第四章 钢丝绳及其卷绕装置
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§4—1 钢丝绳
（二）种类 1、根据钢丝绳的捻制方向（丝→股→绳） 顺绕绳（同向捻） 交绕绳（交互捻） 混合捻：多层不旋转钢丝绳 ☆ 绕向：左捻、右捻（不标） 2、根据股中钢丝间的接触情况 （1）点接触（D型）： 股中丝径相同 （2）线接触：股中丝径不同，外层丝位于内层丝间的沟槽 主要有：粗细式（W）——瓦林吞型 外粗式（X）——西尔型 充填式（T） （3）面接触：由异型钢丝绕制而成 3、根据股数及股的型状 股数：有六股、八股、十八股等 型状：园型股 异型股：椭圆型股、三角型股、扁圆形股
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8
§4—3 卷筒
一、作用： 1、卷绕、储存钢丝绳； 2、将原动机的旋转运动→直线运动； 3、传递动力，将原动机的驱动力→钢丝绳。 二、构造：圆柱形 单层卷绕卷筒、多层卷绕卷筒 三、卷筒的主要尺寸： 1、卷筒直径（槽底）： D h 1 d绳 → 园整 2、卷筒长度L： L L0 1 2 2
倍率 主动力 被动力的速度
5
§4—2 滑轮及滑轮组
2、双联滑轮组：（省力） 主动分支为两根： Q/2
m S
i 2
3、通式：m
Q i X S X
式中：X——驱动分支数。 单联：X=1、双联：X=2 即：单联滑轮组：m = i = 承载分支数 双联滑轮组：m = i / 2 = 0.5×承载分支数 ☆ 钢丝绳的最大静拉力： S Q计
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§4—1 源自文库丝绳
二、钢丝绳的正确选择及合理应用 1、钢丝绳直径的计算与选取 （1）确定合理的钢丝绳结构型式 → 选型 （2）根据最大静拉力选取钢丝绳的直径 →选规格 ① 选择系数法：d min＝C S j max ② 安全系数法：S p n S j max 式中： Sp—钢丝绳的破断拉力 ∑Ss—钢丝绳钢丝的破断拉力之和，查表 2、钢丝绳的标记
3
§4—2 滑轮及滑轮组
一、滑轮： 1、作用： （1）支承并传递载荷 （2）改变钢丝绳的方向——导向 （3）组成滑轮组，达到省力或增速的目的 （4）平衡钢丝绳的张力 2、构造：铸造滑轮、焊接滑轮、热轧滑轮、双辐板压制滑轮 3、直径： D h 1 d绳 二、滑轮组：钢丝绳绕过若干个定滑轮和动滑轮的联合装置 （一）滑轮组的类型 1、按滑轮组的功用：省力滑轮组、增速滑轮组 2、按滑轮组的构造： （1）单联滑轮组：滑轮组钢丝绳的一端固定 另一端绕入卷筒 （2）双联滑轮组：滑轮组钢丝绳的两端绕入卷筒 两个单联滑轮组对称布置+均衡滑轮（或梁） ☆ 设计时，将均衡滑轮（或梁）看作两个单联滑轮组的绳端固4 定点，每个单联滑轮组各承受一半的载荷
§4—2 滑轮及滑轮组
（二）滑轮组的倍率 ——不计阻力，滑轮组省力或增速的倍数 （不计阻力，滑轮组的传动比） （悬挂物品的钢丝绳分支数与引入卷筒的钢丝绳分支数之比） 1、单联滑轮组：（省力） ① 主、被动力间的关系 设：承载分支数为 i ；被动力为Q；主动力为S 若：不计阻力（效率） 则： S = Q / i 即倍率：m = Q /S = i ② 主、被动力的速度间的关系 主动力所做的功 = 被动力所做的功 S ×V主×t = Q ×V被×t ≨ m= Q /S = V主/ V被= i 即： 被动力 主动力的速度
1 m 1 m Q S1 S 1 1
S Q 1 1 m
Q 1 1 m
Q m
①
≨ ≨
z
S0 S
1 m m 1
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§2-1 起升机构的组成
三、卷筒 1、作用： （1）卷绕、储存钢丝绳； （2）将原动机的旋转运动→直线运动； （3）传递动力，将原动机的驱动力→钢丝绳。 2、构造：圆柱形 单层卷绕卷筒、多层卷绕卷筒 3、卷筒的主要尺寸： D h 1 d绳 （1） 卷筒直径（槽底）： → 园整 mH L L0 1 2 2 （2）卷筒长度 L ： L n D t （3）卷筒壁厚δ： ① 由经验公式初定： 铸铁：δ= 0.02D +（6～10）mm，且δ≥12 铸钢：δ≈ d ，且δ≥15 ② 强度校核：
