小型随车起重机起吊装置的设计(附件)
本文主要内容如下：
起升机构设计 起升机构包括液压马达、减速机、和卷筒。减速机用来降低液压马达驱动速度，卷筒用于绕进或放出钢丝绳。机构工作时，液压马达驱动减速机，减速机的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷上或放出，经过滑轮组系统使载荷实现上升或下降，其升降由马达的旋转方向而定，通过制动器实现制动。
起重臂设计 起重臂采用伸缩式、箱形结构。箱形结构内装有伸缩油缸，臂的每个外节段内装有滑块支座，因此起重机的变幅可通过液压缸实现。为了减轻吊臂自重，充分发挥钢材的作用，吊臂的不同部位采用不同强度的钢材。
回转机构设计 回转机构由回转支承装置和回转驱动装置组成。即一对脂润滑的回转支承装置、蜗轮旋杆减速机和液压马达。这种结构自重轻、受力合理、运行平稳，可以使机构在水平面内运输货物。
关键词 随车起重机 ，起升机构 ，变幅机构 ，回转机构
目 录
1绪论1
1.1课题研究背景1
1.2国内外发展现状1
1.3课题研究意义2
2 起升机构的设计3
2.1 基本参数3
2.2 钢丝绳的设计 4
2.3 卷筒的设计 5
2.4 马达的选用 7
2.5 吊钩的设计 7
3 变幅机构的设计 8
3.1三铰点的设计8
3.2吊臂尺寸选择9
3.3吊臂危险截面校验10
3.4吊臂强度的校验11
3.5变幅油缸的选用12
4 回转机构的设计13
4.1 回转支承的选用13
4.2 回转减速机的选用16
结论 18
致谢 19
参考文献20< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
br /> 1 绪论
1.1 课题研究背景
随车起重装置是安放在载货汽车上面的一种附加起重设备。它属于臂架型起重装置，其运行支承装置采用汽轮胎，可以在无轨路面上行驶，与其他起重装置比较，随车起重装置把起重和运输功能结合起来，不仅节省劳动力，而且节约能源、减少费用，也由于设计和制造随车起重装置技术的进步，使其生产有了较大的发展。它主要服务于港口、机场、建筑工程、桥梁、隧道工程和国防工程等，是国民经济建设中必不可少的一种高效、快捷、方便的装卸机械。随车起重装置在搬运物料时，经历上料、运送、卸料和回到原处的一系列过程，有时运转，有时停转，是一种间歇动作的机械。 它通常由三部分构成：起升机构、回转机构和变幅机构。它们是为了实现起重装置不同运动要求而设置的，依靠这三个机构的复合运动，可以使起重装置在所需的任何指定位置进行上料和卸料。
1.2国内外发展现状
1.2.1国外发展现状
当前国际上随车起重机生产厂家以欧洲和美洲厂家为主，它们生产多种型号的随车起重机，垄断着国际市场。欧洲从上世纪40年代就己经开始了随车起重机的研发与生产，目前主要生产商有瑞典的希尔博，意大利的配西斯和弗而拉里，奥地利的普尔芬格等。美洲生产随车起重机厂商主要有马尼托瓦克起重集团旗下的格鲁夫;在亚洲，日本的随车起重机发展较好，古河、加藤和多田野三家公司在国际影响力较大。这些知名的随车起重机生产公司的系列化产品主导着国际市场。瑞典作为世界知名的重工业国家，生产随车起重机较早，主要生产多用途随车起重机，以设计紧凑和外形美观赢得大量市场份额，同时多为随车起重机配备了多种附加装置，使随车起重机在物料运输和装卸之外，还可以胜任成堆建筑板料装卸和散装物料装卸，甚至可以完成大型轮胎拆装工作，使随车起重机的功能有了显著提高。意大利随车起重机的产量非常高，年产量多达数万台，以出口为主，使其成为世界上主要的随车起重机供应国。意大利共有配西斯和弗而拉里等十多家生产厂商，工厂规模相对不大，但工厂的年产量很高，且各厂均有自己完善的系列产品。具有工厂小、产量大、品种全和出口多的生产特点。日本非常重视随车起重机的发展，随着其国内维修业与建筑业的繁荣，随车起重机行业也迅速发展着，在激烈的竞争中古河、加藤和多田野脱颖而出，目前成为日本随车起重机的主要生产地。为适应当今的市场需求，日本人提出了随车起重机要美观、安全、舒适和简单的综合评价新理念，已成为世界各随车起重机厂的重要设计标准，极大的推动了随车起重机的全方面发展。
1.2.2国内发展现状
