32-5t吊鉤橋式起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD】
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湖 南 科 技 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)( 論 文 )題目32/5T吊鉤橋式起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)作者梁波學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)1103010418指導(dǎo)教師谷金良老師 2015年 05 月 29日湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 機(jī)電工程 院 機(jī)械設(shè)計(jì) 系(教研室)系(教研室)主任: (簽名) 年 月 日學(xué)生姓名: 梁波 學(xué)號(hào): 1103010418 專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 1 設(shè)計(jì)(論文)題目及專題: 32/5T吊鉤橋式起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 學(xué)生設(shè)計(jì)(論文)時(shí)間:自 2015年 3 月 9 日開始至 2015 年 5 月 29 日止3 設(shè)計(jì)(論文)所用資源和參考資料:1 起重機(jī)課程設(shè)計(jì);2 起重運(yùn)輸機(jī)械3 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范;4 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)5 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本;6東北工學(xué)院機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè),機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)4 設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容:小車起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算吊鉤組的計(jì)算小車運(yùn)行5 提交設(shè)計(jì)(論文)形式(設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等)及要求:6 發(fā)題時(shí)間: 年 月 日指導(dǎo)教師: (簽名)學(xué) 生: (簽名)湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)人評(píng)語(yǔ)主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的工作態(tài)度,研究?jī)?nèi)容與方法,工作量,文獻(xiàn)應(yīng)用,創(chuàng)新性,實(shí)用性,科學(xué)性,文本(圖紙)規(guī)范程度,存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)指導(dǎo)人: (簽名)年 月 日 指導(dǎo)人評(píng)定成績(jī): 湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的文本格式、圖紙規(guī)范程度,工作量,研究?jī)?nèi)容與方法,實(shí)用性與科學(xué)性,結(jié)論和存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)評(píng)閱人: (簽名)年 月 日 評(píng)閱人評(píng)定成績(jī): 湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄日期: 學(xué)生: 學(xué)號(hào): 班級(jí): 題目: 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)下列材料:1 設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書共頁(yè)2 設(shè)計(jì)(論文)圖 紙共頁(yè)3 指導(dǎo)人、評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)共頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ):主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的研究思路,設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量,文本圖紙規(guī)范程度和對(duì)設(shè)計(jì)(論文)的介紹,回答問(wèn)題情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)答辯委員會(huì)主任: (簽名)委員: (簽名)(簽名)(簽名)(簽名) 答辯成績(jī): 總評(píng)成績(jī): 湖 南 科 技 大 學(xué)開題報(bào)告學(xué) 生 姓 名: 梁波 學(xué) 院: 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)及班級(jí): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化四班 學(xué) 號(hào): 1103010418 指導(dǎo)教師: 谷金良老師 2015年 04月01日湖南科技大學(xué) 2011 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題 目32/5t吊鉤橋式起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)作者姓名梁波學(xué)號(hào)1103010418專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化1、 研究的意義,同類研究工作國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、研究步驟與目標(biāo)(列出主要參考文獻(xiàn))一、研究的意義本課題為5t吊鉤橋式起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)物料進(jìn)行起重、運(yùn)輸、裝卸、或安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門都有廣泛的應(yīng)用,起著減輕體力勞動(dòng)、節(jié)省人力、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化的作用。例如,一個(gè)現(xiàn)代化的大型港口,每年的吞吐量有幾千萬(wàn)噸乃至上億噸,被運(yùn)送的物料品種繁多,有成件物品,也有散裝材料或液態(tài)材料。為了盡快地完成如此繁重的裝卸任務(wù),如不采用成套的起重運(yùn)輸設(shè)備,那是不可想象的。碼頭邊上,吊車林立,成了現(xiàn)代化港口的重要特點(diǎn)。因此說(shuō),起重機(jī)械在現(xiàn)代化的生產(chǎn)過(guò)程中決不是可有可無(wú)的輔助工具,而是合理組織生產(chǎn)的必不可少的生產(chǎn)設(shè)備。起重機(jī)械在搬運(yùn)物料時(shí),經(jīng)歷上料、運(yùn)送、卸料和回到原處的過(guò)程,有時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn),有時(shí)停轉(zhuǎn),所以它是一種間歇?jiǎng)幼鞯臋C(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)時(shí)間一般從幾分鐘到二三十分鐘,其間各機(jī)構(gòu)在不同時(shí)刻有短暫的停歇時(shí)間。這一特點(diǎn)決定了電動(dòng)機(jī)的選擇和發(fā)熱計(jì)算方法;由于反復(fù)運(yùn)動(dòng)和制動(dòng),各機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)將承受強(qiáng)烈的振動(dòng)和沖擊,載荷是正反向交替作用的,許多重要構(gòu)件承受不穩(wěn)定變幅應(yīng)力的作用,這些都將對(duì)構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算產(chǎn)生較大的影響。起重機(jī)屬于有危險(xiǎn)性作業(yè)的設(shè)備,它發(fā)生事故造成的損失將是巨大的。所以,起重機(jī)設(shè)計(jì)和制造一定要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。二、國(guó)內(nèi)外起重機(jī)發(fā)展?fàn)顩r1、我國(guó)起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)橋式起重機(jī)械制造行業(yè)在二十世紀(jì)五、六十年代開始建立并逐步發(fā)展壯大,現(xiàn)已形成了各種門類的產(chǎn)品和龐大的企業(yè)群體,服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè),截至 2009年底,從事起重機(jī)械生產(chǎn)的企業(yè)約為1千多家。2009年我國(guó)物料搬運(yùn)(起重運(yùn)輸)行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到3,180億元,作為物料搬運(yùn)(起重運(yùn)輸)行業(yè)的最重要子行業(yè),起重機(jī)械制造行業(yè)的總產(chǎn)值約占物料搬運(yùn)(起重運(yùn)輸)行業(yè)總產(chǎn)值的50%左右,據(jù)此推算,2009年我國(guó)起重機(jī)械制造行業(yè)的市場(chǎng)整體銷售規(guī)??蛇_(dá)1,590億元。目前我國(guó)橋式起重機(jī)生產(chǎn)廠商有400多家,從業(yè)人員12萬(wàn)人,各類橋、門式起重機(jī)約有100多種型號(hào)、上千種規(guī)。十五期間,橋式起重機(jī)市場(chǎng)的銷售額保持了年均30%以上的增長(zhǎng)速度,2010年全行業(yè)橋式起重機(jī)的銷售量超過(guò)3萬(wàn)臺(tái),銷售額超過(guò)140億元,其中10個(gè)主要生產(chǎn)企業(yè)的橋式起重機(jī)產(chǎn)品銷售收入達(dá)50億元,比2009年增長(zhǎng)28%。近幾年來(lái)橋式起重機(jī)市場(chǎng)份額越來(lái)越大,使用非常廣泛,這是橋式起重機(jī)廠家以及國(guó)家政策等多種因素共同作用下結(jié)果,隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,尤其是目前經(jīng)濟(jì)危機(jī)刺激,國(guó)家一攬子計(jì)劃推動(dòng),橋式起重機(jī)門式起重機(jī)以及懸臂起重機(jī)等起重機(jī)市場(chǎng)需求發(fā)展前景大好。2、國(guó)外起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)際起重機(jī)制造業(yè)已有幾百年的發(fā)展歷史,主要生產(chǎn)國(guó)為德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)、意大利等,世界頂級(jí)公司有10多家,世界市場(chǎng)主要集中在北美、歐洲和亞洲。歐洲作為起重機(jī)的發(fā)源地,輪式起重機(jī)生產(chǎn)技術(shù)水平最高。最負(fù)盛名的生產(chǎn)企業(yè)有利勃海爾1、德馬克、森內(nèi)博根、德國(guó)格魯夫2、波坦3等;美國(guó)既是生產(chǎn)起重機(jī)的主要國(guó)家,又是最大的世界市場(chǎng)之一,年市場(chǎng)需求量達(dá)600億美元,主要生產(chǎn)企業(yè)為馬尼托瓦克公司4,其特點(diǎn)是技術(shù)較先進(jìn)、性能較好、可靠性較高,產(chǎn)品主要銷往美洲地區(qū)和亞太地區(qū);馬尼托瓦克絎架臂履帶吊,波坦塔吊和格魯夫液壓移動(dòng)吊以及萬(wàn)國(guó)隨車吊在世界五大洲的多個(gè)地方制造,銷售并提供服務(wù)。日本從20世紀(jì)70年代起成為工程起重機(jī)生產(chǎn)大國(guó),其產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)水平、性能、可靠性僅次于歐美,40%的產(chǎn)品用于出口至歐美市場(chǎng),已成為國(guó)際上制造起重機(jī)的主要國(guó)家之一,代表企業(yè)為多田野、加藤、神鋼、日立、小松等。