双梁悬挂过轨桥式起重机设计说明书

毕 业 设 计 （ 论 文 ）说 明 书课题名称：KSX12.5-3.75 双梁悬挂过轨起重机起升机构的设计 河南省高等教育自学考试2015年 4月 1日摘 要桥 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 两 侧 高 架 上 的 轨 道 纵 向 运 行 ， 起 重 小 车 沿 铺 设 在 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 可 分 为 普 通 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 。普 通 桥 式 起 重 机 一 般 由 起 重 小 车 、 桥 架 运 行 机 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 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 。 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 分别 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 用制 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 普 通 桥式 起 重 机 为 便 于 安 装 和 调 整 ， 驱 动 装 置 常 采 用 万 向 联 轴 器 。 起 重 机 运 行 机 构 一 般只 用 四 个 主 动 和 从 动 车 轮 ， 如 果 起 重 量 很 大 ， 常 用 增 加 车 轮 的 办 法 来 降 低 轮 压 。当 车 轮 超 过 四 个 时 ， 必 须 采 用 铰 接 均 衡 车 架 装 置 ， 使 起 重 机 的 载 荷 均 匀 地 分 布 在各 车 轮 上 。 桥 架 的 金 属 结 构 由 主 梁 和 端 梁 组 成 ， 分 为 单 主 梁 桥 架 和 双 梁 桥 架 两 类 。单 主 梁 桥 架 由 单 根 主 梁 和 位 于 跨 度 两 边 的 端 梁 组 成 ， 双 梁 桥 架 由 两 根 主 梁 和 端 梁组 成 。 主 梁 与 端 梁 刚 性 连 接 ， 端 梁 两 端 装 有 车 轮 ， 用 以 支 承 桥 架 在 高 架 上 运 行 。主 梁 上 焊 有 轨 道 ， 供 起 重 小 车 运 行 。 桥 架 主 梁 的 结 构 类 型 较 多 比 较 典 型 的 有 箱 形结 构 、 四 桁 架 结 构 和 空 腹 桁 架 结 构 。 箱 形 结 构 又 可 分 为 正 轨 箱 形 双 梁 、 偏 轨 箱 形双 梁 、 偏 轨 箱 形 单 主 梁 等 几 种 。本文先对 SolidWorks软件作出简介，对此三维软件作出一系列的说明，而后对双梁悬挂过轨桥式起重机设备进行介绍，并结合 SolidWorks软件，将二者融会贯通。通过 SolidWorks软件设计，从二维的 AUTOCAD零件图纸，到三维的SolidWorks整个设备，大大地提高了设计的效果和效率，避免了工程师们在现实中出现的错误，切切实实地展现出三维软件的强大性能。关键词：双梁悬挂过轨桥式起重机； 液 压 缸 ； Silidworks； 设 备 。absraotePneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something， aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger.This paper discusses the meat processing machinery - crusher working principle, main technical parameters, transmission system, the typical parts of the structure design and production capacity analysis.Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and other food, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.Key word: pneumatic manipulator； cylinder； pneumatic loop； Four degrees of freedom.