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1、目 录概述- 1 -起重机械的用途及工作特点- 1 -起重机械的发展简史- 2 -起重机械的组成和种类- 3 -起重机械的组成- 3 -起重机械的种类- 4 -桥式起重机的分类和用途- 5 -桥式起重机的分类- 5 -桥式起重机的用途- 5 -桥式起重机的基本结构- 6 -桥式起重机的基本参数- 7 -2 吊钩桥式起重机设计任务书- 9 -设计参数- 9 -工作条件- 9 -设计原则- 9 -3 小车起升机构和运行机构的计算- 11 -起升机构计算- 11 -确定起升结构传动方案，选择滑轮组和吊钩组- 11 -选择钢丝绳- 12 -确定滑轮主要尺寸- 13 -确定卷筒尺寸并验算强度- 13 -
2、选电动机- 18 -验算电动机发热条件- 19 -选择标准减速器- 20 -验算起升速度和实际所需功率- 20 -校核减速器输出轴强度- 21 -选择制动器- 22 -选择联轴器- 23 -验算起动时间- 24 -验算制动时间- 25 -高速浮动轴计算- 26 -小车运行机构计算- 30 -确定机构传动方案- 30 -运行阻力计算- 32 -选电动机- 33 -验算电动机发热条件- 34 -选择减速器- 34 -验算运行速度和实际所需功率- 34 -验算起动时间- 35 -按起动工况校核减速器功率- 36 -验算起动不打滑条件- 36 -选择制动器- 37 -选择高速轴联轴器及制动轮- 38
3、-选择低速轴联轴器- 38 -验算低速浮动轴强度- 39 -4 大车运行机构的计算- 41 -确定传动机构方案- 41 -选择车轮与轨道，并验算其强度- 41 -运行阻力计算- 43 -选择电动机- 44 -验算电动机发热条件- 44 -选择减速器- 45 -验算运行速度和实际所需功率- 45 -验算起动时间- 46 -起动工况下校核减数器功率- 47 -验算起动不打滑条件- 47 -选择制动器- 49 -选择联轴器- 50 -浮动轴低速轴的验算- 51 -浮动轴高速轴的验算- 53 -5 桥架结构的计算参数- 55 -主要尺寸的确定- 55 -5.1.1 大车轮距- 55 -5.1.2 主梁
4、高度- 55 -5.1.3 端梁高度- 55 -5.1.4 桥架端梁梯形高度- 55 -主梁腹板高度- 55 -5.1.6 确定主梁截面尺寸- 55 -主梁的计算- 57 -计算载荷确定- 57 -主梁垂直最大弯矩- 58 -5.2.3 主梁水平最大弯矩- 59 -5.2.4 主梁的强度验算- 59 -5.2.5 主梁的垂直刚度验算- 61 -5.2.6 主梁的水平刚度验算- 62 -端梁的计算- 63 -计算载荷的确定- 63 -端梁垂直最大弯矩- 63 -端梁水平最大弯矩- 63 -端梁截面尺寸的确定- 64 -端梁的强度验算- 65 -主要焊缝的计算- 68 -端梁端部上翼缘焊缝- 68
5、 -端梁端部下翼缘焊缝- 68 -主梁与端梁的连接焊缝- 68 -主梁上盖板焊缝- 68 -附 录- 70 -总 结- 72 -参考文献- 73 -概述起重机械的用途及工作特点起重机械主要用于装卸和搬运物料，是现代化生产的重要设备。它不仅广泛应用于工厂、矿山、港口、车站、建筑工地、电站等生产领域，而且也应用到人们的生活领域。使用起重运输机械，能减轻工人劳动强度，降低装卸费用，减少货物的破损，提高劳动生产率，实现生产过程机械化和自动化不可缺少的机械设备。起重机械是以间歇、重复工作方式，通过起重吊钩或其它吊具的起升、下降，或升降与运移重物的机械设备。其工作特点具有周期性。在每一工作循环中，它的主要
