畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-18t橋式起重機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì)（含全套cad圖紙）

1、<p>　　由于部分原因，說(shuō)明書(shū)已刪除大部分，完整版說(shuō)明書(shū)，CAD圖紙等，聯(lián)系153893706  </p><p>　　18t橋式起重機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：橋式起重機(jī)是一種提高勞動(dòng)生產(chǎn)率重要物品搬運(yùn)設(shè)備，主要適應(yīng)車(chē)間物品搬運(yùn)、設(shè)備的安裝與檢修等用途。橋式起重機(jī)由橋架、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備構(gòu)成。在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)中采用傳統(tǒng)布局的典型結(jié)構(gòu)

2、，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用集中驅(qū)動(dòng)。起升機(jī)構(gòu)滑輪組采用雙聯(lián)滑輪組，重物在升降過(guò)程中沒(méi)有水平移動(dòng)，起升過(guò)程平穩(wěn)，且鋼絲繩的安裝和更換容易。相應(yīng)的卷繞裝置采用單層卷筒，有與鋼絲繩接觸面積大，單位壓力低的優(yōu)點(diǎn)。在起升機(jī)構(gòu)中還涉及到鋼絲繩、減速器、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器的選擇等。小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)中涉及小車(chē)輪壓計(jì)算、小車(chē)車(chē)輪、小車(chē)軌道、減速器、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器的選擇計(jì)算等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)；起升機(jī)構(gòu)；小車(chē)

3、運(yùn)行機(jī)構(gòu)；大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)</p><p>　　The Design of Machinery of the 18-ton Bridge Crane</p><p>　　Abstract：Bridge crane is a significant increase labor productivity goods

4、handling equipment, primarily to carry goods workshops, equipment installation and maintenance, and other purposes. Beam from the bridge crane, the trolley running, traveling mechanism and electrical equipment constitute

5、d. The overall design of the system using the traditional layout of the typical structure and operation of institutions used car driven focus. Pulley group or agency from using double-pulley blocks, heavy ob</p>&

6、lt;p>　　Key words：bridge crane; hoisting mechanism car; agencies operating; cane traveling mechanism</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　1.1 橋式起重機(jī)的簡(jiǎn)介 </p><p>　　橋式起重機(jī)是生產(chǎn)車(chē)間、

7、料場(chǎng)、電站廠房和倉(cāng)庫(kù)中為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化和自動(dòng)化，減輕體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要物品搬運(yùn)設(shè)備。它橫架于車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)和料場(chǎng)上空進(jìn)行物料吊運(yùn)的起重設(shè)備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機(jī)，它通常用來(lái)搬運(yùn)物品，也可用于設(shè)備的安裝與檢修等用途。橋式起重機(jī)安裝在廠房高處兩側(cè)的吊車(chē)

8、梁上，整機(jī)可以沿鋪設(shè)在吊車(chē)梁上的軌道縱向行駛，而起重小車(chē)又可沿小車(chē)軌道（鋪設(shè)在起重機(jī)的門(mén)架上）橫向行駛，吊鉤則作升降運(yùn)動(dòng)。因此，它的工作范圍是其所能行駛地段的長(zhǎng)方體空間，正好與一般車(chē)間形式相適應(yīng)。</p><p>　　1.2 普通橋式起重機(jī)的主要組成部分</p><p>　　1.2.1 小車(chē) </p><p>　　小車(chē)由起升機(jī)構(gòu)，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，小車(chē)架和保護(hù)裝置等

9、組成。小車(chē)起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)使上卷筒從卷筒放下，以達(dá)到起升的目的。小車(chē)架要承受起升載荷和各機(jī)構(gòu)自重，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)又要盡量減輕自重，以降低輪壓和門(mén)架受載。小車(chē)的電力則由滑線或軟電纜引入。小車(chē)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)有兩種方式，本設(shè)計(jì)采用的是集中驅(qū)動(dòng)，用四輪支撐，車(chē)輪選圓柱雙輪緣車(chē)輪。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮改善零部件的受力情況、減少外形尺寸和自重、安全可靠、工作平穩(wěn)、裝配維修方便等因素。&l

10、t;/p><p>　　1.2.2 大車(chē) </p><p>　　大車(chē)由橋架和大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成。橋架：橋架為起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)，一方面支撐小車(chē)，允許小車(chē)在它上面橫向行駛；另一方面又是起重機(jī)行走的車(chē)體，可沿鋪設(shè)在廠房上面的軌道行駛。在其兩側(cè)的走臺(tái)上，安裝有大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和電器設(shè)備，大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來(lái)驅(qū)動(dòng)大車(chē)行走，大車(chē)上一般還有駕駛室，用來(lái)操縱起重機(jī)和安裝各機(jī)構(gòu)的控制設(shè)備。門(mén)架主要由主梁和端梁組成。設(shè)計(jì)時(shí)

