1、起重机械第一章 总论1、定义：起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸和安装作业的机械。2、特点：起重机械具有循环性、间歇动作、短程搬运。3、发展趋势：通用型起重机以中小型为主，专用起重机向大型化发展；广泛采用液压技术；重视“三化”， 标准化，系列化，通用化逐步采用国际标准；发展一机多用产品；采用新技术、新材料、新结构和新工艺。4、种类：按结构特征分：桥式、臂架式；固定式、运行式。5、组成：由工作机构、金属结构、动力装置与控制系统四部分组成。工作机构由起升机构、运行机构、回转机构和变幅机构组成。6、 主要参数：起重量（Q）额定起重量：起重机正常工作时允许一次起升的最大质量（t） 。起升高度 H
2、：从地面或轨道顶面至取物装置最高起升位置的铅垂距离。跨度（L）：桥（门）式起重机大车运行轨道中心线之间的水平距离。轨距（l）：小车运行轨道中心线之间的水平距离。或:臂架型有轨运行式起重机运行轨道中心线之间的水平距离。轮距：轮胎和汽车起重机同一轴（桥）上左右车轮（或轮组）中心滚动面之间的距离。基距（B）:起重机或起重机小车运行轨道一侧两支承点中心线之间的水平距离。幅度：旋转臂架式起重机处于水平位置时，回转中心线与取物装置中心铅垂线之间的水平距离。机构运行速度：额定起升速度：起升机构电动机在额定转速或油泵输出额定流量时，取物装置满载起升的速度。额定运行速度：运行机构电机在额定转速或油泵输出额定流量
3、时，起重机或小车的运行速度。额定变幅速度：变幅机构电机在额定转速或油泵输出额定流量时，取物装置从最大幅度到最小幅度的平均线速度。额定回转速度：回转机构电机在额定转速下或油泵输出额定流量时取物装置满载，并在最小幅度时起重机安全旋转的速度。生产率：起重机在一定工作条件下，单位时间内完成的物品作业量。起重力矩：臂架类起重机，额定起重量和与其相应工作幅度的乘积。工作级别：也称工作类型，它是表征起重机工作忙闲程度和载荷大小、作用特性的参数。目的是使起重机设计、制造和使用合理化，取得较好的技术经济指标。起重机械的工作级别包括起重机的工作级别、起重机结构的工作级别和起重机机构的工作级别三部分。起重机根据“载
4、荷状态” 和“ 利用等级”分为 8 个工作级别,用来表示其繁忙程度和满载程度。利用等级：按起重机设计寿命期内总的工作循环次数分为10 级。载荷状态：表明起重机受载的轻重程度，它与两个因素有关，一是起升载荷与额定载荷之比；二是各个起升载荷的作用次数与总的工作循环次数之比。7、 载荷：1、载荷分类自重载荷：自重载荷指除起升载荷外起重机各部分的总重量。起升载荷：指起升质量的重力。起升质量包括允许起升的最大有效物品、取物装置、挠性构件及其他升降设备的质量。水平载荷：运行惯性力：起重机自身质量和起升质量在运行机构起动或制动时产生的惯性力。回转和变幅时的水平力：臂架式起重机回转和变幅运动时，起升质量产生的
5、水平力。风载荷：露天工作考虑风载荷。并认为风载荷是一种沿任意方向的水平力。对于一般的起重机，只考虑风压的静力作用，不考虑动力效应。风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风载荷。安装载荷：安装过程中产生的载荷。设计中不考虑。试验载荷：起重机投入使用前，必须进行超载动态试验及超载静态试验。坡度载荷。2、计算载荷的类别：（1）正常工作载荷：亦称寿命载荷或第 I 类载荷。起重机正常工作条件下经常出现的载荷。用于计算零部件的疲劳、磨损和发热（2）工作最大载荷：亦称强度计算载荷或第 II 类载荷起重机在正常条件下工作时可能出现的最大载荷。用于计算零部件的强度、起重机整体稳定性、电机过载荷制动力矩的计算。（3
