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桥式起重机 结构设计 图纸 以及 说明书 仿单 资料

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毕业设计 中英文翻译 学生姓名： * 学号： * 学 院： 机械工程与自动化学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： * *年 06 月 *学院 毕业设计任务书 系 别 ： 机械工程系 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 学 号： 设计 题目 ： 桥式 起重机桥架结构设计 起 迄 日 期 : 设计 地点 : 指 导 教 师 : 系 主 任 : 发任务书日期 : 年 月 日 毕 业 设 计 任 务 书 1毕业设计课题的任务和要求： 熟悉 桥式 起重机 的 结构和工作 原理， 完成 某型号桥式 起重机 的 结构 设计 计算 ，并利用 关键件 的 三维 模型 和工 程图 ，相关参 数 依据 起重机 设计手册。 2毕业设计课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 1 掌握 使用技术； 2 熟悉 桥式 起重机 的工作原理 ； 3 完成 某型号桥式 起重机 的 结构 设计 计算； 4 完成 桥式 起重机 的 的三维建模 ，绘制关键零部件的二维工程图 ； 5 撰写设计说明书： (1)设计合理，语句通顺，格式规范，图表正确，表述清晰； (2)打印成册。 6 外文翻译。 毕 业 设 计 任 务 书 3对毕业设计课题成果的要求包括毕业设计、图纸、实物样品等 )： 1 毕业设计 说明书 一本 ； 2 图纸一套。 4毕业设计课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2013 年 2 月 25 日 3 月 23 日 3 月 24 日 5 月 9 日 5 月 10 日 5 月 25 日 5 月 25 日 6 月 10 日 学习相关软件，查阅资料，撰写开题报告； 熟悉开发环境，详细设计； 撰写论文 ； 论文答辩。 学生所在 系 审查意见： 系 主任： 年 月 日 *学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 1 页 共 13 页 se we a in we up of of in We a of if or if of It is a in of in by or to a a a or be to to It or to of a in of in of in of 1. he by by or of as of of of In to of by of or in be by by in 8th 9th in 0th or to a of be *学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 2 页 共 13 页 2. he by in th C. no C to on at of a to be of of or in a of by as of of to a of as of a in as of of In to to of 5of in of of to it to of of of to in of in 18， 853384C), at a to by he of in it We *学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 3 页 共 13 页 of a a a a a :1, it a 50 3 x 50 150), 0 kg a a in of a of by or on by at of 000 3 x 5 x 4 x 50 30(H) In by a 000 kg at a to in to of 0 to a 2.5 up 50 kg of to 0 3000 kg by of of At up 0 00 of to a of 9 m. s 3.3 to be to a of 4 m ( on a in of to a in 225, by an in a of 240. In of 244， 263，288 291, is 331. be by by of in a in of of *学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 4 页 共 13 页 or to on to be by by 5th by a s To of in to be in as 123. by is to to be in of a of a of De in as by of of he a a a by as to of a a to a on on at on of of of in of on a of on it to of in *学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 5 页 共 13 页 to of in a of a of or of be a on a at in a in to on of by by of to up is to m or to of to 28 be in by 4th in of is be to a of a is is to of or to A a a of a to of to be by a in to of of s to is to of of *学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 6 页 共 13 页 is A a a to of is by or by a a to is to by of of is be to to or of of to if a by as as is to by is to in is to or of as of to In of is to be in S) is to a S a 5% of a on 5% of of by in on or of on to of or be or by is by or be of or *学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 7 页 共 13 页 of he of of a or on a be it on or to to of or at of be 3. he is in of it a as a is by an a by is by an by or an to in of in a NC or of is 874. of as in 980， is in a as is is in is up as as in a or *学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 8 页 共 13 页 起重机的用途与历史 每当我们看到一台正在运作的起 重机，我们都会惊讶不已，这些机器有时硕大无比 ， 能把成吨的货物提升到 空中。看到这些庞然 大 物的时 候我们心理都带着一种惊愕，有时甚至是有一点恐惧的心情，我们会去想如果吊着着的东西掉 下 来了 或 者 起重机吊错了位置会发生什么样恐怖的 情形 。起 重 机的确是一种 令 人着迷的机械系统 ， 无论是成人或者是 孩子无不为止惊叹。起重机的种类五花八门，并且历史悠久。起重机是 用一个 或 者 几 个简单的机器来组成一个机械结构并用于运送那些人无法 搬动的物品。一般来说，起重机由一个卷筒、一束金属绳 或 是一条金属链组成 来同时提升、 放置 成者足水平移动货物。起重机 的 领域 一般 处 在需要装卸货物的运输业、 需 要搬运建材的建筑业和需要组装重型设备的制造业。 1. 概况 第一台 具有 机械结构的起重机 是 由古希腊人发明的，并且由 人 或者 牲畜比如驴，作为动力源。这种起重机被 用于 建筑的 建造。这种 起 重机后来发展成了 采用 人力踏板驱动的更人 性 的起重机， 用来 提升更重 的物料。中世纪时港 口 起重机被叫来装卸 船上的货物，有的港口起重机 为求更 大 的起 重 重量和更好的稳定性被造在了石塔里。最早的起 重 机是用木头制造的， 工 业革命之后，铸铁和钢材就代替了木头用于制造起重 机。 尽管水磨机和风车都可以利 用自 然的能源来驱动，但是 几 个世纪以 来，起重机的动力源一 直是 人力 或 者畜力。第一台真正釆用机械能 量 的起重机用的是蒸汽机，最早的蒸汽起重机出现 于 18到 19世纪，有一些甚至到了 20世纪末仍能很好地使用。虽然由于能源的供应仍不可及， 到现在有一些人力起重机还在使用，但是现代的起重机一般采 用 的内燃 机 、电 动马达、液压系统能为起重机提供比之前大得多的提升力。 