钢丝绳基本理论解析
钢丝绳基础知识
钢丝绳基础知识概念：钢丝绳又称钢索，是由优质钢丝经过打轴、捻股、合绳等工序制成的绳状制品，它具有自重轻、强度高、挠性好、承受冲击力强、高速运行无噪声、使用安全方面等特点，广泛用于张拉固定、运输牵引、提升起重等方面。
术语钢丝由碳素钢或合金钢通过冷拉或冷扎而成的圆形(或异形)丝材，它是构成股的基本单元。
一般来说钢丝直径越粗耐磨蚀和耐磨损性能越强，钢丝直径越细，柔软性能越好。
钢丝按横截面形状可分为圆形及异形如Z形、V形、H形等；按表面状态可分为光面(无镀层)、镀(涂)层(镀锌层、镀铝层、镀铜层、塑料涂层及其它镀层)。
比较常见为镀锌层、其根据镀层方式可分为先拉后镀及先镀后拉。
钢丝绳用钢丝表面常见分为光面和镀锌两种，在腐蚀性较弱的环境中，并且允许对钢丝绳进行充分润滑的场合，一般使用光面钢丝绳。
在腐蚀性环境和不容易对钢丝绳表面涂油脂的场合，应采用镀锌钢丝绳。
镀锌层与钢丝表面附着牢固，并提供阴极保护。
耐腐蚀寿命长。
在海洋和其它阴雨潮湿的环境中一般都使用镀锌钢丝绳。
钢丝绳由一定数量、一层或多层螺旋状而形成的结构钢丝绳的包覆有塑料、橡胶两种。
钢丝绳直径指表示钢丝绳尺寸特性的规定值。
钢丝绳最小破断拉力可通过钢丝公称抗拉强度及钢丝绳结构等用公式计算出来。
镀层钢丝绳镀层重量指表面钢丝表面积的镀层重量，用8/m2表示。
相应标准中有规定。
钢丝绳的检验：外观尺寸检查：对钢丝绳直径(含圆度)表面、结构、捻法及捻制质量等项的检查。
钢丝绳拆股试验：钢丝绳股部分或全部拆散或单丝进行试验来计算钢丝绳内钢丝破断拉力总和和考核钢丝绳内钢丝的性能。
钢丝绳破断拉伸试验：测定钢丝绳在单向静拉力作用下，承受破断拉力能力的试验。
松驰试验：钢丝绳在初始拉力作用下，经过一定时间后，测定其应力损失的试验。
压扁试验：测定钢丝绳在沿向压力作用下变形程度的试验。
疲劳试验：测定钢丝绳规定的交变压力作用下，承受反复弯曲能力的试验。
钢丝绳的伸长：钢丝绳或股绳在弹性范围内的伸长分为结构伸长（或永久伸长）和弹性伸长。
钢丝绳基本知识介绍
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力学性能
项目常用捆 绑绳数据
表示点接触
• 若使用6×37+FC的捆绑钢丝绳，则其容许 拉力为： • [Fg]=αFg/K=0.82×160×1.249/8 =20.48项目常用钢丝绳6×19，6×37 均为单层股钢丝绳，交互捻， 日常捆绑视同单层缠绕在卷筒 上。外层股钢丝绳总数为102 丝，222丝。则断丝报废标准 为：
异型刚丝绳
16ZAA(B)6×19W+NF1770ZZ190代表的意思是A级 镀锌(ZAA表示镀锌绳,镀锌级别为A级镀锌钢丝,一般为 热镀锌)的钢丝绳(ZAB表示镀锌绳,镀锌级别为AB级镀 锌钢丝,ZBB表示镀锌绳,镀锌级别为B级镀锌钢丝)，绳 径为16mm，钢丝绳由6股组成，每股19根钢丝，19W 的股结构为1+6+6大/6小，一次捻制；钢丝绳绳芯采用 天然纤维芯，一般NF代表为剑麻绳芯；钢丝绳的公称 抗拉强度在1770MPa；ZZ（右同向捻）代表钢丝绳右 捻，小股也右捻；190是钢丝绳的长度190m；
钢丝绳基本知识
6×25Fi+FC、6×26WS+IWR、6×19S+IWS、6×19W+FC、 4V×39S+5FC、6×19+IWS、8×19S+NF、35W×7； Fi：表示股绳中钢丝绳排列结构是填充式 S：表示股绳中钢丝绳排列结构是西鲁式； W：表示股绳中钢丝绳排列结构是瓦林吞式； (S&W：主要指钢丝与钢丝的排列，排列不同柔软性和耐 磨性也不同。不同场合适用不同结构钢丝绳，能提高钢 丝绳的使用效率。) WS：表示股中钢丝西、瓦的复合结构； FC：表示纤维芯(合成)； NF：表示剑麻绳芯(天然)； IWR：表示独立的钢丝绳芯； rope(绳) IWS：表示钢丝股芯； stock(股) V：表示异型钢丝绳三角形股；
八、钢丝绳基础知识
钢丝绳基础知识第一节：钢丝绳概念及分类钢丝绳概念：用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索或由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。
一根钢丝绳按照“钢丝绳－绳股－钢丝－绳芯”分解来看，如下图。
钢丝绳的绳芯一般分为有机芯、棉、麻芯、石棉芯和钢丝芯等几种。
通常，起重机上使用的钢丝绳一般是以麻芯居多，它具有较高的挠性和弹性，并能贮存一定的润滑油，当钢丝绳被拉伸时，油挤到钢丝之间起润滑作用，钢丝芯适用于高温或多层缠绕的场合；石棉芯适用于高温场合；有机芯适用于非高温场合。
钢丝绳芯及代号a 纤维芯（天然或合成）：FCb 天然纤维芯：NFc 合成纤维芯：SFd 金属丝绳芯：IWR(或IWRC)e 金属丝股芯：IWS如6×37+FC形式的，6指的是绳股的股数（6股），37指的是每股的钢丝的丝数数（37丝），FC指的是绳芯的形式是麻芯。
