模塊四起升機(jī)構(gòu)

1、模塊四模塊四 起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)單元一單元一 起升機(jī)構(gòu)概述起升機(jī)構(gòu)概述一、起升機(jī)構(gòu)的基本原理一、起升機(jī)構(gòu)的基本原理 在起重機(jī)的四大機(jī)構(gòu)中，在起重機(jī)的四大機(jī)構(gòu)中，由于起升機(jī)構(gòu)是用來實現(xiàn)貨由于起升機(jī)構(gòu)是用來實現(xiàn)貨物的升降，這是任何起重機(jī)物的升降，這是任何起重機(jī)不可缺少的部分，因而是起不可缺少的部分，因而是起重機(jī)中最重要、最基本的機(jī)重機(jī)中最重要、最基本的機(jī)構(gòu)，它的性能的優(yōu)劣，將直構(gòu)，它的性能的優(yōu)劣，將直接影響整臺起重機(jī)械的工作接影響整臺起重機(jī)械的工作性能。性能。 盡管起升機(jī)有各種各樣的型式，但它總是由盡管起升機(jī)有各種各樣的型式，但它總是由起升、起升、運行、變幅和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運行、變幅和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的不同組合，

2、并加上支承金屬結(jié)的不同組合，并加上支承金屬結(jié)構(gòu)，動力裝置及控制設(shè)備等構(gòu)成。構(gòu)，動力裝置及控制設(shè)備等構(gòu)成。（一）起升機(jī)構(gòu)的組成（一）起升機(jī)構(gòu)的組成驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置電機(jī)電機(jī)傳動裝置傳動裝置聯(lián)軸器、減速器、浮動軸聯(lián)軸器、減速器、浮動軸卷繞系統(tǒng)卷繞系統(tǒng)卷筒組、滑輪組、鋼絲繩卷筒組、滑輪組、鋼絲繩制動裝置制動裝置制動器制動器取物裝置取物裝置吊鉤組、抓斗、電磁吸盤、夾鉗等吊鉤組、抓斗、電磁吸盤、夾鉗等安全指示輔助裝置安全指示輔助裝置起升高度限位器（雙重保護(hù)、起升高度限位器（雙重保護(hù)、雙向保護(hù)雙向保護(hù)）、）、起重量限制器、速度限制器、起重量指起重量限制器、速度限制器、起重量指示器、派繩裝置等示器、派繩裝置等

3、1.起升機(jī)構(gòu)的工作過程起升機(jī)構(gòu)的工作過程2.起升機(jī)構(gòu)的基本組成起升機(jī)構(gòu)的基本組成（二）起升機(jī)構(gòu)的工作速度（二）起升機(jī)構(gòu)的工作速度1.起升速度起升速度2.下降速度下降速度通常采用起升速度來表征機(jī)構(gòu)的起升能力通常采用起升速度來表征機(jī)構(gòu)的起升能力（三）起升機(jī)構(gòu)的型式（三）起升機(jī)構(gòu)的型式1.主主/副起升機(jī)構(gòu)副起升機(jī)構(gòu)條件：起重量大于條件：起重量大于10t；形式：設(shè)主副兩個起升機(jī)構(gòu)；形式：設(shè)主副兩個起升機(jī)構(gòu)；特點：主副機(jī)構(gòu)不能特點：主副機(jī)構(gòu)不能 同時工作同時工作 ；2、雙、雙/多卷揚起升機(jī)構(gòu)多卷揚起升機(jī)構(gòu)特點：設(shè)兩個獨立并能同時特點：設(shè)兩個獨立并能同時工作的起升機(jī)構(gòu)；工作的起升機(jī)構(gòu)；（三）起升機(jī)構(gòu)的型式

4、（三）起升機(jī)構(gòu)的型式3、取物裝置的變化、取物裝置的變化種類：吊鉤式、抓斗式、電磁吸盤式等；種類：吊鉤式、抓斗式、電磁吸盤式等；4、主傳動及卷筒布置方式的變化、主傳動及卷筒布置方式的變化按主傳動方式分：平行軸線式、垂直軸線式、同軸線式；按主傳動方式分：平行軸線式、垂直軸線式、同軸線式；按卷筒布置形式分：單卷筒單軸式、雙卷筒單軸式、雙卷按卷筒布置形式分：單卷筒單軸式、雙卷筒單軸式、雙卷 筒雙軸式。筒雙軸式。二、起升機(jī)構(gòu)的布置方案二、起升機(jī)構(gòu)的布置方案（一）平行軸線布置（一）平行軸線布置1、吊鉤起重機(jī)、吊鉤起重機(jī)特點特點:右圖減速器與卷筒右圖減速器與卷筒之間增加一對開式齒輪；之間增加一對開式齒輪；二

5、、起升機(jī)構(gòu)的布置方案二、起升機(jī)構(gòu)的布置方案（一）平行軸線布置（一）平行軸線布置1、吊鉤起重機(jī)、吊鉤起重機(jī)特點：雙電動機(jī)、特點：雙電動機(jī)、兩個單聯(lián)卷筒拖兩個單聯(lián)卷筒拖動同一個負(fù)載；動同一個負(fù)載；二、起升機(jī)構(gòu)的布置方案二、起升機(jī)構(gòu)的布置方案（一）平行軸線布置（一）平行軸線布置1、吊鉤起重機(jī)、吊鉤起重機(jī)特點：卷筒支承在兩個軸承特點：卷筒支承在兩個軸承座上，即為兩個支點；箱體座上，即為兩個支點；箱體下方另設(shè)一個支承，形成三下方另設(shè)一個支承，形成三點支承結(jié)構(gòu)。點支承結(jié)構(gòu)。2、抓斗起重機(jī)、抓斗起重機(jī)特點：兩套完全相同的起升機(jī)構(gòu)組成，一套實現(xiàn)抓特點：兩套完全相同的起升機(jī)構(gòu)組成，一套實現(xiàn)抓斗升降動作，另一套實

