桥式起重机计算说明书(完成)

1、 摘要此设计是对室内桥式起重机开式传动提升型结构选型与计算的设计。桥式起重机用来提升和平移物体。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。随着机械行业和现代物流业的发展，人们对起重机的要求也越来越高，这就对起重机的设计提出了更高的要求，起重机能否顺利有效的运行，取决于它的各个主要部分的好坏及其性能稳定性的高低，所以说桥式起重机的优化设计意义深远。该

2、桥式起重机的起重量为10吨，跨度为13米，起升高度为12米，起升速度为8米/分，小车运行速度为30米/分，桥架横梁运行速度为80米/分。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，例如：在起重机的起动和运行过程中首先考虑到对制动的保护；以及对运动位置的限位保护等；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：起重机；桥式起重机；小车；卷筒Abstra

3、ctThis is designed for indoor bridge crane - open-drive upgrade structure selection and calculation of the design. Bridge crane used to upgrade and translation objects. From the main bridge crane lifting bodies, car running, trailers and some small measure of security, across the bridge on both side

4、s of the Workshop on track, the car in the bridge beams on the track of movement along the beams, Hook can reach every corner of the workshop, to achieve the objects and enhance pan. Bridge crane, to a wide range of upgrading the weight of the large, simple, easy to install demolition of the advanta

5、ges of widely used in factory production and handling in the port logistics. With the machinery industry and the development of modern logistics industry, one of the cranes rising demand, which the design of the crane has put forward higher requirements, the crane can smooth and effective operation,

6、 it depends on the major part of the Good or bad performance and the level of stability, so that optimal design of the bridge crane far-reaching significance. The bridge crane from the weight of 10 tons, have a span of 13meters, up from the height of 12 meters, lifting speed of 8 m / min, the car ru

7、nning at 30 m / min, the bridge beams running at 80 m / min. Some of the major machinery from small trailers, reel, hook, bridge beams and manipulation, such as a room. Bridge crane movements can be realized, the translation work of the two models, in accordance with the design from weight lifting a

8、nd running speed to the velocity of the electrical power, reducer, reel and coupling models, and as a basis for selection, Considered various factors, the working environment under the bridge crane designed crane safety protection measures, such as: cranes in the process of starting and running to f

9、irst consider the protection of the brake, and the location of the movement limit protection At the same time the system has the appropriate security measures to ensure safe and reliable operation of a crane. KeyWords：Crane, bridge, crane ,car roll目录摘要IAbstractII1 绪论12 小车起升机构计算32.1确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊

10、钩组32.2 选择钢丝绳32.3 确定滑轮主要尺寸42.4 确定卷筒尺寸并验算强度42.5 选择电动机62.6 验算电动机发热条件62.7 选择减速器62.8 验算起升速度和实际所需功率72.9 校核减速器输出轴强度72.10 选择制动器82.11 选择联轴器82.12 验算起动时间92.13 验算制动时间92.14 高速浮动轴计算103 小车运行机构计算123.1确定机构传动方案123.2 选择车轮与轨道并验算其强度123.3 运行阻力计算133.4 选电动机143.5 验算电动机发热条件143.6 选择减速器153.7 验算运行速度和实际所需功率153.8 验算起动时间153.9 按起动工

11、况校核减速器功率163.10 验算起动不打滑条件173.11 选择制动器173.12 选择高速轴联轴器及制动轮183.13 选择低速轴联轴器193.14 验算低速浮动轴强度194 大车运行机构计算214.1确定传动机构方案214.2选择车轮与轨道，并验算其强度214.3 运行阻力计算224.4 选择电动机234.5 验算电动机发热条件244.6 选择减速器244.7 验算运行速度和实际所需功率244.8 验算起动时间254.9 起动工况下校核减速器功率254.10 验算起动不打滑条件264.11 选择制动器274.12 选择联轴器284.13 算低速浮动轴强度295 卷筒部件计算315.1卷筒

