18噸橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)械部分.doc

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1、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 論文（設(shè)計(jì)）題目： 18噸橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)—機(jī)械部分 學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求

2、 最大起升重量：18噸 梁跨度：31500mm 起升速度：18～28m／min 起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度40～45 m／min 基本要求：

3、 1 根據(jù)上述要求，設(shè)計(jì)橋式起重機(jī)； 2 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份； 3 總裝配圖1張，小車裝配圖1張，小車架結(jié)構(gòu)圖1張， 20t橋式起重機(jī)總電路原理圖1張；

4、 4 英文資料翻譯，2000單詞左右 二、重點(diǎn)研究的問題 1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（小車運(yùn)行 起升機(jī)構(gòu)）；

5、 2材料選擇、主要參數(shù)的選擇等； 3各種強(qiáng)度計(jì)算和校核（如有未知條件可按通用機(jī)械方式自行設(shè)定）； 4總電路電氣原理的理解 5 設(shè)計(jì)和制圖表達(dá)。

6、 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 知識(shí)準(zhǔn)備 1～2周 2 總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)及計(jì)算 3～4周

7、 3 總裝配圖繪制 5～7周 4 拆化零件圖，詳細(xì)設(shè)計(jì) 8～11周 5 纂寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，準(zhǔn)備答辯 12周 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [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.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007，3 [2]《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組編，起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社.1993,3 [3] 余維張主編，起重機(jī)械檢修手冊(cè).北京：中國電力出版社，1998，11

8、 [4] 楊長睽，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 [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 [6] 陳道南，盛漢中主編，起重機(jī)課程設(shè)計(jì).冶金工業(yè)出版社.2003,5 [7] 羅迎社主編，材料力學(xué).武漢理工大學(xué)出版社.2001,7 畢業(yè)

9、論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 　 姓名 　 　 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 18噸橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)—機(jī)械部分 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容 選題 1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 2.難度、份量是否適當(dāng)； 3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。 能力 1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力； 2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力； 3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力； 4.是否具備

10、一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力； 5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 2.文字是否通順，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何； 3.有無理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無創(chuàng)新之處。 綜 合 評(píng) 價(jià) 評(píng)閱人： 2011年6月 日  畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見 學(xué) 號(hào)： 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制

11、造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 32 頁 圖 表 4 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 18噸橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)—機(jī)械部分 內(nèi)容提要： 本文通過給出的設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)出了吊鉤組、滑輪組，選擇了合適 的鋼絲繩正確的設(shè)計(jì)出了卷筒并且將鋼絲繩正確的固定在卷筒上，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了起升機(jī) 構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)也計(jì)算了起重機(jī)的主梁，對(duì)其安全裝置進(jìn)行了選擇和說明， 分析了起重機(jī)的控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)起升機(jī)構(gòu)時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪 組，進(jìn)行了正確的選擇。電動(dòng)機(jī)通

12、過減速器，帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從 卷筒上放下，以升降重物。小車架是支拖和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī) 架，通常采用“焊接機(jī)構(gòu)”。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用集中驅(qū)動(dòng)，四輪支撐，同時(shí)考慮了運(yùn) 動(dòng)阻力的計(jì)算，制動(dòng)器的選擇以及電動(dòng)機(jī)的過載校驗(yàn)。 指導(dǎo)教師評(píng)語 該同學(xué)能較好的運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)知識(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)課程，對(duì)待設(shè)計(jì) 工作認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)完成的質(zhì)量較好，同意其參加畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 指導(dǎo)教師： 年 6 月 5 日 答辯簡要情況及評(píng)語

13、 答辯小組： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見 答辯委員會(huì)主任： 年 月 日 20 目錄 中文摘要 ……………………………………………………………………… Ⅰ 英文摘要 ……………………………………………………………………… Ⅰ 1緒論 …………………………………………………………………………… 1 1.1橋式起重機(jī)簡介 ………………………………………………………… 1 1.2普通橋式起重機(jī)的主要組成部分 ……………………………………… 1 1.2.2大車

