起重机结构设计毕业设计

前言起重机械是用来起落物品或人员的，有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为桥架型起重机。桥架两头通过运行机构直接支承在高架轨道上的桥架型起重机，称之为“桥式起重机”。桥式起重机一样有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几大部份组成。外形像一个两头支承在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直起落物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成的三维空间里做搬运和装卸货物用。桥式起重机是利用最普遍、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。最大体的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生进展出来的。起重机的产品型号表示为：类、组、型代号特点代号主参数代号更新代号例如：QD20/5桥式起重机表示为，吊钩桥式起重机，主钩20t，副钩5t。在设计进程中，结合起重机的实际工作条件，注意了以下几方面的要求：整台起重机与厂方建筑物的配合，和小车与桥架的配合要适当。小车与桥架的彼此配合，要紧在于：小车轨距（车轮中心线间的水平距离）和桥架上的小车轨距应相同，第二，在于小车的缓冲器与桥架上的挡铁位置要配合好，小车的撞尺和桥架上的行程限位装置要配合好。小车的平面布置愈紧凑小车愈能跑到靠近桥架的两头，起重机工作范围也就愈大。小车的高度小，相应的可使起重机的高度减小，从而降低了厂房建筑物的高度。小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当。起升机构和小车平面的布置要合理，二者之间的距离不该过小，不然维修不便，或造成小车架难以设计。但也不该太大，不然小车就不紧凑。小车车轮的轮压散布要求均匀。如能知足那个要求，那么能够取得最小的车轮，轮轴及轴承箱的尺寸，而且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一样最大轮压不该该超过平均轮压得20%。小车架上的机构与小车架配合要适当。为使小车上的起升、运行机构与小车架配合得好，要求二者之间的配合尺寸相符；连接零件选择适当和安装方便。在设计原那么上，要以机构为主，尽可能用小车架去配合机构；同机会构的布置也要尽可能使钢结构的设计制造和运行机构的要求设计，但在不阻碍机构的工作的条件下，机构的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单，合理和便于制造。尽可能选用标准零部件，以提高设计与制造的工作效率，降低生产本钱。小车各部份的设计应考虑制造，安装和保护检修的方便，尽可能保证各部件拆下修理时而不需要移动临近的部件。总之，要兼顾方方面面的彼此关系，做到个部份之间的配合良好。目录摘要 IAbstract II第1章绪论 1 起重机依照结构的不同分类 1起重机运行机构的驱动方式 2目前装载机在国内外的研究现状 2国内研究现状 2国外起重机的研究状况及进展趋势 3起重机的进展状况 5第2章桥式起重机的结构和工作原理 9起重机的组成 9通用桥式起重机的钢结构 10起重机的机构 10起重机要紧技术参数 11第3章桥式起重机小车的提升机构设计 12桥式起重机的分类 12要紧设计参数: 13主起升机构的计算 13主起升机构的要紧参数 13起升机构方案的选择 13钢丝绳的选择 15确信卷筒尺寸,转速及滑轮直径 16吊钩滑轮组的选择和验算 18电动机的确信 21起升机构静功率： 21电动机发烧及过载验算 22减速器的选用 22减速器的确信 22减速器的验算 23制动器的选择 23联轴器的选择 24起制动时刻验算 25起动时刻的验算 25制动时刻的验算 26第4章桥式起重机小车运行机构设计 27设计的大体原那么和要求 27机构传动方案 27小车运行机构具体布置的要紧问题： 27小车运行机构的计算 28确信机构的传动方案 28选择车轮与轨道，并验算其强度 29电动机的选择 30运行阻力的计算 30初选电动机 31计算车轮转速和确信减速器的传动比 32制动器的选择 32减速器的选择 34联轴器的选择 34第5章桥式起重机端梁的设计 36端梁的尺寸的确信 36端梁的截面尺寸 36端梁的计算 37计算载荷的确信 37端梁垂直最大弯矩 37端梁的水平最大弯矩 37端梁的强度验算 38结论和展望 41致谢 42参考文献 43摘要起重机械普遍应用于工矿企业、口岸码头、车站仓库、建筑工地、海洋开发、宇宙航行等各个工业部门，能够说陆地、海洋、空中、民用、军用方方面面都有起重机械在进行着有效的工作。起重机械与运输机械进展到此刻，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进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。本起重机为桥式起重机，本课题要紧对桥式起重机小车的提升机构设计，起升机构别离有一台电动机，一台减速器，一台轮式制动器，一套卷筒装置和上滑轮装置组成。要求起重设备运行平稳,定位准确,平安靠得住,技术性能先进。