桥式起重机毕业论文

1包头钢铁职业技术学院 机械系 10 级机电设备维修与管理专业毕业技术总结论文题目：桥式起重机的检修姓名：杨亚磊班级：10 级机电设备维修与管理一班学号：1030105037指导教师：刘磊完成日期：2013 年 3 月 18 日2摘要：该文主要对桥式起重机的金属结构以及起升机构进行了设计。金属结构的设计包括其主要尺寸的确定，主梁的设计、强度验算，以及刚度验算等，端梁的计算载荷的确定、主要焊缝的计算、接接头的设计，焊接工艺设计等等。起升机构的设计包括起升方案的选择，钢丝绳卷筒的直径确定，吊钩的选择，螺母的计算，以及电动机和减速器的选择等。关 键 词： 桥式起重机，金属结构，主梁，高架。3Summary：This thesis mainly to the bridge crane metal structure and design for hoisting mechanism.Metal structure design including the main girder, the size of the design, to determine the intensity, and stiffness checking computations, calculation of girders load determination, main calculation, after welding joint design, welding process design, etc.Lifting mechanism design including lifting scheme selection, the diameter of wire rope drum, hook choice, determined, and the calculation of the nut electric motors and reducer choice, etc.Key words： Bridge Crane, metal structure，main beam，elevated.4前 言桥式起重机是应用非常广泛的起重机械。随着社会主义建设的发展, 桥式起重机的需要与日俱增, 我国每年的桥机产量在 10 万吨以上。桥式起重机的桥架结构是起重机的重要组成部分, 它的重量占起重机自重的 40%60% , 要使用大量的钢材。桥架自重也直接影响厂房建筑承重结构及基础的土建费用与材料消耗。在确保产品使用安全及正常使用年限的前提下, 尽最减轻桥架自重是节约金属材料的重要途径。我国生产的桥式起重机, 不论是通用桥式起重机或是冶金工厂用特种桥式类型起重机,在 1958 年以前由于设计力量薄弱, 基本上是沿用国外的设计, 桥架结构以箱型和四桁架型等传统结构型式为主。一直到1958 年大跃进以后, 由于破除迷信, 在群众性的技术革新运动推动下, 才试制了一些新型桥架结构的桥式起重机, 其中主要的如偏轨箱型、单主梁结构、三角桁架结构等等。但是由于没有及时总结经验, 研究试验工作也做得不够, 没有在改进与提高以后进行推广, 因此桥架选型工作仍然是我们当前迫切要做的工作, 应该比较系统的有组织的研究适合我国各个产业部门采用的桥架结构型。1.绪 论 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5充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。本次起重机设计的主要参数如下:起重量 10t,跨度 34m，起升高度为 9m 起升速度 8m/min 小车运行速度 V=1.640m/min 大车运行速度 V=50m/min 大车运行传动方式为分别传动；桥架主梁型式为箱形梁。根据上述参数确定的总体方案如下：主梁的设计：主梁跨度 34m ,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 6mm,翼缘板的厚度为10mm，主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 H0=0.40.6H，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。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。6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 10 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。2.主要尺寸的确定 2.1 大车轮距 K=（ ）L= （ ）34=4.256.8m815815取 K=5m2.2 端梁高度H0=（0.40.6）H=0.761.13m取 H0=0.8m2.3 桥架端部梯形高度C=（ ）L= （ ）34=3.46.8105105取 C=2m72.4 主梁腹板高度根据主梁计算高度 H=1.89m，最后选定腹板高度 h=1.9m2.5 确定主梁截面尺寸主梁中间截面各构件板厚推荐确定如下：主梁腹板内壁间距根据下面关系式来决定： m540.3189.Hb650L因此取 b=700mm盖板宽度：B=b+40=700+2 6+40=752mm取 B=750mm主梁的实际高度：H=h+=1900+16=1916mm同理，主梁支承截面的腹板高度取 ，这时支承截面的实际mh90高度 。mhH61202.6 加劲板的布置尺寸为了保证主梁截面中受压构件的局部稳定性，需要设置一些加劲构件。主梁端部大加劲板的间距：，取 =2mmha9.1a主梁端部（梯形部分）小加劲板的间距：8m121a主梁中部（矩形部分）大加劲板的间距：若小车钢轨采用 轻轨。15P其对水平重心轴线 的最小抗弯截面模数 ，则根据连续梁x 3min7.4cW由钢轨的弯曲强度条件求得加劲板间距（此时连续梁的支点即加劲板所在位置；使一个车轮轮压作用在两加劲板间距的中央）： PWa 2.1)40(15.7.662min1 式中 P小车的轮压，取平均值，并设小车自重为 =40000NxcG动力系数，查得 =1.162 2钢轨的许用应力， =170MPa因此，根据布置方便，取 =1.5m21a由于腹板的高厚比 ，所以要设置水平加劲杆，80.73690h以保证腹板局部稳定性。采用 角钢做水平加劲杆。543.主梁的计算 3.1 计算载荷确定查得半个桥架（不包括端梁）的自重， 则主梁由于桥架NGq802自重引起的均布载荷：9cmNLGql /4028查表查得主梁由于集中驱动大车运行机构的长传动轴系引起的均布载荷：，取 =6.7N/cmcmN/75.6qyyq由表查得运行机构中央驱动部件重量引起的集中载荷为： 0Gd主梁的总均布载荷：=32+6.7=28.7N/cmlqy主梁的总计算均布载荷： cm/7.542.3814N式中 冲击系数，查得 =1.14作用在一根主梁上的小车两个车轮轮压值可选用: NP360;37021考虑动力系数 =1.15动力系数。23.2 主梁垂直最大弯矩由下式计算主梁垂直最大弯矩： 0421 3044xc21)(max )() lGqLPLlGBPMdG 设敞开式司机操纵室的重量为 其重心距支点的距离- 为,10Nc280l将已知数值代入上式并计算可得：102801. )257.4301425(340281.07.)31(45 3)(max PGMcmN/976453.3 主梁水平最大弯矩由下式计算主梁的水平最大弯矩: gaMPG)(mxax8.0式中 g重力加速度, 29.1/sg大车起动、制动加速度平