14、 ………………………………………………………………… 1 1.2.2小車 ………………………………………………………………… 1 1.2.3動(dòng)力裝置和控制系統(tǒng) ……………………………………………… 1 1.3普通橋式起重機(jī)的運(yùn)行方式 …………………………………………… 1 2設(shè)計(jì)任務(wù)及參數(shù) ……………………………………………………………… 2 2.1主要技術(shù)參數(shù) …………………………………………………………… 2 2.2起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的級(jí)別 ………………………………………………… 2 3吊鉤組的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………………… 2 3.1原始參數(shù) ………

15、………………………………………………………… 2 3.2設(shè)計(jì)步驟 ………………………………………………………………… 2 4滑輪組的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………………… 6 5鋼絲繩的選擇 ……………………………………………………………… 8 6卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………… 9 7鋼絲繩在卷筒上的固定……………………………………………………… 11 8起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………… 12 8.1原始參數(shù) ……………………………………………………………… 12 8.2設(shè)計(jì)計(jì)算步驟…………

16、………………………………………………… 12 9小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 16 9.1原始參數(shù)………………………………………………………………… 16 9.2設(shè)計(jì)計(jì)算步驟…………………………………………………………… 16 10起重機(jī)主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………… 22 10.1橋式起重機(jī)主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算主要涉及內(nèi)容 ………………………… 22 11安全裝置的選擇說明 ……………………………………………………… 23 11.1主要安全裝置的說明 ………………………………………………… 23 11.1.1走臺(tái)與欄桿

17、…………………………………………………… 23 11.1.2排障板 ………………………………………………………… 23 11.1.3小車行程限位開關(guān)……………………………………………… 23 11.1.4起升高度限位開關(guān)……………………………………………… 23 11.1.5大車行程限位開關(guān)……………………………………………… 23 11.1.6緩沖器與擋鐵…………………………………………………… 23 11.2小車緩沖器選擇計(jì)算 ………………………………………………… 24 11.3大車緩沖器選擇計(jì)算 ………………………………………………… 24 12 18噸橋式起重機(jī)的控

18、制系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………… 25 結(jié)束語 ……………………………………………………………………………25 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………26 附錄1 外文資料………………………………………………………………… 28 18噸橋式起重機(jī)設(shè)計(jì) 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)車間物品搬運(yùn)、設(shè)備的安裝與檢修等用途。我國生產(chǎn)的吊鉤電動(dòng)雙梁橋式起重機(jī)額定起重范圍為5～500t，一般10t以上，起重機(jī)有主、副兩套起升機(jī)構(gòu)；300t以上，起重機(jī)還有三套起升機(jī)構(gòu)。 電動(dòng)雙梁起重機(jī)由橋架、小車運(yùn)行機(jī)

19、構(gòu)、大車運(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)，小車運(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，重物在升降過程中沒有水平移動(dòng)，起升過程平穩(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。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中涉及小車輪壓計(jì)算、小車車輪、小車軌道、減速器、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器的選擇計(jì)算等。 在起重機(jī)控制方面，起升機(jī)構(gòu)用主令控制器和磁力控制屏來實(shí)現(xiàn)控制，大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用凸輪控制器直接控制。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要針對(duì)起升機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)電路

20、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。利用低壓電氣元件控制起重機(jī)，其使用壽命較長，適合車間惡劣環(huán)境。 關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī) 起升機(jī)構(gòu) 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 電氣控制系統(tǒng) ABSTRACT Bridge crane is a significant increase labor productivity goods handling equipment, primarily to carry goods workshops, equipment installation and maintenance, and other purposes. Chinas production of e

