船舶起重機(jī)設(shè)計(jì)說明書（論文）【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 船 舶 起重機(jī)是船上的一種大甲板機(jī)械，液壓 船舶起重機(jī) 是船舶上普遍使用的一種裝卸設(shè)備 。主要結(jié)構(gòu)包括吊臂，塔身和基座幾個(gè)部分。 本文首先介紹了船舶起重機(jī)的總體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。重點(diǎn)對船舶起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。驅(qū)動系統(tǒng)采用了液壓驅(qū)動，它 工作平穩(wěn)，換向沖擊小，操作輕便，工作可靠，使用壽命長。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 采用液壓馬達(dá)驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞 :船舶起重機(jī)； 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；液壓系統(tǒng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he is a is on of a of of on of t is 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 第 1章 緒論 1 論 1 舶起重機(jī)研究背景及意義 1 第 2 章 船舶起重機(jī)結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn) 3 舶起重機(jī)簡介 4 壓船舶起重機(jī)的特點(diǎn) 4 舶起重機(jī)主要性能及參數(shù) 5 壓船舶起重機(jī)液壓系統(tǒng)的組成及工作原理 6 第 3 章 船舶起重機(jī)吊臂選型與計(jì)算 7 第 4 章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 承的選型分析 9 裝部位 9 力特點(diǎn)及常用軸承結(jié)構(gòu) 9 承的主參數(shù)設(shè)計(jì) 10 全系數(shù) 10 參數(shù)設(shè)計(jì) 10 料及密封結(jié)構(gòu)的選擇 11 況及載荷 12 轉(zhuǎn)支撐強(qiáng)度驗(yàn)算 13 轉(zhuǎn)支撐聯(lián)接螺栓計(jì)算 13 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的類型 14 轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動裝置設(shè)計(jì) 15 第 5 章 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)及液壓元件選擇 19 壓系統(tǒng)型式 19 式和閉式系統(tǒng) 19 2單泵和多泵系統(tǒng) 19 液壓系統(tǒng)的控制 20 量節(jié)流控制系統(tǒng) 20 量系統(tǒng) 20 舶起重機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 液壓缸的選擇 22 體與缸蓋連接結(jié)構(gòu) 22 塞與活塞桿連接結(jié)構(gòu) 22 塞桿頭部結(jié)構(gòu) 23 向套結(jié)構(gòu) 23 與防塵結(jié)構(gòu) 23 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 緩沖結(jié)構(gòu) 23 壓缸的選擇 23 他液壓元件的選擇 24 壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 26 壓油的性能要求 28 度 28 度指數(shù) 28 結(jié)論 30 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 附錄 33 附錄 1 33 附錄 2 45 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒論 論 船舶起重機(jī)可以裝配在船舶上進(jìn)行船上的重物裝卸，因而這對于船舶上大量重物的與之相適應(yīng)的船舶配套業(yè)。要想把我國建設(shè)成為世界第一的造船大國，必須使我國成為船舶配套設(shè)備制造大國。船舶起重機(jī)運(yùn)輸起著非常重要的作用。