车载提升机的设计及研究

摘  要

 

随车起重机属于臂架型起重装置，集起重和运输于一体，结构紧凑、易于操作，不仅节省劳动力，而且极大的降低了工作强度、提高了工作效率。广泛应用于交通运输、港口和仓库中。

此次毕业设计在对随车起重机进行调研和可行性分析的基础上，从力学角度，对10吨随车起重装置的起升机构、变幅机构和回转机构进行了具体设计。

所设计的起升机构包括液压马达、减速机、棘轮停止器和卷筒几部分。减速机用来降低液压马达驱动速度，根据变速比，确定了其具体型号。卷筒用于绕进或放出钢丝绳，根据工作条件和起重量，对卷筒和钢丝绳的具体规格进行了设计。棘轮停止器用来防止逆转，根据所受的弯矩和压力，对其进行了设计。

变幅机构用来改变起重机幅度，包括臂架系统和变幅传动系统。本文中，采用了伸缩式、箱形结构。箱形结构内装有伸缩油缸，起重装置的变幅可通过液压缸实现。

回转机构包括回转支承装置和回转驱动装置，并采用蜗轮蜗杆减速机和液压马达。这种结构自重轻，受力合理，运行平稳。 

关键词：随车起重装置 ；起升机构 ；变幅机构 ；回转机构 ；起重臂

目    录

1 概述 1

1.1起重机械的任务及其在国民经济中的作用 1

1.2起重机械的发展简况和动向 1

1.2.1我国起重机械的发展简况 1

1.2.2起重机械的发展动向 2

1.3起重机械简介 4

1.3.1起重机械的概念 4

1.3.2起重机械的工作特点和主要组成 4

1.3.3起重机械的基本形式 5

1.4起重机简介 7

1.4.1起重机的概念 7

1.4.2起重机的组成结构 7

1.4.3起重机的种类 7

1.4.4起重机的发展趋势 8

1.5起重技术目前在国内、外的发展状况 9

1.5.1目前国外起重技术的发展 9

1.5.2国内起重技术的发展 9

1.6随车起重机行业现状及前景展望 10

1.6.1随车起重机简介 10

1.6.2随车起重机行业现状 11

1.6.3 随车起重机前景 12

2 随车起重装置设计的可行性分析及方案确定 13

2.1可行性分析 13

2.1.1技术可行性的分析 13

2.1.2 经济可行性的分析 14

2.2随车起重装置方案确定 15

2.2.1起升机构 16

2.2.2回转机构 17

2.2.3变幅机构 17

3 起升机构的设计 19

3.1起升机构的传动方案 19

3.2钢丝绳的设计 20

3.2.1钢丝绳结构形式的选择 20

3.2.2钢丝绳使用注意 21

3.3取物装置 21

3.3.1吊钩的设计 21

3.4卷筒的设计 22

3.4.1卷筒种类的选择 22

3.4.2卷筒材料 23

3.5滑轮组的设计 24

3.5.1滑轮组的种类选用 24

3.5.2钢丝绳进出绳槽时的允许偏角 24

3.6棘轮的设计 25

4 起升机构设计计算 27

4.1确定起升机构传动方案 27

4.2选择钢丝绳 27

4.3确定滑轮主要尺寸 28

4.4确定卷筒尺寸 28

4.5选则电动机 29

4.6验算电动机发热条件 30

4.7选择减速器 30

4.8验算起升速度和实际所需功率 31

4.9校核减速器输出轴强度 31

4.10选择制动器 31

4.11选择联轴器 32

4.12验算起动时间 32

4.13验算制动时间 33

5 减速器的设计计算 34

5.1传动装置的总效率 34

5.2确定总传动比及各级分传动比 34

5.3传动系统的运动和动力参数计算 34

5.3.1计算各轴转速： 34

5.3.2计算各轴输入功率： 34

5.3.3计算各轴输入转矩： 35

5.4传动件的设计计算 35

5.4.1高速级齿轮的强度验算 35

5.4.2低速级齿轮的强度验算 38

5.4.3棘轮的强度验算： 41

5.5轴的计算 41

5.5.1轴Ⅰ的设计 42

5.5.2轴Ⅱ的设计 44

5.5.3轴Ⅲ的设计 49

5.6滚动轴承的选择和计算 52

5.6.1输入轴 52

5.6.2输出轴 53

5.6.3卷筒轴 54

5.7键联接的选择和验算 55

5.7.1输入轴 55

5.7.2输出轴 56

5.8箱体的设计 56

5.9减速器附件的设计 57

5.10减速器的润滑和密封形式 58

6 变幅机构的设计 60

6.1变幅机构的作用 60

6.2变幅机构的类型 60

6.2.1变幅性质的分类 60

6.2.2变幅方法的分类 60

6.3吊臂的设计 61

6.3.1三铰点设计 61

6.4起重臂设计 61

6.4.1起重臂基本参数计算与选用 61

6.4.2起重臂的形状及主要计算参数 62

6.5变幅油缸的选用 65

6.5.1变幅油缸推力的计算 65

6.5.2变幅油缸缸径的计算 65

7 回转机构的设计 66

7.1回转支承的选用 66

7.1.1简介 66

7.1.2载荷计算 66

7.1.3阻力矩计算 67

7.1.4校核 68

7.1.5回转减速机输出扭矩 68

7.2回转减速机的选用 69

7.3支腿反力计算 69

7.3.1平均分配载荷 69

7.3.2垂直缸计算 69

7.3.3垂直缸需流量计算 70

结  论 71

参考文献 72

翻译部分 73

英文原文 73

中文译文 73

致  谢 82