关键词：起重机，桥式起重机，起升机构设计ABSTRACTThecraneiswildlyusedinindustrialandminingenterprises,port,stationwarehouse,buildingsite,seadevelopment,spacenavigationandsoon,itiscertainthatthecranedoaefficientjobintheaspectsoftheland,thesea,thesky,theciviluse,andthemilitaryuse.Withdevelopment,thecraneandtransportmachineshavebecomethebaseofthereasonablepartsinmassproductandmechanicallineprocdcutareasandnowitisoneoftheimportantsymbolsofmoderncranewillplayanimportantpartindevelopmentofthefourmodernizationsandpromotonmechanicallevel,produceeffieincyineveryindustrydepartments.Thiscarneisakindofbridgecarnes,Thispaperfocusesondesignofmechanismofthecarne,includingthemainandassistanthoistingmechanismwithelectromotors,reducers,brakestaffs,drumdevicesandpulleygears.Thecarneisrequiredtobestables,highaccuracy,safety,reliabilityandadvancedtechnology.KEYWORDS:carne,BridgeCrane,designofthehoistingmechanism.第1章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双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，组成一矩形的工作范围，就能够够充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。桥式起重机普遍地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为一般桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。一般桥式起重机一样由起重小车、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份组成。起重机依照结构的不同分类在生活中咱们常见起重机的类型及用途如下：1.塔式类型起重机，要紧用于建筑工程；2.流动类型起重机，如汽车、轮胎和履带起重机，要紧用于土木建设工程等；3.臂架势类型起重机，如通用桥式或门式起重机或葫芦式起重机或固定式回转起重机、汽车起重机、轮胎起重机等；要紧用于提起作业，设备保护检修。4.桥门式类型起重机，如海港用门座起重机，要紧用于装卸作业。而依照结构又能够把起重机分为以下几类:(1).单梁起重机。(2).双梁桥式起重机。由直轨、起重机主梁、起重小车、送电系统和电器操纵系统组成，专门适合于大悬挂和大起重量的平面范围物料输送。(3).臂架型起重机。可在圆形场地及其上空作业，多用于露天装卸及安装等工作，有门座起重机、浮游起重机、桅杆起重机、壁行起重机和甲板起重机等。(4).塔式起重机。一样用在工地上，吊运物资。(5).门座起重机。一样用于口岸。另外，起重机也能够依照驱动方式、工作类型、机动性和用途等进行分类。起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为别离驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采纳制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的一般桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采纳万向联轴器。目前装载机在国内外的研究现状1.3.1国内研究现状起重机制造厂家要按用户的要求承担特殊的设计，即包括起重机的所有部件和起升高度、所必需移动物料的距离等，在厂房建好前，就必需将厂房建筑蓝图或厂房的要紧尺寸提供给起重机制造厂家，设计者按用户的要求，设计起重机的外形及确信其要紧参数，用户确认后，才开始设计制造。从那个进程，国内起重机制造厂与国外工业发达国家有很多相似的地方。但目前国内起重机行业存在的问题已严峻阻碍着自身的进展。1.设计手腕不完善、工艺水平较低长期以来，利用图板手工设计制图，需要较长的设计周期。尽管CAD技术在国内起重机行业取得普遍的作用，但应用水平却良莠不齐，关键问题是由于“设计”上的不同。国内一些应用水平较高的部门已真正做到了运算机辅助设计，而还有相当一部份用户仍停留在传统型CAD应用系统上，对一些重大非标准起重机产品设计，设计是在设计人员的头脑中完成，再利用运算机实现几何信息的处置，把CAD技术作为一种画图、描图的工具。关于起重机CAD的二次开发，如起重机方案设计和起重机械零部件辅助工艺规程设计还未完善。