目 录摘 要 .1Abstract .2第 一 章 绪 论 .51.1 课 题 的 来 源 与 研 究 的 目 的 与 意 义 .51.2 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 的 方 案 分 析 .51.2.1 结 构 分 析 .61.2.2 机械结构总体方案与布局.71.3 课 题 研 究 的 内 容 .81.3.1 Solidworks设计基础.91.3.2 草图绘制.101.3.3 基准特征，参考几何体的创建.11 1.3.4 拉伸、旋转、扫描和放样特征建.121.3.5 工程图的设计.131.3.6 装配设计.14第 二 章 机 械 结 构 的 设 计 .172.1 起 升 机 构 的 设 计 .182.1.1 起 升 电 动 机 的 选 型 计 算 .182.1.2 圆 柱 齿 轮 减 速 器 的 选 型 计 算 .182.1.3 卷 筒 选 型 计 算 .192.1.4 浮 动 轴 的 设 计 计 算 .192.1.5 联 轴 器 的 选 型 计 算 .202.1.6 钢 丝 绳 的 选 型 计 算 .212.1.7 制 动 器 的 选 型 计 算 .222.2 行 走 小 车 的 机 构 的 设 计 .232.2.1 小 车 行 走 电 机 的 选 型 计 算 .242.2.2 传 动 齿 轮 的 设 计 计 算 .252.3 锁 紧 机 构 的 选 型 计 算 .25第 三 章 各 部 分 强 度 的 校 核 .263.1 浮 动 轴 强 度 的 校 核 .263.2 齿 轮 强 度 的 校 核 .27第 四 章 结 构 设 计 及 三 维 建 模 .284.1 起 升 电 机 的 三 维 建 模 .294.2 减 速 器 的 三 维 建 模 .294.3 挂 钩 的 三 维 建 模 .304.4 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 的 三 维 建 模 .31第 五 章 主 要 零 件 的 有 限 元 分 析 .325.1 浮 动 轴 的 有 限 元 分 析 .33参 考 文 献 .34致 谢 .35毕业设计小结 .36第 一 章 绪 论机 械 工 业 是 国 民 的 装 备 部 ， 是 为 国 民 经 济 提 供 装 备 和 为 人 民 生 活 提 供 耐 用 消费 品 的 产 业 。 不 论 是 传 统 产 业 ， 还 是 新 兴 产 业 ， 都 离 不 开 各 种 各 样 的 机 械 装 备 ，机 械 工 业 所 提 供 装 备 的 性 能 、 质 量 和 成 本 ， 对 国 民 经 济 各 部 门 技 术 进 步 和 经 济 效益 有 很 大 的 和 直 接 的 影 响 。 机 械 工 业 的 规 模 和 技 术 水 平 是 衡 量 国 家 经 济 实 力 和 科学 技 术 水 平 的 重 要 标 志 。 因 此 ， 世 界 各 国 都 把 发 展 机 械 工 业 作 为 发 展 本 国 经 济 的战 略 重 点 之 一 。机 械 工 程 的 服 务 领 域 广 阔 而 多 面 ， 凡 是 使 用 机 械 、 工 具 ， 以 至 能 源 和 材 料 生产 的 部 门 ， 都 需 要 机 械 工 程 的 服 务 。 概 括 说 来 ， 现 代 机 械 工 程 有 五 大 服 务 领 域 ：研 制 和 提 供 能 量 转 换 机 械 、 研 制 和 提 供 用 以 生 产 各 种 产 品 的 机 械 、 研 制 和 提 供 从事 各 种 服 务 的 机 械 、 研 制 和 提 供 家 庭 和 个 人 生 活 中 应 用 的 机 械 、 研 制 和 提 供 各 种机 械 武 器 。不 论 服 务 于 哪 一 领 域 ， 机 械 工 程 的 工 作 内 容 基 本 相 同 ， 主 要 有 ：建 立 和 发 展 机 械 工 程 的 工 程 理 论 基 础 。 例 如 ， 研 究 力 和 运 动 的 工 程 力 学 和 流 体 力学 ； 研 究 金 属 和 非 金 属 材 料 的 性 能 ， 及 其 应 用 的 工 程 材 料 学 ； 研 究 热 能 的 产 生 、传 导 和 转 换 的 热 力 学 ； 研 究 各 类 有 独 立 功 能 的 机 械 元 件 的 工 作 原 理 、 结 构 、 设 计和 计 算 的 机 械 原 理 和 机 械 零 件 学 ； 研 究 金 属 和 非 金 属 的 成 形 和 切 削 加 工 的 金 属 工艺 学 和 非 金 属 工 艺 学 等 等 。研 究 、 设 计 和 发 展 新 的 机 械 产 品 ， 不 断 改 进 现 有 机 械 产 品 和 生 产 新 一 代 机械 产 品 ， 以 适 应 当 前 和 将 来 的 需 要 。1.1课题的来源与研究的目的和意义现 代 工 业 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 起 源 于 20 世 纪 50 年 代 初 ， 是 基 于 示 教再 现 和 主 从 控 制 方 式 、 能 适 应 产 品 种 类 变 更 ， 具 有 多 自 由 度 动 作 功 能 的 柔 性 自 动化 产 品 。