300kN桥式起重机大车行走部传动装置设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本科毕业设计（论文） 题目 _300式起重机大车行走部 传动 装置 设计 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 学 院 ： 专 业 : 交稿日期 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 学术诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 毕业 设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 中文题目： 英 文题目： 作者签名：日期：年月日 版权使用授权书 本毕业设计（论文）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海建桥学院可以本毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计（论文）。 保密 ，在年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密 。 （请在以上方框内打 “ ” ， 如作者未做出选择的情况下，按不保密处理。 ） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 作者签名：指导教师签名： 日期：年月日日期：年月日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - I - 300式 起重机大车行走部传动装置设计 摘要 桥式 起重机由 桥 架、大车运行机构、小车运行机构和电气设备构成。在系统整体设计中采用传统布局的典型结构， 桥式 起重机是一种提高劳动生产率重要物品搬运设备，主要适应车间物品搬运、设备的安装与检修等用途。起升机构滑轮组采用双联滑轮组，重物在升降过程中没有水平移动，起升过程平稳，且钢丝绳的安装和更换容易。相应的卷绕装置采用单层卷筒，有与钢丝绳接触面积大，单位压力低的优点。在起升机构中还涉及到钢丝绳、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择等。 关键词 ： 起升机构 ；大车运行机构；桥式 起重机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - of 00kN of is in of is a to no in of is in a of of In of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 目录 摘要 . I . 引言 . 1 重机概念及知识 . 1 重机发展及存在问题 . 1 来发展趋势 . 2 式起重机的主要结构 . 4 车 . 4 车 . 4 力装置和控制系统 . 5 2 大车行走部传动装置总体设计 . 6 要技术参数 . 6 式起重机的特点和种类 . 6 式起重机的一般构造 . 8 计的基本原则和要求 . 9 车机构传动方案 . 9 车运行机构具体布置的主要问题 . 10 3 大车行走部传动设计 . 12 车运行机构：采用分别传动的方案 . 12 压 计算 . 12 轮 选择 . 13 力计算 . 15 机的计算与选择 . 16 功率计算 . 16 动机过载能力校验 . 17 动机发热校验 . 18 速器的选择 . 18 选减速器 . 18 算运行速度和实际所需功率 . 19 算启动不打滑条件 . 20 台电动机空载时间时启动 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 故状态 . 21 择制动器 . 22 4 大车行走部联轴器选型和轴的计算校核 . 24 动器至减速器段联轴器选型 . 24 动器至减速器段轴计算 . 24 速器至大车轮段 联轴器选型 . 26 速器至大车轮段 轴的设计及强度校核 . 26 5 结构设计计算 . 28 梁的设计计算 . 28 梁的计算 . 43 梁总体的尺寸 . 43 算载荷的确定 . 43 6 起重机未来发展趋势 . 50 块化和组合化 . 50 型化和多样化 . 51 动化和智能化 . 52 套化和系统化 . 53 型化和实用化 . 54 参考文献 . 56 致 谢 . 58 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - V - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 引言 重机 概念及知识 二十世 纪以来 ，由于 钢铁 、机械制造 业 和 铁 路 、港口及交通运 输业 的的 发 展，促 进了起重运 输 机械的 发 展。 对 起重运 输 机械的性能也提出了更高的要求。 现 代起重运 输机械担当着 繁重的物料搬运任 务 ，是工厂、 铁 路、港口及其他部 门实现 物料搬运机械化的关 键 。因而起重机的金 属结 构都用 优质钢 材制造，并用焊接代替 铆 接，不 仅简 化了 结 。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 属向运行，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 式起重机泛地 应用在室内外仓库 、厂房、 码头 和露天 贮 料 场 等 处 。缩 短了工期，而且大大地减 轻 了自重，焊接 结 构是 现代金属结 构的特征。我 属是 应用起重机械最早的国家之一 ，古代我 们 祖先采用杠杆及 轱辘 取水，就是用起重 设备节 省人力的例子。