6、）非工作最大载荷：亦称验算载荷或第 III 类载荷。室外作业起重机处于非工作状态时可能出现的最大载荷。主要有风暴引起。用于验算起重机承受风载荷作用的机构零部件和固定设备的强度以及起重机的整体稳定性。3、零部件的强度计算方法（1）许用应力法：所设计的零件、构件最危险截面上的计算应力不得超过许用应力。（2）极限状态法：材料极限强度取值：塑性材料取屈服极限；脆性材料取强度极限；进行疲劳计算时取材料的耐久极限。第二章 钢丝绳1、特性：1、强度高，承载能力大，过载能力强，弹性好，耐冲击，自重小；2、挠性较好，运行平稳，高速运动时噪音小；3、工作可靠，不会突然断裂。2、类型：（1）按捻绕次数分：单绕绳：由
7、若干断面相同或不同的钢丝一次捻制而成。僵性大，绕性差，易松散，不宜用作起重绳，可作张紧绳用，密封钢丝绳一般只用作承载绳，其他场合较少采用。双绕绳：先由钢丝绕成股，再由股绕成绳。双捻绳挠性好，制造也不复杂，起重机广泛采用。三绕绳：把双绕绳作为股，在由几股捻成绳。挠性好，制造工艺复杂、成本高，钢丝较细、易磨断。（2）按捻向分：同向捻：由钢丝绕成股和由股绕成绳的绕向相同，外观上股中钢丝与绳轴线成一个较大角度。它的挠性好、寿命长，但有强烈扭转的趋势，容易自行松散、打结。仅适用于沿刚性导轨提升或牵引并经常保持张紧的地方，不宜用作起重绳。交互捻：由钢丝捻成股的捻制螺旋方向与由股捻成绳的捻制螺旋方向相反。外
8、观上钢丝基本顺着绳的轴线方向。这种钢丝绳股与绳的扭转趋势能起到一定的抵消作用，起吊重物时不易扭转和松散，因而被广泛用作起重绳。但股间外层钢丝接触状况较差、易磨损、寿命短、挠性较差。混合捻：由两种相反绕向的股捻成的钢丝绳。性能介于同向捻和交互捻之间，制造困难。（3 按股的形状分类：圆形股；异型股（4（4）按股中相邻二层钢丝的接触状态分：点接触：绳股中各层钢丝直径相同，每层钢丝节距不同。反复弯曲时钢丝容易磨损折断。线接触：钢丝直径不同，但每层钢丝的节距相同，外层钢丝位于内层钢丝的沟槽中。钢丝间接触应力小、磨损小、钢丝绳寿命长；钢丝绳可能选用较小的直径。线接触型又分为：外粗型（西鲁型、S 型）：股中
9、同一层钢丝的直径相同，不同层钢丝的直径不同，内层细，外层粗。钢丝绳耐磨，挠性稍差。粗细型（瓦林吞型、W 型）：外层采用粗、细两种钢丝，粗钢丝位于内层钢丝的沟槽中，细钢丝位于粗钢丝之间。这种钢丝绳断面填充率较高，挠性较好，承载能力大，是起重机常用的钢丝绳。填充型 Fi 型：在股中外层钢丝形成的沟槽中，填充细钢丝，断面填充率更高，承载能力大、挠性好。面接触：绳股中钢丝与钢丝之间是面接触，接触应力小、磨损小、强度大，但其挠性较差。一般也做成双捻钢丝绳。不宜作起升绳，在索道、缆索起重机中用做承载索。（5）按钢丝表面处理分：光面钢丝钢丝绳；镀锌钢丝钢丝绳6）按钢丝绳股的数目分： 6 股绳；8 股绳；18
10、 股绳（7）按绳芯种类分：有机芯；石棉芯；金属芯5、延长寿命的方法：（1）提高安全系数（2）选用较大直径的滑轮和卷筒（3）选择合适的滑轮和卷筒的尺寸和材料（4）减少钢丝绳弯曲次数（5）加强保养第三章 卷绕装置1、 滑轮的倍率：表明滑轮组省力的倍数或增速的倍数。它等于悬挂物品的钢丝绳分支数与绕入卷筒的钢丝绳分支数之比。2、 卷筒的分类： （1）按钢丝绳在卷筒上的卷绕层数分类：单层绕；多层绕。（2）按卷筒的表面不同分类：光面卷筒；带螺旋槽卷筒。（3）按卷筒的制作方法：铸造、焊接、电渣焊。4、卷筒的长度计算单联卷筒： L=l0+l1+2l2l0:绳槽部分长度，l1：固定钢丝绳所需长度，l1=3t；l
