简易吊车设计项目说明指导书.doc

毕业设计（论文）

题目： 简易吊车设计

系 别 航空与机械工程系
专业名称 机械设计制造及其自动化
班级学号
学生姓名 段 盼 光
指引教师 吴 晖

二O一四 年 五 月

毕业设计（论文）任务书

I、毕业设计(论文)题目： 简易吊车设计

II、毕 业设计(论文)使用原始资料(数据)及设计技术规定：

设计一移动式简易吊车，规定提高最大重量为G=750公斤，提高线速
度为，提高最大高度为合用于机械加工车间小范畴
内起重和搬运。

III、毕 业设计(论文)工作内容及完毕时间：
1. 收集资料、外文资料翻译、开题报告 第1周—第2周
2. 总体方案拟定 第3周—第4周
3. 参数拟定及设计计算 第5周—第7周
4. 简易吊车装配图设计及零部件图设计 第8周—第15周
5. 撰写毕业设计论文 第16周—第17周

Ⅳ 、主 要参照资料：
[1] 璞良贵，纪名刚主编.机械设计.第七版.北京：高等教诲出版社，
[2] 孙桓，陈作模主编.机械原理.第六版.北京：高等教诲出版社，
[3] 成大先主编.机械设计手册.北京：化学工业出版社，
[4] 赵学田主编.机械设计自学入门.北京：冶金工业出版社，1982
[5] Ye Zhonghe，Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory. Higher Education Press，.7

航空与机械工程 系 机械设计及其自动化 专业类 1081023 班

学生：

填写日期： 年 2 月 15 日

指引教师：

助理指引教师(并指出所负责某些)：

航空与机械工程系 系主任（签名）：

附注:任务书应当附在已完毕毕业设计阐明书首页。

学士学位论文原创性声明
本人声明，所呈交论文是本人在导师指引下独立完毕研究成果。除了文中特别加以标注引用内容外，本论文不包括法律意义上已属于她人任何形式研究成果,也不包括本人已用于其她学位申请论文或成果。对本文研究作出重要贡献个人和集体，均已在文中以明确方式表白。本人完全意识到本声明法律后果由本人承担。

作者签名： 日期：

学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全理解学校关于保存、使用学位论文规定，批准学校保存并向国家关于部门或机构送交论文复印件和电子版，容许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文所有或某些内容编入关于数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

作者签名： 日期：

导师签名： 日期：

简易吊车设计

学生姓名：段盼光 班级：1081023
指引教师：吴晖

摘要：本课题目就是设计一简易吊车来代替人力实现重物搬运。该吊车工作原理是：由电动机经带轮传动和一对开式齿轮传动，将运动和动力传给卷筒，再通过钢丝绳和滑轮组来提高重物。
通过任务书中条件参数，设计计算有关数据，选取钢丝绳种类和型号，进而计算出卷筒和滑轮直径，拟定某些其他原则零部件。在此基本上进行传动装置设计和计算，完毕其进行构造设计，工作重要涉及完毕了轴设计、拟定了带轮构造、齿轮构造、卷筒构造、滑轮构造 、伸臂杆和支撑杆构造，绘制了吊车总装配图、制动轮装置和卷筒装置构造图，完毕某些零件工作图设计。

核心词：简易吊车 设计计算 构造设计

指引教师签名：

Simple design of the cable car

Student’s name：Duan Pan Guang Class：1081023
Supervisor：Wu Hui

Abstract：The purpose of this project is to design a simple realization of the cable car to replace the human handling of heavy weights. The working principle of the cable car is：by the motor via a pulley drive and gear drive off，the movement and momentum to the drum，and then through the rope and pulleys to raise heavy objects group.
Conditions through the parameters of the task book，design and calculation of relevant data，select the type and model of wire rope，and then calculated the diameter of the drum and pulley，to identify a number of other parts of the standards. Carried out on the basis of gear design and calculation，to complete its structural design，primarily include the completion of the design of the shaft to determine the structure of the pulley，the gear structure of the drum structure，block structure，under and the supporting bar of the structure，rendering a total mapping of the crane assembly，brake drum round of devices and device structure，the completion of the work of some parts of the design plans.