11、要考慮其強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性要求，也應(yīng)考慮自重和外形尺寸要小，加工制造簡(jiǎn)單，運(yùn)輸、存放和使用維修方便，成本低等因素。</p><p>　　1.2.3 動(dòng)力裝置和控制系統(tǒng) </p><p>　　動(dòng)力裝置是驅(qū)動(dòng)起重機(jī)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力設(shè)備，它在很大程度上決定了起重機(jī)的性能和構(gòu)造特點(diǎn)，橋式起重機(jī)的動(dòng)力裝置一般采用電動(dòng)機(jī)。控制系統(tǒng)包括操縱裝置和安全裝置。各機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、調(diào)速、改向、制動(dòng)和停止，都通過(guò)操縱控

12、制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　1.3 普通橋式起重機(jī)的運(yùn)行方式</p><p>　　橋式起重機(jī)是一種循環(huán)的、間隙動(dòng)作的、短程搬運(yùn)機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)一般包括上料、運(yùn)送、卸料及回到原位的過(guò)程，即取物裝置從取物地點(diǎn)由起升機(jī)構(gòu)把物料提起，由運(yùn)行機(jī)構(gòu)把物料移位，然后物料在指定地點(diǎn)下放，接著進(jìn)行相反動(dòng)作，使取物裝置回到原處，以便進(jìn)行下一次工作循環(huán)。在兩個(gè)工作循環(huán)之間一般有短暫的停歇。起重機(jī)工作

13、時(shí)，各機(jī)構(gòu)經(jīng)常處于起動(dòng)、制動(dòng)以及正向、反向等相互交替的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中。</p><p>　　2 設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.1 主要技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　表1　主要技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　Table 1 Main technical parameters</p>

14、;<p>　　2.2起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的級(jí)別 </p><p>　　起重機(jī)工作級(jí)別A6；其中載荷狀態(tài)為Q2(有時(shí)起升額定載荷,一般起升中等載荷)；利用等級(jí)為U6(總工作循環(huán)次數(shù)N=,不經(jīng)常繁忙使用)起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M6；其中利用等級(jí)為T(mén)6,載荷狀況為L(zhǎng)2；小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M4；其中利用等級(jí)為T(mén)4,載荷狀況L3；大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M4；其中利用等級(jí)為T(mén)4,載荷狀況L2。</p><

15、;p>　　3 小車(chē)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 </p><p>　　3.1 吊鉤組的選擇計(jì)算 </p><p>　　3.1.1 原始參數(shù)</p><p>　　機(jī)構(gòu)工作級(jí)別:M6, 采用雙聯(lián)滑輪組,倍率: m=4，起升質(zhì)量: = 18t，起升速度: ～，初取。</p><p>　　3.1.2

16、 設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　（1）吊鉤形式選擇。吊鉤采用倍率m=4的雙聯(lián)滑輪組,故采用長(zhǎng)形吊鉤組，吊鉤用普通的短吊鉤。</p><p>　　（2）吊鉤結(jié)構(gòu)及制造方法的確定。選用吊鉤斷面為梯形的吊鉤,其受力情況合理.用鍛造方式制造,材料為20鋼,機(jī)加工前熱處理,硬度小于或等于156HBS。</p><p>　　（3）吊鉤主要尺寸的確定 </p>&

17、lt;p><b>　　圖 1 吊鉤</b></p><p>　　Fig 1 Hook</p><p><b>　　此處已刪除</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　4.2 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)布局圖</p><p>　　1 制

18、動(dòng)器 2 電動(dòng)機(jī) 3聯(lián)軸器 4 減速器 5聯(lián)軸器 6聯(lián)軸器 7車(chē)輪</p><p>　　圖13小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)布局圖</p><p>　　Fig 13 The car run institutions layout</p><p>　　4.3 驅(qū)動(dòng)方案初步確定 </p><p>　　根據(jù)原始參數(shù)，采用集中驅(qū)動(dòng)，用四輪支撐，車(chē)輪選圓柱雙輪緣車(chē)

19、輪。</p><p>　　4.3.1 輪與軌道的選取 </p><p>　　1)車(chē)輪輪壓計(jì)算小車(chē)正常工作時(shí)最大輪壓（滿(mǎn)載時(shí)）：</p><p>　　；小車(chē)正常工作時(shí)最小輪壓（空載時(shí)）：；車(chē)輪的疲勞計(jì)算載荷：。</p><p>　　2）選車(chē)輪與軌道根據(jù)；查手冊(cè)，選車(chē)輪直徑D=350mm；軌道型號(hào)：P24；軌道凸頂半徑r=300mm；車(chē)輪材料：

20、ZG310—570；表面淬硬度為300～380HBS。</p><p>　　3）車(chē)輪踏面疲勞強(qiáng)度校核：</p><p>　　=101180N=101.18KN</p><p>　　因?yàn)?lt;101.18KN，故校核通過(guò)。</p><p>　　式中：—與材料有關(guān)應(yīng)力常數(shù)；查表=0.132</p><p><b&g

21、t;　　—轉(zhuǎn)速系數(shù)；</b></p><p><b>　　—工作級(jí)別系數(shù)；</b></p><p>　　R—曲率半徑；R=300mm</p><p>　　m—軌道頂與車(chē)輪曲率半徑之比有關(guān)系數(shù)；m=0.468</p><p>　　4.3.2 運(yùn)行阻力計(jì)算 </p><p>　　1）摩擦

