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1、起重机开题报告淮海工学院2012届毕业设计，论文，学生用表，理工类，i曙 ft毕业设讣（论文）开题报告理工类题U： 2ot/40t通用门座式起重机起升机构设计学 院：机械工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化 机械085学生姓 名：李安 学号：070821112指导教师：李贵三，教授,2012年03月03日淮海工学院2012届毕业设讣，论文，学生用表，理工类，淮海工学院毕业设计，论文，开题报告1.课题研究的意义，国内外研究现状、水平和发展趋势当今中国工业经济处于高速发展时期建筑丄业化和丄业现代化的进程中起重 机的使用是不可缺少的。从古代人们为了建造大型建筑就发明了原始的起重设备到了今天起重机
2、 设计制造已经成为一个专门的产业。起重设备的应用给人们带来了很大的便利小 到仓库里的义车大到航天中心的吊装火箭的起重机械建筑工地上随处可见的塔 式起重机港口码头的大型龙门吊起重机的身影无处不在。正是曲于起重机使用 的普遍性起重机设讣制造具有很强的应用性。据数据显示仅工程起重机一项 全球的年销售额就有75亿美元但是这些大多是山欧美企业垄断。近些年来伴随着我国固定资产投资的飞速增长我国工程机械行业获得了空 前的发展也受到了人们越来越多的关注。我国的起重机制造商与欧美的竞争对手 相比在技术上还存在着差距在产业链条产品结构方面也存在着一定的劣势但 这并非遥不可及。更主要的是我国在这一领域从未放弃过自主
3、研发而且已经具 备了相当大的产业规模创造了儿个蜚声全球的知名品牌。起重机属于典型的机械产品根据其使用环境的不同起重机的设计乂具有不 同特性作为毕业设计的选题不仅可以检验自己的机械专业能力还可以考察创新创 造能力。前国内专业生产大型起重机的厂家很多。其中以中联重科、三一重工、抚 挖等公司产品系列较全市场占有率较高。作为中国起重机行业的领跑者徐州重 型机械有限公司现在已经形成了以汽车起重机为主导履带式起重机和全路面起重 机为侧翼强势推进的庞大型谱群。国内最具历史的履带式起重机生产企业抚挖现已 拥有35t350t的履带式起重机产品系列。QUY350是抚挖2007年推出的国产首台 350t履带式起重机
4、填补了国内350t履带式起重机的产品型谱空口。未来的一段时间内起重机的发展将趋于大型化核心技术化模块化和组合 化并不断推出创新设计成果淮海工学院2012届毕业设计，论文，学生用表，理工类，淮海丄学院毕业设讣，论文，开题报告2.课题的基本内容，可能遇到的困难， 提出解决问题的方法和措施本课题的基本内容是设U-25t/40t吨门式起重机起升机构。驱动装置包括原动 机、联轴器、制动器、减速器和卷筒等部件。所采用驱动形式为：电力一机械驱动 它指外接电源使电动机转动然后经机械传动装置将动力传动到丄作机构一种驱 动方式简称电力驱动。基本内容：、电动机,1,按静功率初选电动机当起吊的重量为Q,额定起重量与吊
5、钩挂架重量之和KN,、起升速度为V,米/ 分,则起升机构的请功率为：QvN,，千瓦，静 6120,式中:一一起升机构总的传动效率对于采用齿轮减速器一般取，二0. 85,电动机的额定功率，考虑惯性力的影响kg=0. 7,然kg, XX额静后根据相关资料选取电动机的型号、额定功率以及电机的转速。根据静功率和机构工作类型的JC%值山电动机的产品录表N静选择电动机的功率接近静功率而乂偏小的电动机。对于吊钩起重机的起升机构 属于短时工作乂不经常满载考虑到电动机具有一定得过载能力可选择偏小于 静功率的电动机,而抓斗起重机的起升机构则应选择接近于静功率的电动机。起 升机构一般选用交流绕线式电动机JZR型，只