三、研究步驟、方法及措施1、研究相關(guān)資料,充分的了解橋式起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)的組成,熟悉橋式起重機(jī)的工作原理及其應(yīng)用,明確橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)主參數(shù)及其設(shè)計(jì)工作重點(diǎn);2、查閱相關(guān)文獻(xiàn)熟悉起重機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范,能夠根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和相關(guān)規(guī)范綜合分析,正確計(jì)算、合理選用所需的通用零部件;3、查閱有關(guān)的書籍掌握橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程及其設(shè)計(jì)計(jì)算方法。將這些方法運(yùn)用到設(shè)計(jì)的過(guò)程中。最后按以下步驟完成設(shè)計(jì):(1)、首先選擇橋式起重機(jī)主提升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案,作零部件,機(jī)構(gòu)的受力計(jì)算,強(qiáng)度校核,同時(shí)繪制空間布置圖。在計(jì)算與制圖過(guò)程中,做到邊算、邊畫和邊修改;(2)、繪制總計(jì)劃圖和部件計(jì)劃圖;(3)、參考現(xiàn)有資料,運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。(4)、卷筒組件和卷筒軸的零件工作圖(5)、繪制小車主動(dòng)車輪組圖;(6)、繪制小車圖;(7)、繪制總裝配圖(8)、翻譯專業(yè)文獻(xiàn)。四、目標(biāo)和主要特色本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)完成一套橋式起重機(jī)的主提升機(jī)構(gòu)。通過(guò)設(shè)計(jì)掌握橋式起重機(jī)及其主起升機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法,力爭(zhēng)通過(guò)仔細(xì)研究提出改進(jìn)和創(chuàng)新之處,使其結(jié)構(gòu)更加科學(xué)、合理,促進(jìn)起重機(jī)不斷進(jìn)步。1、橋式起重機(jī)的特點(diǎn)和分類1.1 橋式起重機(jī)的特點(diǎn):取物裝置懸掛在可沿橋架運(yùn)行的起重小車或運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī),稱為“橋架型起重機(jī)”。橋架兩端通過(guò)運(yùn)行裝置直接支撐在高架軌道上的橋架型起重機(jī),稱為“橋式起重機(jī)”。橋式起重機(jī)一般由裝有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、裝有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾個(gè)大部分組成。外形像一個(gè)兩端支撐在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。起升機(jī)構(gòu)用來(lái)垂直升降物品,起重小車用來(lái)帶著載荷作橫向運(yùn)動(dòng);橋架和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來(lái)將起重小車和物品作縱向移動(dòng),以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成三維空間里作搬運(yùn)和裝卸貨物用。橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī),其額定起重量從幾噸到幾百噸。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機(jī),其他形式的橋式起重機(jī)基本上都是在通用吊鉤橋式的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來(lái)的。1.2 橋式起重機(jī)的分類(1)通用橋式起重機(jī)(2)專用橋式起重機(jī)(3)電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī)五、參考文獻(xiàn)1 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)鐵道出版社,19972 陳道南、過(guò)玉清、周培德、盛漢中起重運(yùn)輸機(jī)械冶金工業(yè)出版社,20053 吳宗澤、羅圣國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)高等教育出版社,2006.54 陳道南、盛漢中 起重機(jī)課程設(shè)計(jì) 冶金工業(yè)出版社,2002.65 濮良貴、紀(jì)名剛機(jī)械設(shè)計(jì)高等教育出版社,2000.126 陳國(guó)璋、孫桂林、金永懿、孫學(xué)偉、徐秉業(yè)起重機(jī)計(jì)算實(shí)例中國(guó)鐵道出版社,20057 周開勤機(jī)械零件手冊(cè)高等教育出版社,2000.128 廖念釗等互換性與技術(shù)測(cè)量中國(guó)計(jì)量出版社,2000.19 馬希青、蘇夢(mèng)香、趙月羅機(jī)械制圖中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2004.710 (日)坂本種芳、長(zhǎng)谷川政弘橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算中國(guó)鐵道出版社,1987.11注:1、開題報(bào)告是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的一個(gè)重要組成部分。學(xué)生應(yīng)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書的要求和文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果,在開始撰寫論文之前寫出開題報(bào)告。2、參考文獻(xiàn)按下列格式(A為期刊,B為專著)A:序號(hào)、作者(外文姓前名后,名縮寫,不加縮寫點(diǎn),3人以上作者只寫前3人,后用“等”代替。)、題名、期刊名(外文可縮寫,不加縮寫點(diǎn))年份、卷號(hào)(期號(hào)):起止頁(yè)碼。B:序號(hào)、作者、書名、版次、(初版不寫)、出版地、出版單位、出版時(shí)間、頁(yè)碼。3、表中各項(xiàng)可加附頁(yè)。7湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘 要橋式起重機(jī)是一種提高生產(chǎn)率重要物品的搬運(yùn)設(shè)備,工作性能比較穩(wěn)定,是工作效率比較高的起重機(jī)。本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)為32/5t吊鉤橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì),主要用于車間及倉(cāng)庫(kù)的起吊及搬運(yùn)貨物。綜述了橋式起重機(jī)的開發(fā)和研究成果,重點(diǎn)闡述了橋式起重機(jī),起升機(jī)構(gòu)、吊鉤組、運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。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)。起升機(jī)滑輪組采用雙聯(lián)滑輪組,其中,起升機(jī)構(gòu)包括卷筒、鋼絲繩、滑輪的設(shè)計(jì)。吊鉤組的零件分別進(jìn)行選取校核驗(yàn)證。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用分別驅(qū)動(dòng)。運(yùn)行機(jī)構(gòu)包括小車整體傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)、主從車輪的設(shè)計(jì)、運(yùn)行軌道的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:32/5t橋式起重機(jī);起升機(jī)構(gòu);吊鉤組;小車運(yùn)行機(jī)構(gòu);AbstractBridge crane performance is a significiant labor productivity goods handling equipment ,it is a relatively stable, relatively high efficiency of the crane. This school is designed to 32/5t hook bridge crane design,the main workshop and warehouse for lifting and transporting cargo.An overview of the development of bridge crane and research, focusing on the bridge crane, hoisting mechanism,hook group , the design of institutions to run the calculation process. The overall design of the system using the traditional layout of the typical structure. Pully group or agency from using double-pully blocks,among them, the lifting mechanism including reel, wire rope, pulley design. The group to hook parts, respectively,to pick and choose check validation. Operation of institutions used car driven respective. Running car and truck bodies, including the overall drive to run the program design, mini-slave wheel design, the design orbit. Key words: 32/5t hook bridge crane;Hoisting mechanism;Hook group;Car operating agencies;湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文文獻(xiàn)橋式起重機(jī)是橫架于車間、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)械。橋式起重機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和起重運(yùn)輸中實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程 機(jī)械化、自動(dòng)化得重要工具和設(shè)備。 所以橋式起重機(jī)在室內(nèi)外工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部門和場(chǎng)所均得到廣泛的運(yùn)用。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡(jiǎn)易梁橋式起重機(jī)和冶金專用橋式起重機(jī)三種。 普通橋式起重機(jī)一般由起重小車、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。 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),使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下,以升降重物。小車架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架,通常為焊接結(jié)構(gòu)。 起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式可分為兩大類:一類為集中驅(qū)動(dòng),即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪;另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式,大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整,驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。 起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般只用四個(gè)主動(dòng)和從動(dòng)車輪,如果起重量很大,常用增加車輪的辦法來(lái)降低輪壓。