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1、摘 要本文首先介绍了起重机的概念和分类，以及在国内外的发展概况。接着对桥式起重机的特点、分类以及构造进行了详细的叙述。并且对所设计的起升机构进行了三维建模和有限元分析。其中，本次设计的起重机为50t/20t双梁桥式起重机，主要用于各车间分段生产线和钢材堆场等处。桥式起重机本身作横向移动，车架上的绞车作纵向移动，吊在绞车上的吊钩作垂向移动，三个方向的运动的合成才能使起重机起作用。本课题主要对50t/20t双梁桥式起重机的主起升机构、副起升机构、主起升机构卷筒组及滑轮组、副起升机构卷筒组及滑轮组、卷筒、滑轮、轴等进行设计。设计过程中查阅了大量的国内外的相关资料，所做的设计运用了大量的专业课程知识。
2、通过确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组，选择合适的钢丝绳，计算滑轮的主要尺寸，确定卷筒尺寸并验算其强度，选择合适的电动机、减速器、制动器和连轴器，使得起重设备运行平稳，定位准确，安全可靠，性能稳定。关键字：桥式起重机； 减速器； 制动器； 联轴器； 卷筒 AbstractThis paper firstly introduces the concept and classification of the crane, as well as the developments at home and abroad. Then the cranes characteristics, classific
3、ation and structure are analyzed in detail. And the design of the hoisting mechanism has 3D modeling and finite element analysis. Among them, the design of the crane is the 50t / 20t double beam bridge crane, mainly used in the workshop section production line and steel yard. Bridge crane itself is
4、used to do lateral movement; winch frame is used to do longitudinal movement, the hook which hanging in the winch is used to do vertical movement, the movement in three directions makes the crane function well.The main topic of the 50t / 20t double girder overhead traveling crane is the main lifting
5、 mechanism, auxiliary lifting mechanism, the main lifting mechanism for drum group and a pulley block, auxiliary lifting mechanism of reel group and pulley, pulley shaft, drum, and other design.The process of the design was accessed to a large number of domestic and international relevant informatio
6、n; the design used a large number of professional courses. Firstly, by determining the transmission scheme, selecting the pulley and hook group, choosing the right wire rope pulley, calculating the main dimensions, determining the reel size and checking its strength, choosing the appropriate motor,
7、reducer, brake and shaft coupling. All used to achieve the lifting equipment running smoothly, locating accurately, safety and reliability, technical performance and stability.Key words: Crane; Reducer; Brakes; Coupling; Reel目 录 1 绪论11.1 选题意义11.1.1 起重机的概述11.1.2 起重机的国内外发展状况21.2 设计内容31.3 设计参数31.4 设计目的
8、31.5 设计要求32 设计方法与实施方案52.1 起重机结构介绍52.2 起升结构52.3 运行机构52.4 传动方案的确定63 主起升机构设计83.1 滑轮组的选取83.2 钢丝绳的选取93.3 确定滑轮主要尺寸103.4 卷筒的选取113.5 电动机的选取123.6 算电动机的发热条件133.7 标准减速器的选取133.8 起升速度和实际所需功率的验算143.9 减速器输出轴强度校核143.10制动器的选取153.11联轴器的选取153.12高速浮动轴的计算164 副起升机构设计194.1 滑轮组的选取194.2 钢丝绳的选取204.3 确定滑轮主要尺寸214.4 卷筒的选取214.5
