80t門式起重機的設計【7張CAD圖紙+畢業(yè)論文】

80t門式起重機的設計【7張CAD圖紙+畢業(yè)論文】27頁 9700字數(shù)+論文說明書【詳情如下】80t門式起重機的設計說明書.doc80T門式起重機裝配圖.dwg主副提升機構裝配圖.dwg導軌.dwg橫梁.dwg滾筒.dwg豎梁.dwg行走小車.dwg目 錄摘要IAbstractII第一章緒論1  1.1課題的來源與研究的目的與意義2  1.2門式起重機的方案分析3    1.2.1 結構分析4    1.2.2 機械結構總體方案與布局5  1.3液壓系統(tǒng)簡介6  1.4液壓系統(tǒng)的基本組成8  1.5液壓傳動優(yōu)缺點9第二章機械結構的設計.10  2.1 起升機構的設計11    2.1.1 圓柱齒輪減速器的選型計算13    2.1.2 卷筒選型計算13    2.1.3 浮動軸的設計計算14    2.1.4 聯(lián)軸器的選型計算15    2.1.5 鋼絲繩的選型計算15    2.1.6 制動器的選型計算16  2.2 行走小車的機構的設計16    2.2.1小車行走電機的選型計算17    2.2.2傳動齒輪的設計計算18  2.3 鎖緊機構的選型計算18第三章 液壓系統(tǒng)的設計19    3.1 制定液壓回路方案20     3.1.1油源形式及壓力控制20     3.1.2調速回路21   3.2 擬定液壓系統(tǒng)圖21     3.2.1選擇液壓基本回路22     3.2.2 選擇液壓元件23第四章 各部分強度的校核.24   4.1浮動軸強度的校核24   4.2齒輪強度的校核25結論26致謝27參考文獻28摘 要隨著經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，中國的基礎設施逐漸擴大，道路，機場，港口，水利水電，市政建設等基礎設施建設規(guī)模也越來越大，門式起重機市場的需求也增加了,本課題是基于對8T門式起重機的設計，通過設計出它的各個組成部件，例如大梁，地梁、豎梁以及小車、主副提升機構來達到本次畢業(yè)設計的目的。    普通門式起重機一般由小車、起升機構、小車運行機構大梁、豎梁、橫梁等組成。起升機構包括液壓馬達、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。液壓馬達通過減速器帶動卷筒轉動，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構和小車運行機構等部件的機架，通常為焊接結構。起重機運行機構的驅動方式可分為兩大類：一類為集中驅動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅動。中、小型門式起重機較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅動方式，大起重量的普通門式起重機為便于安裝和調整，驅動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。起重機運行機構一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上。橋架的金屬結構由主梁和端梁組成，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行。主梁上焊有軌道，供起重小車運行。橋架主梁的結構類型較多比較典型的有箱形結構、四桁架結構和空腹桁架結構。關鍵詞：門式起重機；起升機構；主梁；結構AbstractPneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger.Key word: pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Four degrees of freedom.第一章 緒論1.1 課題的來源與研究的目的和意義     起重機主要用于起重，運輸，裝卸和安裝材料。它可以完成人力搬運不可能完成的動作，減輕人的體力勞動，提高生產(chǎn)效率，在許多地區(qū)，工廠，礦山，港口，鐵路站施工現(xiàn)場，倉庫，水電站等部門得到了廣泛的應用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，特別是現(xiàn)代，專業(yè)生產(chǎn)的需要，各種專用起重機已經(jīng)產(chǎn)生，在許多重要部門，不僅輔助機械生產(chǎn)過程，而且能夠實現(xiàn)許多人力不可能完成的作業(yè)。     起重機的工作周期短，屬于物料搬運機械的一種，一般包括進料，運輸，裝卸和回到原位的過程，在高層建筑，冶金，化工，電廠建設和其他大型項目，需要提升很重很大的物體，其中許多物體的重量高達上百噸重。因此，我們必須選擇一些大型起重機吊裝工作設備。大型起重機通常是用龍門起重機，門式起重機，塔式起重機，履帶式起重機，輪式起重機和門式起重機裝置。     道路，橋梁，水利電力建設用起重機，使用的范圍是非常廣泛，不管什么類型的加載設備，起重設備，電廠設備安裝，混凝土澆筑，模板的運輸，施工垃圾和其他建筑材料都需要使用起重機械，特別是水電工程建設，不僅工程規(guī)模浩大，其特殊的地理條件，季節(jié)性強的施工，工程本身又很復雜，和起重搬運設備，大量各種建筑材料。除了以上介紹的起重機等大型設備外，還應用于水利水電工程，如電纜起重機，浮式起重機，各類起重機在車間在工廠和建筑安裝，為機組，閘門檢修，吊裝垃圾，這些大型龍門起重機，固定卷揚起重機和門座起重機等。這些專用起重機一般屬于大噸位起重機，與龍門式，固定起重機工程起重機共同發(fā)揮著重要的作用，在未來的國家建設中，起重機也將發(fā)揮更大的作用。1.2 門式起重機的方案分析  門式起重機主要用在需要在戶外吊運貨物的場合，特別是碼頭、煤礦作業(yè)的地方經(jīng)常用到，例如鋼材、集裝箱的調運等等場合，都需要用到門式起重機，結合具體的工況，一般的門式起重機都是用在需要調運零部件很重的場合，所以在這里，我們設計的這款起重機型號為80T門式起重機，該門式起重機主要由主梁和豎梁、行走小車、起升機構等部件構成。門式起重機的大梁上面分別安裝有軌道，行走小車安裝在門式起重機的大梁上面的軌道上面，由于小車上面安裝有主副提升機構，當小車在上面往復橫向行走的時候，絞車實現(xiàn)吊鉤的升降，這樣就全方位地實現(xiàn)了工件的調運，方便快捷。1.2.1 結構分析     本次設計的門式起重機主要用于建筑工地上大且重工件的調運，門式起重機主要由：主梁，豎梁，小車，吊鉤以及導軌等等零部件組成，其中門式起重機的小車沿著橫向安裝的軌道作橫向往復運動，而安裝在主梁上面的小車則沿著橫向安裝在主梁上面的軌道作橫向往復運動，吊鉤則實現(xiàn)工件的垂直升降，其工作區(qū)域為一矩形，運動示意圖如下：結 論    本課題是80T門式起重機的設計，本次設計80T門式起重機的目的是為了提高此種機械的工作效率，本機主要用于露天大型貨物的搬運。根據(jù)不同的貨物的搬運要求，可以對傳統(tǒng)的門式起重機的部分結構進行靈活的調整。    本次設計的80T門式起重機，工作效率高，它可以精確的運動，傳輸是穩(wěn)定可靠的，使用安全，易于維護，滿足吊運要求，工作行程很容易調整，能保證對待吊運的貨物做到準確定位和吊運。在設計中，設計精度有待提高和完善，相信隨著社會的發(fā)展，門式起重機的應用會更加廣泛。致 謝    現(xiàn)在，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在畢業(yè)設計上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，給了我許多在畢業(yè)設計中的靈感和啟發(fā)，所以我才能順利地完成大學階段的畢業(yè)設計，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。使我懂得了：“紙上學來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理。并且在做畢業(yè)設計過程中，我想了很多，關于以后規(guī)劃的問題，知道想要什么，我不再是過去的那個懵懂少年和調皮的我啦。導師嚴謹?shù)闹笇У膽B(tài)度，耐心細致中的講解，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算和查找資料，查找各類80T門式起重機的相關資料，畢業(yè)設計終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，也不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年知識的運用和總結。