22、阻力小車(chē)滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)最大摩擦阻力：</p><p>　　=250=3.214KN</p><p>　　滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力：=250=2.143KN</p><p>　　空載運(yùn)行時(shí)最大摩擦阻力：= 701.5=0.9KN</p><p>　　空載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力：=70=0.6KN</p><p>　　式中：Q—起升

23、載荷；Q=180KN</p><p>　　—小車(chē)自重載荷；=70KN</p><p>　　f—滾動(dòng)摩擦系數(shù)； f=0.6</p><p>　　—車(chē)輪軸承摩擦系數(shù)；=0.02</p><p>　　d—與軸承相配合處車(chē)輪直徑；d=90mm </p><p>　　D—車(chē)輪踏面直徑； D=350mm</p>&l

24、t;p>　　—附加摩擦阻力系數(shù)；=1.5</p><p><b>　　2)坡道阻力：</b></p><p>　　查表選取橋式起重機(jī)坡度數(shù)=0.002， =250=500N。</p><p><b>　　3)風(fēng)阻力：</b></p><p>　　因橋式起重機(jī)用于車(chē)間的吊運(yùn)，不在露天工作，故風(fēng)阻

25、力忽略不計(jì)。</p><p>　　4)特殊運(yùn)行阻力主要為慣性阻力：</p><p><b>　　=7500N</b></p><p>　　5)總靜阻力工作最大靜阻力（小車(chē)滿(mǎn)載時(shí)）：</p><p>　　工作時(shí)最小靜阻力（小車(chē)空載時(shí)）：</p><p>　　4.3.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 </p

26、><p>　　1）電動(dòng)機(jī)靜功率的計(jì)算：</p><p>　　式中：—工作最大靜阻力；=4.012KN</p><p>　　—初選運(yùn)行速度；取=0.7m/s</p><p>　　—機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率；=0.88</p><p>　　m—電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)；m=1</p><p>　　2）初選電動(dòng)機(jī)橋式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)

27、按下選電機(jī)：</p><p>　　查表取=1.6，根據(jù)P=5.12KW，JC=25%，CZ=600，查手冊(cè)選用YZR160M1—6型電動(dòng)機(jī)；電機(jī)額定功率，轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　容許輸出功率：；</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： </b></p><p>　　3）電機(jī)發(fā)

28、熱校驗(yàn)校驗(yàn)公式：</p><p><b>　　=2.44KW</b></p><p>　　由=4.629KW>=2.44KW，所以校驗(yàn)通過(guò)。</p><p>　　式中：—電機(jī)允許輸出容量；=4.629KW</p><p>　　—工作循環(huán)中，負(fù)載穩(wěn)態(tài)功率</p><p>　　G—穩(wěn)態(tài)平均系數(shù)；

29、取G=0.8</p><p>　　4.3.4 減速器選擇 </p><p>　　1）減速器傳動(dòng)比確定</p><p>　　根據(jù)減速器手冊(cè)，選取 =25</p><p>　　式中：—電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；=921r/min</p><p><b>　　—車(chē)輪轉(zhuǎn)速；</b></p><

30、p>　　2）減速器選擇計(jì)算輸入功率：</p><p><b>　　==7.7KW </b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)需要選取運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器個(gè)數(shù)Z=1；因工作級(jí)別為M6，則按下式選擇：</p><p>　　查表取放大系數(shù)K=2，根據(jù)=25，=15.4KW，電機(jī)輸入轉(zhuǎn)速=921r/min ；查手冊(cè)選用QJR—236—25VIP ， L，

31、JB/T8905.1—1999；減速器高速軸許用功率 ：傳動(dòng)比：=25，中心距：。</p><p>　　4.3.5 聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　1）選擇聯(lián)軸器公式：</p><p><b>　　(15)</b></p><p>　　式中：—聯(lián)軸器安全系數(shù)；取=1.35</p><p>　　

32、—?jiǎng)傂詣?dòng)載系數(shù)；取=1.8</p><p><b>　　—電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電機(jī)與浮動(dòng)軸連接處聯(lián)軸器選擇：電機(jī)軸端尺寸，d=48mm（錐形）; L=110mm浮動(dòng)軸尺寸，d=50mm ; 根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和 ,查手冊(cè)選用LM8型梅花彈性聯(lián)軸器，其 ；，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：， < ，故滿(mǎn)足要求。標(biāo)注為L(zhǎng)M8聯(lián)軸器GB/T5272—2002。</p&

33、gt;<p>　　連接處聯(lián)軸器選擇：浮動(dòng)軸尺寸：d=50mm減速軸高速軸尺寸：d=38mm，L=80 mm選LM7型梅花彈性聯(lián)軸器； 則有：；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： >。滿(mǎn)足要求標(biāo)注：LM7聯(lián)軸器</p><p>　　GB/T 5272—2002。</p><p>　　2）低速軸聯(lián)軸器選擇選用聯(lián)軸器公式：=</p><p>　　式中：—減速器傳動(dòng)比；

