第二章 滑轮组、钢丝绳与卷筒

　　第二章 滑轮组、钢丝绳与卷筒_工学_高等教育_教育专区。第二章 滑轮组、钢丝绳与卷筒重 点： 滑轮组、钢丝绳与卷筒是起重机的主要零 部件，它直接承担起重任务使物品作升降运动。 §1滑轮组定 义： 滑轮组是绳索和一定数量的定滑轮与动滑轮的组

　　第二章 滑轮组、钢丝绳与卷筒重 点： 滑轮组、钢丝绳与卷筒是起重机的主要零 部件，它直接承担起重任务使物品作升降运动。 §1滑轮组定 义： 滑轮组是绳索和一定数量的定滑轮与动滑轮的组 合体，多作为起升机构中的一个组成部分，但也可 单独作为起重装置使用。 一、轮滑组的组成形式 1.分 类： 增速滑轮组： 省力滑轮组： i ? V j ? Z chVZj滑轮组的倍率是用来表征滑轮 组减速（或省力）的大小的。 2.省力滑轮组： 单联滑轮组 ：Zj = 1 缺 点 ： 升降时，有 水平移动. 双联滑轮组 ：Zj = 2 ? 滑轮的阻力系数1.绳索僵性阻力 2.轮轴阻力Sc ? Sr ? FF ? ? SrSc ? S r ? ? Sr ? (1 ? ? )Sr ? kSr1+β —滑轮的阻力系数 ? 滑轮组的一般计算1.绳的最大张力：k (Q ? G0 ) S max ? S4 ? 2 3 1? k ? k ? k3 故：Smaxk (Q ? G0 ) ? Sih ? ih ?1 2 1 ? k ? k ? ....... ? k? kih ?1ih ?1(k ? 1)(Q ? G0 ) ih k ?1 2.滑轮组的效率：S0 ?h ? ? SihQ ? G0 ihk ?1 ? ih ?1 ih ?1 k ? k ? 1?? Q ? G0 ? ih k ? k ? 1? k ih ? 1ih 3.用效率表示的最大张力：SmaxQ ? G0 ? ih?h（单联）Smax（Q ? G0） 2 ? ih?h（双联）Q ? G0 通用计算公式 : Smax ? a ? ih ??h §2? 钢丝绳的种类钢丝绳钢丝绳是起重机的重要零件之一1.按捻绕次数 ：A 单绕绳 B 双重绕绳 2.按绕制方向： A 同向捻钢丝绳 B 交互捻钢丝绳 注 意：A 上述两种双绕绳，按由股捻成绳的方向，分为左旋 和右旋 B 近年来，制绳工艺上采用预变形的方法；称为不松散 绳 3.按股的形状（从横切面看）：A 园股绳 B 异形股绳 4.按股的构造：A 点接触绳 B 线接触绳 C 面接触绳 线接触绳中各层钢丝的螺距相等，外层钢丝位于内层 钢丝之间的沟缝里，内外层钢丝互相接触在一条螺旋 线上形成了线接触。为此，需要采用不同直径的钢丝。 其具有优点： 1） 挠性较好 2） 寿命较长 3） 承载能力大 4） 使结构紧凑 现使用的绝大部分为此类钢丝绳。 5.绳 芯： 作 用：增加挠性、弹性和润滑 种 类：A 有机芯 B 石棉芯 C 软钢丝芯 ? 钢丝绳的选择和计算步骤：1. 确定型式 按表2-2 2. 确定尺寸 选定钢丝绳型式后，应按钢丝绳所受的最大静 张力和钢丝绳的抗拉强度来确定钢丝绳直径。S max ?? SbnD ? d (e ? 1) ? 延长钢丝绳使用寿命的途径1.报废标准：见表2-5 2.延长寿命的措施： A 提高安全系数 n B 选大的滑轮和卷 筒直径 C 滑轮材料和尺寸 D 减少弯曲次数 E 合理的保养? 钢丝绳末端的联接方法5种 （见书） §3? 滑 轮滑轮和卷筒1.