6、現(xiàn)抓斗開閉動作。斗升降動作，另一套實現(xiàn)抓斗開閉動作。2.同軸線布置同軸線布置2.同軸線布置同軸線布置特點：傳動比大、效率高、構(gòu)造緊湊、質(zhì)量小、易特點：傳動比大、效率高、構(gòu)造緊湊、質(zhì)量小、易實現(xiàn)系列模塊化；實現(xiàn)系列模塊化；3.垂直軸線布置垂直軸線布置單元二單元二 起升機(jī)構(gòu)的構(gòu)造起升機(jī)構(gòu)的構(gòu)造按驅(qū)動方式按驅(qū)動方式動力驅(qū)動動力驅(qū)動人力驅(qū)動人力驅(qū)動少用少用集中驅(qū)動集中驅(qū)動流動式起重機(jī)流動式起重機(jī)分別驅(qū)動分別驅(qū)動供電方便供電方便 起升機(jī)構(gòu)的總體布置在很大程度上取決于起升機(jī)構(gòu)的總體布置在很大程度上取決于驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置的的型式。集中驅(qū)動僅用于以內(nèi)燃機(jī)為原動力的流動式起重機(jī)型式。集中驅(qū)動僅用于以內(nèi)燃機(jī)為原動

7、力的流動式起重機(jī)（如汽車、輪胎等），其（如汽車、輪胎等），其構(gòu)造特點構(gòu)造特點是傳動裝置與操縱系統(tǒng)是傳動裝置與操縱系統(tǒng)復(fù)雜，而對分別驅(qū)動來說，由于各機(jī)構(gòu)用單獨的電動機(jī)驅(qū)復(fù)雜，而對分別驅(qū)動來說，由于各機(jī)構(gòu)用單獨的電動機(jī)驅(qū)動，帶來的優(yōu)點是布置方便，安裝和檢修容易，因而分別動，帶來的優(yōu)點是布置方便，安裝和檢修容易，因而分別驅(qū)動是現(xiàn)代起重機(jī)主要采用的型式。驅(qū)動是現(xiàn)代起重機(jī)主要采用的型式。一、電動機(jī)與減速器輸入軸之間的連接一、電動機(jī)與減速器輸入軸之間的連接（一）起升機(jī)構(gòu)高速軸傳動連接基本要求（一）起升機(jī)構(gòu)高速軸傳動連接基本要求（1）轉(zhuǎn)速高；）轉(zhuǎn)速高；（2）有一定的補(bǔ)償性能；）有一定的補(bǔ)償性能；（3）結(jié)構(gòu)緊

8、湊。）結(jié)構(gòu)緊湊。（二）起升驅(qū)動裝置（二）起升驅(qū)動裝置1、電動機(jī)、電動機(jī)帶有低腳的電動機(jī)帶有低腳的電動機(jī)2、液壓馬達(dá)、液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá)或低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)高速液壓馬達(dá)或低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)（三）聯(lián)軸器的種類和特點（三）聯(lián)軸器的種類和特點 為了安裝方便與避免高速軸在為了安裝方便與避免高速軸在小車架受載變形小車架受載變形時受時受到彎曲，聯(lián)軸器應(yīng)當(dāng)是帶有調(diào)位補(bǔ)償性能的使用：到彎曲，聯(lián)軸器應(yīng)當(dāng)是帶有調(diào)位補(bǔ)償性能的使用：無浮動軸無浮動軸時：時：有浮動軸有浮動軸時：時：全齒聯(lián)軸器全齒聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器梅花聯(lián)軸器梅花聯(lián)軸器半齒聯(lián)軸器半齒聯(lián)軸器梅花聯(lián)軸器梅花聯(lián)軸器（四）起升制動系統(tǒng)（四）起升制

9、動系統(tǒng) 制動器一般都裝在高速軸上，高速軸轉(zhuǎn)矩小，以減小制動器一般都裝在高速軸上，高速軸轉(zhuǎn)矩小，以減小其尺寸。經(jīng)常利用其尺寸。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一個半體兼作制動輪聯(lián)軸器的一個半體兼作制動輪，且?guī)е?，且?guī)е苿虞喌陌塍w應(yīng)動輪的半體應(yīng)安裝在減速器軸安裝在減速器軸上，這樣，既可以提高安全上，這樣，既可以提高安全度（即使聯(lián)軸器、浮動軸等出現(xiàn)損壞，制動器仍能起作用，度（即使聯(lián)軸器、浮動軸等出現(xiàn)損壞，制動器仍能起作用，保證了安全保證了安全），），又可以避免浮動軸和聯(lián)軸器另一半體長時又可以避免浮動軸和聯(lián)軸器另一半體長時間受載，提高其使用壽命。間受載，提高其使用壽命。制動裝置的安裝位置：制動裝置的安裝位置：一個制動

10、器時，一般裝載減速器端一個制動器時，一般裝載減速器端兩個制動器時，另一個制動器的安裝位置有三種兩個制動器時，另一個制動器的安裝位置有三種c. 浮動軸的另一個聯(lián)軸器上浮動軸的另一個聯(lián)軸器上：簡單、部件少、分組性好，：簡單、部件少、分組性好，但浮動軸和聯(lián)軸器全成了受力構(gòu)件。但浮動軸和聯(lián)軸器全成了受力構(gòu)件。a. 減速器的另一端減速器的另一端：安全性高，但需雙出軸的減速器，和：安全性高，但需雙出軸的減速器，和一個與制動器相匹配的剛性制動輪，另外，對機(jī)構(gòu)的布置一個與制動器相匹配的剛性制動輪，另外，對機(jī)構(gòu)的布置也有影響。也有影響。b. 電動機(jī)的另一端電動機(jī)的另一端：需雙出軸電機(jī)和剛性制動輪，一般盡：需雙出