Keyword：Simple cable car Calculation Structural Design

Signature of Supervisor:

目 录

1 绪论
1.1 吊车历史 1
1.2 吊车国内外研究现状 2
1.3 吊车发展趋势 4
2 工作机构设计
2.1 钢丝绳选取 9
2.1.1 钢丝绳种类 9
2.1.2 钢丝绳型号 9
2.1.3 钢丝绳直径选取 10
2.2 卷筒和滑轮直径选取 10
3 传动装置设计和计算
3.1 计算卷筒功率 12
3.2 计算卷筒转速 12
3.3 电动机选取 12
3.3.1 电动机类型选取 12
3.3.2 电动机转速选取 13
3.3.3 电动机功率选取 13
3.4 计算总传动比 14
3.5 拟定传动方案，画出传动示意图 14
3.6 分派传动比 15
3.7 计算效率。验算电动机功率 15
3.8 计算各轴转速、功率和转矩 16
3.9 制动器选取 18
3.10 传动机构设计和计算 18
3.10.1 带传动 18
3.10.2 齿轮传动 21
3.11 画出总体构造方案图 22
4 构造设计
4.1 初算各轴最小直径 23
4.2 带轮构造 23
4.3 齿轮构造 24
4.4 卷筒构造 25
4.5 滑轮构造 26
4.6 升臂杆和支撑杆构造 26
4.6.1 升臂杆和支撑杆尺寸 26
4.6.2 依照强度条件、决定升臂杆材料和断面尺寸 28
4.6.3 依照强度条件，决定支撑杆材料和断面尺寸 30
4.7 画制动轮装置和卷同装置构造图 31
4.8 绘制吊车总装配图 32
4.9 拆画重要零件图 32
5 设计小结
5.1 小结 33
5.2 设计心得 33
参照文献 35
致 谢 36

简易吊车设计

1 绪论
吊车是起重机俗称，起重机(Crane)是起重机械一种，是一种作循环、间歇运动机械。一种工作循环涉及：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎、履带起重机等。在一定范畴内垂直提高和水平搬运重物多动作起重机械。又称吊车。属于物料搬运机械。起重机工作特点是做间歇性运动，即在一种工作循环中取料、运移、卸载等动作相应机构是交替工作。
起重机重要涉及起升机构、运营机构、变幅机构、回转机构和金属构造等。起升机构是起重机基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车构成，也有通过液压系统升降重物。运营机构用以纵向水平运移重物或调节起重机工作位置，普通是由电动机、减速器、制动器和车轮构成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置构成。金属构造是起重机骨架，重要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形构造或桁架构造，也可为腹板构造，有可用型钢作为支承梁。
吊车种类：A．可移动式：汽车吊、履带吊、行吊等。 B．固定式：码头吊、塔吊、龙门吊等。 吊车这个名称是统一一种称号。 普通所说吊车多指汽车吊、履带吊、轮胎吊。
简易吊车由电动机经常传动和一对开式齿轮传动，将运动和动力传给卷筒，再通过钢丝绳和滑轮组提高重物。但如何发展大起重量起重机、提高电气设备可靠性和使用寿命逐渐成为研究热点。

1.1 吊车历史
中华人民共和国古代灌溉农田用桔是臂架型起重机雏形。14世纪，西欧浮现了人力和畜力驱动转动臂架型起重机。19世纪前期，浮现了桥式起重机；起重机重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19世纪后期，蒸汽驱动起重机逐渐取代了水力驱动起重机。20世纪代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置各种起重机基本形成。起重机重要涉及起升机构、运营机构、变幅机构、回转机构和金属构造等。起升机构是起重机基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车构成，也有通过液压系统升降重物。运营机构用以纵向水平运移重物或调节起重机工作位置，普通是由电动机、减速器、制动器和车轮构成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置构成。金属构造是起重机骨架，重要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形构造或桁架构造，也可为腹板构造，有可用型钢作为支承梁。