起重机方案图设计，只是把预先设计外形尺寸及要紧参数输入到运算机内，显示并打印出所需起重机的总图，运算机不能对要紧受力点的应力进行分析，不能进行设计计算和标准部件的选择。一些起重机厂家，对成系列、成批量的通用起重机产品(如5～50t双梁桥式起重机)，为了降低本钱，简化生产治理，通用化设计也只能做到对车轮组、滑轮组、卷筒组和联轴器的通用化设计，关于运行机构、小车架，仍只能按不同起重量设计，桥架端梁那么按不同起重量，不同小车轨距多款设计，对桥式起重机的设计不能使整机与机构、机构与部件、部件与零件之间的参数匹配。国内企业，普遍缺乏生产技术，工艺水平较低，一些起重机生产企业的工装设备、装配及检测手腕比较掉队，油漆及焊接工艺只是关，严峻阻碍了起重机的质量。2.专业化协作水平较低我国专业化协作目前只做到20%，80%仍靠企业自己设计、制造。一台起重机中只有电动机、减速器、制动器及一些电气元件可外购，其它铆焊件、机加工件、台主梁、车轮组、端梁、小车架仍靠企业自行设计，如此需花费大量的时刻，阻碍了起重机的生产周期。3.交货期长由于设计及工艺缘故，咱们制作的非标准起重机交货期为4～6个月，是国外企业的2倍左右。这远远不能适应市场经济竞争的要求，使企业失掉了很多机缘。我国的起重机制造商与欧美的竞争对手相较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必然的劣势，但这并非遥不可及。更要紧的是，我国在这一领域从未舍弃过自主研发，而且已经具有了相当大的产业规模，制造了几个蜚声全世界的知名品牌。这也确实是什么缘故凯雷对徐工的收购会引来如此大的反应，作为很有希望的民族产业，咱们固然不可能拱手相让。1.3.2国外起重机的研究状况及进展趋势1.设计、制作的运算机化、自动化最近几年来，随着电子运算机的普遍应用，许多国外起重机制造商从应用运算机辅助设计系统（CAD），提高到应用运算机进行起重机的模块化设计。依照市场调查预测的统计数字和积5累的资料、图表、图线规律，在周密的科学理论指导下，拟定起重机结构、机构、部件等多层次的标准化、模块化单元。起重机采纳模块单元化设计，不仅是一种设计方式的改革，而且将阻碍整个起重机行业的技术、生产和治理水平，老产品的更新换代、新产品的研制速度都将大大加速。对起重机的改良，只需针对几个需要修改的模块；设计新的起重机只需选用不同的模块从头进行组合；提高了通用化程度，可使单件小批量的产品改换成相对批量的模块生产。亦能以较少的模块形式，组合成不同功能和不同规格的起重机，知足市场的需求，增加竞争能力。德马克公司最近开发了一种标准车轮箱模块系列，上面有多组联接孔，选用不同型号的驱动单元，可组装成台车，可与金属构件组合后用作桥式、门式起重机或其它轨行式起重运输机械。其车轮有多种踏面形式可供选用，由于不受轮距的限制，组合加倍灵活，用途加倍普遍。据资料介绍，德马克公司的葫芦双梁起重机系列改用模块化设计后，比单件的设计其设计费用下降了12%,自重轻，与国内产品相较较，起重量32t、跨度25m，国内双梁起重机自重为，电动葫芦桥式起重机自重为，而德马克电动葫芦桥式起重机的自重只有，比国内产品别离轻60%和35%.2.起重机操纵元件的革新与应用起重机的定位精度是对起重机的重要要求，多数采纳转角码盘、齿轮链、激光头与钢板孔带来保证，定位精度一样为±3mm，高于1mm的精度需外加定位系统。在起重机起升速度、制动器方面的改良，那么利用低速运行的起重机吊钩精准定位，起重机的刹车系统也应用微处置进行操纵和监视工作。遥控系统用于桥式起重机及其它移动式起重运输机械，这种系统包括操作者携带的操纵器和安装在起重机上的接收器，操纵器具有电磁辐射发生器，接收器与作用在起重机传动装置操纵机械上的转换部份相连。遥控器的应用，不仅节省人力，提高工作效率，而且使操作者的作业条件取得改善。起重机的距离检测防撞装置，采纳无线电信号型防撞装置，防撞装置由三相系统组成，用来监控起重机前端行驶距离，一样第一发出信号警告，接着将大车车速减小到50%，最后切断电机电源，将大车制动。3.新材料、新工艺的应用由于钢铁工业新技术的应用，钢材质量得以提高，如瑞典的SSAB薄钢板公司，其生产的DOMEX系列高强度及超高强度钢材[3]，在设计起重机主梁强度时，可利用较高的许用应力，而不需要很高的平安系数，以便减少起重机材料用量(这并非意味着不平安)，从而降低设备的重量和价钱。因起重机重量的减小，可用功率较小的驱动装置启动，因此而减少电力，节省开支。国外电动葫芦在新材料应用方面，车轮采纳空气硬化镍铬钼合金钢制造，可解决车轮的磨损和利用寿命的问题，据资料介绍，一般钢材车轮的寿命约18个月，采纳这种新材料制造的车轮，其利用寿命可达5年。最近几年来，聚合材料在电葫芦上用作制造运行机构的齿轮、滑轮和导绳器等。在机加工方面，尽管采纳少切削的周密铸件，尤其是铝合金铸件占多；加工设备大量采纳高精、高效的加工中心，数控自动机床等，既保证加工质量，又提高了生产率、降低了本钱；同时在工艺线上，利用机械来代替人机操作，如焊接用的机械手和配用机械手等。国外起重机厂商为了能迅速制造和装配出品种多样化的产品来，要求企业之间紧密联系和和谐，企业走向专业化、标准化和系列化。因为利用标准件设备能迅速组合和安装，减少标准件外组合部份的加工制造就显得专门重要。组合构件的利用比生产非标准件起重机来，有助于减少本钱。起重机的进展状况一、重点产品大型化，高速化和专用化。