11、軸電機(jī)和剛性制動輪，一般盡量避免。目前也有將盤式制動器裝載電機(jī)尾部殼體內(nèi)，制量避免。目前也有將盤式制動器裝載電機(jī)尾部殼體內(nèi)，制成一個組合部件（帶制動器的電動機(jī)成一個組合部件（帶制動器的電動機(jī)），），從而使機(jī)構(gòu)外形從而使機(jī)構(gòu)外形緊湊、美觀，但難于維修。緊湊、美觀，但難于維修。二、減速器輸出軸與卷筒連接二、減速器輸出軸與卷筒連接（一）起升機(jī)構(gòu)低速軸系傳動連接基本要求（一）起升機(jī)構(gòu)低速軸系傳動連接基本要求（1）低轉(zhuǎn)速，傳動平穩(wěn)；）低轉(zhuǎn)速，傳動平穩(wěn)；（2）支承合理，安全可靠；）支承合理，安全可靠；（3）補(bǔ)償性和分組性好，便于布置安裝。）補(bǔ)償性和分組性好，便于布置安裝。1、兩軸端用柔性聯(lián)軸器直接相連的方

12、案、兩軸端用柔性聯(lián)軸器直接相連的方案定義：起升機(jī)構(gòu)低速部分采用單個卷筒裝在單一軸上的定義：起升機(jī)構(gòu)低速部分采用單個卷筒裝在單一軸上的 布置形式。布置形式。（二）單卷筒單軸式（二）單卷筒單軸式優(yōu)點：原理簡潔、清晰，優(yōu)點：原理簡潔、清晰，補(bǔ)償性能和分組性好。補(bǔ)償性能和分組性好。缺點：卷筒軸向尺寸較缺點：卷筒軸向尺寸較長，軸向布置松散、長，軸向布置松散、自重較大。自重較大。2、卷筒聯(lián)軸器連接方案、卷筒聯(lián)軸器連接方案（1）方案一：專用齒形卷筒聯(lián)軸器）方案一：專用齒形卷筒聯(lián)軸器優(yōu)點：封閉式傳動方案，結(jié)構(gòu)緊湊，連接可靠，補(bǔ)償性優(yōu)點：封閉式傳動方案，結(jié)構(gòu)緊湊，連接可靠，補(bǔ)償性和分組性好。和分組性好。缺點：輸

13、出端構(gòu)造復(fù)雜，承受徑向載荷的能力有限。缺點：輸出端構(gòu)造復(fù)雜，承受徑向載荷的能力有限。（2）方案二：專用鼓形齒卷筒聯(lián)軸器）方案二：專用鼓形齒卷筒聯(lián)軸器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，工作穩(wěn)定，傳遞轉(zhuǎn)矩和承受徑向載荷優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，工作穩(wěn)定，傳遞轉(zhuǎn)矩和承受徑向載荷較大，補(bǔ)償性和分組性好。較大，補(bǔ)償性和分組性好。2、卷筒聯(lián)軸器連接方案、卷筒聯(lián)軸器連接方案（3）方案三：專用鼓形滾子卷筒聯(lián)軸器）方案三：專用鼓形滾子卷筒聯(lián)軸器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，支承靜定，補(bǔ)償性和分組性好，傳遞優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，支承靜定，補(bǔ)償性和分組性好，傳遞轉(zhuǎn)矩和承受徑向載荷能力強(qiáng)，便于安裝。轉(zhuǎn)矩和承受徑向載荷能力強(qiáng)，便于安裝。（4）方案四：球鉸式卷筒聯(lián)軸器

14、）方案四：球鉸式卷筒聯(lián)軸器優(yōu)點：適合于起重量大，卷筒長，補(bǔ)償性要求高的場合。優(yōu)點：適合于起重量大，卷筒長，補(bǔ)償性要求高的場合。2、卷筒聯(lián)軸器連接方案、卷筒聯(lián)軸器連接方案（5）卷筒聯(lián)軸器方案的注意事項）卷筒聯(lián)軸器方案的注意事項軸向力及軸向固定問題：由于卷筒軸上出現(xiàn)軸向力，從軸向力及軸向固定問題：由于卷筒軸上出現(xiàn)軸向力，從連接原理方案二和方案三卷筒聯(lián)軸器都不能承受太大的連接原理方案二和方案三卷筒聯(lián)軸器都不能承受太大的軸向載荷，否則可能造成傳動連接失敗。此類方案改為軸向載荷，否則可能造成傳動連接失敗。此類方案改為由卷筒軸承座獨自承受軸向力的形式。由卷筒軸承座獨自承受軸向力的形式。卷筒聯(lián)軸器安裝定位問

15、題：安裝時保證軸向定位準(zhǔn)確。卷筒聯(lián)軸器安裝定位問題：安裝時保證軸向定位準(zhǔn)確。3、輸出軸附加開式齒輪傳動方案、輸出軸附加開式齒輪傳動方案（1）普通低速軸附加開式齒輪傳動）普通低速軸附加開式齒輪傳動連接原理：兩軸端用柔性聯(lián)軸器相連，適合于圓周速度較連接原理：兩軸端用柔性聯(lián)軸器相連，適合于圓周速度較低的情況，大齒輪布置在靠近卷筒的最后傳動級中。低的情況，大齒輪布置在靠近卷筒的最后傳動級中。(a)小齒輪直接懸臂安裝；小齒輪直接懸臂安裝；(b)(c)小齒輪獨立軸承座雙點支承；小齒輪獨立軸承座雙點支承；(d)小齒輪支承在減速器箱體上。小齒輪支承在減速器箱體上。3、輸出軸附加開式齒輪傳動方案、輸出軸附加開式