双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 首 先 是 从 美 国 开 始 研 制 的 。 1958 年 美 国 联 合 控制 公 司 研 制 出 第 一 台 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 。 日 本 是 工 业 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起重 机 发 展 最 快 、 应 用 最 多 的 国 家 。 自 1969 年 从 美 国 引 进 二 种 典 型 双 梁 悬 挂 过轨 桥 式 起 重 机 后 ， 大 力 研 究 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 的 研 究 。 据 报 道 ， 1976年 从 事 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 的 研 究 工 作 的 大 专 院 校 、 研 究 单 位 多 达 50 多个 。 1979 年 120 多 个 大 学 和 国 家 研 究 部 门 用 在 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 的 研 究费 用 42%。 1979 年 日 本 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 的 产 值 达 443 亿 日 元 ， 产 量为 14535 台 。 其 中 固 定 程 序 和 可 变 程 序 约 占 一 半 ， 达 222 亿 日 元 ， 是 1978 年的 二 倍 。 具 有 记 忆 功 能 的 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 产 值 约 为 67 亿 日 元 ， 比1978 年 增 长 50%。 智 能 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 约 为 17 亿 日 元 ， 为 1978 年的 6 倍 。 截 止 1979 年 ， 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 累 计 产 量 达 56900 台 。 在 数量 上 已 占 世 界 首 位 ， 约 占 70%， 并 以 每 年 50% 60%的 速 度 增 长 。 使 用 双 梁 悬挂 过 轨 桥 式 起 重 机 最 多 的 是 汽 车 工 业 ， 其 次 是 电 机 、 电 器 。 预 计 到 1990 年 将有 55 万 机 器 人 在 工 作 。第 三 代 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 则 能 独 立 地 完 成 工 作 过 程 中 的 任 务 。 它 与 电子 计 算 机 和 电 视 设 备 保 持 联 系 。 并 逐 步 发 展 成 为 柔 性 制 造 系 统 FMS(Flexible Manufacturing system)和 柔 性 制 造 单 元 (Flexible Manufacturing Cell)中 重 要 一环 。随 着 双 梁 悬 挂 过 轨 桥 式 起 重 机 的 研 究 制 造 和 应 用 的 扩 大 ， 国 际 性 学 术 交 流 活动 十 分 活 跃 ， 欧 美 各 国 和 其 他 国 家 学 术 交 流 活 动 开 展 很 多 。1.2 双梁悬挂过轨桥式起重机的方案分析双梁悬挂过轨桥式起重机主要用在大型的加工车间，特别是流水线上作业的地方经常用到，例如钢材、一些中的零部件的调运等等场合，都需要用到桥式起重机，结合具体的工况，一般的双梁悬挂过轨桥式起重机都是用在车间很大，需要调运零部件很重的场合，所以在这里，我们设计的这款起重机型号为 KSX12.5-3.75A3，端车分别安装在车间两侧的钢构上的轨道上面，双梁横跨整个车间与端车通过螺栓，焊接相连。双梁上面分别安装有轨道，这样就便于小车在上面能够横向行走，而端车是纵向行走，小车横向行走，绞车实现吊钩的升降，这样就全方位地实现了工件的调运，方便快捷。1.2.1 结构分析本次设计的双梁悬挂过轨桥式起重机主要用于流水线上大且重工件的调运，桥式起重机主要由：主梁，端梁，小车，吊钩以及导轨等等零部件组成，其中整个桥式起重机沿着纵向安装的轨道作纵向往复运动，而安装在主梁上面的小车则沿着横向安装在主梁上面的轨道作横向往复运动，吊钩则实现工件的垂直升降，其工作区域为一矩形，运动示意图如下：1.2.2 机械结构总体方案与布局双梁悬挂过轨桥式起重机主要由：主梁，端梁，小车，吊钩以及导轨等等零部件组成，其方案布