34、=25</p><p>　　—機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率；=0.85其它同上</p><p>　　減速器輸出端與浮動(dòng)軸聯(lián)軸器選用：</p><p>　　減速器低速端尺寸：d=80mm;L=130mm浮動(dòng)軸尺寸：d=80mm。根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸， 選取兩個(gè)LM10型梅花彈性聯(lián)軸器；其中： 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 > ，故滿(mǎn)足要求。</p><p>　　標(biāo)注為：LM10聯(lián)軸

35、器GB/T 5272—2002</p><p>　　浮動(dòng)軸與車(chē)輪軸的聯(lián)軸器選用：浮動(dòng)軸尺寸：d=80mm；車(chē)輪軸尺寸：d=65mm ，L=85 mm。根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和，選取LM9型梅花彈性聯(lián)軸器。其中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： >，，故滿(mǎn)足要求。</p><p>　　標(biāo)注：LM9聯(lián)軸器 GB/T 5272—2002。</p><p>

36、　　4.3.6 制動(dòng)器的選擇 </p><p>　　制動(dòng)器安裝在電動(dòng)機(jī)軸端，因制動(dòng)時(shí)高速軸能起一部分緩沖作用，以減少制動(dòng)時(shí)沖擊制動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算：</p><p><b>　　=25.4</b></p><p>　　選用YWZ100/18型電力液壓制動(dòng)器；其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩：；制動(dòng)輪直徑D=100mm；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：，因25.4<，故滿(mǎn)足要求。<

37、/p><p>　　式中：—坡道阻力；=500N</p><p><b>　　—風(fēng)阻力；=0</b></p><p>　　—滿(mǎn)載運(yùn)行最小摩擦阻力；=2143N</p><p>　　m—制動(dòng)器個(gè)數(shù)；m=1</p><p>　　—制動(dòng)時(shí)間； 查表取 =3.5S</p><p>　　

38、—電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；=0.1175</p><p>　　—聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；=0.0189 </p><p>　　4.3.7 電機(jī)過(guò)載校驗(yàn) </p><p><b>　　校驗(yàn)公式：</b></p><p>　　由于>5.66KW，故過(guò)載校驗(yàn)通過(guò)。</p><p>　　式中：—電機(jī)額定功率；=6

39、.3KW</p><p>　　—平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)；取=1.7</p><p>　　m—電機(jī)個(gè)數(shù)； m=1</p><p>　　—運(yùn)行靜阻力；=4012KN</p><p>　　V—運(yùn)行速度；=0.67m/s</p><p>　　—機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率；=0.88</p><p>　　—機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

40、；計(jì)算公式為：</p><p>　　—電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；=0.1175</p><p>　　—電機(jī)軸上制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；=0.0189</p><p>　　k—其它傳動(dòng)件飛輪矩影響系數(shù)；k=1.1</p><p>　　n—電機(jī)額定轉(zhuǎn)速； n=921r/min</p><p>　　—機(jī)構(gòu)初選起動(dòng)時(shí)間；=4S<

41、/p><p>　　4.3.8 起動(dòng)時(shí)間與起動(dòng)平均加速度的校驗(yàn) </p><p>　　1）滿(mǎn)載上坡時(shí)的起動(dòng)時(shí)間：</p><p>　　t=2.02S<=4～6S</p><p><b>　　故滿(mǎn)足要求。</b></p><p>　　式中：—電機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；</p><p&

42、gt;　　—電機(jī)軸上的靜阻力矩；</p><p>　　2）起動(dòng)平均加速度，查表可知滿(mǎn)足要求。</p><p>　　4.3.9 運(yùn)行打滑驗(yàn)算 </p><p>　　小車(chē)運(yùn)行打滑按空載運(yùn)行工況驗(yàn)算：</p><p>　　1）起動(dòng)時(shí)不打滑驗(yàn)算：</p><p><b>　　左邊=</b></p

43、><p>　　右邊==9804.6N</p><p>　　因?yàn)樽筮?lt;右邊，所以校驗(yàn)不通過(guò)。這樣會(huì)增加車(chē)輪磨損，實(shí)際起動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)于不經(jīng)常使用的起重機(jī)，這種短暫的打滑是允許的。</p><p>　　2）制動(dòng)時(shí)不打滑驗(yàn)算：</p><p><b>　　左邊=</b></p><p>　　右邊==3

44、932.6N</p><p>　　因?yàn)樽筮?gt;右邊，制動(dòng)打滑驗(yàn)算通過(guò)。</p><p>　　式中：—附著系數(shù)；取=0.15</p><p>　　K—附著安全系數(shù)；取K=1.05</p><p>　　—軸承摩擦系數(shù)；=0.02</p><p>　　d —軸承內(nèi)徑； d=90mm</p><p>

45、;　　—驅(qū)動(dòng)輪最小輪壓；=17500N</p><p>　　—打滑側(cè)電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；=</p><p>　　k —飛輪矩影響系數(shù)；k=1.2</p><p><b>　　—起動(dòng)平均加速度；</b></p><p><b>　　—制動(dòng)平均加速度；</b></p><p>　　—打

46、滑側(cè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；=25.4</p><p>　　5 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.1 橋式起重機(jī)主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算主要涉及內(nèi)容</p><p>　　1）主梁材料的選擇：選用Q235，其力學(xué)性能好。</p><p>　　2）橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)形式及截面尺寸的確定：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用后，驗(yàn)算是否符合要求。本設(shè)計(jì)選用箱形結(jié)構(gòu)主梁，其組成