2
S p K SS
§4—1 钢丝绳
3、提高钢丝绳使用寿命的措施： （1）合理选型： ① 绳芯材料：有机，石棉，金属 ② 捻（绕）制方向： 绳在筒上左向卷绕→右绕绳 绳在筒上右向卷绕→左绕绳 起升高度大，承载分支数少→多层股不旋转 ③ 绳结构型式：起重机工作频繁→线接触，异型股 ④ 抗拉强度适中：1550~1850N/mm2 ⑤ 表面状况：光面，镀锌 （2）降低工作应力，即：↑n （3）选取较大直径的滑轮及卷筒 ：即：D/d↑→σ弯曲↓ （4）绳槽尺寸及材料合适，即：↓σ接触 （光卷筒R→≦，寿命 ↓20~30％；绳槽底加软衬垫） （5）减少绕过的滑轮次数和包角，尽量避免反向弯曲 （6）加强润滑，保养及检查
j max n m 组 导
其中：单联：Q计＝Q＋Q0 ↙ ↘ 起重量 吊钩（具）重量 双联：吊钩Q计＝0.5（Q＋Q0） 抓斗Q计＝0.66Q
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§4—2 滑轮及滑轮组
（三）滑轮和滑轮组的效率 1、滑轮的效率： 有用功
效率 总功 S0 L S 0 ＜1 ( S0 W ) L S
mH L0 n 0 t D 0
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§4—3 卷筒
2、滑轮组的效率： 不计阻力损失：S1=S2=S3=· · · =Sm= Q /m = S0 考虑阻力损失：S1 =S S2= S1 ×η S3= S2 ×η = S1 × η2 · · · · · · Sm= S （m -1） ×η = S1 × η（m-1） ≧ Q = S1+S2+S3+· · · +Sm = S1 + S1 ×η + S1 × η2 + · · · · · · + = S1 × η（m-1） ① *η- ①：Q-Qη=S1-S1ηm Q（1-η）=S1（1-ηm）
（二）种类 1、根据钢丝绳的捻制方向（丝→股→绳） 顺绕绳（同向捻） 交绕绳（交互捻） 混合捻：多层不旋转钢丝绳 ☆ 绕向：左捻、右捻（不标） 2、根据股中钢丝间的接触情况 （1）点接触（D型）： 股中丝径相同 （2）线接触：股中丝径不同，外层丝位于内层丝间的沟槽 主要有：粗细式（W）——瓦林吞型 外粗式（X）——西尔型 充填式（T） （3）面接触：由异型钢丝绕制而成 3、根据股数及股的型状 股数：有六股、八股、十八股等 型状：园型股 异型股：椭圆型股、三角型股、扁圆形股
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§4—3 卷筒
一、作用： 1、卷绕、储存钢丝绳； 2、将原动机的旋转运动→直线运动； 3、传递动力，将原动机的驱动力→钢丝绳。 二、构造：圆柱形 单层卷绕卷筒、多层卷绕卷筒 三、卷筒的主要尺寸： 1、卷筒直径（槽底）： D h 1 d绳 → 园整 2、卷筒长度L： L L0 1 2 2
倍率 主动力 被动力的速度
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§4—2 滑轮及滑轮组
2、双联滑轮组：（省力） 主动分支为两根： Q/2
m S
i 2
3、通式：m
Q i X S X
式中：X——驱动分支数。 单联：X=1、双联：X=2 即：单联滑轮组：m = i = 承载分支数 双联滑轮组：m = i / 2 = 0.5×承载分支数 ☆ 钢丝绳的最大静拉力： S Q计
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§4—1 源自文库丝绳
二、钢丝绳的正确选择及合理应用 1、钢丝绳直径的计算与选取 （1）确定合理的钢丝绳结构型式 → 选型 （2）根据最大静拉力选取钢丝绳的直径 →选规格 ① 选择系数法：d min＝C S j max ② 安全系数法：S p n S j max 式中： Sp—钢丝绳的破断拉力 ∑Ss—钢丝绳钢丝的破断拉力之和，查表 2、钢丝绳的标记