12、心轴计算315.2 选择轴承325.3 绳端固定装置计算336 吊钩装置的计算366.1确定吊钩装置构造方案366.2 选择并验算吊钩366.3 确定吊钩螺母尺寸386.4 止推轴承的选择386.5 吊钩横轴的计算386.6 滑轮轴的计算396.7 拉板的强度验算406.8 滑轮轴承的选择42结 论43参考文献44致 谢451 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

13、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。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。桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机的基本任务是垂直升降重物，并可兼使重物作短距离的水平移动，以满足重物装卸、转载、安装等作业的要求。桥式起重机是现在应用场所非常广泛的一种通用起重运输机械。随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机在现代化生产过程中应用越来越广，

14、作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。尤其是计算机技术的广泛应用，许多跨学科的先进设计方法出现，这些都促使起重机的技术进入崭新的发展阶段。起重机械运用广泛，在现代工业中现代工业不仅对起重机的安全和高效提出越来越多的要求，而且随着自动化控制以及计算机管理系统的日益广泛，起重机从单一的搬运工具逐步演变成自动化、柔性化生产中的重要组成部分。现今电子技术以及先进加工技术运用广泛，计算机辅助设计更是的提高了设计师们的工作效率。如何结合新技术并运用到起重机中，让整个起重系统更安全、更高效、应用更广泛将是设计师的工作重点。起重机械不仅可以作为辅助的生产设备，完成原料、半成品、产品的装卸、搬运，进行机电设备

15、的安装、维修，而且它也是一些生产过程工艺操作中的必须设备，例如钢铁冶金生产中的各个环节，从炉料准备、加料到炼好的钢水浇铸成锭以及脱模取锭等。又例如原子能工业中的一些工艺操作等人所难达到之处，没有起重机械，简直无法生产。据统计，在我国冶金、煤炭部门的机械设备总台数或总重中，起重运输机械约占2565。起重机械与运输机械发展到现在，已经成为合理组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，起重机必将发挥更大的作用。随着起重机的高速化和大型化，还需进一步深入开展对起重机载荷变化规律、动态特性和疲劳特性的研究。进一

16、步开展对起重机整机及零部件的可靠性试验研究，提供起重机新的设计方法和数据。极限状态设计、优化设计、可靠性设计、有限元法、模块化设计、反求工程设计、疲劳设计和健壮设计会更深入全面地得到应用。结构方面采用薄壁型材和异型钢，减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。采用各种高强度低合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条件，减轻自重和增加外形美观。桥式类型起重机桥架大多采用箱形四梁结构，主梁与端梁采用高强度螺栓联接，便于加工、运输与安装。在机构方面进一步开发新型传动零部件，简化机构。“三合一”运行机构由于结构紧凑。拆装方便、调整简单并运行平稳，将成为起重机运行机构的主流，减速器壳体、卷筒及滑轮等的制造都以焊

17、代铸，能减轻自重、增加承载能力和改善加工制造条件。减速器齿轮采用硬齿面，以减小体积，提高承载能力，增加使用寿命。在电控方面开发性能好、成本低、可靠性高的调速系统和屯控系统，发展半自动和全自动操纵。采用机、电、仪、液一体化技术，提高使用性能和可靠性，增加起重机的功能。有专家指出，未来的起重机驱动技术，由于变频调速系统越来越多地得到应用，交流鼠笼电动机将会重新受到重视并被广泛采用。今后会更加注重起重机的安全性，研制新型安全保护装置和故障自动显示装置，并重视司机工作条件的改善。在本设计之前,通过学习机械制图,理力,材力,机械原理和机械零件及其课程设计等课程内容,学生基本上掌握一般机器零部件的设计方法