6、机构作一次正向及反向运动，每次循环包括物品的装载及卸载，搬运物品的工作行程和卸载后的空钩回程，前后两次装载之间还有包括辅助准备时间在内的短暂停歇。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：起重机械通常具有庞大的结构和比较复杂的机构，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、大车运行和小车运行三个运动；门座起重机能完成起升、变幅、回转和大车运行四个运动。作业过程中，常常是几个不同方向的运动同时操作，技术难度较大 。 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千吨，有的物体长达几十米，形状很不规则，还有散粒、热融状态、易燃易爆危险物品等，使
7、吊运过程复杂而危险。大多数起重机械，需要在较大的范围内运行，有的要装设轨道和车轮（如塔吊、桥吊等），有的要装设轮胎或履带在地面上行走（如汽车吊、履带吊等），还有的需要在钢丝绳上行走（如客运、货运架空索道），活动空间较大，一旦造成事故影响的面积也较大。有些起重机械，需要直接载运人员在导轨、平台或钢丝绳上做升降运动（如电梯、升降平台等），其可靠性直接影响人身安全。暴露的、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。作业环境复杂。从大型钢铁联合企业，到现代化港口、建筑工地、铁路枢纽、旅游胜地，都有起重机械在运行；职业场所常常会遇有高温、高压、易燃易爆、输
8、电线路、强磁等危险因素，对设备和作业人员形成威胁。作业中常常需要多人配合，共同进行一个操作，要求指挥、捆扎、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，存在较大的难度。 上述诸多危险因素的存在，决定了起重伤害事故较多。根据有关资料统计，我国每年起重伤害事故的因工死亡人数，占全部工企业因工死亡总人数的15%左右。为了保证起重机械的安全运行，国家将它列为特种设备加以特殊管理，许多企业都把管好起重设备作为安全生产工作的关键环节。起重机械的发展简史 随着社会生产力的发展和人民生活水平的提高，起重机械在不断地发展和完善。这是因为，起重机械是
9、物流机械化系统中的重要设备。社会化大生产愈发展，人民生活水平愈提高，物料搬运和人员的输送量就愈大，起重机械的应用范围也就愈广泛。根据人类生产和生活的需要，许多具有特殊用途的新型设备不断出现。 简单的起重运输装置的诞生，可以追溯到公元前50004000年的新石器时代末期。那时，我国劳动人民已能利用这些简单装置开凿和搬运巨石，砌成石棺、石台，用以埋葬和纪念死者。进入18世纪以后，英、法、德、美和匈牙利、意大利等国的机械工业发展较快。特别是1765年，瓦特发明了蒸汽机，蒸汽机的应用大大推进了起重机械的发展。19世纪下半叶，世界上出现了铁路，一些工业比较发达的国家为了满足港口、码头等地吊运物资和其它装
10、备的需要，对起重机械提出了新的要求，以前那些用人力驱动、低效率、固定式的起重机已经达不到要求，取而代之的是轨道式起重机。起重机械的兴盛发展，还是到电动机被应用于工业之后。随着冶金业、煤炭业、采矿业、机械制造业和海港、内河码头装备的发展，起重机械的品种不断完善，其参数也大大扩展。1880年，美国的奥的斯电梯公司，首先使用电动机作为动力装置安装在客梯上，从而出现了第一台电力驱动的电梯。电力驱动装置的出现，同样是起重机发展史上的转折点。目前，由于高性能金属材料的采用和材料加工能力的提高，起重机零部件的性能和寿命也不断提高，整机使用寿命一般规定在10年以上。由于电动机、电气拉制技术和液压技术的发展，近