1.2 吊车国内外研究现状
国外现状：
欧洲作为工程起重机发源地，也是经济非常发达地区，代表轮式起重机最高水平，最负盛名生产公司有利勃海尔、德马克，同步尚有森内博根、德国格鲁夫、多田野·法恩、波塔恩、奥米格、里格、PPM等知名公司，该地区重要现状为：重要生产全地面起重机、履带式起重机，紧凑型轮胎起重机，也生产少量汽车起重机。其中全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主；紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主；汽车起重机普通为通用底盘组装全地面上车，即以改装为主。其产品技术先进、性能高、可靠性高，产品遍及全球。美国工程起重机相对落后于欧洲水平。近年来，通过收购和合并手段，先是格鲁夫收购了欧洲老牌起重机公司克虏伯公司，然后特雷克斯收购了德国德马克；随后，马尼托瓦克兼并了涉及美国格鲁夫公司在内国内大某些工程起重机公司，使美国工程起重机行业得以蓬勃发展。当前该地区重要生产轮胎起重机、履带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。重要生产公司为马尼托瓦克，特点是技术较先进、性能较高、可靠性能高，其中汽车底盘技术和全路面技术领先于欧洲，产品重要销往美州地区和亚太地区。
　　日本作为二战后崛起经济强国，轮式起重机开发生产虽然起步较晚（起步于20世纪70年代），但发展不久，很受亚太市场欢迎；同步，日本通过收购手段来更新技术，加快发展速度，如日本多田野收购德国法恩底盘公司来发展其全路面技术。日本重要生产汽车起重机、履带起重机、越野轮胎起重机、全路面起重机，其中越野轮胎起重机产量最大，汽车起重机产量次之，呈减少趋势，全路面起重机产量至少，呈上升趋势，重要生产公司为多田野、加藤、神钢、日立、小松等。产品特点是技术水平、性能、可靠性落后于欧美水平，40%产品用于出口。
国内现状：
（1） 从市场方面看：中华人民共和国工程起重机获得了长足发展，国内工程起重机销售量近9000台，比北美、西欧和日本需求总和还要大，中华人民共和国已经成为世界起重机中心。但另一方面，虽然年产销量巨大，但所生产起重机是很单一汽车起重机产品，履带式起重机产量全年不到100台，而汽车起重机产量也集中在12吨到25吨吨位区间内，35吨以上起重机全年总量也只在500台左右。重要生产厂家为徐重、浦沅、北起、长起、泰起、蚌起和锦重。近年来徐重依托区位优势、资源优势和技术优势，一度打破了“四人们族”行业格局，使产量和市场占有率一度飚升，同步依托技术创新引领行业发展。虽然国内曾于上世纪引进了德国和日本先进技术，但由于国内配套件水平跟不上以及国内工艺水平跟不上等因素，虽然是同样技术，由于工艺水平和配套水平差别，导致产品实物水平与国外存在着很大区别。同步，近期国内起重机市场以个体顾客为主，各生产厂家不断完善产品系列，不断提高产品作业性能，而相对忽视了对产品可靠性改进（受国家基本工业限制），对构造创新、新技术运用推广相对较少，严重减慢了国内工程起重机行业技术进步步伐。当前国内工程起重机产品以满足国内市场为主，某些销往非洲、中东、南美、澳州和前苏联市场。
　　其她地区如印度重要生产小吨位汽车起重机、移动式起重机（可吊重行驶但不能回转），韩国生产小吨位全路面起重机、俄罗斯等独联体国家生产中小吨位汽车起重机，其产量较低、技术比较落后，发展前景容乐观。
（2）从产品类型上看：国内工程起重机行业在94～99年是发展低谷，5年中行业几种重要生产厂家，苦练内功，积极 组织产品变型和换代，在产品外观上下功夫。
　　从99年以来，随经济建设新一轮启动，工程起重 机市场竞争格局发生巨大变化，各公司不断调节思路、更新观念、转换机制、提高核心竞争力，努力开发产品，开拓市场。产品重心也从8t、12t向16t、25t、50t中大吨位发展，25t增速最快，产量不断翻新，基本占据主导地位。50t产品由于需求面较广，技术逐渐成熟，也大批量进入市场。当前国内重要产品系列，汽车起重机为8t、12t、16t、20t、25t、35t、50t、65t、80t、l00t，全地面起重机为25t、50t、125t、160t和履带起重机为35t、50t、l00t、150t。
　　（3）从产品整体技术风格上看： 下车有全头和半头两种不同风格，近年来半头车因总体布置以便性及价格因素始终被广泛采用。但近年来随着物质条件改进，人们生活条件和质量提高，操作以便、舒服、可靠 逐渐成为顾客关注焦点，中大吨位向全头方向发展。上车操纵从老式机械操作向液比例和电液比例方向发展，起重吊臂也从老式三节向四节、五节方向发展，产品起重性能和起重高度有了较大提高，产品外观和可靠性有了较大幅度提高。
　　（4）从国内工程起重机行业技术发展趋势上来看：国内工程机械产品近十年来随着技术引进、消化、吸取，有了长足进步，产品性能、可靠性、外观均有较大幅度提高，但同国外 工程机械比较来看，还存在较大差距，就工程起重机而言，此后发展重要体当前如下几种方面：
　　①整机性能：由于先进技术和新材料应用，同种型号产品，整机重量要轻20%左右。随着构造分析应用和先进设备使用，构造形式更加合理；
　　②高性能、高可靠性配套件，选取余地大、适应性好,性能得到充分发挥；
　　③电液比例控制系统和智能控制显示系统推广应用；
　　④操作更以便、舒服、安全，保护装置更加完善；
　　⑤向吊重量大、起升高度、幅度更大大吨位方向发展。

