QD型电动吊钩双梁桥式起重机大车运行机构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 双梁桥式起重机大车运行机构设计开题报告 一、课题的目的及意义： 自有人类文明以来，物料搬运便成了人类活动的重要组成部分，距今已有五千多年的发展历史。随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备的起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用越来越大，对起重机的要求也越来越高 ,桥式起重机就是其中一种较普遍使用的起重机械设备。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。桥式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广。 起重机的发源地是在欧洲，国际上桥式起重机做的比较好的品牌如德国的 马格）、芬兰的 尼）。德国德马格公司经过几十年的开发和创新，已形成了一个轻型组合式的标准起重机系列。起重量 1 80 吨，工作级别 个系列由工字形和箱型单梁、悬挂箱形单梁、角形小车箱形单梁和箱形双梁等多个品种组成。这种起重机的另一最大优点是轻型化，自重轻、轮压轻、外形尺寸高度小，可大大降低 厂房建筑物的建造成本，同时也可减小起重机的运行功率和运行成本。与通用产品相比较，起重量 10t，跨度 用双梁桥式起重机自重 24t，起重机轨面以上高度 1876重机宽度 5980马格起重机的自重只有 量轻了 176，起重机轨面以上高度 920低了 104，起重机宽度 2980形尺寸减少了 100%。这些都是国外欧美国家先进企业起重机的主要特征。 在国内，伴随着中国经济的快速发展，工业生产规模的不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增 加，促使起重机的需求量不断增长。桥式起重机的门槛比较低，中国目前有超过 1000家注册的起重机公司，由于价格竞争激烈，所以普遍技术水平不高，且产品同质化严重，但其中也不乏自主创新的企业，如 大连重工的 2万吨桥式起重机、 太原 重工股份有限公司的 无线并车吊运百米钢轨新型桥式起重机，都是具有自主产权和专利的明星类产品，在世界范围内属于技术前列的。 随着时间的推移，会有越来越多的拥有 自主品牌企业和自主创新专利产品出现。 本次论文主要目的是针对 双梁桥式起重机的大车运行机构的设计计算，熟悉桥式起重机及式起重机大车运行机构 的工作原理，它们的各种结构，掌握了设计计算思路和方法。也更娴熟地运用 制零件图和设计总图，提高了专业设计计算和绘图能力。并尽可能使其性能优越，传动平稳，并且传动装置的体积、质量尽可能减小和降低成本。 二、课题任务、重点研究内容、实现途径、条件： （ 1）课题任务： 含主梁、端梁等）、大车运行买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 机构设计、小车设计（包含小车运行、小车架子、起升机构等）。本课题任务主要围绕大车运行机构设计展开。 （ 2） 双梁桥式起重机的大车运行机构设计重要内容 一、选择车轮与轨道，并验算其强度； 二、运行阻力计算； 三、电动机的计算选择； 四、减速机的计算选择； 五、机械设计 图等。 （ 3）实现途径 在论文的写作过程中，本人将通过大量地、广泛地阅读专业期刊、杂志、相关学术著作，进行数据调查、统计等方式，在拥有大量材料的基础上去粗取精，提炼出有代表性、有借鉴意义的设计思路，并采用 图软件设计出图 。 报告人签名 日 期 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 言 1 3 计的基本原则和要求 3 构传动方案 3 车运行机构具体布置的主要问题 3 车运行机构的计算 4 定机构的传动方案 4 择车轮与轨道，并验算其强度 4 行阻力计算 6 择电动机 7 算电动机的发热功率条件 8 速器的选择 8 算运行速度和实际所需功率 8 算起动时间 9 动工况下校核减速器功率 10 算启动不打滑条件 11 择制动器 12 择联轴器 13 动轴的验算 14 冲器的选择 15 参考文献 17 致谢 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 1引 言 电动吊钩双梁桥式 起重机的介绍 电动吊钩 双梁桥式起重机是由一个有两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥 架 ,在桥架上运行起重小车 ,可起吊和水平搬运各类物体 ,它适用于机械加工和装配车间料场等场合。 电动吊钩双梁桥式 起重机设计的总体方案 本次起重机设计的主要参数如下 : 起重量 Q=10t,跨度 升高度为 H=10m， 起升速度 车运行速度 0m/0m/桥架主梁型式 ,箱形梁 t，起重机的重量 工作类型为中级。 根据上述参数确定的总体方案如下： 主梁的设计： 主梁跨度 是 由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接，主梁横截面腹板的厚度为 6缘板的厚度为 10梁上的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，主梁跨度中部高度取H=L/17 ，主梁和端梁采用搭接形式，主梁和端梁连接处的高度取 H，腹板的稳定性由横向加劲板和，纵向加劲条或者角钢来维持，纵向加劲条的焊接采用连续点焊，主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝，主梁通常会产生下挠变形，但加工和装配时采用预制上拱。 