18、;同时对桥式起重机,龙门起重机和旋转起重机等典型起重机的构造型式,工作原理和机构计算等也有了初步的了解.本课程设计的目的是综合运用以前学过的基础理论知识,对整体起重机的主要部分进行设计,学习设计方法,熟悉零件的工艺性,机器装配和安全技术等方面的知识,培养分析问题和解决问题的能力。2 小车起升机构计算2.1确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组按照布置宜紧凑的原则，决定采用如图的传动方案，采用了双联滑轮组。根据所规定的起重量Q为标准数列：8，10，12.5，16t，故选用为起重量进行计算。由于滑轮组倍率：，因而承载绳分支数为：图1 起升机构计算简图查附表8选图号为G15吊钩组，得其自重；两动滑

19、轮间距2.2 选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承，当查1中表2-1得滑轮组效率：钢丝绳所受最大拉力：查1中表2-4得中级工作类型时，安全系数。钢丝绳的计算钢丝破断拉力总和:查附表1选用瓦林吞型钢芯钢丝绳，钢丝公称抗拉强度,光面钢丝，右交互捻，直径d = 14mm，其钢丝最小破断拉力，标记如下：钢丝绳 2.3 确定滑轮主要尺寸滑轮的许用最小直径：式中系数 由1中表2-4查得。由附表2中选用滑轮直径，取平衡滑轮直径，由附表2选用。滑轮的绳槽部分尺寸可由附表3查得。由附表4选用钢绳直径，滑轮直径的型滑轮标记为：滑轮 ZB J80 006.8-87由附表5平衡滑轮选用，滑轮轴直径的F型滑轮标记为：滑轮 Z

20、B J80 006.9-872.4 确定卷筒尺寸并验算强度卷筒直径：由附表13选用。卷筒绳槽尺寸由3附表14-8查得槽距，槽底半径。卷筒尺寸：取式中 附加安全系数，取； 卷筒不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，即，实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减； 卷筒的计算直径。卷筒壁厚：取。卷筒壁的压应力验算：选用灰铸铁HT200，最小抗拉强度，许用压应力：y= 故抗压强度足够卷筒拉应力验算：由于卷筒的长度，尚应校验由弯矩产生的拉应力图2 卷筒弯矩图卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中央时：卷筒断面系数：式中 卷筒外径，取；卷筒内径，取于是合成应力：式中许用拉应力： 卷筒强度验算通过。故选

21、定卷筒直径，长度；卷筒槽形的槽底半径，槽距；起升高度，倍率；靠近减速器一端的卷筒槽向为左的A型卷筒，标记为：卷筒 左 ZB J80 007.2-872.5 选择电动机计算静功率：式中 机构总效率，一般，取电动机的计算功率：式中 系数由1中表6-1查得，对于中级起重机，,取查附表30选用电动机JZR2-42-8其， ，电动机质量2.6 验算电动机发热条件按照等效功率法求得：当JC%=25时所需的等效功率：式中 工作级别系数，查1中表6-4，（中级）； 系数，根据机构平均起动时间平均工作时间的比值（）值查得。由1表6-3，一般起升机构，取，由1图6-6查得 由以上计算结果 可知，故选电动机能满足发

22、热条件， 电动机发热计算通过。2.7 选择减速器卷筒转速：减速器总传动比：查附表35选ZQ-500-3CA减速器，当中级工作类型时，许用功率，;自重，输入轴直径，轴端长（锥形）。2.8 验算起升速度和实际所需功率实际起升速度：误差：实际所需等效功率：2.9 校核减速器输出轴强度由1中公式（6-16）得输出轴最大径向力：式中 卷筒上卷绕钢丝绳引起的载荷； 卷筒及轴自重，参考附表14估计； ZQ-500减速器输出轴端最大容许径向载荷，由附表40查得。因此 由1中公式（6-17）得输出轴最大扭矩：式中 电动机的额定力矩； 当JC5=25时电动机最大力矩倍数；减速器传动效率。 减速器输出轴最大容许转矩