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，明白了一個重要道理，切勿紙上談兵，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。在以后的工作中，我們將繼續(xù)努力，爭取把自己的本職工作做好。    另外也感謝我的父母，朋友的幫助。在做設計感覺受挫，枯燥與迷茫時，是他們在悉心的鼓勵為我釋放壓力，鼓勵我不要氣餒，不忘來時的路，勇敢面對。每周一次和父母的通話，與朋友和同學的長談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到完成畢業(yè)設計的工作上來，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設計。    最后，感謝我的導師，祝愿導師在以后的日子了工作順利，心想事成；祝同學早日找到自己滿意的工作，事業(yè)有成。參考文獻1 鄭淑芳 機械設計理論研究與探討 北京：科學出版社，2004.52 黃長藝 門式起重機操作系統(tǒng)概述 北京：機械工業(yè)出版社，2005.13 周宏甫 門式起重機的創(chuàng)新設計.高等教育出版社，2004.34 姜繼海，宋錦春，高常識. 門式起重機工作原理.高等教育出版社，2002.85 張春林，曲繼方，張美麟.機械創(chuàng)新設計.機械工業(yè)出版社，2001.46 錢平. 加工專機應用技術 機械工業(yè)出版社，2005.17 張遼遠. 門式起重機的設計與實現(xiàn). 機械工業(yè)出版社，2002.88 基恩士傳感器選擇手冊 2010版本9 黃長藝，嚴普強.機械工程測試技術基礎. 機械工業(yè)出版社，2001.110 張桓，陳作模.機械原理.高等教育出版社，2000.811 王昆，何小柏，汪信遠. 門式起重機原理.高等教育出版社，1995.1212 徐錦康.機械設計. 高等教育出版社，2004.413 鄧星鐘.機電傳動控制.華中科技大學出版社，2001.314 劉延俊.液壓與氣壓傳動.機械工業(yè)出版社，2002.1215 章宏甲，黃誼，王積偉. 門式起重機的逆向設計.機械工業(yè)出版社，2000.516 胡泓，姚伯威.機電一體化原理及應用. 北京：國防工業(yè)出版社，2000.617 陳鐵鳴 門式起重機的創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.718 孫靖民.機械優(yōu)化設計. 機械工業(yè)出版社，2005.119 王勇領.系統(tǒng)分析與設計.北京:清華大學出版社，1991.720Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space I 目 錄 摘要 . I . 一章 緒論 . 1 題的來源與研究的目的與意義 . 2 式起重機的方案分析 . 3 構分析 . 4 械結構總體方案與布局 . 5 壓系統(tǒng)簡介 . 6 壓系統(tǒng)的基本組成 . 8 壓傳動優(yōu)缺點 . 9 第二章機械結構的設計 .升機構的設計 . 11 柱齒輪減速器的選型計算 . 13 筒選型計算 . 13 動軸的設計計算 . 14 軸器的選型計算 . 15 絲繩的選型計算 . 15 動器的選型計算 . 16 走小車的機 構的設計 . 16 車行走電機的選型計算 . 17 動齒輪的設計計算 . 18 緊機構的選型計算 . 18 第三章 液壓系統(tǒng)的設計 . 19 定液壓回路方案 . 20 源形式及壓力控制 . 20 速回路 . 21 定液壓系統(tǒng)圖 . 21 擇液壓基本回路 . 22 擇液壓元件 . 23 第四章 各部分強度的校核 .動軸強度的校核 . 24 輪強度的校核 . 25 結論 . 26 致謝 . 27 參考文獻 . 28 要 隨著經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，中國的基礎設施逐漸擴大，道路，機場，港口，水利水電，市政建設等基礎設施建設規(guī)模也越來越大，門式起重機市 場的需求也增加了 ,本課題是基于對 8T 門式起重機的設計，通過設計出它的各個組成部件，例如大梁，地梁、豎梁以及小車、主副提升機構來達到本次畢業(yè)設計的目的。 普通門式起重機一般由小車、起升機構、小車運行機構大梁、豎梁、橫梁等組成。起升機構包括液壓馬達、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。液壓馬達通過減速器帶動卷筒轉動，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構和小車運行機構等部件的機架，通常為焊接結構。起重機運行機構的驅動方式可分為兩大類：一類為集中驅動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅動 兩邊的主動車輪；另一類為分別驅動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅動。中、小型門式起重機較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的 “三合一 ”驅動方式，大起重量的普通門式起重機為便于安裝和調整，驅動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。起重機運行機構一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上。橋架的金屬結構由主梁和端梁組成，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行。主梁上焊有軌道，供起重小車運行。橋架主梁的結構類型較多比較典型的有箱形結構、四桁架結構和空腹桁架結構。 關鍵詞 ： 門式起重機 ； 起升機構 ； 主梁；結構 is a to do to a to or It in to in to in is of of it to on of of is to a by of to it of in in to in to in of of 1 第一章 緒論 題的來源與研究的目的和意義 起重機主要用于起重，運輸，裝卸和安裝材料。它可以完成人力搬運不可能完成的動作，減輕人的體力勞動，提高生產(chǎn)效率，在許多地區(qū)，工廠，礦山，港口，鐵路站施工現(xiàn)場，倉庫，水電站等部門得到了廣泛的應用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，特別是現(xiàn)代，專業(yè)生產(chǎn)的需要，各種專用起重機已經(jīng)產(chǎn)生，在許多重要部門，不僅輔助機械生產(chǎn)過程，而且能夠實現(xiàn)許多人力不可能完成的作業(yè)。 起重機的工作周期短，屬于物料搬運機械的一種，一般包括進料，運輸，裝卸和回到原位的過程，在高層建筑，冶金，化工，電廠 建設和其他大型項目，需要提升很重很大的物體，其中許多物體的重量高達上百噸重。因此，我們必須選擇一些大型起重機吊裝工作設備。大型起重機通常是用龍門起重機，門式起重機，塔式起重機，履帶式起重機，輪式起重機和門式起重機裝置。 道路，橋梁，水利電力建設用起重機，使用的范圍是非常廣泛，不管什么類型的加載設備，起重設備，電廠設備安裝，混凝土澆筑，模板的運輸，施工垃圾和其他建筑材料都需要使用起重機械，特別是水電工程建設，不僅工程規(guī)模浩大，其特殊的地理條件，季節(jié)性強的施工，工程本身又很復雜，和起重搬運設備，大量各 種建筑材料。除了以上介紹的起重機等大型設備外，還應用于水利水電工程，如電纜起重機，浮式起重機，各類起重機在車間在工廠和建筑安裝，為機組，閘門檢修，吊裝垃圾，這些大型龍門起重機，固定卷揚起重機和門座起重機等。這些專用起重機一般屬于大噸位起重機，與龍門式，固定起重機工程起重機共同發(fā)揮著重要的作用，在未來的國家建設中，起重機也將發(fā)揮更大的作用。 式起重機 的 方案分析 門式起重機主要用在需要在戶外吊運貨物的場合，特別是碼頭、煤礦作業(yè)的地方經(jīng)常用到，例如鋼材、集裝箱的調運等等場合，都需要用到門式起重機，結 合具體的工況，一般的門式起重機都是用在需要調運零部件很重的場合，所以在這里，我們設計的這款起重機型號為 80T 門式起重機 ，該門式起重機主要由主梁和豎梁、 2 行走小車、起升機構等部件構成。門式起重機的大梁上面分別安裝有軌道，行走小車安裝在門式起重機的大梁上面的軌道上面，由于小車上面安裝有主副提升機構，當小車在上面往復橫向行走的時候，絞車實現(xiàn)吊鉤的升降，這樣就全方位地實現(xiàn)了工件的調運，方便快捷。 