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1、毕 业 论 文（设 计）论文（设计）题目：20/5t13.5m正轨箱型桥式起重机起升 机构和运行机构的设计 姓 名 姬建华 学 号 11053011053 院 系 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化年 级 2009级 指导教师 康明川 2013 年 6 月 5 日目录摘要1ABSTRACT2第1章 绪 论3第2章 型式及主要技术参数52.1 型式及构造特点52.2 主要技术参数5第3章 主起升机构设计73.1 确定传动方案选择滑轮组和吊钩组73.2 吊钩主要计算83.3 钢丝绳选择93.4 卷筒的设计计算113.5 钢丝绳在卷筒上的固定123.6 减速器的选择133.7 电动机的选择
2、153.8制动器的选择153.9 起制动时间验算16第4章副起升机构设计194.1 确定传动方案选择滑轮组和吊钩组194.2 吊钩主要计算204.3 钢丝绳选择214.4 卷筒的设计计算234.5 钢丝绳在卷筒上的固定254.6 减速器的选择264.7 电动机的选择274.8制动器的选择284.9 起制动时间验算29第5章 运行机构设计325.1 确定运行机构的传动方案325.2 运行机构运行阻力的计算335.3 电动机的选择355.4 减速器的选择395.5 轮压计算41参考文献44致谢45新乡学院本科毕业设计摘 要本设计主要对双梁桥式起重机、主起升机构、副起升机构、小车运行机构、大车运行机
3、构进行了设计。主副起升机构的计算包括钢丝绳的选择、卷筒的计算、电机、减速器及制动器的选择等，小车运行机构的设计主要有电动机、减速器、最大和最小轮压的计算，大车运行机构的设计主要有电动机、减速器、最大和最小轮压的计算等。关键词：桥式起重机；起升机构；运行机构 42ABSTRACTThe main design of double beam bridge hosting mechanism、dempty Lord Lifting mechanism、the small car ruunning institutions、the big car running institutions、Lord g
4、irders during operation、the organzation design.The Lord vice lifting mechanism of the calculation of the selection of wire rope、including the calculation of drum、mortor、gear reducer choice and so on,the small car running of the mechanism are the main motor、gear reducer、maximum and minimum wheel pres
5、sure, the big car running of the mechanism are the main motor、gear reducer、maximum and minimum wheel pressure,the main and end girder of the design of the girder including the main and end girders section determination of geometrical properties、and the load calculation、the main girders of strength c
6、heck and so on.Key words: Bridge words；Lifting mechanism；ruunning institutions 第1章 绪 论桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，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。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。经过几十年的发展，我国桥式起重机行业已经形成了一定的规模，市场竞争也越发激烈。桥式起重机行业在国内需求旺盛和出口快速增长的带动下，依然保持高速发展，产品几近供不应
7、求。尽管我国起重机行业发展迅速，从技术实力看，与欧美日等发达地区相比，中国的技术实力还有一定差距。但是，已经有了自己的研发部门，满足了国内市场的需要，部分产品还打入国际市场。同时我国起重行业目前存在几个突出问题，归纳如下：（1）整体技术含量偏低，突出表现在产品的品种规格少，性能、可靠性等指标低于发达国家同类产品的水平。（2）知名品牌很少，能打入国际市场并享有一定声誉的知名品牌几乎没有。（3）产品低价恶性竞争严重，企业合理利润难保，已严重制约企业生产技术的持续发展。随着国际合作的增加，国际起重机行业发展迅速。到目前为止，国际主要知名起重机制造厂商有德国的 DEMAG起重机，芬兰的Kone起重机，
