单轨抓斗起重机设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

全套设计（图纸）加 401339828 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 目录 第 一 篇 摘要 . .二篇 任务及要求 2 第三篇 总论 3 第四篇 计算 4 一 总体方案确定及基本参数 4 1. 总体方案确定 . 4 2. 基本参数 . . 抓斗计算 . . 抓斗的几何尺寸 . 4 2. 滑轮组倍率 . 钢丝绳计算 . . 滑轮直径确定 . 上下横梁轴线倾斜角 . . 抓斗强度计算 . 起升机构 . . 传动比计算 . . 起升速度 . 机械效率 . . 电动机静功率 . 电动机轴的静转力矩 . . 制动器计算 . . 起动时间 . 13 8. 制动时间 . . 卷筒装置 . 14 四 起升机构减速箱 . 轴的计算 . . 齿轮校核 . . 运行机构 . . 传动比计算 . . 运行速度 . 37 3. 机构效率 . 37 4. 运行摩擦阻力 . 37 5. 电动机容量的初选 . 38 6. 走轮轮压 . 验算起动时间 . . 制动器计算 . . 电动机最大力矩 . .0. 验算电动机打滑 . . 编制程序 . .五篇 结束语 . 考文献 . . 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 摘要 起重机是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取 物装置返回原位，以便进行下一次循环。 通常，起重机械由起升机构 (使物品上下运动 )、运行机构 (使起重机械移动 )、变幅机构和回转机构 (使物品作水平移动 )，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成。 在建桥工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。轻小型起重设备如：千斤顶、葫芦、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机、龙门起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎、履带起重机等。 关键词： 起重机 、 循环 、 装置 、 动力装置 he is a of to up to to on to to in to on to up an to In up to it of is a a of a 扬 A of as .A of as to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第二篇 任务 及要求 一 题目名称及 基本参数 题 目 ： 轨抓斗起重机设计 起 重 量 ： 物料容 重 ： 1 起升速度 ： m升运行速度 ： m运起升高度 ： 0 二 课题内容及工作量 少于 5000 汉字 4 张 量 少于 200 条 不少于 2 万字 15 篇以上 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第三篇 总 论 起重机械是用来对 物料起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以减轻体力劳动、提高劳动生产率或在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，实现机械化和现代化。 起重机在搬运物料时，经历着上料、运送、卸料以及回到原处的过程，因此，起重机 受的载荷是变化的，是一种间歇动作的机械。起重机一般由机械、金属结构和电气等三大部分组成。机械方面是指起升、运行、变幅和旋转等机构，即起重机一般是多动作的。轻小型起重设备一般是但动作的。 本设计为 轨抓斗起重机设计。当起重量不大时，多采用电动单轨起重机。这种起重机的特点是小车可以走到另一跨去，本设计侧重于机械方面的设计。主要机构有：起升机构、运行机构。 起升机构用来实现货物的升降，它是任何起重机械不可或缺的一部分，是起重机中最重要与最基本的结构。起升机构工作的好坏 将直接影响到整台起重机的工作性能。起重机构主要由驱动装置、传动装置、 卷绕系统、取物装置与制动装置组成。本设计的起重机起升机构采用电动葫芦。电动葫芦属于轻小型起重设备。它是将电动机、减速机构、卷筒等紧凑地集合成一体的起重机构。它可以单独使用，也可以作为电动单轨起重机、电动单梁或双梁起重机的小车来使用。由于电动葫芦结构非常紧凑，通常由厂家专门生产，价格便宜，从而得到了普遍的应用。