制。本次设计的起升机构性能稳定，具有良好的发展前景。 [关键词]起重机；起升机构；减速器 Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook With the development of crane industry in China, the application and research of crane production core technology have been emphasized by more and more enterprises in recent years. Therefore, it is important to design reasonable crane. This topic is related to the design on hoisting mechanism of 10t double-girder bridge crane with hook. The wire rope, pulley block and drum are calculated and designed based on the raw data of the hoisting mechanism, the model of coupling and brake are chosen by the requirements of hoisting mechanism, and the appropriate motor is chosen by the driving power; and the reasonable secondary reducer is calculated and designed by total velocity ratio.On the basis of accomplishing the design, the processing craft of some mechanism parts are established. The hoisting mechanism has stable performance. And it will have good prospect of development. crane; hoisting mechanism; reducer 毕业设计(论文)任务书（指导教师填写） 设计（论文）题目： 高位自卸汽车设计（液压系统） 设计（论文）主要内容（包括主要技术参数）：1、额定装载质量：9000 kg，2、车箱内部尺寸：5000×2200×1000，3、最大托举高度：2000mm，4、车箱最大后移量：600mm。 设计基本要求：1、具有一般自卸汽车的功能，2：能将满载货物的车箱在比较水平的状态下平稳地举升到一定高度，3、举升过程中，车箱能在任意高度停留卸货。 设计主要内容：1、设计图纸折合量为6张A1，含手工绘图A2或A1图一张。2、整机布置，工作装置各机构设计，零件设计。3、液压系统设计。计算主要内容：1、工作装置各机构计算，2、零部件强度、刚度计算，3、液压系统计算，4、底盘选择及相关性能验算。 设计计算书正文内容不少于20000字； 完成本专业外文资料翻译，翻译量不少于10000个字符； 设计计算书、外文资料翻译、毕业设计手册格式应符合学校的相关规范；设计图纸应符合国家或行业的相关设计规范。 主要参考资料： [1]徐达陆锦容主编。专用汽车工作装置原理与设计计算。北京理工大学出版社2002 [2]王望予主编. 汽车设计. 北京：机械工业出版社，2007. [3]成大先.机械设计手册（第1至5卷）.北京：化学工业出版社，2002. [4]卞学良主编。专用汽车结构与设计。机械工业出版社2007.7 [5] 张青，张瑞军，工程起重机结构与设计，化学工业出版社，2008.9 指导教师签名＿＿＿＿＿＿＿＿ 年月日 ──────────────────────────────── 毕业设计(论文)开题报告 一、设计（论文）的研究目的及意义 1 研究意义 目前国内生产的自卸汽车，其卸货方式为散装货物沿汽车大梁卸下，卸货的高度都是固定，如果需要将货物卸到较高处或使货物堆积高些，目前的自卸车就难以满足要求。如：石料厂、煤厂、建筑工地等，货物如果一堆堆得卸载货场，占地面积较大，如果想将货物堆积的更高些，还需要铲车等机械，这样将会延误工时，影响正常的工作、生产，为此需要设计一种高位自卸车，它能将车厢举升到一定的高度后再倾斜车厢卸货，以满足不同卸货高度要求。 2发展现状 目前国内基本上没有生产高位自卸车的，设计中高位自卸车利用二类底盘来改装的。二类底盘的轴荷分布基本能符合要求。对高位自卸车的要求：具有一般的自卸汽车的功能；在比较水平的状态下，能将满载货物的车厢平稳地举升到一定的高度；举升过程中可在任意高度停留卸货；结构尽量紧凑、简单、可靠，具有良好的动力传递性能。 二、设计方案（论文的主要研究内容） 1 举升机构方案种类 根据高位自卸举升机构特点和实习所整理的资料总结，有以下几种举升方案：平行四边形举升机构、L型举升机构和剪式举升机构。 2 举升机构方案比较 方案一：平行四边形举升机构 图1 平行四边形举升机构 （汽车行业）徐工汽车起重机技术规格大全_ QY16D汽车起重机技术规格 一、技术介绍 1、底盘部分 徐工设计、制造，左侧驾驶室，3桥底盘，驱动/转向：6×4×2。 1.1、车架 徐工设计、制造，抗扭箱型结构，高强度钢制造。支腿箱体位于1桥和2桥之间以及车架后端，具有前后牵引挂钩。 全覆盖走台板。 1.2、底盘发动机 制造商：上海柴油机股份有限公司； 型号：SC8DK230Q3（东风牌）； 型式：直列、六缸、水冷、蜗轮增压、电控柴油发动机； 环保性：符合欧洲Ⅲ号标准； 燃料箱容量：约260L 。 1.3、动力传动系统 1.3.1、变速箱 手动机械操纵，五档变速箱，稳定、可靠。 1.3.2、车桥 高强度车桥，维护简便； 第一桥：单胎，转向不驱动； 第二桥：双胎，驱动不转向； 第三桥：双胎，驱动不转向。 1.3.3、传动轴 驱动轴均采用端面齿连接，优化动力传输，传递扭矩大。 1.4、桥悬挂 前悬挂：纵置钢板弹簧式，筒式减震器 后悬挂：纵置钢板弹簧式，双轴平衡。 1.5、转向 机械式转向机构，带有液压助力。 1.6、轮胎 斜交轮胎，11.00-20，适用于重型汽车，通用性强。标配1个备胎。 1.7、制动 行车制动：脚踏板操纵，双回路气压制动。第一回路作用于一轴车轮上，第二回路作用于二、三轴车轮上 驻车制动：手制动可兼作应急制动和驻车制动，通过各轴上的弹簧储能制动气缸起作用的。 连续制动：发动机排气制动。 1.8、底盘驾驶室 左侧式半头驾驶室，标配收放音机，可调式座椅和方向盘，大视野后视镜，手动门窗升降器，标配暖风。 可选单冷空调。 1.9、液压系统 定量泵，通过取力器联接至变速箱，控制下车液压支腿并为起重作业提供动力。 1.10、液压支腿 “H”型支腿，4点支撑，水平和垂直支腿全液压操纵，底盘两侧装有操纵手柄，操纵手柄旁装有水平仪和油门操纵开关。支脚盘铰接在垂直支腿下面。 1.11、电气设备 24V DC，负极搭铁，2个储电池，照明按中国道路交通标准，包括前大灯，雾灯，倒车灯等。 1.12、工具 随车配置一套维修工具。 2、起重机上车部分 单排四点接触球内齿式回转支承，可360°连续回转，回转支承滚柱轨道密封，可防水防尘。 2.1、转台结构 采用细晶粒高强度钢全焊接抗扭框架结构，承载能力高。 2.2、液压系统 上车液压系统开式液压系统，动力来源下车三联齿轮泵，通过上车多路阀控制起重机进行起升、伸缩、变幅、回转等动作。 液压油箱有效容积355L。 2.3、控制 机械控制，通过安装在座椅前部的4个操纵杆控制，起重机的全部动作和速度可通过系统进行无级控制。 2.4、主起升机构 轴向柱塞马达驱动，两级齿轮减速机，有外抱式/常闭多片式制动器和快速分离机构。专用防乱绳卷筒。具有重力快速降钩的功能。 主起升机构，单绳拉力29KN，钢丝绳直径φ14mm，长度130m。 