20-5双梁桥式起重机设计【全套CAD图纸+毕业答辩论文】

买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 目录 内容摘要 1 关 键 词 1 1 1 绪 论 2 3 3 3 5 5 6 2. 副起升机构计算 7 7 8 电机选择 9 9 10 3小车运行机构计算 10 11 12 12 4大车运行机构计 算 13 13 14 15 5主梁设计 16 16 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 18 最大弯矩计算 18 20 20 22 23 23 24 25 25 总结语 26 参考文献 27 致谢 28 内容摘要 ： 桥式起重机主要由起升机构、小车运行机构、小车架和一些安全防护措施组成，桥架横跨车间两侧的轨道上，小车在桥架横梁上的轨道上沿着横梁运动，吊钩可到达车间的每 一个角落，实现物体的提升和平移。桥式起重机，具有适应范围广，提升重量范围大，操作简单，安装拆卸方便等优点，广泛用于工厂生产和港口物流搬运中 。 机械部分主要由小车架、卷筒、吊钩、桥架横梁和操纵室等构成。 桥式起重机可实现升降、平移两种工作模式，本设计中根据起重量、起升速度和运行速度计算出电机功率、减速器、卷筒及各联轴器型号，并以此依据来选型，综合考虑多方面的因素，根据桥式起重机工作环境设计了起重机的安全保护措施等；同时各个系统有相应的安全保护措施来保证起重机安全可靠运行。 关键词 ： 桥式起重机 车间 起重机 机械部分 by of on a on of 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 on to of of of to to a of in by of in up up to to to of of At to of a 文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 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上运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 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。桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。 普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。 起重小车又由起升机构、 小车运行机构和小车架三部分组成。起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。 中、小型桥式起重机的运行机构较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式。起重机的行走一般用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。 桥架的金属结构由主梁和端梁组成。主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨 道，供起重小车运行。 设计参数： 起重量： 主起升 20t 副起升 5t 跨度 升高度 ：主起升 12m 副起升 14m 速度： 主起升 副起升 小车 大车 作级别 ： 主起升 副起升 大车 小车 轮直径 ： 大车 600 小车 350筒直径 ： 主起升 500 副起升 400升倍率： 主起升 4 副起升 2买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 联滑轮组，钢丝绳的最大静拉力 组钩 2m 额定起升载荷 Q=20000； 钩G 吊钩组重量钩G=500； m 滑轮组倍率 m=4； 组 滑轮组效率，查起重机设计手册组=0020000S 图 升机构计算简图 丝绳的选择 所选钢丝绳的破断拉力应满足：绳绳 ;而 丝绳 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 式中绳S 钢丝绳破断拉力； 丝S 钢丝绳破断拉力总和； 折减系数，对于 6 19钢丝绳 =n 钢丝绳安全系数对于 n= 由上式可得： 绳丝 6920据 丝 19 18 1670 丝S=184008400 丝 16920 所以满足要求 钢丝绳直径 8起升卷筒的设计 1）卷筒的主要几何尺寸的确定卷筒名义直径 D： D=（ d=（ 2518=432中 D 卷筒名义直径（卷筒槽底直径） d 钢丝绳直径 e 简绳直径比（查起重机设计手册取 e=25） 2） 绳槽半径 R： R=（ d= 3） 绳槽深度 h： h=（ d= 4） 绳槽节距 p： p=d+（ 2=20 5） 卷筒上有螺纹部分长度0l： 