几千年的封建 统 治年代，工 业 得不到 发 展，我自行 设计 制造的起重机很少， 绝大多 。 70 年代，起重机的 类 型、 规 格、性能和技 术 水准 获 得了很大的 发 展，除了 满足国内经济 建 设对 起重机日益增 长 的需要外， 还 向 属外出口各种 类 型的高性能 。 重机发展 及存在问题 上 个 世纪 70 年代 以来 ， 随着 生 产和科学技术 的 发 展，起重机械在品种及 质 量上都得到了极其迅速的 发 展。 随着国 名 经济 的快速 发 展，特 别是国家加大基 础 工程建 设 的 结构件和机器 设备的重量也越来越大 ，特 别 是大型水 电 站、石油、化工、路 桥 、冶 炼 、航天以及公用民用高 层建筑的安装作业 的迫切需要，极大的促 进 了起重机、特 别 是大型起买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 重机的 发 展，起重机的 设计 制造技 术 得到了迅速 发 展。 属属起重机的使用 频 率、起重量的增大， 对 其安全性能、 经济 性能、效率及耐久性性等 问题 ，也越 属越引起人 们 的重 视 ，并 对设计 理念、方法及手段的探 讨 也日 趋 深入。由于在起重机 设计 中采取常 规设计 方法时 ， 许 多构件存在不合理性， 进 而影响整 属设备 性能。 计 算机技 术 的 应 用在很大范 围内解决了起重机的设计问题 ，尤其是有限元分析 方法与 计 算机技 术 的 结 合， 为 起重机 结 构的准确分析提供了 强 力的有效手段，在 实际 工程已日益普及，且今后的 结 构分析 属孤立的 单 属构件 转变 到 结 构系 统 的整体空 间 分析。 来 发展趋势 由于生 产发 展提出新的使用要求，起重机的种 类 、形式也需要相 应 地 发 展和 创 新，性能也需要 不断 变 化与究善。由于 现 代化 设计 方法的建立和 计 算机 辅 助 设计 等 现 代 设计手段的 应 用，使起重机 设计 思 维观 念和方法有了 进 一步的更新，其它技 术领 域和相 邻 工业 部 门不断取得的新科技成果在起重机上的 渗透、推 属应 用等，更使起重机的各方面不 属地丰富更新。因此，起重机向 现 代化、智 慧化、更安全 。 今后的 发 展主要表 现在如下几个方面 ： （ 1） 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 属卸搬运 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 属增 长 ，起重量越 属越大，工作速度越 属越高，并 对 能耗和可靠性提出更高的要求。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 属箱岸 连装卸桥 小 车 的最大运行速买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 度已达 350m/垛起重机 级 最大运行速度 240m/圾 处 理用起重机的起升速度达 100m/ （ 5） 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 过计 算机把各种起重运 输 机械 组 成一 属物料搬运集成系 统 ，通 过 中央控制室的控制，与生 产设备 有机 结 合，与生 产 系 统协调 配合。 （ 6） 产 品构造新型化、美 观 化和 实 用化 结 构方面采用薄壁型材和异形 钢 、减少 结 构的拼接 焊缝 ，提高抗疲 劳 性能。采用各种高 强 度低合金 钢 新材料，提高承 载 能力，改善受力件，减 轻 自重和增加外形美 观 。 （ 3）通用 产 品小型化、 轻 型化和多 样 化 有相 属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 属，考 虑综 合效益，要求起重 机 属量降低外形高度， 简 化 结 构，减小自重和 轮压 ，整 属建筑物高度下降，建筑 结 构 轻 型化，降低造价。 （ 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 。 机械技术 和 电子技 术 相 结 合，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 。 （ 2）系列 产 品模 块 化、 组 合化和 标 准化 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 用模 块 化 设计 代替 传统 的整机 设计 方法，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。 式起重机的主要结构 车 小车由起升机构，小车运行机构，小车架和保护装置等组成。 小车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上卷筒从卷筒放下，以达到起升的目的。 小车架要承受起升载荷和各机构自重，应有足够的强度和刚度，同时又要尽量减轻自重，以降低轮压和门架受载。小车的电力则由滑线或软电缆引入。 小车的运行机构有两种方式，本设计采用的是 集中 驱动，用四轮支撑，车轮选圆柱双轮缘车轮。 设计时要考虑改善零部件的受力情况、减少外形尺寸和自重、安全可靠、工作平稳、装配维修方便等因素。 车 大车由 桥架 和大车运行机构组成。 桥 架： 桥 架为起重机的金属结构，一方面支撑小车，允许小车在它上面横向行驶；另一方面又是起重机行走的车体，可沿铺设在厂房上面的轨道行驶。在其两侧的走台上，安装有大车运行机构和电器设备，大车运行机构用来驱动大车行走，大车上一般还有驾驶室，用来操纵起重机和安装各机构的控制设备。