电动葫芦可备有小车，以便在工字梁的下翼缘上运行，是吊重在一定范围内移动。钢丝绳电动葫芦工作 安全可靠，起升速度较高，故在本设计中被采用。 同时，为了减轻自重，减少零件数目，采用了锥形转子电动机。 运行机构的任务是使起重机或载重小车作水平运动。运行机构有无轨运行和有有轨运行之分。本设计采用有轨运行方式。这种方式在专门铺设的钢轨上运行，负荷能力大，运行阻力小。运行装置主要由运行支撑装置运行驱动装置两大部分组成。本设计着重于电动小车的设计。 设计过程中，首先要确定 总体的设计方案，然后各部件机构、尺寸及相互间的连接方式等，最后对部件中各零件进行校核。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第四篇 计算 一 总体方案确定及基本参数 本设计的 轨抓斗起重机主体由 起升机构和运行机构组成。起升机构主要包括电动机、卷筒、减速器 三个部分。电动机选用锥形转子电动机，此种电动机自身可以实现制动，从而减轻了自重，减少了零件的数目；卷筒选用双联卷筒；减速器选用同轴减速器，这种减速器的特点是输出与输入同轴。电动机通电后旋转，从电动机轴输出的扭矩经联轴器传到减速箱，经减速箱三级减速后达到需要的传动比，减速箱带动卷筒转动，使缠绕在卷筒上的钢丝绳随之转动，同时钢丝绳把转动转变为上下方向的移动。钢丝绳通过滑轮组带动抓斗 ，使抓斗实现下降、 张开、抓料、闭合、卸料等一系列动作，从而完成整个工作过程。运行机构主要是指电动小车。电动小车在工字钢轨道上来回移动，可以实现物料在两个不同位置的运送，即实现小范围内的物料运送工作。 本设计的单轨抓斗起重机涉及的基本参数有 : 起重量 :是指正常工作时被提升的额定载荷 (包括抓斗 ) 起升速度和运行速度 :依据工作条件、生产要求决定 运行速度为 起升高度：根据工作需要确定。设计中的起升高度为 工作制度：反映机构使用繁忙程度和载荷特性的参数。本设计中的工作级别：起升为行为 二 抓斗计算 本设计中采用双绳抓斗，双绳抓斗生产率高。其 抓取与卸料动作是利用两个卷筒（起升卷筒和闭合卷筒）及两根钢丝绳（起升绳和闭合绳）来操纵的。 1. 抓斗的几何尺寸 抓斗的额定容积 抓取物料的容重 1 抓斗的最大开度： 3) 难抓取的物料取较大的值，易抓取的物料取较小的值 。 在一定的限度内可以适当的增大开度；但是 L 过大，则抓取深度急剧下降。 4 3 取 750 抓斗的侧面积及侧面几何形状： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 根据 F 及物料的性质确定抓斗的侧面几何形状。应使侧 板上缘的倾斜角大致与物料在运动状况下的自然坡角相等，通常约为 3530 。 通过测量实际设计抓斗的尺寸： 002 0 031 21 00 140 3213232 则 3(211 l )1s i 2 侧面积 m 25 7 9 8 宽度 B ： 确定抓斗宽度 B 或的原则： 块度大的物料及坚实的料堆应取较小值；松散物料宜取较大值。 1 2 3 72 7 5 0) 取 320 颚板铰点位置可以依据以下条件确定： 在最大开度时，颚板的切口应在垂直方向，以便切口顺利插入物料。 测量得 410 l 校正得 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 撑杆 式： 实际设计中取 8570 撑杆铰点位置确定： 为了使闭合绳的闭合力最小，有利于提高抓取能力，应使抓斗在开闭两种状况下滑轮中心距变动量最大。 2. 滑轮组倍率 据“起重机械”表 26 选取滑轮组倍率 4m 3. 钢丝绳计算 对于起升机构， 1m ；对于开闭机构， 4m 。为了满足整机的需要，只计算 1m 时钢丝绳的直径。 2 1 选用滚动轴承，则 11 z 导向滑轮效率 S 1010 33 按工作级别 用抗拉强度 1 7 0 0的钢丝绳，则 0 3 查钢丝绳标准，选用 的钢丝绳。 4. 滑轮直径的确定 dD 工作级别 取 h 则 h 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 选取滑轮直径 50 ， 001 5. 上下横梁轴线的倾斜角 )(0 c 下横梁滑轮间距）（ a )3( 6. 抓斗强度计算 颚板强度计算 计算假设 ：假设三边固定，一边是自由的颚板，其中央是危险截面，单位长度弯矩为 ： 82 2 h 11006005002 则应力 222224368 BB )10(20101 2 9 选用材料 得 294 2n s 21 4 722 9 4 45 合格 撑杆强度 当闭合终了瞬间，撑杆所受载荷最大。 撑杆材料采用 45 号钢。 