由于工业生产规模不断扩大，生产效率日趋提高，和产品生产进程中物料装卸搬运费用所占比例慢慢增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增加，起重量愈来愈大，工作速度愈来愈高，并对能耗和靠得住性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作，容易保护，而且平安性要好，靠得住性要高，要求具有优良的耐久性、无端障性、维修性和利用经济性。目前世界上最大的履带起重机起重量3000t，最大的桥式起重机起生日一1200t，集装箱岸连装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min，堆垛起重机级最大运行速度240m／min，垃圾处置用起重机的起升速度达100m／min。二、系列产品模块化、组合化和标准化用模块化设计代替传统的整机设计方式，将起重机上功能大体相同的构件、部件和零件制成有多种用途，有相同联接要素和可互换的标准模块，通过不同模块的彼此组合，形成不同类型和规格的起重机。对起重机进行改良，只需针对某几个模块。设计新型起重机，只需选用不同模块从头进行组合。可使单件小批量生产的起重机改换成具有相当批量的模块生产，实现高效率的专业化生产，企业的生产组织也可由产品治理变成模块治理。达到改善整机性能，降低制造本钱，提高通用化程度，用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产品，充分知足用户需求。目前，德国、英国、法国、美国和日本的闻名起重机公司都已采纳起重机模块化设计，并取得了显著的效益。德国德马格公司的标准起重机系列改用模块化设计后，比单件设计的设计费用下降12％，生产本钱下降45％，经济效益十分可观。德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式悬挂起重机，起重机的钢结构由冷轧型轨组合而成，起重机运行线路可沿生产工艺流程任意布置，可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大扎遏生产，再依照用户的不同需求和具体物料搬运线路在短时刻内将各类部件组合搭配即成。这种起重机组合性超级好，操作方便，能充分利用空间，运行本钱低。有手动、自动多种形式，还能组成悬挂系统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重机及手动堆垛起重机，乃至能组成大型自动化物料搬运系统。2、通用产品小型化、轻型化和多样化有相当批量的起重机是在通用的场合利用，工作并非很繁重。这种起重机批量大、用途广，考虑综合效益，要求起重机尽可能降低外形高度，简化结构，减小自重和轮压，也可命名整个建筑物高度下降，建筑结构轻型化，降低造价。因此电动葫芦桥式起重机和梁式起重机遇有更快的进展，并将大部份取代中小吨位的一样用途桥式起重机。德国德马格公司通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A1~A7，整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。主梁与端梁相接和起重小车的布置有多种型式，可适合不同建筑物及不同起吊高度的要求。依照用户需要每种规格起重机都有三种单速及三种双速供任意选择，还能够选用变频调速。操纵方式有地面手电门自行移动、手电门随小车移动、手电门固定、无线遥控、司机室固定、司机室随小车移动、司机室自行移动等七种选择。大车及小车的供电有电缆小车导电、DVS系统两种方式。如此多的选择项，通过不同的组合，可搭配成百上千种起重机，充分知足用户不同的需求。这种起重机的另一最大优势是轻型化，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本钱，同时也可减小起重机的运行功率和运行本钱。与通用产品相较较，起重量10t，跨度，通用双梁桥式起重机自重24t，起重机轨面以上高度1876mm，起重机宽度5980mm；德马格起重机的自重只有，重量轻了176％，起重机轨面以上高度920mm，降低了104％，起重机宽度2980mm，外形尺寸减少了100%。3、产品性能自动化、智能化和数字化起重机的更新和进展，在专门大程度上取决于电气传动与操纵的改良。将机械技术和电子技术相结合，将先进的运算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊操纵技术应用到机械的驱动和操纵系统，实现起重机的自动化和智能化。大型高效起重机新一代电气操纵装置已进展为全电子数字化操纵系统。要紧由全数字化操纵驱动装置、可编程序操纵器、故障诊断及数据治理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通信、故障自诊监控、吊具防摇的模糊操纵、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通信及操纵、无接触供电及三维条形码技术等将普遍取得应用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微处置机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动操纵、自动显示与记录，起重机运行的自动爱惜与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。4、产品组合成套化、集成化和柔性化