47、由上下蓋板及左右腹板焊接而成，斷面為封閉的箱形，小車(chē)軌道安裝在上蓋板上。本設(shè)計(jì)選用了軌道安裝在主梁的正中形式。為了防止上蓋板變形，在箱形主梁內(nèi)部，每隔一定間隔加焊了“長(zhǎng)加勁板”和“短加勁板”。門(mén)架的剛度由兩主梁保證，兩主梁外側(cè)，一側(cè)走臺(tái)上安放大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，另一側(cè)安放電氣設(shè)備，走臺(tái)增加了門(mén)架的整體剛度，便于起重機(jī)的維修，但也增大了門(mén)架的自重和對(duì)主梁的附加扭矩。在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少走臺(tái)的寬度。從主梁受力來(lái)考慮，主梁縱向外形以拋物線為優(yōu)，但制造

48、費(fèi)時(shí)，故一般將兩端做成斜線段式。</p><p>　　3）主梁載荷的組合情況：由于起重機(jī)主梁受力情況復(fù)雜，在分析計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)合理處理。</p><p>　　4）主梁強(qiáng)度以及剛度的計(jì)算：主梁中間截面的最大彎曲應(yīng)力：</p><p>　　式中：—主梁中間截面對(duì)水平重心軸線x-x的抗彎截面模數(shù)，其近似值：</p><p>　　—主梁中間截面對(duì)垂直

49、重心軸線y-y的抗彎截面模數(shù)，其近似值：</p><p><b>　　cm3</b></p><p><b>　　因此可得：</b></p><p>　　由資料查得16Mn鋼的許用應(yīng)力為，故</p><p>　　主梁支承截面的最大剪應(yīng)力：</p><p>　　式中：—主梁支承

50、截面所受的最大剪力。</p><p><b>　　KN</b></p><p>　　—主梁支承截面對(duì)水平重心軸線x-x的慣性矩，其近似值為：</p><p><b>　　cm4</b></p><p>　　S—主梁水平截面半面積對(duì)水平重心軸線x-x的靜矩。</p><p>&

51、lt;b>　　cm3</b></p><p><b>　　因此可得：</b></p><p><b>　　因故知強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　主梁的垂直剛度計(jì)算:</p><p>　　主梁在滿(mǎn)載小車(chē)輪壓的作用下，在跨中所產(chǎn)生的最大垂直撓度為：</p><

52、;p><b>　　cm</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　允許的撓度值為:</b></p><p><b>　　cm</b></p><p>　　因此，——材料的彈性模量，GP。</p>&

53、lt;p>　　主梁的水平剛度計(jì)算:</p><p>　　主梁在大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)起、制動(dòng)慣性載荷作用下，產(chǎn)生的水平最大撓度為：</p><p><b>　　cm</b></p><p>　　式中：KN；KN/m；</p><p><b>　　cm4</b></p><p>&

54、lt;b>　　水平撓度的許用值。</b></p><p><b>　　cm</b></p><p>　　因此,由上計(jì)算可知，主梁的垂直和水平剛度均滿(mǎn)足要求。</p><p>　　當(dāng)起重機(jī)工作無(wú)特殊要求時(shí)，可以不必進(jìn)行主梁的動(dòng)剛度驗(yàn)算。</p><p>　　5）端梁的計(jì)算：端梁采用壓制成型，再焊接成箱形結(jié)

55、構(gòu)，有焊縫和加工工時(shí)少，端梁變形小，重量輕，外形美觀等優(yōu)點(diǎn)。選用后進(jìn)行強(qiáng)度較核。</p><p>　　6）主梁與端梁的連接形式的選擇：采用加連接扳用焊接的形式連接，門(mén)架的運(yùn)輸分割位置在端梁的中間區(qū)段，接頭處的下蓋板用連接板螺栓聯(lián)接，側(cè)面與頂面用角鋼法蘭聯(lián)接。有制造簡(jiǎn)單、裝拆方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　7）司機(jī)室的選用：司機(jī)室的構(gòu)造與安裝位置，應(yīng)保證司機(jī)有良好的視野，司機(jī)室一般

56、與門(mén)架固定，并應(yīng)安裝在無(wú)滑線一側(cè)。司機(jī)室的結(jié)構(gòu)有敞開(kāi)式和封閉式兩種，若無(wú)特殊要求，室溫在10～40攝氏度的廠房?jī)?nèi)工作的一般制成敞開(kāi)式，在多灰塵和有害氣體的場(chǎng)合，露天及高溫車(chē)間工作的司機(jī)室，一般制成封閉式。司機(jī)室的內(nèi)部尺寸一般以滿(mǎn)足視線要求為條件，寬度不宜過(guò)大，一般取1.3m～1.6m，長(zhǎng)度不小于2m，高度不低于1.9m，司機(jī)室內(nèi)部具體尺寸根據(jù)電器設(shè)備和工作要求確定.</p><p>　　司機(jī)室的骨架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度

