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1、 本科毕业设计题目：16/3.2t28.5m桥式起重机设计学 院机械自动化学院专 业机电一体化专业学 号 014908200406学生姓名李后谱_指导教师蔡 芸日 期 2011年9月_摘 要本次毕业设计是针对毕业实习中桥式起重机所做的具体到吨位级别的设计。随着我国制造业的发展，桥式起重机越来越多的应用到工业生产当中。在工厂中搬运重物，机床上下件，装运工作吊装零部件，流水线上的定点工作等都要用到起重机。起重机中种数量最多，在大小工厂之中均有应用的就是小吨位的起重机，小吨位的桥式起重机广泛的用于轻量工件的吊运，在我国机械工业中占有十分重要的地位。但是，我国现在应用的各大起重机还是仿造国外落后技术制
2、造出来的，而且已经在工厂内应用了多年，有些甚至还是七八十年代的产品，无论在质量上还是在功能上都满足不了日益增长的工业需求。如何设计使其成本最低化，布置合理化，功能现代化是我们研究的课题。本次设计就是对小吨位的桥式起重机进行设计，主要设计内容是16/3.2t桥式起重机的结构及运行机构，其中包括桥架结构的布置计算及校核，主梁结构的计算及校核，端梁结构的计算及校核，主端梁连接以及大车运行机构零部件的选择及校核。关键词：起重机 ； 大车运行机构 ； 桥架 ； 主端梁 ； 小吨位AbstractThe graduation project is a bridge crane for the gradua
3、tion field work done by the tonnage level specific to the design. As Chinas manufacturing industry, more and more applications crane to which industrial production. Carry a heavy load in the factory, machine parts up and down, the work of lifting parts of shipment, assembly line work should be fixed
4、 on the crane is used. The largest number of species of cranes, both in the size of the factory into the application is small tonnage cranes, bridge cranes small tonnage of lightweight parts for a wide range of lifting, in Chinas machinery industry plays a very important position. However, our curre
5、nt application, or copy large crane behind the technology produced abroad, and has been applied in the factory for many years, and some 70 to 80 years of products, both in quality or functionality are not growing to meet the industrial demand. How to design it the lowest cost, rationalize the layout
6、, function modernization is the subject of our study. This design is for small tonnage bridge crane design, the main design elements are 16/3.2t crane structure and operation of institutions, including the bridge structure, calculation and checking the layout, the main beam structure calculation and
7、 checking , end beams calculation and checking, the main end beam connect and run the cart and checking body parts of choice.Key words：Crane； The moving mainframe； Bridge； Main beam and end beam； Small tonnage目 录1 绪 论11.1 桥式起重机的介绍11.2桥式起重机设计的总体方案11.3主梁和桥架的设计11.4端梁的设计12 主起升机构的设计32.1确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊
8、钩组32.2 选择钢丝绳32.3 确定滑轮主要尺寸42.4 确定卷筒尺寸并验算强度42.5选电动机72.6验算电动机发热条件72.7选择减速器82.8验算起升速度和实际所需功率82.9校核减速器输出轴强度92.10选择制动器92.11选择联轴器102.12验算起动时间102.13验算制动时间112.14高速浮动轴计算113 小车运行机构143.1 确定机构传动方案143.2 选择车轮与轨道并验算其强度143.3 运行阻力计算153.4 选电动机163.5 验算电动机发热条件173.6 选择减速器173.7 验算运行速度和实际所需功率173.8 验算起动时间173.9 按起动工况校核减速器功率1
9、83.10 验算起动不打滑条件193.11 选择制动器203.12 选择高速轴联轴器及制动轮203.13 选择低速轴联轴器213.14 验算低速浮动轴强度214大车运行机构的设计234.1确定机构的传动方案234.2选择车轮与轨道，并验算其强度234.3选择车轮轨道并验算起强度244.4运行阻力计算254.5选择电动机264.6验算电动机发热条件264.7选择减速器274.8验算运行速度和实际所需功率274.9验算起动时间284.10起动工况下校核减速器功率294.11验算起动不打滑条件294.12选择制动器314.13选择联轴器314.14浮动轴的验算335桥架具体计算设计355.1主要尺寸
10、的确定355.1.1 大车车距355.1.2 主梁高度355.1.3 端梁高度355.1.4 桥架端部梯形高度355.1.5 主梁腹板高度355.1.6 确定主梁截面尺寸355.1.7 加劲板的布置尺寸365.2 主梁的计算375.2.1 计算载荷的确定375.2.2 主梁垂直最大弯矩385.2.3主梁水平最大弯矩385.2.4 主梁的强度验算395.2.5主梁的垂直刚度验算405.2.6主梁的水平刚度验算415.3端梁的计算425.3.1计算载荷的确定425.3.2端梁垂直最大弯矩425.3.3端梁水平最大弯矩425.3.4端梁截面尺寸的确定435.3.5端梁的强度验算445.4主要焊缝的计
11、算465.4.1端梁端部上翼缘焊缝465.4.2端梁端部下翼缘焊缝475.4.3主梁与端梁的连接焊缝475.4.4主梁上盖板焊缝47结束语48参考文献49致谢511 绪 论 1.1 桥式起重机的介绍 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。随着科学技术的进步和机械制造业的发展，起重机的许多基础部件已陆续完成了产品的换代，并推进了主机的更新。早在2
12、006年9月14日已推出Quadrix超小型按键式起重机遥控器充分考虑了操作安全性，即使戴手套操作，也能保证安全操作。随着液压技术的进步和液压元件质量的提高，静液压传动在起重机（特别是臂架式运行起重机）上的应用已十分普遍。桥式起重机设计设计方法可以简单地划分为传统设计方法、现代设计方法和未来设计方法三类。传统设计方法指的是以古典力学和数学为基础的类比法、直觉法、经验法等设计方法，该法仍用于我国部分起重机的设计。现代设计法指的是近30年发展起来的设计方法，如CAD、优化设计、可靠性设计、有限元分析、反求工程设计、动态仿真设计、模块化设计、工业艺术造型设计等等，这些方法在起重机的设计中都有应用。桥
13、式起重机设计模块化和组合化达到改善整机性能，降低制造成本， 提高通用化程度，用较少规格数的零部件组成多品种、 多规格的系列产品， 充分满足用户需求 。同时，桥式起重机的并行工程的目标在于缩短产品投放市场的时间，提高产品的质量以及降低产品在整个生命周期中的消耗。并行工程应使产品及其相关过程设计工作集成，产品开发过程中各阶段工作交叉并行进行，以尽早发现并解决产品整个生命周期中的问题，达到多项工作的协调一致。可以相信，不远的将来智能设计会取得更大的突破，从而使起重机的智能设计成为可能。1.2桥式起重机设计的总体方案主要技术参数：中级工作级别，吊运金属工件，起重机设操纵室。起重量主钩16t，副钩3.2
14、t，跨度28.5m，起升高度为主钩12m，副钩14m起升速度主钩7.9m/min,副钩16.7m/min；小车运行速度v=44.6m/min，大车运行速度V=87.6m/min；小车估计重量6.3t，起重机的估计重量36.3t。小车轮距Bxc=2400mm,小车轨距Lxc=2000mm1.3主梁和桥架的设计主梁跨度28.5m ,主要构件是上盖板、下盖板和两块垂直腹板，主梁和端梁采用搭接形式，走台的宽度取决于端梁的长度和大车运行机构的平面尺寸，司机室采用闭式一侧安装，腹板上加横向加劲板和纵向加劲条或者角钢来固定，纵向加劲条的焊接采用自动焊，主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝，腹板的下边和下盖板硬做成抛物线形。1.4端梁的设计端梁采用箱型的实体板梁式结构，是由车轮组合端梁架组成，端梁的中间截面也是由上盖板，下盖板和两块腹板组成；通常把端梁制成制成三个分段，端梁是由两段通过连接板和角钢用高强螺栓连接而成。端梁的主要尺寸是依据主梁的跨度，大车的轮距和小车的轨距来确定的；大车的运行采用分别驱动的方案。在装配起重机