6、有在工作不太频繁起升速度和功率 都不太大的情况下才采用鼠笼式电动机JZ型。在选用JZR型起重用交流绕式电 动机时功率可稍低于静功率而选用JZ型起重用交流鼠笼式电动机时因其启 动电流大其功率应接近于静功率。,2,电动机过载能力校验起升机构电动机过载能力按下式校验：淮海工学院2012届毕业设计，论文，学生用表，理工类，HQvP, nu, 1000, Hn式中：P-在基准接电持续率时的电动机额定功率,千瓦，u 一一电动机台数,H -一基准接电持续率时电动机转矩的允许过载倍数,技术条件规定值或电 机厂实际达到值,H -考虑电压降及转矩允差以及静载荷实验超载，实验超载为额定载荷的1. 25倍，的系数绕线
7、异步电动机取2. 1,笼型电动机取2. 2,直流电动机取1.4o,3,电动机发热校验如下式成立则发热校验合格：P, PnJGCZ式中:P电动机工作的接电持续率值、值的允许输出功率,千瓦，n P工作循环中稳态负载平均功率，千瓦，计算公式如下：Qr, PG, nlOOO,4,起动时间验算电动机的起动时间是根据电动机的平均起动力矩扣除折算到电动机轴上的静力 矩用其剩余力矩来克服起动过程中的直线运动质量和回转运动质量的惯性力矩而 求的。在满载起动时山直线运动质量所引起的惯性力并折算到电动机轴上其值为:GvDIM, 惯直 g60t2ai,起Dn,已知（米/分）代入上式得：v,ai2QDnM,惯直 223
8、75ait,起若以单位米/秒表示起升速度v则淮海工学院2012届毕业设计，论文，学生用表，理工类，Dn,米/秒,v, 60aiDv60将代入上式得:,ai, n2Qv M, 0. 975 惯直 n, t 起2GDnGDniii Ml. 15,惯转 i2375t, 375it 起 ii 起折算到电动机轴上的静力矩为：QDM,公斤米,静2di,至此可以写出起动时期的动力平衡方程式：221. loGDnQDnii M,M,起平静22375t375ai, t起起则起动时间为221. loGDnQDnll t,起22375 (M, M)375ai, (M, M)起平静起平静对于三相交流电 动机：绕线式M
9、, (0. 5, 0. 6) ,Mmax起平额鼠笼式M, 0. (5, , , )Mmax起平起额NM, 975式中 电动机在JC%时的额定力矩，额n其它参数见门式起重机笫四篇。对于起升机构满载起动时间通常为秒。当起重量与起t, 1, 2起升速度较大时起升时间还可以大些。起动时间过长说明电动机的功率偏小 使起重机的生产率降低或者起动不起来,起动时间短说明电动机功率过大会使 起动加速度增大惯性载荷增大而影响机构零部件的强度。验算起动时间是否在允 许范用内的LI的是检查电动机的起动能力是否满足要求。起动时的平均加速度为：v a, a平平 60t 起淮海工学院2012届毕业设计，论文，学生用表，理工
10、类，起动加速度通常是山起重机的使用条件加以限制门式起重机取值为0.1,0. 2。二、减速器的设计,1,齿轮的设计1传动比i传动比i等于电动机的转速和卷筒转速之比在电动机选出之后电动机的转速 是已知的而卷筒的转速可山起升速度、滑轮组mw卷的倍率以及卷筒的直径D按下式得：aav转/分，n静D于是起升机构的转动比为：ni,n卷然后再根据的大小确定减速器的传动形式。如:8时可采ii用一级齿轮传动840时可分为二级传动，40时可分为三级传ii动。一般取每对直齿圆柱齿轮的传动比4最大可达5,斜齿圆柱i齿轮的传动比可大些取?5!最大可达&直齿圆锥齿轮的传动比ii?4最大可达?5, 7.5。传动比的分配是一个