16、齒輪傳動方案（2）特殊的開式傳動）特殊的開式傳動應(yīng)用：對于大起重量的起升機(jī)構(gòu)，采用特殊布置形式的減應(yīng)用：對于大起重量的起升機(jī)構(gòu)，采用特殊布置形式的減速器附加開式傳動的方案，以降低起升速度。速器附加開式傳動的方案，以降低起升速度。（3）串級傳動）串級傳動（4）開式大齒輪與卷筒的連接）開式大齒輪與卷筒的連接4、兩軸直接剛性相連的連接方案、兩軸直接剛性相連的連接方案卷筒軸與減速器軸直接剛性連接方案卷筒軸與減速器軸直接剛性連接方案特點：減速器輸出軸以平鍵或花鍵的形式與卷筒輪輻直接特點：減速器輸出軸以平鍵或花鍵的形式與卷筒輪輻直接剛性連接，并支承卷筒一側(cè)，卷筒另一側(cè)采用短軸形式剛性連接，并支承卷筒一側(cè)，

17、卷筒另一側(cè)采用短軸形式支承在軸承座上。支承在軸承座上。5、兩軸合二為一的連接方案、兩軸合二為一的連接方案（1）減速器通軸的連接方案）減速器通軸的連接方案特點：輸出軸延長為通軸，連接卷筒，單側(cè)軸承座支承，特點：輸出軸延長為通軸，連接卷筒，單側(cè)軸承座支承，形成圖形成圖a的超靜定支承結(jié)構(gòu)；去掉減速器輸出側(cè)中間軸承的超靜定支承結(jié)構(gòu)；去掉減速器輸出側(cè)中間軸承只保留密封，則為圖只保留密封，則為圖b的靜定簡支結(jié)構(gòu)。的靜定簡支結(jié)構(gòu)。5、兩軸合二為一的連接方案、兩軸合二為一的連接方案（2）卷筒軸的連接方案）卷筒軸的連接方案特點：卷筒軸且卷筒兩側(cè)采用軸承支承，減速器通過內(nèi)花特點：卷筒軸且卷筒兩側(cè)采用軸承支承，減速

18、器通過內(nèi)花鍵與卷筒長軸連接固定，并形成懸臂懸掛形式。鍵與卷筒長軸連接固定，并形成懸臂懸掛形式。單元三單元三 特殊的起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造特殊的起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造一、帶變幅補(bǔ)償裝置的起升機(jī)構(gòu)一、帶變幅補(bǔ)償裝置的起升機(jī)構(gòu)中小臂架型起重機(jī)：繩索補(bǔ)償法，實現(xiàn)變幅過程吊重的中小臂架型起重機(jī)：繩索補(bǔ)償法，實現(xiàn)變幅過程吊重的水平移動。水平移動。方法：滑輪組補(bǔ)償法和圓錐卷筒補(bǔ)償法。方法：滑輪組補(bǔ)償法和圓錐卷筒補(bǔ)償法。二、采用牽引小車式的起升卷繞系統(tǒng)二、采用牽引小車式的起升卷繞系統(tǒng)（一）橋式抓斗卸船機(jī)的起升卷繞系統(tǒng)（一）橋式抓斗卸船機(jī)的起升卷繞系統(tǒng)組成：一個主小車、一個中組成：一個主小車、一個中間輔助小車。間輔助小車。過程：當(dāng)

19、主小車移動一段距過程：當(dāng)主小車移動一段距離離S后，輔助小車向主小后，輔助小車向主小車的方向移動車的方向移動S/2的距離，的距離，保證抓斗起升機(jī)構(gòu)不動保證抓斗起升機(jī)構(gòu)不動作時，抓斗在小車水平作時，抓斗在小車水平運行過程中高度保持不運行過程中高度保持不變。變。二、采用牽引小車式的起升卷繞系統(tǒng)二、采用牽引小車式的起升卷繞系統(tǒng)（二）岸邊集裝箱起重機(jī)起升卷繞系統(tǒng)（二）岸邊集裝箱起重機(jī)起升卷繞系統(tǒng)組成：一組鋼絲繩既起升集組成：一組鋼絲繩既起升集裝箱，又牽引小車運行。裝箱，又牽引小車運行。兩組鋼絲繩分別從卷筒兩組鋼絲繩分別從卷筒引出，經(jīng)過滑輪，繞過引出，經(jīng)過滑輪，繞過小車滑輪和吊具上架滑小車滑輪和吊具上架滑

20、輪后，再回到小車并固輪后，再回到小車并固定系結(jié)。定系結(jié)。三、雙三、雙/多層卷繞系統(tǒng)多層卷繞系統(tǒng)（一）繩端固定于卷筒中部的雙聯(lián)雙層卷繞系統(tǒng)（一）繩端固定于卷筒中部的雙聯(lián)雙層卷繞系統(tǒng)過程：鋼絲繩繩端固定于卷過程：鋼絲繩繩端固定于卷筒中部并向兩側(cè)沿繩槽筒中部并向兩側(cè)沿繩槽纏繞第一層，第一層纏纏繞第一層，第一層纏繞后，鋼絲繩開始向卷繞后，鋼絲繩開始向卷筒中部反向纏繞第二層。筒中部反向纏繞第二層。三、雙三、雙/多層卷繞系統(tǒng)多層卷繞系統(tǒng)（二）繩端固定于卷筒端部的同向四聯(lián)雙層卷繞系統(tǒng)（二）繩端固定于卷筒端部的同向四聯(lián)雙層卷繞系統(tǒng)過程：兩個雙聯(lián)滑輪組的兩個繩頭用壓板分別固定在卷筒兩過程：兩個雙聯(lián)滑輪組的兩個繩