21、lectrical hook rated double-beam bridge crane lifting the range of 5 ~ 500 t, generally more than 10 t, cranes are the main, two sets of lifting300 t above, there are three sets of cranes lifting bodies. Two-electric beam from the bridge crane, the trolley running, traveling mechanism and electric

22、al equipment constituted. 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 objects in the process of lifting the level of no movement, or from the

23、process smooth, and the installation and replacement of wire rope easily. Winding installations in the corresponding single reel, a large area of contact with the rope, the advantages of low pressure units. In lifting bodies also involves rope, reducer, couplings, electrical and brake the choice. Ve

24、hicles involved in the operation of institutions pressure on the wheels, car wheels, car track, reducer, couplings, electrical and brake the choice of calculation. In the crane control, or from the institutions with the main controller and magnetic control of the screen to achieve control, big

25、 and small car cam controller running institutions with direct control. In the control system design, mainly for lifting bodies, traveling mechanism, the car run institutions circuit design and control system for the protection of the circuit design. Use of low-voltage electrical components control

26、crane, a longer service life for workshop harsh environment. Key words: bridge crane hoisting mechanism car agencies operating electric control system 1 緒論 1.1橋式起重機(jī)的簡介 橋式起重機(jī)是生產(chǎn)車間、料場(chǎng)、電站廠房和倉庫中為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(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。它通常用來搬運(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)的吊車梁上，整機(jī)可以沿鋪設(shè)在吊車

27、梁上的軌道縱向行駛，而起重小車又可沿小車軌道（鋪設(shè)在起重機(jī)的橋架上）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方體空間，正好與一般車間形式相適應(yīng)。 1.2普通橋式起重機(jī)的主要組成部分 1.2.1 大車 大車由橋架和大車運(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，允許小車在它上面橫向行駛；另一方面又是起重機(jī)行走的車體，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，安裝有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和電器設(shè)備，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來驅(qū)動(dòng)大車行走，大車上一般還有駕駛室，用來操縱起重機(jī)和安裝各機(jī)構(gòu)的控制設(shè)備。橋架主要由主梁和端梁組成。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性要求，

28、也應(yīng)考慮自重和外形尺寸要小，加工制造簡單，運(yùn)輸、存放和使用維修方便，成本低等因素。1.2.2 小車 小車由起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，小車架和保護(hù)裝置等組成。小車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，以降低輪壓和橋架受載。小車的電力則由滑線或軟電纜引入。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。 1.2.3動(dòng)力裝置和控制系統(tǒng) 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)?？刂葡到y(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

29、止，都通過操縱控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 1.3普通橋式起重機(jī)的運(yùn)行方式 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。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)參數(shù) 2.1主要技術(shù)參數(shù)： 最大起重量： 18噸 粱跨度： 31500mm

30、 起升速度: 18 ~ 28m/min 起升高度: 14mm 起重機(jī)運(yùn)行速度: 80 ~ 95m/min 起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度: 40 ~ 45m/min 2.2起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的級(jí)別: 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T6(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T6,載荷狀況為L2 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M4;其中利用等級(jí)為T4,載荷狀況L3 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M4;其中利用等級(jí)為T4,載荷狀況L2 3 吊鉤組的選

31、擇計(jì)算 3.1原始參數(shù) 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: = 18 t 起升載荷: 起升速度: ~ 初取 3.2設(shè)計(jì)步驟 3.2.1.吊鉤形式選擇 吊鉤采用倍率m=4的雙聯(lián)滑輪組,故采用長形吊鉤組 吊鉤用普通的短吊鉤 3.2.2.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 3.2.3.吊鉤主要尺寸的確定 單鉤 D 即D=148.4 mm 則由公式 得，h=150 (因?yàn)榈蹉^斷面為梯形，故h=D) Q額 ：額定起重量（

