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1、河南理工大学万方科技学院本科毕业论文目 录 目 录I序 言1第1章 桥式起重机的概述21.1 桥式起重机分类及工作特点21.2 桥式起重机的用途41.3 桥式起重机的基本参数51.4 桥式起重机主要零部件61.4.1吊钩61.4.2钢丝绳81.4.3 滑轮和滑轮组101.4.4 滑轮组类型及选配原则111.5滑轮组及其滑轮组的倍率121.6 卷筒131.7 位置限位器131.8 缓冲器141.9桥式起重机发展概述151.9.1 国内桥式起重机发展动向15第2章 大车运行机构的设计172.1大车运行结构设计的基本思路及要求172.2 大车运行机构传动方案的确定172.3 大车运行机构具体布置时要
2、注意的问题182.4 大车运行机构的设计计算182.4.1 大车运行结构的传动方案192.5轮压计算及强度验算202.5.1计算大车的最大轮压和最小轮压：202.5.2 强度计算及校核212.6 运行阻力计算232.7 选择电动机242.8 减速器的选择252.9 验算运行速度及实际功率252.10 验算启动时间262.11 起动工况下校核减速器功率282.12 验算起动不打滑条件282.13 选择制动器312.14 选择联轴器322.15 低速浮动轴的验算322.16 缓冲器的选择34第3章 起升小车的计算363.1 确定机构的传动方案363.2小车运行机构的计算373.3选择车轮与轨道并验
3、算起强度373.4运行阻力计算393.5 选电动机403.6 验算电动机发热条件413.7 选择减速器413.8 验算运行速度和实际所需功率423.9验算起动时间423.10 按起动工况校核减速器功率433.11 验算起动不打滑条件443.12 选择制动器453.13 选择高速轴联轴器及制动轮453.14 验算低速浮动轴强度473.15 起升机构的设计参数483.16 钢丝绳的选择493.17 滑轮、卷筒的计算513.18 根据静功率初选电动机523.19 减速器的选择533.20 制动器的选择543.21 启动时间及启动平均加速度的验算543.22 联轴器的选择55第4章 桥架结构的设计57
4、4.1 桥架的结构形式574.1.1 箱形双梁桥架的构成574.1.2 箱形双梁桥架的选材574.2 桥架结构的设计计算584.2.1 主要尺寸的确定584.2.2 主梁的计算604.3 端梁的计算664.4 端梁的尺寸的确定704.4.1 端梁总体的尺寸704.4.2端梁的截面尺寸70第5章 端梁接头的设计725.1 端梁接头的确定及计算725.1.1 腹板和下盖板螺栓受力计算735.1.2 上盖板和腹板角钢的连接焊缝受力计算745.2 计算螺栓和焊缝的强度755.2.1 螺栓的强度校核755.2.2 焊缝的强度校核76第6章 焊接工艺设计78参考文献81致 谢8282序 言桥式起重机是横架
5、于车间和 料场上空进行物料调运的起重设备。由于它两端坐落在高大的水泥柱或金属架上，形状似桥，所以俗称“天车”。桥式起重机是现代工业和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具与设备，可减轻操作者的劳动强度，可大大提高生产率。桥式起重机在工矿企业、钢铁化工、铁 路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所应用的最为广泛，是人们生产生活不可或缺的一种设备。随着工业的迅速发展和科学技术的不断进步，桥式起重机在结构设计及自动化程度上相继出现了一些新的变化和新的特点，在结构上，国内起重设备已采用计算机优化设计，以提高起重机的机械性能，在起重质量方面逐步向大型化发展，大型桥式起重机正在钢铁、水利、发电等行