钢丝绳从断面上看是这样的（如下图）。
钢丝绳直径是指其截面的外接圆直径。
钢丝绳直径的测量：1）钢丝绳直径应用带有宽钳口的游标卡尺测量，其钳口宽度要足以跨越两个相邻的股。
2）测量应在无张力的情况下，距钢丝绳端头不小于15m的直线部位上进行，在相距1 m以上的两截面的不同方向上，各测量一个直径，四个测量结果的算术平均值作为钢丝绳的实测直径。
（一）钢丝绳接触状态分类按照股中相邻层钢丝的接触状态，钢丝绳可分为：点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳三种基本结构形式。
按照构成股断面的形式，钢丝绳可分为圆股钢丝绳和异形股钢丝绳（其中异形股钢丝绳主要包括三角股钢丝绳、椭圆股钢丝绳和扇形股钢丝绳）。
按照钢丝（钢丝绳）表面状态，钢丝绳可分为光面钢丝绳、镀锌（锌铝合金）钢丝绳和涂（包）塑钢丝绳。
点接触：股内相邻层钢丝之间呈点状接触形式，除中心钢丝外，各层钢丝直径相等，股通过分层捻制形成。
线接触：股内相邻层钢丝之间呈线状接触形式，股由不同直径的钢丝一次捻制而成。
面接触：股内相邻层钢丝之间呈面状接触形式。
钢丝绳(基础知识)
钢丝绳用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。
在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。
钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。
目录钢丝绳的构造按拧绕的层次分类按接触状态分类截面说明一、钢丝绳的构造1、钢丝钢丝绳起到承受载荷的作用，其性能主要由钢丝决定。
钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形（或异形）丝材，具有很高的强度和韧性，并根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理2、绳芯它是用来增加钢丝绳弹性和韧性、润滑钢丝、减轻摩擦，提高使用寿命的。
常用绳芯有机纤维（如麻、棉）、合成纤维、石棉芯（高温条件）或软金属等材料。
（常用麻芯，高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯）作用为：支持绳股，保持钢丝绳的断面形状，减少钢丝的挤压和变形，还可降低绳股间钢丝的接触应力；缓和钢丝绳的弯曲应力，使钢丝绳富有弹性；储存润滑油，预防钢丝绳内部钢丝锈蚀，减少钢丝间的摩擦。
分类：麻绳芯（黄麻芯）为FC，天然纤维芯（纤维芯中的剑麻绳芯）为NF，合成纤维芯为SF，金属丝绳芯(独立的钢丝绳芯)为IWR，钢丝股芯为IWS2、钢丝绳常用分类为六种圆股钢丝绳、异型股钢丝绳（有三角股、椭圆股和扇形股）、多层绳股钢丝绳、扁钢丝绳、密封钢丝绳、棒状钢丝绳（单绕绳）。
3、按绳股层次分为单层股钢丝绳和多层股钢丝绳单层股钢丝绳：有一层股围绕一个绳芯螺旋捻制而成的多股钢丝绳；多层股钢丝绳：多个股围绕一个绳芯（单层股钢丝绳）或一个中心（阻旋转或平行捻密实钢丝绳）螺旋捻制成一层或多层的钢丝绳。
3、按拧绕的层次分类钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳单绕绳:由若干细钢丝围绕一根金属芯拧制而成，挠性差，反复弯曲时易磨损折断，主要用作不运动的拉紧索。
（一次捻：由钢丝直接捻成绳，没有绳股）双绕绳:由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。
常用的绳芯为麻芯，高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯。
国标钢丝绳理论重量及技术参数表
国标钢丝绳理论重量及技术参数表一、概述国标钢丝绳是一种重要的起重设备，广泛应用于各个领域。
钢丝绳可以用于各种吊装设备，例如桥梁起重机、港口吊装机、铁路起重机等。
本文将介绍国标钢丝绳的理论重量及其他技术参数。
二、理论重量国标钢丝绳的理论重量是指钢丝绳在规定长度情况下的重量。
按照国际钢丝绳标准GB/T 20118-2006，钢丝绳的理论重量计算公式如下：M= p x d^2 / 4 x π x l x 10^-6其中，M为钢丝绳的理论重量，单位为千克；p为钢丝绳的密度，单位为千克/立方米；d为钢丝绳中钢丝的直径，单位为毫米；l为钢丝绳的长度，单位为米；π为圆周率，取3.1416。
按照GB/T 20118-2006标准，常见的钢丝绳的理论重量如下表所示。
注：上表中的钢丝绳规格为常见规格，且本表中所列的数据仅供参考，实际数值因厂家不同会有些许差异。
同时，在使用钢丝绳时，还需结合实际情况进行强度选择。
三、其他技术参数1、强度等级钢丝绳的强度等级是指钢丝绳所能承受的最大静载荷，是钢丝绳使用的最大保证载荷，单位为吨（t）。