當(dāng)車輪超過(guò)四個(gè)時(shí),必須采用鉸接均衡車架裝置,使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車輪上。 橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成,分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成,雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。 主梁與端梁剛性連接,端梁兩端裝有車輪,用以支承橋架在高架上運(yùn)行。主梁上焊有軌道,供起重小車運(yùn)行。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。 箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。正軌箱形雙梁是廣泛采用的一種基本形式,主梁由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹板組成,小車鋼軌布置在上翼緣板的中心線上,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,適于成批生產(chǎn),但自重較大。 偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成,小車鋼軌布置在主腹板上方,箱體內(nèi)的短加勁板可以省去,其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁,自重較小,但制造較復(fù)雜。 四桁架式結(jié)構(gòu)由四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu),在上水平桁架表面一般鋪有走臺(tái)板,自重輕,剛度大,但與其他結(jié)構(gòu)相比,外形尺寸大,制造較復(fù)雜,疲勞強(qiáng)度較低,已較少生產(chǎn)。 空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主梁,由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu),除主腹板為實(shí)腹工字形梁外,其余三片鋼板上按照設(shè)計(jì)要求切割成許多窗口,形成一個(gè)無(wú)斜桿的空腹桁架,在上、下水平桁架表面鋪有走臺(tái)板,起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部,自重較輕,整體剛度大,這在中國(guó)是較為廣泛采用的一種型式。 普通橋式起重機(jī)主要采用電力驅(qū)動(dòng),一般是在司機(jī)室內(nèi)操縱,也有遠(yuǎn)距離控制的。橋式起重機(jī)起重量可達(dá)五百噸,跨度可達(dá)60米。橋架主梁是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡(jiǎn)單截面梁,用手拉葫蘆或電動(dòng)葫蘆配上簡(jiǎn)易小車作為起重小車,小車一般在工字梁的下翼緣上運(yùn)行。橋架可以沿高架上的軌道運(yùn)行,也可沿懸吊在高架下面的軌道運(yùn)行,這種起重機(jī)稱為懸掛梁式起重機(jī)。冶金專用橋式起重機(jī)在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中可參與特定的工藝操作,其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機(jī)相似,但在起重小車上還裝有特殊的工作機(jī)構(gòu)或裝置。這種起重機(jī)的工作特點(diǎn)是使用頻繁、條件惡劣,工作級(jí)別較高。橋式起重機(jī)的安全檢查為了保證橋式起重機(jī)的安全運(yùn)行,在起重機(jī)運(yùn)行期間需進(jìn)行一些安全常規(guī)檢查,檢查項(xiàng)目及要點(diǎn)如下: (1) 起升高度限位器、行程限位開關(guān)及各聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)性能正 橋式起重機(jī)常,安全可靠。 (2) 各主要零部件符合安全要求:開口增大小于原尺寸的15%,扭轉(zhuǎn)變形小于10%;板鉤襯套磨損小于原尺寸的50%,板鉤心軸磨損小于5%,無(wú)剝落、毛刺、焊補(bǔ)。吊鉤掛架及滑輪無(wú)明顯缺陷。鋼絲繩表面鋼絲磨損、腐蝕量小于鋼絲直徑的40%,斷絲在一個(gè)捻距內(nèi)小于總絲數(shù)的10%,無(wú)斷頭,無(wú)明顯變細(xì),無(wú)芯部脫出、死角扭擰、擠壓變形、退火、燒損現(xiàn)象。鋼絲繩端部連接及固定的卡子、壓板、鍥塊連接完好,無(wú)松動(dòng),壓板不少于2個(gè),卡子數(shù)量不少于3個(gè)。卷筒無(wú)裂紋,連接、固定無(wú)松動(dòng);筒壁磨損小于原壁厚的20%;安全卷不少于2圈,卷筒與鋼絲繩直徑比例符合要求。平衡輪固定完好,鋼絲繩應(yīng)符合的要求。制動(dòng)器無(wú)裂紋,無(wú)松動(dòng),無(wú)嚴(yán)重磨損,制動(dòng)間隙兩側(cè)相等尺寸合適,有足夠的制動(dòng)力,制動(dòng)帶磨損小于原厚度的50%。 通過(guò)對(duì)橋式起重機(jī)的安全常規(guī)檢查,對(duì)杜絕人身事故,減少設(shè)備事故,提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率,降低檢修費(fèi)用等均起到了顯著作用。Foreign LiteratureBridge crane is horizontal plane in workshop, warehouse and yard over rigger materials of lifting equipment. Because of its ends located in tall cement posts or metal stents, shape like bridge. Bridge crane along the bridge on both sides laying in elevated the orbit of longitudinal operation, can make full use of the space below girder hoisting materials, does not suffer ground equipment obstacles. It is to use the widest range, the largest number of a kind of hoisting machinery. Bridge crane is the modern industrial production and lifting transportation in realizing realize mechanization, automation production process to important tools and equipment. So bridge crane in interior industrial and mining enterprises, steel chemical industry, railway transportation, ports and logistics departments and establishments are widely used. Bridge crane can be divided into ordinary bridge crane, simple girder crane and metallurgical special bridge crane 3 kinds. Ordinary bridge crane is general by lifting trolley and bridge operation organization, bridge metal structure group into. Lifting car again by lifting mechanism, trolley mechanism and the car frame of three parts. Lifting mechanism including motor, brakes, reducer, drum and pulleys. Driving speed reducer, electromotor through reel rotation of wire rope around the drum drum down, or from lifting weights with. Car frame is a torre and installation of hoisting mechanism and the car mechanism, etc. Parts of the frame, usually for welding structure. Crane operation organization drive mode can be divided into two kinds: one kind is concentrated drive, which is a motor driving long shaft drive on both sides of the active wheels, Another kind is respectively driven, namely on both sides of the active wheel each with a motor drives. Medium and small bridge crane is increasingly used brakes, reducer and electric generator synthetic one of three-in-one drive mode, a big weight of ordinary bridge crane for ease of installation and adjustment, device drivers often adopt universal shaft coupling. Crane operation organization generally in four active and driven wheels, if lifting weight is very big, commonly used to increase the wheel to reduce the pulley. When more than four wheels when, must use hinged equilibrium frame device to make the crane load evenly distributed in each wheel. Bridge of metal structure composed by main girder and girders, divided into the single girder frame and main double girder frame two kinds. Single main girder bridge girder and frame is located in single span on both sides of the girders composition, double girder frame girder by two root and girders composition. Girder and girders rigid connection, girders, supporting both ends with wheels in elevated bridge to run on. The main welding have orbit, for lifting car running. Bridge girder structure type more comparatively typical have box structure, four truss structure and open-web truss structure. Box structure can divide again on track box shuang liang, slant rail box shuang liang, slant rail box single girder to wait for a few kinds. Track box shuang liang is widespread adoption of a basic form the girder, consists of flange plate and bilateral vertical webs composition, car rail decorate in the center of the flange plate online, its simple structure, easy fabrication, suitable for mass production, but self-respect greatly. Partial rail box double beam and partial rail box single main section is by the upper and lower flange plate and the different thickness of the Lord vice webs composition, car rail decorate in the main