23、，由附表36查得。因此, 由以上计算可知所选减速器能满足要求2.10 选择制动器所需静制动力矩：式中 制动安全系数，由1查得。由附表15选用制动器，其额定制动力矩；制动轮直径；制动器重量2.11 选择联轴器高速轴联轴器计算转矩，由1（6-26）式： 式中 电动机额定转矩（前节求出）； 联轴器安全系数； 刚性动载系数，一般。由附表31查得电动机JZR2-42-8电动机轴端为圆锥形，。由附表34查ZQ-500减速器高速轴端为圆锥形， 靠电动机轴端联轴器 由附表43选用半联轴器，其图号为S139，最大容许转矩3150值，飞轮力矩，。浮动轴的两轴端为圆柱形 ,靠减速器轴端联轴器 由附表45选用带制动轮

24、的半齿联轴器，其图号为S124，最大容许转矩3150，飞轮力矩，质量。为与制动器相适应，将S124联轴器所带制动轮，修改为应用。2.12 验算起动时间起动时间：式中： 静阻力距：平均起动力矩：因此， 通常起升机构起动时间，故所选电动机合适。2.13 验算制动时间制动时间：式中 查1表6-6当，。，故合适2.14 高速浮动轴计算（1）疲劳计算 由2起升机构疲劳计算基本载荷式中 动载系数, ；起升载荷动载系数，（物品起升或下降制动的动载效应），由前节已选定轴径，因此扭转应力：轴材料用45号钢,，弯曲： 扭转: ,轴受脉动循环的许用扭转应力：考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数； 与零件几何

25、形状有关,对于零件表面有急剧过渡和开有键槽及紧配合区段, ； 与零件表面加工光洁度有关，对于5，=；对于10，=；此处 考虑材料对应力不对称的敏感系数，对碳钢，低合金钢=0.2 安全系数，查表2-21得=1.25。因此 故 通过 （2）强度验算 轴所受最大转距：最大扭转应力：许用扭转应力：式中 安全系数， =1.5 故通过浮动轴的构造如图所示，中间轴径，取图3 高速浮动轴构造图3 小车运行机构计算3.1确定机构传动方案经比较后，确定采用如下图所示的传动方案图4 小车运行机构传动简图3.2 选择车轮与轨道并验算其强度小车质量估计取。假定轮压均布车轮最大轮压：车轮最小轮压：初选车轮：由附表17可知

26、，当运行速度<60m/min时，工作级别为中级时，车轮直径Dc=350mm，轨道型号为18kg/m(P18)的许用轮压为3.49t=3.5t。根据GB4628-84规定，直径系列为250，315，400，500，630mm，故初步选定车轮直径。而后校核强度强度验算：按车轮与轨道为线接触及点接触两种情况验算车轮接触强度。车轮踏面疲劳计算载荷：车轮材料：取ZG340640，线接触局部挤压强度：式中 许用线接触应力常数（），由1表5-2查得； L车轮与轨道有效接触强度，对于轨道P18（由附表22），； 转速系数，由1表5-3，车轮转速时，=1.02；工作级别系数，由1表5-4，当为级时。 故通

27、过点接触局部挤压强度：式中 许用点接触应力常数（），由1表5-2查得； 曲率半径，车轮与轨道曲率半径中的大值，车轨道曲率半径；故取R=157.5； 由比值（r为中的小值）所确定的系数， ，由1表5-5查得 故通过根据以上计算结果，选定直径的单轮缘车轮，标记为： 车轮 DYL315 GB4628-843.3 运行阻力计算摩擦阻力矩：查附表19，由mm车轮组的轴承型号为7518，据此选车轮组轴承亦为7518.轴承内径和外径的平均值。由1表7-17-3查得滚动摩擦系数k=0.0005,轴承摩擦系数，附加阻力系数，代入上式得满载时运行阻力矩：运行摩擦阻力：当无载时：3.4 选电动机电动机静功率：式中

