法方便得由于这种方案优点较多，因此主要缺点是效率低，非密封条件下工作或润滑不良时，磨损快，螺母的螺纹磨损后不易检查。

如果没有可靠的安全保护装置，臂架也有超程坠落的危睑。

近来出现的滚珠螺杆见图能够克服上述的这些缺点。

这是种有前途的变幅传动方式。

但由于制造工艺复杂，还没有广泛采用。

条件下活配重摆动角度显著增大，从而增大了活配重的升降高度，以至于减轻了活配重的重量。

于水平线的轨迹移动的方案。

图杠杆活配重法臂架平衡系统工作原理图图所示为利用杆杠活配重法来获得臂架自重平衡的工作原理简图。

活配重与臂架分离，绕各自铰轴摆动，采用杠杆连接使之组成非平行四边形的四杆机构。

这种平衡法的基本原理为不再是保持臂架和配重的合成重心位置不变，而是根据变幅过程中，臂架位能的增加或减少值等于活配重位能相应地减少或增加值，使臂架系统在各个变幅位置保持总位能不变。

增加值，使臂架系统在各个变幅位置保持总位能不变。

这种方案与尾重法相比较，在臂架摆动角度相同的这种平衡法的基本原理为不再是保持臂架活配重与臂架分离，绕各自铰轴摆动，采用杠杆连接使之组成非平行四边形的四杆机构。

部分内容简介形式来达到。

在这里只向大家介绍港口普遍采用的利用活配重使臂架系统合成重心位置在变幅过程中，接近于水平线的轨迹移动的方案。

图杠杆活配重法臂架平衡系统工作原理图图所示为利用杆杠活配重法来获得臂架自重平衡的工作原理简图。

活配重与臂架分离，绕各自铰轴摆动，采用杠杆连接使之组成非平行四边形的四杆机构。

这种平衡法的基本原理为不再是保持臂架和配重的合成重心位置不变，而是根据变幅过程中，臂架位能的增加或减少值等于活配重位能相应地减少或增加值，使臂架系统在各个变幅位置保持总位能不变。

这种方案与尾重法相比较，在臂架摆动角度相同的条件下活配重摆动角度显著增大，从而增大了活配重的升降高度，以至于减轻了活配重的重量。

同时它把臂架系统分成臂架与配重两部分，配重被移到起重机旋转中心线较远的地方，两者用杠杆联系起来，由于杠杆的放大原理，使配重重量大大地减轻，并可充分发挥配重对起重机稳定性的作用，它在总体布置上，要比尾重法方便得多。

但是这种平衡方案不能做到臂架系统的完全平衡。

只要把四杆机构的尺寸和配重的重量选得合适，可以使误差缩减到很小的程度，安全能满足对臂架平衡系统提出的要求。

由于这种方案优点较多，因此，目前应用最普遍，门座起重机基本上都采用此种平衡方法。

变幅机构的传动形式为使臂架绕其铰轴摆动来改变起吊货物的位置，就必须有套专门的驱动机构。

根据变幅机构工作性质和要求不同，出现了多种传动机构，如齿条螺杆螺母液压等。

螺杆螺母变幅驱动机构图螺杆螺母传动变幅机构筒图电动机减速器转动的螺母不转动的螺杆臂架转动的螺杆不转动的螺母图为螺杆螺母传动变幅机构筒图。

这种传动方案的主要优点是由于螺杆螺母传动本身具有很大的传动比，因而使整个传动装置紧凑重量轻变幅平稳无冲击。

主要缺点是效率低，非密封条件下工作或润滑不良时，磨损快，螺母的螺纹磨损后不易检查。

如果没有可靠的安全保护装置，臂架也有超程坠落的危睑。

近来出现的滚珠螺杆见图能够克服上述的这些缺点。

这是种有前途的变幅传动方式。

但由于制造工艺复杂，还没有广泛采用。

图滚动螺杆支座键槽螺杆滚珠驱动齿轮轴承螺母二齿条变幅驱动机构图为齿条传动的变幅机构简图。

臂架直接由齿条推动，齿条则由装设在机器房顶上的电动机通过个封闭式的三级圆柱齿轮减速器减速后，带动个小齿轮，由小齿轮的旋转运动驱动齿条做直线运动，从而推动臂架绕其轴心摆动。

对于较大型的起重机，齿条常制成针齿的形状，以便制造和维修工作。

图齿条传动的变幅机构驱动简图电动机液压推杆制动器圆柱齿轮减速器齿型连轴节齿条因为在变幅时振动和冲击都较大，所以在齿条头部装设橡胶缓冲装置或液压缓冲装置。

另外，为了避免由于齿条超程而使臂架脱落，确保变幅机构安全工作，齿条在变幅有效区段内两端都设有行程开关。

这种传动方式的主要优点是结构紧凑，重量轻，可以双向受力，效率高。

缺点是因为存在齿间间隙，起制动时有冲击齿条传动是开式传动，工作条件差，所以齿面易磨损。

这种传动方式由于可以在效率较高的前提下，获得相当紧凑的结构，因而，在工作性变幅机构中得到广泛的应用。

四连杆组合臂架各杆件尺寸的确定首先假定在三个幅度时，吊钩的位置均在同水平线上如下图求取臂梁长度及象鼻架前段长度按上图，可列出方程组其中根据经验，角度选取范围为，考虑到为获得比较均匀的变幅速度并使载荷对臂架下铰点的力矩较小应取较小值，取较大值。