1.3 吊车发展趋势
随着科技化进程逐渐推动，高科技运用越来越多，大型设备、高精度、高规定机器需求量也逐渐上升。此前吊车也已经满足不了工厂和社会规定了，为此，吊车业改革和技术创新势在必行。
吊车创新设计理论、办法与工具是基于当代设计理论和办法，应用微电子、信息、管理等当代科学技术，以提高产品质量、顾客满意价格和造型、提高产品功能、缩短产品开发周期为目而进行相应工作。吊车创新理论、办法与技术研究宗旨是从吊车作为特种设备所规定安全性和可靠性工作目的出发，在特定技术性、经济性约束条件下，创造性地完毕吊车创新设计，使其在满足顾客交货期和性能规定前提下做到技术性与经济性最佳搭配。
吊车运送（物料搬运）机械随着国际市场竞争加剧驱动，其科技含量明显提高，近年来重要工业国家发展趋势如下：
(1)大型化和专用化
　　由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增长，促使大型或高速起重机需求量不断增长。起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高规定。起重机已成为自动化生产流程中重要环节。起重机不但要容易操作，容易维护，并且安全性要好，可靠性要高，规定具备优秀耐久性、无端障性、维修性和使用经济性。当前世界上最大浮游起重机起重量达6，500t，最大履带起重机起重量达3，000t，最大桥式起重机起重量为1，200t，集装箱岸边装卸桥小车最大运营速度已达350m/min，堆垛起重机最大运营速度是240m/min，垃圾解决用起重机起升速度达100m/min 。
　　工业生产方式和顾客需求多样性，使专用起重机市场不断扩大，品种也不断更新，以特有功能满足特殊需要，发挥出最佳效用。例如冶金、核电、造纸、垃圾解决专用起重机，防爆、防腐、绝缘起重机和铁路、船舶、集装箱专用起重机功能不断增长，性能不断提高，适应性比以往更强。德国德马格公司研制出一种飞机维修保养专用起重机，在国际市场打开了销路。这种起重机安装在房屋构造上，跨度大、起升高度大、可过跨、停车精度高。在起重小车下面安装有多节伸缩导管，与飞机维修平台相连，并可作360度旋转。通过大车和小车位移、导管升降与旋转可使维修平台到达飞机任一部位，进行飞机维护和修理，极为快捷以便。
(2)模块化和组合化
　　用模块化设计代替老式整机设计办法，将起重机上功能基本相似构件、部件和零件制成有各种用途，有相似联接要素和可互换原则模块，通过不同模块互相组合，形成不同类型和规格起重机。对起重机进行改进，只需针对某几种模块。设计新型起重机，只需选用不同模块重新进行组合。可使单件小批量生产起重机改换成具备相称批量模块生产，实现高效率专业化生产，公司生产组织也可由产品管理变为模块管理。达到改进整机性能，减少制导致本，提高通用化限度，用较少规格数零部件构成多品种、多规格系列产品，充分满足顾客需求。
　　当前，德国、英国、法国、美国和日本知名起重机公司都已采用起重机模块化设计，并获得了明显效益。德国德马格公司原则起重机系列改用模块化设计后，比单件设计设计费用下降12%，生产成本下降45%，经济效益十分可观。德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式悬挂起重机，起重机钢构造由冷轧型轨组合而成，起重机运营线路可沿生产工艺流程任意布置，可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大批量生产，再依照顾客不同需求和详细物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好，操作以便，能充分运用空间，运营成本低。有手动、自动各种形式，还能构成悬挂系统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重机及手动堆垛起重机，甚至能构成大型自动化物料搬运系统。
（3）轻型化和多样化