我国汽车起重机行业自20世纪五六十年代开始建立，而后逐步发展壮大，如今已经形成了相当规模。期间经历了四个发展阶段，1957 - 1966年主要是生产5 t机械式汽车起重机;70年代通过引进苏联技术，发展了12t以下小型液压汽车起重机;80年代引进日本技术，采用进日底盘和关键液压件自行设计和生产出16t以上大中型液压汽车起重机，90年代引进德国的先进技术相继生产出重型和超重型汽车起重机和全路而起重机。但是总体来说，中国的汽车起重机产业始终走着自主创新的道路，有着自己清晰的发展脉络，尤其是近几年，中国的汽车起重机产业取得了长足的发展，虽然与国外相比还有一定的差距，这些差距主要体现在起重臂及起重臂的伸缩技术、底盘技术、电液控制技术、结构的优化设计以及配套零部件落后等方而，但是这个差距正在逐渐的缩小。而且我国目前中小吨位的汽车起重机的性能已经逐渐成熟，完全能够满足国内的需求并已开始批量出日。在小久的将来，我国的汽车起重机行业一定会发展成为一个发展稳定，市场化程度高的成熟产业。
1.3 课题研究意义
我国经济的快速发展促使道路交通、水利水电和市政建设等基础设施的建设规模越来越大，随车起重机对这些基础行业的发展起着不可替代的作用，这对随车起重机生产企业提出了更加严峻的考验，同时对随车起重机的产品开发也提出了更高的要求，从而促使随车起重机必须加快更新换代的步伐。作为随车起重机生产企业能否以最快的速度、最低的成本、最上乘的质量设计出满足市场要求的产品，这对企业研发能力带来了巨大的挑战。在随车起重机的设计过程中，起吊装置是其中重要一环，需要设计人员花费大量时间和精力建立结构件的力学分析模型才能完成。
由于设计时间的限制，此次设计仅对起升机构、回转机构和变幅机构进行设计，对其进行分析与计算。
2 起升机机构设计
起升机构用于实现货物的升降，它是任何起重装置必不可少的部分，是起重装置中最重要、最基础、最核心的部分。起升机构工作的好坏，直接影响到整台起重装置的工作性能。起升机构主要由取物装置、钢丝绳卷绕系统、制动装置、减速装置、驱动装置等部分。从发动机到各工作装置间的动力传动，有机械传动、电力传动和液压传动三种形式。机械传动的传动零件都是刚体，传动可靠，效率高，但整个传动装置复杂、笨重。电力传动型式中的机械零件数量少，总体布置方便，操纵轻便，调速性好。但整个传动装置需要电动机数量多，重量大，价格贵。液压传动调速方便，传动平稳，操纵方便，结构简单，重量轻。但传动效率较低。但对于随车起重机来说是较合适的传动类型。故起升结构采用液压马达—减速机—卷筒的传动方案。电动机通过联轴器同传动效率较高的渐开线圆柱齿轮减速器相连接，减速器的输出轴上装有卷筒，它通过钢丝绳和吊钩相联。这种结构紧凑、易于实现。
起升机构原理：液压马达经过减速后，驱动滚筒旋转，使钢丝绳绕进卷筒或由卷筒放出，从而使吊钩升降。卷筒的正反向转动是通过改变马达的转向达到的，而机构运动的停止或使货物保持在悬吊状态是依靠制动器来实现的。
转速 ：0r/min ~ 3200r/min
吊臂最大受拉：RD =6300KN
吊臂拉力到危险截面的距离：L1D=4m，L2D =6.5m, L3D=9m
1绪论1
1.1课题研究背景1
1.2国内外发展现状1
1.3课题研究意义2
2 起升机构的设计3
2.1 基本参数3
2.2 钢丝绳的设计 4
2.3 卷筒的设计 5
2.4 马达的选用 7
2.5 吊钩的设计 7
3 变幅机构的设计 8
3.1三铰点的设计8
3.2吊臂尺寸选择9
3.3吊臂危险截面校验10
3.4吊臂强度的校验11
3.5变幅油缸的选用12
4 回转机构的设计13
4.1 回转支承的选用13
4.2 回转减速机的选用16
结论 18
致谢 19
参考文献20< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
br /> 1 绪论
1.1 课题研究背景
随车起重装置是安放在载货汽车上面的一种附加起重设备。它属于臂架型起重装置，其运行支承装置采用汽轮胎，可以在无轨路面上行驶，与其他起重装置比较，随车起重装置把起重和运输功能结合起来，不仅节省劳动力，而且节约能源、减少费用，也由于设计和制造随车起重装置技术的进步，使其生产有了较大的发展。它主要服务于港口、机场、建筑工程、桥梁、隧道工程和国防工程等，是国民经济建设中必不可少的一种高效、快捷、方便的装卸机械。随车起重装置在搬运物料时，经历上料、运送、卸料和回到原处的一系列过程，有时运转，有时停转，是一种间歇动作的机械。 它通常由三部分构成：起升机构、回转机构和变幅机构。它们是为了实现起重装置不同运动要求而设置的，依靠这三个机构的复合运动，可以使起重装置在所需的任何指定位置进行上料和卸料。
1.2国内外发展现状
1.2.1国外发展现状