副起升机构，单绳拉力29KN，钢丝绳直径φ14mm，长度85m。 2.5、变幅机构 单缸前支变幅，变幅角度：-2°~78°； 2.6、回转机构 液压马达驱动，内置行星齿轮减速机和常闭式制动器。回转速度可无级调速。 2.7、主起重臂 由1节基本臂和3节伸缩臂组成，采用抗扭曲设计，高强度结构钢制造。起重臂截面为圆弧角八边形，起重作业稳定性好。单缸加绳排伸缩机构，同步伸缩。 臂头滑轮组标准配置为3个滑轮。 2.8、上车操纵室 按照人机工程学设计的、安全舒适，装有安全玻璃和防护栏。车窗装有遮阳帘，外开式车门， ２０１０．３． ＨＥＡＶＹ ＴＲＵＣＫ《重型汽车》 １５ □文／王臣涛（合肥工业大学） 引 言 自卸运输车的举升机构对其生产效率及性能有很大的影响。因此，合理选择举升机构的结构参数，将极大提高自卸车的工作能力。作为组合式举升机构的一种，前推连杆放大式（也称“T ”式或马勒里式）举升机构具有横向刚度好、举升转动圆滑平顺、举升力系数小等优点，特别适用于大吨位自卸汽车，被公认为是一种较好的举升机构。本文以最大举升力系数和油压波动系数为优化目标函数，对某新开发自卸车“T ”式举升机构进行了优化分析，获得了较好的举升力系数曲线及油压特性曲线，对该车型的开发设计起了一定的指导作用。 １ 动力学模型的建立及仿真 １．１ 模型建立 模型中一些结构简单的构件直接在ADAMS 中建立，对于结构复杂的构件通过UG 建立，然后再导入到ADAMS 中，活塞缸与活塞之间通过移动副连接并加一驱动函数来模拟液压油对活塞的推力作用，建立的动力学模型的约束拓扑结构如图1。１．２ 仿真分析 在仿真过程中，最大举升角度为50°，货物为整体结构，且不考虑货物的安息角，仿真结束后得到该车型以及 自卸车举升机构的 优化设计 标杆样车的举升力系数、油缸压力随货箱翻转角的变化曲线如图2、图3 。 图３ 油缸油压随货箱翻转角的变化曲线工程实际中要求油压特性符合以下条件： (1) 最大油压值不在初始时出现，而在举升角为5°～θ max 时达到； (2) 举升过程中的最大油压值P max 不高于初始油压值P 的8%； (3) 最大油压值在允许值范围内尽可能小； (4) 油压波动较小。 从仿真结果可以看出： (1) 该车型举升机构油压最大值出现在翻转角5～8°，符合理想的油压特性基本要求； (2) 标杆样车在整个的自卸过程中所需的举升力较小，举升性能相对于该车型较好，但是其举升力最大值出现在初始位置，不符合理想的油压特性曲线； (3) 该车型举升机构在整个的自卸过程中所需的举升力偏大，油缸油压的变化也较大，对油缸使用不利，需要对举升机构进行进一步的优化。 ２ 模型参数化 ２．１ 目标函数的建立 一般来说在自卸机构设计中，需要同时考虑所需油缸推力的大小和油缸压力的波动。理论上来说，如果只是单纯的以一个性能参数为目标函数，无法得到既满足油缸推力最小又使得油缸压力波动最小的优化结果，为此，我们提出了一种通过加权系数综合考虑举升力系数以及油缸压力波动系数的优化方案。 (1) 以式（1）为目标函数，通过改变举升机构中各个关键铰点坐标，得出几组优化结果； minF(x)＝wf?KF＋wp?KP （1）式中wf+wp=1（0≤wf≤1，0≤wp≤1）； 本文中取w f=0.7，w p=0.3。 wf——举升力系数加权系数； wp——油压波动系数加权系数； KF——举升力系数=油缸实际作用力／举升重量； KP——油压波动系数＝（最大油压－平均油压）／平均油压。 (2) 考虑整车总布置的限制进行筛选，最终确定一组优化结果。 ２．２ 设计变量及约束条件 本文选取A、B、C、D、E、O6个点的x,z坐标（即各安装点在整车上的前后和上下位置）对模型进行参数化（见图4），并且根据整车总布置的要求, 确定各个设计变量的变化范围，具体如表1。 图４ 关键点位置示意图 另外，由于整车总布置以及设计要求的限制，还需如下约束。 (1) 举升角θmax≥50.0度； (2) 铰点C在举升过程中距货箱地板的距离d mi n≥70.0mm； (3) 机构空间尺寸：举升机构长度Lmax≤1530.0mm，高度Hmax≤340.0mm； 货厢后铰支点Ｏ至其后挡板内壁最小距离：Lomin≥ 表１ 设计变量取值范围Ｑｉｃｈｅｓｈｅｊｉ 《重型汽车》ＨＥＡＶＹ ＴＲＵＣＫ ２０１０．３． １６ JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 机械原理课程设计 题目：高位自卸汽车 学院：工学院 姓名：刘译文 学号：20124319 专业：机械设计制造及其自动化 班级：1202 指导教师：林金龙职称：讲师 二〇一四年六月 目录 摘要 ..................................................................................................................................... - 3 - 1基本要求 ..................................................................................................................... - 4 - 1.1设计要求 .............................................................................................................. - 4 - 1.2设计提示 .................................................................................................................. - 5 - 2机构选型设计 ................................................................................................................. - 6 - 2.1举升机构基本要求 .................................................................................................. - 6 - 2.2举升机构方案比较 .................................................................................................. - 6 - 2.2.1平行四边形举升机构 ....................................................................................... - 6 - 2.2.2双滑块推动举升机构 ....................................................................................... - 7 - 2.2.3剪式举升机构 ................................................................................................... - 8 - 2.3翻转机构基本要求 .................................................................................................. - 9 - 2.4翻转机构方案比较 .............................................................................................. - 