　　有相称批量起重机是在通用场合使用，工作并不很繁重。此类起重机批量大、用途广，考虑综合效益，规定起重机尽量减少外形高度，简化构造，减小自重和轮压，也可使整个建筑物高度下降，建筑构造轻型化，减少造价。因而电动葫芦桥式起重机和梁式起重机会有更快发展，并将大某些取代中小吨位普通用途桥式起重机。德国德马格公司通过几十年开发和创新，已形成了一种轻型组合式原则起重机系列。起重量为1-63吨，工作级别为A1-A7，整个系列由工字形和箱型单梁、悬挂箱形单梁、角形小车箱形单梁和箱形双梁等各种品种构成。主梁与端梁相接以及起重小车布置有各种型式，可适合不同建筑物及不同起吊高度规定。依照顾客需要每种规格起重机均有三种单速及三种双速供任意选取，还可以选用变频调速。操纵方式有地面手电门自行移动、手电门随小车移动、手电门固定、无线遥控、司机室固定、司机室随小车移动、司机室自行移动等七种选取。大车及小车供电有电缆小车导电、DVS系统两种方式。如此多选取项，通过不同组合，可搭配成百上千种起重机，充分满足顾客不同需求。这种起重机另一最大长处是轻型化，自重轻、轮压轻、外形尺寸高度小，可大大减少厂房建筑物建导致本，同步也可减小起重机运营功率和运营成本。与通用产品相比较，起重量为10t，跨度22.5m，通用双梁桥式起重机自重是24t，起重机轨面以上高度1876mm，起重机宽度5980mm；德马格起重机自重只有8.7t，重量轻了176%，起重机轨面以上高度为920mm，减少了104%，起重机宽度为2980mm，外形尺寸减少了100%。
(4) 自动化和智能化
　　起重机更新和发展，在很大限度上取决于电气传动与控制改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械驱动和控制系统，实现起重机自动化和智能化。大型高效起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。重要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备构成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。使起重机具备更高柔性，以适合多批次少批量柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微解决机为核心高性能电气传动装置，使起重机具备优良调速和静动特性，可进行操作自动控制、自动显示与记录，起重机运营自动保护与自动检测，特殊场合远距离遥控等，以适应自动化生产需要。
(5)成套化和系统化
　　在起重机单机自动化基本上，通过计算机把各种起重运送机械构成一种物料搬运集成系统，通过中央控制室控制，与生产设备有机结合，与生产系统协调配合。此类起重机自动化限度高，具备信息解决功能，可将传感器检测出来各种信息实行存储、运算、逻辑判断、变换等解决加工，进而向执行机构发出控制指令。此类起重机还具备较好信息输入、输出接口，实现信息所有、精确、可靠地在整个物料搬运集成系统中传播。起重机通过系统集成，能形成不同机种最佳匹配和组合，取长补短，发挥最佳效用。当前重点发展有工厂生产搬运自动化系统，柔性加工制造系统，商业货品配送集散系统，集装箱装卸搬运系统，交通运送和邮电部门行包货品自动分拣与搬运系统等。
(6）新型化和实用化
　　构造方面采用薄壁型材和异形钢、减少构造拼接焊缝，提高抗疲劳性能。采用各种高强度低合金钢新材料，提高承载能力，改进受力条件，减轻自重和增长外形美观。桥式起重机桥架构造型式大多采用箱形四梁构造，主梁与端梁采用高强度螺栓联接，便于运送与安装。
　　在机构方面进一步开发新型传动零部件，简化机构。“三合一”运营机构是当今世界轻、中级起重机运营机构主流，将电动机、减速器和制动器合为一体，具备构造紧凑、轻巧美观、拆装以便、调节简朴、运营平稳、配套范畴大等长处，国外已广泛应用到各种起重机运营机构上。为使中小吨位起重小车构造尽量简化，同步减少起重机尺寸高度，减小轮压，国外已大量采用电动葫芦作为起升机构。为了减轻自重，提高承载能力，改进加工制造条件，增长产品成品率，零部件尽量采用以焊代铸，如减速器壳体、卷简、滑轮等都用焊接构造。减速器齿轮都采用硬齿面，以减轻自重、减小体积、提高承载能力、增长使用寿命。液压推杆盘式制动器应用范畴也越来越大。此外，各机构采用电动机都向高转速发展，从而减小电机基座号，减轻重量与减小外形尺寸，并可配用制动力矩小制动器。
在电控方面开发性能好、成本低、可靠性高调速系统和电控系统，发展半自动和全自动操纵。采用机电仪液一体化技术，提高使用性能和可靠性，增长起重机功能。此后会更加注重起重机安全性，研制新型安全保护装置。注重司机工作条件，应用人体工程学设计司机室，减少司机劳动强度。德国近年为解决起重机吊钩防摆控制，开发了模糊逻辑电路控制技术，用神经信息和模糊技术来寻找开始加速最佳时刻，将有经验司机防摆实际操作数据输入系统，实现最优控制。模糊控制方式能拟定实行自动工作控制指令，将人们主观上模糊量通过模糊集合进行数字化定量，再运用计算机实现像纯熟司机同样自如操作，获得了更高效率和安全性。

