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履带式起重机作为特种起重设备对性能的要求很高，起重机起升机构作为起重机主要工作部件，它的工作性能直接影响整个起重机的性能。影响起升机构工作性能的因素有很多，较重要的是结构参数设计、平稳性的控制与可靠程度的控制等。本论文主要以起重机起升机构的几个主要组成部件:卷绕机构、吊物装置及传递机构，作为研究对象，研究折线卷筒的通用设计方法与卷筒具体参数、控制起升机构运动学参数、提升倍率。 对于起升机构运动学参数的研究，主要是针对起升速度与放绳速度的研究。通过对两个运动因素的控制保证起重机工作过程的平稳性。首次依据动载荷系数法确定起升速度，根据起重机的加速过程的载荷大小，求出最大起升速度，保证卷筒卷绕过程绕绳平稳。确定了钢丝绳卷绕倍率、钢丝绳悬链线与钢丝绳弹性形变量的关系、吊重等因素与放绳速度的关系，分别求出各种因素对放绳速度的影响范围及它们的最优解，从而控制卷筒放绳速度的范围，使放绳过程平稳。 对于双折线卷筒的稳定性控制研究，由于履带式起重机有起重量大、起升距离长的特点，履带式起重机一般选用双折线卷筒作为工作卷筒。目前，针对双折线卷筒没有标准的设计方法，本文的研究成果为确定了普通的螺旋线卷筒的设计方法可以在一定条件下用于设计双折线卷筒。首先设计卷筒的通用参数，然后根据卷筒直径设计出卷筒绳槽折线升角与折线段的弧长，并设计出绳槽截面等特有参数;最后根据折线部分的弧度设计出折线卷筒端面挡环的参数。 卷筒设计的通用参数包含卷筒直径、长度、壁厚等。运用普通卷筒强度计算方法验证折线卷筒强度，通过对强度计算结果的分析确定出能够满足折线卷筒性能要求的卷筒壁厚等参数的设计方法，并且对不符合要求的壁厚提出改进方案，进而使卷筒稳定可靠工作，同时对需要改进的壁厚提出了新的设计公式。以某型号起重机为研究对象，通过有限元分析的方式验证对卷筒强度的分析过程是否符合实际情况，初步得出在验证准则为第四强度理论的情况下，普通卷筒强度的计算方法适用于折线卷筒。针对卷筒通用的三种固定形式:固接形式、简支形式与无限长形式，确定了各种形式在求卷筒应力过程中分别在卷筒上的应力影响范围。