当前国际上随车起重机生产厂家以欧洲和美洲厂家为主，它们生产多种型号的随车起重机，垄断着国际市场。欧洲从上世纪40年代就己经开始了随车起重机的研发与生产，目前主要生产商有瑞典的希尔博，意大利的配西斯和弗而拉里，奥地利的普尔芬格等。美洲生产随车起重机厂商主要有马尼托瓦克起重集团旗下的格鲁夫;在亚洲，日本的随车起重机发展较好，古河、加藤和多田野三家公司在国际影响力较大。这些知名的随车起重机生产公司的系列化产品主导着国际市场。瑞典作为世界知名的重工业国家，生产随车起重机较早，主要生产多用途随车起重机，以设计紧凑和外形美观赢得大量市场份额，同时多为随车起重机配备了多种附加装置，使随车起重机在物料运输和装卸之外，还可以胜任成堆建筑板料装卸和散装物料装卸，甚至可以完成大型轮胎拆装工作，使随车起重机的功能有了显著提高。意大利随车起重机的产量非常高，年产量多达数万台，以出口为主，使其成为世界上主要的随车起重机供应国。意大利共有配西斯和弗而拉里等十多家生产厂商，工厂规模相对不大，但工厂的年产量很高，且各厂均有自己完善的系列产品。具有工厂小、产量大、品种全和出口多的生产特点。日本非常重视随车起重机的发展，随着其国内维修业与建筑业的繁荣，随车起重机行业也迅速发展着，在激烈的竞争中古河、加藤和多田野脱颖而出，目前成为日本随车起重机的主要生产地。为适应当今的市场需求，日本人提出了随车起重机要美观、安全、舒适和简单的综合评价新理念，已成为世界各随车起重机厂的重要设计标准，极大的推动了随车起重机的全方面发展。
1.2.2国内发展现状
我国汽车起重机行业自20世纪五六十年代开始建立，而后逐步发展壮大，如今已经形成了相当规模。期间经历了四个发展阶段，1957 - 1966年主要是生产5 t机械式汽车起重机;70年代通过引进苏联技术，发展了12t以下小型液压汽车起重机;80年代引进日本技术，采用进日底盘和关键液压件自行设计和生产出16t以上大中型液压汽车起重机，90年代引进德国的先进技术相继生产出重型和超重型汽车起重机和全路而起重机。但是总体来说，中国的汽车起重机产业始终走着自主创新的道路，有着自己清晰的发展脉络，尤其是近几年，中国的汽车起重机产业取得了长足的发展，虽然与国外相比还有一定的差距，这些差距主要体现在起重臂及起重臂的伸缩技术、底盘技术、电液控制技术、结构的优化设计以及配套零部件落后等方而，但是这个差距正在逐渐的缩小。而且我国目前中小吨位的汽车起重机的性能已经逐渐成熟，完全能够满足国内的需求并已开始批量出日。在小久的将来，我国的汽车起重机行业一定会发展成为一个发展稳定，市场化程度高的成熟产业。
1.3 课题研究意义
我国经济的快速发展促使道路交通、水利水电和市政建设等基础设施的建设规模越来越大，随车起重机对这些基础行业的发展起着不可替代的作用，这对随车起重机生产企业提出了更加严峻的考验，同时对随车起重机的产品开发也提出了更高的要求，从而促使随车起重机必须加快更新换代的步伐。作为随车起重机生产企业能否以最快的速度、最低的成本、最上乘的质量设计出满足市场要求的产品，这对企业研发能力带来了巨大的挑战。在随车起重机的设计过程中，起吊装置是其中重要一环，需要设计人员花费大量时间和精力建立结构件的力学分析模型才能完成。
由于设计时间的限制，此次设计仅对起升机构、回转机构和变幅机构进行设计，对其进行分析与计算。
2 起升机机构设计
起升机构用于实现货物的升降，它是任何起重装置必不可少的部分，是起重装置中最重要、最基础、最核心的部分。起升机构工作的好坏，直接影响到整台起重装置的工作性能。起升机构主要由取物装置、钢丝绳卷绕系统、制动装置、减速装置、驱动装置等部分。从发动机到各工作装置间的动力传动，有机械传动、电力传动和液压传动三种形式。机械传动的传动零件都是刚体，传动可靠，效率高，但整个传动装置复杂、笨重。电力传动型式中的机械零件数量少，总体布置方便，操纵轻便，调速性好。但整个传动装置需要电动机数量多，重量大，价格贵。液压传动调速方便，传动平稳，操纵方便，结构简单，重量轻。但传动效率较低。但对于随车起重机来说是较合适的传动类型。故起升结构采用液压马达—减速机—卷筒的传动方案。电动机通过联轴器同传动效率较高的渐开线圆柱齿轮减速器相连接，减速器的输出轴上装有卷筒，它通过钢丝绳和吊钩相联。这种结构紧凑、易于实现。
起升机构原理：液压马达经过减速后，驱动滚筒旋转，使钢丝绳绕进卷筒或由卷筒放出，从而使吊钩升降。卷筒的正反向转动是通过改变马达的转向达到的，而机构运动的停止或使货物保持在悬吊状态是依靠制动器来实现的。
转速 ：0r/min ~ 3200r/min
吊臂最大受拉：RD =6300KN
吊臂拉力到危险截面的距离：L1D=4m，L2D =6.5m, L3D=9m
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