2 工作机构设计

2.1 钢丝绳选取

2.1.1钢丝绳种类
钢丝绳又叫钢索，是用优质高强度碳素钢丝制成。钢丝绳拉力强度高，耐磨损，是起重工作中最惯用绳索之一。它种类有诸多：
（1）按钢丝绳绳股数量不同可分为单股和多股。单股钢丝绳刚性较大，不易挠曲。多股钢丝绳是先由钢丝拧成股，再由股拧成绳，随着股数增长，股内钢丝愈细愈多，加上中间有个柔软芯子，挠曲性也就愈好。这种钢丝绳可以通过直径较小滑轮或卷筒工作。在其重机械中，以六股和八股钢丝绳应用较多。
（2）按钢丝绳绳芯材料不同可分为纤维芯（如用剑麻、棉纱等制成）、石棉芯和金属芯三种。它们各有其优缺陷：用油浸纤维芯钢丝绳，比较柔软，容易弯曲，绳芯中含油较多，能润滑钢丝并能起到防止锈蚀作用，但不能在较高温度下工作，不能承受横向重压（如在卷筒上缠绕多层钢索）。用石棉芯钢丝绳，除了比较柔软，容易弯曲外，还可适应在较高温度下工作，但是也不能承受横向重压。金属芯钢丝绳，强度较大，能承受横向重压，并可在较高温度下工作，但是钢丝绳太硬，不易弯曲。
（3）按钢丝绳搓捻方向不同可分为右同向捻，左同向捻，右交互捻，左交互捻和混合捻等几种。在钢丝绳中，钢丝搓捻方向和钢丝股搓捻方向一致称为同向捻，不一致称为交互捻。相邻两股钢丝捻向相反，则称为混合捻。
同向捻钢丝绳表面平整，比较柔软，易于弯曲。它与滑轮槽接触面积大，单位面积压力小，磨损也小，比交互捻钢丝绳耐用。但由于绳股与钢丝都以相似方向扭转一定角度，使钢丝绳在受力后具备一种反向回捻趋势，吊重物时会使重物旋转。另一方面，同向捻钢丝绳还易于扭结、纠缠，给工作带来不便，故普通只用于拖拉绳和牵引装置上，不适当用于起重机和滑轮组吊装工作。交互捻钢丝绳性能与同向捻钢丝绳相反，虽然耐用限度较差，但使用比较以便，故多用于起重机和滑轮组上吊装工作。
综上所述，此例决定采用纤维芯交互捻钢丝绳。