按照GB/T20118-2006标准，钢丝绳的强度等级分为1770MPa、1960MPa、2160MPa、2260MPa和2380MPa等级。
强度等级越高，意味着钢丝绳的强度越大，可承受的最大载荷也越高。
2、钢丝绳结构钢丝绳的结构是指由许多钢丝编织而成的钢索结构。
按照钢丝绳结构不同，可以分为单股钢丝绳、多股钢丝绳和绳芯钢丝绳三种类型。
（1）单股钢丝绳：由一个或多个钢丝并列组成的钢丝，称为单股钢丝绳。
单股钢丝绳常用于吊装单个重量较小的物品，例如吊桶等。
（2）多股钢丝绳：由若干个单股钢丝绳捻合而成的钢丝绳，称为多股钢丝绳。
钢丝绳中一般由6~19股的单股钢丝组合而成。
多股钢丝绳适用于吊装较大重量的物品，例如货车、港口吊装等。
（3）绳芯钢丝绳：由若干个单股或多股钢丝绳捻合在一起，中间衬有纤维绳芯的钢丝绳，称为绳芯钢丝绳。
2024版钢丝绳培训课件
01定义02分类钢丝绳是由多层钢丝捻制而成的一种挠性绳索，具有强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断等特点，在起重机、卷扬机、电梯等机械设备中广泛应用。
根据钢丝绳的捻制方法、结构和用途的不同，可分为普通型、复合型、密封型等多种类型。
定义与分类结构钢丝绳由钢丝和绳芯组成，钢丝是钢丝绳的基本构成单元，绳芯则用于增加钢丝绳的弹性和韧性。
钢丝绳的结构可分为单捻、双捻和三捻等。
耐磨性好钢丝绳的表面经过特殊处理，具有良好的耐磨性。
特点钢丝绳具有以下特点抗腐蚀性强钢丝绳采用优质钢丝制造，经过特殊工艺处理，具有良好的抗腐蚀性。
承载能力强钢丝绳的强度高，能够承受较大的拉力。
使用寿命长钢丝绳的使用寿命长，能够满足长期使用需求。
结构与特点01制造工艺钢丝绳的制造工艺主要包括原料准备、冷拔、热处理、酸洗、磷化、捻制、检验等工序。
02原料准备选用优质碳素钢或合金钢作为原料，进行切割、清洗等预处理。
03冷拔将原料钢丝进行冷拔处理，提高其强度和韧性。
03对冷拔后的钢丝进行热处理，消除内应力，提高综合性能。
热处理用酸溶液对钢丝进行清洗，去除表面的氧化皮和锈蚀物。
酸洗在钢丝表面形成一层磷化膜，提高钢丝的防锈性能。
磷化0102将处理后的钢丝按照规定的捻距和捻向进行捻制，形成钢丝绳。
对制成的钢丝绳进行外观、尺寸、性能等方面的检验，确保产品质量符合要求。
捻制检验破断拉力与强度破断拉力指钢丝绳在拉伸过程中，当拉力达到一定程度时，钢丝绳会突然断裂的最大拉力。
它是衡量钢丝绳承载能力的重要指标。
强度钢丝绳的强度是指其抵抗拉伸破坏的能力，通常以单位截面积的破断拉力来表示。
钢丝绳的强度越高，其承载能力和使用寿命就越长。
弹性模量与刚度弹性模量钢丝绳在拉伸过程中，单位应力引起的应变。
弹性模量越大，钢丝绳在受力时变形越小，刚度越高。
刚度钢丝绳抵抗变形的能力，即在外力作用下保持原有形状的能力。
刚度高的钢丝绳在承受载荷时不易发生弯曲和扭曲。
耐磨性与耐腐蚀性耐磨性钢丝绳在使用过程中会受到摩擦和磨损，耐磨性好的钢丝绳能够减少磨损量，延长使用寿命。
钢丝绳理论破断力计算公式
钢丝绳理论破断力计算公式钢丝绳是一种由多股钢丝捻合而成的绳索，具有较高的强度和耐久性，被广泛应用于吊装、起重、牵引等领域。
在使用钢丝绳时，为了确保安全和可靠性，需要对其破断力进行计算和评估。
钢丝绳的破断力计算是通过理论公式进行的，下面将介绍钢丝绳理论破断力计算公式及其相关知识。
钢丝绳的破断力计算公式是基于静力学原理和材料力学知识推导出来的，其基本形式为：F = A ×σ。
其中，F 表示钢丝绳的破断力，单位为牛顿（N）或千克力（kgf）；A 表示钢丝绳的截面积，单位为平方米（m²）或平方毫米（mm²）；σ表示钢丝绳的材料抗拉强度，单位为帕斯卡（Pa）或兆帕（MPa）。
在实际应用中，钢丝绳的截面积可以通过测量直径或周长来计算，常用的单位有平方毫米（mm²）或平方英寸（in²）。
而钢丝绳的材料抗拉强度则是由制造商提供的技术参数，也可以通过实验测试得到。
钢丝绳的破断力计算公式是基于以下假设和前提条件推导出来的：1. 钢丝绳的每根钢丝都是均匀的，且受力均匀分布；2. 钢丝绳的每根钢丝都是弹性材料，遵循胡克定律；3. 钢丝绳在受力时不会发生屈曲和扭曲；4. 钢丝绳的破断是由于受到拉力超过其材料抗拉强度而发生的。
在实际应用中，钢丝绳的破断力计算公式可以通过以下步骤进行：1. 确定钢丝绳的截面积，根据钢丝绳的直径或周长，计算其截面积；2. 确定钢丝绳的材料抗拉强度，查阅制造商提供的技术参数，或进行实验测试；3. 使用破断力计算公式，将截面积和材料抗拉强度代入公式中，计算得到钢丝绳的破断力。
在实际应用中，钢丝绳的破断力计算公式可以帮助工程师和技术人员评估钢丝绳的承载能力，从而确保其在使用过程中不会发生意外事故。
同时，钢丝绳的破断力计算公式也是设计和选型的重要依据，可以帮助用户选择合适的钢丝绳规格和型号。