希腊时期 用 来提升重 型 货物的 起重机是 希腊人在公元前六世纪晚期发明的。 考古记录显示最早在公元前 515 年提升夹 具 和铁制 的吊楔开始出现在古希腊人石块结构的神殿里。由干这些是起重设备的核心装置、也由于他 们 在石块的重心的中央或者趟在离重心上一点距离相等的两头被发现，他们被考古学家认为是起重机当时就存在的确凿证*学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 9 页 共 13 页 据。 绞盘与滑轮的的引入导致了人类之前用斜坡来向高处运送货物的方法被广泛替代。在接下来的两百年中 ， 希腊的建筑都采了这样新型的提升物 料的技术，它利 用 了一些小型的石块来来代替人块的石头，这样 更具实 用 性。与更早先的古希腊人神殿的建筑材料的尺寸不断变得越来 越 大 趋势相比较，希腊古典庙宇比如帕台农神庙的石块重景都小于 15- 20吨。而 且，要把巨型的石柱竖立起来的作业 使 希腊人实际上更喜欢用 好 几 块像鼓一样的圆柱石块堆叠而成。 尽管确切何时从斜坡运输进入起重机提升技术时代的时间还不 是 很淸楚。但是当时 古 希腊不稳定的社会周势、和政治情况使得建造神殿 更适合 雇佣 小观的、更加专业的建筑团队而不是像埃及和亚述那样 大 量使用的没有技术的分动力。这样的 情况使得起重机更像 希腊城邦发明 的而 非 釆 用 纯究动力斜坡运送货物的埃及或是亚述那样的独裁国家。 文学上第一次的明确的记载滑轮组的复合系统是出现在亚里士多德的机械难题中，但 清 楚组成文字可能还要 稍 晚一些。与此同时， 用 于 建 造希腊神庙的石块尺寸再一次开始赶上他们的古代前辈了，这标 志 着当 时更多的久经考验的的滑轮组在希腊建筑史上找到了它们的 一 席之 地。 罗马时期 起重机械在古代的全盛时期却足在古罗马帝国展幵的。当时建筑物的 数景激增，而且这些建筑都达到了巨型的尺寸。罗马人采 用 了希腊人的 起重机并 将 其发扬 光 大 。多亏了那些维特兽程师们撰写的相当冗长 的文献和亚历 山大 帝的苍鹭的巢，我们才得以如此详细地了解到了它们的其中技术。 三饼滑车是古罗马最简单的一种起重机，它是由一个单梁吊臂、一个 绞盘、一条绳子和一个三个滑轮组成的滑轮组组成 的。经计算，假设一个人 用 尽力气能够长时间地提起相当于重 50 千克的物体那么通过这样的起重机械他以提升约 150 千克的物体(3 个滑轮 150千克）。更加重型的起重机就拥有五个滑轮（五饼 滑车），最 大 的起重机会在两根、三根甚至是四根桅杆上面装上三饼和 五饼的复合滑轮组 （ 复滑车 ）， 这足由最 大 的负载载荷决定的。复滑车 工 作的时候两边需要 4个人：两边各站两个已经可以提起重约 3000千克的 物体 （ 3条绳子 4个人 3000*学院 *届毕业设计 中英文 翻译 第 10 页 共 13 页 千克）。如果 用 踏车来代替绞盘的话 ， 最 大 的起重载荷可以在人工减半的情 况下达到两倍一 6000 千 克 ，因为踏 车 有更 大 的 直径 能够提供 多个人 的力矩。这意味着，和建造埃及金字塔时 50个人 才 能通过斜坡搬动 50 千克每人）的情况相比，罗马的复滑车的提升能力把工作的效率提高 60 倍 （ 3000千 克 每人）。 然而， 大 量现存的 古 罗马建筑 中 那些石块的 重 量比复滑车所能操作的负载耍重得多。这表明古罗马人全面的起重的能力要远远 大于 任何简单的起重机。以 些楣梁的石块每块都重达 60 吨以上 ， 每个 檐 口的石块甚至达到了 100吨以上 ， 所有这些石料都被提 升 到了 19罗马 3. 3吨，而这些石块必须被提升到 34见 世纪时期 在中世纪时，随着西罗马帝国的灭亡， 欧洲的科技技术水平一落千 丈。这时踏车式的起重机再次被大范围地使用。最早的提到踏车式是 大 毕业设计说明书 桥式起重机桥架结构设计 学生姓名： 学号： 学 院： 系 名： 专 业： 指导教师： 2013 年 6 月 机械工程与自动化系 机械设计制造及其自动化 * 学 院 毕业设计开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 学 院 、 系 ： 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 设 计 题 目 ： 桥式起重机桥架结构设计 指 导 教 师 : 2013 年 3 月 20 日 毕 业 设 计 开 题 报 告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 1. 