21、頭用壓板分別固定在卷筒兩側(cè)，則有四個分支；用側(cè)，則有四個分支；用A1、A2的第一個分支分別卷繞在的第一個分支分別卷繞在卷筒的左右兩端并形成第一層繩，同時用卷筒的左右兩端并形成第一層繩，同時用A2、A1的另一的另一分支分別卷繞在卷筒左右兩端，形成第二層繩。分支分別卷繞在卷筒左右兩端，形成第二層繩。三、雙三、雙/多層卷繞系統(tǒng)多層卷繞系統(tǒng)（三）采用排繩裝置的多層卷繞系統(tǒng)（三）采用排繩裝置的多層卷繞系統(tǒng)措施：措施：(1)卷筒開螺旋繩槽，保證第一層鋼絲有序排列；卷筒開螺旋繩槽，保證第一層鋼絲有序排列； （2）采用一般或特殊繩槽裝置；）采用一般或特殊繩槽裝置； （3）采用壓繩器；）采用壓繩器；（四）大起升

22、高度的卷繞系統(tǒng)（四）大起升高度的卷繞系統(tǒng)起升高度超過起升高度超過20米，卷繞系統(tǒng)方案：米，卷繞系統(tǒng)方案：（1）加大卷筒直徑、長度或數(shù)量；）加大卷筒直徑、長度或數(shù)量；（2）減小滑輪組倍率。）減小滑輪組倍率。單元四單元四 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計一、已知條件和任務(wù)一、已知條件和任務(wù)1.已知條件已知條件設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)mQ(PQ)，vn ，H ，工作級別、工作級別、JC等；等；起重機(jī)的使用場合、具體工作條件起重機(jī)的使用場合、具體工作條件 是否有特殊要求（如高空作業(yè)、防爆、防水是否有特殊要求（如高空作業(yè)、防爆、防水）2.任務(wù)任務(wù)初步確定起升機(jī)構(gòu)的布置方案，確定起升倍率初步確定起升機(jī)構(gòu)的布置方案，確

23、定起升倍率m；通過計算，選用機(jī)構(gòu)中所需要的標(biāo)準(zhǔn)零部件（電機(jī)、通過計算，選用機(jī)構(gòu)中所需要的標(biāo)準(zhǔn)零部件（電機(jī)、制動器、聯(lián)軸器、鋼絲繩、吊鉤組等），設(shè)計非制動器、聯(lián)軸器、鋼絲繩、吊鉤組等），設(shè)計非標(biāo)標(biāo)件并對其進(jìn)一步的強(qiáng)度、剛度計算件并對其進(jìn)一步的強(qiáng)度、剛度計算。二、起升機(jī)構(gòu)的載荷特點和計算工況二、起升機(jī)構(gòu)的載荷特點和計算工況單向作用載荷單向作用載荷（位能性載荷位能性載荷）起、制動時間較短（動載荷作用時間較短）起、制動時間較短（動載荷作用時間較短）慣量主要集中在高速部分（系統(tǒng)總慣量較小，動載荷較小慣量主要集中在高速部分（系統(tǒng)總慣量較小，動載荷較?。?.計算工況計算工況1. 載荷特點載荷特點 滿負(fù)荷正常

24、工作時期（不考慮起動動載荷影響滿負(fù)荷正常工作時期（不考慮起動動載荷影響） 根據(jù)起升機(jī)構(gòu)的載荷特點，可將根據(jù)起升機(jī)構(gòu)的載荷特點，可將穩(wěn)定運動時的額定穩(wěn)定運動時的額定起升載荷作為機(jī)構(gòu)的計算載荷起升載荷作為機(jī)構(gòu)的計算載荷。二、起升機(jī)構(gòu)的載荷特點和計算工況二、起升機(jī)構(gòu)的載荷特點和計算工況高速軸高速軸3. 從從卷筒到制動輪間的大部分傳動件卷筒到制動輪間的大部分傳動件要按第要按第類載荷進(jìn)類載荷進(jìn)行疲勞計算，即行疲勞計算，即(1.31.4)nMM6QMM621(1)2除電機(jī)軸以外的低速軸除電機(jī)軸以外的低速軸MQ額定起升載荷換算到計算軸上的力矩。額定起升載荷換算到計算軸上的力矩。-二、起升機(jī)構(gòu)的載荷特點和計算

25、工況二、起升機(jī)構(gòu)的載荷特點和計算工況max(2.02.5)nMMmax2QMM高速軸高速軸除電機(jī)軸以外的低速軸除電機(jī)軸以外的低速軸5. 電機(jī)至制動器間的軸，由于起、制動的影響，扭轉(zhuǎn)應(yīng)電機(jī)至制動器間的軸，由于起、制動的影響，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力大體按力大體按對稱循環(huán)變化對稱循環(huán)變化的。其余的。其余大部分傳動軸和輪齒上大部分傳動軸和輪齒上的彎曲應(yīng)力按脈動循環(huán)變化的彎曲應(yīng)力按脈動循環(huán)變化的。的。4. 制動輪至電機(jī)間的傳動件制動輪至電機(jī)間的傳動件經(jīng)常承受電機(jī)起動力矩的作經(jīng)常承受電機(jī)起動力矩的作用，需要適當(dāng)考慮相應(yīng)的動載系數(shù)，按用，需要適當(dāng)考慮相應(yīng)的動載系數(shù)，按類載荷計算類載荷計算-三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)

26、構(gòu)的設(shè)計步驟1.鋼絲繩鋼絲繩的選定的選定根據(jù)使用要求選好鋼絲繩的根據(jù)使用要求選好鋼絲繩的結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式鋼絲繩鋼絲繩最大靜拉力最大靜拉力計算計算0max()QzdPPNSxmkN P0式中：式中：吊具的自重；吊具的自重；x 繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)。繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)。z 、d滑輪組（滑輪組（z）、）、導(dǎo)向滑輪（導(dǎo)向滑輪（d）的效率。的效率。對抓斗，電磁鐵等的重力應(yīng)計入對抓斗，電磁鐵等的重力應(yīng)計入 PQ內(nèi)；內(nèi)；當(dāng)當(dāng)H50m時，起升鋼絲繩的重力亦應(yīng)考慮。時，起升鋼絲繩的重力亦應(yīng)考慮。三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟1.鋼絲繩的選定鋼絲繩的選定繩徑繩徑的計算和選定的計算和選定maxd