世界造船業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，要發(fā)展造船業(yè)，就必須同時(shí)建設(shè)作為船舶配套設(shè)備，提高了船舶重物裝卸效率，縮短了船舶停滯時(shí)間，加快了重物流通，促進(jìn)了國際貿(mào)易和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 舶起重機(jī)研究背景及意義 發(fā)展海上運(yùn)輸對于加強(qiáng)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重大的 現(xiàn)實(shí)意義。特別是近年來由于對外貿(mào)易的迅速發(fā)展，遠(yuǎn)洋重船載著大量物資往來于世界各國的港口，成為國際間進(jìn)行物資交流的主要工具。加入 國與世界各國的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易顯著加強(qiáng)。國家對外進(jìn)出口額逐年增加，其中占外貿(mào)運(yùn)輸總量 70%的外貿(mào)海運(yùn)量以每年 8%的幅度增加。由此而帶來的港口貨運(yùn)吞吐量也大幅度增長，全國港口年吞吐量達(dá) 10億噸以上，港口泊位 1000多個(gè)，其中萬噸以上的泊位 400多個(gè)。為了適應(yīng)貨運(yùn)量的激增和船舶大型化對裝卸速度的迫切需要，各種起重機(jī)正向高效、大型化的方向發(fā)展。這些都導(dǎo)致起重機(jī)的尺寸不斷增大，載荷和自身 重量不斷增加。 為了適應(yīng)形勢發(fā)展的需要，不斷壯大遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船隊(duì)，增加船舶數(shù)量是十分必要的，但同時(shí)應(yīng)該十分注意提高裝卸重效率，以便充分發(fā)揮船舶的運(yùn)輸能力和提高經(jīng)濟(jì)效益。 船舶的營運(yùn)周期分為兩個(gè)部分一水上航行時(shí)間和港口、碼頭停泊時(shí)間。提高運(yùn)輸能力和經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)之一是縮短營運(yùn)周期。因此，不僅需要提高船舶的性能和航速，以減少航行時(shí)間 :還必須盡可能縮短停港時(shí)間。對于雜重船來說，停港時(shí)間主要取決于裝卸重的速度，因而運(yùn)轉(zhuǎn)良好、效能高的重物裝卸設(shè)備，對于減少停港時(shí)間起著重要的作用?，F(xiàn)在航運(yùn)界和造船部門都非常重視提高裝卸 重的效率。為了提高重物裝卸效率，各種不同類型的船舶采用不同的具體裝卸方式。例如 :煤船、礦砂船及裝運(yùn)谷物等散裝重物的船舶一般均有專門的碼頭和設(shè)施，如利用輸送帶裝卸，但有時(shí)它也需要在開闊水面進(jìn)行過駁，因而這類船舶上還必須裝設(shè)各種類型的船舶起重機(jī)。干重船一目前運(yùn)輸中的大多數(shù)重物仍是成箱、成袋、成捆的包裝重物，這些重物一般由干重船運(yùn)輸。因此要求干重船裝設(shè)各種形式的起重機(jī)，以便進(jìn)行裝卸重工作。雖然目前港口裝卸設(shè)備大大削弱了船舶自帶起重機(jī)的重要性，但為了在缺少港口裝卸設(shè)備的條件下完成重物裝卸及開闊水面過駁的需要，煤船、 礦砂船、裝運(yùn)谷物的散裝重物的船舶以及干重船均裝備各種類型的起重機(jī)，其它類型的船舶出于起吊食品、備件、軟管、其他物品及起吊人員的需買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 要也會選裝一定起吊能力和適當(dāng)工作幅度的起重機(jī)。船舶起重機(jī)的性能對提高重物裝卸效率，縮短船舶滯港時(shí)間，加快重物流通，促進(jìn)國際貿(mào)易和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有非常重要的意義。 近年來航運(yùn)市場持續(xù)升溫，對船舶的需求量大增，中國造船業(yè)抓住機(jī)遇，不斷擴(kuò)大國際造船市場的占有份額。按國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，在造船完工量、承接 新船定單和手持造船定單這三大造船指標(biāo)上我國 2004年在國際造船市場上的份額分別占到 14%, 16%, 15% 。雖然國內(nèi)造船產(chǎn)量不斷增加，但國產(chǎn)設(shè)備裝船量卻在降低，大部分造船所選用的設(shè)備為國外進(jìn)口。遼寧省做為造船大省目前有船舶配套企業(yè) 50 多家，為省內(nèi)造船企業(yè)的配套率不到 10%，國內(nèi)配套率在 59%以下出口幾乎為零。從世界范圍來看，韓國造船業(yè)中 85%是本國設(shè)備制造廠商為之配套。日本船舶設(shè)備配套率更高達(dá) 97%，而我國卻不足 30%。船舶甲板機(jī)械更是被國外品牌所壟斷，例如起重機(jī)大多采用德國 利渤海爾、日本 國 典赫格隆的產(chǎn)品。 世界造船業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，要發(fā)展造船業(yè)，就必須同時(shí)建設(shè) 與之相適應(yīng)的船舶配套業(yè)。