研究背景和意义 起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以完成靠人力无法 完成的物料搬运工作，减轻人们的体力劳动，提高劳动生产率，在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代化、专业化的要求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，它不仅是生产过程中的辅助机械，而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。起重机械是起升，搬运物料及产品的机械工具。起重机械对于提高工程机械各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用 。 1 2. 国内现状 及发展 趋势 目前，国内专业生产大型起重机的厂家很多。其中以中联重科、 三一重工、 柳工和马尼托瓦克东岳等公司产品系列较全市场占有率较高。中联重科在 2007 年 12 月宣布实行品牌统一战略后现已成功开发了 50t600t 履带式起重机产品系列。 2012 年 中联重科入选全球最具创新力企业 100 强 ， 居亚洲品牌 500 强第 67 位 。 2 就我国工程起重机行业而言，它所面临的竞争将非常严峻，所遇到的困难将很大。 3当前，我国工程起重机行业受产能过剩、营销手段不规范、产品同质化及经营成本上升等不利因素制约，导致行业出现价格战 、企业资金链问题严峻、盈利难度不断加大等问题，龙头企业经营每况愈下，中小企业面临生死抉择，行业经营压力持续加大。 4在起重机行业近期评出的全球十强的企业名单中，中国占据了四席，其中全国最大的工程机械企业徐工集 团位列第三，中联重科、三一集团、抚挖重工分列第五、第七和第十位。徐工、中联重科、三一、抚挖重工的产品已全部突破千吨级。 中国起重机行业在世界舞台上将发挥愈来愈重要的作用。 5 尽管我国目前已经成为全球最大的起重机市场，最大的小吨位起重机产品出口国， 但是超大吨位的竞争力仍然不足，发动机、液压件以及电控系 统仍是发展阻碍。有关超大吨位的技术突破更多寄望于技术实力雄厚的国内大型企业，因为大吨位的产品是技术导向，中小型企业恐缺乏技术沉淀与资金支持 。 6 2011 年上半年工程起重机行业高速增长，下半年开始下滑，但是全年仍达到了正增长， 其增长幅度是历年最低的，另一特点是几大机种发展不平衡，汽车起重机的下滑是带动全行业下滑的主要推手。 7从起重机的进出口来看，我国起重机行业总体上以出口为主，贸易顺差大，尤其在亚洲有着非常广阔的市场，尽管在技术上与 欧美等国的竞争对手有一定的差距，但是这并不影响我们成为起重机的制造 大国。 8 随着国家电力、石化、钢铁、交通等基础设施建设进入高潮，国内履带起重机市场急速扩张。起重机的大型化趋势已经成为不可逆转的事实。 9 目前细分市场端倪已经初现，精细化是企业未来发展的重点方向。因此，根据客户需求针对不同领域的客户提供专业化的产品，最大程度上的满足其特殊需求已经成为大多数品牌企业发展的一项重点内容。 10 2013 年我国正在着重研究新型桥式起重机轻量化设计节能技术。 11 3. 国外现状及发展趋势 目前，在工程起重机械领域，欧洲、美国和日本处于领先地位。欧洲作为工程起重机的发源 地，轮式起重机生产技术水平最高。该地区的工程起重机械业主要生产全地面起重机、履带式起重机和紧凑型轮胎起重机，也生产少量汽车起重机。其中，全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主；紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主；汽车起重机一般为通用底盘组装全地面上车，即以改装为主。其产品技术先进、性能高、可靠性高，产品销往全球。 12 美国工程起重机行业的技术水平相对落后于欧洲。目前该地区主要生产轮胎起重机、履带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。主要生产企业为马尼托瓦克公司，特点是技术较先进、性能较高、可靠性能高，其中汽车 底盘技术和全路面技术领先于欧洲，产品主要销往美洲地区和亚太地区。 目前世界工程起重机年销售额已 75 亿美元左右，主要生产国为美国，日本，德国，法国，世界顶级公司有十多家，世界市场主要集中在北美，日本 /亚洲和欧洲。 13欧洲市场是潜力很大的市场。 