28、满载时静阻力；机构传动效率；驱动电动机台数。初选电动机功率：式中 电动机功率增大系数，由1中表7-6查得，由附表30选用电动机JZR2-12-6，Ne=3.5kw，n1=910r/min，3.5 验算电动机发热条件等效功率：式中 工作级别系数，由1查得，当JC=25%时，； 由1表6-5查得,查图6-6得。，故所选电动机发热条件通过。3.6 选择减速器车轮转速： 机构传动比：查附表40选用ZSC-600-VI-2减速器:;(当输入轴转速为1000r/min时)，3.7 验算运行速度和实际所需功率实际运行速度： 误差： 合适 实际所需电动机等效功率： 故合适3.8 验算起动时间起动时间：式中 驱

29、动电动机台数；满载运行时折算到电动机轴上的运行静阻力矩：空载运行时折算到电动机轴上的运行静阻力矩：初步估算制动轮和联轴器的飞轮矩：机构总飞轮矩： 满载起动时间： 无载起动时间：由1表7-6查得，当vc=30m/min时，推荐值为，故所选电动机能满足快速起动要求。3.9 按起动工况校核减速器功率起动状况减速器传递的功率：式中为计算载荷；运行机构中同一级传动的减速器个数，。所用减速器的N中级，合适3.10 验算起动不打滑条件因室内使用，故不计风阻及坡度阻力矩，只验算空载及满载起动时两种工况。空载起动时，主动车轮与轨道接触处的圆周切向力： 车轮与轨道的粘着力：，故可能打滑。解决办法是在空载起动时增大

30、起动电阻，延长起动时间。满载起动时，主动车轮与轨道接触处的圆周切向力： 车轮与轨道的粘着力：故满载起动时不会打滑，因此所选电动机合适。3.11 选择制动器由1查得，对于小车运行机构的制动时间。取，因此，所需制动转矩： =由附表15选用，其制动转矩考虑到所需制动时间与起动时间很接近，故略去制动不打滑条件验算3.12 选择高速轴联轴器及制动轮高速轴联轴器计算转矩，由1(6-26)式：式中 电动机额定转矩； 联轴器的安全系数，运行机构； 机构刚性动载系数，取。由附表31查得电动机JZR2-12-6两端伸出轴各为圆柱形，。由表37查ZSC-600减速器高速轴端为圆柱形。故此附表41选GICL鼓形齿式联

31、轴器，主动端A型键槽；从动端A型键槽。标记为GICL1联轴器 J19013-89其公称转矩，飞轮矩，。高速轴端制动轮：根据制动器已选定为，由附表16选制动轮直径，圆柱形轴孔。标记为制动轮200-Y35 JB/ZQ4389-86其飞轮矩，质量。以上联轴器与制动轮飞轮矩之和：与原估计基本相符，故以上计算不需修改。3.13 选择低速轴联轴器低速轴联轴器计算转距，可由前节的计算转矩求出：由附表37查得ZSC-600减速器低速轴端为圆柱形，取浮动轴装联轴器轴径，由附表42选用两个鼓形齿式联轴器。其主动端：Y形轴孔A型键槽，。从动端：Y型轴孔，A型键槽，标记为：联轴器ZBJ19014-89由前节已选定车轮

32、直径，由表19参考车轮组，取车轮轴安装联轴器处直径，同样选用两个鼓形齿式联轴器。其主动端：Y形轴孔，A型键槽，从动端：Y型轴孔，A型键槽，标记为：联轴器ZBJ19014-893.14 验算低速浮动轴强度（1）疲劳验算 由2运行机构疲劳计算基本载荷： 由前节已选定浮动轴端直径，其扭转应力：浮动轴的载荷变化为对称循环（因运行机构正反转转矩值相同），材料仍选用45钢，由起升机构高速浮动轴计算，得，许用扭转应力：式中： ，与起升机构浮动轴计算相同 通过 （2）强度验算 由2运行机构工作最大载荷：式中 考虑弹性振动的力矩增大系数，对突然起动的机构，此处取1.6；刚性动载系数，取1.8。 最大扭转应力：

