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1、论文26041303595/16吨门式起重机副起升机构设计摘 要 起重机的出现大大提高了人们的劳动生产效率和经济效益，以前需要很多人力物力才能搬运的大型物体，现在用起重机就能轻易的达到效果，尤其是在小范围的搬运过程中,起重机的作用相当明显。随着现代化工业的发展，起重机械已经成为现代生产不可缺少的重要设备之一。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。通过吊钩或其它吊具起升、下降或升降与运移物料的机械设备，又称行车、吊车、天车等. 根据它起吊物品不同及单位时间内有效工作循环数的不同，起重机又可以分轻级、中级、重级、超重级等不同的工作类型。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起
2、，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。 本次设计主要对单主梁龙门起重机进行设计与分析。包括副起升机构进行合理设计及正确计算。关键词：工作循环； 副起升机构； 龙门起重机； AbstractSummary of cranes appear greatly improved labor productivity and economic benefits that previously might have required a lot of manpower and material resources to handling large o
3、bjects, now with a crane can easily achieve the desired effect, especially on a small scale in the handling process, cranes role is quite visible. With the development of modern industry, lifting appliances have become indispensable to modern production, one of important equipment. A crane is a cran
4、e, is a circular, intermittent motion machine. By lifting hooks or other lifting, descending, or lifting and transporting materials, machinery and equipment, also known as driving, crane, crane, etc. According to its different lifting items and the different work cycles per unit of time, crane band
5、and light, medium, heavy, excess levels in different types of work. A work cycle includes: access devices from access to lift items, then move horizontally to the designated place is lowered, then reverse movement, take the device home, so that for the next cycle. This design for design and analysis
6、 of Dan Zhuliang gantry cranes. Including the hoisting mechanism, running a mechanism and design of steel structures sensible and accurate. Key word:cycle of work； type of work； gantry crne目 录1绪 论11.1门式起重机简介11.2起重机的分类11.2.1 按门框结构形式分11.2.2 按主梁结构形式分22起重机整体设计22.1 设计参数22.2 龙门起重机的总体稳定性计算23副起升机构的计算43.1确定机
7、构的传动方案43.1.1副起升机构的设计计算43.2副起升传动方案与卷绕装置43.2.1确定副起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组43.2.2选择钢丝绳63.2.2.1钢丝绳所受最大拉力63.3.2.2钢丝绳计算破断拉力63.2.3确定滑轮主要尺63.2.4确定卷筒尺寸，并验算强度63.2.4.1卷筒直径：63.2.4.2卷筒尺寸：73.2.4.3卷筒壁厚：73.2.4.4 卷筒拉应力验算：73.3电动机的选择：93.3.1计算静功率：93.3.2电动机计算功率：93.3.3验算电动机发热条件103.4选择减速机103.4.1卷筒转数：103.4.2减速器总传动比：113.4.3验算起升和实际