为了缩短和的长度以减轻臂架系统重量，有时使，取较大值，取较大值。

由方程组解出定出拉杆铰点，即定出和的值对于码头作业的门座起重机，取较大值，取较小值，这里取，。

可根据经验取这里取这样根据图又可列出方程组方程组的右边均为已知的，所以可设代入方程组，可解得析问题和机构综合问题联系起来，便于进行更深入的研究。

其缺点是不像图解法那样形象直观，而且计算式有时比较复杂，计算工作量可能很大。

图解法轨迹分析根据已知条件将机构的运动过程均分为等份，即分为个不同阶段，将多个阶段机构输出点的位置绘出，用平滑的曲线将其连接即可得到点的轨迹，图解法的分析过程及结果见大图速度分析利用瞬心法可方便快捷地求出输出点的速度。

如下图，点即为机构在变幅最大和最小处的速度瞬心，各点的速度均可直观在图中看出利用进行四杆变幅机构进行结构参数分析变幅机构象鼻梁前端轨迹方程点为直角坐标原点，图中，为之间的长度，臂架的长度，的长度，点坐标，点的坐标，的距离，点之间的距离，臂架的摆角，与轴的夹角，象鼻梁前后臂之间的夹角。

象鼻梁点的轨迹关系式如图得其中为已知条件。

可根据余弦定理求出在中有式中在中可得在中，根据正弦定理所以为杆与轴的夹角所以臂架最大最小摆角，计算公式即摆角的取值范围当结构参数确定后，就要确定摆角的取值范围了，可用解析法，求得摆角在最大幅度，和最小幅度时的值如图可得当摆角在最大幅度是时即可通过等式式中可用的表达式表达出来，这样就可求出同理可求出当在最小幅度时，计算到此，未知数的范围已给出，利用编程就可得到象鼻梁点的轨迹图象鼻梁点轨迹曲线绘制的程序及轨迹图在求得臂架摆角之后在臂架摆角的行程内，以摆角为自变量，即可计算出象鼻梁头部点的，值并绘制成曲线。

可先将计算公式编制成子程序文件，再在主程序中调用程序进行计算并绘制曲线以下是程序文件及输出点的轨迹曲线图轨迹程序，变幅机构象鼻梁前端速度分析象鼻梁点速度的表达式简图如下图中，与之间的夹角与之间的夹角与之间的夹角与之间的夹角与之间的夹角与之间的夹角与之间的夹角共线共线之间的距离之间的距离之间的距离之间的距离之间的距离在中，根据正弦定理其中在中根据余弦定理在中，有正弦定理在中余弦定理这样就求出了瞬心的位置即点坐标为坐标为根据所以水平分速度下面即为点速度瞬心及速度的文件及图形，速度，设计小结为期三个星期的课程设计即将结束，在这三个星期的课程设计中有很多收获，同时也存在不少的遗憾。

收获是因为从这个课程设计中，我将书本上得知识重新复习了遍，是自己的知识结构得以巩固，特别是工程优化及实现这门课程，以前没有弄懂的问题也得到了解决，而的应用，编程也让我基本了解了这个软件的使用和注意事项。

遗憾的就是还存在不少的问题和不足，像运动分析中的加速度分析没有做出来。

总之，个课程设计的完成除了结果之外，还是有很多的东西值得我们去反思去借鉴。

在整个设计的过程中得到了李克勤老师和刘小鹏老师的指导和同学们的热情帮助，在此表示感谢，参考文献刚性四连杆变幅机构的反求设计基于的铰链四杆机构仿真分析基于的四杆变幅机构结构参数分析门座起重机设计门座起重机专业知识起重机设计手册起重机运动机构参数优化设计设计小结为期三个星期的课程设计即将结束，在这三个星期的课程设计中有很多收获，同时也存在不少的遗憾。

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遗憾的就是还存在不少的问题和不足，像运动分析中的加速度分析没有做出来。

总之，个课程设计的完成除了结果之外，还是有很多的东西值得我们去反思去借鉴。

在整个设计的过程中得到了李克勤老师和刘小鹏老师的指导和同学们的热情帮助，在此表示感谢，参考文献刚性四连杆变幅机构的反求设计基于的铰链四杆机构仿真分析基于的四杆变幅机构结构参数分析门座起重机设计门座起重机专业知识起重机设计手册起重机运动机构参数优化设计专业课课程设计刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合专业机械设计制造及其自动化班级机设班学号姓名胡继武成绩教师李克勤刘小鹏年月日，设计步奏二，门座起重机概述三，变幅机构四，运动分析五，设计小结六，参考文献设计步骤起重机械概述比较几