6、业不断出现，令人世人瞩目的三峡发电厂安装了两台1200T/125T的桥式起重机，2007年9月，起重量达2万吨的桥式起重机在山东烟台佛士船厂投入使用，它标志这我国起重机行业以达到世界先进水平。总之，随着科技的迅速发展，国内各种先进的电气控制和机械技术正逐步应用到起重机上，起重机的自动化程度越来越高，结构日趋简单，性能愈加可靠，起重量越来越大，品种也越来越全。对于起重量大、跨距大的起重设备多采用箱型双梁式，箱型双梁桥式起重机有一个由两根箱型主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架，在桥架上运行小车，可起吊和水平搬运各类物件。它适用于机械加工和装配车间、仓库和料场等场所。 箱型双梁结构具有加工零件少、工艺
7、性好、通用性好及安装检修方便等优点，因而在生产中广泛使用。第1章 桥式起重机的概述桥式起重机是桥架型起重机的一种，主要依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的运行机构，能在矩形场地及其上空作业，是工矿企业广泛使用的一种其中运输机械。它具有承载能力大、工作可靠性高、制造工艺相对简单的优点。 桥式起重机一般有大车运行机构的桥架、起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等机构组成，外形像一个两端支撑在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成三维空间里做搬运和装卸货物用。 桥式起重机是使用最广泛
8、、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从及吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生发展出来的。1.1 桥式起重机分类及工作特点桥式起重机的外观像一条金属的桥梁，所以人们称它为桥式起重机。桥式起重机俗称“天车”、“行车”。桥式起重机一般由装有起升机构和小车运行机构的桥架，大车运行机构，操纵室，小车导电装置，起重机总电源导电装置组成。桥式起重机是在固定的跨间内装卸和搬运物料的机械设备，被广泛用于车间、仓库或者露天场地。1.桥式起重机的分类随着工业技术的不断发展，桥式起重机的种类越来越多，根据使用吊具不同，可分为吊钩式起重机，抓
9、斗式起重机和电磁吸盘式起重机，根据用途不同，可分为通用桥式起重机、冶金专用桥式水电站用桥式起重机、大起升高度桥式起重机等。按主梁结构形式可分为：箱型结构桥式起重机、桁架结构桥式起重机、管型结构桥式起重机。还有型钢和钢板制成的简单截面梁的起重机，称为梁式起重机。2.桥式起重机的工作特点起重机是以间隙、周期的工作方式，通过起重吊钩或其他取物装置的起升或起升加移动重物的机械设备。综合起重机械的工作特点，从安全技术角度分析，可概括如下：（1）其中机械通常结构庞大，机构复杂，能完成一个起升运动、一个或几个水平运动。例如，桥式起重机能完成起升呢个、大车运行和小车运行3个运动。在作业过程中，常常是几个不同方
10、向的运动同时操作，技术难度较大。（2）所吊运的重物多种多样，载荷是变化的。有的重物重达几百吨乃至上前吨，有的物体长达几十米，形状也很不规则，有散粒、热融状态、易燃易爆危险品等，吊运过程复杂而危险。（3）桥式起重机需要在较大的空间范围内运行，要装设轨道和车轮，活动空间较大，一旦造成事故其影响的范围也较大。暴露、活动的零部件较多，且常与吊运作业人员直接接触（如吊钩、钢丝绳等），潜在许多偶发的危险因素。（4）作业环境复杂。从大型钢铁、冶金、石化企业到现代化港口、建筑工地、铁路枢纽等，都有桥式起重机机械在运行；作业场所常常会遇有高温、高压、易燃易爆、输电线路、强磁等危险因素，对设备和作业人员形成威胁。