57、和剛度，一般有軋制的型鋼和沖壓的薄板焊成。地板應(yīng)用厚20mm的木板制成，地板離骨架100mm，人形過(guò)道處鋪以4～5mm厚的橡膠板，地板和墻壁內(nèi)用留有電纜線槽，玻璃窗的玻璃厚度應(yīng)不小于5mm玻璃窗的尺寸和位置應(yīng)保證司機(jī)坐著能看見(jiàn)起重機(jī)的取物裝置在任何位置的工作情況，根據(jù)需要可設(shè)置上視窗和下視窗。</p><p>　　6 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　6.1 大車(chē)行走機(jī)構(gòu)的確

58、定</p><p>　　本起重機(jī)采用分別傳動(dòng)的方案如圖所示：</p><p>　　1 電動(dòng)機(jī) 2 制動(dòng)器 3傳動(dòng)軸 4 告訴齒輪聯(lián)軸器 5減速器 6低俗軸齒輪聯(lián)軸器 7 車(chē)輪</p><p>　　圖14 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)布局圖</p><p>　　Fig 14 Traveling mechanism layout</p><p

59、>　　6.2 選擇車(chē)輪和軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度</p><p>　　根據(jù)上面的設(shè)計(jì)可知主鉤中心線離梁端中心線最小距離（極限尺寸），起重量為Q=180KN,小車(chē)重量=70KN，起重機(jī)總重=323K,起重機(jī)運(yùn)行速度取v=80m/min。</p><p>　　按下圖所示的重量分布，計(jì)算大車(chē)的的最大輪壓和最小輪壓：</p><p><b>　　圖15 受力圖&l

60、t;/b></p><p>　　Fig 15 By trying</p><p><b>　　滿(mǎn)載時(shí)，最大輪壓：</b></p><p>　　式中：—起重機(jī)自重；=323KN</p><p>　　—小車(chē)自重；=70KN</p><p>　　—起升載荷；=180KN</p>&l

61、t;p>　　—橋架跨度；=31.5m</p><p>　　—吊鉤中心線至端粱中心線的最小距離；=1.5m</p><p><b>　　空載時(shí)，最小輪壓：</b></p><p><b>　　=64.91KN</b></p><p>　　車(chē)輪踏面疲勞計(jì)算載荷：</p><p&

62、gt;　　車(chē)輪材料采用：采用ZG340-640（調(diào)質(zhì)），，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附表18選擇車(chē)輪直徑=500mm,軌道型號(hào)為P38或者Qu70.</p><p>　　線接觸局部壓強(qiáng)驗(yàn)算：</p><p>　　式中：---許用線接觸應(yīng)力常數(shù)，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》查的=6.6</p><p>　　L—車(chē)輪與軌道的有效接觸長(zhǎng)度，按Qu70軌道l=70mm</p>

63、<p>　　—車(chē)輪直徑500mm</p><p>　　—轉(zhuǎn)速系數(shù)，車(chē)輪轉(zhuǎn)速時(shí)，=0.95</p><p>　　—工作級(jí)別系數(shù)，當(dāng)M5級(jí)時(shí)=1</p><p><b>　　由，故驗(yàn)算通過(guò)。</b></p><p>　　6.3 運(yùn)行阻力計(jì)算</p><p>　　6.3.1 摩擦總阻力

64、距</p><p>　　由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-8-10查的車(chē)輪的軸承型號(hào)為7527，軸承內(nèi)徑外徑的平均值為140mm由《起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)》表7-1 7-2 7-3查的滾動(dòng)摩擦系數(shù)K=0.0006m，軸承摩擦系數(shù)=0.02，附加阻力系數(shù)=1.5。</p><p>　　6.3.2 運(yùn)行摩擦阻力</p><p><b>　　當(dāng)空載時(shí):</b>&l

65、t;/p><p>　　6.4 選擇電動(dòng)機(jī)</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)靜功率:</b></p><p>　　式中：----滿(mǎn)載時(shí)的靜阻力</p><p>　　M=2-----驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)</p><p>　　-----機(jī)動(dòng)傳動(dòng)效率</p><p><b>　

66、　初選電動(dòng)機(jī)功率：</b></p><p>　　式中電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)由表7-6查得=1.3,有附表30查的選用電動(dòng)機(jī)JZR2-22-6 Ne=7.5kw, =9300.58電動(dòng)機(jī)質(zhì)量為115kg。</p><p>　　驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率條件。</p><p><b>　　等效功率：</b></p><p>

67、;　　式中：K25—工作類(lèi)型系數(shù)，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-16查得當(dāng)JC%=25時(shí)，K25=0.75</p><p>　　r—按照起重機(jī)工作場(chǎng)所得，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖8-37估得r=1.3</p><p>　　由此可知： ,故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò)。</p><p>　　6.5 減速器的選擇</p><p>　　6.5.1 車(chē)輪轉(zhuǎn)速

68、</p><p>　　6.5.2 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比</p><p>　　由附表35查的選用兩臺(tái)ZQ-350-V-1Z減速器當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為1000是，因，故驗(yàn)算通過(guò)。</p><p>　　6.5.4 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率</p><p><b>　　1）實(shí)際運(yùn)行速度</b></p><p><