1 2 070 4(324)1( 10 32 闭 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 0 ， 25 撑杆的内力 0co T 2 1010 截面最小惯性矩： 0 m 6444641 224m i nm i 04 99201980m I l 查“金属结构”得稳定性系数 则 2070( 由 ，知撑杆强度满足要求。 撑杆铰轴套 验算比 压： 1 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 22 )( c o s(1 )2 RR 102510 43 41 0 则 即撑杆铰轴套处合格。 颚板铰轴轴套 验算比压： 1 2 4 下）（ 下 又 0 3 闭下 2下 1)(2 )1( 11 m 闭 14 4200)200500(274 05002 )14(510 3 10 NR 010 33 下0)322 3 214 0 45 则 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 即颚板铰轴轴套验算合格。 三 起升机构 起 升机构减速器采用渐开线齿形定轴外啮合三级传动减速器。 每一级速比如下 总速比： 减1 卷筒转速 电动机选用 441千瓦锥形转子电动 机。 电动机转速 分转电 1400 0 0 按起升结构工作级别 “规范”取 201h 卷筒材料采用普通碳素钢 )235(Q 0 卷 5300 绳卷 滑轮组倍率 1m m i 5 n 卷起 合格 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 减速器总效率 取 9 则 321 减 抓斗滑轮组效率 单个滑轮的效率取为 则滑轮组效率 112 1 卷筒效率 取 卷 导向滑轮的效率 取 d 卷滑组减 10 3 升 查“规范”取 d，则 C )( 卷 0 3 制动电动机轴需要的静扭转力矩 )( 卷 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 0 3 制动力矩 弹簧工作时的轴向压力 331 摩擦系数取 制动片平均直径： 均 夹角 20 则制动力矩 98s i 3 0 1 i 01 均制 制动安全系数 8 重机械”表 48 ，制动安全系数 故安全。 制动的单位比压力 此时弹簧的工作压力86c o 制动片宽度： o s 2820 则单位比压力： 20s i i 2 轴向吸力 在定子线包通电后，圆锥转子在轴向吸力的作用下移动，打开制动盘，使载荷上升或下降运动。此轴向吸力要大于弹簧产生制动力矩的压力和在静载荷下 静扭转力矩在弹簧联轴器花键中产生的静摩擦力。圆锥转子轴在轴向吸力作用下带动联轴器相对齿轮长轴有轴向移买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 动。有相对运动的花键尺寸是 84248 。 则平均半径 124 均 取摩擦系数 15.0f ，则 j 0 3 均轴向力 8 6 42 7. 起动时间 电动机额定转矩 M 电动机的平均力矩倍数 额定转矩起动转矩起 额定转矩最大转矩最大 总转动惯量 电动机转子轴飞轮矩 ( 联轴节飞轮矩 ( 4242 )()( 40 2 224)( 卷 8 9 4 1 1 223 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 起 动时间： )(MM nt jq ) 8. 制动时间 224)( 卷 4 1 电动机转速 )( 250250 )13851400( 分转1380 分转14151380140022 0 则制动时间： )( ) 1 9. 卷筒装置 卷筒绳槽底径 卷筒材料选用 235Q 卷 查“规范”得 201h则 0 卷买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 取卷筒直径 00卷其它尺寸： 3)42( 卷筒长度及壁厚 210 )(2 其中： (0 卷又 ， 4m ， 2n 16(0 l 8331 取 02 03 则 80)8(2 L 取 750 。 卷筒壁厚： )106( D )106( 2 取 。 卷筒强度校核 卷筒强度采用 235Q ，屈服极限 5则 72 52 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 钢丝绳卷绕箍紧对卷筒产生的压应力 由 2 ，可得 3 0 钢丝绳卷绕产生的弯曲正应力 41 27 0 3 10 0 5 1 又 4)21(1323 4)30 01521(1 0 0 3 9 1 1 1 则1010 639 1 1 1 0 5 1 0 2 5 合成应力 即 3 7 l 故满足要求。 