10m a D （ 12000 ） 20 631中最 大起升高度2m； m 滑轮组倍率 m=4 0D=D+d 卷筒计算直径有钢丝绳中心算起的卷筒直径；0D= D+d=500+18=518 为钢丝绳的安全圈数取 Z=2 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 6） 卷筒长度 l： l=2（） +光1=2 631+60+60 +155=1657取 l=中 1l 无绳槽卷筒端尺寸，有结构需要决定 1l 固定钢丝绳所需长度 =60l 中间光滑部分长度根据钢丝绳允许偏差决定取 光l =155据计算常识得 ) 7） 卷筒壁厚： = 6=18 卷n=0= m 2,7 r 算起升静功率 06120)(N 静N 2 0 02 0 0 0 0 ）（ 选电机功率 25%电 =择 00机， N=22 n=720r/ 升机构总的传动比 ： i=卷电据传动比 i=40，电机功率 22机转速 n=720r/减速器产品手册上可选用 ： 算减速器被动轴的最大扭矩及最大径向力最大扭矩的验算 m a x 额 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 式中额M 电动机额定扭矩，额M= i 传动比， i= 电动机至减速器低速轴的效率 = 电动机最大转矩倍数， = M 减速器低速轴上的最大容许转矩， M =6150m m m a xm a x 卷 式中， 卷筒上钢丝绳最大拉力，615 卷G 卷筒重量，卷G=800 P 低速轴端的最大容许径向载荷， P =9940 615+ 2800 3015 制动器装在高速轴上，其制动应满足下式 : 制静制制 (式中制K 制动安全系数对中级工作类型，制K= 制静M 满载时制动轴上的静力矩 制静M= 002 式中0 机构总效率，传轮组 0=静制M 1 0 02 0 0 0 0 静制制 = m 查产品目录，选择 300E/50制动器， 匹配推力器 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 制动轮直径 D=300 最大制动力矩 630N m 联滑轮组，钢丝绳的最大静拉力 组钩 2m 额定起升载荷 Q=5000； 钩G 吊钩组重量钩G=100； m 滑轮组倍率 m=2； 组 滑轮组效率，查起重机设计手册组= 005000S 丝绳的选择 所选钢丝绳的破断拉力应满足 绳绳 ;而 丝绳 式中绳S 钢丝绳破断拉力； 丝S 钢丝绳破断拉力总和； 折减系数，对于 6 19钢丝绳 =n 钢丝绳安全系数对于 n= 由上式可得： 绳丝 334据 丝 19 16 155; 丝S=8870丝S =88708334, 所以符合要求。 d=16买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 起升卷筒的设计 1）卷筒的主要几何尺寸的确定 （此处为图） 卷筒名义直径 D： D=（ d=（ 25 16=384 取 D=400 式中 D 卷筒名义直径（卷筒槽底直径） d 钢丝绳直径 e 简绳直径比（查起重机设计手册取 e=18） 2)绳槽半径 R： R=（ d= 3)绳槽深度 h： h=（ d=5 4)绳槽节距 p： p=d+（ 2=18 5）卷筒上有螺纹部分长度0l： 10m a D （ 1400 ） 式中最大起升高度4m； m 滑轮组倍率 m=2 0D=D+d 卷筒计算直径有钢丝绳中心算起的卷筒直径，0D=414 为钢丝绳的安全圈数取 Z=2 式中 1l 无绳槽卷筒端尺寸，有结构需要决定 2l 固定钢丝绳所需长度 =54mm 中间光滑部分长度根据钢丝绳允许偏差决定取0）卷筒长度 l： l=2（） + 425+54+54 +80=1146 1=筒材料采用 其壁厚按经验公式确定 。取 8,16840 筒转速 卷n=0主=文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 算起升净功率 06120)(N 起升机构的总效率，0=传筒组 =静N 2 0 05 0 0 0 ）（ 选电机功率 25%电 =中电K 起升机构按净功率初选电动机的系数，起起重机设计手册电K=电机手册，选功率 N=17 转速 n=710n/升机构总的传动比 ： i=卷电根据传动比 i=机功率 16机转速 n=710r/减速器产品手册上可选用 ： 3 演算减速器被动轴的最大扭矩及最大径向力最大扭矩的验算 m a x 额 式中额M 电动机额定扭矩，额M= m i 传动比， i= 电动机至减速器低速轴的效率 = 电动机最大转矩倍数， = M 减速器低速轴上的最大容许转矩， M =2500m 1417m 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 最大径向力的验算 m a xm a x 卷 式中， 卷筒上钢丝绳 最大拉力，288 卷G 卷筒重量，卷G=360 P P =9600 288+ 2360 =1468 制动器装在高速轴上，其制动应满足下式 制静制制 式中制K 制动安全系数对中级工作类型，制K= 制静M 满载时制动轴上的静力矩 制静M= 002 静制制 = m 查产品目录，选择 300/45制动器， 45Z/6匹配推力器 制动轮直径 D=300 最大制动力矩 630N m 制K= 足要求 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 车运行机构传动简图 根据起重小车架的平衡方程式，可分别示出主动轮和从动轮的轮压 主动轮：)20012802 1 式中 主动轮轮压 小车轮距。