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§4—2 滑轮及滑轮组
一、滑轮： 1、作用： （1）支承并传递载荷 （2）改变钢丝绳的方向——导向 （3）组成滑轮组，达到省力或增速的目的 （4）平衡钢丝绳的张力 2、构造：铸造滑轮、焊接滑轮、热轧滑轮、双辐板压制滑轮 3、直径： D h 1 d绳 二、滑轮组：钢丝绳绕过若干个定滑轮和动滑轮的联合装置 （一）滑轮组的类型 1、按滑轮组的功用：省力滑轮组、增速滑轮组 2、按滑轮组的构造： （1）单联滑轮组：滑轮组钢丝绳的一端固定 另一端绕入卷筒 （2）双联滑轮组：滑轮组钢丝绳的两端绕入卷筒 两个单联滑轮组对称布置+均衡滑轮（或梁） ☆ 设计时，将均衡滑轮（或梁）看作两个单联滑轮组的绳端固4 定点，每个单联滑轮组各承受一半的载荷
§4—2 滑轮及滑轮组
（二）滑轮组的倍率 ——不计阻力，滑轮组省力或增速的倍数 （不计阻力，滑轮组的传动比） （悬挂物品的钢丝绳分支数与引入卷筒的钢丝绳分支数之比） 1、单联滑轮组：（省力） ① 主、被动力间的关系 设：承载分支数为 i ；被动力为Q；主动力为S 若：不计阻力（效率） 则： S = Q / i 即倍率：m = Q /S = i ② 主、被动力的速度间的关系 主动力所做的功 = 被动力所做的功 S ×V主×t = Q ×V被×t ≨ m= Q /S = V主/ V被= i 即： 被动力 主动力的速度
1 m 1 m Q S1 S 1 1
S Q 1 1 m
Q 1 1 m
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§2-1 起升机构的组成
三、卷筒 1、作用： （1）卷绕、储存钢丝绳； （2）将原动机的旋转运动→直线运动； （3）传递动力，将原动机的驱动力→钢丝绳。 2、构造：圆柱形 单层卷绕卷筒、多层卷绕卷筒 3、卷筒的主要尺寸： D h 1 d绳 （1） 卷筒直径（槽底）： → 园整 mH L L0 1 2 2 （2）卷筒长度 L ： L n D t （3）卷筒壁厚δ： ① 由经验公式初定： 铸铁：δ= 0.02D +（6～10）mm，且δ≥12 铸钢：δ≈ d ，且δ≥15 ② 强度校核：
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S p K SS
§4—1 钢丝绳
3、提高钢丝绳使用寿命的措施： （1）合理选型： ① 绳芯材料：有机，石棉，金属 ② 捻（绕）制方向： 绳在筒上左向卷绕→右绕绳 绳在筒上右向卷绕→左绕绳 起升高度大，承载分支数少→多层股不旋转 ③ 绳结构型式：起重机工作频繁→线接触，异型股 ④ 抗拉强度适中：1550~1850N/mm2 ⑤ 表面状况：光面，镀锌 （2）降低工作应力，即：↑n （3）选取较大直径的滑轮及卷筒 ：即：D/d↑→σ弯曲↓ （4）绳槽尺寸及材料合适，即：↓σ接触 （光卷筒R→≦，寿命 ↓20~30％；绳槽底加软衬垫） （5）减少绕过的滑轮次数和包角，尽量避免反向弯曲 （6）加强润滑，保养及检查
j max n m 组 导
其中：单联：Q计＝Q＋Q0 ↙ ↘ 起重量 吊钩（具）重量 双联：吊钩Q计＝0.5（Q＋Q0） 抓斗Q计＝0.66Q
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§4—2 滑轮及滑轮组
（三）滑轮和滑轮组的效率 1、滑轮的效率： 有用功
效率 总功 S0 L S 0 ＜1 ( S0 W ) L S
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§4—3 卷筒
2、滑轮组的效率： 不计阻力损失：S1=S2=S3=· · · =Sm= Q /m = S0 考虑阻力损失：S1 =S S2= S1 ×η S3= S2 ×η = S1 × η2 · · · · · · Sm= S （m -1） ×η = S1 × η（m-1） ≧ Q = S1+S2+S3+· · · +Sm = S1 + S1 ×η + S1 × η2 + · · · · · · + = S1 × η（m-1） ① *η- ①：Q-Qη=S1-S1ηm Q（1-η）=S1（1-ηm）