構分析 本次設計的門式起重機主要用于建筑工地上大且重工件的調運，門式起重機主要由：主梁，豎梁，小車 ，吊鉤以及導軌等等零部件組成，其中門式起重機的小車沿著橫向安裝的軌道作橫向往復運動，而安裝在主梁上面的小車則沿著橫向安裝在主梁上面的軌道作橫向往復運動，吊鉤則實現(xiàn)工件的垂直升降，其工作區(qū)域為一矩形，運動示意圖如下： 械結構總體方案與布局 門式起重機主要由：橫梁、豎梁、支腿、小車、主副提升機構，滾筒、吊鉤以及導軌等等零部件組成，其方案布局圖如下圖所示： 3 壓系統(tǒng)簡介 液壓系統(tǒng) 是一種以油液作為工作介質，利用油液的壓力能并通過 控制閥 門等附件操縱液壓 執(zhí)行機構 工作的整套裝置，包括動力元件、 執(zhí)行元件 、 控制元件 、輔助元件（附件）和 液壓油 。 原動機 的輸出特性往往不能和 執(zhí)行機構 的要求（力，速度 ，位移）理想匹配。因此，就需要某種 傳動裝置 ，將 原動機 的輸出量進行適當變換，使其滿足 工作機構 的要求。 液壓系統(tǒng) 就是用 液壓原理 來實現(xiàn)這種變換功能的裝置。 壓系統(tǒng)的基本組成 液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達）、控制元件（各種閥 )、輔助元件和工作介質等五部分組成。 4 1、動力元件（油泵） 它的作用是把液體利用原動機的機械能轉換成液壓力能；是液壓傳動中的動力部分。 2、 執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達） 它是將液體的液壓能轉換成機械能。其中，油缸做直線運動，馬達做旋轉運動。 3、 控制元件 包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無級調節(jié)液動機的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進行調節(jié)控制。 4、輔助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及油箱等，它們同樣十分重要。 5、 工作介質 工作介質是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵液動機實現(xiàn)能量轉換。 壓傳動優(yōu)缺點 優(yōu)點： 1體積小、重量輕，單位重量輸出的功率大（一般可達 32別場合更高）。 2可在大范圍內實現(xiàn)無級調速。 3操縱簡 單，便于實現(xiàn)自動化。特別是和電氣控制聯(lián)合使用時，易于實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)。 4慣性小、響應速度快，起動、制動和換向迅速。 (液壓馬達起動只需 5易于實現(xiàn)過載保護，安全性好；采用礦物油作為工作介質，自潤滑性好。 6液壓元件易于實現(xiàn)系列化 標準化和通用化。 缺點： 1由于液壓傳動系統(tǒng)中存在的泄漏和油液的壓縮性，影響了傳動的準確性，不易實現(xiàn)定比 傳動。 2不適應在溫度變化范圍較大的場合工作。 3由于受液體流動阻力和泄漏的影響，液壓傳動的效率還不是很高，不易遠距離傳動。 4液 壓傳動出現(xiàn)故障不易查找。 5 第 二 章 機械結構的設計 升機構的設計 柱齒輪減速器的選型計算 根據(jù)以上計算可知，卷筒的轉速為 根據(jù)公式有： 減速器的總傳動比為：21588/據(jù)相關表格可知，我們選擇需用功力 N=432動比 i=重 g=3200出最大扭矩 T=118000N。 筒選型計 算 根據(jù)工況可知，系統(tǒng)的工作級別為 ，由一下表格可得，卷筒鋼絲繩直徑比系數(shù)為 e=14。則卷筒直徑由一下公式可得： 50)114( 其中，卷筒尺寸圖如下： 6 動軸的設計計算 （ 1）初步確定軸的直徑 03 556551303 000 根據(jù)工作條件，取 90d 2）浮動軸受力分析 360 11 mt （ 3 1062222co 4 4co s 1 N （ 2062222s i 4 4062222s i n N 7 （ 3）繪制浮動軸的受力簡圖，如圖所示，求支座反力 垂直面支反力： 由 0得： 0257 032 12/3 6 3 12/3 6 023 由 0Y ，得： 6 3 1 （ 傳動軸的受力簡圖 8 水平面支反力： 由 0得： 032 （ 6 4 423 L 由 0Z ，得： 9 6 3 1 （ （ 4）作彎矩圖： 垂直面彎矩 ： C 點 4 9 9 0 8 92 （ 水平面彎矩 ： C 點 8 0 3 6 02 （ 合成彎矩 M 圖： C 點 82 2222 （ （ 5）作轉矩 T 圖： T N 聯(lián)軸器的選型計算 根據(jù)公式 603750 m 入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉矩 2T K T ，查機械設計（第八版）表 14于轉矩變化很小，故取 ，則 2T K T =9 查機械設計課程設計表 14 電動機軸的直徑為 20以聯(lián)軸器的孔徑不能太小。取 12d =60聯(lián)軸器長度 L=80聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 60向滾動絲杠副絲杠軸，選 彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為 1250000 半聯(lián)軸器的孔徑 60聯(lián)軸器長 度 82 絲繩的選型計算 鋼絲繩在工程起重機上使用的非常普遍，一般由許多高強度鋼絲編繞而成。它首先由單根鋼絲繞在一起形成股，然后將其中一些股繞成繩芯，再由其它股組成的外股圍繞繩芯繞成鋼絲繩。有些進口鋼絲繩內部還包含一個塑料插芯，通常以塑料涂層的形式經(jīng)過特殊處理覆蓋在繩芯上，重要的鋼絲繩則在繩內部充填適當?shù)臐櫥瑒┮詼p少摩擦。 根據(jù)以上工況，計算可得：鋼絲繩所承受的最大拉力為： 32/2 0 0 0 0 0 046702 ，根據(jù)起升機構級別，查下表可得安 全系數(shù) K=5， 其中整繩破斷拉力 71356 ，查表選取鋼絲繩型號 6W(19)右交（ 鋼絲繩直徑 D=20 動器的選型計算 10 根據(jù)系統(tǒng)工況，計算靜制動力矩： M 1642 0500500000( ，故選用00 制動器。 走小車的機 構的設計 車行走電機的選型計算 已知 行走小車上各零部件的總 重量，我們取 800車輪與導軌之間的摩擦系數(shù)取 ，則根據(jù)公式有： 0 001080 0 根據(jù)負載公式 : N= W) G 小車的總重 輪子與導軌之間的摩擦系數(shù)，取 以根據(jù) N n 1500r/ 0100查表 10100 動齒輪的設計計算 本次設計的齒輪傳動是由兩個直齒圓柱齒輪來完成的。即小齒輪和大齒輪。小齒輪安裝在電機輸出軸上，大齒輪安裝在中間軸。通過這兩個齒輪，將運動傳遞到小車的運動上面。 1）齒輪模數(shù)的確定 參考同類產(chǎn)品：選取小齒輪材料為 45#鋼，齒面淬火，淬火硬度為齒輪材料同樣用 45#鋼，調質處理 選 40, 11 則 z2= 40=2 40=80, 為減小傳動的尺寸，小齒輪和大齒輪均為硬齒面； 模數(shù)大小需由彎曲疲勞強度確定。由于第二對齒輪傳動承載較大，就按第二對齒輪傳動初步計算。 按彎曲強度， m 3 2222 1（ 10 式中， 取載荷系數(shù) K= 23 ，轉矩 6338 N w 齒寬系數(shù) d =齒輪、大齒輪許用彎曲應力： 2F =637 3F =396齒形系數(shù)： Y 2 Y 3力修正系數(shù)： Y 2 Y 3上數(shù)據(jù)均查自 1F Y 2 637 3F Y 3 396 就按二者中的大值 3F Y 3Y 計算，將諸值代入式，得 M 3 2223322 = 3 23 =整，取 m=5 小車的鎖緊機構在雙梁過軌門式起重機的工作過程中的起到了至關重要的保證人身安全的作用，本次設計的鎖緊機構為為電機帶動齒輪傳動，從而來帶動主擋車 板擺動，當主擋車板擺動到一定的程度的時候就好副擋車板嚙合了，這樣就限制了小車的繼續(xù)移動，當中控系統(tǒng)發(fā)出信號給鎖緊機構的電機了，電機開始反轉，這樣，主擋車板就和副擋車板脫離，這樣小車就可以移動了。 12 第三章 液壓系統(tǒng)的設計 擇液壓基本回路 選擇調速回路。該系統(tǒng)的流量、壓力較小，可選用定量泵和溢流閥組成的供油源，液壓系統(tǒng)功率小，滑臺運動速度低，工作負載變化小，銑床加工有順銼和逆銼之分，可采用進 流口節(jié)流的調速形式，具有承受負切削的能力，如圖（ a） (a) 選擇快速運動回路和換向回路。系統(tǒng)采用節(jié)流調速回路后，不管采用什么油源形式都必須有單獨的油路直接通向液壓缸兩腔，以實現(xiàn)快速運動。在本系統(tǒng)中，單桿液壓缸要作差動連接，為保證換向平穩(wěn)，采用電液換向閥式換接回路 。 選擇速度換接回路。避免液壓沖擊，宜選用行程閥來控制速度換接，如圖（ c） 擇液壓元 件 1 確定液壓泵的容量及電機功率 1）液壓泵油路壓力 損失 P=油路泄露系數(shù)取 液壓泵的最高工作壓力為： pB= p=( 總流量： L/。 根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄 ,選用 量式葉片泵 , ）確定驅動電動機功率。 