11、年来起重机电力驱动的品质和自动化水平也大为提高。 起重机的发展趋势，将主要体现在如下几个方面：大型化。 起重机的起重量将会越来越大，以满足特殊工程的需要。轻量化。 将广泛采用新材料和采用合理的结构形式，以减轻设备自重。采用新的结构形式，主要是在梁、臂的截面形式上下功夫，如汽车起重机吊臂采用八角形截面或带有变形孔的伸缩臂；采用新的计算方法，如有限单元法与结构力学的有机结合，并配合使用电子计算机，精确计算应力值，避免设计中的“肥梁胖柱”；采用新材料，起重机结构件将越来越多地采用高强度钢，零部件逐渐采用塑料，现在滑轮已经采用铸尼龙材料，缓冲器采用了聚氨脂材料，国外还有采用碳纤维强化塑料（比重是钢的1
12、/31/4，强度是钢的35倍）代替起重机部分结构的趋势。提高作业性能。 如提高运行速度，保证运行的准确性和平稳性。多样化。 将向同一设备可使用多种工作装置的要求发展，扩大使用范围。最优化。 将普遍采用先进的设计计算方法，并配用电子计算机进行优化设计，以选择合理的结构形式。通用化。 力求提高系列产品零部件的通用率。液压化。 主要体现在轮式起重机向全液压传动发展。安全化。 起重机械的可靠性、安全性和舒适性将成为评价设备的重要指标；特别是安全性，将作为评价先进性的头等重要指标。例如，在安全防护装置的配备、司机室的合理布置、以及减少振动和噪音等方面，都将作为制造厂家设计原则的一部分。起重机械的组成和种
13、类起重机械的组成起重机械一般是由工作结构、金属结构、动力装置与控制系统三部分组成的。工作机构起重机械的工作机构一般可概括为起升、运行、回转和变幅四大机构。起升机构是升降重物的机构。它是起重机械最主要的机构，任何一种起重机械，都有这种机构。有的起重机械不止一套起升机构，升降重物能力最大的起升机构叫主起升机构，除主起升机构以外的其它起升机构叫副起升机构。运行机构是使起重机械或起重小车行走的机构。回转机构是使起重机械的回转部分在水平面，绕回转中心线转动的机构。变副机构是使起重机械臂架倾角变化，改变幅度的机构。所谓幅度是指起重机械置于水平场地时，空载吊具垂直中心线至回转中心线之间的水平距离。金属结构金
14、属结构是指起重机械的骨架，主要用来支承工作结构、承受自身的重力和作业时的外载荷。动力装置和控制系统动力装置是驱动起重机械运动的动力设备。它在很大程度上决定了起重机械的性能和构造特点。起重机械的控制系统包括操纵装置和安全装置。各种机构的起动、调速、改向、制动和停止，都是通过操纵控制系统来实现的。起重机械的种类根据起重机械构造的特点、机构的多少和服务范围的不同，通常分为三类，即轻小起重设备、起重机、升降机。轻小起重设备 轻小起重设备是体积小，结构紧凑，动作简单，作业范围投影以点、线为主的轻便起重机械，如千斤顶、手拉葫芦、绞车和电动葫芦等。起重机起重机是具有多种机构的起重机械，挂在它的取物（吊具）上
15、的重物，在空间除了能作升降运动以外，还能作水平移动。取物装置是指吊取、抓取、吸取、夹取、托取或用其它方法吊运货物的装置，如吊钩、抓斗、电磁吸盘（起重电磁铁）、夹钳等。起重机按构造特点，分为桥架型起重机、臂架型起重机和缆索型起重机。桥架型起重机是取物装置挂在可沿桥架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机。其特点是具有一个桥架式的金属结构。这类起重机依靠起升机构和在水平面内两个相互垂直方向移动的运行机构，能在长方形场地及其上空作业。属于这类的起重机有桥式起重机、门式起重机和半门式起重机。它们适合在车间、仓库、露天堆场等处作货物的装卸运输工作。 臂架型起重机是取物装置悬挂在臂架顶端或可沿臂架运行的起重小车上的起重机。其特点是具有一个臂架式的金属结构。这类起重机有起升机构，一般还有回转和变幅机构。依靠