69、;b>　　誤差:</b></p><p>　　實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)靜功率:</p><p>　　因，所以選擇的電動(dòng)機(jī)減速器都合適。</p><p><b>　　2）驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間</b></p><p><b>　　起動(dòng)時(shí)間：</b></p><p><b&g

70、t;　　式中：</b></p><p>　　m=2（驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)）</p><p><b>　　s時(shí)電動(dòng)機(jī)額定扭矩</b></p><p>　　滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)的靜阻力矩：</p><p>　　空載運(yùn)行時(shí)的靜阻力矩：</p><p>　　初步估計(jì)告訴軸上聯(lián)軸器的飛輪矩：</p>

71、<p><b>　　0.468</b></p><p><b>　　機(jī)構(gòu)總飛輪矩；</b></p><p><b>　　滿(mǎn)載起動(dòng)時(shí)間：</b></p><p><b>　　空載起動(dòng)時(shí)間：</b></p><p>　　因起動(dòng)時(shí)間在允許范圍內(nèi)，故

72、合適。</p><p>　　3）起動(dòng)工況下校核減速器功率</p><p>　　式中+=12658N</p><p>　　運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級(jí)數(shù)減速器的個(gè)數(shù)，。</p><p>　　因此，所選用減速器的合適。</p><p>　　6.6 驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件</p><p>　　由于起重機(jī)在室內(nèi)使用，

73、故坡度阻力及風(fēng)阻力均不予考慮。以下三種工況進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　6.6.1 二臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)間時(shí)啟動(dòng)</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　N—主動(dòng)輪輪壓</b></p><p><b>　　從動(dòng)輪輪壓和</b></p>

74、<p>　　f=0.2室內(nèi)工作的粘著系數(shù)</p><p>　　n=1.05～1.2—防止打滑的安全系數(shù)</p><p><b>　　=3.14</b></p><p>　　因，故兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)不會(huì)打滑。</p><p>　　6.6.2 事故狀態(tài)</p><p>　　當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)

75、動(dòng)裝置工作，而五載小車(chē)位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí)，則：</p><p>　　式中---非主動(dòng)輪輪壓之和</p><p><b>　　工作的主動(dòng)輪輪壓；</b></p><p>　　一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載啟動(dòng)時(shí)間</p><p><b>　　因，故不打滑。</b></p><p&

76、gt;　　事故狀態(tài)。當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作，而無(wú)載小車(chē)遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí)，則：</p><p><b>　　與第2種工況相同</b></p><p><b>　　故不打滑</b></p><p>　　6.6.3 選擇制動(dòng)器</p><p>　　由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中所述,取制動(dòng)時(shí)間<

77、;/p><p>　　按空載計(jì)算制動(dòng)力矩，即Q=0代入</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　---坡度阻力</b></p><p>　　m=2---制動(dòng)器臺(tái)數(shù)，兩套驅(qū)動(dòng)裝置工作</p><p>　　現(xiàn)選用兩臺(tái)YWZ，得其額定制動(dòng)力矩N 為避免打滑

78、，使用時(shí)需將制動(dòng)力矩調(diào)至28以下，考慮到所取的制動(dòng)時(shí)間，在驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件時(shí)已知是足夠安全的，故制動(dòng)不答話驗(yàn)算從略。</p><p>　　7 安全裝置的選擇說(shuō)明</p><p>　　7.1 主要安全裝置的說(shuō)明</p><p>　　電動(dòng)雙梁門(mén)式起重機(jī)有相應(yīng)的電氣保護(hù)裝置以外，還有其他保護(hù)裝置。</p><p>　　7.1.1 走臺(tái)和欄桿

79、</p><p>　　走臺(tái)與作業(yè)平臺(tái)的鋪設(shè)采用具有防滑性能的鋼板制成，設(shè)置牢固的欄桿，欄桿離鋪板的垂直高度不低于1000mm,離鋪板約450mm處應(yīng)有中間夾欄，底部有不低于70mm的擋板。</p><p>　　7.1.2 排障板</p><p>　　裝在大車(chē)和小車(chē)的車(chē)輪前，用來(lái)推開(kāi)軌道上可能有的障礙物，以利于大車(chē)和小車(chē)的順利運(yùn)行。</p><p

80、>　　7.1.3 小車(chē)行程限位開(kāi)關(guān)</p><p>　　安裝在小車(chē)一根軌道兩端外側(cè)的主梁蓋板上，小車(chē)架相應(yīng)的端梁外側(cè)，固定一根用角鋼彎折的撞尺，當(dāng)小車(chē)行至極限位置時(shí)，撞尺壓迫限位開(kāi)關(guān)的搖桿，使其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而切斷小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的電源，由于接線關(guān)系電動(dòng)機(jī)只能做反向運(yùn)動(dòng)。因而小車(chē)行程限位開(kāi)關(guān)的位置要安裝適當(dāng)，及因考慮到小車(chē)撞尺與限位開(kāi)關(guān)接觸時(shí)，使電動(dòng)機(jī)斷電以后，小車(chē)由于慣性還要向前走一段距離。</p&g