9、电动机的选取234.6 验算电动机发热条件244.7 标准减速器的选取244.8 起升速度和实际所需功率的验算254.9 减速器输出轴强度校核254.10 制动器的选取264.11 联轴器的选取264.12 高速浮动轴的计算275 起升机构三维建模及钢丝绳的维护305.1 起升机构三维建模305.2 钢丝绳的维护316 重要结构有限元分析336.1 有限元分析简介336.2 主起升机构浮动轴有限元分析336.3 副起升机构浮动轴有限元分析346.4 吊钩有限元分析36致 谢39附 录40 21 绪论1.1 选题意义1.1.1起重机的概述双梁桥式起重机是一种以提高劳动生产率为主的重要物品搬运设备
10、，主要适应车间的物品搬运、设备的安装与检修等用途。我国生产的吊钩电动双梁桥式起重机额定起重范围为5500t，一般10t以上。起重机有主、副两套起升机构； 300t以上的起重机，一般有三套起升机构。电动双梁起重机由桥架、小车运行机构、大车运行机构和电气设备构成。在系统整体设计中采用传统布局的典型结构，小车运行机构采用集中驱动。起升机构滑轮组采用双联式滑轮组，重物在升降过程中没有水平移动，起升过程平稳可靠，且钢丝绳的安装和更换也很容易。相应的卷绕装置采用单层卷筒，有与钢丝绳接触面积较大，单位压力低的优点。起重机是起升、搬运和输送物料及产品的机具，是国民生产各部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可或
11、缺的机械设备。起重机械对于提高工程机械各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，都起着非常重要的作用。如图1-1所示：图1-1 双梁桥式起重机工作现场1.1.2 起重机的国内外发展状况双梁桥式起重机是现代工业在实现生产过程机械化、自动化，改善物料搬运工作，提高劳动生产率必不可少的重要机械设备。它对于发展国民经济，改善人们的物质文化生活都起着非常重要的作用。在我国科学技术不断发展的基础上，这些年来我国独立设计的起重机不仅可以满足国内的需要，而且可以部分出口。双梁桥式起重机用于高层建筑的施工，上万吨级或几十万吨级的大型船只的建造，火箭和导弹的发射，大型电站的施工和安装，大型重件的装卸和搬运等
12、。它不仅可以作为辅助的生产设备，完成原料、半成品的装卸和搬运，进行机电设备、船体分段的吊运与安装，而且也是一些生产过程及工艺操作中的必需的装备。再如冶炼金属工业生产中的炉料筹办、加料、钢水浇铸、脱模取锭等，必需依靠起重机进行生产作业。据统计，在国内的冶炼金属、煤炭部门的机械设备总数量中，起重运输机械约占45%。起重机是机械化作业的重要的物质基础，是大多数工业企业中主要的固定资产。对于工矿企业、建筑施工工地、海洋开发、车站库场、港口码头、宇宙航行等部门，起重机已成为主要的生产力要素，在生产中进行着高效的工作，组成合理批量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。欧洲是起重机的发源地
13、，其技术水平和生产能力也较高。随着科学技术的进步和生产规模的扩大，不仅起重机零部件的质量在不断提高，同时也减少制造过程的劳动量，降低成本。还有为了减少减速器在安装时的调整工作量，很多厂商采用了直接悬挂到卷筒或车轮轴上的减速器。此外，还有采用圆盘制动器等一系列改进措施。随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，起重机正经历着一场巨大的变革。正向大型化、模块化、专业化、轻型化、组合化、多样化发展。目前世界上发达国家已经进入了新的科学技术革命时代，而我国仍然处在生产技术落后，起点低，人力资源得不到充分的发挥，相对于发达国家还存在一定的距离。我们应当在学习国外先进技术的同时不断提高自己，加快我国的社会主义
14、现代化建设。由于我国起重机械起步较晚，虽然技术水平上有了长足的发展和进步，但是与国际先进水平相比，还存在着一定差距。产品性能一般。产品性能是设计、制造、安装、维护使用的综合反映。产品开发能力较弱。制造工艺水平较低。产品检测水平不完善。配套件供应和质量问题较大。产品技术标准更新滞后、实施乏力。基于以上我们需要对此进行进一步的研究。1.2 设计内容本次设计的起重机为50t/20t双梁桥式起重机，主要用于各车间分段生产线和钢材堆场等处。桥式起重机本身作横向移动，车架上的绞车作纵向移动，吊在绞车上的吊钩作垂向移动，三个方向的运动的合成才能使起重机起作用。本课题主要对50t/20t双梁桥式起重机的主起升
15、机构、副起升机构、主起升机构卷筒组及滑轮组、副起升机构卷筒组及滑轮组、卷筒、滑轮、轴等进行设计。在小车起升机构中，有主起升和副起升的计算，其中分别都包括了滑轮组的选择，钢丝绳的选择和校核，卷筒的计算，吊钩的选择，电动机的选择和校核，减速器的计算，制动器的选择，联轴器的选择等等。要求起重设备运行平稳，定位准确，安全可靠，技术性能稳定。1.3 设计参数1.主起升机构：额定起重量50t，最大起升高度18m，起升速度16m/min，工作级别M62.副起升机构：额定起重量20t，最大起升高度20m，起升速度18m/min，工作级别M53.小车运行机构：小车轨距2.5m，运行速度40m/min，工作级别M54.大车运行机构：大车轨距22m，运行速度40m/min，工作级别M51.4 设计目的毕业设计是我们大学生大学期间最重要的实践环节，可以培养我们综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓展和深化我们的知识。培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般