欧洲各工业国既是工程起重机的出口国，也是重要的进口国，德国是最大的欧洲市场，其次为英国，法国，意大利等 国， 在德国 品市场份额中，利勃海尔占 53%，格鲁夫占 16%，德马泰克占 14%，多田野和特雷克斯各占 10%和 5%。 14 由于各重点工程向大型化发展，所需 构件爱你和配套设备重量不断增加，对超大型起重设备的需求日益增长。德国厂商在起重机大型化发展进程中处于领先地位。世界市场中 150t 以上的大吨位起重机多数是由利勃海尔和德马泰克公司提供的 。 起重机向微型化发展，是适应现代建设要求而出现的新趋势。 10 年前开发的神钢7t）是世界首台装有下俯式吊臂的“迷你” 品，目前下俯式吊臂已成为“迷你”起重机的重要标志。 起重机也将得到很到很大发展。 15 起重机械是起重运输机械的主要 分支，其主要产品范围包括：轻小型起重设备（千斤顶、手拉葫芦、电动葫芦、 绞车等）；桥架型起重机（桥式起重机、门式起重机等）；臂架型起重机（门座起重机等）；塔式起重机；流 动式起重机汽车式起重机、轮胎式 起重机、履带式起重机等）；缆索起重机；升降机械（升降机、升降工作平 台等）。 16 桥式起重机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 。 它是 它是使用范围最广、数量最多的一种 起重机械 。 随着工业、农业、建筑业和交 通运输业的发展 ,各行各业起重机械的应用越来越多 ,起重机不断朝着大型化、自动化、网络化和智能化方向发展。 我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计制造工艺，设备使用维修、管理方面，不断积累经验，不断改造，推动了桥式起重机的技术进步 。 参考文献 1李荣 北京：科学普及出版社， 2刘中星，李晓飞 建筑机械， 2010， 15： 243孙家铭，李树丰，刘志恒 中国科技博览， 2012，32： 242 4苏杰 重机械内涵与外延式发展之路， 20125杨红英 . 起重机行业发展求快更要求稳 2011,10（ 20） 6邱栋良 起重运输机械， 1997， 8： 37沈永明 前 5 月我国工程起重机市 场分析 2012， 7： 71 8刘传贺，李时法 河南机电高等专科学校学报， 2002,4 9吴丽萍 山西机械， 2002， 12（ 3）： 5210沈永明 建设机械技术与管理， 2005， 12： 57 11陆大明 机械工业标准化与质量， 2009,8:18 12罗婉霞 机械开发， 1999，2： 413孙家铭，李树丰，刘志恒 中国科技博览 ， 2012,32： 241 14丁中文 建筑机械， 2000， 2： 1215刘冰，张骞，刑建霞 机械工程与自 动化， 2011， 166： 7816陈道南，盛汉中 北京：冶金工业出版社， 毕 业 设 计 开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一、 本课题要研究或 解决的问题是： 桥式起重机 在实际使用中，结构开裂时有发生 ， 究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。 通过查阅资料 熟悉桥式起重机的结构和工作原理，掌握桥式起重机 桥架结构的设计计算方法， 在满足使用条件的前提下 ， 改进桥式起重机金属结构，改良主要结构的材料 ，尽可能的减少起重机的自重， 使起重设备运行平稳 ，定 位准确 ， 安全可靠 ， 技 术性能先进 。这 既符合国家的能源节约政策，又能有效的节约起重机的开发制造成本 。 同时 掌握 使用技术并完成桥式起重机 桥架结构 的三维建模，绘制关键 零部件的二维工程图 。 二、 研究手段 ： 1. 通过查阅各种资料，了解桥式起重机的结构，组成，工作原理； 1） 根据桥式起重机的结构不同，分为箱型结构，四桁架结构和腹板式结构等。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。 2） 桥式起重机一般由桥架，装有升降机构和运行机构的小车，大车运行机构 ,操纵室 ,小车导电装置 ,起重机总电源导电装置等组成 2. 掌握桥式起重机的各种参数，尤其是桥架结构的各种参数； 1)桥式起重机的主要技术参数有：起重量，跨度，起升高度，起升速度，运行速度，重量，外型尺寸和工作类型 。 2)桥 架由主梁 ,端梁 ,走台等部分组成 。 3)在设计桥式起重机的桥架结构时，必须满足以下基本要求： a、 桥架的强度和刚度要足够。要保证桥架的强度，就必须使计算准确和主、端梁的截面尺寸选择恰当；要保证桥架的整体刚性，就不仅要求主、端梁的刚度必须大些外，而且要求主、端梁之间的连接十分牢固 。 