由工況圖表明，最大功率出現(xiàn)在快退階段，液壓泵總效率 13 則電動機功率為： P=) 根據(jù)此數(shù)據(jù)按 9616 1999，查閱電動機產(chǎn)品樣本選取 三相異步電動機，其額定功率 P=定轉速 n=1000r/ 2 控制閥的選擇 根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實際流量，可選出這些液壓元件的型號及規(guī)格，如下表： 序號 元件名稱 額定流量 L/定壓力 號規(guī)格 1 濾油器 16 U 10 定量式葉片泵 單向閥 63 16 三位五通電液閥 80 18 35 行程閥 63 16 調速閥 0 16 7 單向閥 63 16 9 單向閥 63 16 0 背壓閥 63 1 順序閥 20 37 2 溢流閥 63 3 單向閥 63 16 定油管直徑 各元件間連接管道的規(guī)格按原件接口尺寸決定，液壓缸則按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個階段的進、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計算，如下表所示。 油液在壓油管中的流速取 3m/ d 2 )/(q =2 )60103/()36 液在吸油管中的流速取 1m/ 14 d 2 )/(q =2 )60101/(106 36 個油管都按 2351 15徑 12 流量、速度 快進 工進 快退 輸入流量 L/( =(=.5 q1= 排出流量 L/( 定油箱容積 取 為 7時，求得其容積為： V= 6 L=42 L 按 7938定，取標準值 V=100L。 第四章 各部分強度的校核 按彎扭合成應力校核軸的強度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。由文獻 1，15知，取 ，軸的計算應力 3252232 （ 選定軸的材料為 45 鋼，調質 處理，由文獻 1表 115 可知， 601 此， 1 故安全。 （ 7）精確校核軸的疲勞強度 判斷危險截面 15 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面 V 引起的應力集中最嚴重，而 V 受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面 C 的應力最大，但應力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。 截面 V 左側 抗彎截面系數(shù) 3 dW （ 抗扭截面系數(shù) 5 4 8 8 0 01 4 3 （ 3. 5） 截面 V 左側的彎矩 M 為 M （ 截面 V 上的扭矩 T 為 32000001T 截面上的彎曲應 4 4 00 6 6 5 70 （ 截面上的扭轉切應力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 T （ 軸的材料為 45 鋼，調質處理。由文獻 1表 115 可知， 640B 751 1551 由文獻 1 附表 83 可知，用插入法求出 k， 文獻 1 附圖 43 可知，表面質量系數(shù)為： 軸未經(jīng)表面強化處理， 1q 固得綜合系數(shù)為 16 （ 由文獻 1 13 ， 23 可知，碳鋼的特性系數(shù) 取 取 所以軸在截面 V 左側的安全系數(shù)為 （ （ （ 故該軸在截面 V 左側的強度是足夠的。 截面 V 右側 抗彎截面系數(shù) 3 dW 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 01 3 3 截面 V 左側的彎矩 M 為 M 面 V 上的扭矩 T 為 3200000T 截面上的彎曲應力 9 7 00 6 6 5 70 面上的扭轉切應力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 T17 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) 及 按文獻 1附表 23 查取。因 ， 又由文獻 1附圖 13 可得軸的材料的敏感系數(shù)為 q ， q 故有效應力集中系數(shù)按文 獻 1，附 43 為 (1 （ (1 由文獻 1附圖 23 可得軸的截面形狀系數(shù)為 由文獻 1附圖 33 可得軸的材料的敏感扭轉剪切尺寸系數(shù)為 綜合系數(shù)為 所以軸在截面 V 左側的安全系數(shù)為 51 故該軸在截面 V 左側的強度是足夠的。 齒形系數(shù) Y Y 1Y 2Y 318 應力修正系數(shù) Y Y 1Y 2Y 3曲疲勞極限 1 600 2 650 3 450 彎曲安全系數(shù) 力循環(huán)次數(shù) N 小齒輪為主動輪。每轉一周，小 齒輪同一側嚙合一次，彎曲應力按脈動循環(huán)變化；中間同一側齒面口嚙合一次，彎曲應力按對稱循環(huán)變化。 6060 1 3840=106 106 /106 106 /106 彎曲壽命系數(shù) 用彎曲應 力 F 1F = F K 11= 1 =540 2F = F K 22= 1 =650 3F = F K 33= 1 =518 驗算： 4 2 8 321311111 1F Y S a 1F a 1 S a 22 左F 2F 4 8 32381 0 0 5 7 3 83 2 222222 2F Y a 2 S a 33 右 F 3F 19 經(jīng)計算知：大小齒輪均滿足彎曲強度要求，且具有高的可靠性。 第五章 設計總結 在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確 保設計進度，本文所設計的是 80T 門式起重機的設計，通過初期的定題，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 通過此次設計，又一次提升了運用軟件的水平，并吸收了不少經(jīng)驗，總結為一下幾點。 有零件圖紙作圖與空想設計作圖不同，零件尺寸已經(jīng)給出，作圖時先不考慮尺寸是否真的合適，根據(jù)尺寸作出零件的二維圖， 但到裝配時必須要考慮尺寸是否合適，由于 紙效果不好，導致尺寸會有出錯，甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸，所以，此時必須通過配合后在衡量尺寸，再進行修改，直到滿足配合要求。 工具集的確方便了作圖，通過選擇零件類型，輸入數(shù)據(jù)，就能生成出標準零件，但有時需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此時要隨機應變，運用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。作二維圖時要靈活變通，解決問題的方法總比問題多，當一種方法不能正常作圖時，試試另一種方法，這不但能完成零件制作，同時也可以培養(yǎng)出更好的作圖思路，和 打破規(guī)矩的新想法。 規(guī)則的零件，要學會使用一些能夠節(jié)省時間的命令，如鏡向，陣列等，“能省則省”。關于裝配，曾經(jīng)帶給我很大的阻礙，花了很多時間才弄清原因所在。在一可活動子裝配體上，即使活動范圍會產(chǎn)生干涉，也不能對其設定活動范圍，如高級 20 配合里的距離范圍，和角度范圍，即使在該活動范圍并不影響父配體，也不可設定。因為一旦設定范圍后，在父裝配體上會將子裝配體視為完全定義的模型，這樣會對子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾，將不能完成裝配?？炊畧D是作圖的首要任務，看圖就是了解零件的工具，沒有工具則無法制出零件，所以畫圖不 能急于下筆，想透了零件的結構，想透圖中的虛實線，這才是高效作圖的重中之重。進行零件建模前，一般應進行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個特征組成，明確各個特征的形狀，他們之間的相對位置和表面連接關系，然后按照特征的主次關系，按一定的順序進行建模。一個復雜的零件，可能是許多個簡單特征經(jīng)過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時，特征的生成順序十分重要，不同的建模過程雖然可以構造出同樣的實體零件，但其造型過程及實體的構型結構卻直接影響到實體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實體模型的應用。 