8、所需功率113.4.3.1实际起升速度：123.4.3.2误差：123.4.3.3实际所需等效功率：123.4.4校核减速器输出轴强度123.4.4.1计算轴最大径向力：123.4.4.2计算轴最大扭矩：123.5选择制动器133.6联轴器的选择：143.7起动时间与制动时间的验算163.7.1启动时间163.7.2静阻力矩：163.7.4验算制动时间163.8高速浮动轴的计算173.8.1疲劳计算173.8.2强度计算18参考文献21致谢221绪 论1.1门式起重机简介龙门起重机是水平桥架设置在两条支腿上构成门架形状的一种桥架型起重机。这种起重机在地面轨道上运行，主要用在露天贮料场、船坞、电
9、站、港口和铁路货站等地进行搬运和安装作业。龙门起重机的起升机构、小车运行机构和桥架结构，与桥式起重机基本相同。由于跨度大，起重机运行机构大多采用分别驱动方式，以防止起重机产生歪斜运行而增加阻力，甚至发生事故。龙门起重机的起重小车在桥架上运行，有的起重小车就是一台臂架型起重机。桥架两侧的支腿一般都是刚性支腿；跨度超过30米时，常是一侧为刚性支腿，而另一侧通过球铰和桥架连接的柔性支腿，使门架成为静定系统，这样可以避免在外载荷作用下由于侧向推力而引起附加应力，也可补偿桥架纵向的温度变形龙门起重机的受风面积大,为防止在强风作用下滑行或翻倒，装有测风仪和与运行机构联锁的起重机夹轨器。桥架可以是两端无悬臂
10、的；也可以是一端有悬臂或两端都有悬臂的，以扩大作业范围。半龙门起重机桥架一端有支腿，另一端无支腿，直接在高台架上运行。龙门起重机分为4种类型。 在港口岸壁运行的集装箱运载桥，是一种特殊结构的大型起重机，专用于船舶的集装箱装卸工作。两侧一般都是刚性支腿，形成坚固的门架，桥架支承在与门架连成一体的上部构架上。带有集装箱吊具(见跨车)的小车在桥架上运行。伸向海面的长悬臂通常是可俯仰的。非作业状态时，悬臂可吊起在8085仰角处，使运载桥让过船舶上的最高点。作业时悬臂放平。也有些悬臂是固定的。起重技术属于金属加工学科的一个分支，已经广泛应用于日用金属加工业，仪器仪表制造业，汽车、船舶和飞机制造业，石油化
11、工业，冶金工业，建筑材料业，机械装备制造业，以及精密加工制造业。起重技术在广度和深度方面的巨大发展迫切要求起重理论能进一步解决一些疑难问题，推动开发新技术和研制新设备。尤其在党的十六大之后，要求用信息化带动工业化，起重技术也要跟上时代。首先要在起重机设计、制造、起重过程分析、起重参数设定及起重质量预测等方面搞好软件开发；其次要进行数字化起重设备的研制，使起重技术走上现代化的道路，不断丰富金属起重学的内容。1.2起重机的分类门式起重机一般根据门架结构形式、主梁形式、吊具形式来进行分类。一般用于港口。1.2.1 按门框结构形式分（a）全门式起重机：主梁无悬伸，小车在主跨度内进行。（b）半门式起重机
12、：支腿有高低差，可根据使用场地的土建要求而定。（c）双悬臂门式起重机：最常见的一种结构形式，其结构的受力和场地面积的有效利用都是合理的。（d）单悬臂门式起重机：这种结构形式往往是因场地的限制而被选用。1.2.2 按主梁结构形式分（a）单主梁门式起重机单主梁悬臂门式起重机结构简单，制造安装方便，自身质量小，主梁多为偏轨箱形架结构。与双主梁门式起重机相比，整体刚度要弱一些。因此，当起重量Q50t、跨度S35m时,可采用这种形式。单主门梁式起重机门腿有L型和C型两种形式.L型的制造安装方便，受力情况好,自身质量较小，但是,吊运货物通过支腿处的空间相对小一些。C型的支脚做成倾斜或弯曲形，目的在于有较大
13、的横向空间,以使货物顺利通过支脚。(b)双梁桥式起重机双梁桥式起重机由直轨、起重机主梁、起重小车、送电系统和电器控制系统组成，特别适合于大悬挂和大起重量的平面范围物料输送。双梁桥式起重机承载能力强，跨度大、整体稳定性好，品种多，但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些，造价也较高。根据主梁结构不同，又可分为箱形梁和桁架两种形式。一般多采用箱形结构。2起重机整体设计2.1 设计参数设计5/16吨 单梁吊钩门式起重机副起升机构跨度 S 18米 起升高度：9米副起升速度1.95米/秒主起升速度0.95米/秒中级工作制小车运行速度3.97米/秒大车行走速度4.0米/秒小车重8.71吨。总重5
14、2.6吨.轮压340KN。2.2 龙门起重机的总体稳定性计算龙门起重机的总体稳定性计算包括：工作状态稳定性安全系数的计算和非工作状态稳定性安全系数的计算。工作状态稳定性安全系数的计算（1）垂直大车轨道方向的满载稳定性安全系数应满足下式:K2=G1为门架自重 82620kg G2小车自重 7076kg Q额定起重量 20000kgPg小车运行时的惯性力330kgW3大车金属结构上的工作状态下的最大风力3950kgW1+W2作作在小车和物品上的工作状态下的风力 425kgh1小车挡风面积形心高度12.6mh2小车重心高度11.4mh3大车金属结构挡风面积的形心高度10.4mb桥架重心至支承点的距离
15、17.5mK2=23.9（2）沿大车轨道方向的稳定性安全系数的计算K1=G1主梁自重54961kgG2小车自重7076kgG3支退自重11697kgG4下横梁自重9396kgG5台车自重8190kgL1主梁重心至驱动轮支承点的距离L1=3.696mL2小车重心至驱动轮支承点的距离L1=4.73mL3支腿重心至驱动轮支承点的距离L3=2.35mL4下横梁重心至车轮支承点的距离L4=4.1mB轮距8.5mW4作用在小车上的最大风力W4=187kgh1小车挡风面积形心高度12.6mW5作用在大车金属结构上的工作状态下的最大风力900kgh2大车金属结构挡风面积的形心高度4.4mP2大车制动时的惯性力2100kg（3）满载龙门起重机沿大车轨道方向起、制动时的稳安性安全系数K3=L0=5.1mWq作用在物品上的工作状态上