除了上述基本的钢丝绳破断力计算公式外，还有一些特殊情况下的计算方法需要注意。
1.4钢丝绳的力学性能参数全解
钢丝绳的结构 点接触绳>线接触绳
钢丝原始强度的均匀性 各根钢丝强度一致性越差
钢丝绳的捻制质量 钢丝绳的捻角越大，钢丝扭转、弯曲变形越大
5、钢丝绳的疲劳强度
钢丝绳的疲劳强度是指钢丝绳在周期性的交变应力作用下，抵抗破坏 的能力。一般用反复弯曲到钢丝破断一定数量时的弯曲次数N来表示。
1
N
2)
（1-19）
式中： δ0 ┈中心钢丝的直径（mm）； δ ┈其余相同钢丝的直径（mm）； ε1┈钢丝在股中的捻缩率；
N┈中心钢丝之外的其余钢丝的根数。
（3）百米钢丝绳的重量
现场常用每100米公斤数表示绳重，计算方法为：
Q=Kp·D2 （1-20）
式中： Q┈钢丝绳单位长度的参考重量，单位为：Kg/100m D┈钢丝绳的公称直径，单位为：mm Kp┈充分涂油的某一结构钢丝绳单位长度的重量系数, 单 位为：Kg/100m·mm2
3、钢丝绳钢丝破断拉力总和
(1)钢丝计算破断拉力总和FR
N
FR 0si / 1000 i 1
(KN )
式中：Si ┈ 每种钢丝的断面积mm2 σ0 ┈ 每种钢丝的公称抗拉强度N/mm2
N ┈ 钢丝总数
(2)钢丝实测破断拉力总和FM
N
FM isi / 1000 i 1
(KN )
式中：Si ┈ 每种钢丝的实测断面积mm2
直径：3mm 直径：2.2mm 直径：2.8mm
6×19W+NF
序号 钢丝绳结构类 别
破断拉力换算系 数K′
纤维芯 金属芯 钢丝绳 钢丝绳
1 6×7 6×9W
2 6×19S 6×19W 6×25Fi 6×26SW 6×31SW 6×36SW 6×41SW 6×49SW 6×55SW
钢丝绳基本知识讲解
其中 IPS、EIPS最常用。
2.8钢丝表面状态代号 光面：NAT A类镀锌（ZAA） / B类（普遍）镀锌（ZBB） AB类镀锌（ZAB））
2.9钢丝绳芯及代号 纤维芯（天然或合成）：FC—Fiber Core (natural or synthetic) 天然纤维芯NF--- natural core 合成纤维芯SF--- synthetic core 金属丝绳芯IWR（C）— Independent wire rope core
捻制以后，制绳钢丝的力学性能有所削弱；
生产工艺线比较长，工序之间的衔接性比较强；
生产配套设备比较多，生产过程和管理比较复杂和严密。
2 钢丝绳产品基本术语
2.1 钢丝绳捻法
图1 SZ
图2 ZS
图3 ZZ
图4 SS
国外对捻向的描述方法通常由:
RIGHT HAND、LEFT HAND、ORDINARY LAY、LANG„S LAY 几个英文单词起始字母 大写方式来描述。
6.4.4其它检查
前面叙述的检查仅是对钢丝绳本身而言，这只是 保证钢丝绳安全使用要求的一个方面。除之， 还必须 对与钢丝绳使用的外围条件------匹配轮槽的表面磨损 情况轮槽半径几何尺寸及转动灵活性进行检查， 以保 证钢丝绳在运行过程中与其始终处于良好的接触状态、 运行摩擦阻力最小
• 6.4.5 断丝处理
RIGHT HAND--------右手
LEFT HAND------- 左手 ORDINARY LAY -------普通（交叉）捻
LANG‟S LAY ----------- 同向（LANG‟S）捻
6x19钢丝绳规格及参数 理论说明以及概述
6x19钢丝绳规格及参数理论说明以及概述1. 引言1.1 概述本文是关于6x19钢丝绳规格及参数的理论说明和概述。
钢丝绳在各行业中扮演着重要的角色，特别是在起重和运输领域。
6x19钢丝绳作为一种常用的钢丝绳类型，其性能和适用范围值得深入研究和了解。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述。
首先，介绍6x19钢丝绳的规格说明和参数介绍，包括其构造、直径、拉伸强度等方面的内容。
其次，对其在不同领域中的应用进行探讨，并列举一些实际案例进行分析。
然后，详细解释钢丝绳的构造原理以及如何计算其强度，并对应力和损耗进行进一步分析。
接着，在理论实验与结果分析部分，我们将介绍材料选取、实验设计、实验过程以及结果分析与比较等方面内容。
最后，在结论与展望部分，我们将总结所得出的结论，并提出改进建议和后续研究展望。
1.3 目的本文旨在通过对6x19钢丝绳规格及参数的理论探讨，全面了解该类型钢丝绳的特点、应用领域以及相关理论知识。
通过深入研究和分析，可以更好地理解和应用6x19钢丝绳，并为相关行业提供技术支持和指导。
同时，本文也将为后续研究和改进提供一定的参考依据。
2. 6x19钢丝绳规格及参数2.1 规格说明6x19钢丝绳是一种常见的钢丝绳，它由6根包含19根子股的钢丝组成。
每根子股由一层12根和两层7根钢丝交替编织而成。
这种编织结构使得6x19钢丝绳具有较高的柔韧性和抗弯曲能力，适用于各种场合。