b、 桥架和大车运行机构要配合好，以保证运行机构正常运转。这就要求支承传动机 。 c、 构的走台要和运行机构配合好，并且使走台支撑处具有足够的刚度 。 d、 桥架和起重小车要配合好。这就要求桥架上的小车轨距、终点限位开关、小车缓冲器挡板等相应 地与起重小车的车轮中心面间距、开关撞尺、缓冲器等的位置尺寸正确配合 。 e、 桥架自重要尽可能减轻，因为桥架是起重机最沉重的一部分，桥架重量的减轻具有很大的经济意义。但是，也不能 片面追求重量轻而 影响使用可靠性和整机的工作性能 。 f、 在作为系列产品进行设计时，还应尽量做到减少桥架结构各部分组装件的规格数量，以求最大限度的通用性，便于组织成批生产。例如，在产品系列中减少桥架端梁长度和走台宽度的尺寸规格，不仅有利于制造，而且可以充分利用原材料，因为走台宽度是根据现行生产的网纹钢板的宽度规格来确定的。 g、 在满足使 用可靠、制造容易以及维修操作方便的前提下，设计时还应尽量做到造型美观。 桥式起重机桥架结构的主要参数包括 大车轮距 ,主梁高度 ,端梁高度 ,桥架端部梯形高度 ,主梁腹板高度 ,主梁界面尺寸 ,桥架结构的自重以及在主梁上安装的个中设备 (小车 ,操纵室 ,运行机构等 )的自重 , 大车运行歪斜啃轨时的侧向载荷 ,起升载荷 ,主梁垂直方向弯矩和剪力 ,主梁的上拱度 等 3. 根据 起重机设计手册设计并计算桥架结构的参数； 4. 桥式起重机桥架的主端梁设计及步骤 （ 1）主梁、端梁的长度方向尺寸的确定 根据桥架结构的自重确定主梁上的载荷分布情况，计算出小 车车轮的轮压值，再 根据某型号起重机的跨度确定大车轮距 ，从而确定 长度方向尺寸 . （ 2）主梁内力总和 主梁的内力总和由主梁的自重 ,大车运行机构的自重 ,以及小车运行机构的自重 ,起升重物的重量和端梁的支反力组成 （ 3）主梁强度 校核 根据主梁的载荷分布，计算主梁的最大弯曲应力 ，查表得出桥架结构金属材料的最大弯曲应力，两者相比较，前者应该小于后者则合适 ； 再根据主梁的载荷分布情况计算出主梁的支撑面所受的最大剪力，查表得出桥架结构碱金属材料允许的最大剪力，两者相比较，如果强度条件满足，则应该强者小于后者，否则不满足强度 条件 。 （ 4）主梁 刚度校核 先根据主梁在满载小车轮压的作用下，计算出主梁的最大垂直挠度， 再根据某型号起重机的跨度，计算出最大允许的挠度，两者相比较，前者小于后者，则满足条件 ； 根据大车起，制动条件下的惯性载荷，计算出主梁产生的水平挠度，跟水平挠度允许值比较，前者小于后者，则满足 ； 如果主梁的垂直和水平刚度挠度都满足条件，则起重机在无特殊工作的条件下，起重机的动刚度也满足条件。 （ 5）端梁的尺寸的确定 端梁部分又车轮组和端梁架组成，端梁部分主要由上盖板、腹板和下盖板组成，端梁又两段通过连接板和角钢用高 强度螺栓连接而成。在端梁内部设有加强筋，以保证端梁架受载后的稳定性。端梁的主要尺寸是依据主梁的跨度、大车轮距和小车轨距来确定。 根据某型号起重机大车的轮距和车轮的直径 确定端梁的总长，由主梁的结构确定端梁的高度，根据起重机设计手册查表，得出 端梁盖板宽度和腹板高度。 （ 6）端梁的计算载荷计算 端梁的载荷组合按 载荷计算，端梁受有主梁的最大支撑压力 桥架偏斜侧向载荷 主梁自重 和满载小车在梁端极限位置求得，对端梁产生垂直弯矩和剪力，并认为两主梁的压力相同。由子小车制动惯性载荷和端梁自重的影响很小，通常在计算强度时忽略不计 。 （ 7）端梁接头的确定及计算 端梁的安装接头设计在端梁的中部，根据端梁轮距 K 大小，则端梁有一个安装接头。 端梁的接 头的上盖板和腹板焊有角钢做的连接法兰，下盖板的接头用连接板和受剪切的螺栓连接。顶部的角钢是顶紧的，其连接螺栓基本不受力。同时在下盖板与连接板钻孔是应该同时钻孔。 5利用 立其关键件的三维模型和工程图 。 7 设计进度计划 2 月 25 日 3 日 查阅并收集相关资料 3 月 4 日 11 日 完成开题报告初稿 3 月 11 日 18 日 完善开题报告 3 月 19 日 2 日 继续查阅相关资料完成全部设计构思 4 月 3 日 10 日 桥架结构 的设计 4 月 11 日 4 月 18 日 确定系统总体方案、方案设计 4 月 19 日 26 日 设计与计算 4 月 27 日 10 日 桥架结构 设计与绘制 5 月 11 日 26 日 零件图设计与绘制，编写设计说明书 5 月 26 日 10 日 完成设计总结 准备答辩 毕 业 设 计 开 题 报 告 指导教师意见 ： 该课题是以桥式起重机桥架为主要设计内容的机械产品设计，具有一定的研究意义，该生通过查阅资料，对研究对象有了初步了解，并应用已学过的理论知识，确定了设计对象的主结构，拟定了桥架结构的设计方案和设计步骤，采用经验计算法和计算机辅助设计，完成主要零部件的设计、三维建模和工程图绘制等。 