2.1.2钢丝绳型号
国产原则钢丝绳品种型号较多，按抗拉强度分为140公斤/、155公斤/、170公斤/、185公斤/、200公斤/五个级别。
标记示范为：

2.1.3钢丝绳直径选取
依照经验公式：
式中 ————单根钢丝绳最大工作拉力，N；
————钢丝绳破断拉力总和，N；
———钢丝绳安全系数。
已知G=750公斤，图2.1为吊重时滑轮组受力状况，G将由两根钢丝绳分担，因而得到

式中 ———滑轮组效率（因摩擦力所产生损失），
普通为94%，即=0.94
则

也就是说，需要大概3910N力才干提高750公斤重物。
再查得安全系数S=5

图2.1滑轮组受力状况

2.2卷筒和滑轮选取
卷筒在吊车中起到省力作用。在此简易吊车中，运用了一组简朴滑轮组装置：一种定滑轮和一种动滑轮。动滑轮可以省一半力，而定滑轮可以变化力方向。而当她们同步使用时，既可以省力，又可以变化力方向。
人民通过长期实践，对于卷筒和滑轮直径计算，现已总结成了经验公式：

式中 D------卷筒和滑轮名义直径，即槽底直径，毫米；
d------钢丝绳直径，即绳外接圆直径，毫米；
e------由钢丝绳用途和工作类型决定系数。
现已知d=6.2毫米，由冶金工业出版社出版《机械零件设计手册》第二版中册表24-7查得，属于轻级，取e=16，
则

取滑轮直径。考虑到提高速度和传动比规定，取卷筒直径为。

3 传动装置设计和计算
手动绞车是以人力做动力，但对于起重量大起重机械，人力量是有限，且效率很低，于是就浮现了机动绞车，它动力普通是电动机。要设计这种机动绞车，就要懂得工作机构在提高最大重量时所需要功率，并由此选取电动机，设计传动装置。

3.1计算卷筒功率
=PV
式中 P————卷筒钢丝绳拉力，此例为=3910N；
————卷筒钢丝绳线速度，此例为吊钩运动速度2倍=046米/秒。
则
=39100.46KW=1.8KW

3.2计算卷筒转速
依照卷筒速度为，得到卷筒转速为：

式中 ————卷筒计算直径是指按钢丝绳横截面中心量得直径，单位：毫米
此例为
则

3.3 电动机选取

3.3.1 电动机类型选取
电动机是已经系列化了原则产品。在设计中，重要依照所需电动机输出功率、工作条件及经济规定，从产品目录中选取其类型、构造形式、容量（功率）和转速、并拟定其型号。
由于三相交流异步电动机（特别是鼠笼式感应电动机）具备构造简朴，工作可靠，价格便宜和维护以便等长处，因此应用广泛。特别在中小功率，不必调速而又长期带动稳定或变动载荷设备中用得较多。
在选取电动机类型时，重要考虑是：静载荷或惯性载荷大小，工作机械长期持续工作还是重复短时工作，工作环境与否多灰尘或水土飞溅等方面。
对于普通用途，无特殊规定工作机械（如机床，鼓风机，水泵等）普通选用J2或JO2型电动机。对于灰尘较多或水土飞溅地方（如磨粉机，碾米机，农用机械，矿山机械等）则必要选用JO2型封闭自冷式电动机。
对于起动载荷或惯性载荷较大机械（如持续运送机械，压缩机，锤击机，柱塞式泵等），则宜选用JO3或JO2型电动机。
对于各种型式起重机，牵引机和冶金机械设备等，必要选用JZ，JZR型起重及冶金用三相异步电动机。

