-52-汽車起重機傳動裝置的設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u20406汽車起重機傳動裝置的設(shè)計計算案例 1111401.1傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 2216001.1.1計算滿載時液壓馬達(dá)的輸出功率 2122661.1.2計算滿載時起升的液壓馬達(dá)所輸出的扭矩 3148811.1.3計算液壓馬達(dá)工作油壓數(shù)據(jù) 410089根據(jù)公式： 4216221.1.4計算液壓馬達(dá)的排量 4257461.1.5計算液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和輸入的油量 4196231.2選擇液壓泵 6288241.2.1確定液壓泵最大工作壓力 6163571.2.2確定液壓泵流量 629072根據(jù)公式： 6192101.2.3液壓泵所需要的功率 719355根據(jù)公式： 722941代入計算： 772701.3計算總傳動比及分配各級傳動比 7311861.1.1計算總傳動比 7275571.1.2分配各級傳動比 8178141.1.3傳動裝置的運動和動力參數(shù) 91181.4傳動零件設(shè)計計算 10125191.4.1減速器的選擇 1027701.4.2選擇聯(lián)軸器 11204901.4.3選擇制動器 12確定用高速液壓馬達(dá)和圓柱齒輪減速器以及卷筒等構(gòu)成的傳動方案圖3-1起升機構(gòu)方案簡圖1—卷筒；2—液壓馬達(dá)；3—聯(lián)軸器；4—減速器；5—制動器1.1傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算起升機構(gòu)是起重機中最重要的機構(gòu)部分，汽車起重機的起升機構(gòu)主要由液壓馬達(dá)；減速器，制動器，聯(lián)軸器及卷繞裝置（鋼絲繩、滑輪組和吊鉤），根據(jù)《起重機械》選擇倍率m=6[3]。表3-1起重量與滑輪組倍率關(guān)系[3]額定起重重量Q3581216254065倍率m234~666~88~101012~161.1.1計算滿載時液壓馬達(dá)的輸出功率計算輸出功率Pm：(3-1)-起升載荷動載系數(shù)，由于馬達(dá)的工作壓力會受到系統(tǒng)壓力的限制，而液壓馬達(dá)又沒有電動機那樣的過載的能力，所以一般取=1.15~1.3，取1.2[4]；-額定起升載荷(N)，=80000N;v--物品起升速度(m/s)，v=8m/min;--機構(gòu)總效率,初步計算時，取=0.8~0.85，=0.8代入計算得：16（kW)（3-2）1.1.2計算滿載時起升的液壓馬達(dá)所輸出的扭矩根據(jù)公式：(3-3)-起升載荷動載系數(shù)，由于馬達(dá)的工作壓力會受到系統(tǒng)壓力的限制，而液壓馬達(dá)又沒有電動機那樣的過載的能力，所以一般取=1.15~1.3，取1.2[4]；Q-額定起升載荷(N)，Q=80000N;--機構(gòu)總效率,初步計算時，取=0.8~0.85，=0.8i--減速器傳動比，i=20帶入計算：(3-4)1.1.3計算液壓馬達(dá)工作油壓數(shù)據(jù)根據(jù)公式：(3-5)Pb--液壓泵的輸出壓力(MPa)，根據(jù)液壓馬達(dá)及參數(shù)表先預(yù)選Pb=31MPa[5];--油路壓力損失從液壓泵至液壓馬達(dá)的，含有閥和管路的局部或路徑損失，第一次計算時可選取=1.0MPa[6]。Pm=31-1=30MPa(3-6)1.1.4計算液壓馬達(dá)的排量(3-7)=,(3-8)Tm-液壓馬達(dá)輸出扭矩;--液壓馬達(dá)機械效率;,分別為液壓馬達(dá)的總效率和容積效率，從液壓馬達(dá)技術(shù)性能表中查到，先取=80%，=90%[7];Pm-P0--液壓馬達(dá)工作壓力差,P0為液壓馬達(dá)背壓，P0=0.3MP~0.5MPa，取為0.4MPa。參照液壓馬達(dá)的型號參數(shù)表，選擇型號為YM-A22B-FL油片馬達(dá)，排量為22ml/r,扭矩為11.9。1.1.5計算液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和輸入的油量因為減速器選好以后，它的傳動比不可能和要求值一模一樣還要保證額定起升的速度，就要考慮到液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速要滿足下式：(3-9)m-滑輪組率m=6v--物品起升速度(m/min)v=8m/min;D--卷筒繩槽底部的直徑(mm)D=300mm;Z--鋼絲繩的卷繞層數(shù)Z=3;d-鋼絲繩直徑(m)d=0.014m。代入計算：(3-10)計算能夠滿足起升速度的要求的液壓馬達(dá)輸入油量：(3-11)--液壓馬達(dá)容積效率，=90%--液壓馬達(dá)排量，=22m3/r代入計算：(3-12)1.2選擇液壓泵1.2.1確定液壓泵最大工作壓力(3-13)TM--液壓馬達(dá)輸出扭矩(N·m);qM--液壓馬達(dá)排量(m3/r);--液壓馬達(dá)機械效率，=90%;P0--液壓馬達(dá)背壓，取P0=0.4MPa;--壓力損失（在液壓泵到液壓馬達(dá)之中）(MPa),=1MPa。代入計算：。(3-14)為了延長泵的使用壽命，選擇時應(yīng)預(yù)留10%~15%的壓力寬裕量，負(fù)載大小決定液壓泵的工作壓力。1.2.2確定液壓泵流量根據(jù)公式：(3-15)Qm--液壓馬達(dá)輸入油量（m3/min);--容積效率（液壓泵和液壓馬達(dá)之間），=90%。代入計算：(3-16)1.2.3液壓泵所需要的功率根據(jù)公式：(3-17)--液壓泵流量--液壓泵最大工作壓力--液壓泵總效率，其中齒輪泵=0.7。代入計算：(3-18)參考運輸機械選型設(shè)計手冊和某液壓廠產(chǎn)品的系列，選取GB-C57-FL型齒輪油泵[8]。1.3計算總傳動比及分配各級傳動比1.1.1計算總傳動比液壓馬達(dá)的滿載轉(zhuǎn)速根據(jù)總傳動比計算公式（3-19）nt--減速器低速軸轉(zhuǎn)速（卷筒轉(zhuǎn)速）帶入相關(guān)參數(shù)