2.2 参数介绍在选择6x19钢丝绳时，需要考虑以下参数：- 钢丝绳直径：6x19钢丝绳的直径可以根据实际需要进行选择，常用的直径范围为3mm至50mm。
- 纤芯和金属心：可以选择纤维芯或金属心作为6x19钢丝绳的内部结构。
纤芯提供了更好的柔软性和轻量化特性，而金属心则提供了更高的强度和耐久性。
- 抗拉强度：抗拉强度是指6x19钢丝绳能够承受的最大拉力。
不同直径和材质的6x19钢丝绳具有不同的抗拉强度，需要根据具体使用情况选择合适的抗拉强度。
钢丝绳基础知识介绍
当缺乏钢丝绳的资料时，钢丝绳的最大允许工作拉力［ Smax］（单位为KN）可
用下列经验公式估算 :［Smax］≈10d2,式中d的单位用cm。
五、钢丝绳损伤及其原因
1. 断丝种类 - 1
拉力断丝：这种断丝显示一端是圆锥形的，一端是杯形的。 破断面的收缩是这种断丝的典型。
火花断丝: 熔融的表面及破断部分上的变色成为火花断丝的特性。
五、钢丝绳损伤及其原因
2. 钢丝绳损伤种类 - 1 突出的绳股：其原因是不合适的接头或缠扎加工或纽结 及打节现象。
在重迭钢丝绳时，在钢丝绳和卷筒或轮槽边缘之间发生 的压力可以损伤钢丝绳。
钢丝绳由于操作不当造成的“打节”。 纽结或打节的凸出部份会容易受到过度的磨损。
三、钢丝绳的标记
标记 (参照GB8707-88钢丝绳标记代号)
• 1、总则 General
• 钢丝绳标记系列的描述应按3.2~3.4规定进行。该系列列
出了描述钢丝绳所要求的最少信息量（例如，当有规定 时或需要证实时）。该系列适用于大多数钢丝绳结构、 级别、钢丝表面状态和层数的描述。3.2中特性a)~f)也 可用于钢丝绳识别。
5）单捻钢丝绳 spiral rope 由至少两层钢丝围绕一中心圆钢丝、组合股或平行捻股螺旋捻制而成 的钢丝绳。其中至少有一层钢丝沿相反方向捻制，即至少有一层钢丝 与外层反向捻。 （1）单股钢丝绳 spiral strand rope （2）半密封钢丝绳 half-locked coil rope （3）全密封钢丝绳 full-locked coil rope
脂）。
二、钢丝绳的分类
1、按结构分类：
分为点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝
钢丝绳
钢丝绳(STEEL WIRE ROPE)1.概述(1)定义：用配制好的钢丝，在机器上，按规定一次多根捻制成单股绳，后用6或8个这样的股，配以纤维芯，再次合成的绳称钢丝绳。
钢丝绳是用优质高强度碳素钢丝制成的，抗拉力强度高，而且耐磨损。
它广泛应用于各种起重机械和机械传动，也是起重作业中最常用的绳索之一。
整个钢丝绳的粗细一致，柔性好，强度高，能承受很大的拉力，弹性大，能承受冲击性载荷，高速运转中没有噪音，破断前有断丝的预兆，它不会整个钢丝绳立即折断。
(2)种类和用途：钢丝绳的分类方法较多，各国的分法不同，常见的有按钢绳结构、捻向、表面、用途、强度等分类。
①按捻向分：有右捻(Z)、左捻(S)、交互右捻(SZ)、交互左捻(ZS)、同向右捻(ZZ)、同同向左捻(SS)。
（a）股和丝均同向左捻为左同向捻；（b) 股和丝均同向右捻为右同向捻；（c）股向左捻，而丝向右捻，为友交互捻；（d）股向右捻，而丝向左捻，为右交互捻；（e）相邻两股或相互两层以丝的捻向相反为混合捻。
一般情况下，单根钢丝绳，右捻或左捻在使用上并无区别，但用于穿挠双联滑车组时，就要用右捻、左捻各一，以使之正确地卷挠于同一卷筒上。
同向捻的钢丝绳，表面较平整，亦较柔软，具有良好的抗弯曲和疲劳性能，因此比较耐用。
其缺点是断头绳股易于松开，绳头必须扎紧，悬吊重物时容易旋转，极易卷曲扭结，故在吊装中不宜采用。
交互捻钢丝绳和同向捻的相反，虽耐用程度较差，却使用方便。
一般用粉丝捻制的要求耐磨性能高的钢丝绳，多为同向捻的，因同捻能改善绳的挠性。
而在起重机、滑车组等起重作业中，多以选用交互捻的钢丝绳为合适。
②按表面分：有光面和镀锌两类。
③按强度分：即按单丝的公称强度，把钢丝绳分为几种级别。
各国的定级标准不同。
如，我国把圆股和异型股钢丝绳分为140、155、170、185、200 (kg/mm2)，而日本则把圆股钢丝绳分为135、150、165、180(kg/mm2)，德国则是把圆股钢绳划分140、160、180和200 (kg/mm2)4类。
钢丝绳基础知识培训
钢丝绳的检查
四、检查范围Байду номын сангаас
对每根钢丝绳,都应沿整个长度进行检查。 对超长的钢丝绳,经主管人员同意,可以对工作长度加上卷筒上至少5圈的钢丝绳 进行检查。在这种情况下,如果在上一次检查之后和下一次检查之前预计到工作长度 会增加,增加的长度在使用前也宜进行检查。 特别注意下列关键区域和部位: a)卷筒上的钢丝绳固定点; b)钢丝绳绳端固定装置上及附近的区段; c)经过一个或多个滑轮的区段; d)经过安全载荷指示器滑轮的区段;
钢丝绳的使用
二、钢丝绳的装卸和贮存