27、C Sa. C值法值法（選擇系數(shù)法）（選擇系數(shù)法）b. 安全系數(shù)法（破斷拉力法）安全系數(shù)法（破斷拉力法）max oFSn兩種方法實質(zhì)一樣兩種方法實質(zhì)一樣說明：說明：三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟2.卷筒及卷筒組的設(shè)計卷筒及卷筒組的設(shè)計卷筒卷筒尺寸尺寸的計算的計算卷筒卷筒強(qiáng)度、穩(wěn)定性強(qiáng)度、穩(wěn)定性計算計算鋼絲鋼絲繩壓板的固定繩壓板的固定計算計算卷筒組卷筒組零部件零部件的設(shè)計計算的設(shè)計計算卷筒的卷筒的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速0ntmvnD式中：式中：vn 起升速度（起升速度（mmin）；）；D0卷筒的卷（纏）繞直徑（卷筒的卷（纏）繞直徑（m） 。0DDdhd三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟

28、3.滑輪及滑輪組的設(shè)計滑輪及滑輪組的設(shè)計滑輪滑輪直徑直徑的確定（包括均衡輪的確定（包括均衡輪）滑輪滑輪構(gòu)造構(gòu)造的設(shè)計的設(shè)計滑輪組和定滑輪組零部件滑輪組和定滑輪組零部件的設(shè)計計算的設(shè)計計算鋼絲繩偏角鋼絲繩偏角的計算及鋼絲繩纏繞圖的計算及鋼絲繩纏繞圖三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟4.初選電動機(jī)初選電動機(jī)起升靜功率的計算起升靜功率的計算0()60 1000QnjPP vP式中：式中：起升時的總機(jī)械效率起升時的總機(jī)械效率；t 卷筒的機(jī)械效率，采用滾動軸承卷筒的機(jī)械效率，采用滾動軸承時時t = 0.99（要注意和卷筒的聯(lián)接要注意和卷筒的聯(lián)接型式有關(guān)系，此處型式有關(guān)系，此處0.99是指齒輪接

29、是指齒輪接手式的聯(lián)接手式的聯(lián)接）；）；ch 傳動機(jī)構(gòu)的效率，與傳動的型式有關(guān)。傳動機(jī)構(gòu)的效率，與傳動的型式有關(guān)。（要注意考慮全部傳動鏈中的影響，如減速器、聯(lián)要注意考慮全部傳動鏈中的影響，如減速器、聯(lián)軸器、開式傳動等軸器、開式傳動等）三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟4.初選電動機(jī)初選電動機(jī)穩(wěn)態(tài)功率穩(wěn)態(tài)功率的計算的計算電動機(jī)的初步選用電動機(jī)的初步選用JCjPGPPJC在在JC值（機(jī)構(gòu)值（機(jī)構(gòu)）時的功率（時的功率（kW）；）；穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，據(jù)電機(jī)類型和機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，據(jù)電機(jī)類型和機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)JC值按表選用。值按表選用。G 三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟5.減速

30、裝置減速裝置減速傳動比的計算與分配減速傳動比的計算與分配dtninjii式中：式中：nd在在額定起升載荷額定起升載荷作用下的電機(jī)轉(zhuǎn)速，即相當(dāng)作用下的電機(jī)轉(zhuǎn)速，即相當(dāng)于于Pj（靜功率）時的電機(jī)轉(zhuǎn)速；靜功率）時的電機(jī)轉(zhuǎn)速；0000()()jjdnJCnJCPPnnnnnnnPPjkiii或或n0電機(jī)同步轉(zhuǎn)速電機(jī)同步轉(zhuǎn)速，YZR系列有系列有1000rpm、750rpm和和600rpm三種；三種；三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟5.減速裝置減速裝置減速傳動比的計算減速傳動比的計算dtninjiiPn 、nn電機(jī)在電機(jī)在JC%值（機(jī)構(gòu)或電機(jī)）時的額定功率和值（機(jī)構(gòu)或電機(jī)）時的額定功率和額定轉(zhuǎn)

31、速；額定轉(zhuǎn)速；jkiii或或ij 減速器的速比減速器的速比，各種型號的減速器有其規(guī)定的速，各種型號的減速器有其規(guī)定的速比系列數(shù)；比系列數(shù)；ik 開式齒輪的速比開式齒輪的速比，12kZiZ22DZm三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟5.減速裝置減速裝置減速器的選用與校核減速器的選用與校核 一般根據(jù)起升機(jī)構(gòu)的一般根據(jù)起升機(jī)構(gòu)的傳動比傳動比i或或ij、輸入功率輸入功率Pj、輸入輸入轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速nd及及機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)的JC值值，從各標(biāo)準(zhǔn)減速器的承載能力表上，從各標(biāo)準(zhǔn)減速器的承載能力表上已列出的已列出的允許輸入功率允許輸入功率來選定合適的減速器型號，其它來選定合適的減速器型號，其它如減速器的如減速器的