33、许用扭转应力: 故通过浮动轴直径：，取4 大车运行机构计算4.1确定传动机构方案跨度为中等跨度，为减轻重量，决定采用本书图的传动方案4.2选择车轮与轨道，并验算其强度按照如图所示的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压图5 轮压计算图满载时，最大轮压： 空载时，最大轮压：空载时，最小轮压：车轮踏面疲劳计算载荷：车轮材料：采用（调质），由附表18选择车轮直径，由 1表5-1查得轨道型号为P38（铁路轨道）或Qu70（起重机专用轨道）按车轮与轨道为线接触及点接触两种情况验算车轮接触强度点接触局部挤压强度验算： 式中 许用点接触应力常数（），由1表5-2查得=0.181； 曲率半径，由车轮与轨道

34、曲率两者曲率半径中取大值，取Qu70轨道的曲率半径为； 由比值（r为中的小值）所确定的系数，由1表5-5查得m=0.46；转速系数，由1表5-3，车轮转速时，；工作级别系数，由1表5-4查得，当级时，1，故验算通过 线接触局部挤压强度验算： 式中 许用线接触应力常数（），由1表5-2查得=6.6； 车轮与轨道的有效接触长度，P38轨道的，而Qu70轨道的，按后者计算； 车轮直径；，同前，故验算通过4.3 运行阻力计算摩擦总阻力矩： 查3查得车轮的轴承型号为7520，轴承内径和外径的平均值。由1表7-17-3查得：滚动摩擦系数,轴承摩擦系数，附加阻力系数，代入上式得：当满载时的运行阻力矩：运行摩

35、擦阻力：当无载时：4.4 选择电动机电动机静功率： 式中 满载运行时的静阻力；5机构传动效率；m=2驱动电动机台数。初选电动机功率： 式中 电动机功率增大系数，由1中表7-6查得，由附表30选用电动机JZR2-21-6，Ne=5.0kw，n1=930r/min， 4.5 验算电动机发热条件等效功率： 式中 工作级别系数，由1查得，当JC=25%时，； 由1按起重机工作场所得,查得。由此可知，故所选电动机发热条件通过4.6 选择减速器车轮转速： 机构传动比： 查附表35，选用两台减速器:;(当输入轴转速为1000r/min时)，可见4.7 验算运行速度和实际所需功率实际运行速度： 误差： 实际所

36、需电动机静功率： 故所选电动机和减速器均合适4.8 验算起动时间起动时间： 式中 驱动电动机台数； 满载运行时的静阻力矩： 空载运行时的静阻力矩： 初步估算高速轴上制动轮和联轴器的飞轮矩： 机构总飞轮矩（高速轴）： 满载起动时间： 无载起动时间： 由2知，起动时间在允许范围（8-10s）之内，故合适4.9 起动工况下校核减速器功率 式中运行机构中同一级传动的减速器个数，。因此， 所选用减速器的，所以合适4.10 验算起动不打滑条件由于起重机是在室内使用，故坡度阻力及风阻力均不予考虑。以下按三种工况进行验算1）二台电动机空载时同时起动：式中 主动轮轮压和；从动轮轮压和；室内工作的粘着系数；防止打

37、滑的安全系数，故两台电动机空载起动不会打滑2）事故状态：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，则式中，工作的主动轮轮压和；从动轮轮压和一台电动机工作时的空载起动时间，故不打滑3）事故状态：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，与第二种工况相同，故也不会打滑4.11 选择制动器由1取制动时间按空载计算制动力矩：取代入1的（7-16）式：式中， 坡度阻力 制动器台数，两套驱动装置工作现选用两台制动器，查附表15得其额定制动力矩为避免打滑，使用时需将其制动力矩调至以下考虑到所需制动时间在验算起动不打滑条件时已知是足够安全的，故制动不打滑验算从