8、美国CM 集团等。上述企业在起重机行业内较为知名。桥式起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。大型高效桥式起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛
9、得到应用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。随着现代科学技术的发展，各种新技术、新材料、新结构、新工艺在桥式起重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有里地促进了桥式起重机的发展。根据国内外现有桥式起重机产品和技术资料的分析，近年来桥式起重机的发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）重点产品大型化、专用化；（2）系列产品模块化、标准化；（3）通用产品小型化、轻
10、型化和多样化；（4）产品性能自动化、智能化和数字化；（5）产品组合成套化、集成化和柔性化；第2章 型式及主要技术参数2.1 型式及构造特点由起重机械6,箱形双梁结构具有加工零件少、工艺性好、通用性好及机构安装检修方便等一系列优点，因而在生产中得到广泛采用。我国在5吨到80吨的中、小起重量系列产品中主要采用了箱型梁这种形式，但这种结构型式也存在一些缺点：自重大、易下挠。它的主要组成部分有小车（主、副起升机构、小车运行机构和小车架）。桥架（主梁和端架）、大车运行机构和电气设备等。2.2 主要技术参数起重量：主起升Q20t，副起升Q5t跨 度： L13.5 m起升高度：主起升H12 m，副起升H14
11、 m；工作级别：主起升机构： M5副起升机构： M5大 车： M5小 车： M5工作速度：主起升速度：V7.2 m/min 副起升速度：V19.5m/min小车运行速度：V44.6 m/min大车运行速度：V84.7 m/min车轮直径：大 车：D600 mm 小 车：D350 mm卷筒直径：主 起 升：D500 mm 副 起 升：D400 mm起升倍率：主 起 升：m4 副 起 升：m2小车轨距：2000mm 轮距：2400mm大车轮距：4000mm第3章 主起升机构设计3.1 确定传动方案选择滑轮组和吊钩组 20/5吨双梁桥式起重机小车采用四个车轮支承的起重小车。它主要有主、副起升机构、小
12、车运行机构组成。 起重机起升机构传动，由电动机、联轴器、浮动轴、减速器、卷筒等，电动机与减速器之间通过联轴器、浮动轴带动减速器，减速器输出端与卷筒连接，按照布置宜紧凑的原则，决定选择双联滑轮组，传动简图如图3-1所示。图3-1 起升机构传动简图根据Q =20t，查文献起重机设计手册1表3-2-8，取滑轮组倍率为4，承载分支数为8，查1表3-4-11选用短型吊钩组，图号为T1-362，吊钩组自重为G0=364kg，两端滑轮间距为360mm，滑轮组采用滚动轴承，当滑轮组效率为4时，查文献1表2-2-3得，滑轮组效率为0.985。滑轮组的许用最小直径为：mm （3-1）式中：d钢丝绳直径，mm； e
13、轮绳直径比系数；查文献1表3-2-10，选用滑轮直径为D=550mm，由于选用短型吊钩组，所以不采用平衡滑轮，滑轮绳槽部分尺寸，查文献1表3-2-2得，绳槽断面尺寸为：r=10mm、H=30mm、B1=53mm、E1=38mm、C=1.5；3.2 吊钩主要计算（1）吊钩主要尺寸图3-2吊钩尺寸简图钩口直径为：mm h=D=135mm S=0.75D=100mm L1=(22.5)h=270mm L2=0.5h=67.5mm（2）吊钩强度验算图3-3吊钩危险截面简图由文献起重机设计手册1，钩身弯曲截面A-A危险截面的内外侧应力满足如下条件： （3-2） （3-3）式中：e1危险截面A-A型心至截
14、面内边的距离，mm； e2危险截面A-A型心至截面外边的距离，mm； R0危险截面型心轴线至曲率中心O的距离，mm； FA危险截面A-A的面积，mm2； KA危险截面AA的形状系查文献1表3-4-6（2）得，截面尺寸为： b1=0.67h=90mm b2=0.4b1=36mm mm mm KA=0.1吊钩许用应力为：则 经计算得，危险截面A-A内外两侧的最大危险应力小于其许用应力，故满足使用。3.3 钢丝绳选择 根据起重机的额定起重量，查起重机设计手册1表3-4-11得吊钩滑轮组自重G0=364kg，由额定起重量及其起升倍率选择双联起升机构滑轮倍率为 4，钢丝绳缠绕方式如图3-2所示。图3-4 主起升机
