小车起重机运行机构及工作原理毕业设计.doc

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1、小车起重机运行机构及工作原理毕业设计第一章起重机介绍1.1起重机的定义起重机械是一种以间歇作业方式对物料进行起升、下降和水平移动的搬运机械。起重机的作业通常带有重复循环的性质，一个完整的作业循环包括取物、起升、平移、下降、卸载等环节。经常起动、制动，正反向运动时起重机的基本特点。1.2起重机的工作原理起重机械的主要任务是起重，而直接承担起重任务的是起升机构，其他机械都是为了扩大起重机的使用范围。最简单的起重机也仅仅只有一个起升机构。现代的绝大多数起重机，不论它们的形式和用途如何，都是根据同一个工作原理构成的

2、。随着生产的发展，起重量和起升速度不断提高，因而机构演变日趋完善。图1.1起重机工作原理图1.1是起重机的原始形式辘轳的机构见图。它有圆柱形卷筒和装有手柄的轴组成，卷筒上悬挂物品的绳索，绳索的张力S在这种情况下等于物品重量Q。张力在卷筒上产生的载荷力矩为M载=。在全部工作过程中，如不计摩擦力，则载荷力矩M驱=P×R所平衡，即M载=M驱或=P×R故Q=从上式可以看出，欲增加起重量Q必须加大P和R，或减小D。但手柄作用力P受到人体力限制，一般不超过30公斤；R受到手臂长度限制，一般约为300~400毫米。为了保

3、证钢丝绳不致产生过大的弯曲，卷筒直径D又不能任意减小，因此对于这种原始起重机，起重量不能很大。为了提高起重量，采取下面三个步骤：（1）轴和手柄分开，中间装一个传动比为i0的传动装置，如保持D和M驱不变，则传到卷筒上的驱动力矩为i0×M驱.根据力矩平衡原理，所得的载荷力矩M’驱为:M’驱=i0×M驱即=i0×P×R可得Q’=i0×Q即加传动比为i0的传动装置后，起重量可以提高i0倍。并且可以随i0增大而提高。但是传动装置是机构中最复杂和成本最高的部分，而且传动装置的外廓尺寸、自重和成本又直接取决于传动比的大小

4、，所以仅靠提高传动比来提高起重量是不经济的。（2）除采用一定传动比i0的传动装置外，同时还可以采用滑轮组。例如在起物端安装一个定滑轮和二个动滑轮的滑轮组。绳索端固定在卷筒上，另一端由卷筒绕下，依次经过动滑轮和定滑轮，最后固定在机架上，被起升的重物Q由四根绳索分支所承担，并随滑轮一起升降。若不计阻力，则卷筒绕下的绳索分支的张力S’’=或Q’’=4S’’。如果i0，M驱，D均维持不变，这时M’’载=M’载，亦即S’’=S’。即：Q’’=4×S’’=4×S’=4×Q’=4×i0×Q由此可见，如装四分支滑轮组后，起

5、重量又提高了四倍，而且将随滑轮组绳索分支数的增加而增大，但是与此同时绳索的长度相应的加长，使机构更为的复杂和绳索的磨损加剧，所以也不能无限制的增加滑轮组绳索分支来提高起重量，通常在起重量一定的情况下，可以利用滑轮组绳索分支数的增加来减小传动装置的传动比i0。但选择分支数的原则必须是减小传动比的所得完全抵偿增加分支数的所失才行。（3）目前除少数的几种起重机中仍保留人力驱动外，大多数起重机都采用能发出较大力矩的电动机来代替手柄，以增加驱动力矩M驱，于是起重量又可以获得进一步的提高。但在这种情况下，所采用的传动装

6、置和滑轮组不仅如上面分析的那样能提高起重量，而且也将很高的的电动机转速变为实际需要的卷筒转速，从而得到合理的物品升降速度。现代各种起重机的起升机构原理都差不多，它主要包括以下几个部分组成：（1）取物装置；（2）绳索滑轮和卷筒；（3）传动装置；（4）驱动装置;(5)制动装置。其中制动装置是用来使被提升物品可靠的停住在空中的装置，对于起重机的安全操作时不可或缺的重要部件。1.3起重机的类型及特点根据起重机所搬运的物品的特征、动作的复杂程度以及工作场所或者生产工艺要求等条件的不同，可以将起重机简单的分为三大类：(

7、1)简单起重机械：一般只作升降运动，而且大多数是手动的。如千斤顶、绞车和滑车等。（2）通用起重机械：除使物品作升降运动外，还能使物品作水平运动。比如桥式起重机和汽车起重机等（3）特种起重机械：只适合于某些专业性的作业，其构造往往比上述两者更为复杂。如各种冶金用的起重机，建筑用的起重机和港口起重机等。1.4起重机的发展状况1.4.1国内起重机械发展状况在中国将起重机械总体划分为12大类型，即轻小型起重设备、悬臂式起重机、桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、流动式起重机、铁路起重机、门座起重机、桅杆起重机、缆索

8、起重机、升降机和机械式停车设备。进一步可以划分为近百种形式（品种）和数百种型号。面对品种繁多，结构复杂，大小不一，使用工况千差万别的这些涉及人们生命安全和财产安全的起重机械，为了安全，中国政府将其纳入特种设备进行强制管理，在制度上建立了一整套法律、法规、规章、安全技术规范和标准体系，在体制上建立了遍布全国31个行政区的安全检查网络，从起重机械的设计、制造、安装、改造、重大维修、使用、检验检测和监督管理主要环节上进