拟采取的研究方 法合理，可行。 同意开题。 指导教师： 年 月 日 所在 系 审查意见： 系主任 ： 年 月 日 *学院 *届毕业说明书 I 桥式起重机桥架结构设计 摘 要 桥式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分所组成。机械部分是指起升、运行、变幅和旋转等机构，还有起升机构，金属结构是构成起重机械的躯体，是安 装各机构和支托它们全部重量的主体部分。电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。 构成桥式起重机的主要金属结构部分是桥架，它横架在车间两侧吊车梁的轨道上，并沿轨道前后运行。 本文根据桥式起重机起重量和跨度的要求，依据起重机设计规范、3811标准，设计计算了 50/10t 轨双梁桥式起重机桥 架结构的设计方案，并绘制了相关的三维结构图以及二维结构图。 本文首先从整体设计出发，依次设计计算了 50/10t 梁桥式起重机的 主端梁结构的 主要机构部件。选取了 大车车轮，小车车轮，小车轨道 等起重机主要零部件。设计了符合经济梁要求的桥架结构，并校核了起重机桥架在危险截面处的强度和刚度等力学性能参数。设计过程中， 桥架 采用全偏轨箱形主梁、箱形端梁的双梁结构 。桥架刚性好，制作方便。 考虑到起重机整机和各个机构零部件的合理布置，作者通过计算多组数据来选择最优结果。达到了起重机各机构布置紧凑性和合理性的目的，从 而优化了起重机整机的性能。 本设计所选的大部分零件均具有通用化、标准化、系列化的特点 ， 主要技术参数 均符合 准 ,贯彻了国家以及起重机行业的所有最新颁布的各项标准。所设计的起重机整体安全、可靠。 关键 词 ： 桥式起重机 ， 桥架结构 ， 金属结构 ，三维模型图，二维工程图 *学院 *届毕业说明书 he of of at of a by is of is is of is of of is a of is it is in on of to of of an of B/0/10tAt of 0/10tof to of to of of to of of of At of of of in SO In *学院 *届毕业说明书 of be he D *学院 *届毕业设计说明书 第 1页 共 65页 桥式起重机桥架结构设计 摘 要 桥式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分所组成。机械部分是指起升、运行、变幅和旋转等机构，还有起升机构，金属结构是构成起重机械的躯体，是安 装各机构和支托它们全部重量的主体部分。电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。 构成桥式起重机的主要金属结构部分是桥架，它横架在车间两侧吊车梁的轨道上，并沿轨道前后运行。 本文根据桥式起重机起重量和跨度的要求，依据起重机设计规范、3811标准，设计计算了 50/10t 轨双梁桥式起重机桥 架结构的设计方案，并绘制了相关的三维结构图以及二维结构图。 本文首先从整体设计出发，依次设计计算了 50/10t 端梁结构的 主要机构部件。选取了 大车车轮，小车车轮，小车轨道 等起重机主要零部件。设计了符合经济梁要求的桥架结构，并校核了起重机桥架在危险截面处的强度和刚度等力学性能参数。设计过程中， 桥架 采用全偏轨箱形主梁、箱形端梁的双梁结构 。桥架刚性好，制作方便。 考虑到起重机整机和各个机构零部件的合理布置，作者通过计算多组数据来选择最优结果。达到了起重机各机构布置紧凑性和合理性的目的，从 而优化了起重机整机的性能。 本设计所选的大部分零件均具有通用化、标准化、系列化的特点 ， 主要技术参数 均符合 准 ,贯彻了国家以及起重机行业的所有最新颁布的各项标准。所设计的起重机整体安全、可靠。 关键 词 ： 桥式起重机，桥架结构，金属结构，三维模型图，二维工程图 *学院 *届毕业设计说明书 第 2页 共 65页 of of at of a by is of is is of is of of is a of is it is in on of to of of an of B/0/10tAt of 0/10tof to of to of of to of of of At of of of in SO *学院 *届毕业设计说明书 第 3页 共 65页 In of be he D *学院 *届毕业设计说明书 第 4页 共 65页 目录 第一章 绪论 . 