1、为了避免发生事故或损伤钢丝绳,宜谨慎小心地装卸钢丝绳。 2、卷盘或绳卷不应坠落,不应用金属吊钩或叉车的货叉插入,或施加任何能够造成钢丝 绳损伤或畸形的外力。 3、钢丝绳宜存放在凉爽、干燥的室内,且不宜与地面接触。钢丝绳不宜存放在有可能 受到化工产品、化学烟雾、蒸汽或其他腐蚀剂侵袭的场所。 4、如果户外存放不可避免,则宜采取保护措施,防止潮湿造成钢丝绳锈蚀。 5、对存放中的钢丝绳应定期进行诸如表面锈蚀等劣化迹象的检查,如果主管人员认为 必要,则在表面涂敷与钢丝绳制造时的润滑材料兼容的防护材料或润滑材料。 6、在温暖环境下,钢丝绳卷盘宜定期翻转180°,防止润滑油(脂)从钢丝绳内流出。
钢丝绳的分类
(四)按钢丝绳中丝与丝的接触状态分:
1.点接触钢丝绳也称普通型钢丝绳：其股内钢丝直径相等，内外各层之间钢丝捻距不同互相交叉，接触在 交叉点上，丝间接触应力很高，易磨损折断，使用寿命低点接触钢丝绳常作起重作业的捆绑吊索。见图(a)。 2.线接触钢丝绳：由不同直径钢丝捻制而成，股内各层之间钢丝全长上平行捻制，每层钢丝螺距相等，钢 丝之间呈线状接触。这种钢丝绳消除了点接触的二次弯曲应力，耐疲劳性能好。结构紧密，金属端面利用 系数高，使用寿命长。常用的线接触钢丝绳有西尔型、瓦林吞型、填充型等。起重机的工作机构中优先采 用线接触钢丝绳。见图(b)
《钢丝绳的基础知识》课件
根据钢丝绳的结构， 可以分为单股和多股 两种类型。
根据钢丝绳的用途， 可以分为普通用途和 特殊用途两种类型。
02
钢丝绳的结构
钢丝绳的组成
钢丝绳由钢丝、绳芯和涂层组 成。
钢丝是钢丝绳的基本组成单元 ，通常由高碳钢制成，经过热 处理和表面处理，具有良好的 强度和耐磨性。
绳芯是钢丝绳的支撑结构，通 常由纤维材料或金属材料制成 ，起到增加钢丝绳硬度和韧性 的作用。
自动化和信息化。
钢丝绳在各领域的应用拓展
1 2
建筑行业
随着高层建筑和大型基础设施的建设，钢丝绳在 吊装、运输和固定等方面的应用越来越广泛。
能源行业
在风电、核电等能源领域，钢丝绳被用于大型设 备的吊装和运输，以及设备的固定和支撑。
3
交通运输
在铁路、公路、港口等交通运输领域，钢丝绳被 用于车辆的牵引和固定，以及桥梁、隧道等结构 的支撑和固定。
多股钢丝绳的捻制
将多根单股钢丝绳按照一定规律捻制成多股钢丝绳。
捻制过程中的张力控制
在捻制过程中，保持适当的张力，确保钢丝绳的结构稳定性和强度 。
钢丝绳的热处理工艺
退火处理
通过退火处理，消除钢丝绳内部 的残余应力，提高其柔韧性和可
塑性。
淬火处理
通过淬火处理，提高钢丝绳的硬度 和耐磨性，增强其抗磨损能力。
耐疲劳性能对于频繁使用的钢丝绳非 常重要，因为它影响着钢丝绳的使用 寿命。
钢丝绳的耐腐蚀性
钢丝绳的耐腐蚀性是指其抵抗环 境腐蚀的能力。
在海洋、化工、矿山等腐蚀性环 境中使用的钢丝绳需要具有良好
的耐腐蚀性能。
耐腐蚀性能取决于钢丝绳的制造 材料和表面处理工艺，如镀锌、
涂塑等，以提高耐腐蚀性。
钢丝绳的基础知识
钢丝绳的基础知识目录一、钢丝绳概述 (3)1.1 钢丝绳定义 (3)1.2 钢丝绳种类 (4)1.3 钢丝绳的应用领域 (5)二、钢丝绳的结构与材料 (7)2.1 钢丝绳的结构 (8)2.1.1 单层钢丝绳 (9)2.1.2 多层钢丝绳 (10)2.2 钢丝绳的材料 (11)三、钢丝绳的制造过程 (12)3.1 钢丝的冶炼与加工 (12)3.2 钢丝绳的捻制工艺 (14)3.3 钢丝绳的绳芯和绳股制作 (15)3.4 钢丝绳的固定与润滑处理 (16)四、钢丝绳的性能与测试 (18)4.1 钢丝绳的力学性能 (19)4.2 钢丝绳的疲劳性能 (21)4.3 钢丝绳的耐久性 (21)4.4 钢丝绳的测试方法 (23)4.4.1 抽样检验 (23)4.4.2 力学性能测试 (25)4.4.3 耐久性与环境适应性测试 (26)五、钢丝绳的使用、维护与安全标准 (28)5.1 钢丝绳的使用要点 (29)5.2 钢丝绳的维护保养 (30)5.3 钢丝绳的安全使用规范 (31)5.4 钢丝绳的安全标准与法规 (32)六、钢丝绳的选用与安装 (34)6.1 钢丝绳的选用原则 (36)6.2 钢丝绳的安装方法 (37)6.3 钢丝绳的安装注意事项 (38)七、钢丝绳的故障诊断与维修 (39)7.1 钢丝绳的常见故障类型 (40)7.2 钢丝绳故障的诊断方法 (42)7.3 钢丝绳的维修技巧 (43)八、钢丝绳的未来发展趋势 (43)8.1 新型钢丝绳材料的研发与应用 (45)8.2 钢丝绳制造技术的创新 (46)8.3 钢丝绳在工业4.0时代的应用前景 (47)一、钢丝绳概述钢丝绳是一种重要的机械构件，广泛应用于吊装、牵引、拉紧、承载及安全防护等领域。
它由多根钢丝经过一定工艺编织而成，具有较高的强度和优良的耐磨性能。
钢丝绳因其独特的优势，如承载能力强、使用灵活、维护成本低等，成为现代工业中不可或缺的重要工具。
钢丝绳的分类多种多样，根据用途、结构、材质和表面处理等特征可分为不同类型。