webs, short circuits inside above stiffening plate can save, including partial rail box girder is composed of a single root box girder wide flange instead of two root girder, respect smaller, but manufacturing complex. Four truss structure featured by four plane truss by combined into closing in on the spatial structure, the level of general shop to have walked surface truss bedplate, light dead weight, stiffness big, but compared with other structure size, shape, manufacturing is relatively complex, fatigue strength low, has less production. Open-web truss structure similar to slant box girder by rail, four plates form a closed structure, in addition to the main webs for real abdomen i-section beam outside, the rest 3-piece plate according to the design demand cutting into many window, forming a without rods of open-web truss, in the upper and lower horizontal truss surface covered go bedplate, crane operation organization and electrical equipment installed in bridge internal, self-respect lighter, whole stiffness big in China is that more widespread adoption of a type. Ordinary bridge crane mainly adopts electric drive, it is to be in commonly driver indoor manipulation, also have long-distance bridge crane control. Lifting weight can reach 500 tons, span of 60 meters. Payments and plate steel composed of simple beam, with the hand type hoists or electric hoist match on simple car as lifting car, the car is in commonly strander beam under operation on the flange. Bridge along on a high orbits, also can along the suspensory on elevated the following orbits, this kind of crane beam cranes called suspension. Metallurgy special bridge crane in steel production process can participate in particular process operation, its basic structure and ordinary bridge crane is similar, but in lifting cars also has a special working organs or device. This kind of crane characteristics of the work is used frequently, conditions and job level is higher. Basically has five types. Bridge crane safety check to ensure the safe operation of the bridge cranes, in crane operation period to some general safety inspections and inspection items and points as follows: (1) the hoisting height peneumatied device, travel limit switches and all the interlock device performance is bridge crane .Often, safe and reliable. (2) the main parts meet safety requirements: less than the original size increase openings less than 10%, 15% torsional deformation, Board hook bushing wear less than the original size, 50% of the board hook mandrels wear less than 5%, no spalling, burr, weld repairs. Hook rack and pulley without obvious flaw. Wire rope surface wire wear and corrosion is less than 40% of wire diameter, broken wires in a twined within less than the total silk from the number of 10%, no bufo, without obvious attenuate, without mandrel department of emergence, blind Angle twisting, extrusion, annealing, burning phenomenon. At the end of the wire rope connection and fixed clip next, clips, -200 block connect intact, without loosing, linking piece not less than 2, clip next amount not less than 3. S no crack, links, fixed without shake, A hollow wear less than 20% of the original wall thickness, Safety coil not less than 2 laps, drum and wire rope diameter ratio meets the requirement. Balance wheel fixed intact, the wire rope should comply with the requirements. Brake flawless, without loose, no serious wear and brake clearance sides equal size, have enough braking force, brake with less than 50% of the original thickness wear. Through the bridge crane safety routine inspection, to prevent accidents and reduce equipment accidents and improve equipment availability, reducing maintenance cost etc are plays a remarkable role. 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 目 錄第一章 前 言31 起重機(jī)械的用途、工作特點(diǎn)及其在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位32 起重機(jī)械的發(fā)展簡(jiǎn)史及發(fā)展動(dòng)向33 起重機(jī)械的組成和類型44 橋式起重機(jī)的分類、用途、基本結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)及工作等級(jí)6第二章 小車起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算101 起升結(jié)構(gòu)傳動(dòng)方案,選擇滑輪組和吊鉤組102 鋼絲繩及繩具的計(jì)算選擇123 滑輪和滑輪組的選擇134 選擇卷筒組并驗(yàn)算其強(qiáng)度135 選擇電動(dòng)機(jī)并驗(yàn)算發(fā)熱246 選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器267 驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率278 校核減速器輸出軸強(qiáng)度279 選擇制動(dòng)裝置2910 選擇聯(lián)軸器3011 高速浮動(dòng)軸疲勞和強(qiáng)度的計(jì)算31第三章 吊鉤組的計(jì)算351主起升吊鉤的計(jì)算35 1.1吊鉤橫梁的計(jì)算38 1.2滑輪軸的計(jì)算39 1.3拉板的校核40 1.4滑輪軸承的選擇412 副起升吊鉤的計(jì)算41 1.1吊鉤主要尺寸的確定41 1.2吊鉤橫梁的計(jì)算44 1.3滑輪軸的計(jì)算45 1.4拉板的校核45 1.5滑輪軸承的選擇46第四章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算481 選擇機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案482 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度483 運(yùn)行阻力計(jì)算504 選擇電動(dòng)機(jī)515 選擇減速器516 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率537 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間538 按起動(dòng)工況校核減速器功率539 選擇制動(dòng)器5410 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)的不打滑條件5411 選擇高速軸聯(lián)軸器及制動(dòng)輪5512 選擇低速軸聯(lián)軸器5613 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度56總 結(jié)58參考文獻(xiàn)59致 謝60第一章 前 言1 起重機(jī)械的用途、工作特點(diǎn)及其在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位起重作業(yè)是將機(jī)械設(shè)備或其他物件從一個(gè)地方運(yùn)送到另一個(gè)地方的一種工業(yè)過(guò)程。多數(shù)起重機(jī)械在吊具取料之后即開始垂直或垂直兼有水平的工作行程,到達(dá)目的地后卸載,再空行程到取料地點(diǎn),完成一個(gè)工作循環(huán),然后再進(jìn)行第二次吊運(yùn)。一般來(lái)說(shuō),起重機(jī)械工作時(shí),取料、運(yùn)移和卸載是依次進(jìn)行的,各相應(yīng)機(jī)構(gòu)的工作是間歇性的。起重機(jī)械主要用于搬運(yùn)成件物品,配備抓斗后可搬運(yùn)煤炭、礦石、糧食之類的散狀物料,配備盛桶后可吊運(yùn)鋼水等液態(tài)物料。有些起重機(jī)械如電梯也可用來(lái)載人。在某些使用場(chǎng)合,起重設(shè)備還是主要的作業(yè)機(jī)械,例如在港口和車站裝卸物料的起重機(jī)就是主要的作業(yè)機(jī)械。起重機(jī)械通過(guò)起重吊鉤或其它取物裝置起升或起升加移動(dòng)重物。起重機(jī)械的工作過(guò)程一般包括起升、運(yùn)行、下降及返回原位等步驟。起升機(jī)構(gòu)通過(guò)取物裝置從取物地點(diǎn)把重物提起,經(jīng)運(yùn)行、回轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把重物移位,在指定地點(diǎn)下放重物后返回到原位。起重機(jī)屬于有危險(xiǎn)性作業(yè)的設(shè)備,它發(fā)生事故造成的損失將是巨大的。所以,起重機(jī)設(shè)計(jì)和制造一定要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。