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1、轮胎式起重机课程设计江苏师范大学连云港校区江苏师范大学连云港校区海洋港口学院课程名称 起重机课程设计 专 业 机械设计制造及其自动化班 级 13 机械 学 号 1323034126 姓 名 薛加磊 指导教师 曹艳 2016 年年 05 月月 10 日日轮胎式起重机课程设计目 录摘要2ABSTRACT 21 绪论 31.1 引言31.2 起重机的定义31.3 起重机发展现状31.4 发展趋势41.4.1 模块化和组合化41.4.2 大型化和专业化41.4.3 自动化和智能化41.4.4 成套化和系统化51.5 轮胎式起重机的基本结构51.6 起重机的工作原理52 轮胎式桥式起重机的整体设计82.
2、1 轮胎式起重机的主要参数82.2 轮胎式起重机的总体造型112.3 起重机驱动装置的选择112.4 起重机动力装置的选择133 理论计算与设轮胎式起重机课程设计计143.1 起升机构的设计154 运行机构的设计214.1 确定机构的传动方案214.2 选择车轮与轨道并验算强度214.3 液压系统总体设计234.4 拟定起重机的液压系统原理图235 总结276 参考文献27轮胎式起重机课程设计摘 要在现代工业生产生活中，起重机已经成为了人们运输重物的主要工具，是现代化生产的基础，越来越严苛的工况环境也对起重机的要求也越来越高。本次设计的内容包括轮胎式起重机的整体结构，起升机构，运行机构，以及液
3、压控制系统。其中整体结构设计中包括主要参数，驱动机构，动力机构以及底盘造型，设计的重点是起升机构，运行机构以及液压控制系统的设计。关键字关键字:起重机； 起升装置； 运行机构； 液压控制系统 AbstractIn modern industrial life, the crane has become a major tool for peoples use of transport loads. And it become the base of modern production, also 轮胎式起重机课程设计increasingly stringent environmental co
4、nditions also demand more and more about cranes. Content of this design includes tyre cranes integral structure, lifting mechanism, operating agencies, and hydraulic control system. In which the overall structure of the design including the main parameters，drive mechanism, power mechanism and chassi
5、s modeling shape, and this design focuses on the design of lifting mechanism，operation mechanism and hydraulic control system. Keyword：crane；lifting mechanism；operation mechanism；hydraulic control system1 绪论1.1 引言物料搬运成了人类生产活动的重要组成部分，距今已有五千多年的发展历史。 随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备的起重机在 现代化生产过程中应用越来越广，作用
6、愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。 起重机正经历着一场巨大的变革。 起重机属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循 环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品， 接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。 根据水平运动形式的不同分为桥架类型起重机和臂架式起重机两大类别，此 外还有桥架与臂架类型综合的起重机，例如，在装卸桥上装有可旋转臂架的起 重机，在冶金桥式起重机上装有可旋转小车等。 随着科学技术的进步和经济建设的发展，日益显现出起重机械作为实现生产 过程机械化、自动化、减轻体力劳动强度，提高劳动生产率的特种设备的突出 地位。现代起
7、重机械结构已向大型、精密、高效、多功能、宜人化的机电一体轮胎式起重机课程设计化方向发展。1.2 起重机的定义起重机械是一种以间歇作业方式对物料进行起升、下降和水平移动的搬运机 械。起重机械的作业通常带有重复循环的性质，一个完整的作业循环一般包括 取物、起升、平移、下降、卸载等环节。经常起动、制动、正反向运动是起重 机械的基本特点。1.3 发展现状由于工业生产规模的不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料 装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长。 起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。起 重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重