为 2400空载）（满载）为：同理，可得从动轮轮压（空载）满载 2 0 02 0 5 0 02008)(7342224001200750012802 0 5 0 0m i a i a 车满载时的 最大摩擦阻力 摩满P=（ Q+G+架G）附轮 式中（ Q+G） 额定起重量加吊钩重量，（ Q+G） =20500 架G 小车自重，架G=7500 k 滚动摩擦系数， k= 轴承摩擦系数， = 附K 附加摩擦阻力系数，附K= 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 轮D 车轮直径， 轮D =350 d 轴 承内径， d=90 摩满P=（ 20500+7500） 摩空P= 8 0 0 =56 小车满载运行时的最大坡度阻力 坡满P= （ Q+G+架G）坡 坡度阻力系数，坡K=满P=（ 20500+7500） 6载运行时坡空P=16 小车满载时的最大静阻力 坡满摩满静满 =282+56=338空摩空静空 =81+16=97载运行时电动机的静功率 0 小车静满静静N= 选择电机 静电 式中电K 电机启动时为克服惯性的功率增大系数，电K=电动机产品目录，选择 M 电机；功率 N=速 910r/定传动比 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 i=轮小车 小车V 小车运行速度； n 电机转速， n=910r/ D 小车车轮直径， D=n= m ri= 启动时的惯性力： 平满架惯 式中平满a 小车满载启动时的平均加速度，取平满a=t ； 启动时减速器输入功率 N= ）（）（ 小车惯静根据启动时的输入功率，减速比 i=入转速及工作类型，查产品目录，选择 40 3 压计算 参考同类型规格相近的起重机，可挖认为主钩中心线至端梁两端主、从车轮中心线距离相等，主钩中心线离端梁中心线最小距离（极限尺寸）。 大车最大轮压（满载） L 4 1m a x ）（ 小车起小车总满 3()750020500(4750032500m a x满P 车最小轮压（满载） 0 5 0 02 0 5 0 0(4 7 5 0 03 2 5 0 0m i n 满P 车最大轮压（空载） 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 7500500(4 75003 2 5 0 0P m a x 空 车最小轮压（空载） 9 5 0 05 0 0(4 7 5 0 03 2 5 0 0m i n 空P 行阻力的计算 静P=摩P+坡起升运行静阻力； 摩P 起重运行摩擦阻力； 坡P 起重机在 有坡轨道上运行时需克服的由起重机重量分力引起的阻力； 1） 起重机满载运行时的最大摩擦阻力 附轮起总摩满 ）（ 摩满P= ） 起重机满载运行时最大坡度阻力 坡满P= 坡起总 001.0坡满P=( 1000 3 3） 起重机满载运行时的最大静阻力 坡满摩满静满 4） 起重机满载运行时最小摩擦阻力 轮总摩空 2 3 10 0 摩空 ） 起重机空在运行时坡度阻力 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 坡总坡空 ） 起重机空载运行时的静阻力 2 6 4332 3 1 坡空摩空静空 选择电动机 1） 满载运行时电动机的净功率 大车静满静式中静满P 起重机满载运行 时的静阻力，静满P=530 大车V 大车运行速度，大车V= 大车运行机构传动效率， = m 电机个数， m=2； 静 ） 初选电动机 静电 式中电K 电动机启动时克服惯性的功率增大系数，电K=2； 电动机产品目录，选 P=际转速 930r/速器传动比 大车轮轮 式中大车V 大车运行速度，大车V= n 电机转速， n=930r/ 轮D 大车车轮直径，轮D= m r轮大车轮 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 动时的惯性力 250020500g 平总过惯 动时减速器的输入功率 4540530 大车惯静惯据启动时的输入功率，减速比 i=入转速及工作类型，查产品目录选 3 61150 10125500021 断面面积 F=55 (1 2 115=259 2惯性矩 水平惯性矩 4233332558 295216115512)161(61(6(6(x垂直惯性矩 