32、噸） 3.2.4.鉤身強(qiáng)度計(jì)算 1—2和3—4斷面為危險(xiǎn)斷面，通常垂直斷面3—4取與水平斷面1—2相同的斷面，而最大拉應(yīng)力約為1—2斷面的50% ，故只驗(yàn)算1—2面。計(jì)算公式： 式中：A—斷面面積，A=15840 —斷面重心坐標(biāo)，=65mm —斷面形狀系數(shù)，=0.096 —起升動(dòng)力系數(shù)，=1.56 對(duì)于20鋼，查表得；取安全系數(shù)n=1.3，則許用應(yīng)力為： < 鉤身驗(yàn)算通過 3.2.5.吊鉤尾部螺紋直徑的確定 即=80.62mm 式中： 同上 =180KN 螺紋根部直徑 —材料許用應(yīng)力 A-螺紋根部截面面積 查表取梯形

33、圓螺紋： 3.2.6.確定吊鉤螺母尺寸 螺母最小工作高度：H=0.8d=72mm根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)，需設(shè)防松螺栓，故取螺母高度為：90mm 螺栓外徑D=（1.7~2）d=153~180mm 選取D=160mm 上式中d為螺紋公稱直徑，d=90mm 3.2.7.選擇推力軸承 根據(jù)所選吊鉤螺母尺寸，查表初選推力軸承型號(hào)：81124 其額定靜載荷=660KN，因軸承在工作時(shí)很少轉(zhuǎn)動(dòng)，只需校驗(yàn)額定靜載荷即可。當(dāng)量靜負(fù)荷： —安全系數(shù)，取=1.25 < 校驗(yàn)通過選擇 81124型推力軸承 3.2.8.吊鉤橫梁的計(jì)算 根據(jù)滑輪尺寸，吊鉤組裝置示意圖為 吊鉤梁可看作簡支梁，

34、受力圖如下： 橫梁中間斷面尺寸如下示： 集中載荷：= L=475mm P1=P2= L=475mm =237.5mm D=106mm B=160mm P=280.8KN 最大彎矩計(jì)算如下： KNm=33.345KNm 中間斷面的彎曲系數(shù)： 最大彎曲應(yīng)力為： 橫梁材料為45鋼，查表得屈服極限： 取安全系數(shù)n=3，則許用強(qiáng)度： 由 < , 則有 h > 取h=200mm h=200mm 3.2.9.吊鉤拉板強(qiáng)度計(jì)算 拉板結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示，斷面A—A受拉伸應(yīng)力，計(jì)算如下： 其中 為拉板厚度，因拉板材料為A3

35、鋼，查表得屈服極限： 取安全系數(shù)n=1.7,則許用拉伸應(yīng)力為： 因： < 則有： > mm因軸孔要受擠壓應(yīng)力，則有： 取安全系數(shù) n=3.5, 則有 由上可得： 取 拉板結(jié)構(gòu)圖如下： > 12.48mm n=3.5 5.43mm b=200mm d=120mm h=100mm 4 滑輪組的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1.滑輪結(jié)構(gòu)形式及相關(guān)尺寸的確定 采用鑄鋼滑輪，因?yàn)槠鋸?qiáng)度和沖擊韌性好，材料選：2G230—450 材料2G230—450 A=63mm B=45mm S=14mm C=37mm R=12mm M=14mm

36、 r=3m 4.2.輪直徑的確定 普通滑輪直徑的選擇： 查表選取D=630mm 式中：h—與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，查表取h=22.4 d—鋼絲繩直徑，d=20mm 平衡輪直徑的選擇： 4.3. 吊鉤組上滑輪軸的計(jì)算（1）吊鉤裝置簡圖如下； L=475mm L1=78mm L2=112mm L3=95mm （2）.滑輪軸可簡化為簡支梁，認(rèn)為作用四個(gè)集中載荷受力情況圖如下： 彎矩圖 受力圖 A D B C =70.2KN =10951.2 彎曲應(yīng)力為： 滑輪軸材料為45鋼， 則有： <