钢丝绳的基本知识讲解
线接触：绳股内外层钢丝互相接触在一条螺旋 线上，呈线接触状态。
面接触：绳股内外层钢丝不同，呈线接触状态
四 特点
1. 钢丝绳能够传递长距离的负载。 2. 承载安全系数大，使用安全可靠。 3. 自重重量轻，便于携带和运输。 4. 能够承受多种载荷及变载荷的作用。 5. 具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性 6. 在高速工作条件下，耐磨、抗震、运转稳定性好 7. 耐腐蚀性好，能够在各种有害介质的恶劣环境中
正常工作。 8. 柔软性能好，适宜于牵引、拉拽、捆扎等多方面
的用途。
五 钢丝绳的标记代号
举例：
18 NAT 6×19S＋NF 1770 SS 189 119 GB8918
说明：1、钢丝绳公称直径为18mm 2、钢丝表面为光面钢丝
（3+4）、西鲁钢丝绳＋天然纤维芯 5、钢丝绳公称抗拉强度为1770MPa 6、钢丝绳捻向为左同向捻 7、钢丝绳的最小破断拉力为189KN 8、单位长度重量为119kg/100m 9、钢丝绳的产品标准编号为GB8918
八 钢丝绳的维护保养
钢丝绳的维护保养应根据起重机械的用途、工作 环境和钢丝绳的种类而定。在可能的情况下，对钢 丝绳应进行适时地清洗并涂以润滑油或润滑脂（起 重机械的制造厂或钢丝绳制造厂另有说明者除外） ，特别是那些绕过滑轮时经受弯曲的部位涂刷的润 滑油、润滑脂品种应与钢丝绳厂使用的相适应。
缺乏维护是钢丝绳寿命短的主要原因之一，特别 是当机械在腐蚀性环境中工作，以及在某些由于与 作业有关的原因而不能润滑的情况下运转时更是如 此。
报废。 5．当钢丝绳的外层钢丝磨损达到其直径的40％或钢丝绳直
径相对公称直径减小7％时，未发现断丝 也应报废。 6．外部和内部腐蚀，钢丝绳表面出现深坑，钢丝之间松弛，
《钢丝绳讲义》PPT课件
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二、钢丝绳基本知识
钢丝抗拉强度级 钢丝抗拉强度要求达到的级别及相应的
范围。用抗拉强度的下限值表示钢丝抗拉强 度级，用该值可确定给定钢丝尺寸的钢丝绳 的计算最小破断拉力或最小计算破断拉力总 和，用N/mm2或MPa表示。
MT/T 970-2005 《钢丝绳 旋转性能测定方法》GB/T ××××-
××××
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三、钢丝绳检验方法标准
《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》GB/T 228.1-2010
《金属材料 线材 第1部分：单向扭转试验方法》GB/T 239.1-2012
《金属材料 线材 反复弯曲试验方法》GB/T 238-2013 《金属材料 线材缠绕试验方法》GB/T 2976-2004 《镀锌钢丝硫酸铜试验方法》GB/T 2972-1991 《钢产品镀锌层质量试验方法》GB/T 1839-2008
由钢丝股(WSC)或独立钢丝绳(IWRC) 组成的芯。
注1：钢芯和/或其外层股也可以包覆纤维和固态聚合物。 注2：多股钢丝绳芯通常为独立的单元，但是平行捻密实绳芯除外，代号为
PWRC.
4 固态聚合物芯 (SPC) solid polymer core
由圆形或带有沟槽的圆形固态聚合物材料制成的芯， 其内部可能还包含有钢丝或纤维。
对钢丝绳取样进行检验，检验发现中心钢丝直径没有 加粗，边丝直径超出范围，钢丝力学性能试验结果是不 合格钢丝断面积占全部钢丝总断面积的的41.76%。对新 旧两个样品比较发现强度降低很大。所以断定该钢丝绳 产品质量不合格时造成这次事故的主要原因。
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三角股的结构设计
1.1×6股芯
几何参数：h0=2.732δ0 b0=3δ0 l0=1.155δ0
三角股的结构设计
2.三角股的几何参数和捻制参数
三角股的结构设计
（1）各层钢丝直径关系
C1
2
0
2
1
3(b0
0
)
1
3b0
0.14160
C1
1 0.031
cos 1
N1 a1 1
N1
C a N 0 1 3b0 0 21 3b0 0.14160
3b0 0.14160 a1 a N a1 N1
N1
a N 1 a1 N1
三角股的结构设计
(2)双层股中的几何参数
外层：
h h0 2(1 )
b b0 21 内层：h1 h0 21 b1 b0 21
三角股的结构设计
（3）捻制参数
捻距：
t
k
C
k
aN
(2.852*sin(t)/abs(cos(2*pi/3-t))).*(pi/2<=t&t<5*pi/6)+...
(2.852*sin(t)/abs(cos(4*pi/3-t))).*(7*pi/6<=t&t<3*pi/2)+...