小车的设计 ： 小车主要有起升机构、运行机构和小车架组成。 起 升机构采用闭式传动方案，电动机轴与二级圆柱齿轮减速器的高速轴之间采用两个半齿联轴器和一中间浮动轴联系起来，减速器的低速轴鱼卷筒之间采用圆柱齿轮传动。 运行机构采用全部为闭式齿轮传动，小车的四个车轮固定在小车架的四周，车轮采用带有角形轴承箱的成组部件，电动机装在小车架的台面上，由于电动机轴和车轮轴不在同一个平面上，所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器，在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半齿联轴器的连接方式。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 小车架的设计，采用粗略的计算方法，靠现有资料和经验来 进行，采用钢板冲压成型的型钢来代替原来的焊接横梁。 端梁的设计 ： 端梁部分在起重机中有着重要的作用，它是承载平移运输的关键部件。端梁部分是由车轮组合端梁架组成，端梁部分主要有上盖板，腹板和下盖板组成；端梁是由两段通过连接板和角钢用高强螺栓连接而成。在端梁的内部设有加强筋，以保证端梁架受载后的稳定性。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传动的方案。 在装配起重机的时候，先将端梁的一段与其中的一根主梁连接在一起，然后再将端梁的两段连接起来。 本章主要对箱形桥式起 重机进行介绍，确定了其总体方案并进行了一些简单的分析。箱形双梁桥式起重机具有加工零件少，工艺性好、通用性好及机构安装检修方便等一系列的优点，因而在生产中得到广泛采用。我国在 5吨到 100吨的中、小起重量系列产品中主要采用这种形式，但这种结构形式也存在一些缺点：自重大、易下挠，在设计和制造时必须采取一些措施来防止或者减少。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 计的基本原则和要求 大车运行机构的设计通常和桥架的设计一起考虑，两者的设计工作要交叉进行，一般的设计步骤： 1. 确定桥架结构的形式和大车运行机构的传方式 2. 布置桥架的结构尺寸 3. 安排大车运行机构的具体位置和尺寸 4. 综合考虑二者的关系和完成部分的设计 对大车运行机构设计的基本要求是： 1. 机构要紧凑，重量要轻 2. 和桥架配合要合适，这样桥架设计容易，机构好布置 3. 尽量减轻主梁的扭转载荷，不影响桥架刚度 4. 维修检修方便，机构布置合理 构传动方案 大车机构传动方案，基本分为两类： 分别传动和集中传动，桥式起重机常用的跨度（ 围均可用分别传动的方案本设计采用分别传动的方案。 车运行机构具体布置的 主要问题： 1. 联轴器的选择 2. 轴承位置的安排 3. 轴长度的确定 这三着是互相联系的。 在具体布置大车运行机构的零部件时应该注意以几点： 1. 因为大车运行机构要安装在起重机桥架上，桥架的运行速度很高，而且受载之后向下挠曲，机构零部件在桥架上的安装可能不十分准确，所以如果单从保持机构的运动性能和补偿安装的不准确性着眼，凡是靠近电动机、减速器和车轮的轴，最好都用浮动轴。 2. 为了减少主梁的扭转载荷，应该使机构零件尽量靠近主梁而远离走台栏杆；尽量靠近端梁，使端梁能直接支撑一部分零部件的重量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 3. 对 于分别传动的大车运行机构应该参考现有的资料，在浮动轴有足够的长度的条件下，使安装运行机构的平台减小，占用桥架的一个节间到两个节间的长度，总之考虑到桥架的设计和制造方便。 4. 制动器要安装在靠近电动机，使浮动轴可以在运行机构制动时发挥吸收冲击动能的作用。 车运行机构的计算 已知数据： 起重机的起重量 Q=100架跨度 L=车运行速度 0m/作类型为中级，机构运行持续率为 25，起重机的估计重量 G=168车的重量为 0架采用箱形结构。 计算过程如下： 定机构的传动方案 本起重机采用分别传动的方案如图（ 2 大车运行机构图（ 2 1 电动机 2 制动器 3 高速浮动轴 4 联轴器 5 减速器 6 联轴器 7 低速浮动轴 8 联轴器 9 车轮 择车轮与轨道，并验算其强度 按照如图所示的重量分布，计算大车的最大轮压和最小轮压： 满载时的最大轮压： 2G x x 62 401 004 408 =载时最大轮压 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 P 2G x x 62404 40 =载时最小轮压： P e 2Gx 0 =中的 e=荷率： Q/G=100/168= 1表 19择车轮：当运行速度为 0Q/G=工作类型为 中级时，车轮直径 00道为 50可用。 