37、即：d > 查手冊(cè)選取 d=130mm 材料：45鋼 d=130mm 4.4輪軸承的選擇計(jì)算 軸承的圓周速度： 工作轉(zhuǎn)數(shù)：每個(gè)滑輪中均采用兩個(gè)徑向滾動(dòng)軸承，根據(jù)滑輪組的選擇，查表選用6226型軸承。查表得，額定靜載荷： 額定動(dòng)載荷： 所選軸承的驗(yàn)算： < ()驗(yàn)算通過 式中：—壽命系數(shù)，取=2 —負(fù)荷系數(shù)，=1.5 —速度系數(shù)，=0.95 —溫度系數(shù)，=1 軸承徑向負(fù)荷： =39KN由于， < e 因此有 5 鋼絲繩的選擇 5.1鋼絲繩的最大靜拉力 =23660N所選鋼絲繩直徑應(yīng)滿足： 其中 式中：—滑輪效率，取=0.

38、97 m—起升倍率，m=4 n—安全系數(shù)，取n=6 5.2.鋼絲繩的選擇 初選鋼絲繩：查手冊(cè)選纖維芯鋼絲繩，直徑d=20mm,確定其抗拉強(qiáng)度為1670N/鋼絲繩的校核： > 校核通過 式中n —為鋼絲繩折減系數(shù)，取n=0.85 —鋼絲繩最小破斷拉力，查手冊(cè)選取=220KN 5.3.鋼絲繩的標(biāo)記選取鋼絲繩為：直徑20mm，光面鋼絲，結(jié)構(gòu)形式為6西魯式，纖維芯，抗拉強(qiáng)度為1670，右交互捻，最小破斷拉力為220KN，單位長度重量147 標(biāo)記：20NAT619S+FC1670ZS220147GB/T8918—1996 6 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1.卷筒類型的

39、初步選擇 由于起升高度比較高，根據(jù)滑輪倍率和起升速度，采用雙聯(lián)卷筒，標(biāo)準(zhǔn)槽形，用鑄造方式制造，材料為灰鑄鐵 6.2. 卷筒直徑的定 （1）直徑確定：D 查手冊(cè)選用A型卷筒，直徑D=400mm 式中： h—與機(jī)構(gòu)級(jí)別有關(guān)的系數(shù)，取h=20 d—鋼絲繩的直徑，d=20mm （2）卷筒的槽形的選擇：查手冊(cè)，選標(biāo)準(zhǔn)槽形，其尺寸如下：槽底半徑R=11mm,槽距，表面精度為1級(jí)， 標(biāo)記為：槽形 JB/T9006.1—19993. 6.3. 雙聯(lián)卷筒長度及壁厚的確定 （1）卷筒上有螺旋槽部分長 = 式中：—滑輪組倍率， —卷筒計(jì)算直徑 —最大

40、起升高度， —固定鋼絲繩安全圈數(shù)， —繩槽槽距，=22mm （2）雙聯(lián)卷筒長度L： 取L=2500mm 式中：—卷筒兩端的邊緣長度根據(jù)結(jié)構(gòu)取=70mm —固定鋼絲繩所需長度 —中間光滑部分長度根據(jù)鋼絲繩允許偏角左右，則有： —取物裝置處于上極限時(shí)，動(dòng)滑輪軸線與卷筒軸線的間距，取=1500mm —由卷筒出來的兩根鋼絲繩引入懸掛裝置的兩動(dòng)滑輪的間距: =319mm 所選卷筒標(biāo)記為：卷筒A400左 JB/T9006.2—1999 （3）卷筒壁厚確定 對(duì)鑄鐵卷筒，按經(jīng)驗(yàn)公式初選： （6~10）=0.02400+（6~10）=14~18mm 取