11、2:两端边缘长度，根据卷筒结构确定。双联卷筒：L=2(l0+l1+2l2)+l3l3:卷筒中间无绳槽部分长度，由钢丝绳的允许偏斜角和卷筒轴到动滑轮轴的最小距离决定。第四章 取物装置1、取物装置应满足的基本要求：构造简单，使用方便、安全可靠；要有足够的强度和刚度，重量较轻；生产率高，能迅速地悬挂或卸下物料；对于专用取物装置，用来调运大批同类物料时，应尽可能自动化。2、取物装置的分类（1）吊装成件物品的取物装置：吊钩、吊环、扎具、夹钳、拖爪、电磁盘、横吊梁。（2）吊装散粒物品的取物装置：抓斗、料筒、料斗（3）吊装液态物品的取物装置：桶、罐（4）专用取物装置：3、吊钩组的形式特点吊钩与动滑轮组组成吊
12、钩组。吊钩组有两种形式：短型吊钩组和长型吊钩组。短型吊钩组：动滑轮直接在吊钩横梁上，起升高度大长型吊钩组：动滑轮支承在单独的滑轮轴上。4、抓斗的种类：按抓斗的工作特点分： 单绳抓斗、双绳抓斗、马达抓斗5、双绳抓斗工作原理：开斗下降到物料堆上，这时支持绳和开闭绳一同 1样速度下降 闭斗取物，支持绳不动，开闭绳上升， 2迫使颚板闭合装入物料 满载升斗，支持绳和开闭 3绳以同样速度上升至预定高度。 开斗卸料，这时 4支持绳不动，开闭绳下降，迫使颚板因自重和物料重而张开卸料第五章 制动装置1、 制动装置的作用：停止：使运动的机构停止；支持：保持停止状态；落重：调节机构速度。2、制动装置的分类制动装置分
13、制动器和停止器两大类。制动器：停止、支持、落重停止器：停止、支持3、制动器的分类：按制动器的结构形式分类：块式制动器、带式制动器、盘式与椎式制动器 按制动器工作状态分类：常闭式制动器；常开式制动器；综合式制动器。按制动器的驱动方式分类：自动式制动器；操纵式制动器；综合式制动器。4、对制动器的基本要求：制动力矩有一定的储备；零件耐磨，工作表面散热良好；尽可能装在高速轴上。5、棘轮停止器的原理：1）模数的确定 2）为保证棘爪沿棘轮齿的表面迅速滑动到齿根，以使棘爪和棘轮齿全部啮合，通常将棘轮工作齿面做成与棘轮半径成一定角度的斜面，通常 。03）棘轮布置时需注意：棘爪的心轴中心应位于齿顶啮合点的切线上
14、。4）棘轮应尽可能装在工作机构高速轴上以使其所受力矩最小。棘轮通常用键固定在传动轴上，棘爪空套在机架销轴上。第六章 起升机构1、驱动装置的布置方式及特点：1）平行轴线布置。其电动机轴和卷筒轴平行，适用于中小吨位的起重机。这种布置方式中，各部件都支撑在小车上，要求小车有足够的刚度和强度，使得小车自重增加。采用带制动器的电动机可以相应简化这种布置方式的结构。2）同轴线布置：电动机，减速器和卷筒直线排列。电动机和卷筒布置在同轴线减速器的两端，或者减速器布置在卷筒内部。这种布置方式横向尺寸紧凑，加工精度和安装精度要求较高，维护不方便。第七章 运行机构1、车轮的种类：按有无轮缘分为：双轮缘车轮，单轮缘车
15、轮，无轮缘车轮。按踏面形状分为：圆柱形车轮 ，圆锥形车轮，鼓形车轮。2、主动轮的驱动方式：1）集中驱动：用一台电动机通过传动轴驱动两边的主动轮。这种方式可以减少电动机和减速器的台数，但是需要笨重和复杂的传动系统，而且起重机金属结构易变形，对零件的强度和寿命影响较大，成本较高，维修不便。2）分别驱动：两边的车轮分别由两套独立的无机械联系的驱动装置来驱动，省去了传动装置，自重较轻，变形小安装维护方便，工作性能好。第八章 回转机构1、回转机构由回转支承装置和回转驱动机构组成。回转支撑装置简称回转支撑，其类型较多，一般分为柱式和转盘式。2、定柱式回转支撑装置：其结构简单，便于制造，回转部分转动惯量较小