尤其在二 維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而內部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個特征相交時出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過程中，必須要選好第一個草繪平面，這很關鍵，這個平面決定了往后建模的所用到的命令，簡單的說，一個圓柱可以作一個圓形然后拉伸，也可以作一個長方體旋轉，雖然他們的結果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應該選擇第二種方法為好了。 由于此設計的零件都是比較規(guī)則的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉命令，而且很多零件都是擁有對稱關系，所以為 了節(jié)省時間，提高效率，經(jīng)常會用到鏡向特征命令。 一張完整的工程圖應具備以下 4方面的內容。 一組視圖：用一組視圖（其中包括視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖）確、完整、清晰地表達零件各部分的結構形狀。 尺寸：確定零件各部分形狀的大小和位置 技術要求：表明零件在制造和檢驗是應達到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料熱處理方式和指標等。 標題欄：注明零件名稱、材料、數(shù)量、圖樣比例以及圖號等內容。 單擊【新建文件】圖標，系統(tǒng)顯示新建 e 文件對話框，雙擊該對話框中得裝配 21 體選項 ，即可進入裝配體工作模式。 調入第一個零件模型并放置在裝配體的原點處，即零件原點與裝配體原點重合。調入一個與第一個零件模型有裝配關系的零件模型。分析兩個零件之間的裝配約束關系，然后選取相應的約束選項進行零件操作。 結 論 本課題是 80T 門式起重機的設計，本次設計 80T 門式起重機的目的是為了提高此種機械的工作效率，本機主要用于露天大型貨物的搬運。根據(jù)不同的貨物的搬運要求，可以對傳統(tǒng)的門式起重機的部分結構進行靈活的調整。 本次設計的 80T 門式起重機，工作效率高，它可以精確的運動，傳 輸是穩(wěn)定可靠的，使用安全，易于維護，滿足吊運要求，工作行程很容易調整，能保證對待吊運的貨物做到準確定位和吊運。在設計中，設計精度有待提高和完善，相信隨著社會的發(fā)展，門式起重機的應用會更加廣泛。 22 致 謝 現(xiàn)在，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在畢業(yè)設計上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，給了我許多在畢業(yè)設計中的靈感和啟發(fā)，所以我才能順 利地完成大學階段的畢業(yè)設計，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。使我懂得了：“紙上學來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理。并且在做畢業(yè)設計過程中，我想了很多，關于以后規(guī)劃的問題，知道想要什么，我不再是過去的那個懵懂少年和調皮的我啦。導師嚴謹?shù)闹笇У膽B(tài)度，耐心細致中的講解，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算和查找資料，查找各類 80T 門式起重機的相關資料，畢業(yè)設計終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，也不是最好的，但在我心中， 它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年知識的運用和總結。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，明白了一個重要道理，切勿紙上談兵，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。在以后的工作中，我們將繼續(xù)努力，爭取把自己的本職工作做好。 另外也感謝我的父母，朋友的幫助。在做設計感覺受挫，枯燥與迷茫時，是他們在悉心的鼓勵為我釋放壓力，鼓勵我不要氣餒，不忘來時的路，勇敢面對。每周一 次和父母的通話，與朋友和同學的長談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到完成畢業(yè)設計的工作上來，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設計。 最后，感謝我的導師，祝愿導師在以后的日子了工作順利，心想事成；祝同學早日找到自己滿意的工作，事業(yè)有成。 23 參考文獻 1 鄭淑芳 機械設計理論研究與探討 北京：科學出版社， 2 黃長藝 門式起重機操作系統(tǒng)概述 北京：機械工業(yè)出版社， 3 周宏甫 門式起重機的創(chuàng)新設計 4 姜繼海，宋錦春，高常識 . 門式起重機工作原理 5 張春林，曲繼方，張美麟 機械工業(yè)出版社， 6 錢平 . 加工專機應用技術 機械工業(yè)出版社， 7 張遼遠 . 門式起重機的設計與實現(xiàn) . 機械工業(yè)出版社， 8 基恩士傳感器選擇手冊 2010 版本 9 黃長藝，嚴普強 機械工業(yè)出版社， 10 張桓，陳作模 高等教育出版社， 11 王昆，何小柏， 汪信遠 . 門式起重機原理 12 徐錦康 高等教育出版社， 13 鄧星鐘 華中科技大學出版社， 14 劉延俊 機械工業(yè)出版社， 15 章宏甲，黃誼，王積偉 . 門式起重機的逆向設計 16 胡泓，姚伯威 北京：國防工業(yè)出版社， 17 陳鐵鳴 門式起重機的創(chuàng)新 . 高等教育出版社， 18 孫靖民 設計 . 機械工業(yè)出版社， 19 王勇領 北京 :清華大學出版社， 20of a I 目 錄 摘要 . I . 一章 緒論 . 1 題的來源與研究的目的與意義 . 2 式起重機的方案分析 . 3 構分析 . 4 械結構總體方案與布局 . 5 壓系統(tǒng)簡介 . 6 壓系統(tǒng)的基本組成 . 8 壓傳動優(yōu)缺點 . 9 第二章機械結構的設計 .升機構的設計 . 11 柱齒輪減速器的選型計算 . 13 筒選型計算 . 13 動軸的設計計算 . 14 軸器的選型計算 . 15 絲繩的選型計算 . 15 動器的選型計算 . 16 走小車的機 構的設計 . 16 車行走電機的選型計算 . 17 動齒輪的設計計算 . 18 緊機構的選型計算 . 18 第三章 液壓系統(tǒng)的設計 . 19 定液壓回路方案 . 20 源形式及壓力控制 . 20 速回路 . 21 定液壓系統(tǒng)圖 . 21 擇液壓基本回路 . 22 擇液壓元件 . 23 第四章 各部分強度的校核 .動軸強度的校核 . 24 輪強度的校核 . 25 結論 . 26 致謝 . 27 參考文獻 . 28 要 隨著經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，中國的基礎設施逐漸擴大，道路，機場，港口，水利水電，市政建設等基礎設施建設規(guī)模也越來越大，門式起重機市 場的需求也增加了 ,本課題是基于對 8T 門式起重機的設計，通過設計出它的各個組成部件，例如大梁，地梁、豎梁以及小車、主副提升機構來達到本次畢業(yè)設計的目的。 普通門式起重機一般由小車、起升機構、小車運行機構大梁、豎梁、橫梁等組成。起升機構包括液壓馬達、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。液壓馬達通過減速器帶動卷筒轉動，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構和小車運行機構等部件的機架，通常為焊接結構。起重機運行機構的驅動方式可分為兩大類：一類為集中驅動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅動 兩邊的主動車輪；另一類為分別驅動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅動。中、小型門式起重機較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的 “三合一 ”驅動方式，大起重量的普通門式起重機為便于安裝和調整，驅動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。起重機運行機構一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上。橋架的金屬結構由主梁和端梁組成，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行。主梁上焊有軌道，供起重小車運行。橋架主梁的結構類型較多比較典型的有箱形結構、四桁架結構和空腹桁架結構。 