材料及制造工艺 铸铁---轻、中级起重机 HT 铸钢---重级、特重级起重机 ZG 铝合金—伸臂式起重机 工艺： 小型---铸 大型—-焊 2.滑轮绳槽截面形状及尺寸 对槽形要求： a 绳槽有足够的接触面积 b 容许绳有一定偏斜，不使钢丝绳与绳槽边缘摩擦 c 绳槽截面的具体尺寸可查资料 滑轮的名义直径D是由绳槽底部测量的，大小应根据钢丝绳 直径来决定。D ? d (e ? 1)3.滑轮支撑与润滑 一般都通过心轴的中心油孔将润滑油注入 ?卷 筒1.结构 圆柱形卷筒 1） 光面卷筒 多层缠绕，结构简单 2） 螺旋槽面卷筒 分浅槽（标准槽）和深槽两种。 3） 用于单联滑轮组的卷筒采用单螺旋槽（右旋）； 双联则采用双螺旋槽（一边左旋，一边右旋）。 4） 卷筒偏斜角α 偏斜角α 不能过大， 否则钢丝绳会碰擦绳槽侧 边或相邻钢丝绳，致使钢 丝绳擦伤甚至发生跳槽， 因此，设计时应控制钢丝 绳最大偏斜角。 按资料[5]中的公式 和图表进行选择和计算。 一般根据经验： 单层卷绕 α ＜5° 多层卷绕 α ＜2° 5） 卷筒机构形式这两种 结构的特点 是卷筒轴只 受弯矩不传 扭矩。 2.卷筒计算 1）材料：HT20-40、ZG25 2）名义直径： D ? d (e ? 1) 3）长度L：决定于所绕绳索的工作圈数Z或工作长度l （绕绳量）。? Hih ? 单联： L=L0 ? 5t ? ? ? Z0 ? 5 ? t ? ? D0 ? ? Hih ? 双联： L=2（L0 ? 4t） ? L1 ? 2 ? ? Z0 ? 4 ? t ? L ? ? D0 ? 不切槽长度L1L1max ? A ? 2hmin tan ? ? A ? 0.2hmin L1min ? A ? 2hmin tan ? ? A ? 0.2hmin 1? ? ? tan ? ? ? 10 ? ? or： L1 ? A 4）壁厚δ ： 壁厚δ 在初步计算时，可先按经验公式确定，然后 验算强度。 （1）经验公式：gjt： tjt： zzjt：? ?d ? ? 0.02 D ? ? 6 ? 10 ? ? ? 12（2）强度计算： 卷筒强度计算根据受力情况而定。卷筒壁主要受 钢丝绳缠绕所产生的压缩应力，此外，还承受扭转和弯 曲。 5）强度计算 卷筒强度计算根据受力情况决定，卷筒壁主要受 钢丝绳缠绕所产生的压缩应力，此外，还承受弯曲和 扭转。 （1）L≤3D 只按压缩应力计算 2Smax wbm : p ? Dt nbm : p ? 0按拉曼公式，最大压缩应力在筒壁的内表面，为：? y maxSmax D ? ? D ? ? ?? tD if : ?1 D ??? ? y maxSmax ? ? ?? ? y ?ttogjt: ?? ? y totjt: ?? ? y?s ? 1.5 ? by ? 4.25 （2）L＞3D 应计入由弯曲力矩产生的拉应力（因扭转应力甚 小，忽略不计）Mw ?l ? W hcyl : ? W ? 0.1 gjt: tjt:/ l?? ?l ? ?l ? ? y max ? ?? ?l ?? ? yD ? 0.8 ? D ? ? ? ?24 4 D ? D ? i ??? ?l ?? ?l? ??s ?b5 2 （3）D＞1.2米，L＞2D算卷筒壁的抗压稳定性pk p? n 2 S max 卷筒壁单位面积所受的外压力： p ? Dt 受压失稳的临界压力： n ? 1.3 ? 1.5 ?? ? pk ? 2 E ? ? ?D?3 3.钢丝绳在卷同上的固定（参书）