38、略4.12 选择联轴器根据机构传动方案，每套机构的高速轴和低速轴都采用浮动轴1）机构高速轴上的计算转矩： 式中 联轴器的等效力矩；等效系数，见表2-7取由附表31查得，电动机JZR2-21-6，轴端为圆柱形，；由附表34查ZQ-350减速器高速轴端为圆锥形，故在靠电动机端从附表44中选两个带制动轮的半齿联轴器（靠电动机一侧为圆柱形孔，浮动轴端）；，；重量。在考减速器端，由附表43选用两个半齿联轴器（靠减速器端为圆锥形，浮动轴端直径）；其，；重量高速轴上转动零件飞轮矩之和：与原估计基本相符，故有关计算则不需要重复2）低速轴的计算扭矩： 由附表34查得ZQ-350减速器低速轴端为圆柱形，由附表19

39、查得，的主动车轮的伸出轴为圆柱形，故从附表42中选用4个联轴节：其中两个为：（靠减速器端）另两个为：（靠车轮端）所有的，；重量（在联轴器型号标记中，分子均为表示浮动轴端直径）4.13 算低速浮动轴强度1）疲劳强度验算：低速浮动轴的等效扭矩：式中 等效系数，由表2-6查得由上节已选定浮动轴端直径，故其扭转应力为：由于浮动轴载荷变化为对称循环（因为浮动轴在运行过程中正反转之扭矩相同），所以许用扭转应力为式中 材料用45号钢，取，。所以， 考虑零件几何形状，表面状况的应力集中系数。由第二章第五节及2第四章查得：；安全系数（由表2-18查得） 故疲劳强度验算通过 2）静强度验算：计算静强度扭矩：式中

40、动力系数，查表2-5得扭转应力： 许用扭转应力 ，故静强度验算通过高速轴所受扭矩虽比低速轴小（二者相差倍），但强度还是足够的。5 卷筒部件计算5.1卷筒心轴计算由以上数据可知： 卷筒名义直径；螺旋节距；卷筒长度；壁厚为通过做草图得到卷筒心轴的支点位置，并参考有关资料，决定心轴的各段直径。轴的材料用45号钢 图6 卷筒心轴的计算简图（1）支座反力心轴右轮毂支承处最大弯矩： （2）疲劳计算 对于疲劳计算采用等效弯矩，由表2-7查得等效系数，等效弯矩：弯曲应力：心轴的载荷变化为对称循环。由2-11，2-13式知许用弯曲应力：轴材料用45号钢，其；式中 安全系数（见表2-21）应力集中系数， 与几何形

41、状有关的应力集中系数； 与零件表面加工光洁度有关的应力集中系数，故： 通过（3）静强度计算卷筒轴属于起升机构低速轴零件，其动力系数可由表2-5查得， 许用应力： 故卷筒轴的疲劳和静强度计算通过5.2 选择轴承 由于卷筒心轴上的左轴承的内外座以同样转速转动，故无相对运动，可按照额定静载荷来选择。右轴承的外座圈固定，内座圈与心轴一同旋转，应按照额定动负荷来选择（1）左端轴承由4（19-16）式轴承的额定静负荷式中 额定静负荷； 当量静负荷； 安全系数，由4表19-7取。参考附表14，选用中型双排滚珠轴承，型号1313，由4表19-9查得轴承的额定静负荷，左轴承的当量静负荷：式中 动负荷系数，由4表

42、19-6选取 安全（2）右端轴承：令右端轴承也采用1311，其额定动负荷右轴承的径向负荷 轴向负荷 设级工作类型的轴承工作时数，由4表19-16查得1313轴承的，令，故，当量动负荷：由7（19-2）式：得：故动负荷安全5.3 绳端固定装置计算根据钢绳直径为14毫米，由4表23-11选择压板固定装置，并将压板的绳槽改为梯形槽。双头螺柱的直径，下图所示：图7 绳端固定装置已知卷筒长度计算中采用的附加圈数，绳索与卷筒绳槽间的摩擦系数。则在绳端固定处的作用力： 压板螺栓所受之拉力： 式中 压板梯形槽与钢绳的换算摩擦系数。当时： 螺柱由拉力和弯矩作用的合成应力：式中 （螺柱数） （螺纹内径） 螺柱材料