關鍵詞 ： 門式起重機 ； 起升機構 ； 主梁；結構 is a to do to a to or It in to in to in is of of it to on of of is to a by of to it of in in to in to in of of 1 第一章 緒論 題的來源與研究的目的和意義 起重機主要用于起重，運輸，裝卸和安裝材料。它可以完成人力搬運不可能完成的動作，減輕人的體力勞動，提高生產(chǎn)效率，在許多地區(qū)，工廠，礦山，港口，鐵路站施工現(xiàn)場，倉庫，水電站等部門得到了廣泛的應用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，特別是現(xiàn)代，專業(yè)生產(chǎn)的需要，各種專用起重機已經(jīng)產(chǎn)生，在許多重要部門，不僅輔助機械生產(chǎn)過程，而且能夠實現(xiàn)許多人力不可能完成的作業(yè)。 起重機的工作周期短，屬于物料搬運機械的一種，一般包括進料，運輸，裝卸和回到原位的過程，在高層建筑，冶金，化工，電廠 建設和其他大型項目，需要提升很重很大的物體，其中許多物體的重量高達上百噸重。因此，我們必須選擇一些大型起重機吊裝工作設備。大型起重機通常是用龍門起重機，門式起重機，塔式起重機，履帶式起重機，輪式起重機和門式起重機裝置。 道路，橋梁，水利電力建設用起重機，使用的范圍是非常廣泛，不管什么類型的加載設備，起重設備，電廠設備安裝，混凝土澆筑，模板的運輸，施工垃圾和其他建筑材料都需要使用起重機械，特別是水電工程建設，不僅工程規(guī)模浩大，其特殊的地理條件，季節(jié)性強的施工，工程本身又很復雜，和起重搬運設備，大量各 種建筑材料。除了以上介紹的起重機等大型設備外，還應用于水利水電工程，如電纜起重機，浮式起重機，各類起重機在車間在工廠和建筑安裝，為機組，閘門檢修，吊裝垃圾，這些大型龍門起重機，固定卷揚起重機和門座起重機等。這些專用起重機一般屬于大噸位起重機，與龍門式，固定起重機工程起重機共同發(fā)揮著重要的作用，在未來的國家建設中，起重機也將發(fā)揮更大的作用。 式起重機 的 方案分析 門式起重機主要用在需要在戶外吊運貨物的場合，特別是碼頭、煤礦作業(yè)的地方經(jīng)常用到，例如鋼材、集裝箱的調運等等場合，都需要用到門式起重機，結 合具體的工況，一般的門式起重機都是用在需要調運零部件很重的場合，所以在這里，我們設計的這款起重機型號為 80T 門式起重機 ，該門式起重機主要由主梁和豎梁、 2 行走小車、起升機構等部件構成。門式起重機的大梁上面分別安裝有軌道，行走小車安裝在門式起重機的大梁上面的軌道上面，由于小車上面安裝有主副提升機構，當小車在上面往復橫向行走的時候，絞車實現(xiàn)吊鉤的升降，這樣就全方位地實現(xiàn)了工件的調運，方便快捷。 構分析 本次設計的門式起重機主要用于建筑工地上大且重工件的調運，門式起重機主要由：主梁，豎梁，小車 ，吊鉤以及導軌等等零部件組成，其中門式起重機的小車沿著橫向安裝的軌道作橫向往復運動，而安裝在主梁上面的小車則沿著橫向安裝在主梁上面的軌道作橫向往復運動，吊鉤則實現(xiàn)工件的垂直升降，其工作區(qū)域為一矩形，運動示意圖如下： 械結構總體方案與布局 門式起重機主要由：橫梁、豎梁、支腿、小車、主副提升機構，滾筒、吊鉤以及導軌等等零部件組成，其方案布局圖如下圖所示： 3 壓系統(tǒng)簡介 液壓系統(tǒng) 是一種以油液作為工作介質，利用油液的壓力能并通過 控制閥 門等附件操縱液壓 執(zhí)行機構 工作的整套裝置，包括動力元件、 執(zhí)行元件 、 控制元件 、輔助元件（附件）和 液壓油 。 原動機 的輸出特性往往不能和 執(zhí)行機構 的要求（力，速度 ，位移）理想匹配。因此，就需要某種 傳動裝置 ，將 原動機 的輸出量進行適當變換，使其滿足 工作機構 的要求。 液壓系統(tǒng) 就是用 液壓原理 來實現(xiàn)這種變換功能的裝置。 壓系統(tǒng)的基本組成 液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達）、控制元件（各種閥 )、輔助元件和工作介質等五部分組成。 4 1、動力元件（油泵） 它的作用是把液體利用原動機的機械能轉換成液壓力能；是液壓傳動中的動力部分。 2、 執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達） 它是將液體的液壓能轉換成機械能。其中，油缸做直線運動，馬達做旋轉運動。 3、 控制元件 包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無級調節(jié)液動機的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進行調節(jié)控制。 4、輔助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及油箱等，它們同樣十分重要。 5、 工作介質 工作介質是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵液動機實現(xiàn)能量轉換。 壓傳動優(yōu)缺點 優(yōu)點： 1體積小、重量輕，單位重量輸出的功率大（一般可達 32別場合更高）。 2可在大范圍內實現(xiàn)無級調速。 3操縱簡 單，便于實現(xiàn)自動化。特別是和電氣控制聯(lián)合使用時，易于實現(xiàn)復雜的自動工作循環(huán)。 4慣性小、響應速度快，起動、制動和換向迅速。 (液壓馬達起動只需 5易于實現(xiàn)過載保護，安全性好；采用礦物油作為工作介質，自潤滑性好。 6液壓元件易于實現(xiàn)系列化 標準化和通用化。 缺點： 1由于液壓傳動系統(tǒng)中存在的泄漏和油液的壓縮性，影響了傳動的準確性，不易實現(xiàn)定比 傳動。 2不適應在溫度變化范圍較大的場合工作。 3由于受液體流動阻力和泄漏的影響，液壓傳動的效率還不是很高，不易遠距離傳動。 4液 壓傳動出現(xiàn)故障不易查找。 5 第 二 章 機械結構的設計 升機構的設計 柱齒輪減速器的選型計算 根據(jù)以上計算可知，卷筒的轉速為 根據(jù)公式有： 減速器的總傳動比為：21588/據(jù)相關表格可知，我們選擇需用功力 N=432動比 i=重 g=3200出最大扭矩 T=118000N。 筒選型計 算 根據(jù)工況可知，系統(tǒng)的工作級別為 ，由一下表格可得，卷筒鋼絲繩直徑比系數(shù)為 e=14。則卷筒直徑由一下公式可得： 50)114( 其中，卷筒尺寸圖如下： 6 動軸的設計計算 （ 1）初步確定軸的直徑 03 556551303 000 根據(jù)工作條件，取 90d 2）浮動軸受力分析 360 11 mt （ 3 1062222co 4 4co s 1 N （ 2062222s i 4 4062222s i n N 7 （ 3）繪制浮動軸的受力簡圖，如圖所示，求支座反力 垂直面支反力： 由 0得： 0257 032 12/3 6 3 12/3 6 023 由 0Y ，得： 6 3 1 （ 傳動軸的受力簡圖 8 水平面支反力： 由 0得： 032 （ 6 4 423 L 由 0Z ，得： 9 6 3 1 （ （ 4）作彎矩圖： 垂直面彎矩 ： C 點 4 9 9 0 8 92 （ 水平面彎矩 ： C 點 8 0 3 6 02 （ 合成彎矩 M 圖： C 點 82 2222 （ （ 5）作轉矩 T 圖： T N 聯(lián)軸器的選型計算 根據(jù)公式 603750 m 入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ，為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應，故需同時選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉矩 2T K T ，查機械設計（第八版）表 14于轉矩變化很小，故取 ，則 2T K T =9 查機械設計課程設計表 14 電動機軸的直徑為 20以聯(lián)軸器的孔徑不能太小。取 12d =60聯(lián)軸器長度 L=80聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 60向滾動絲杠副絲杠軸，選 彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉矩為 1250000 半聯(lián)軸器的孔徑 60聯(lián)軸器長 度 82 絲繩的選型計算 鋼絲繩在工程起重機上使用的非常普遍，一般由許多高強度鋼絲編繞而成。它首先由單根鋼絲繞在一起形成股，然后將其中一些股繞成繩芯，再由其它股組成的外股圍繞繩芯繞成鋼絲繩。有些進口鋼絲繩內部還包含一個塑料插芯，通常以塑料涂層的形式經(jīng)過特殊處理覆蓋在繩芯上，重要的鋼絲繩則在繩內部充填適當?shù)臐櫥瑒┮詼p少摩擦。 