81、t;<p>　　7.1.4 起升高度限位開(kāi)關(guān)</p><p>　　采用絲桿傳動(dòng)起升高度限位開(kāi)關(guān)，其工作零件是螺桿和滑塊。螺桿兩端分別支承在殼體上的軸承中，一端通過(guò)十字聯(lián)軸器與卷筒軸相連，卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊沿螺桿移動(dòng)，當(dāng)?shù)蹉^上升到極限位置時(shí)，滑塊移動(dòng)到右端極限位置，螺栓壓迫開(kāi)關(guān)，切斷電源，使起升機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)，從而控制吊鉤高度。安裝時(shí)應(yīng)注意，吊鉤裝置上升到極限位置時(shí)，應(yīng)該與卷筒或定滑輪之間保持一定距離；機(jī)

82、構(gòu)設(shè)計(jì)上保證螺桿不能橫向竄動(dòng)，否則要出事故。</p><p>　　7.1.5 大車(chē)行程限位開(kāi)關(guān)</p><p>　　由于大車(chē)運(yùn)行速度可能大于80m/min，采用杠桿式限位開(kāi)關(guān)不能提供可靠的保證，故采用無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行限位系統(tǒng)：光電裝置來(lái)保證。</p><p>　　7.1.6 緩沖器與擋鐵</p><p>　　為了阻止起重機(jī)和小車(chē)越軌，在起重機(jī)和

83、小車(chē)軌道兩極端位置裝擋鐵。為了吸收起重機(jī)和小車(chē)與擋鐵相撞的能量，保證設(shè)備部受損壞，應(yīng)采用緩沖器。由于本起重機(jī)的速度較大。選用彈簧緩沖器，它有吸收動(dòng)能大，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，但是其自重大、成本高、工作時(shí)有硬性碰撞的缺點(diǎn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)·起重運(yùn)輸機(jī)械零部件、操作件和小五金

84、.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007，3</p><p>　　[2] 嚴(yán)大考、鄭蘭霞主編，起重機(jī)械.鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2003，9</p><p>　　[3] 余維張主編，起重機(jī)械檢修手冊(cè).北京：中國(guó)電力出版社，1998，11</p><p>　　[4] 楊長(zhǎng)睽，傅東明主編，起重機(jī)械（第2版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992，5</p><p&g

85、t;　　[5] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)·聯(lián)軸器、離合器與制動(dòng)器.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007，2</p><p>　　[6] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)·減速器和變速器.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007，2</p><p>　　[7] 羅宗澤，羅圣國(guó)主編，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第3版）.北京：高等教育出版社，2006</p><

86、;p>　　[8] 張瑩主編，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997，7</p><p>　　[9] 何焯主編，設(shè)備起重吊裝工程便攜手冊(cè)（第2版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，2</p><p>　　[10] 黃大巍，李風(fēng)，毛文杰等主編，現(xiàn)代起重運(yùn)輸機(jī)械.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006，3</p><p>　　[11] 北京科技大學(xué)，東北大學(xué)主編，工程

87、力學(xué)（靜力學(xué)）.北京：高等教育出版社，1997</p><p>　　[12] 北京科技大學(xué)，東北大學(xué)主編，工程力學(xué)（材料力學(xué)）.北京：高等教育出版社，1997</p><p>　　[13] 余雷聲主編，電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998，10</p><p>　　[14] 熊幸明主編，工廠電氣控制技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2005，10</

88、p><p>　　[15] 張質(zhì)文等主編，起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)鐵道出版社，1997</p><p>　　[16] 趙秉衡主編，工廠電氣控制設(shè)備.北京：冶金工業(yè)出版社，2001，8</p><p>　　[17] 苑尚尊，程岷沙主編，電工與電子技術(shù).東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2004，6</p><p>　　[18] 田復(fù)興等主編，起重機(jī)械事故案例分

89、析與預(yù)防.北京：中國(guó)水利水電出版社，2005</p><p>　　[19] 李錚主編，起重運(yùn)輸機(jī)械.北京：冶金工業(yè)出版社，1989，10</p><p>　　[20] 陳敢澤主編，現(xiàn)代起重機(jī)管理與實(shí)用技術(shù).北京：科學(xué)出版社，2000</p><p>　　[21] 孫桂林主編，起重與機(jī)械安全工程學(xué).北京：北京經(jīng)濟(jì)學(xué)院出版社，1991，9</p><

90、p><b>　　致 謝</b></p><p>　　四年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿(mǎn)囊，在論文即將付梓之際，思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。本論文是在翁偉老師的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷下完成的。從選題、撰寫(xiě)到定稿，翁老師給予了我很多及時(shí)且建設(shè)性的指導(dǎo)意見(jiàn)，我在論文中的每

91、一點(diǎn)進(jìn)步，無(wú)不凝聚著恩師的心血。值此論文完成之際，謹(jǐn)向翁老師致以深深的感謝和崇高的敬意。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附錄1：卷筒零件CAD圖（A3×1）</p><p>　　附錄2：小車(chē)架結(jié)構(gòu)CAD圖（A0×1）</p><p>　　附錄3：小車(chē)裝配CAD圖（A0&