2 起重機(jī)械的發(fā)展簡(jiǎn)史及發(fā)展動(dòng)向自有人類文明以來(lái),物料搬運(yùn)便成了要類活動(dòng)的重要組成部分,距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,自動(dòng)化程度的提高,作為物料搬運(yùn)重要設(shè)備的起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用越來(lái)越廣,作用愈來(lái)愈大,對(duì)起重機(jī)的要求也越來(lái)越高,科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,推動(dòng)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)和制造能力的提高,激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越依賴于技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。這些都促使起重機(jī)的技術(shù)性能進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段,起重機(jī)正經(jīng)歷著一場(chǎng)巨大的變革。簡(jiǎn)單的起重運(yùn)輸裝置的誕生,可以追溯到公元前50004000年的新石器時(shí)代末期,為埋葬和紀(jì)念死者而修筑石棺和石臺(tái),我國(guó)古代勞動(dòng)人民已能開鑿和搬運(yùn)巨石。蒸氣機(jī)的出現(xiàn),推動(dòng)了第一次工業(yè)革命,起重機(jī)械也因之有了較大發(fā)展。1827年,出現(xiàn)了第一臺(tái)用蒸氣機(jī)驅(qū)動(dòng)的固定式回轉(zhuǎn)起重機(jī),從此結(jié)束了起重機(jī)采用人力驅(qū)動(dòng)的歷史。在工業(yè)發(fā)展中,電力驅(qū)動(dòng)的出現(xiàn)是起重機(jī)械蓬勃發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。1880年,出現(xiàn)了第一臺(tái)電力驅(qū)動(dòng)的載客升降機(jī)。1885年,制成了電力驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)起重機(jī),從后制成了電力驅(qū)動(dòng)的橋式起重機(jī)和門座起重機(jī)等。二次世界大戰(zhàn)期間,新產(chǎn)品、新材料、新工藝不斷出現(xiàn)。例如:由于自動(dòng)焊接新技術(shù)的出現(xiàn),箱形結(jié)構(gòu)的橋式起重機(jī)越來(lái)越受到人們的歡迎;由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的推廣應(yīng)用,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)(CAD)和輔助制造(CAM),使起重機(jī)的整機(jī)布置更趨優(yōu)化,基本零部件更加緊湊耐用;由于自控技術(shù)和數(shù)顯技術(shù)的廣泛普及,使起重機(jī)的控制和安全保護(hù)裝置大為改善,保證了操作的安全性和可靠性??v觀世界各國(guó)起重機(jī)械發(fā)展的現(xiàn)狀,對(duì)今后的動(dòng)向,可歸納如下:(1)大型化由于石油、化工、冶煉、造船以及電站等的工程規(guī)模越來(lái)越大,所以吊車起吊物品的重量也越來(lái)越大。(2)重視“三化”,逐步采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所謂“三化”,是指起重機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。貫徹“三化”可以縮短設(shè)計(jì)周期,保證產(chǎn)品制造質(zhì)量,便于管理和提高經(jīng)濟(jì)效益。(3).實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的機(jī)電一體化機(jī)械產(chǎn)品需要更新?lián)Q代。在當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)及數(shù)顯技術(shù)大發(fā)展的年代里,更新?lián)Q代的重要標(biāo)志是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的機(jī)電一體化。在起重機(jī)械上應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù),可以提高作業(yè)性能,增加安全性,以至實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)操作。(4)人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用起重機(jī)械一般應(yīng)用在沉重和繁忙的、環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)合。為減少司機(jī)的作業(yè)強(qiáng)度,保持旺盛的注意力,應(yīng)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的理論,設(shè)計(jì)駕駛室,改善振動(dòng)于噪聲的影響,防止廢氣污染,使其符合健康規(guī)范的要求。3 起重機(jī)械的組成和類型(1)起重機(jī)械的組成起重機(jī)由產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)、承受載荷的金屬機(jī)構(gòu)、提供動(dòng)力和起控制作用的電氣設(shè)備及各種安全指示裝置等四大部分組成。 起重機(jī)機(jī)構(gòu)有四類,即:使貨物升降的起升機(jī)構(gòu);作平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行機(jī)構(gòu);使起重機(jī)旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);改變回轉(zhuǎn)半徑的變幅機(jī)構(gòu)。每一機(jī)構(gòu)均由電動(dòng)機(jī)、減速傳動(dòng)系統(tǒng)及執(zhí)行裝置等組成。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)的零部件加以組合,以利于制造和維修。金屬結(jié)構(gòu)則要根據(jù)使用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。電動(dòng)機(jī)和控制設(shè)備大多是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,安全指示裝置通常從市場(chǎng)購(gòu)買,特殊的由制造廠設(shè)計(jì)制造。(2)起重機(jī)械的分類在建橋工程中所用的起重機(jī)械,根據(jù)其構(gòu)造和性能的不同,一般可分為輕小型起重設(shè)備、橋式類型起重機(jī)械和臂架類型起重機(jī),纜索式起重機(jī)四大類。輕小型起重設(shè)備如:千斤頂、氣動(dòng)葫蘆、電動(dòng)葫蘆、平衡葫蘆(又名平衡吊)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等。橋架類型起重機(jī)械如梁式起重機(jī)等。臂架類型起重機(jī)如固定式回轉(zhuǎn)起重機(jī)、塔式起重機(jī)、汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)、履帶起重機(jī)等。纜索式起重機(jī)如升降機(jī)等。按起重性質(zhì)分:流動(dòng)式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、桅桿式起重機(jī)。按驅(qū)動(dòng)方式分:一類為集中驅(qū)動(dòng),即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪;另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式,大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整,驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。按結(jié)構(gòu)形式,起重機(jī)主要分為輕小型起重設(shè)備、橋架式(橋式、門式起重機(jī))、臂架式(自行式、塔式、門座式、鐵路式、浮船式、桅桿式起重機(jī))、纜索式。單動(dòng)作起重設(shè)備這類起重設(shè)備是使貨物作升降運(yùn)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)。常見的下列幾種:1)千斤頂 一種升降行程很小,舉升能力較大的小型起重設(shè)備。螺旋千斤頂或齒條千斤頂可用于汽車維修;液壓千斤頂可將大型起重機(jī)頂起以更換車輪。2)滑車(俗稱葫蘆) 一種用鏈條或鋼絲繩與滑輪構(gòu)成的省力滑輪組,結(jié)構(gòu)緊湊,質(zhì)量輕,是一種可攜帶的起重工具,有手動(dòng)和電動(dòng)兩種。電動(dòng)葫蘆則是一種電動(dòng)起升機(jī)構(gòu),配有運(yùn)行小車后可在空間布置的工字鋼軌上運(yùn)行,構(gòu)成單軌架空道,是一種生產(chǎn)流水線上空的自動(dòng)運(yùn)貨車。電動(dòng)葫蘆亦可作為梁式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。3)絞車 由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器、卷筒、驅(qū)動(dòng)鋼絲繩滑輪組成的起重設(shè)備,用以起吊重物或產(chǎn)生牽引力。在礦山、建筑工地及艦船等處應(yīng)用。各類起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)都是一種絞車。4)升降機(jī) 一種由絞車拖動(dòng)吊廂,吊廂沿剛性軌道升降的起重設(shè)備。在建筑工地上應(yīng)用的建筑升降機(jī)是一種最典型的形式。在高層建筑物中應(yīng)用的電梯是供人員上下樓使用的。礦山使用的礦井提升機(jī)與電梯類似,但更加大型化。橋式類型起重機(jī)依靠起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)組合,使起吊的貨物作平面運(yùn)動(dòng),再加上置與小車上的起升機(jī)構(gòu),作業(yè)的范圍是長(zhǎng)方形空間。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同有下列幾種:1)橋式起重機(jī)2)門式起重機(jī),包括裝卸橋,岸邊集裝箱起重機(jī)等。3)纜索起重機(jī)回轉(zhuǎn)類型起重機(jī)依靠起重機(jī)的回轉(zhuǎn)和變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的組合,使起吊的貨物作水平運(yùn)動(dòng),作業(yè)范圍是圓柱形空間,由于起重機(jī)整體還可以沿一定的軌道運(yùn)行,所以,這類起重機(jī)的作業(yè)范圍是比較大的,它又可分為如下幾種:1)塔式起重機(jī)2)門座起重機(jī)3)流動(dòng)起重機(jī)4)浮式起重機(jī)4 橋式起重機(jī)的分類、用途、基本結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)及工作等級(jí) 橋式起重機(jī)有通用和專用兩類。通用橋式起重機(jī)俗稱行車,通常裝在車間的頂上,用來(lái)為車間裝卸貨物。通用橋式起重機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,可從市場(chǎng)購(gòu)買。專用橋式起重機(jī)主要為冶金企業(yè)各車間服務(wù)的,通常要專門設(shè)計(jì)。橋式起重機(jī)由橋架和運(yùn)行小車組成,橋架由兩根主梁和兩根端梁構(gòu)成,在端梁上安裝有鋼制車輪,使得整個(gè)橋架可以沿車間頂上的軌道運(yùn)行。小車也有車輪,可以沿橋架運(yùn)行。在小車上還裝有起升機(jī)構(gòu),大中型的橋式起重機(jī)設(shè)有兩個(gè)起升機(jī)構(gòu),大起重量的起升機(jī)構(gòu)用來(lái)裝卸大件貨物,起升速度較低,小起重量的起升機(jī)構(gòu)用來(lái)裝卸小件貨物,起升速度較高。橋式起重機(jī)的大梁橫跨于跨間內(nèi)一定高度的專用軌道上,可沿軌道在跨間的縱向移動(dòng),在外觀上布置有起升裝置,大多數(shù)起升裝置采用起重小車,起升裝置可沿大梁在跨間橫向移動(dòng),外觀像一條金屬的橋梁,所以人們稱它為橋式起重機(jī)。橋式起重機(jī)俗稱“天車”、“行車”。橋式起重機(jī)由電纜供電,用電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)各機(jī)構(gòu)。(1)橋式起重機(jī)的分類橋式起重機(jī)的種類較多,可按不同方法分類。根據(jù)吊具不同,可分為吊鉤式起重機(jī)、抓斗式起重機(jī)、電磁吸盤式起重機(jī)。根據(jù)用途不同,可分為通用橋式起重機(jī)、專用橋式起重機(jī)兩大類。