1） 疲劳强度计算时的等效载荷： 2 Q=00000=60000N 式中 2 等效系数，有 1表 4 2=论的计算轮压： r 77450 =72380N 式中： 车轮的等效轮压 x =62 40604 408 =77450N r 载荷变化系数，查 1表 19 =r=冲击系数，查 1表 19一种载荷当运行速度为 V=s 时，据点接触情况计算疲劳接触应力： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 j=40003212 =40003230150272380 =13555Kg/j =135550N/中 3附录 22查得 r=300于车轮材料 20时， =160000此满足疲劳强度计算。 2） 最大轮压的计算： 95600 =105160N 式中 3表 2点接触情况进行强度校核的接触应力： 3 212m 3 23015021 051 60 =15353Kg/ 153530N/轮采用 1表 1920 时， j=240000 N,故所选减速器功率合适 。 算启动不打滑条件 由于起重机室内使用 ,故坡度阻力及风阻力不考虑在内 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 n=2)2(6012/1中 =44f=室内工作 ) 防止打滑的安全 系数 .2 n = =n两台电动机空载启动不会打滑 当只有一个驱动装置工作 ,而无载小车位于工作着的驱动装置这一边时 ,则 n=2)2(6012/1 中 + / 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 =s n= =n不打滑 . 当只有一个驱动装置工作 ,而无载小车远离工作 着的驱动装置这一边时 ,则 n=2)2(6012/1 中 / /* 与第 (2)种工况相同 n= = 故也不会打滑 结论 :根据上述不打滑验算结果可知 ,三种工况均不会打滑 择制动器 由 1中所述 ,取制动时间 s 按空载计算动力矩 ,令 Q=0,得 : 202121/ )(3751)( i 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 = 433 6 =m 68000 36N 21)2( =68000 =1344N M=2两套驱动装置工作 m 现选用两台 5的制动器，查 1表 18=200 N m，为避免打滑，使用时将其制动力矩调制 择联轴器 根据传动方案 ,每套机构的高速轴和低速轴都采用浮动轴 . / m 式中 连轴器的等效力矩 . MI=2 m 1 等效系数 取 1 =2查 2表 2054000= m 由 2表 33的 :电动机 端为圆柱形 ,8=110219得 减速器 ,高速轴端为 d=32mm,l=58在靠电机端从由表 2选联轴器 动轴端 d=40630N m,(L=m,重量 G= ；在靠近减速器端，由 2选用两个联轴器 靠近减速器端浮动轴端直径为 d=32630 N m, (=m, 重量 G= 高速轴上转动零件的飞轮矩之和为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 (L+(=g m 与原估算的基本相符，故不需要再算。 0 = m 动轴的验算 1） 低速浮动轴的等效力矩： 1i =m 式中 1 等效系数，由 2表 2 1=上节已取得浮动轴端直径 D=60其扭转应力为： 2 1 2 9 4 0 3 nN/于浮动轴载荷变化为循环（因为浮动轴在运行过程中正反转矩相同），所以许用扭转应力为： Ik =4910 N/中，材料用 45号钢，取 b=60000 N/s=30000N/ b=60000=13200N/s=0.6s=30000=18000N/=虑零件的几何形状表面状况 的应力集中系数 安全系数，由 2表 2n故疲劳强度验算通过。 2） 计算强度扭矩： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 2i =m 式中 2 动力系数，查 2表 2 2=转应力： =I =3800N/用扭转剪应力： 1 2 8 6 0 0 0 nN/强度验算通过。 高速 轴所受扭矩虽比低速轴小，但强度还是足够，故高速轴验算省去。 冲器的选择 W 动 = G 带载起重机的重量 G=168000+100000 178000N 碰撞时的瞬时速度， g 重力加速度取 10m/ W 动 = = m 2. 缓冲行程内由运行阻力和制动力消耗的功 W 阻 =（ P 摩 +P 制 ） S 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 式中 P 摩 运行阻力，其最小值为 78000 424N 最小摩擦阻力系数可取 制 制动器的制动力矩换算到车轮踏面上的力，亦可按最大制动减速度计算 P 制 = 17800 790N m / 缓冲行程取 S=140 此 W 阻 =（ 1424+9790） m 3. 缓冲器的缓冲容量 一个缓冲器要吸收的能量也就是缓冲器应该具有的缓冲容量为： n 动缓 W= m 式中 n 缓冲器的个数 取 n=1 由 1表 22择弹簧缓冲器弹簧 D=120 d=30 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 参 考 文 献 1 起重机设计手册 起重机设计手册编写组，机械工业出版社， 1980 2 机械设计师手册 吴宗泽主编，机械工业出版社， 2002 3 起重机课程设计 北京钢铁学院编，冶金工业出版社， 1982 4 焊接手册 中国机械工程学会焊接学会编，机械工业出版社， 1992 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828