43、为45号钢，屈服极限，则许用拉伸应力为：（由表2-21取安全系数） 通过6 吊钩装置的计算6.1确定吊钩装置构造方案已知吊钩装置用于三倍率双联滑轮组，所以必须采用长型的构造方案6.2 选择并验算吊钩由3表13-12选择一个10吨锻造单面吊钩，如图所示，材料采用20号钢图8 锻造单面吊钩（1）吊钩轴颈螺纹处拉伸应力： 式中 螺纹内径，由7表6-3查得，； 动力系数，由图2-2查得。由1查得轴颈拉伸许用应力：，故强度足够（2） 吊钩弯曲部分A-A断面的验算：I. 图解法求断面重心 首先按比例绘出吊钩的截面状况图及其曲率中心位置，并在下边做出相应的LGK坐标（下图）。用垂线将截面分为许多小格。在划一

44、垂线在断面上均得两个变数x和y。若把每根垂线所得变数乘积为纵坐标，为横坐标，绘出一点，并把各点连接起来，即得一条曲线。令在曲线下面的面积为，则重心的横坐标为：II. 图解法求系数 由曲率中心点与所作曲线上的点相连，再由重心点做的平行线，使其与相应的垂线相交于点。如此，可将许多类似的点连成曲线，得面积和，即可算出系数：III. 计算截面上1点的最大拉伸应力：对于20号钢，由2表15-1：式中 20号钢屈服极限； 安全系数故 验算通过（截面验算从略）图9系数k的图解法6.3 确定吊钩螺母尺寸（1）螺母的最小工作高度考虑设置防松螺栓，实际取螺纹高度：（2）螺母外径6.4 止推轴承的选择由于轴承在工作

45、过程中很少转动，故可根据额定静负荷来选择由附表5，选择8217推力轴承，由4表19-21，表19-6查得其额定静负荷，动负荷系数轴承当量静负荷：故安全式中 安全系数由4表19-7选取。6.5 吊钩横轴的计算由附图25知，横轴两侧拉板的间距是由滑轮6和8的尺寸所决定的，即。横轴可做为一简支梁来进行强度计算横轴的计算载荷：图10 吊钩横轴和滑轮轴的计算简图横轴的最大弯矩：中间断面的截面模数： 弯曲应力：横轴材料用45号钢，许用应力横轴强度足够。式中为安全系数6.6 滑轮轴的计算滑轮轴也是一个简支梁，支点距离仍然是。它作用有三个滑轮的压力，为计算简便起见，把三个力看作集中力滑轮的作用力：轴上的弯矩：

46、2-2和3-3截面模数：弯曲应力：滑轮轴的材料与吊钩横轴相同，亦为45号钢，故许用应力也相同，强度足够。6.7 拉板的强度验算拉板的尺寸如图所示，断面的拉伸应力：式中应力集中系数，由图5-13查得拉板材料为号钢，许用拉伸应力图11 拉板的计算简图轴颈与拉板的单位压力：拉板轴孔内表面的挤压应力：拉板许用挤压应力故 和6.8 滑轮轴承的选择滑轮直径，计算直径，圆周速度，则滑轮的工作转数：每个滑轮中采用两个径向滚动轴承（见附图25）。由附表4选218，查4表198其额定负荷额定静负荷轴承径向负荷：式中 动负荷系数，由表196查得轴承的轴向负荷：由1表1-4轴承工作小时数由7(19-2)式得：所以故安全可用结 论此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。 通过这次实践，我了解了起重机的用途及工作原理，熟悉了一般机器设备的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。  但是毕业设计也暴