11、（5）作业中常常需要多人配合，共同进行。一个操作，要求指挥、困扎。驾驶等作业人员配合熟练、动作协调、互相照应。作业人员应有处理现场紧急情况的能力。多个作业人员之间的密切配合。通常存在较大的难度。（6）起重机的上述工作特点，决定了他与安全生产的关系重大。如果对起重机的设计制造、安装使用和维修等环节上稍有疏忽，就有可能造成伤亡或设备事故。一方面造成人员的伤亡，另一方面也会造成很大的经济损失。1.2 桥式起重机的用途桥式起重机的用途和使用范围很广。它广泛应用在工业企业、港口车站、仓库料场、水电站等国民经济个部门。在冶金企业中，从原料进厂、冶炼轧制到产品出厂都需要大量的桥式起重机、加料起重机、铸造起重
12、机等，如一个300吨转炉炼钢车间所需起重机有几十台。一个大型冶金联合企业用有数百台之多的各种类型起重机。在港口码头上，船舶货物的装卸及搬运作业，主要依靠各种起重机来完成。在一个年吐量为1500多万吨的货物港口，就约100多台各种起重机，其中，桥式起重机占有相当大的比例，在电力工业中，各种水火电站和核电站就需要大起重量的桥式起重机。在机械制造业中，企业车间内部、露天场地、仓库等场合大量应用着各种桥式起重机。不同类型的桥式起重机所搬运的物料不同：吊钩起重机搬运各种成件物品；抓斗起重机搬运各种散粒物品，如煤、焦炭、砂等；电磁起重机搬运导磁的金属材料，如型钢、钢板、废钢等；两用起重机是为了生产效率，在
13、一台小车上装有可换的吊钩和抓斗或者电磁吸盘和抓斗，但每一个工作循环只能使用其中的一种取物装置，可运送成件、散粒物品或者到此的金属材料，但每次搬运物品时，只能使用其中一种；防爆起重机用于搬运有易爆气体或有易爆介质的车间、库房等场所的成件物品，起重机上的电气设备和有关装置具有防爆特性，以免发生火花；绝缘起重机用于搬运电解车间的各种成件物品，起重机上有关部分具有可靠的绝缘装置，保证安全操作。1.3 桥式起重机的基本参数桥式起重机的技术参数是桥式起重机工作性能的指标。桥式起重机的主要技术参数包括：起重量、跨度、起升高度、各机构的工作速度以及工作级别等，为了保证桥式起重机的合理使用、安全运行和防止事故的
14、发生，桥式起重机司机必须掌握桥式起重机的技术参数。主要参数：1. 起重量起重量是指被起升重物的质量，用G表示。（1）额定起重量 起重机所允许吊起的最大重物或者物料的质量称为额定起重量，用Cn表示，单位用吨（t）,额定起重量不包括吊钩、吊环之类吊具的质量，但包括抓斗、电磁盘、盛钢桶、料罐之类可分吊具的质量。（2）总起重量 起重机能吊起的重物或物料，连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具或属具（包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳.）等质量总和，总起重用Gt表示。2. 跨度和轨距桥式起重机的大车运行轨道中心线之间的距离称为桥式起重机的跨度，用L表示，单位为m。桥式起重机的小车运行轨道两条钢轨中心线之间的距
15、离为小车轨距，用t表示，单位为m,跨度依厂房的而定。3. 起升高度起升高度是桥式起重机取物装置上下移动极限位置之间的距离，用H表示，单位为m。下极限位置通常以工作场地的地面为准，上极限的位置，使用吊钩时以钩口中心为准，使用抓斗时以抓斗最低点为准。4. 工作速度工作速度是指起重机个机构（起升、运行）的运行速度，其中：额定起升速度是指起升机构的电动机在额定转速下，取物装置的上升速度；小车额定运行速度是指小车运行机构电动机在额定转速下的小车运行速度；大车额定运行速度是指大车运行机构的电动机在额定转速下的运行速度。各类速度用v表示，单位为m/min。桥式起重机的工作速度根据工作要求而定：一般用途的桥式起重机采用中等的工作速度，这样可以使驱动电机功率不致过大；安装工作有时就要求很低的工作速度；吊运轻件，要求提高生产效率，可取较高的工作速度啊；吊运重件，要求工作平稳，作业效率不是主要矛盾，可取较低的工作速度。5. 起重机的总质量G包括燃料、油液、润滑剂和水等在内的