在起重机单机自动化的基础上，通过运算机把各类起重运输机械组成一个物料搬运集成系统，通过中央操纵室的操纵，与生产设备有机结合，与生产系统和谐配合。这种起重机自动化程度高，具有信息处置功能，可将传感器检测出来的各类信息实施存储、运算、逻辑判定、变换等处置加工，进而向执行机构发出操纵指令。这种起重机还具有较好的信息输入输出接口，实现信息全数、准确、靠得住地在整个物料搬运集成系统中的传输。起重机通过系统集成，能形成不同机种的最正确匹配和组合，扬长避短，发挥最正确效用。目前重点进展的有工厂生产搬运自动化系统，柔性加工制造系统，商业货物配送集散系统，集装箱装卸搬运系统，交通运输和邮电部门行包货物的自动分拣与搬运系统等。

5、产品构造新型化、美观化和有效化

结构方面采纳薄壁型材和异形钢、减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。采纳各类启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。桥式起重机的桥架结构型式大多采纳箱形四梁结构，主梁与端梁采纳高强度螺栓联接，便于运输与安装。在机构方面进一步开发新型传动零部件，简化机构。“三合一”运行机构是现今世界轻、中级起重机运行机构的主流，将电动机、减速器和制动器合为一体，具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优势，国外已普遍应用到各类起重机运行机构上。为使中小吨位的起重小车结构尽可能简化，同时降低起童机的尺寸高度，减少轮压，国外已大量采纳电动葫芦作为起升机构。为了减轻自重，提高承载能力，改善加工制造条件，增加产品成品率，零部件尽可能采纳以焊代铸，如减速器壳体、卷简、滑轮等都用焊接结构。减速器齿轮都采纳齿面，以减轻自重、减小体积、提高承载能力、增加利用寿命。液压推杆盘式制动器的应用范围也愈来愈大。另外，各机构采纳的电动机都向高转速进展，从而减小电机基座号，减轻重量与减小外形尺寸，并可配用制动力矩小的制动器。第2章桥式起重机的结构和工作原理2.1.1起重机的组成不论结构简单仍是复杂的起重机，其组成都有一个一起点，起重机由三大部份组成，即起重机金属结构、机构和操纵系统。图2—1所示为桥架型起重机大体组成部份(不包括操纵系统)。图2—1桥架型起重机简图1—桥架2—大车运行机构3—小车架4—起升机构5—小车运行机构6—俯仰悬臂

2.1.2通用桥式起重机的钢结构通用桥式起重机的钢结构是指桥式起重机的桥架而言，如图2—2所示。

图2—2桥式起重机桥架

桥式起重机的钢结构(桥架)要紧由主梁1、端梁2、栏杆3、走台4、轨道5和司机室6等构件组成。其中件1和2为要紧受力构件，其它为非受力构件。主梁与端梁之间采纳焊接或螺栓连接。端梁多采纳钢板组焊成箱形结构，主梁断面结构形式多种多样，经常使用的多为箱形断面梁或桁架势结构主梁。2.1.3起重机的机构能使起重机发生某种动作的传动系统，统称为起重机的机构。因起重运输作业的需要，起重机要做起落、移动、旋转、变幅、爬升及伸缩等动作，而这些动作必然要由相应的机构来完成。起重机最大体的机构，是人们早已公认的四大大体机构——起升机构、运行机构、旋转机构(又称为回转机构)和变幅机构。除此之外，还有塔式起重机的塔身爬升机构和汽车、轮胎等起重机专用的支腿伸缩机构。起重机每一个机构均由四种装置组成，其中必然有驱动装置、制动装置和传动装置。另外一种装置是与机构的作用直接相关的专用装置，如起升机构的取物缠绕装置、运行机构的车轮装置、回转机构的旋转支承装置和变幅机构的变幅装置。驱动装置分为人力、机械和液压驱动装置。手动起重机是依托人力直接驱动；机械驱动装置是电动机或内燃机；液压驱动装置是液压泵和液压油缸或液压马达。制动装置是制动器，各类不同类型的起重机依照各自的特点与需要，将采纳各类块式、盘式、带式、内张蹄式和锥式等制动器。传动装置是减速器，各类不同类型的起重机依照各自的特点与需要，将采纳各类不同形式的齿轮、蜗轮和行星等形式的减速器。2.1.4起重机要紧技术参数1.起重量G起重量指被起升重物的质量，单位为kg或t。可分为额定起重量、最大起重量、总起重量、有效起重量等。2.起升高度H

起升高度是抬起重机运行轨道顶面（或地面）到取物装置上极限位置的垂直距离，单位为m。通经常使用吊钩时，算到吊钩钩环中。O；用抓斗及其他容器时，算到容器底部。3.下降深度h当取物装置能够放到地面或轨道顶面以下时，其下放距离称为下降深度。即吊具最低工作位置与起重机水平支承面之间的垂直距离。4起升范围D起升范围为起升高度和下降深度之和，即吊具最高和最低工作位置之间的垂直距离。

D＝H＋h5.跨度S跨度指桥式类型起重机运行轨道中。动线之间的水平距离，单位为m。桥式类型起重机的小车运行轨道中心线之；司的距离称为小车的轨距。地面有轨运行的臂架势起重机的运行轨道中心线之间的距离称为该起重机的轨距。第3章桥式起重机小车的提升机构设计桥式起重机的分类桥式起重机可分为一般桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。一般桥式起重机一样由起重小车、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份组成。简易梁桥式起重机又称梁式起重机，其结构组成与一般桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一样在工字梁的下翼缘上运行。桥架能够沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。