專用橋式起重機(jī)的形式較多,主要有:鍛造橋式起重機(jī)、鑄造橋式起重機(jī)、冶金橋式起重機(jī)、電站橋式起重機(jī)、防爆橋式起重機(jī)、絕緣橋式起重機(jī)、掛梁橋式起重機(jī)、兩用(三用)橋式起重機(jī)、大起升高度橋式起重機(jī)等。 按主梁結(jié)構(gòu)形式可分為箱行結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)、桁架結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)、管行結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)。還有型鋼(工字鋼)和鋼板制成的簡(jiǎn)單截面梁的起重機(jī),稱為梁式起重機(jī)。(2)橋式起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 盡管橋式起重機(jī)的類型繁多,但基本結(jié)構(gòu)是相同的。橋式起重機(jī)主要是由大梁、起升裝置、端梁、大梁行走機(jī)構(gòu)、起升裝置行走機(jī)構(gòu)、軌道和電氣動(dòng)力、控制裝置等構(gòu)成。1)大梁結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)一般采用兩根端部連接的大梁組合結(jié)構(gòu),稱為雙梁橋式起重機(jī),只有少數(shù)輕型橋式起重機(jī)采用單梁,稱為梁式起重機(jī)。橋式起重機(jī)大梁的結(jié)構(gòu)形式主要有箱行結(jié)構(gòu)、偏軌箱行結(jié)構(gòu)、偏軌空腹箱行結(jié)構(gòu)、單主梁箱行結(jié)構(gòu)、四桁架式結(jié)構(gòu)、三角形桁架式結(jié)構(gòu)、單腹板梁結(jié)構(gòu)、曲腹板梁結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力箱型梁結(jié)構(gòu)等。最常見的是箱行結(jié)構(gòu)。箱行梁由上蓋板、下蓋板和兩個(gè)腹板構(gòu)成一個(gè)箱體,箱內(nèi)還有縱橫長(zhǎng)短筋板,見圖1-1。在箱行梁的一側(cè)鋪設(shè)走臺(tái)板和欄桿,在上蓋板上鋪設(shè)起升裝置的行走軌道。為了檢修的方便,在大梁上還布置有供人行走的走臺(tái)和欄桿。2)起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)用來(lái)實(shí)現(xiàn)重物的升降,是起重機(jī)上最重要和最基本的機(jī)構(gòu)。橋式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu),除了少數(shù)梁式起重機(jī)采用電動(dòng)葫蘆外,一般均采用起重小車。起重小車由車架、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升卷繞機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備等組成。車架支撐在四個(gè)車輪上,車架上的運(yùn)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)車輪沿軌道運(yùn)行,以實(shí)現(xiàn)在跨間寬度方向不同位置的吊裝。起升卷繞機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一臺(tái)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪組的組合。起重量大于150KN的橋式起重機(jī),一般具有兩套起升卷繞機(jī)構(gòu),既主鉤和副鉤,主鉤的額定載荷較大,但起升速度較慢,副鉤的額定載荷小,但起升速度快,用以起吊較輕的物件或作輔助性的工作,以提高工作效率。在橋式起重機(jī)的銘牌上對(duì)其額定載荷的標(biāo)注通常將主鉤額定載荷標(biāo)注在前,副鉤額定載荷標(biāo)注在后,中間用“/”隔開,如“1600KN/500KN”。(3)橋式起重機(jī)的參數(shù)情況起重機(jī)械的基本參數(shù)是用來(lái)說(shuō)明起重機(jī)械的性能和規(guī)格的一些數(shù)據(jù),也是提供設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇使用起重機(jī)械的主要依據(jù)。橋式起重機(jī)的基本參數(shù)主要有額定載荷、跨度、起升高度、工作速度和工作級(jí)別等。橋式起重機(jī)的額定載荷一般在505000KN之間,我國(guó)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)橋式起重機(jī)系列有13種,即50,80,125/30,160/30,200/50,320/80,500/125,800/200,1000/320,1250/320,1600/500,2000/500,2500/500。橋式起重機(jī)的跨度指的是其大梁兩軌道中心線的距離,它決定了橋式起重機(jī)的工作范圍。目前我國(guó)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)的跨度最小為10.5m,最大為31.5m,每隔3m一個(gè)規(guī)格,即10.5m,13.5 m,16.5 m,19.5 m,22.5 m,25.5 m,28.5 m,31.5 m。起升高度指的是吊鉤上升到極限位置時(shí),吊鉤中心線至地面的垂直距離,一般標(biāo)準(zhǔn)橋式起重機(jī)的起升高度在1232m之間。橋式起重機(jī)的其他有關(guān)參數(shù)包括如下幾項(xiàng):1)額定起重量(t)吊鉤所能吊起的最大重量。如使用其它輔助取物裝置和吊具(如抓斗、電磁鐵、夾鉗和盛鋼桶等)時(shí),這些裝置的自重應(yīng)包括在額定起重量?jī)?nèi)。當(dāng)決定起重機(jī)的額定起重量時(shí),應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。因?yàn)槠鹬亓康臄?shù)值對(duì)大多數(shù)起重機(jī)的自重有決定性的作用,因此在確定時(shí)應(yīng)按照生產(chǎn)實(shí)際情況考慮,過(guò)小不能滿足生產(chǎn)要求,過(guò)大會(huì)造成基建投資的浪費(fèi)。2)起升高度(m)吊鉤最低位置到吊鉤最高位置之間的垂直距離,此參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定,可根據(jù)工作需要來(lái)定。3)跨度(m)和幅度(m)都是表示起重機(jī)工作范圍的參數(shù)??缍仁侵笜蚴筋愋推鹬貦C(jī)大車運(yùn)行軌道之間的距離;幅度是指旋轉(zhuǎn)起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心線到吊鉤中心線之間的水平距離。4)軌距(m)軌距也稱輪距,按下列三種情況定義:對(duì)于小車,為小車軌道中心線之間的距離;對(duì)于鐵路起重機(jī),為運(yùn)行線路兩鋼軌頭部下內(nèi)側(cè)16mm處的水平距離;對(duì)于臂架型起重機(jī),為軌道中心線或起重機(jī)行走輪踏面(或履帶)中心線之間的距離。5)基距基距也稱軸距,是指沿縱向運(yùn)動(dòng)方向的起重機(jī)或小車支承中心線之間的距離?;嗟臏y(cè)定與支承輪的布置有關(guān)。6)起重力矩起重力矩是幅度與其相對(duì)應(yīng)的起吊物品重力的乘積。7)起重傾覆力矩起重傾覆力矩,是指起吊物品重力與其至傾覆線距離的乘積。8)輪壓輪壓是指一個(gè)車輪傳遞到軌道或地面上的最大垂直載荷。按工況不同,分為工作輪壓和非工作輪壓。9)工作速度v(m/min)包括起升、運(yùn)行、變副和旋轉(zhuǎn)速度,但旋轉(zhuǎn)速度用n(r/min)表示。起升速度起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下吊鉤上升的速度;運(yùn)行速度運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下,大車或小車直線運(yùn)行的速度;變副速度吊鉤從最大幅度到最小幅度的平均線速度;旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下,起重機(jī)的轉(zhuǎn)速。10)生產(chǎn)率Q(t/h)說(shuō)明起重機(jī)裝載或吊運(yùn)物品的工作能力的綜合指標(biāo)。11)起重機(jī)工作級(jí)別起重機(jī)工作級(jí)別是考慮起重量和時(shí)間的利用程度以及工作循環(huán)次數(shù)的工作特性。它是按起重機(jī)利用等級(jí)(整個(gè)設(shè)計(jì)壽命期內(nèi),總的工作循環(huán)次數(shù))和載荷狀態(tài)劃分的。或者說(shuō),起重機(jī)工作級(jí)別是表明起重機(jī)工作繁重程度的參數(shù),即表明起重機(jī)工作在時(shí)間方面的繁忙程度和在吊重方面滿載程度的參數(shù)。12)自重及外形尺寸這是任何一種機(jī)器都應(yīng)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),它不僅是說(shuō)明起重機(jī)械性能優(yōu)劣的數(shù)據(jù),而且直接影響基建費(fèi)用的投資,因此,應(yīng)十分重視減輕自重和減小外形尺寸。(4)橋式起重機(jī)的工作級(jí)別相同起重量的同一種起重機(jī),如果它們使用的頻繁程度不同,所起吊貨物的質(zhì)量接近額定起重量的程度不同,那么它們構(gòu)件的尺寸和電動(dòng)機(jī)的功率就應(yīng)有較大的差別。為了在設(shè)計(jì)上給予區(qū)分,應(yīng)將起重機(jī)分為不同的使用等級(jí)。所以,起重機(jī)工作級(jí)別是起重機(jī)設(shè)計(jì)的最基本出發(fā)點(diǎn),主要有兩個(gè)特征決定:起重機(jī)使用的忙閑程度(起重機(jī)的使用等級(jí));起重機(jī)經(jīng)常吊運(yùn)貨物的質(zhì)量接近額定起重量的程度(起重機(jī)載荷狀態(tài)等級(jí))。第二章 小車起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算已知數(shù)據(jù):起重量(主起升):32t,起升高度(主起升):16m, 起升速度(主起升):7.5m/min;起重量(副起升):5t,起升高度(副起升):18m, 起升速度(副起升):20m/min;工作級(jí)別:A5;機(jī)構(gòu)接電持續(xù)率JC=25%。起升機(jī)構(gòu)是任何起重機(jī)必須具備的,使物品獲得升降運(yùn)動(dòng)的基本組成。起升機(jī)構(gòu)工作的好壞將直接影響整臺(tái)起重機(jī)的工作性能。起升機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷筒、滑輪組、取物裝置和制動(dòng)裝置組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動(dòng)滑輪。取物裝置包括吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具、掛梁等多種型式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護(hù)開關(guān)等。根據(jù)實(shí)際需要配用。1 起升結(jié)構(gòu)傳動(dòng)方案,選擇滑輪組和吊鉤組按照布置緊湊的原則,決定采用雙聯(lián)滑輪組的方案。在不能設(shè)置導(dǎo)向滑輪的起重機(jī)中,雙聯(lián)滑輪組的特點(diǎn)是物品作垂直升降,而沒有水平移動(dòng)?;喗M的倍率與起一般5重量有關(guān),一般530T起重量時(shí),取2倍率;30100T時(shí),取4倍率。 a 32t鋼絲繩繞向示意圖 b 5 t鋼絲繩繞向示意圖 圖2.1 主、副起升運(yùn)行機(jī)構(gòu)布置圖2.2起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置整體布置電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與減速器的高速軸相聯(lián)。圖2.3 電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)(1)按Q=32t,查1表4-1取滑輪組倍率=4,承載繩分支數(shù)Z=2= 8;查1附表9選圖號(hào)為T1 362.1509吊鉤組,得其質(zhì)量=847kg,兩滑輪間距=102+2165=432mm;(2)按Q=5t,查1表4-1取滑輪組倍率=2,承載繩分支數(shù)Z=2= 4;查1附表8選圖號(hào)為G13吊鉤組,得其質(zhì)量=99kg,兩滑輪間距=200mm;2 鋼絲繩及繩具的計(jì)算選擇鋼絲繩是廣泛應(yīng)用于起重機(jī)的撓性構(gòu)件,。它具有承載能力大、卷繞性好,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪音、極少突然斷裂、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。鋼絲繩的選擇包括鋼絲繩結(jié)構(gòu)型式的選擇和鋼絲繩直徑的確定。