要想把我國建設(shè)成為世界第一造船大國，必須使我國成為船舶配套設(shè)備制造大國。發(fā)展船舶配套業(yè)，能夠進(jìn)一步提高我國造船業(yè)的整體國際競爭力。 我國“船舶科技跨越工程制造推進(jìn)計(jì)劃”實(shí)施中，船舶起重機(jī)作為重要的甲板設(shè)備，在國內(nèi)己經(jīng)具有一定的生產(chǎn)基礎(chǔ)，如果加快對已有引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收和創(chuàng)新，加大自主研發(fā)投入，盡快形成自己的品牌，將極大推進(jìn)和帶動船舶配套業(yè)的發(fā)展。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 船舶起重機(jī)結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn) 舶起重機(jī)簡介 船舶起重機(jī)根據(jù)所采用的能源和 驅(qū)動方式，可分為 :蒸汽起重機(jī)、電動起重機(jī)和液壓起重機(jī)。 蒸汽起重機(jī)最早應(yīng)用在船舶上。它具有良好的調(diào)速性能，啟動力矩大，工作可靠但效率低。近年來隨著蒸汽動力被內(nèi)燃機(jī)動力取代，蒸汽能源大大減少，因此蒸汽驅(qū)動的甲板機(jī)械已被淘汰。電動起重機(jī)具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操作簡便、易于實(shí)現(xiàn)遙控等優(yōu)點(diǎn)。但是，電器元件對濕度很敏感、接觸式繼電元件經(jīng)常發(fā)生跳火花、引起燒損元件等故障 ;復(fù)雜的電器線路需要專門的人員進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和經(jīng)常排除故障才能保證它處于良好的工作狀態(tài)。 液壓起重機(jī)是六十年代開始發(fā)展起來的。它具有良好的無級調(diào)速 特性 :工作平穩(wěn)，換向沖擊小 :操作輕便 ;工作可靠 :使用壽命長 :相同輸出功率條件下，它比其它類型的起重機(jī)重量輕、體積小。 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓元件質(zhì)量的提高，以及先進(jìn)的電液比例控制液壓元件的出現(xiàn)，液壓起重機(jī)的優(yōu)越性日益明顯，目前在船舶上獲得廣泛應(yīng)用。有關(guān)部門對最近幾年新建造船舶采用的起重設(shè)備驅(qū)動方式統(tǒng)計(jì)情況為電力驅(qū)動占 28%，液壓驅(qū)動占 66%，其他驅(qū)動占 6%。 又據(jù)有關(guān)資料表明 :在回轉(zhuǎn)式起重機(jī)的生產(chǎn)中，目前電動起重機(jī)和液壓起重機(jī)的產(chǎn)量不相上下，但是液壓起重機(jī)顯示出上升趨勢。 本設(shè)計(jì)的船舶起重 機(jī)采用液壓起重機(jī)，其大體結(jié)構(gòu)如下圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 圖 2舶起重機(jī)結(jié)構(gòu)圖 壓船舶起重機(jī)的特點(diǎn) 與吊桿式起重機(jī)相比，船舶起重機(jī)占用甲板面積小，操作靈活，可 360“回轉(zhuǎn)能為前、后艙工作，能準(zhǔn)確地把重物吊放到指定地點(diǎn)，裝卸效率高，并能迅速投入工作。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理要求高，價(jià)格比吊桿式起重機(jī)貴得多。一般認(rèn)為船經(jīng)常到港而起重重量超過 5t 時(shí)，采用船舶起重機(jī)是合適的。 液壓船舶起重機(jī)是一種循環(huán)的、間歇?jiǎng)幼鞯?、短程搬運(yùn)物料的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)包括上 料、運(yùn)送、卸料及回到原位的過程，即取物裝置從取物地點(diǎn)由起升機(jī)構(gòu)把物料提起，由運(yùn)行、回轉(zhuǎn)、變幅機(jī)構(gòu)把物料移位，然后在指定地點(diǎn)下放，接著進(jìn)行相反動作，使取物裝置回到原位，以便進(jìn)行下一次的工作循環(huán)。在兩個(gè)工作循環(huán)之間一般有短暫的停歇。起重工作時(shí)，各機(jī)構(gòu)經(jīng)常處于啟動、制動以及正向、反向等相互交替的運(yùn)動狀態(tài)中。船舶起重機(jī)應(yīng)工作可靠、效率高、維護(hù)和使用容易，還應(yīng)能防水、防潮和適應(yīng)航區(qū)氣候條件。它應(yīng)滿足的基本技術(shù)要求如下。 （ 1）能以額定的起重速度起升額定負(fù)荷。 （ 2）能依操作者的要求方便靈敏地起、落重物。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 （ 3）能依據(jù)起吊重輕重、空鉤或重物著地等不同情況，在較廣的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運(yùn)行 速度。 （ 4）無論在起重或落重的過程，都能根據(jù)需要隨時(shí)停止并握持重重，即能可靠地 制動。 舶起重機(jī)主要性能及參數(shù) 船舶起重機(jī)的主要性能參數(shù)是起重機(jī)工作性能指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)的依據(jù)，主要包括起重量、工作幅度、起重力矩、起升高度、工作速度、回轉(zhuǎn)速度等。 船舶起重機(jī)額定起重量是在各種工況下安全作業(yè)所容許起吊重量的最大質(zhì)量值，包括取物裝置重量。 在額定起重量下，起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心的軸線距吊鉤中心的距離。工作幅度決定起 重機(jī)的工作范圍。 起重機(jī)的工作幅度與相應(yīng)起重量的乘積為起重力矩，它是綜合起重量與幅度兩個(gè)因數(shù)的參數(shù)，能比較全面和確切地反映起重機(jī)的起重能力。 吊鉤起升到最高位置時(shí)，鉤口中心到支撐地面的距離。在標(biāo)定起重機(jī)性能參數(shù)時(shí)，通常以額定起升高度表示。額定起升高度是指滿載時(shí)吊鉤上升到最高極限位置時(shí)從鉤口中心至支撐地面的跟離。對于船舶起重機(jī)，起升高度隨幅度的減小而增加。 船舶起重機(jī)的工作速度主要指起升、回轉(zhuǎn)、變幅的速度。起升速度指吊鉤平穩(wěn)運(yùn)動時(shí)，起吊物品的垂直位移速度 ;回轉(zhuǎn)速度指起 重機(jī)轉(zhuǎn)臺每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) ;變幅速度指變幅時(shí)，幅度從最大 (最小 )變到最小 (最大 )所用的時(shí)間。 指起重機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)起重機(jī)本身的全部質(zhì)量，它是評價(jià)起重機(jī)的綜合指標(biāo)，反映了起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造和材料的技術(shù)水平。 本設(shè)計(jì)的主要參數(shù)確定如下： 1，最大額定起重量（噸）： 25 2，吊臂長（米）： 28 3，最大回轉(zhuǎn)速度 (r/ 4，回轉(zhuǎn)范圍： 360 度無限位回轉(zhuǎn) 壓船舶起重機(jī)液壓系統(tǒng)的組成及工作原理 船舶起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)負(fù)荷的特點(diǎn)是 :主要工作負(fù)荷是重力負(fù)荷。無論是在重物升起、降下或停在半空時(shí)，重力負(fù)荷始終單方向存在。故執(zhí)行元件的兩根主油管工作中始終不變地分別承受高壓和低壓，以產(chǎn)生方向不變的液壓力或扭矩與重力相抗衡。于是，起重機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)具有以下特點(diǎn) : (1)只有一側(cè)油路要求限壓值較高，另一側(cè)限壓值較低。 (2)必須能限制放下重物時(shí)的速度，以防重物在重力作用下快速墜落。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 (3)重物停在空中時(shí)應(yīng)能可靠地鎖緊，以防其在重力作用下向下滑落。 (4)若重力負(fù)荷變動范圍較大，則需要采取功率限制措施。 回轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)液壓系統(tǒng)負(fù)荷的特點(diǎn)是 :主要工作負(fù)荷是回轉(zhuǎn) (或行走 )引起的始終與運(yùn)動方向相反的阻力負(fù)荷和起停時(shí)的慣性負(fù)荷。因此執(zhí)行元件兩側(cè)的油路都可能承受高壓 :停止時(shí)負(fù)荷消失 (只有在風(fēng)大或船傾斜時(shí)才會有額外的負(fù)荷 )。慣性力與質(zhì)量和加速度成正比，方向與加速度相反。船舶起重機(jī)運(yùn)動部件質(zhì)量較大時(shí)，起、停時(shí)的慣性負(fù)荷較大。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是 : (1)兩側(cè)油路限壓值都同樣較高。 (2)設(shè)在固定平面上的船舶起重機(jī)一般無須限速措施，但若考慮船舶可能傾 斜，則雙側(cè)油路都需有限速措施。 (3)停止指令給出后盡量不 用機(jī)械制動，以免因慣性力大而摩損太快 ;停后只有在有必要時(shí) (如風(fēng)大、傾斜 )才采用機(jī)械制動。 (4)負(fù)荷變化不會太大，一般無須專門的功率限制措施。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 第 3 章 船舶起重機(jī)吊臂選型與計(jì)算 吊臂是船用起重機(jī)的重要組成部分，是起重機(jī)的主要承載構(gòu)件，起重機(jī)通過吊臂直 接吊載，實(shí)現(xiàn)大的作業(yè)高度與幅度。它承受著起重機(jī)的各種外載荷，耗鋼量大。隨著起 重量的不斷增大，其吊臂的重量也不斷的增大。因而吊臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，將直 接影啊 整機(jī)的性能，如整機(jī)重量、整機(jī)重心高度和整機(jī)穩(wěn)定性等，所以以要在保證吊臂安全工作的條件下盡量減輕吊臂的重量，這對提高整機(jī)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。 因此對船用起重機(jī)吊臂進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)分析是非常必要的，為了減輕自重，降低制造成本，提高整機(jī)性能，吊臂采用箱形截面吊臂 ,吊臂材料選擇 15 吊臂受力分析如下圖： 圖 3舶起重機(jī)吊臂受力分析圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 吊重（ Q+q)包括起吊重物重量以及吊具的重量。圖 3 (Q+q) 吊臂外載荷； A,外載荷作用下吊臂的支承反力； =45 =30 下面計(jì)算吊臂受力情況 : =0, 式 (Q+q) L =(Q+q) Z =0, 式 ( Q+q) Y =0, 式 (W (Q+q) 由 (Q+q) 所以求得 由以上計(jì)算可得吊臂受軸向壓力 代入數(shù)據(jù) :最大起重量 25噸，即（ Q+q)等于 25噸 （ Q+q)=2545W=245A=24546吊臂選用材料的許用應(yīng)力查得為 =350 根據(jù)強(qiáng)度條件 : 得 A 代入相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得： A=473200N/350000000由以上分析得船舶起重機(jī)的吊臂截有效面積達(dá)到 能達(dá)到起重機(jī)吊臂設(shè)計(jì)要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第 4 章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 承的選型分析 裝部位 船舶起重機(jī)主要由旋轉(zhuǎn)塔身，吊臂，焊接于甲板上的固定基柱，起升、俯仰及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，液壓動力及管路系統(tǒng)，電器控制系統(tǒng)等部分組成。 船舶起重機(jī)用轉(zhuǎn)盤軸承安裝在起重機(jī)塔身底部，內(nèi)圈下端而與焊接在船甲板上的固定基柱通過螺栓連接，外圈上端而與起重機(jī)塔身通過螺栓連接船舶起重機(jī)工作時(shí)通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動回轉(zhuǎn)小齒輪與轉(zhuǎn)盤軸承內(nèi)齒圈嚙合，實(shí)現(xiàn)外圈旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)船舶起重機(jī)的正?；剞D(zhuǎn)。 力特點(diǎn)及常用軸承結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)盤軸承的作用是支承船舶起重機(jī)和傳遞扭矩，主要承受軸向力與傾覆力矩。為使主機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，軸承直徑和高度與正 常產(chǎn)品相比要小很多，而且不設(shè)置配重，其傾覆力矩可達(dá)到軸向力的 18 倍，兩者的比值基本上在 14 18 之間。目前最常用的結(jié)構(gòu)為雙排異徑球轉(zhuǎn)盤軸承 (圖 4三排圓柱滾子組合轉(zhuǎn)盤軸承 (圖 4由于雙排異徑球軸承具有以下特點(diǎn) :能承受較大的傾覆力矩，較適合克令吊的工況 ;抗底板不平度的能力較強(qiáng)，可以彌補(bǔ)連接件的加工誤差 ;徑向尺寸相對較小。選擇此廣泛運(yùn)用的軸承并進(jìn)行分析。 圖 4買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 4承的主參數(shù)設(shè)計(jì) 全系數(shù) 由于軸承在工作時(shí)不經(jīng)常承受滿載荷，回轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，沖擊小，速度慢，取安全系數(shù) s=本可滿足軸承的使用要求。