冶金专用桥式起重机在钢铁生产进程中可参与特定的工艺操作，其大体结构与一般桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是利用频繁、条件恶劣，工作级别较高。要紧有五种类型。铸造起重机：供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入持续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作,为了扩大副钩的利用范围和更好地为炼钢工艺效劳，主、副钩别离布置在各自有独立小车运行机构的主、副小车上，并别离沿各自的轨道运行。经常使用的结构形式有四梁四轨式和四梁六轨式。夹钳起重机：利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它掏出放到运锭车上。脱锭起重机：用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式依照锭模的形状而定：有的脱锭起重机用项杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。加料起重机：用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。锻造起重机：用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊翻料器，用以支持和翻转工件；副小车用来抬起工件。要紧设计参数:起重量：主钩Q主=20吨副钩Q副=5吨跨度：L=20米起升高度：H=15米工作速度：主起升速度：v=7.3米/min,小车运行速度：v=45米/min工作制度：起升：中级（JC%=25）,小车运行：中级（JC%=25）主起升机构的计算3.3.1主起升机构的要紧参数已知:起重量Q=20000千克,工作类型:中级(JC%=25);最大起升高度:15米.起升速度:7.3米/min3.3.2起升机构方案的选择起升机构一样由驱动装置(包括电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒等)、钢丝绳卷绕装置(包括钢丝绳、卷筒、定滑轮和动滑轮)、取物装置和平安爱惜装置组成。电动机驱动是起升机构的要紧驱动方式。当起重量在50t以下时，常见的桥式起重机的起升机构布置方式如图3－1所示；1-电动机；2-联轴器；3-传动轴；4-制动器；5-减速器；6-卷筒；7-轴承座；8-滑腻滑轮；9-钢丝绳；10-滑轮组；11-吊钩图3－1起升机构配置方案当起重量在20-30t时，常见的起升机构钢丝绳卷绕如图2所示。采纳双联滑轮组，滑轮组倍率m=4。图2钢丝绳卷绕示用意3.3.3.钢丝绳的选择依照起重机的额定起重量,选择滑轮组的倍率为4.1.钢丝绳所受最大静拉力:（kg）(3-1)式中Q额定起重量Q=20000kg—吊钩组重量，G钩=500kg（吊钩挂架的质量一样占额定起重量的2～4%，那个地址取挂钩质量5m滑轮组倍率，m=4；η滑轮组效率，η组=。QUOTE40000+10002×4×0.98=5230kg。2.所选钢丝绳的破断拉力应知足;而(3-2)式中——钢丝绳破断拉力（kg）；——钢丝绳破断拉力总和；a——折减系数，关于绳6×19的钢丝绳a=；--钢丝绳平安系数，关于终极工作类型，=由上式知依照查钢丝绳产品目录可选用：6×光-右交（GB1102-74）=18400kg，因为>16920kg,因此知足要求。钢丝绳直径为17mm.3.3.4确信卷筒尺寸,转速及滑轮直径1.滑轮卷筒最小直径的确信。为了确保钢丝绳有必然的利用寿命，滑轮卷筒的直径应知足D（e-1）(3-3)式中e——系数，关于中级工作类型的桥式起重机，取e=25。因此D（25-1）×17=408mm。取卷筒直径和滑轮直径D为500mm卷筒长度和厚度的计算=+(3-4)而(3-5)==739mm取638mm.式中——最大起升高度，=15m；——滑轮组倍率；——卷筒计算直径，；——固定钢丝绳平安圈数，取；——绳槽槽距，查《机械设计手册》表，得；——无绳槽卷筒端部尺寸，；——固定钢丝绳区段的长度，；——左右螺旋槽之间的距离，其中——双侧滑轮绳槽中心线之间的距离，；——当吊钩滑轮位于最上部极限位置时，卷筒轴和滑轮轴之间的距离，；——绕上卷筒的钢丝绳分支相关于垂直位置的许诺偏角，；取；其壁厚按体会公式确信。(3-6)2.卷筒转速(3-7)3.3.5吊钩滑轮组的选择和验算1.吊钩的选择吊钩尾部螺纹直径的确信,(3-8)式中——最大其中载荷；——起动动载系数，由《起重机械》表1-9确信；——螺纹根部面积；——螺纹根部直径；——许用应力，，；选品级强度为，那么，；采纳短型吊钩组，依照额定起重量和工作类型M5来选择直柄单钩LM16—MGB/—1988，吊钩材料为DG20,螺纹外径，螺纹根部直径。2.吊钩螺母的计算螺母高度不得小于H，(3-9)式中t=10mm——螺距；——许用挤压应力，钢对钢（螺母材料45号钢）；公制螺母的高度；考虑放止动垫片的尺寸取螺母高度：；螺母外径：。3.止推轴承的计算关于颈部直径的吊钩选轻系列单列止推轴承8317，取静负荷容量。轴承的计算载荷应等于或小于其静负荷容量：(3-10)4.吊钩横梁的计算图3－2吊钩横梁计算简图采纳45号钢制造，强度极限，屈服极限，耐久极限。假设横梁上作用集中载荷，计算弯曲应力，另外还以为剪切力对弯曲应力阻碍不大，按结构布置确信计算尺寸，即靠边两个滑轮轴线间的距离，横梁中间宽度，拉板厚度，横梁的计算载荷（也是止推轴承的计算载荷）。