8、机不但要容易操作，容易维护， 而且安全性要好，可靠性要高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和 使用经济性。目前世界上最大的浮游起重机起重量达 6500t，最大的履带起重 机起重量达 3000t，最大的桥式起重机起重量为 1200t，集装箱岸边装卸桥小车 的最大运行速度已达 350m/min，堆垛起重机最大运行速度是 240m/min，垃圾 处理用起重机的起升速度达 100m/min 。 工业生产方式和用户需求的多样性，使专用起重机的市场不断扩大，品种 也不断更新，以特有的功能满足特殊的需要，发挥出最佳的效用。例如冶金、 核电、造纸、垃圾处理的专用起重机，防爆、防腐、绝缘起重机和铁路、船舶
9、、 集装箱专用起重机的功能不断增加，性能不断提高，适应性比以往更强。德国 德马格公司研制出一种飞机维修保养的专用起重机，在国际市场打开了销路。 这种起重机安装在房屋结构上，跨度大、起升高度大、可过跨、停车精度高。 在起重小车下面安装有多节伸缩导管，与飞机维修平台相连，并可作 360 度旋 转。通过大车和小车的位移、导管的升降与旋转可使维修平台到达飞机的任一 部位，进行飞机的维护和修理，极为快捷方便。 由于中国劳动力相对便宜，制造成本较低，发展潜力仍很巨大。同时，我们 也应该清醒地认识到，与发达国家相比，中国起重机械制造状况有以下几个因 素令人担忧。 （1）整体技术含量偏低，突出表现在钢结构件制
10、作材料和电气控制系统水平较 低； （2）规模化发展不够，突出表现在低水平重复建设严重，造成资源浪费，专业 化发展严重滞后； （3）国际知名品牌寥寥无几，除振华港机外，能够打入国际市场并享有一定声 誉的知名品牌几乎没有； （4）恶性竞争严重，合理利润难保，并造成安全措施投入极少，事故率居高不 下。轮胎式起重机课程设计1.4 发展趋势1.4.11.4.1 模块化和组合化模块化和组合化用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上功能基本相同的构件、 部件和零件制成有多种用途，有相同联接要素和可互换的标准模块，通过不同 模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。1.4.21.4.2 大型化和专用化
11、大型化和专用化由于工业生产规模的不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作，容易维护，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。1.4.31.4.3 自动化和智能化自动化和智能化起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将 机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技 术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现 起重机的自动化和智能化。1.4.41.4.4
12、 成套化和系统化成套化和系统化在起重机单机自动化的基础上，通过计算机把各种起重运输机械组成一个 物料搬运集成系统，通过中央控制室的控制，与生产设备有机结合，与生产系 统协调配合。这类起重机自动化程度高，具有信息处理功能，可将传感器检测 出来的各种信息实施存储、运算、逻辑判断、变换等处理加工，进而向执行机 构发出控制指令。1.5 轮胎式起重机的基本结构轮胎式起重机由以下几部分组成： (1)取物装置：轮胎式起重机取物装置主要是吊钩。 (2)吊臂：用来支承起升钢丝绳、滑轮组的钢结构。 (3)上车回转部分：它是在起重作业时，可以回转的部分，它包括装在回转平 上除了吊臂、配重、吊钩等外的全部机构和装置。
13、 (4)下车行走部分：它是起重机的底盘，是上车回转部分的基础。轮胎式起重机课程设计(5)回转支承部分：它是安装在下车底盘上用来支承上车回转部分 (6)支腿：轮胎式起重机为了提高它的起重能力，在车架上装有支腿 (7)配重：在起重机平台尾部常挂有一定重量的铁块，以保证起重机的稳定。1.6 起重机的工作原理起重机械的主要任务是起重，而直接承担起重任务的是起升机构，其他机 构都是为了扩大起重机的使用范围。最简单的起重机实际上也就仅有一个起升 机构。现代的绝大多数起重机，不论他们的型式和用途如何，都是根据同一个 工作原理构成的。随着生产的发展，起重量和起升速度不断提高，因而机构演 变日趋完善。图 1.1
14、 起重机工作原理图 1.1a 是起重机的原始形式辘轳的机构简图。它有圆柱形卷筒和装有手柄 的轴组成。卷筒上缠有悬挂物品的绳索，绳索的张力在这种情况下就等于物S品重量。张力在卷筒轴上产生的载荷力矩为Q。在全部工作过程中，如不计摩擦阻力，则载荷力矩应该为手柄20DQM载的驱动力矩所平衡，即RPM驱或 驱载MMRPDQ 20故 02 DRPQ从上式可以看出，欲增加起重量必须加大或，或减小。但手柄作QPR0D用力受到人体力限制，一般不超过 30 公斤；受到手臂长度限制，一般约为PR300-400 毫米；而为了保证钢丝绳不致产生过大的弯曲，卷筒直径又不能任0D轮胎式起重机课程设计意减小，因此，对于这种原始起重机，起重量不能很大。为了提高起重量，采 取了下面三个步骤：（1）轴和手柄分开，中间装一个传动比为的传动装置，即图 1.1b 中减0i速器。如和都与图 1.1 a 所示的相同，则传到卷筒轴上的驱动力矩为0D驱M。根据力矩平衡原理，所得的载荷力矩为：驱Mi 0载M驱载MiM0即