根據(jù)以上工況，計算可得：鋼絲繩所承受的最大拉力為： 32/2 0 0 0 0 0 046702 ，根據(jù)起升機構級別，查下表可得安 全系數(shù) K=5， 其中整繩破斷拉力 71356 ，查表選取鋼絲繩型號 6W(19)右交（ 鋼絲繩直徑 D=20 動器的選型計算 10 根據(jù)系統(tǒng)工況，計算靜制動力矩： M 1642 0500500000( ，故選用00 制動器。 走小車的機 構的設計 車行走電機的選型計算 已知 行走小車上各零部件的總 重量，我們取 800車輪與導軌之間的摩擦系數(shù)取 ，則根據(jù)公式有： 0 001080 0 根據(jù)負載公式 : N= W) G 小車的總重 輪子與導軌之間的摩擦系數(shù)，取 以根據(jù) N n 1500r/ 0100查表 10100 動齒輪的設計計算 本次設計的齒輪傳動是由兩個直齒圓柱齒輪來完成的。即小齒輪和大齒輪。小齒輪安裝在電機輸出軸上，大齒輪安裝在中間軸。通過這兩個齒輪，將運動傳遞到小車的運動上面。 1）齒輪模數(shù)的確定 參考同類產(chǎn)品：選取小齒輪材料為 45#鋼，齒面淬火，淬火硬度為齒輪材料同樣用 45#鋼，調質處理 選 40, 11 則 z2= 40=2 40=80, 為減小傳動的尺寸，小齒輪和大齒輪均為硬齒面； 模數(shù)大小需由彎曲疲勞強度確定。由于第二對齒輪傳動承載較大，就按第二對齒輪傳動初步計算。 按彎曲強度， m 3 2222 1（ 10 式中， 取載荷系數(shù) K= 23 ，轉矩 6338 N w 齒寬系數(shù) d =齒輪、大齒輪許用彎曲應力： 2F =637 3F =396齒形系數(shù)： Y 2 Y 3力修正系數(shù)： Y 2 Y 3上數(shù)據(jù)均查自 1F Y 2 637 3F Y 3 396 就按二者中的大值 3F Y 3Y 計算，將諸值代入式，得 M 3 2223322 = 3 23 =整，取 m=5 小車的鎖緊機構在雙梁過軌門式起重機的工作過程中的起到了至關重要的保證人身安全的作用，本次設計的鎖緊機構為為電機帶動齒輪傳動，從而來帶動主擋車 板擺動，當主擋車板擺動到一定的程度的時候就好副擋車板嚙合了，這樣就限制了小車的繼續(xù)移動，當中控系統(tǒng)發(fā)出信號給鎖緊機構的電機了，電機開始反轉，這樣，主擋車板就和副擋車板脫離，這樣小車就可以移動了。 12 第三章 液壓系統(tǒng)的設計 擇液壓基本回路 選擇調速回路。該系統(tǒng)的流量、壓力較小，可選用定量泵和溢流閥組成的供油源，液壓系統(tǒng)功率小，滑臺運動速度低，工作負載變化小，銑床加工有順銼和逆銼之分，可采用進 流口節(jié)流的調速形式，具有承受負切削的能力，如圖（ a） (a) 選擇快速運動回路和換向回路。系統(tǒng)采用節(jié)流調速回路后，不管采用什么油源形式都必須有單獨的油路直接通向液壓缸兩腔，以實現(xiàn)快速運動。在本系統(tǒng)中，單桿液壓缸要作差動連接，為保證換向平穩(wěn)，采用電液換向閥式換接回路 。 選擇速度換接回路。避免液壓沖擊，宜選用行程閥來控制速度換接，如圖（ c） 擇液壓元 件 1 確定液壓泵的容量及電機功率 1）液壓泵油路壓力 損失 P=油路泄露系數(shù)取 液壓泵的最高工作壓力為： pB= p=( 總流量： L/。 根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄 ,選用 量式葉片泵 , ）確定驅動電動機功率。 由工況圖表明，最大功率出現(xiàn)在快退階段，液壓泵總效率 13 則電動機功率為： P=) 根據(jù)此數(shù)據(jù)按 9616 1999，查閱電動機產(chǎn)品樣本選取 三相異步電動機，其額定功率 P=定轉速 n=1000r/ 2 控制閥的選擇 根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實際流量，可選出這些液壓元件的型號及規(guī)格，如下表： 序號 元件名稱 額定流量 L/定壓力 號規(guī)格 1 濾油器 16 U 10 定量式葉片泵 單向閥 63 16 三位五通電液閥 80 18 35 行程閥 63 16 調速閥 0 16 7 單向閥 63 16 9 單向閥 63 16 0 背壓閥 63 1 順序閥 20 37 2 溢流閥 63 3 單向閥 63 16 定油管直徑 各元件間連接管道的規(guī)格按原件接口尺寸決定，液壓缸則按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個階段的進、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計算，如下表所示。 油液在壓油管中的流速取 3m/ d 2 )/(q =2 )60103/()36 液在吸油管中的流速取 1m/ 14 d 2 )/(q =2 )60101/(106 36 個油管都按 2351 15徑 12 流量、速度 快進 工進 快退 輸入流量 L/( =(=.5 q1= 排出流量 L/( 定油箱容積 取 為 7時，求得其容積為： V= 6 L=42 L 按 7938定，取標準值 V=100L。 第四章 各部分強度的校核 按彎扭合成應力校核軸的強度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。由文獻 1，15知，取 ，軸的計算應力 3252232 （ 選定軸的材料為 45 鋼，調質 處理，由文獻 1表 115 可知， 601 此， 1 故安全。 （ 7）精確校核軸的疲勞強度 判斷危險截面 15 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面 V 引起的應力集中最嚴重，而 V 受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面 C 的應力最大，但應力集中不大，故 C 面不用校核。只需校核截面 V。 截面 V 左側 抗彎截面系數(shù) 3 dW （ 抗扭截面系數(shù) 5 4 8 8 0 01 4 3 （ 3. 5） 截面 V 左側的彎矩 M 為 M （ 截面 V 上的扭矩 T 為 32000001T 截面上的彎曲應 4 4 00 6 6 5 70 （ 截面上的扭轉切應力 8 8 0 03 2 0 0 0 0 01 T （ 軸的材料為 45 鋼，調質處理。由文獻 1表 115 可知， 640B 751 1551 由文獻 1 附表 83 可知，用插入法求出 k， 文獻 1 附圖 43 可知，表面質量系數(shù)為： 軸未經(jīng)表面強化處理， 1q 固得綜合系數(shù)為 16 （ 由文獻 1 13 ， 23 可知，碳鋼的特性系數(shù) 取 取 所以軸在截面 V 左側的安全系數(shù)為 （ （ （ 故該軸在截面 V 左側的強度是足夠的。 截面 V 右側 抗彎截面系數(shù) 3 dW 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 01 3 3 截面 V 左側的彎矩 M 為 M 面 V 上的扭矩 T 為 3200000T 截面上的彎曲應力 9 7 00 6 6 5 70 面上的扭轉切應力 9 4 0 03 2 0 0 0 0 01 T17 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù) 及 按文獻 1附表 23 查取。因 ， 又由文獻 1附圖 13 可得軸的材料的敏感系數(shù)為 q ， q 故有效應力集中系數(shù)按文 獻 1，附 43 為 (1 （ (1 由文獻 1附圖 23 可得軸的截面形狀系數(shù)為 由文獻 1附圖 33 可得軸的材料的敏感扭轉剪切尺寸系數(shù)為 綜合系數(shù)為 所以軸在截面 V 左側的安全系數(shù)為 51 故該軸在截面 V 左側的強度是足夠的。 齒形系數(shù) Y Y 1Y 2Y 318 應力修正系數(shù) Y Y 1Y 2Y 3曲疲勞極限 1 600 2 650 3 450 彎曲安全系數(shù) 力循環(huán)次數(shù) N 小齒輪為主動輪。每轉一周，小 齒輪同一側嚙合一次，彎曲應力按脈動循環(huán)變化；中間同一側齒面口嚙合一次，彎曲應力按對稱循環(huán)變化。 6060 1 3840=106 106 /106 106 /106 彎曲壽命系數(shù) 用彎曲應 力 F 1F = F K 11= 1 =540 2F = F K 22= 1 =650 3F = F K 33= 1 =518 驗算： 4 2 8 321311111 1F Y S a 1F a 1 S a 22 左F 2F 4 8 32381 0 0 5 7 3 83 2 222222 2F Y a 2 S a 33 右 F 3F 19 經(jīng)計算知：大小齒輪均滿足彎曲強度要求，且具有高的可靠性。 