41、 6.4. 卷筒強(qiáng)度的計(jì)算 此處省略NNNNNNNNNNNNNN字，如需全套設(shè)計(jì)和圖紙資料請(qǐng)聯(lián)系扣扣九七一九二零八零零。 因卷筒長度L=2500mm>3D=1200mm需計(jì)算壓應(yīng)力和彎曲應(yīng) 10 起重機(jī)主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 10.1橋式起重機(jī)主梁的設(shè)計(jì)計(jì)算主要涉及內(nèi)容 ①主梁材料的選擇：選用Q235，其力學(xué)性能好。 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，其組成由上下蓋板及左右腹板焊接而成，斷面為封閉的箱形，小車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

42、“長加勁板”和“短加勁板”。橋架的剛度由兩主梁保證，兩主梁外側(cè)，一側(cè)走臺(tái)上安放大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，另一側(cè)安放電氣設(shè)備，走臺(tái)增加了橋架的整體剛度，便于起重機(jī)的維修，但也增大了橋架的自重和對(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。從主梁受力來考慮，主梁縱向外形以拋物線為優(yōu)，但制造費(fèi)時(shí)，故一般將兩端做成斜線段式。 ③主梁橋架載荷的組合情況：由于起重機(jī)橋架受力情況復(fù)雜，在分析計(jì)算過程中，應(yīng)合理處理。 ④主梁強(qiáng)度的計(jì)算：主要驗(yàn)證危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度是否滿足要求。 ⑤端梁的計(jì)算：端梁采用壓制成型，再焊接成箱形結(jié)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。 ⑥主梁與端梁

43、的連接形式的選擇：采用加連接扳用焊接的形式連接，橋架的運(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。有制造簡單、裝拆方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。 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)室一般與橋架固定，并應(yīng)安裝在無滑線一側(cè)。司機(jī)室的結(jié)構(gòu)有敞開式和封閉式兩種，若無特殊要求，室溫在10~40攝氏度的廠房內(nèi)工作的一般制成敞開式，在多灰塵和有害氣體的場(chǎng)合，露天及高溫車間工作的司機(jī)室，一般制成封閉式。司機(jī)室的內(nèi)部尺寸一般以滿足視線要求為條件，寬度不宜過大，一般取1.3m~1.6m，長度不小于2m，高度不低于1.9m，司機(jī)室內(nèi)部具體尺寸根據(jù)

44、電器設(shè)備和工作要求確定. 司機(jī)室的骨架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，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。 11 安全裝置的選擇說明 11.1主要安全裝置的說明 電動(dòng)雙梁橋式起重機(jī)有相應(yīng)的電氣保護(hù)裝置以外，還有其他保護(hù)裝置。 11.1.1走臺(tái)和欄桿 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

45、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。 11.1.2排障板 裝在大車和小車的車輪前，用來推開軌道上可能有的障礙物，以利于大車和小車的順利運(yùn)行。 11.1.3小車行程限位開關(guān) 安裝在小車一根軌道兩端外側(cè)的主梁蓋板上，小車架相應(yīng)的端梁外側(cè)，固定一根用角鋼彎折的撞尺，當(dāng)小車行至極限位置時(shí)，撞尺壓迫限位開關(guān)的搖桿，使其轉(zhuǎn)動(dòng)，從而切斷小車運(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)。因而小車行程限位開關(guān)的位置要安裝適當(dāng)，及因考慮到小車撞尺與限位開關(guān)接觸時(shí)，使電動(dòng)機(jī)斷電以后，小車由于慣性還要向前走一段距離。 11.1.4起升高度限位開關(guān) 采用

46、絲桿傳動(dòng)起升高度限位開關(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)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證螺桿不能橫向竄動(dòng)，否則要出事故。 11.1.5大車行程限位開關(guān) 由于大車運(yùn)行速度大于80m/min，采用杠桿式限位開關(guān)不能提供可靠的保證，故采用無觸點(diǎn)運(yùn)行限位系統(tǒng)：光電裝置來保證。 11.1.6緩沖器與擋鐵 為了阻止起重機(jī)和小車越軌，在起重機(jī)和小車軌