32、中心距、軸端型式、裝配型式中心距、軸端型式、裝配型式等還應(yīng)從機(jī)構(gòu)等還應(yīng)從機(jī)構(gòu)的具體布置要求出發(fā)予以仔細(xì)地考慮。的具體布置要求出發(fā)予以仔細(xì)地考慮。減速器時的許用功率減速器時的許用功率0 dnjjnPPPn 選定減速器后，還應(yīng)用選定減速器后，還應(yīng)用類載荷校核減速器輸出軸類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷和最大力矩是否符合要求。的徑向載荷和最大力矩是否符合要求。三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟5.減速裝置減速裝置減速器的選用與校核減速器的選用與校核b. 輸出軸最大允許徑向力輸出軸最大允許徑向力maxmaxdchMMMi a. 輸出軸最大允許扭矩輸出軸最大允許扭矩maxmax 2GRRS卷注

33、意：對臂架類型起重機(jī)，如沒有采用卷筒獨立支承的注意：對臂架類型起重機(jī)，如沒有采用卷筒獨立支承的方案，則作用在減速器輸出軸上的徑向力可能很大，這方案，則作用在減速器輸出軸上的徑向力可能很大，這不僅影響該輸出軸的強(qiáng)度和壽命，而且對不僅影響該輸出軸的強(qiáng)度和壽命，而且對減速器的地腳減速器的地腳螺栓、箱蓋螺栓螺栓、箱蓋螺栓以至箱蓋均有不利影響，因此，門座起以至箱蓋均有不利影響，因此，門座起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)用減速器有時需要專門制作。重機(jī)起升機(jī)構(gòu)用減速器有時需要專門制作。G卷/2（一端支撐在減速器上）（一端支撐在減速器上）三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟5.減速裝置減速裝置選定選定減速器的標(biāo)注減速器

34、的標(biāo)注減速器型號減速器型號總中心矩總中心矩傳動比傳動比(代號代號)裝配種類和輸出軸型式裝配種類和輸出軸型式三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟6.驗算起升速度和實際所需的功率驗算起升速度和實際所需的功率 實際所需功率實際所需功率nnivvi 實際起升速度實際起升速度njjjnviPPPvi100% 1015%nnnvvv-三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟7.靜力矩的計算靜力矩的計算換算到電機(jī)軸上的靜力矩為換算到電機(jī)軸上的靜力矩為 起吊額定起升載荷時作用在卷筒軸山的靜力矩為起吊額定起升載荷時作用在卷筒軸山的靜力矩為00()2QjtzdtPP DMm （Nm）00()2jtQj

35、chMPP DMimi（Nm） 下降時作用在電機(jī)軸上的靜力矩為下降時作用在電機(jī)軸上的靜力矩為00()2QjPP DMmi（Nm） 下降時總機(jī)械效率，無蝸輪傳動時，可認(rèn)為下降時總機(jī)械效率，無蝸輪傳動時，可認(rèn)為 有蝸輪傳動時，有蝸輪傳動時，zdtch 三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟8.制動力矩和制動器的確定制動力矩和制動器的確定 起升機(jī)構(gòu)制動器根據(jù)將起吊的貨物維持在懸吊狀起升機(jī)構(gòu)制動器根據(jù)將起吊的貨物維持在懸吊狀態(tài)并具有一定的安全裕度來選擇，即態(tài)并具有一定的安全裕度來選擇，即zhzhjMk Mkzh 制動安全系數(shù)；制動安全系數(shù)；注意：上式中取（下降靜力矩注意：上式中?。ㄏ陆奠o力矩）是

36、因為制動時（是因為制動時（支持時支持時）貨物是動力，貨重用于卷筒上的力矩通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動貨物是動力，貨重用于卷筒上的力矩通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動制動輪轉(zhuǎn)動，其制動輪轉(zhuǎn)動，其功率流是由低速軸指向高速軸功率流是由低速軸指向高速軸，效率是，效率是考慮傳動機(jī)構(gòu)的摩擦損失，起減小制動力的作用。考慮傳動機(jī)構(gòu)的摩擦損失，起減小制動力的作用。說明：說明：支持制動支持制動安全系數(shù)安全系數(shù)減速制動減速制動制動性能制動性能三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟8.制動力矩和制動器的確定制動力矩和制動器的確定制動安全系數(shù)規(guī)定如下：制動安全系數(shù)規(guī)定如下： 一般起升機(jī)構(gòu)一般起升機(jī)構(gòu)( (通常為通常為M5級及其以下級別級及其

37、以下級別) )不應(yīng)低于不應(yīng)低于1.5；吊運液態(tài)金屬和易燃易爆的化學(xué)品及危險品的起升機(jī)構(gòu)：吊運液態(tài)金屬和易燃易爆的化學(xué)品及危險品的起升機(jī)構(gòu)：每套驅(qū)動裝置應(yīng)裝有兩個支持制動器，每套驅(qū)動裝置應(yīng)裝有兩個支持制動器， 每一個制動器的制每一個制動器的制動安全系數(shù)動安全系數(shù)不低于不低于1.25；對于兩套彼此有；對于兩套彼此有剛性聯(lián)系剛性聯(lián)系的驅(qū)動裝的驅(qū)動裝置，每套裝置應(yīng)裝有兩個支持制動器，每一個制動器的制置，每套裝置應(yīng)裝有兩個支持制動器，每一個制動器的制動安全系數(shù)動安全系數(shù)不應(yīng)低于不應(yīng)低于1.1；對于采用；對于采用行星差動減速器行星差動減速器傳動，傳動，每套驅(qū)動裝置也應(yīng)裝有兩個支持制動器，每一個制動器的每套