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 (断面模数 311 9 1 52615 5 82 9 5 x 34 5 1 5 3 8 22 5 0 7 490 梁载荷的计算 箱形双梁桥架的自重载荷和起升载荷 总传 其它栏轨传走主传总 算式中主小为 5298走小为 1273小为 595买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 栏小为 147它接线盒等，大小为 176为跨度，大小为 算式所需的各个部件的重量，由参考文献和设计手册中差得，最后应按实际结构的重量进行校核修改，具体数据大小参考了大连起重机器厂 73 年系列产品的主梁数据 gG 传总 577 传总传 均布载荷产生的最大弯矩（在跨中） 1 3 1 4 08 7,08 22 传均 固定集中载荷的跨中产生的弯矩： 22 321 电操运固式中运小为 440小为 1100小为 1942 321 电操运固=定载荷上主梁上的最大弯矩 固均 小车静轮压： 小车小车计算轮压： 小车计式中 小车买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 7 0 小车 0 021 12 0 021 28 为动力系数，根据起重机的工作级别来确定，起重机的工作级别为 考设计手册，取 。 1 小车计 6 1 2 小车计 小车静轮压： 小车 6 5 小车 静载最大弯矩 212214计算最大弯矩 计计计计计212214式中 小车轮距 重机跨度为 L= 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 计 水平惯性载荷是在小车及桥架的运行机构起动或制动时产生的这种惯性力，通过制动车轮的粘着力，传递到主梁上。 当小车制动时，水平 惯性力 主动惯 1 。由于是纵向作用，所以在箱形结构主梁计算中一般不考虑，只在端梁计算中考虑。 当桥架制动时，横向作用于主梁轴线的水平惯性载荷根据主动车轮数决定。 在计算中，一般不单独计算惯P，而对主梁取水平惯性力引起弯矩等于垂直载荷引起的弯矩的 ，端梁计算中去 。 由水平惯性力产生的主梁最大弯曲力矩为 P ) 荷组合及主梁应力的计算 中主梁法向应力 第一类载荷组合： 1 计计计 M P 40 1 计 第二类载荷组合 ()(2 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 M P 5)(2第三类载荷组合 计计 )()( M P )(5)(3计计A 为第一、第二类许用应力 ,对 3A 取 A =14002B 为第三类许用应力 ,对 3A 取 B =17002端主梁腹板的剪应力 00端跨端的最大剪力 )( 1m i a x 其中 : 4211 ,小车位于跨端极限位置，所以去 0 i n 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 ：满足要求 度的计算 梁的静刚度 对两个轮压力： 221 式中 21小车的实际静轮压，不计动力系数 ，分别取 为起重机的跨度，大小为 1350为弹性模数，大小为 26 /101.2 小为 558751 4 555 02 240135 02 0 0 12 满足要求 梁的动刚度 按空载时的自振周期 小 5,01 ; K= 348 2/80 1 228781350 63 L 22 /1000/ 3 2 80 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 ；所以满足要求 端梁采用箱型的实体板梁式结构，是由车轮组合端梁架组成，端梁的中间截面也是由上盖板，下盖板和两块腹板组成；通常把端梁制成制成三个分段，端梁是由两段通过连接板和角钢用高强螺栓连接而成。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驱动的方案。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。 箱 形 结 构 桥 架 的 端 梁 一 般 亦 采 用 箱 形 断 面 。 端 梁 构 造 如 梁构造图 67012 下盖板净断面面积 2113 对 x ()(22)5()2()(2)2(112111买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 .()2)(2)1212(2)2(对 x 31 2 6 2 4 8 7 对 42223332222133327450).().(2)(1212).(1121对 31 0 9 8252 7 4 5 02(4)2(3133311 变 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资料 4222322231(2(31(32)212(1)132(412432 8 1 2 X