(1.6+1.929*sin(t-asin(1.848*sin(pi/3-t)/1.929))).*(pi/6<=t&t<pi/2)+...
D
Kw max
m：捻制系数 Kw：弯曲系数
钢丝绳基础知识
3.钢丝绳的破断拉力F0与钢丝绳破断拉力总和Fn
F0
K ' D2R0 1000
Fn R0Sn
F0——钢丝绳破断拉力，KN； R0——钢丝公称抗拉强度，Mpa; D——钢丝绳公称直径，mm; K’——钢丝绳破断拉力换算系数 Fn——钢丝绳中破断拉力总和，KN ； Sn——钢丝绳中钢丝的总横截面积，mm2 ；
钢丝绳基础知识
钢丝绳捻向：ZZ 、SS 、ZS 、SZ
钢丝绳基础知识
钢丝绳基本特性 1.捻距、捻角、捻缩率
T 2 R tan
T K*D t k*d
1
cos
钢丝绳基础知识
2.钢丝绳经D、填充系数kn、弯曲刚度
D 1
1
cot
n
m
d
cos
kn
i112
i2
2 2
…+in
2 n
D2
(1.929*sin(t-asin(1.848*sin(t)/1.929))).*(5*pi/6<=t&t<7*pi/6)+...
(-1.6+1.929*sin(t-asin(1.848*sin(5*pi/3-t)/1.929))).*(3*pi/2<=t&t<11*pi/6);
z(i)=73*t/(2*pi);
圆股的结构设计
点接触和线接触圆股的比较： 1.钢丝直径 2.捻距、捻角 3.相邻层钢丝相对位置 4.各层钢丝数目
点接触由内而外相差6根 线接触随结构形式的不同而不同
圆股的结构设计
圆股的结构设计
步骤：
1.计算钢丝直径
d
m
2.股绳捻距
tk d
3.股捻角
arctan
m 1
km
arctan d0
t
2010(11): 第69-71页. [6]. 谈兵等, 钢丝绳断丝模糊定量识别. 矿山机械, 1995(3): 第8-11页. [7]. 滕凯, 钢丝绳断丝在线检测方法的研究. 矿山机械, 2009(5): 第55-58页. [8]. 尹涛与尹万全, 钢丝绳钢芯早期断裂失效分析. 金属制品, 2009(3): 第62-65页. [9]. 宋文学, 钢丝绳拉丝工艺计算机辅助设计系统研发. 煤矿机械, 2008(3): 第185-187页. [10]. 陈文琳等, 钢丝绳生产管理系统的开发及应用. 合肥工业大学学报(自然科学版),
A=[A;[x(i) y(i) z(i)]]; B=[B;i];i=i+1;
end,plot3(x,y,z)
A=[B,A]
save SANJIAO.ibl A -ascii
三角股的结构设计
80
60
40
20
0 4
2
4
0 -2
2 0 -2
-4 -4
参考文献
[1]. 夏楠与张静, 粗直径单股钢丝绳的研制开发. 金属制品, 2011(4): 第15-18页. [2]. 卜广强, 吊运熔融金属的钢丝绳电动葫芦的安全检验. 中国铸造装备与技术, 2011(1): 第
钢丝绳基本理论
主要内容
钢丝绳基础知识 圆股结构设计 三角股结构设计
钢丝绳基础知识
基本构造
（a）单股绳
(b)钢丝绳
（c）钢缆绳
钢丝绳基础知识
钢丝绳基础知识
钢丝绳全称标记：标明钢丝绳股数、股的层数、 股的结构、绳芯类型、金属股芯、（一般作为 绳芯）和金属绳芯。例：
6（12+6F+6+1）+IWR[6（6+1）+IWS(6+1)]
arcsin
sin
N
t2 2
圆股的结构设计
4.股捻制圆直径 外层股 d0 d
5.中心钢丝直径δ0
i层股
di di
0
1
cot cos
N
2
1
0 d 2i 1
6.股填充系数
kn
2 0
N
2
d2
三角股的结构设计
股芯结构
1×3股芯 V钢丝股芯 1×6股芯 1×7+3股芯 3×2+3股芯
(-1.848+1.929*cos(t-asin(1.848*sin(t)/1.929))).*(5*pi/6<=t&t<7*pi/6)+...
(0.923+1.929*cos(t-asin(1.848*sin(5*pi/3-t)/1.929))).*(3*pi/2<=t&t<11*pi/6);
y(i)=2.852*tan(t).*(0<=t&t<pi/6|(11*pi/6<=t&t<=2*pi))+...
60-63页. [3]. 陈卫民与缑庆林, 对钢丝绳结构伸长及预张拉的认识. 金属制品, 2011(3): 第1-3页. [4]. 刘雷等, 多绳摩擦式提升机钢丝绳张力平衡分析. 矿山机械, 2008(15): 第66-68页. [5]. 姜华与王金波, 多绳摩擦提升机钢丝绳张力检测方法研究. 自动化技术与应用,
1
t1
k1
a1N1
1 1
捻角：
arctan m 1
km
三角股的结构设计
clc;clear all;close all;
format long g
i=1;A=[];B=[];
for t=0:2*pi/20000:2*pi
x(i)=2.852.*(0<=t&t<pi/6|(11*pi/6<=t&t<=2*pi))+...
(2.852*cos(t)/abs(cos(2*pi/3-t))).*(pi/2<=t&t<5*pi/6)+...
(2.852*cos(t)/abs(cos(4*pi/3-t))).*(7*pi/6<=t&t<3*pi/2)+...
(0.923+1.929*cos(t-asin(1.848*sin(pi/3-t)/1.929))).*(pi/6<=t&t<pi/2)+...