开题报告---通用双梁桥式起重机小车主副起升机构设计.doc

学生毕业设计（论文）开题报告题 目： 32/5t通用双梁桥式起重机小车主/副起升机构设计 学 生 姓 名： 学号： 学 部 （系）： 机械与电气工程 专 业 年 级： 指 导 教 师： 职称或学位： 硕士 学 生 姓 名 学 号 学 部 （系）机械与电气工程专业年级07级机械设计制造及其自动化设计（论文）题目32/5t通用双梁桥式起重机小车主/副起升机构设计一、设计（论文）选题的依据（选题的目的和意义、该选题在国内外的研究现状及发展趋势等）1、课题的背景及意义在现代工业化社会里，起重机在我们生活的方方面面都能用到，从港口的装卸机到建筑上的建筑吊塔，从车间的行车到汽车吊车。解决了我们过去的人力抬作，完成着过去不能完成的任务。处处为人类的制造进步作贡献。最常用的通用起重机承担者生产车间许多方面的基础工作，为工业高效生产提供保证。在这个工业全球化的大背景下，起重行业受到了严峻的挑战，竞争更加激烈，那么就应该更合理、更先进地制造起重机，以最优性价比来赢得市场。通用桥式起重机是起重机中的一种，它是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备。所以通用桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。为此，对通用桥式起重机的设计显得尤为重要。2、单双梁通用桥式起重机的结构特点比较分析单梁桥式起重机其结构特点是电动葫芦或手动单轨小车沿主梁工字钢下翼缘运行，进行物料搬运作业，通常用于车间、仓库等物料搬运作业，其中手动单梁起重机用于不允许用电或无电源场合。配合马达抓斗或单轨抓斗还可用于散装物料搬运作业。起重机结构紧凑，操作灵活，既可用于地面操作，也可用于司机室操作。特殊要求情况下，还可以进行遥控操作。是工业生产或贮运不可缺少的装备。双梁桥式起重机其结构特点是具有起升及运行机构的小车位于桥架上运行，金属结构为箱形双主梁形式。按照取物装置特点分类为吊钩、抓斗、电磁以及多用途桥式起重机，主要用于矿山、工厂、码头及仓库等作业频繁的物料搬运场站。淬火起重机作为热处理工艺装备具有高速下降特性。冶金铸造起重机适用于运钢水包，是冶炼工业必不可少的设备。采用现代科技手段，可使起重机的任何一个机构具备调速性能。还可配用旋转吊钩用于高层堆放作业。3、国内外起重机的研究现状及发展趋势。自有人类文明以来，物料搬运便成了要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，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高，科学技术的飞速发展，推动了现代设计和制造能力的提高，激烈的国际市场竞争也越来越依赖于技术的竞争。这些都促使起重机的技术性能进入崭新的发展阶段，起重机正经历着一场巨大的变革。我国的起重机行业是从建国后开始建设的，大部分采用苏联标准。改革开放以后，随着我国的工业迅速发展，各工业领域对起重机的要求也随之提高。作为特种设备，检验也要求相对严格。国家也逐步形成了一定的制造、检验标准。电器设备也随着不同的要求而改变。有传统的接触器控制，也逐步向自动化方面发展。随着变频器，可编程控制器（plc）等技术的成熟，它们也被广泛应用在起重机当中。现代起重机的发展趋势如下：（1）、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，促使大型或高速起重机的需求量不断增长，起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。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，容易维护，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。（2）、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法，将起重机上功能基本相同的构件、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，通过不同模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。对起重机进行改进，只需针对某几个模块。设计新型起重机，只需选用不同模块重新进行组合。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管理变为模块管理。达到改善整机性能，降低制造成本，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，充分满足用户需求。目前，德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模块化设计，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，生产成本下降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，再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好，操作方便，能充分利用空间，运行成本低。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，甚至能组成大型自动化物料搬运系统。（3）、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使用，工作并不很繁重。这类起重机批量大、用途广，考虑综合效益，要求起重机尽量降低外形高度，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会有更快的发展，并将大部分取代中小吨位的一般用途桥式起重机。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180吨，工作级别a1a7，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。