當(dāng)軸承安全系數(shù)低于推薦值時(shí)，對軸承座圈剛性的要求相應(yīng)增高，座圈的變形和傾斜會引起軸承的附加載荷，加劇軸承的早期失效。 參數(shù)設(shè)計(jì) （ 1）球直徑 式中 :; 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)得出鋼球直徑系數(shù)在下而的范圍內(nèi)選取。 1K =K =中 : 1K , 2K 分別為主推力和反推力鋼球的直徑系數(shù)。因此主推力和反推力鋼球的直徑分別為 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 2 （ 2）球組節(jié)圓直徑直徑 )(11 W 式中 : 1D 為外圈安裝孔中心圓直徑 ;1d 為內(nèi)圈安裝孔中心圓直徑，如圖 2所示。1度的不同而進(jìn)行微量調(diào)整。 反推力球組節(jié)圓直徑 2112 （ 3）接觸角 由于該軸承傾覆力矩很大，受力情況惡劣，接觸角 前國內(nèi)、外均取 =4590 （ 4）鋼球數(shù) Z 式中 : 球數(shù)系數(shù)。常規(guī)轉(zhuǎn)盤軸承設(shè)計(jì)中，球數(shù)系數(shù) 高載荷軸承 , 船舶起重機(jī)轉(zhuǎn)盤軸承，在保證保持架強(qiáng)度的基礎(chǔ)上 進(jìn)一步減小，取 （ 5）溝曲率系數(shù) 為滿足重載要求，船舶起重機(jī)用軸承的溝曲率采用高承載法，進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到軸承轉(zhuǎn)速較慢，不必考慮溫升等影響，將溝曲率系數(shù)適當(dāng)減小，提高密合度，從而提高 軸承的承載能力，目前采用的溝曲率系數(shù) = 內(nèi)、外圈曲率相等。 料及密封結(jié)構(gòu)的選擇 目前，國內(nèi)、外均選用合金調(diào)質(zhì)鋼作為軸承套圈的材料，在正常軸承力學(xué)性能要求上，還應(yīng)滿足 :齒圈調(diào)質(zhì)硬度達(dá)到 260290球的材料為常用軸承鋼，與一般轉(zhuǎn)盤軸承沒有區(qū)別。 由于船舶起重機(jī)用轉(zhuǎn)盤軸承在工作過程中極易受到海水等外物浸蝕，為防止海水進(jìn)入導(dǎo)致軸承提前失效，軸承的密封采用雙唇橡膠密封結(jié)構(gòu)，并用不銹鋼鋼絲緊箍在內(nèi)圈上 (圖 4該結(jié)構(gòu)可有效防止海水的浸蝕，便于更換，密封效果可靠。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 圖 4況及載荷 回轉(zhuǎn)支承裝置承受回轉(zhuǎn)平臺上的全部載荷，作用在回轉(zhuǎn)支承裝置上的垂直力有自身重量 Q，以及相應(yīng)的沖擊或動載作用。水平力有沿著臂架方向的風(fēng)力，吹在重物上的 在起重機(jī)上的 轉(zhuǎn)時(shí)的離心力和垂直于臂架平面內(nèi)的制動切向慣性力，重物的離心力 向慣性力 重機(jī)回轉(zhuǎn)部分自重的離心力 向慣性力 由于回轉(zhuǎn)部分的重心靠近回轉(zhuǎn)中心，可忽略 回轉(zhuǎn)支承裝置上的水平力還有回轉(zhuǎn)齒輪的嚙合力 的大小由小齒輪上所傳遞的扭矩決定，方向由小齒輪離臂架軸線水平投影位置而定。由于沿臂架變幅平面內(nèi) (面 )的力矩大，而在與臂架變幅平面垂直平面內(nèi) (面 )的水平力和力矩較小，在合成時(shí) 面內(nèi)的力和力矩可不考慮，把載荷合成為垂直力 矩 得： 1 M=11h+ H= 式中 K 為超載系數(shù) K=+),船舶起重機(jī)上離心力和風(fēng)力引起的力矩一般占起升載荷引起的力矩 10%左右，則： M=1時(shí)水平力 0%的 取 H=0. 1G。則： 1 M=1 H=P 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 最大計(jì)算工況為起重機(jī)受最大起重力矩工況，即： 45000N， R=28m，此時(shí) 000N、 以上數(shù)據(jù)代入上式得： 245000+8000=302000(N) M =24500028+8000 234400(H =P=30200(N) 轉(zhuǎn)支撐強(qiáng)度驗(yàn)算 根據(jù)以上載荷計(jì)算和分析，初選 列 800 25球 回轉(zhuǎn)支撐，其參數(shù)如下： 鋼球直徑 d=m 滾柱長度 L=m 螺栓孔個(gè)數(shù) n=40 內(nèi)螺栓中心圓直徑 m 滾道中心圓直徑 0.8 m 鋼球個(gè)數(shù) 96 鋼球之間的隔離寬度 b=m 接觸角 =800 螺栓直徑 . 020 m 齒數(shù) Z=118 計(jì)算額定靜容量 圈材料采用 50道表面硬度 66，查表得應(yīng)力系數(shù)毫米 2 。 