11、较为复杂的问题在i此不作讨论。2. 选择齿轮材料及精度等级具体查阅相关资料，机械设计,。3. 模数m或dl模数的大小影响轮齿的弯曲强度。设计时应在保证弯曲强度的条件下取较小的 模数。但对传递动力的齿轮应保证m?1.5, 2mm。按齿面接触疲劳强度设讣：a. 转矩T：P6T, 9. 55, 10 nb. 载荷系数K,查阅相关表见机械设计，c. 齿数Z淮海工学院2012届毕业设计，论文，学生用表，理工类，d. 许用接触应力，查表计算见机械设计，:,HZ, NHlim ,HSHe. 求出m或：d3KT (ul),d76. 43, 2,u,dHd m, z4.主要尺寸的计算d, mzb, dd1 a,
12、 m(z, z) 1225. 按齿根弯曲疲劳强度校核，机械设计，比较大小关系。，与,FF6. 验算齿轮的圆周速度选择齿轮传动的精度等级和润滑方式等。dn, v, 60, 10007.绘制齿轮零件工作图轴的设计减速器应按工作状态的最大载荷验算减速器输出轴的强度。一般限定减速器输出轴的最大扭矩与最大径向力不超过许用值即：最大扭矩 M, Mi, (0. 7, 0. 8), Mi, Mmaxmaxmax 起额 maxG 卷最大径向力 R, S, , Rmaxmaxmax2式中：M, (0. 7, 0. 8), M电动机最大起动力矩，maxmax额,电动机最大力矩的倍数，maxNM, 975电动机在JC
13、二25%时的额定力矩，额nS考虑动力系数的钢绳最大拉力，maxG卷筒的重量。卷淮海工学院2012届毕业设计，论文，学生用表，理工类，,3,轴承的选择及寿命的校核，查阅相关书籍如:机械设计，,4,箱体的设计及减速器的润滑方式三、起重钢丝绳选择起重钢丝绳是根据起升机构的最大静载荷来计算的。起升钢丝绳中最大拉 力由下式确定：PQ , , NSmaxa,式中一一起重机最大载荷包括吊具重量,，NPQa 起升滑轮组倍率，滑轮组总效率。，d,c钢丝绳断拉力由公式可知：S()n, N SSbmax式中n安全系数可根据相关资料查取。再根据选择齐声钢丝绳。Sb四、滑轮与卷筒根据齐声钢丝绳的直径及卷筒绕绳量确定滑轮
14、及卷筒尺寸。当起重机最大起升高度H为滑轮组倍率a时所需卷筒绕绳量为：L-Ha+ZD , alaa式中：Z-钢丝绳固定于卷筒的附加安全圈数取Z1. 5圈，11 D-一卷筒计算直径,D二D+d, D为卷筒槽底直径d为钢丝绳的直径，。对于具有伸缩臂的起重机考虑吊臂最大伸缩行程S则其所需卷筒绕绳量为:L,Ha, , , SdZ02五、离合器根据离合器的安装位置和机构的传动方式选择离合器的型式和确定离合器所传 递的扭矩。离合器所传递的扭矩可按下式确定：PDQm , M02a, iOl淮海工学院2012届毕业设计，论文，学生用表，理工类，,D, 2m, Id式中一一钢丝绳卷筒直径当多层卷绕时DDmm而n为卷绕最多的层数,卷筒至离合器间传动比，iO起重吊钩至离合器间传动效率。，2根据离合器计算扭矩设计离合器。六、制动器根据制动器的安装位置和机构的传动方式选择制动器的型式和确定制动器的制动力矩。制动器的制动力矩可山下式确定：PDQm二,MK22ain式中一一卷筒至制动器间传动比，iO起重吊钩至制动器间传动效率。，2根据计算制动器扭矩设计制动器。七、联轴器的选择选择联轴器时除要满足电动机、减速器的轴孔安装尺寸外还必须有足够的强度其计算式为：电动机与制动轮间的联轴器：M, nKMmaxl额制动轮以后的联轴器：M, nKMmaxl 静式中一一安全系数起升机构取1.3, n