主梁与端梁相接以及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。根据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，还可以选用变频调速。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，充分满足用户不同的需求。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。（4）、产品性能自动化、智能化和数字化起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，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控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。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。重点开发以微处理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，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。二、主要参考文献综述桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，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。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。通用桥式起重机：普通用途的桥式起重机，主要包括吊钩桥式起重机、抓斗桥式起重机、电磁桥式起重机、两用桥式起重机、三用桥式起重机。它的吊具是吊钩型、抓斗型、电磁吸盘型中的一种或同时使用其中的两种、三种。通用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。陈道南与盛汉中老师的起重机课程设计一书以通用桥式起重机的设计实例为主线，分章介绍这种起重机设计全过程的有关问题，如桥式起重机的设计任务书的拟定；起重机设计需要用到的一些规范和资料；桥式起重机各组成部分的设计计算和绘图的方法、步骤等，此书让我对整个毕业设计过程有了较为深刻的了解，也解答了很多对于桥式起重机的疑惑。张质文老师的起重机设计手册一书结合我国起重行业的实际，收集了目前普遍使用的新材料、新结构、新产品，在起重机总体、机构、零部件、金属结构、电气设备和液压传动等篇中都反映了国内外的最新成果，启发了我的思路，开阔了我的眼界。张青老师的工程起重机结构与设计结合大量教学、科研和工程实践经验，介绍了工程起重机的典型结构及设计理论和方法，重点剖析了目前广泛应用的塔式起重机、汽车起重机、施工升降机等工程机械的结构及设计应用要点，并对桅杆起重机、缆索起重机、门式起重机和桥式起重机等新型工程起重机的结构与设计作了简要介绍，为我掌握工程起重机的典型结构及提高设计技能提供一定的帮助。王福绵老师的起重机械作业人员安全技术培训教材本书根据起重机械的结构特征和使用的广泛性，选择桥门式起重机、塔式起重机、流动式起重机、门座起重机、施工升降机等五个典型机种及其零部件和安全装置作为培训的内容，使我对起重机械的工作原理、操作要求、安全使用、存在的风险、紧急情况下的处理和维护保养等有所掌握。 参考文献：(不少于20个) 1 gb/t14405-1993通用桥式起重机s2 张质文,虞和谦,王金诺等.起重机设计手册m.北京：中国铁道出版社,2001.3 成大先.机械设计手册m. 北京：化学工业出版社,1998.4 陈道南,盛汉中.起重机课程设计m.北京：冶金工业出版社,1982.5 陈国璋.起重机计算实例m.北京：中国铁道出版社,1984.6 漆小敏.起重小车计算机辅助设计系统的研究d.石家庄铁道学院硕士学位论文,2006.1.7 涂俊奇.桥式起重机小车计算机辅助优化设计d.重庆大学工程硕士学位论文,2003.10.8 黄大巍,李风,毛文杰等.现代起重运输机械m. 北京：化学工业出版社,2006.9 张青,张瑞军.工程起重机结构与设计m. 北京：化学工业出版社,2008.10 王福绵.起重机械作业人员安全技术培训教材m. 北京：北京理工大学出版社,2006.11 赵磊.1200/125t桥式起重机的主起升机构j.起重运输机械,2003,(10):37-39.12 程宪平.机电传动与控制（第二版）.华中科技大学出版社,2003.9.13 朱冬梅,胥北澜.画法几何及机械制图.高等教育出版社,2000.1214 哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学(第六版) m.高等教育出版社,2002.8.15 杨家军.机械原理（基础篇）.华中科技大学出版社,2005.3.16 杨叔子,杨克冲.机械工程控制基础m.华中科技大学出版社,2005,7.17 傅祥志.机械原理m.华中科技大学出版社,2000,10.18 姜勇,李善锋,郭华.autocad2008机械设计.人民邮电出版社,2008,8.19 汤钧民.大学物理(上册).武汉理工大学出版社.2008,1.20 钟毅芳,吴昌林,唐增宝.机械设计(第二版) m.华中科技大学出版社.2001,2.三、设计（论文）的研究方案（拟采用的研究方法、准备工作情况及主要措施）、主要研究内容及预期目标本课题研究方案：通过查阅相关文献及资料，了解起重机械中桥式起重机的用途、工作特点、国内外现状及发展趋势。根据给定的设计技术参数，选择桥式起重机小车起升机构的传动方案，对小车主/副起升机构进行设计计算，以及对卷筒部件进行设计。最后,使用autocad绘制小车总图、滑轮组装配图、卷筒组装配图及零件图。本课题主要研究内容：根据机械原理及机械设计的基本理论,结合实际,通过大学阶段所学的系统知识对32/5t通用双梁桥式起重机的小车主/副起升机构进行设计计算，以及对卷筒部件进行设计，最后在电脑上进行相应的绘图。本课题研究的预期目标：(1)查阅资料，了解起重机械中桥式起重机的用途、工作特点、