繞經(jīng)滑輪和卷筒的結(jié)構(gòu)工作鋼絲繩應(yīng)優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩。在腐蝕性環(huán)境中應(yīng)采用鍍鋅鋼絲繩。鋼絲繩的性能和強(qiáng)度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)安全正常工作的要求。(1) 主起升機(jī)構(gòu)中,若滑輪組采用滾動(dòng)軸承,當(dāng)=4,查2表2-1得滑輪組效率=0.975,鋼絲繩所受最大拉力: (2.1) = 4211.15 kg = 41.27 kN查2表2-4,工作級(jí)別A5時(shí),安全系數(shù)n=5.5,鋼絲繩計(jì)算破斷拉力:=226.99 kN (2.2)查1附表1所選瓦林吞式纖維芯鋼絲繩619W+FC,鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度1770MPa,光面鋼絲,右交互捻,直徑d1=20mm,鋼絲繩最小破斷拉力=233.6 kN標(biāo)記如下: 鋼絲繩1:20NAT 619W+FC 1770 ZS 233.6 GB8918-88(2)副起升機(jī)構(gòu)中,若滑輪組采用滾動(dòng)軸承,當(dāng)=2,查2表2-1得滑輪組效率=0.99,鋼絲繩所受最大拉力: (2.3) = 1287.63 kg = 12.62 kN查2表2-4,工作級(jí)別A5時(shí),安全系數(shù)n=5.5,鋼絲繩計(jì)算破斷拉力: =69.41 kN (2.4)查1附表1所選瓦林吞式纖維芯鋼絲繩619W+FC,鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度1770MPa,光面鋼絲,右交互捻,直徑d2=11mm,鋼絲繩最小破斷拉力=70.68 kN,標(biāo)記如下: 鋼絲繩2:11NAT 619W+FC 1770 ZS 70.68 GB8918-883 滑輪和滑輪組的選擇滑輪用以支撐鋼絲繩,并能改變鋼絲繩的走向,平衡鋼絲繩分支的拉力,組成滑輪組,達(dá)到省力或增速的目的。由鋼絲繩依次繞過(guò)若干動(dòng)滑輪和定滑輪而組成的裝置稱為滑輪組。根據(jù)滑輪組的功能分為省力滑輪組和增速滑輪組。(1)主起升滑輪的許用最小直徑: D1mind1(e-1)=20(25-1)=480 mm (2.5)式中:由2表2-4查得輪繩直徑比系數(shù)e=25,由1附表9表選用滑輪直徑D1=610 mm,由1附表4選用鋼絲繩直徑=20 mm,滑輪直徑=610 mm,滑輪軸直徑D=130mm的E型滑輪標(biāo)記為滑輪E 20610130 ZB J80 006.887;(2)副起升滑輪的許用最小直徑: D2mind2(e-1)=11(25-1)=264 mm (2.6)式中:系數(shù)e=25由1表2-4查得,由1附表8表選用滑輪直徑D2=400 mm,由1附表4選用鋼絲繩直徑=11 mm,滑輪直徑=400 mm,滑輪軸直徑D=45mm的E型滑輪標(biāo)記為滑輪E 1140045 ZB J80 006.8-874 選擇卷筒組并驗(yàn)算其強(qiáng)度卷筒組是起升機(jī)構(gòu)和牽引機(jī)構(gòu)中卷繞鋼絲繩的部件,常用的卷筒類型有齒輪聯(lián)接盤式、周邊大齒輪式、短軸式和內(nèi)裝行星齒輪式。目前橋式起重機(jī)卷筒組的典型類型是齒輪聯(lián)接盤式,且齒輪聯(lián)接盤式為封閉式傳動(dòng),分組性好,卷筒軸不受扭矩,只承受彎矩。故本設(shè)計(jì)采用齒輪聯(lián)接盤式。(1)主起升卷筒尺寸:卷筒直徑:Dd1(e-1)=20(18-1)=340 mm (2.7)其中系數(shù)筒繩直徑比e=18由4表3-3-2查得,由1附表13選用=630 mm,卷筒繩槽尺寸由4表3-3-3得槽距=22 mm,槽底半徑=11 mm卷筒長(zhǎng)度: (2.8) = = 2099.7 mm取 =2100 mm式中:附加安全系數(shù),取= 2;L1無(wú)繩槽卷筒端部尺寸,根據(jù)結(jié)構(gòu)取10mmL2固定鋼繩所需長(zhǎng)度,L23t=66mm,根據(jù)情況取L2=80mm卷筒不切槽部分長(zhǎng)度,取其等于吊鉤組動(dòng)滑輪的間距,即=A1=432 mm,實(shí)際長(zhǎng)度在繩偏斜角允許范圍內(nèi)可以適當(dāng)增減;卷筒計(jì)算直徑=D+d=630+20=650 mm (2.9)卷筒壁厚: =0.02D+(610)=0.02630 +(610) (2.10)=18.622.6 mm取=20 mm卷筒壁壓應(yīng)力計(jì)算: N/m=117.24 MP (2.11)選用灰鑄鐵HT200,最小抗拉強(qiáng)度=195 MPa,許用壓應(yīng)力: = 130 MPa (2.12)因 ,故抗拉強(qiáng)度是足夠的。卷筒拉應(yīng)力驗(yàn)算:由于卷筒長(zhǎng)度L3D,尚應(yīng)校驗(yàn)由彎曲應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)力,卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí): (2.13) = 34419180 Nmm卷筒斷面系數(shù): (2.14) = 5770793.65 Nmm式中: D 卷筒外徑,D=630 mm; D卷筒內(nèi)徑,D= D-2=630-220=590 mm于是: =5.96 MPa (2.15) 合成應(yīng)力: (2.16) = = 41.13 MPa式中許用拉應(yīng)力: MPa故 卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò),故選定卷筒直徑=630 mm,長(zhǎng)度=2100 mm,卷筒槽形的槽底半徑=11 mm,槽矩=22 mm,起升高度=16 m,倍率=4,靠近減速器一端的卷筒槽向?yàn)橛业腁型卷筒,標(biāo)記為:卷筒A 63021001122164 右ZB J80 007.2-87卷筒心軸計(jì)算: 通過(guò)做草圖得到卷筒心軸的支點(diǎn)位置,并參考有關(guān)資料,決定心軸的各段直徑,軸的材料用45鋼。圖2.4 卷筒組1)支座反力 N24127065823.18=16716.82 N心軸右輪轂支承處最大彎矩: =16716.8214.78=247074.62)疲勞計(jì)算: 對(duì)于疲勞計(jì)算采用等效彎矩,由1表26查得等效系數(shù)=1.1,等效彎矩: (2.17)彎曲應(yīng)力: (2.18)心軸的載荷變化為對(duì)稱循環(huán)。由1211,213式知許用彎曲應(yīng)力:軸材料為45鋼,其 (2.19)式中 n1.6安全系數(shù);(見1表218) K應(yīng)力集中系數(shù),K; Kx1.4與零件幾何形狀有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù); Km1.15與零件表面加工光潔度有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù);故 通過(guò)3)靜強(qiáng)度計(jì)算:卷筒軸屬于起升機(jī)構(gòu)低速軸零件,其動(dòng)力系數(shù)可由125查得,; (2.20) (2.21)許用應(yīng)力: (2.22) 通過(guò)故卷筒軸的疲勞和靜強(qiáng)度計(jì)算通過(guò)。選擇軸承由于卷筒心軸上的左軸承的內(nèi),外座圈以同樣轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),故無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),可按照額定靜載荷來(lái)選擇。右軸承的外座圈固定,內(nèi)座圈與心軸一同旋轉(zhuǎn),應(yīng)按照額定動(dòng)負(fù)荷來(lái)選擇。1)左端軸承: 由6(1916)式軸承的額定靜負(fù)荷 C0式中 C0額定靜負(fù)荷; P0當(dāng)量靜負(fù)荷; n0安全系數(shù),由6表197取n01.04因此選用調(diào)心球軸承,型號(hào)2318,其額定靜載荷C077.2 kN,左軸承的當(dāng)量靜負(fù)荷為: (2.23)式中 fd1.1動(dòng)負(fù)荷系數(shù),由6表196選取, 故安全2)右端軸承:令右端軸承也采用2318,其額定動(dòng)負(fù)荷C=142 kN右軸承的徑向負(fù)荷 (2.24) 軸向負(fù)荷 設(shè)M5級(jí)工作類型的軸承工作時(shí)數(shù)Lh4000h,查得2318軸承的e0.39,令,故 x=1,y=2.7,當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷: (2.25)由6(192)式: (2.26)所以 (2.27)動(dòng)負(fù)荷 安全繩端固定裝置計(jì)算根據(jù)鋼繩直徑為20mm,卷筒長(zhǎng)度計(jì)算中采用的附加圈數(shù)Z02,繩索與卷筒繩槽間的摩擦系數(shù)f0.15。則在繩端固定處的作用力: (2.28)壓板螺栓所受之拉力: (2.29) 式中 壓板與鋼繩的換算摩擦系數(shù)螺柱由拉力和彎矩作用的合成應(yīng)力: (2.30) 式中 Z2(螺柱數(shù)) d122mm(螺紋內(nèi)徑) (彎矩) (2.31) 螺柱材料為Q235,屈服極限240MPa,則許用拉伸應(yīng)力為:(取安全系數(shù)n1.6) (2.32)因?yàn)?,故通過(guò)(2)副起升卷筒尺寸:卷筒直徑:由式(2.7)Dd(e-1)=11(25-1)=264 mm 由1附表13選用=300 mm,卷筒繩槽尺寸由4表3-3-3得 槽距=13 mm,槽底半徑=6 mm卷筒長(zhǎng)度:由式(2.8) = = 1370 mm取 =1500 mm式中:附加安全系數(shù),取= 2;L1無(wú)繩槽卷筒端部尺寸,根據(jù)結(jié)構(gòu)取30mmL2固定鋼繩所需長(zhǎng)度,L23t=39mm,根據(jù)情況取L2=50mm卷槽不切槽部分長(zhǎng)度,取其等于吊鉤組動(dòng)滑輪的間距,即=A=200 mm,實(shí)際長(zhǎng)度在繩偏斜角允許范圍內(nèi)可以適當(dāng)增減;由式(2.9)卷筒計(jì)算直徑=D+d=300+11=311 mm卷筒壁厚: 由式(2.10)=0.02D+(610)=0.02300 +(610)=1216 mm取=14 mm卷筒壁壓應(yīng)力計(jì)算:由式(2.11)N/m=69.34 MP選用灰鑄鐵HT200,最小抗拉強(qiáng)度=195 MPa,許用壓應(yīng)力:由式(2.12) = 130 MPa因 ,故抗拉強(qiáng)度是足夠的。卷筒拉應(yīng)力驗(yàn)算:由于卷筒長(zhǎng)度L3D,尚應(yīng)校驗(yàn)由彎曲應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)力,卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí):由式(2.13) = 8203000 Nmm卷筒斷面系數(shù): 由式(2.14) = 875455.9 Nmm式中: D 卷筒外徑,D=300 mm; D卷筒內(nèi)徑,D= D-2=300-214=272 mm 于是: 由式(2.15)=9.37 MPa 合成應(yīng)力: 由式(2.16) = = 30.17 MPa式中許用拉應(yīng)力: MPa故 卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò),故選定卷筒直徑=300 mm,長(zhǎng)度=1500 mm,卷筒槽形的槽底半徑=6 mm,槽矩=13 mm,起升高度=18 m,倍率=2,靠近減速器一端的卷筒槽向?yàn)橛业腁型卷筒,標(biāo)記為:卷筒A 3001500613182 右ZB J80 007.2-87卷筒心軸計(jì)算: 通過(guò)做草圖得到卷筒心軸的支點(diǎn)位置,并參考有關(guān)資料,決定心軸的各段直徑,軸的材料用45鋼。圖同上圖圖2.4.1)支座反力 N21262016186=9054 N心軸右輪轂支承處最大彎矩: =905414.78=133818.122)疲勞計(jì)算: 對(duì)于疲勞計(jì)算采用等效彎矩,由1表26查得等效系數(shù)=1.1,等效彎矩:由式(2.17)彎曲應(yīng)力:由式(2.18)心軸的載荷變化為對(duì)稱循環(huán)。由1211,213式知許用彎曲應(yīng)力:軸材料為45鋼,其 由式(2.19) 式中 n1.6安全系數(shù);(見1表218) K應(yīng)力集中系數(shù),K; Kx1.4與零件幾何形狀有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù); Km1.15與零件表面加工光潔度有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù);故 通過(guò)3)靜強(qiáng)度計(jì)算:卷筒軸屬于起升機(jī)構(gòu)低速軸零件,其動(dòng)力系數(shù)可由125查得,; 由式(2.20) 由式(2.21)許用應(yīng)力: 由式(2.22) 通過(guò) 故卷筒軸的疲勞和靜強(qiáng)度計(jì)算通過(guò)。