38、驅(qū)動裝置也應(yīng)裝有兩個支持制動器，每一個制動器的制動安全系數(shù)制動安全系數(shù)不應(yīng)低于不應(yīng)低于1.75； 重要起升機(jī)構(gòu)重要起升機(jī)構(gòu)(通常為通常為M6級及其以上級別級及其以上級別)不應(yīng)低于不應(yīng)低于1.75； 具有液壓制動作用的液壓傳動起升機(jī)構(gòu)：制動安全系數(shù)具有液壓制動作用的液壓傳動起升機(jī)構(gòu)：制動安全系數(shù)不應(yīng)低于不應(yīng)低于1.251.25。 三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟9.聯(lián)軸器的選用和計算聯(lián)軸器的選用和計算 起重機(jī)用聯(lián)軸器，首先根據(jù)工作條件確定選用的型式，起重機(jī)用聯(lián)軸器，首先根據(jù)工作條件確定選用的型式，再按其所承受的扭矩，被聯(lián)接軸的軸頸尺寸和轉(zhuǎn)速，從系再按其所承受的扭矩，被聯(lián)接軸的軸頸尺寸

39、和轉(zhuǎn)速，從系列表中選定具體型號，使之滿足列表中選定具體型號，使之滿足ifMMM聯(lián)軸器的許用扭矩；聯(lián)軸器的許用扭矩；式中：式中：Mif 聯(lián)軸器傳遞的計算扭矩；聯(lián)軸器傳遞的計算扭矩；對于齒輪聯(lián)軸器和梅花聯(lián)軸器，受疲勞壽命控制對于齒輪聯(lián)軸器和梅花聯(lián)軸器，受疲勞壽命控制對于柱銷聯(lián)軸器，主要受強(qiáng)度控制對于柱銷聯(lián)軸器，主要受強(qiáng)度控制max8ifnMnMn Mmax58ifnMnMnM n 聯(lián)軸器的安全系數(shù)，聯(lián)軸器的安全系數(shù)，n = 1.5。 三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟10.起、制動時間的計算起、制動時間的計算起動時間起動時間（起動加速度（起動加速度）的驗算的驗算電機(jī)軸上力矩平衡方程式：電

40、機(jī)軸上力矩平衡方程式： 機(jī)構(gòu)起動時，電機(jī)發(fā)出的起動力矩機(jī)構(gòu)起動時，電機(jī)發(fā)出的起動力矩Mq除了克服靜阻力除了克服靜阻力矩矩Mj以外，還應(yīng)有一部分使運動質(zhì)量加速的加速力矩以外，還應(yīng)有一部分使運動質(zhì)量加速的加速力矩MJ， MJ愈大，加速的時間愈短。愈大，加速的時間愈短。起動時間：起動時間：慣性力矩：慣性力矩：qjJMMM 309.55ddjqqqnJ nMJJJttt 9.55()dqqjJntM -M式中：式中：Mq起動力矩，對電阻器起動，起動力矩是起動力矩，對電阻器起動，起動力矩是變化的，取其平均值變化的，取其平均值；三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟10.起、制動時間的計算起、制動時

41、間的計算起動時間起動時間（起動加速度（起動加速度）的驗算的驗算J 起升時換算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量起升時換算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量；200() 1.159.55()QgqjPP DJJM -M(kgm2)Jg 高速軸上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動慣量，包括電機(jī)轉(zhuǎn)子的高速軸上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動慣量，包括電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)動慣量Jd與聯(lián)軸器（制動輪與聯(lián)軸器（制動輪）的轉(zhuǎn)動慣量的轉(zhuǎn)動慣量JL，gdLJJJ系數(shù)系數(shù)1.15用以考慮高速軸以外其它回轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動慣量；用以考慮高速軸以外其它回轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動慣量；起動時間應(yīng)滿足起動時間應(yīng)滿足 qqtt一般一般tq=0.52s裝卸生產(chǎn)裝卸生產(chǎn)tq=34s60nqpqpqvaat

42、三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟10.起、制動時間的計算起、制動時間的計算制動時間制動時間的驗算的驗算 制動時，制動器的制動轉(zhuǎn)矩使運動制動時，制動器的制動轉(zhuǎn)矩使運動質(zhì)量減速，由于下降制動時制動時間較質(zhì)量減速，由于下降制動時制動時間較長，故通常計算下降時的制動時間。長，故通常計算下降時的制動時間。額定起升載荷下降時電機(jī)轉(zhuǎn)速額定起升載荷下降時電機(jī)轉(zhuǎn)速，通常，通常 9.55()dzhzhjJ ntMMdn02ddnnn（s）2002 2() 1.154QgPP DJJgm i8-2 起升機(jī)構(gòu)的計算起升機(jī)構(gòu)的計算三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟10.起、制動時間的計算起、制動時

43、間的計算制動時間的驗算制動時間的驗算 通常，制動時間長短與通常，制動時間長短與起重機(jī)作業(yè)條件有關(guān)起重機(jī)作業(yè)條件有關(guān)。做。做精密精密安裝安裝用的起重機(jī)，若制動力矩大，會引起物品用的起重機(jī)，若制動力矩大，會引起物品上下跳動上下跳動，制動時間過長，則會產(chǎn)生制動時間過長，則會產(chǎn)生“溜鉤溜鉤”現(xiàn)象，影響吊裝工作的正現(xiàn)象，影響吊裝工作的正常運轉(zhuǎn)。故若無特殊要求時，應(yīng)滿足常運轉(zhuǎn)。故若無特殊要求時，應(yīng)滿足zhzhtt60nzhpzhpzhvaatzhqtt三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟三、起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計步驟11.電動機(jī)的校核驗算電動機(jī)的校核驗算發(fā)熱校核發(fā)熱校核a.簡易發(fā)熱檢驗法（簡易發(fā)熱檢驗法（等值損耗法等值損耗法）sjPPGP設(shè)設(shè)k = 1.7平均起動電流倍數(shù)平均起動電流倍數(shù)滿足滿足PJC值和值和CZ值所決定的電機(jī)發(fā)熱容量值所決定的電機(jī)發(fā)熱容量b.等效力矩法或等效功率法等效力矩法或等效功率法過載校核過載校核1000QnnmP vHPm等值損耗法：據(jù)電機(jī)的負(fù)荷圖，找出一等值損耗法