3.3.2 电动机转速选取
同一功率异步电动机有每分钟转速为3000，1500，1000，750几种。当工作机械（如鼓风机，压缩机等）转速较高时，普通选用同步转速为3000转/分电动机较为经济。如果工作机械转速太低（即传动装置总传动比太大），将导致传动装置机构复杂，价格较高，因此需要全面考虑。
在普通机械中1500和1000转/分电动机用得最多。它们适应性大，供应普遍。同步转速为750转/分电动机，只有规定低转速，在功率较大，起动次数频繁等状况下才使用。

3.3.3 电动机功率选取
从类型来讲，此例宜选用JZ型三相异步电动机，由于此类电动机具备较高机械强度及过载能力，能承受经常机械冲击及振动，转动惯量小，过载能力大，合用于经常迅速起动及机械制动场合；从转速来讲，为了使传动装置不至于太复杂，电动机转速不适当太高；从功率来讲，若考虑机械传动总效率在左右，则所需要电动机功率为。依照以上分析，查《机械设计手册》知，选取JZ-11-6型电动机，其额定功率=2.2千瓦，满载转速=837转/分。
据以上选取所得电动机型号查得相应机座型号，从而可得有关安装尺寸和电动机尺寸参数，电动机选用B3式机座，型号为JZ-11-6，有关尺寸参数如下：
A=190，B=140，C=70，D=28，E=60，F=8，G=24，H=112，K=12，AB=245，AC=230，AD=190，HD=265，L=400，单位为mm。

3.4计算总传动比

图3.1 电动机安装及外形尺寸

3.5拟定传动方案，画出传动示意图
为了获得降速比，可以采用原则两级圆柱齿轮减速器，按冶金工业出版社出版《机械零件设计手册》第二版中册表17-25查得，比较接近只有名义传动比为20，减速器高速轴许用功率=2.68千瓦，总中心距为250毫米，属于重型减速器。其标记为：

画出传动示意图得到第一种传动方案，由于减速器实际传动比为20.17，比规定偏大，但又找不到其他更适当减速器，因而决定自行设计一种传动装置方案，由带传动和开式齿轮传动构成，其传动示意图如图3.2所示。

3.6分派传动比
依照冶金工业出版社出版《机械设计自学入门》表19-2推荐各类传动机构单级传动比范畴，可将总传动比=19.6分派为=4，=4.9或=3.4，=5.76，使齿轮传动比稍不不大于带轮传动比，这样可经济某些。
一对啮合齿轮传动比最佳不是整数，这样有利齿轮均匀磨损。同步考虑到要增长小带轮包角，最后决定采用第二组传动比。
图3.2 传动示意图

3.7计算效率、验算电动机功率
推荐各类传动机构效率和其他资料，可以得到：
=0.96 ，=0.94，0.99
则 =

因而

这阐明前面所选电动机功率是足够。

3.8 计算各轴转速、功率和转矩
已知=2.2千瓦、=837转/分， =3.4，=5.76，=0.96，=0.94，=0.99，则
各轴转速为：
电动机轴转速
小齿轮轴转速
卷筒轴转速
各轴功率为：
电动机轴功率
小齿轮轴功率
卷筒轴功率
比卷筒实际所需要功率=1.8千瓦要大某些，因而能保证正常工作。
各轴转矩为：
吊车在起重时，卷筒受力状况如图3.3所示，在钢丝绳最大拉力作用下产生转矩为：

方向为顺时针。
但是吊车要提高重物，卷筒应当逆时针转动才行。因而必要使小齿轮给大齿轮施加一种作用力F，