门架主要由主梁和端梁组成。设计时要考虑其强度，刚度和稳定性要 求，也应考虑自重和外形尺寸要小，加工制造简单，运输、存放和使用维修方便，成本低等因素。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 力装置和控制系统 动力装置是驱动起重机运动的动力设备，它在很大程度上决定了起重机的性能和构造特点， 桥式 起重机的动力装置一般采用电动机。控制系统包括操纵装置和安全装置。各机构的启动、调速、改向、制动和停止，都通过操纵控制系统来实现。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 2 大车行走部传动装置 总体 设计 要技术参数 表 1 主要技术参数 称 数据 最大起重量 30030t） 粱跨度 大车速度 起重机自重 10m（ 10000 3m/s 20式起重机的特点和种类 起重机是从事起吊、空中搬运的一种设备。常见的起重机有：桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、港口起重机、汽车起重机、履带起重机和铁路起重机等。桥式起重机是机械制造工业和冶金工业用得最广泛的一种起重机机械，桥式起重机又称“行车”或“天车”，是横架在固定跨间上空用来吊运各种物件的设备。桥式起重机的特点是它既不占地面面积，又不妨碍地面上的作业，而且以较少的物资材料和极为稳定的形态把建筑物内各处都当作可能的作业 范围，进行高速、高效的服务，可以在起升高度和大、小车轨道所允许的空间内负担任意位置的吊运工作。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 此外，桥式起重机容易以廉价实现借助控制盘和操纵盘进行自动操纵、或半自动操纵、内装电脑的程序操纵。设置在室内的起重机中，桥式起重机约占 90%。 桥式起重机有很多类型。一般按以下方法进行分类： 根据桥架的结构不同，分为箱式结构，四珩架结构和腹板梁结构等，其中箱式结构用得最广泛。 根据起吊装置不同，分为吊钩桥式起重机、电磁盘桥式起重机、抓斗桥式起重机。为了使吊钩桥式起重机使用场合更广泛，在吊钩上附以可更换的电磁盘或马达 抓斗，以便作两种或三种用途。 图 式起重机示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 式起重机的一般构造 桥式起重机构造：沿建筑物较长方向的两壁设置的承轨梁，在梁上铺设大车运行轨道，将装有 4个车轮（载荷大时装有 6个或 8个车轮）的桥架跨在轨道上；装有起升机构和运行机构的电动小车（ 桥架上运行。 大车轨道中心间的距离称为跨度（ 在该轨道上运行的动作称为大车运行。在桥架的中心或两端装有大车运行电动机，从电动机的水平轴引出动力，驱动半数的车轮。起升、小车运行及大车运行的速度，按工况和起重量的大小适当选定。一般来说，在起重量小和使用频繁时，速度较高。 小车运行速度同大车运行的速度相比低得多，原因是小车运行距离接近建筑物的宽度，它不会太长，一般小于 40m，而大车沿建筑物的长度方向运行，所以多数运行距离都是相当长的。 小型和低速的起重机，多数在地面上用按钮进行操纵，而大型的高速的起重机，几乎都坐在驾驶室内进行操作。 起重机 5t 以下的起重机，多半用带有电动运行机构的电葫芦代替电动小车。最近已有 30 当起重量超过 20般起升速度比较低。只用单一的起升机构长时间处理小件货物效率很低。因 此在这种起重机上，一般并设一个副起升机构。 副起升也设在该小车上，但不用主起升电动机，而大型起重机的主梁，多数都采用单腹板梁、箱形梁等焊接结构。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 在主梁两侧设有轻型水平梁，称为副梁。它通过水平构件同主梁一起构成一个水平框架，这对因主梁在大车运行时产生的惯性力所引起的水平载荷，是一个十分坚固的结构。 此外，主副梁之间布置大车运行驱动电动机，与其相联的减速机构、传动轴、轴承等。在它们的上方铺设走台板，设立栏杆，以便检修人员行走。 对箱形结构或壳体结构的主梁来说，因为其水平抗弯刚度大，所以多数都不带副梁。 小车是 用型钢和钢板制成一个构架，在上面设有主副起升用电动机、支持货物用制动器及和它们相联的减速齿轮机构，通过该机构驱动卷筒旋转。必要时，在该机构上还设速度制动器，供调节下降速度用，在小车外侧设有运行电动机，它经过齿轮减速减低速度并驱动车轮旋转，使小车运行。 计的基本原则和要求 对大车运行机构设计的基本要求是： 1）和桥架配合要合适，这样桥架设计容易，机构好布置 2） 机构要紧凑，重量要轻 3）维修检修方便，机构布置合理 4） 尽量减轻主梁的扭转载荷，不影响桥架刚度 车 机构传动方案 大车机构传动方案，基 本分为两类： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 分别传动和集中传动，桥式起重机常用的跨度（ 围均可用分别传动的方案本设计采用分别传动的方案。 起重机采用分别传动的方案如图 2大车运行机构图（ 2 1 电动机 2 制动器 3 高速浮动轴 4 减速器 5 联轴器 6低速浮动轴 7 车轮 车运行机构具体布置的主要问题 这三着是互相联系的。在具体布置大车运行机构的零部件时应该注意以几点： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 （ 1）如果单从保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）制动器要安装在靠近电动机，使浮动轴可以在运行机构制动时发挥吸收冲击动能的作用。 （ 3）对于分别传动的大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）为了减少主梁的扭转载荷，应该使机构零件尽量靠近主梁而远离走台栏杆；尽量靠近端梁，使端梁能直接支撑一部分零部件的重量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 3 大车行走部传动设计 车运行机构： 采用分别传动的方案 方案：采用 4车轮、对面布置、分别驱动。 部件：电机、减速器、联轴器、车轮、轨道。 桥架自重 G=17车自重 q=2t=120压 计算 按照图 示的重量分 布 ,计算大车车轮的最大轮压和最小轮压，小车运行极限位置距轨道中心线距离 l=2m。 2 2 . 5 m a m i nG g = G - G x . 2 5 24 a x=载最大轮压：L 24 a x =载最小轮压： 24 m 中： G 起重机 自重； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 q 小车自重； Q 起升载荷； L 桥架跨度； 轮 选择 使用双轮缘车轮，轮缘高为 2530选择的 工作级别 =车运行速度 3m/s， 初选车轮踏面直径，车轮材料，轨道及其材料。 起重机钢轨（ 5055 1、尺寸、外形、重量 （ 1）尺寸 1）钢轨的截面形状、部位名称如图 1所示，其截面尺寸应符合表 1的规定。 图 1 表 1 型号 - b1 h h1 2 r r1 0 20 28 120 4 400 23 38 6 6 0 87 130 32 130 35 26 400 26 44 8 6 00 108 150 38 150 40 30 450 30 50 8 8 2 20 129 170 44 170 45 35 500 34 56 8 8 2 2）钢轨截面尺寸允许偏差 应符合表 2的规定。 表 2 型号 轨头宽度 b 轨底宽度 腰厚度 s 钢轨高度 h 3）钢轨截面面积、理论重量及截面参数值应符合表 3的规定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 表 3 型号 截面积 论重量 kg/m 参考数值 重心距离 /性矩 /面系数 /y1 x Iy x/y1 x/y2 y/（ ） 据表查得：车轮直径 700道型号 用轮压 轮材料 轴承型号为 7524 车轮踏面疲劳验算：按照点接触验算 疲劳计算载荷： 32 m a x 1322 中。 2K 与材料有关的许用点接触应力常数（ N/ 根据 表 3 R 曲率半径，取车轮曲率半径与轨面曲率半径中 之大值（ R=700mm；m 有轨道顶面与车轮的曲率半径之比（ r/R）所确定的系数， 根据 表 3m= 1C 转速系数， 根据 表 3； 2C 工作级别系数， 根据 表 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 故车轮的踏面的疲劳强度满足要求。 力计算 只考虑摩擦阻力。 m （ 300+217+120） *969N 式中 G 桥架 自重载荷； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 Q 起升载荷； q 小车自重载荷； 摩擦阻力系数，初步计算时按表 1 选取 ， = 表 1 车轮直径 00 600 700 800 900 滚动摩擦系数 机的计算与选择 功率计算 M 静 =W 静2（ kgm ）（ 4） 电动机轴到车轮中间的传动比 i 电动机轴到车轮中间的传动比 机构效率 取 = 静 =975电静 （ 5） n 电 预选电动机的额定转数 或 N 静 = 60102 摩（ （ 6） V 起重机移动速度（ m/ 空载时的 W 摩 及 M 静 对室内工作的起重机取满载时的 总倍 根据 其 2倍左右，初步选择电动机功率。 静功率 ： 0 0 33 8 2 21 0 0 0 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 m驱动电动机总数， m=2； v 初选运行速度， 3m/s； 运行机构传动的总机械效率， =j 起重机（小车） 只考虑摩擦阻力 运行时的静阻力， Fj=822N 初选： 内工作及装卸桥小车运行机构的，取 应速度 30180m/ 采用 列电机。 40%。 选取机座号为 180机 ，额定功 15定转速 n=970r/ 电动机过载能力校验 91280 38229128010001 22 式中 ： m电动机个数， m=2； 平均启动转矩标准值， 只考虑摩擦阻力 运行时的静阻力， Fj=822N V 运行速度， m/s 机构传动效率； n 电动机额定转速 r/ 机构 总传动惯量 ： 动机初选启动时间，可根据运行速度确定， 8s； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 k g ）（式中 k：考虑其他传动件飞轮矩影响的系数，折算到电动机轴上可取 动机转子转动惯量 动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量； 电动机 发热校验 对于运行机构绕线式电动 机的发热验算，按稳态平均功率 1 0 033 8 2 0 0 0 式中。 G 稳态负载平均系数，见 表 = 故初选电动机发热条件 满足要求 速器的选择 选减速器 减速机传动比 i=车轮电电 （ 7） V 预 预定的起重机额定速度 m/n 电 n 车轮 电动机 、车轮的转速 分 D 车轮的直径 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 根据算得的传动比，再取定实际的传动比 i 实 实际移动速度 V 实 =实电（ m/（ 8） 传动比：0000 =中。 n 电动机的额定转速，