47、道兩極端位置裝擋鐵。為了吸收起重機(jī)和小車與擋鐵相撞的能量，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)。具體設(shè)計(jì)計(jì)算后示 11.2.1. 緩沖器的選擇 查表選取HT1—63型彈簧緩沖器，緩沖容量：W=0.63；緩沖行程：=115mm; 緩沖力： 上式中：V—小車碰撞速度； 11.2小車緩沖器選擇計(jì)算 —容許最大減速度；取 = 11.2.2..緩沖器數(shù)目的確定 選取n=2個(gè) 上式中：—小車自重；=70KN

48、 g—重力加速度； 11.2.3. 實(shí)際緩沖行程 式中：w—緩沖容量；w=0.63 —緩沖行程；=115mm 11.2.4. .最大緩沖力 11.2.5. 最大減速度 < =4 滿足要求 11.3大車緩沖器的選擇計(jì)算 11.3.1. 緩沖器的選擇 查表選取HT3—800型彈簧緩沖器，緩沖容量：W=8；緩沖行程：=143mm; 緩沖力： 上式中：V—小車碰撞速度； —容許最大減速度；取 = 11.3.2緩沖器數(shù)目的確定 選取n=2個(gè)

49、 上式中：G—起重機(jī)自重；G=323KN g—重力加速度； 11.3.3.實(shí)際緩沖行程 式中：W—緩沖容量；W=8 —緩沖行程；=143mm 11.3.4.最大緩沖力 11.3.5. 最大減速度 < =6滿足要求 12.18噸橋式起重機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（此部分另有同學(xué)設(shè)計(jì)） 結(jié)束語 在將近半個(gè)學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我完成了起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起重機(jī)的安全保護(hù)裝置及控制系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)工作，通過設(shè)計(jì)后基本上熟

50、悉了起重機(jī)的構(gòu)造和工作原理，為以后從事這方面的工作奠定了基礎(chǔ)。 在設(shè)計(jì)過程中，第一階段，我們精心收集整理各種資料，提高了對(duì)新知識(shí)的自學(xué)能力，對(duì)資料的搜集整理能力。在極短的時(shí)間中，我們熟悉了橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)流程，并了解了起重機(jī)的組成結(jié)構(gòu)及在國民產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，為起重機(jī)整體和部件的設(shè)計(jì)作好了準(zhǔn)備。第二階段，我們提出了初步的設(shè)計(jì)方案，在陳格平老師的指導(dǎo)下，我們不斷修改錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)，在該階段的設(shè)計(jì)中，我們對(duì)整個(gè)大學(xué)以來的有關(guān)專業(yè)課程進(jìn)行了深化，應(yīng)用了有關(guān)材料力學(xué)，靜力學(xué)，低壓電器元件控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等理論知識(shí)，在該階段中我們受益很多，但由于我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中可能存在不少錯(cuò)誤。第三階段中，我們完善設(shè)

51、計(jì)任務(wù)書，核對(duì)了設(shè)計(jì)內(nèi)容，完成了主要零部件的裝配圖和橋式起重機(jī)總裝配圖設(shè)計(jì)，并查閱了有關(guān)資料，為畢業(yè)答辯做好了準(zhǔn)備。 總之，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們的綜合素質(zhì)能力得到了提高，也給我們整個(gè)大學(xué)階段畫上了一個(gè)完美的句號(hào)。我相信，通過我們以后在實(shí)際工作中的不斷努力，我們一定能成為國家建設(shè)中有用的人才。 此時(shí)，我們即將各奔前程，在四年的大學(xué)生涯中，我們學(xué)到了很多東西，在此要感謝母校對(duì)我們的辛勤培育。在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之即，十分感謝陳格平老師的精心指導(dǎo)，使畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿完成。在整個(gè)設(shè)計(jì)中由于時(shí)間倉促，難免出現(xiàn)不少錯(cuò)誤，望各位老師和有關(guān)人士批評(píng)指正。