16、，自重较小，驱动功率小，有利于降低起重机的重心。3、转柱式回转支撑装置：其结构简单，制造方便，适用于起升高度和工作幅度较大而高度尺寸没有限制的起重机（如塔式和门式起重机） 。4、电动回转驱动装置：目前起重机上主要采用以下三种形式的驱动装置卧式电动机与涡轮驱动。优点：传动比大，结构紧凑。 缺点：传动效率低。立式电动机与立式圆柱齿轮减速器驱动。具有结构紧凑，占据车架面积小，传动效率较高的特点。立式电动机与行星减速器驱动。传动比更大，结构更为紧凑，是回转机构比较理想的传动方案。第九章 变幅机构1、变幅机构的分类和特点按工作性质分为：非工性变幅机构和工作性变幅机构。非作性变幅机构只能在空载条件下改变幅
17、度。受倾覆条件等的影响，搬运物料时幅度不能改变，变幅过程是非工作性的。其特点是变幅次数少，变幅阻力小，对生产率影响小，变幅速度低，功率小，构造简单，自重轻。工作性变幅机构能在带载条件下实现幅度改变。其变幅过程是起重机工作的主要环节，属工作性变幅，特点是变幅次数频繁，变幅时间对生产率有直接影响。变幅速度较高，机动性能好，一般驱动功率较大，构造复杂，自重较大。按结构形式分为：运行小车式变幅机构和臂架式变幅机构。运行小车式变幅机构靠小车的水平移动实现变幅，小车有自行式和牵引式两种。这种方式优点是易于安装，节省能量，可减少变幅消耗的功率，变幅速度快，幅度有效利用率大。缺点是臂架承受弯矩较大，自重较大。
18、臂架式变幅机构又分为臂架摆动式和臂架伸缩式。优点是起升高度大，拆装比较方便，广泛应用于各类旋转起重机上。缺点是幅度利用率低，变幅速度不均匀。不带补偿装置使得重物不能水平移动，变幅功率大，臂架有倾角，可能与建筑相碰，影响使用性能。变幅机构按臂架的变幅性能分为普通臂架变幅机构和平衡臂架变幅机构。普通臂架变幅机构在变幅过程中，臂架和物品的重心随幅度的改变而改变，需要耗费额外的驱动功率。结构简单，多用在非工作性变幅。平衡臂架变幅机构变幅过程中，物品的重心沿水平线或近似水平线移动，而臂架系统的重量由活动平衡重相平衡，二者的合成重心也沿水平线移动或固定不动。结构复杂，但提高生产率，节约驱动功率。第十一章
19、旋转类型起重机轮式起重机的组成：取物装置，起重臂，上车回转部分，下车行走部分，回转支撑部分，支腿，配重。吊臂的结构：轮式起重机的吊臂有桁架式和箱式两种。桁架式吊臂由角钢，钢管或异性钢管制成，通常由钢丝绳牵拉吊臂顶部实现变幅，吊臂是以受压为主的双向抗弯构件，由基本臂根节段，基本臂顶节段和中间插入节段组成。箱型吊臂钢板焊接而成，是伸缩式的，其变幅是通过刚性变幅液压缸实现的，吊臂是以受弯为主的双向抗弯构件，由基本臂和折叠臂组成。1、汽车式起重机和轮胎式起重机的区别第十二章 起重机稳定性1、起重机抗倾覆稳定性校核方法： 1、稳定系数法：外力对倾覆线产生的稳定力矩和倾覆力矩的比值。 2、按临界倾覆载荷标
20、定额定起重量：不同幅度下达到倾覆临界状态是的起升载荷即临界倾覆载荷，将其打一折扣，作为额定起升载荷。 3、力矩法：作作用在起重机上包括自重在内的各种载荷对危险倾覆线的力矩代数和要大于等于零。稳定作用为正，倾覆作用为负。2、稳定性校核基本原则 起重机分组和验算工况：起重机分组组别：1、流动性很大 2 重心高、工作不频繁 3 场地固定桥式 4 重心高、速度大、场地固定轨道验算工况1、无风静载 2 有风动载 3 突然卸载或吊具脱落 4暴风侵袭下非工作状态金属结构1、梁腹板的局部稳定与加强加强肋的设置：当 b/0 时，重行边的运行阻力小于空行边的运行阻力，驱动站应放在空行边的前方。7、纵向输送机原木纵向链条输送机的承载梁，由一根横担梁、横担梁两端的滚轮或滑块和横担梁上焊结的承托板或支承柱等三部分组成。承托板：当输送机水平或倾斜角小于10时，承托板做成月牙形、“V”形和锯齿形。支承柱：当输送机倾斜角在1025之间时，横担梁要焊结刺形支承柱，以便增加原木和承载梁间的阻力。