n =107 296 8613(根據(jù)組合后的外載荷， 計(jì)算當(dāng)量軸向載荷 (M/M, 數(shù)，其中 , 02000+(5 8234400/30200=51870(由于 f=8613/51870=因船舶起重機(jī) f 為取值范圍 f 實(shí)際值在取值范圍內(nèi)，所以選取此型號的回轉(zhuǎn)支撐滿足條件。 轉(zhuǎn)支撐聯(lián)接螺栓計(jì)算 螺栓拉力計(jì)算： 螺栓最大拉力 P=(4M)/( Gp/n =(4 8234400)/(40) 302000/40=1111254(N) 螺栓計(jì)算拉力 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 1111254=1944694(N) 螺栓直徑計(jì)算 4 )1/2 式中 =/n+1 材料選用 40=900全系數(shù) n+1，按 (4 1944694)/( 900 106/ 1/2 =0.3(m) 疲勞破壞驗(yàn)算： 當(dāng)回轉(zhuǎn)支撐工作時(shí)，各螺栓中的力是變化的，此時(shí)材料的許用應(yīng)力要比靜許用應(yīng)力小，但比對稱循環(huán)時(shí)的許用應(yīng)力大。這類載荷相當(dāng)在一靜應(yīng)力的基礎(chǔ)上，加上一對稱循環(huán)應(yīng)力。 其對稱循環(huán)應(yīng)力 =0. 25P/ (2=(111254)/2 ()2= 對稱循環(huán)的許用應(yīng)力為 : =0. 38/n 式中：=340調(diào)制處理后的40 06 循環(huán)次數(shù)內(nèi) (即回轉(zhuǎn)支撐裝置工作十年的循環(huán)次數(shù) )的許用疲勞極限。n =4 為疲勞極限的安全系數(shù)。 =于 N =o+ 由 2e/表 則 N =302000 30200=1365055(N) 365055=5733(回轉(zhuǎn)平臺傾斜引起的阻力矩 S=(Q+q)+ 傾斜阻力矩的大小隨轉(zhuǎn)角 的位置而變，式中 R、 r、 別為起重物、吊臂及回轉(zhuǎn)部分自重的重心離回轉(zhuǎn)中心的距離。 由于船舶起重機(jī)傾斜小，轉(zhuǎn)角 幾乎為零，所以阻力矩 風(fēng)壓引起的回轉(zhuǎn)阻力矩 ) 式中 設(shè)計(jì)規(guī)范取 60%的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓 ，則為 90N/、r、 臂和回轉(zhuǎn)部分的迎風(fēng)面積及其形心離回轉(zhuǎn)中心的距離，值分別買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 為 5 2.7 2 2m、 1m、 顯然，風(fēng)阻力矩最大值是當(dāng) = /2時(shí)，則 190(5 2+1 2 =1127(慣性引起的回轉(zhuǎn)阻力矩 性引起的回轉(zhuǎn)阻力矩有三部分組成：起重物的慣性、吊臂和其他回轉(zhuǎn)部分的慣性以及旋轉(zhuǎn)零件的慣性所引起得阻力 矩。 MP=n(Q+q) /4/ 式中 般在 410s； 馬達(dá)軸上的零件的飛輪矩；末項(xiàng)比重很小，僅占 12%，故可省略。 代入數(shù)據(jù)可得： (245000 28+4 8000)/(4) =8292( 回轉(zhuǎn)阻力矩： P=15152(2） 馬達(dá)軸回轉(zhuǎn)功率 式中 為馬達(dá)超載系數(shù)，由手冊查得，液壓馬達(dá)取為 1； 千瓦計(jì)， 以公斤 分計(jì)，代入數(shù)據(jù)可得： 15152 (975 1)=3）回轉(zhuǎn)小齒輪設(shè)計(jì) 小齒輪用 40質(zhì)處理，硬度在 241286均取 260 初選小齒輪齒數(shù)： 5由 2=2,則 12=25 15152/116=2427(由于 m=6，可得小齒輪分度圓直徑 d1=m 50寬系數(shù)取 d=步齒寬 b= d 150=60(小齒輪 0+(5 10)=70(核計(jì)算： 圓周速度 V= 60 1000)=150 60 1000)=s 精度等級選 8級精度 使用系數(shù) 1 動載系數(shù) 由于運(yùn)行平穩(wěn)、速度低，故取 1 齒間載荷分配系數(shù) ： 1T /1d =2 2427 1000/150=32366N 975 1W 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 b=32366/60=53900N/ t /H = =+1/= = =向載荷分布系數(shù) ： =A+B(b/+1060 =荷系數(shù) K： K=H =1 1 性系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 觸最小安全系數(shù) 工作時(shí)間 0 300 8 800h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 0rn 60 1 4800=610 接觸壽命系數(shù) 用接觸應(yīng)力 H： H= 750 70( H=2112 T ( ) / b = =804( H 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整，否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)再進(jìn)行驗(yàn)算。 