52、 參考文獻(xiàn) [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.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007，3 [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 [3] 余維張主編，起重機(jī)械檢修手冊(cè).北京：中國電力出版社，1998，11 [4] 楊長睽，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 [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 [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：

53、機(jī)械工業(yè)出版社，2007，2 [7] 羅宗澤，羅圣國主編，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 [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 [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 [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 [11] 北京科技大學(xué)，東北大學(xué)主編，工程力學(xué)（靜力學(xué)）.北京：高等教育出版社，1997 [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 [13] 余雷聲主編，電氣控制與

54、PLC應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998，10 [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 [15] 張質(zhì)文等主編，起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國鐵道出版社，1997 [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 [17] 苑尚尊，程岷沙主編，電工與電子技術(shù).東營：石油大學(xué)出版社，2004，6 [18] 田復(fù)興等主編，起重機(jī)械事故案例分析與預(yù)防.北京：中國水利水電出版社，2005 [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 [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，2

55、000 [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 附錄1 Crane Work Needs More Technique Crane work needs more technology. Construction of tower cranes are the main vertical transportation equipment and also a measure of construction companies and equipment strength of the important logo, in todays in

56、creasingly competitive construction market, to meet the construction needs of many construction companies have bought the tower crane. With the tower crane at the construction site of the widely used by the tower crane accident also caused more and more to peoples lives and property brought about gr

57、eat losses. According to national statistics, the departments concerned, the tower crane accident rate reached 2.77 percent. Its security problem is still the urgency of the construction Loose training, testing and oversight requirements for the people who work around construction cranes have fost

58、ered a false sense of security in our industry. The recent deadly tower-crane collapse at a congested New York City building site should be a wake-up call for us to question and step up our current safety practices. Training and testing is king when it comes to safety. But the construction industr

59、y is putting unqualified personnel in the seats of construction cranes, even with todays testing. In many places, no experience is necessary after passing a standardized test. One week of study will give some people enough knowledge to pass a certification examination, and then they can jump into th

60、e cab of a crane. Imagine that a commercial airline pilot had the same training as a certified crane operator. How would you feel the next time you decided to fly? In California, it takes more hours of training to wield a pair of scissors in a hair salon than to operate potentially dangerous liftin

61、g machinery. How does this make sense? Riggers and signal persons also need standard training and testing to ensure safety under the hook. Employers usually allow any craft to signal a crane on a jobsite, despite best practices that require only qualified people do so. How is it then that uncertifi

62、ed and untrained people are allowed to signal and rig under the hook of a licensed or certified operator? Tower cranes are particularly risky as urban sites become more congested, and the risk of a catastrophic event is very high during climbing operations. Yet most tower-crane climbing crews are t

63、rained in a non-traditional manner, via secondhand knowledge that has been passed down over time. The problem with this type of hand-me-down knowledge is that it changes over the years, leaving out small-but-important details along the way. This "osmosis" of knowledge leads crews to develop their ow

64、n tricks for climbing cranes, often forsaking basic safety in an attempt to save time and energy. In many cases, there are no safety devices or alarms to warn of a serious problem. Climbing crews are subjected to pressures that affect safety-critical decision-making. It is not uncommon for climbs t

65、o continue with damaged or leaking hydraulic systems, out-of-adjustment or jammed guide rollers, often working in the dark and for extended hours. This "MacGyver" method of climbing, where every jump becomes a new adventure, should not be the norm. Climbing-frame designs vary among manufacturers, b

66、ut the operational steps are similar in principle. The climbing process is relatively straightforward, with a mixture of physical work and technical procedure. It is not complex; it is more about knowing the proper sequence of what needs to be done and then following the steps, one by one, making sure each step has been successfully completed before moving onto the next. It is essential that everyone know exactly what is going on and what the dangers are at every stage. Thats