第五章 設計總結 在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確 保設計進度，本文所設計的是 80T 門式起重機的設計，通過初期的定題，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 通過此次設計，又一次提升了運用軟件的水平，并吸收了不少經(jīng)驗，總結為一下幾點。 有零件圖紙作圖與空想設計作圖不同，零件尺寸已經(jīng)給出，作圖時先不考慮尺寸是否真的合適，根據(jù)尺寸作出零件的二維圖， 但到裝配時必須要考慮尺寸是否合適，由于 紙效果不好，導致尺寸會有出錯，甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸，所以，此時必須通過配合后在衡量尺寸，再進行修改，直到滿足配合要求。 工具集的確方便了作圖，通過選擇零件類型，輸入數(shù)據(jù)，就能生成出標準零件，但有時需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此時要隨機應變，運用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。作二維圖時要靈活變通，解決問題的方法總比問題多，當一種方法不能正常作圖時，試試另一種方法，這不但能完成零件制作，同時也可以培養(yǎng)出更好的作圖思路，和 打破規(guī)矩的新想法。 規(guī)則的零件，要學會使用一些能夠節(jié)省時間的命令，如鏡向，陣列等，“能省則省”。關于裝配，曾經(jīng)帶給我很大的阻礙，花了很多時間才弄清原因所在。在一可活動子裝配體上，即使活動范圍會產(chǎn)生干涉，也不能對其設定活動范圍，如高級 20 配合里的距離范圍，和角度范圍，即使在該活動范圍并不影響父配體，也不可設定。因為一旦設定范圍后，在父裝配體上會將子裝配體視為完全定義的模型，這樣會對子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾，將不能完成裝配?？炊畧D是作圖的首要任務，看圖就是了解零件的工具，沒有工具則無法制出零件，所以畫圖不 能急于下筆，想透了零件的結構，想透圖中的虛實線，這才是高效作圖的重中之重。進行零件建模前，一般應進行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個特征組成，明確各個特征的形狀，他們之間的相對位置和表面連接關系，然后按照特征的主次關系，按一定的順序進行建模。一個復雜的零件，可能是許多個簡單特征經(jīng)過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時，特征的生成順序十分重要，不同的建模過程雖然可以構造出同樣的實體零件，但其造型過程及實體的構型結構卻直接影響到實體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實體模型的應用。 尤其在二 維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而內部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個特征相交時出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過程中，必須要選好第一個草繪平面，這很關鍵，這個平面決定了往后建模的所用到的命令，簡單的說，一個圓柱可以作一個圓形然后拉伸，也可以作一個長方體旋轉，雖然他們的結果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應該選擇第二種方法為好了。 由于此設計的零件都是比較規(guī)則的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉命令，而且很多零件都是擁有對稱關系，所以為 了節(jié)省時間，提高效率，經(jīng)常會用到鏡向特征命令。 一張完整的工程圖應具備以下 4方面的內容。 一組視圖：用一組視圖（其中包括視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖）確、完整、清晰地表達零件各部分的結構形狀。 尺寸：確定零件各部分形狀的大小和位置 技術要求：表明零件在制造和檢驗是應達到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料熱處理方式和指標等。 標題欄：注明零件名稱、材料、數(shù)量、圖樣比例以及圖號等內容。 單擊【新建文件】圖標，系統(tǒng)顯示新建 e 文件對話框，雙擊該對話框中得裝配 21 體選項 ，即可進入裝配體工作模式。 調入第一個零件模型并放置在裝配體的原點處，即零件原點與裝配體原點重合。調入一個與第一個零件模型有裝配關系的零件模型。分析兩個零件之間的裝配約束關系，然后選取相應的約束選項進行零件操作。 結 論 本課題是 80T 門式起重機的設計，本次設計 80T 門式起重機的目的是為了提高此種機械的工作效率，本機主要用于露天大型貨物的搬運。根據(jù)不同的貨物的搬運要求，可以對傳統(tǒng)的門式起重機的部分結構進行靈活的調整。 本次設計的 80T 門式起重機，工作效率高，它可以精確的運動，傳 輸是穩(wěn)定可靠的，使用安全，易于維護，滿足吊運要求，工作行程很容易調整，能保證對待吊運的貨物做到準確定位和吊運。在設計中，設計精度有待提高和完善，相信隨著社會的發(fā)展，門式起重機的應用會更加廣泛。 22 致 謝 現(xiàn)在，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在畢業(yè)設計上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，給了我許多在畢業(yè)設計中的靈感和啟發(fā)，所以我才能順 利地完成大學階段的畢業(yè)設計，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。使我懂得了：“紙上學來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理。并且在做畢業(yè)設計過程中，我想了很多，關于以后規(guī)劃的問題，知道想要什么，我不再是過去的那個懵懂少年和調皮的我啦。導師嚴謹?shù)闹笇У膽B(tài)度，耐心細致中的講解，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算和查找資料，查找各類 80T 門式起重機的相關資料，畢業(yè)設計終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，也不是最好的，但在我心中， 它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年知識的運用和總結。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，明白了一個重要道理，切勿紙上談兵，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。在以后的工作中，我們將繼續(xù)努力，爭取把自己的本職工作做好。 另外也感謝我的父母，朋友的幫助。在做設計感覺受挫，枯燥與迷茫時，是他們在悉心的鼓勵為我釋放壓力，鼓勵我不要氣餒，不忘來時的路，勇敢面對。每周一 次和父母的通話，與朋友和同學的長談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到完成畢業(yè)設計的工作上來，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設計。 最后，感謝我的導師，祝愿導師在以后的日子了工作順利，心想事成；祝同學早日找到自己滿意的工作，事業(yè)有成。 23 參考文獻 1 鄭淑芳 機械設計理論研究與探討 北京：科學出版社， 2 黃長藝 門式起重機操作系統(tǒng)概述 北京：機械工業(yè)出版社， 3 周宏甫 門式起重機的創(chuàng)新設計 4 姜繼海，宋錦春，高常識 . 門式起重機工作原理 5 張春林，曲繼方，張美麟 機械工業(yè)出版社， 6 錢平 . 加工專機應用技術 機械工業(yè)出版社， 7 張遼遠 . 門式起重機的設計與實現(xiàn) . 機械工業(yè)出版社， 8 基恩士傳感器選擇手冊 2010 版本 9 黃長藝，嚴普強 機械工業(yè)出版社， 10 張桓，陳作模 高等教育出版社， 11 王昆，何小柏， 汪信遠 . 門式起重機原理 12 徐錦康 高等教育出版社， 13 鄧星鐘 華中科技大學出版社， 14 劉延俊 機械工業(yè)出版社， 15 章宏甲，黃誼，王積偉 . 門式起重機的逆向設計 16 胡泓，姚伯威 北京：國防工業(yè)出版社， 17 陳鐵鳴 門式起重機的創(chuàng)新 . 高等教育出版社， 18 孫靖民 設計 . 機械工業(yè)出版社， 19 王勇領 北京 :清華大學出版社， 20of a