選擇軸承由于卷筒心軸上的左軸承的內(nèi),外座圈以同樣轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),故無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),可按照額定靜載荷來(lái)選擇。右軸承的外座圈固定,內(nèi)座圈與心軸一同旋轉(zhuǎn),應(yīng)按照額定動(dòng)負(fù)荷來(lái)選擇。1)左端軸承: 由6(1916)式軸承的額定靜負(fù)荷 由式C0式中 C0額定靜負(fù)荷; P0當(dāng)量靜負(fù)荷; n0安全系數(shù),由6表197取n01.04因此選用調(diào)心球軸承,型號(hào)2314,其額定靜載荷C037.5 kN,左軸承的當(dāng)量靜負(fù)荷為:由式(2.23)式中fd1.1動(dòng)負(fù)荷系數(shù),由6表196選 故安全2)右端軸承:令右端軸承也采用2314,其額定動(dòng)負(fù)荷C=110 kN右軸承的徑向負(fù)荷 由式(2.25) 軸向負(fù)荷 設(shè)M5級(jí)工作類型的軸承工作時(shí)數(shù)Lh4000h,查得2314軸承的e0.38,令,故 x=1,y=2.7,當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷:由式(2.25)由式(2.26):所以由式(2.27) 動(dòng)負(fù)荷 安全繩端固定裝置計(jì)算根據(jù)鋼繩直徑為11mm,卷筒長(zhǎng)度計(jì)算中采用的附加圈數(shù)Z02,繩索與卷筒繩槽間的摩擦系數(shù)f0.15。則在繩端固定處的作用力:由式(2.28)壓板螺栓所受之拉力:由式(2.29) 式中 壓板與鋼繩的換算摩擦系數(shù)螺柱由拉力和彎矩作用的合成應(yīng)力: 由式(2.30) 式中 Z2(螺柱數(shù)) d116mm(螺紋內(nèi)徑) 由式(2.31)(彎矩) 螺柱材料為Q235,屈服極限240MPa,則許用拉伸應(yīng)力為:(取安全系數(shù)n1.6)由式(2.32)因?yàn)?,故通過(guò)5 選擇電動(dòng)機(jī)并驗(yàn)算發(fā)熱(1)主起升電動(dòng)機(jī)靜功率: (2.33) = = 47.3 kW式中::機(jī)構(gòu)總效率,一般=0.80.9,取 =0.85; 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率: =0.847.3=37.84 kW (2.34)式中系數(shù)由2表6-1查得,對(duì)于M1M6級(jí)機(jī)構(gòu),=0.750.85 , 故取=0.8查1附表28選用電動(dòng)機(jī)YZR280M,其額定功率(25%)=52kw,額定轉(zhuǎn)速=727r/min,飛輪矩=11.2 kgm,質(zhì)量=848kg(2)副起升電動(dòng)機(jī)靜功率:由式(2.33) = = 19.6 kW式中:機(jī)構(gòu)總效率,一般=0.80.9,取=0.85; 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率: 由式(2.34)=0.819.6=15.68 kW式中系數(shù)由2表6-1查得,對(duì)于M1M6級(jí)機(jī)構(gòu),=0.750.85 , 故取=0.8查1附表28選用電動(dòng)機(jī)YZR225M,其額定功率(25%)=21kw,額定轉(zhuǎn)速=718r/min,飛輪矩=3.2 kgm,質(zhì)量=390kg 發(fā)熱條件的驗(yàn)算(1)主起升機(jī)構(gòu)中,按照等效功率法,求JC=25%時(shí)所需要的等效功率: =0.750.8747.3=30.86 kW (2.35)式中:工作級(jí)別系數(shù),查2表6-4 ,工作類型為中級(jí)時(shí)=0.75; 系數(shù),根據(jù)機(jī)構(gòu)平均啟動(dòng)時(shí)間與平均工作時(shí)間的比值(/),由2表6-5,一般起升機(jī)構(gòu) / =0.10.2,取/=0.1,由2圖6-6查=0.87;由以上計(jì)算結(jié)果, ,故初選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件。(2)副起升機(jī)構(gòu)中,按照等效功率法,求JC=25%時(shí)所需要的等效功率: 由式(2.35) =0.750.8719.6=12.79 kW 式中:工作級(jí)別系數(shù),查1表6-4 ,工作類型為中級(jí)時(shí)=0.75; 系數(shù),根據(jù)機(jī)構(gòu)平均啟動(dòng)時(shí)間與平均工作時(shí)間的比值(/),由2表6-5,一般起升機(jī)構(gòu) / =0.10.2,取/=0.1,由2圖6-6查=0.87;由以上計(jì)算結(jié)果, ,故初選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件。6 選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器起重機(jī)的起升、運(yùn)行、回轉(zhuǎn)和電動(dòng)臂架變幅機(jī)構(gòu)中都要使用減速器。各個(gè)機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是周期性工作,承受間歇性載荷。(1)主起升卷筒轉(zhuǎn)速: = (2.36)= 14.7 r/min減速器總傳動(dòng)比: = = 49.46 (2.37)查1附表35,選ZQ-850-3CA減速器,當(dāng)工作類型為中級(jí)時(shí),許用功率N=57 kW ,=48.57(2)副起升卷筒轉(zhuǎn)速: 由式(2.36)= = 40.96 r/min減速器總傳動(dòng)比: 由式(2.37)= = 17.53查1附表35,選ZQ-500-3CA減速器,當(dāng)工作類型為中級(jí)時(shí),許用功率N=27.0 kW ,=15.757 驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率(1)主起升實(shí)際起升速度: =7.64 m/min (2.38) 誤差: = 100% = (2.39) = 1.87% = 15% 實(shí)際所需等效功率: (2.40)= 31.44 kW (25%)=52 kW(2)副起升實(shí)際起升速度: 由式(2.38)=22.26 m/min 誤差: 由式(2.39) = 100% = = 11.3% = 15% 實(shí)際所需等效功率: 由式(2.40)= 14.24 kW (25%)=21 kW8 校核減速器輸出軸強(qiáng)度(1)在主起升機(jī)構(gòu)中,由2公式(6-16)求出輸出軸的最大徑向力: (2.41)式中:=241270=82540 N=82.54 kN 卷筒上鋼絲繩引起的載荷; =13.5 kN 卷筒及軸自重,參考1附表14; R=137009.8=134.26 kN ZQ-850-3CA減速器輸出軸端最大容許徑向載。參考1附表36可得;因此 = (82.54+13.5)=48.02 kN R ,故通過(guò)。 由2中公式(6-17)得輸出軸最大扭矩: =(0.70.8) (2.42) 式中: =9550=683.1 Nm 電動(dòng)機(jī)軸額定力矩; (2.43) =2.85 當(dāng)JC=25%時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù),由1附表28查出; =0.95 減速器傳動(dòng)功率; =121800 Nm減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩,由1附表36查出; =0.82.85683.148.570.95=71863.9 Nm =121800 Nm 根據(jù)以上計(jì)算,所選減速器的性能傳動(dòng)能滿足要求。(2)在副起升機(jī)構(gòu)中,由2公式(6-16)求出輸出軸的最大徑向力:由式(2.41)式中:=212620=25240 N=25.24 kN 卷筒上鋼絲繩引起的載荷; =3.37 kN 卷筒及軸自重,參考1附表14; R=15509.8 = 15.19 kN ZQ-500-3CA減速器輸出軸端最大容許徑向載荷,參考1附表36可得。因此 = (25.24+3.37)=14.3 kN R ,符合要求。 由2中公式(6-17)求出輸出軸的最大扭矩: =(0.70.8) 式中:由式(2.43) =9550=279.32 Nm 電動(dòng)機(jī)軸額定力矩; =2.96 當(dāng)JC=25%時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù),由1附表28查出; =0.95 減速器傳動(dòng)功率; =23500 Nm減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩,由1附表36查出; =0.82.96279.3215.750.95=10873 Nm =23500 Nm 根據(jù)以上計(jì)算,所選減速器性能傳動(dòng)能滿足要求。9 選擇制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置是保證起重機(jī)安全工作的重要部件。制動(dòng)裝置用以防止懸吊的物品或吊臂下落,防止轉(zhuǎn)臺(tái)或起重機(jī)在風(fēng)力或坡道分力作用下溜動(dòng),使起重機(jī)機(jī)構(gòu)減速停車,在特殊情況下調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度。(1)主起升制動(dòng)器所需靜制動(dòng)力矩: (2.44)= =81.73 kgm =801 Nm 式中:=1.75制動(dòng)安全系數(shù),由2表6-6查取 由5中表5-4-28選用TJ2A-200,其制動(dòng)力矩 =1600 Nm ,制動(dòng)輪直徑 =200 mm ;(2)副起升制動(dòng)器所需靜制動(dòng)力矩: 由式(2.44) = =37.44 kgm =366.91 Nm 式中:=1.75制動(dòng)安全系數(shù),由2表6-6查取 由5中表5-4-28選用TJ2A-200/100,其制動(dòng)力矩 =400 Nm ,制動(dòng)輪直徑=200 mm ;10 選擇聯(lián)軸器起重機(jī)使用的聯(lián)軸器主要用來(lái)聯(lián)接兩根同軸線布置或基本平行的轉(zhuǎn)軸,傳遞扭矩同時(shí)補(bǔ)償少許角度和徑向偏移,有時(shí)還能改善傳動(dòng)裝置的動(dòng)態(tài)特性。聯(lián)軸器根據(jù)傳遞的扭矩和工作條件來(lái)選擇。(1)主起升高速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩,由2(6-26)式 =1.51.8683.08=1844.32 Nm (2.45)式中:=683.08 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 =9550p/n=955052/727=683.08 Nm =1.5 聯(lián)軸器安全系數(shù); =1.8 剛性動(dòng)載系數(shù),一般=1.5 2.0;由1附表29查得YZR280M電動(dòng)機(jī)軸端為圓柱形,d=85mm,=170mm; 由1附表34查得ZQ-850-3CA減速器的高速軸端為圓錐形主動(dòng)軸端, d=90mm,=135mm;靠近電動(dòng)機(jī)軸端聯(lián)軸器:由5表5-2-9選用GCLZ6型齒式聯(lián)軸器,最大容許轉(zhuǎn)矩=5000 Nm,質(zhì)量G=31.2 kg ;浮動(dòng)軸的靠近電動(dòng)機(jī)的軸端為圓柱形d=90mm,=130mm; 靠近減速器高速軸的聯(lián)軸器 ,由1附表46選用帶mm制動(dòng)輪的NGCLZ6型鼓形齒式聯(lián)軸器,最大容許轉(zhuǎn)矩=4500 Nm,質(zhì)量=53.2 kg ;浮動(dòng)軸的靠近減速器的軸端為圓柱形d=90mm,=130mm;(2)副起升高速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩,由式(2.45) =1.51.8279.32=754.16 Nm =279.32 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 =9550p/n=955021/718=279.32 Nm =1.5 聯(lián)軸器安全系數(shù); =1.8 剛性動(dòng)載系數(shù),一般=1.5 2.0;由1附表29查得YZR225M電動(dòng)機(jī)軸端為圓柱形d=65mm,=140mm; 由1附34查得ZQ-500-3CA減速器的高速軸端為圓錐形d=50mm,=85mm;靠近電動(dòng)機(jī)軸端聯(lián)軸器:由5表5-2-9選用GCLZ5齒式聯(lián)軸器,最大容許轉(zhuǎn)矩=3150 Nm,質(zhì)量G=19.6 kg ; 浮動(dòng)軸的靠近電動(dòng)機(jī)的軸端為圓柱形d=65mm,=105mm; 靠近減速器高速軸的聯(lián)軸器,由1附表46選用帶mm制動(dòng)輪的NGCLZ4型鼓形齒式聯(lián)軸器,最大容許轉(zhuǎn)矩=1400 Nm,質(zhì)量=26.8 kg ;浮動(dòng)軸的靠近減速器的軸端為圓柱形d=65mm,=105mm;11 高速浮動(dòng)
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