计算卷筒压绳板极其螺钉 钢丝绳绳端固定方法采用压 绳板固定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 压绳板计算 绳尾拉力 S ： S 按欧拉公式 2 安全圈数 2n ， 则 4 ， e ；取 。 0 32 每个压绳板的夹持力： 压绳板选用圆形槽，则 21 取 只有在压绳板与钢丝绳之间以及钢丝绳与卷筒之间的接触面上产生足够大的摩擦力，此摩擦力大于或等于钢丝绳在固定处的拉力 S ，才能保证安全。取钢丝绳分离体 则 2 2 又 2 N 则一个螺钉作用给压绳板的力 N ： N 112 即212 22 取 6n ， ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 0 3 N 故压板夹持力： 21 10 螺钉的强度校核： 螺钉选用国标 8670 2010M 标准件材料选用 45# 钢，屈服极限 294螺纹内径 023 又 取 5.1n ，则 N 22 196 故螺钉强度合格。 弹性联轴器计算 弹性联轴器最大计算扭矩 m a xm a m 9550 由 3MM 最大买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 ， 1380n ， 得 10 331 3 80 M m a 轮胎圈中间截面的剪切应力 wM 102 951 21016)( 1 9 52 1 0 2224142 D 则截面剪切应力： WM 1010 轮胎圈的扭转角 假设在 l 长度内，轮胎圈是一等截面环 0 截面弹性系数： 80)1(2 截面的极惯性矩： )(32 4142 p )( 9 52 1 0 44 则180m a x 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 08 9 01010 10 723 轮胎圈的挤压应力 i 正应力 联轴器半体和压板作用给轮胎圈的正压力靠拧紧螺钉得到。 在干燥表面 .0f ，取 4.0f 则)(434m a 计 354 ， 63 ， 2z )96135(0 3N 压应力 ）（压 ）（ 961 3 又橡胶的挤压许用 1 应力 压 压压 故符合要求。 螺钉强度校核 螺钉选用 8670 188M 。材料为 45# 钢 螺纹内径 ，螺钉数目 6n 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 23 6 4 0 又 故强度满足。 四 起升机构减速箱 起升机构的减速器各齿轮和齿轮轴在载荷作用下，即由钢丝绳对卷筒产生的力矩的方向始终不变。载 荷上升是由电动机通过齿轮传动把载荷起吊上来；载荷下降由电动机反相制动，阻止载荷以重力加速度下降。载荷上升和下降时，作用力方向不变，不以旋转方向的改变而改变，也就是齿轮和齿轮轴的齿是单面啮合。因此，起升减速器的轴在计算时假定扭转应力按脉动循环变化，弯曲应力按对称循环变化。 轴所传递的扭矩 空心轴扭矩： 绳卷 1010 33m a 卷第三轴额定扭矩： i， 齿则 M 1010 33343 齿第二轴额定扭矩： i M 1010 33232 齿第一轴额定扭矩： i 则 M 1010 33121 齿 第 I 轴受载及校核 对图 a, o o s 3468 1121 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 010 33111 由 0 0) PA y 10 31 01010 3331 对图 b,可简化如下： 46810 3 10 30 5 由 0 0)1 x 0)0( 11 o s)11 MP 3468 102010 33co 1 103468 2010 331 s P x 1010 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 验算轴危险截面： 面： 0 1010 331 1010 331 1211 10)322 10 38 1 0 31m a WM 轴的材料采用 201 则m 查表，得 ， 1 1 1 故第 I 截面合格。 面： 1K ，（按齿根圆计算，不考虑应力集中影响） 2 34 10 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 0 32 AM 10 2222 )33 22 10 m a 材料的对称循环的扭转疲劳极限 1 查表，得 1K（按齿根圆直径，不考虑应力集中影响） ， 0 332m a 1WM nn m a 2 1 1 1( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 n 故第 面 满足要求。 面： 面只受扭矩作用 查表，得 1K（不考虑应力集中影响） ， WM m a 2 1( n 故第