由于采用正常齒輪，所以齒頂高系數(shù) 取為 隙系數(shù) c 取為 度圓壓力角度數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值 =20。 確定小齒輪的其它參數(shù)如下： 分度圓直徑： d=m Z=6 25=150(買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 齒頂高： m=6=4.8(齒根高： ( +c )m=6.6(齒全高： h=(2 +c )m=11.4(齒頂圓直徑： da=d+259.6(齒根圓直徑： df=d 250 2 36.8(基圓直徑： db=150 =141(齒距： P= m=齒厚： s= m/2=齒槽寬： e= m/2=基圓齒距： =17.7(法向齒距： 17.7(頂隙 ： c=c m=6=1.8(4）選擇液壓馬達(dá) 由上可選擇 500B 型低速大扭矩馬達(dá)，此類馬達(dá)具有噪聲低、起動轉(zhuǎn)矩大、低速穩(wěn)定性好、效率高、壽命長、轉(zhuǎn)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 排量 491mL/r，額定壓力 20出轉(zhuǎn)矩 1467 馬達(dá)的出口流量 Q=) 5） 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)表 6 1 2 5 1 5 0p M P a ，取 1 4 0p M 。 由 p=24271000/(4050 42)=115 1 4 0p M 所以該平鍵的擠壓強(qiáng)度滿足，鍵是安全的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 第 5 章 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)及液壓元件選擇 5. 1 液壓系統(tǒng)型式 式和閉式系統(tǒng) 按油液循環(huán)方式不同，液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，把壓力油輸給執(zhí)行元件，執(zhí)行元件排出的油則直接流回油箱 (圖 5開式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，液壓油能夠得到較好的冷卻 ，油液中雜質(zhì)易沉淀，但油箱尺寸較大，空氣、臟物容易進(jìn)入系統(tǒng)中去，會導(dǎo)致工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動的不平穩(wěn)。在實(shí)際應(yīng)用中多用于發(fā)熱較多的液壓系統(tǒng)，如具有節(jié)流調(diào)速回路的系統(tǒng)。在開式系統(tǒng)中，采用的液壓泵為定量泵或單向變量泵，考慮到泵的自吸能力和避免產(chǎn)生吸空現(xiàn)象，對自吸能力差的液壓泵，通常將其工作轉(zhuǎn)速限制在額定轉(zhuǎn)速的 75%以內(nèi)，或增設(shè)一個(gè)輔助泵。工作機(jī)構(gòu)的換向則借助于換向閥。換向閥換向時(shí)，除了產(chǎn)生液壓沖擊外，運(yùn)動部件的節(jié)流損失將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，而使油溫增加。但由于開式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，因此仍為大多數(shù)工程機(jī)械采用。 閉式系統(tǒng)是指液壓泵的排 油腔直接與執(zhí)行元件的進(jìn)油管相連，執(zhí)行元件的回油管直接與液壓泵的吸油管相連，油液在系統(tǒng)的管路中進(jìn)行封閉循環(huán) (圖 5路 閉式系統(tǒng)油箱尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、執(zhí)行元件回油管和液壓泵吸油腔直接連通，減少了空氣及臟物進(jìn)入系統(tǒng)的機(jī)會，但油液的冷卻條件差，需要輔助泵進(jìn)行換油冷卻和補(bǔ)償漏油，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。一般情況下，閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件若采用雙作用單活塞桿液壓缸時(shí)，由于兩腔流量