（3-20）則總傳動比為。選擇減速器和卷筒之間的相互連接的方式比較幾種形式:(1)第一種有著比較簡單的結(jié)構(gòu)，通過卷筒與一對一開式齒輪相連接的方式連接減速器與卷筒。(2)需要減速器輸出軸加長，將卷筒安裝在輸出軸上，這種結(jié)構(gòu)可以使卷筒比較好的受力，使力通過卷筒軸傳遞到卷筒上，它的連接結(jié)構(gòu)也十分簡單。(3)用聯(lián)軸節(jié)連接減速器輸出軸和卷筒軸，會使安裝變得簡易，還會使機架的變形幅度變小很多，但是聯(lián)軸節(jié)的出現(xiàn)會增加其軸向長度。本篇論文選擇形式(2)。所以減速器與卷筒之間的傳動比iv=1（3-21）代入計算（3-22）1.1.2分配各級傳動比齒輪高速級傳動比（3-23）代入計算i1=29.41因為所選減速器為ZQ500減速器屬于同軸式二級圓柱齒輪減速器，所以齒輪高速級傳動比i1約等于齒輪低速級傳動比i2低速級傳動比i1=i2=29.41（3-24）1.1.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)（1）高速軸參數(shù)相關(guān)計算轉(zhuǎn)速：（3-25）功率：

（3-26）扭矩：

（3-27）（2）低速軸參數(shù)相關(guān)計算轉(zhuǎn)速：（3-28）功率：

（3-29）扭矩：

（3-30）1.4傳動零件設(shè)計計算1.4.1減速器的選擇選擇圓柱齒輪減速器根據(jù)公式：（3-31）m-滑輪組倍率m=6v--物品起升速度(m/s)v=8m/min;D--卷筒繩槽底部的直徑(m)D=300mm;Z--鋼絲繩的卷繞圈數(shù)Z=3;d-鋼絲繩直徑(m)d=0.014m。代入計算：（3-32）（3-33）-起升載荷動載系數(shù)，由于馬達(dá)的工作壓力會受到系統(tǒng)壓力的限制，而液壓馬達(dá)又沒有電動機那樣的過載的能力，所以一般取=1.15~1.3，取1.2[4]；-額定起升載荷(N)，=80000N;v--物品起升速度(m/s)，v=8m/min;--機構(gòu)總效率,初步計算時，取=0.8~0.85，=0.8代入計算得：16（kW)（3-34）--液壓馬達(dá)輸出功率(也叫減速器高速軸的輸入功率)--卷筒轉(zhuǎn)速(也叫減速器低速軸轉(zhuǎn)速)參考《運輸機械選型設(shè)計手冊》選擇ZQ500型減速器，nh=1500r/min，i=20[8]。軸承：410，317各兩盤；油封為50*72*12軸：輸入軸長度330mm輸出軸長度270mm鍵：鍵寬24mm鍵橫深9mm潤滑方式：40#或50#機械油潤滑圖3-2減速器簡圖1.4.2選擇聯(lián)軸器本設(shè)計一共有兩處可以選擇用聯(lián)軸器進(jìn)行連接在起重機的起升機構(gòu)中。Ⅰ在卷筒與減速器的連接里:這里我們不需選擇聯(lián)軸器。見上文可知，這里沒有選擇聯(lián)軸器，而是使減速器的輸出軸加長，直接使卷筒放在減速器輸出軸中的形式，這樣的好處是使其結(jié)構(gòu)非常簡便的讓扭矩傳遞到卷筒上。Ⅱ在減速器與液壓馬達(dá)的連接里：要注意考慮到聯(lián)軸器和液壓馬達(dá)的許用扭矩，參考《機械設(shè)計》，選用CL2（Q/ZB104.2.00）型齒輪聯(lián)軸器[9]。1.4.3選擇制動器制動器計算要求要滿足：（3-35）Kz-制動安全系數(shù)，查表可知，取Kz=