中间截面A-A的最大弯曲应力=(3-11)式中——横梁高度；——轴孔直径，；取。轴孔的平均挤压应力(3-12)式中——许用挤压应力，；——拉板厚度，取。5.滑轮及滑轮轴承的选择由钢丝绳直径，动滑轮直径，选择滑轮的型号为滑轮。滑轮用内轴套和隔环:内轴套：；隔环；；滑轮轴承：46216；滑轮挡盖：。电动机的确信3.4.1起升机构静功率：(3-13)式中——最大起升载荷；——起升机构总效率;；电动机的计算功率：由起重机的工作级别M5，能够由《工程起重机》标3—19中取得：依照《机械设计通用手册》选定型电动机，要紧指标为：转速额定功率最大功率倍数输出轴直径输出轴长度键槽宽3.4.2电动机发烧及过载验算等效功率：（3－14）依照表3—27，，查表3—52起升机构曲线1得r=，查表3—28得K=，，电动机知足只是热条件。过载验算：（3－15）符合要求。减速器的选用3.5.1减速器的确信电动机的转速：n传动比：依照《减速器选用手册》选定ZQH65-11-3CA型减速器,传动比i=40，输入减速器功率为26kw。3.5.2减速器的验算验算减速器被动轴的最大扭矩及最大径向力1.最大扭矩的验算：（3－16）式中—电动机最大转矩倍数，=；—减速器的传动比；—减速器的效率，=；减速器许用输入扭矩，符合要求；2.输出轴最大径向力的验算：（3－17）式中——卷筒上钢丝绳最大拉力；——卷筒重量，查阅得；低速轴端的最大允许径向载荷，，符合要求。制动器的选择依照物体下降时的扭矩:（3—18）式中——最大载荷量，；——卷筒计算直径，；——滑轮组倍率，；——减速器传动比，；——总效率，；制动转矩，查《机械设计通用手册》选择制动器，要紧参数：制动轮直径额定转矩联轴器的选择依照电动机输出轴的直径和变速器输入直径选用联轴器型齿轮联轴器和型齿轮联轴器。的要紧参数：公称转矩许用转速转动惯量的要紧参数：公称转矩许用转矩转动惯量联轴器力矩的校核：（3－19）式中——传扭矩的计算值；——按第类载荷计算的轴传最大扭矩，对高速轴，在此位电动及转矩的许诺过载倍数，位电动机的额定转矩，，；其中，—联轴重视要参数，关于起升机构=；—角度误差系数，；联轴器符合要求。起制动时刻验算3.8.1起动时刻的验算启动时刻：（3－20）式中——电动机额定转速，；——电动机平均起动转矩，；——电动机静阻力矩，；——机构运动质量换算到电动机轴上的总转动惯量（）：其中—电动机转子的转动惯量，=；—制动轮和联轴器的转动惯量，=；，起动时刻符合要求。3.8.2制动时刻的验算满载下降制动时刻：（3－21）式中——满载下降时的电动机转速，；——制动器的制动力矩，；—电动机静阻力矩，；—机构运动质量换算到电动机轴上的总转动惯量，.第4章桥式起重机小车运行机构设计设计的大体原那么和要求小车运行机构的设计通常和桥架的设计一路考虑，二者的设计工作要交叉进行，一样的设计步骤：1.确信桥架结构的形式和小车运行机构的传方式2.布置桥架的结构尺寸3.安排小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份的设计对小车运行机构设计的大体要求是：1.机构要紧凑，重量要轻。2.和桥架配合要适合，如此桥架设计容易，机构好布置。3.尽可能减轻主梁的扭转载荷，不阻碍桥架刚度。4.维修检修方便，机构布置合理。4.1.1机构传动方案小车机构传动方案，大体分为两类：别离传动和集中传动，桥式起重机经常使用的跨度（-32M）范围都可用别离传动的方案本设计采纳别离传动的方案。4.1.2小车运行机构具体布置的要紧问题：1.联轴器的选择2.轴承位置的安排3.轴长度的确信这三者是相互联系的。在具体布置小车运行机构的零部件时应该注意以几点：1.因为小车运行机构要安装在起重机桥架上，桥架的运行速度很高，而且受载以后向下挠曲，机构零部件在桥架上的安装可能不十分准确，因此若是单从维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，应该使机构零件尽可能靠近主梁而远离走台栏杆；尽可能靠近端梁，使端梁能直接支撑一部份零部件的重量。3.关于别离传动的小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，使浮动轴能够在运行机构制动时发挥吸收冲击动能的作用。4.1.3小车运行机构的计算已知数据：起重机的起重量Q=200KN，桥架跨度L=20m，小车运行速度V=45m/min，工作类型为中级，机构运行持续率为JC%=25，起重机的估量重量G=168KN，小车的重量为Gxc=40KN，桥架采纳箱形结构。计算进程如下：4.1.4确信机构的传动方案经比较后,确信采纳如下图的传动方案。运行机构简图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4.1.5选择车轮与轨道，并验算其强度参考同类型,规格相近的起重机,估量小车加总重量和重心到主轨道中心线的距离。依照起重小车架的平稳条件，求出主动轮轮压、从动轮轮压和垂直反滚轮轮压;(4-1)式中——主动轮和从动轮轮压之和;——起重小车车架重量，＝8700千克;(Q+G)——主钩额定起重量和吊钩组重量，（Q+G）＝20364千克;——小车重心到主轨道中心线的距离，毫米;——主钩中心到主轨道中心线的距离，＝650毫米;B——小车轨距，B＝1230毫米;=40603还有－-（Q+G）-H=0H＝－－（Q+G）＝－8700－20364＝11539.5满载主动轮轮压为：kg满载垂直反滚轮轮压为：kg空载主动轮轮压：＝10042.5每一个车轮的平均轮压为：kg空载垂直反滚轮轮压为＝978.5电动机的选择4.2.1运行阻力的计算小车满载运行时的最大摩擦阻力为：(4-2)式中(Q+G)——主钩额定起重量和吊钩组重量，（Q+G）＝20364千克;H——垂直反滚轮的总轮压，H＝11539.5kgK——转动摩擦系数，k＝0.06CM;——轴承摩擦系数，＝;——附加摩擦阻力系数，＝;=428.68kg满载运行时的最大坡阻力(4-3)式中。