9 - 2.4.1车厢直推滑块翻转机构 ................................................................................... - 9 - 2.4.2连杆直推滑块翻转机构 ................................................................................. - 10 - 2.4.3连杆斜推滑块翻转机构 ................................................................................. - 10 - 2.6后箱门打开机构方案比较 .................................................................................... - 11 - 2.6.1直杆联动顶开机构 ......................................................................................... - 12 - 2.6.2直杆伸缩顶开机构 ......................................................................................... - 12 - 2.6.3圆弧联动顶开机构 ......................................................................................... - 13 - 3总体机构运动简图及自由度验证 ............................................................................... - 14 - 3.1总体机构运动简图 ................................................................................................ - 14 - 3.2机构自由度验证 .................................................................................................... - 15 - 3.2.1举升机构 ......................................................................................................... - 15 - 3.2.2翻转机构 ......................................................................................................... - 16 - 3.2.3后箱门打开机构 ............................................................................................. - 17 - 4机构尺度综合分析 ....................................................................................................... - 17 - 4.1举升机构尺度分析 ................................................................................................ - 18 - 4.2翻转机构尺度分析 ................................................................................................ - 18 - 4.3后箱门打开机构尺度分析 .................................................................................... - 19 - 5机构运动分析 ............................................................................................................... - 21 - 5.1举升机构运动分析 ................................................................................................ - 21 - 5.2翻转机构运动分析 ................................................................................................ - 22 - 5.3后箱门打开机构运动分析 .................................................................................... - 23 - 5.4机构运动线图 ........................................................................................................ - 24 - 5.5机构运动循环图 .................................................................................................... - 24 - 结论与体会 ....................................................................................................................... - 25 - 参考文献 ........................................................................................................................... - 26 - 附录 ................................................................................................................................... - 27 - 致谢 ................................................................................................................................... - 28 -汽车起重机构造一
高位自卸汽车
起重机起升机构的组成及安全设计计算
自卸汽车举升机构的机械及液压系统设计
大学机械原理课程设计高位自卸汽车设计计算说明书
起升机构设计计算
双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作
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