满载运行时的最大风阻力式中C——风载体形系数，关于小车和物品取C＝;——计算电动机功率时用的第1类载荷的风压值，＝——小车的挡风面积，＝——物品的挡风面积，＝12＝满载小车运行时的静阻力（最大值）：=692.52.空载运行时的静阻力：(4-4)==75.75=18(4-5)空载小车运行时的静阻力（最小值）：(4-6)＝167.754.2.2初选电动机1.满载运行时电动机的静功率(KW)(4-7)式中——满载小车运行的静阻力，＝;v——小车运行速度，v=45m/minm——电动机台数，m=1;——小车运行机构传动效率，＝;=2.初选电动机电动机的计算功率为：(KW)(4-8)式中——电动机起动时为克服惯性的功率增大系数，取＝;查看电动机产品目录选择JZ21－6型电动机，功率N＝6KW转速n=925转/min,最大扭矩倍数。计算车轮转速和确信减速器的传动比车轮转速：32转/min(4-9)减速器的传动比：＝29(4-10)小车运行机构采纳立式减速器，查产品目录，选ZSC－500－3－3型立式套装式减速器，其传动比为30，当n=1000转/min，JC%=25时，允许输入功率为N＝。制动器的选择对室外工作的起重小车,.制动力矩应知足在满载.顺风及下坡的工况下，使小车停住的要求。1.电动机轴上的静力矩(4-11)式中——由第Ⅱ类载荷的标准风压产生的风阻力=308.55kg——坡度阻力，＝58.13kg——满载运行的最小摩擦阻力＝＝374.54=2.制动力矩的计算(4-12)式中——制动时刻，取小车制动时刻，＝3s=查制动器的产品目录选用JWZ－200型制动器，制动力矩[M]=16。减速器的选择依照标准减速器的承载能力表选择小车运行机构减速器。计算载荷按起动工况确信：(4-13)式中——小车满载上坡运行时的静阻力，＝692.5kg——小车运行时起动时的惯性力＝(4-14)＝＝因此，＝＋＝减速器的计算输入功率：（KW）(4-15)式中v——小车运行速度，v=45m/min。＝依照计算结果，从减速器允许输入功率表当选择ZSC－500型减速器。联轴器的选择联轴器应知足下式要求(4-16)而式中——联轴器的计算扭矩——联轴器的最大许诺扭矩——电动机轴上的额定力矩＝——第类载荷的动力系数，关于运行机构，＝2——平安系数，取＝＝查产品目录选用型联轴器，其最大许诺扭矩＝，因此知足要求。第5章桥式起重机端梁的设计端梁的尺寸的确信5.1.1端梁的截面尺寸1.端梁截面尺寸的确信：上盖板1=10mm,中手下盖板1=10mm头手下盖板2=12依照[1]表19-4直径为500mm的车轮组尺寸，确信端梁盖板宽度和腹板的高度时，第一应该配置好支承车轮的截面，第二再确信端梁中间截面的尺寸。配置的结果，车轮轮缘距上盖板底面为25mm;车轮双侧面距离支承处两下盖板内边为10mm，因此车轮与端梁不容易相碰撞；而且端梁中手下盖板与轨道便的距离为55端梁的截面尺寸图（5-1）5.1.2大车轮距的确信：K=（～）L=（～）×20=～4m取K=4000㎜端梁的高度H0=（～）H主取H0=600㎜确信端梁的总长度L=5200㎜端梁的计算5.2.1.计算载荷的确信设两根主梁对端梁的作使劲Q(G+P)max相等，那么端梁的最大支反力：RA=(5-1)式中K—大车轮距，K=400Lxc—小车轮距，Lxc=200cma2—传动侧车轮轴线至主梁中心线的距离，取a2=70cm=114237N因此RA==97101N5.2.2端梁垂直最大弯矩端梁在主梁支反力作用下产生的最大弯矩为：Mzmax=RAa1=97101×60=×106N(5-2)a1—导电侧车轮轴线至主梁中心线的距离，a1=60cm5.2.3端梁的水平最大弯矩１.端梁因车轮在侧向载荷下产生的最大水平弯矩：=Sa1(5-3)式中：S—车轮侧向载荷，S=P；—侧压系数，由图2-3查得，=；P—车轮轮压，即端梁的支反力P=RA因此：=RAa1=×97101×60=466087N·cm２.端梁因小车在起动、制动惯性载荷作用下而产生的最大水平弯矩：=a1(5-4)式中—小车的惯性载荷：=P1=37000/7=5290N因此：==269790N·cm比较和两值可知，应该取其中较大值进行强度计算。5.2.4端梁的强度验算端梁中间截面对水平重心线X-X的截面模数：(5-5)==端梁中间截面对水平重心线X-X的惯性矩：(5-6)==59520端梁中间截面对垂直重心线Y-Y的截面模数：(5-7)=端梁中间截面对水平重心线X-X的半面积矩：(5-8)==端梁中间截面的最大弯曲应力：(5-9)==2449+404=2853N/cm2端梁中间截面的剪应力：(5-10)==2120N/cm2端梁支承截面对水平重心线X-X的惯性矩、截面模数及面积矩的计算如下：第一求水平重心线的位置水平重心线距上盖板中线的距离：C1==5.74cm水平重心线距腹板中线的距离：C2==-1.11cm水平重心线距下盖板中线的距离：C3=（++）=8.06端梁支承截面对水平重心线X-X的惯性矩：=×40×13+40×1×+2×××+