错误 !未定义书签 。 题的背景 . 错误 !未定义书签。 式 起重机 现状与发展前景 . 错误 !未定义书签。 内起重机现状 . 错误 !未定义书签。 外起重机发展前景 . 错误 !未定义书签。 设计的主要内容、目标和方法 . 错误 !未定义书签。 第二章 桥式起重机偏轨箱型双梁桥架总体设计 . 错误 !未定义书签。 本参数 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 梁的连接 . 错误 !未定义书签。 梁截面示意图 . 错误 !未定义书签。 第三章 主端梁的设计计算 . 错误 !未定义书签。 梁 的计算 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 转载荷计算 . 错误 !未定义书签。 力 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 梁计算 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 度 . 错误 !未定义书签。 *学院 *届毕业设计说明书 第 5页 共 65页 劳强度 . 错误 !未定义书签。 定性 . 错误 !未定义书签。 梁拼接 . 错误 !未定义书签。 梁与端梁的连接 . 错误 !未定义书签。 第四章 校核计算 . 错误 !未定义书签。 架的垂直刚度 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 架的水平刚度 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 架拱度 . 错误 !未定义书签。 第五章 桥架结构三维模型的建立 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第六章 总结 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 59 *学院 *届毕业设计说明书 第 6页 共 65页 第一章 绪论 题的背景 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 ,起重机的出现大大提高了人们的劳动效率，以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。 桥式起重机作为起重机的一种，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，可减轻操作者的劳动强度，提高生产率。桥式起重机在工矿企业、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，它是人们生产活动 中不可缺少的一种设备。 内外 桥式 起重机 现状与发展前景 内起重机现状 经过几十年的发展，我国桥式起重机行业已经形成了一定的规模，市场竞争也越发激烈。桥式起重机行业在国内需求旺盛和出口快速增长的带动下，依然保持高速发展，产品几近供不应求 尽管我国起重机行业发展迅速，但是国内起重机仍缺乏竞争力。从技术实力看，与欧美日等发达地区相比，中国的技术实力还有一定差距。目前，过内大型起重机尚不具备大量生产能力。从产品结构看，由于技术能力所限，中国起重机在产品结构上也不完善，难以同国外匹敌。同时我国起重 行业目前存在几个突出问题，归纳如下： （ 1）整体技术含量偏低，突出表现在产品的品种规格少，性能、可靠性等指标低于发达国家同类产品的水平。 （ 2）知名品牌寥寥无几，能打入国际市场并享有一定声誉的知名品牌几乎没有。 （ 3）产品低价恶性竞争严重，企业合理利润难保，已严重制约企业生产技术的持续 *学院 *届毕业设计说明书 第 7页 共 65页 发展。 外起重机发展前景 近年来，随着国际合作的增加，国际起重机行业发展迅速。到目前为止，国际主要知名起重机制造厂商有德国的 重机，芬兰的 重机，美国 团等。上述企业在起重机行业内较 为知名。 桥式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。大型高效桥式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 随着现代科学技术的发展，各种新技术、新材料、新结构、新工艺在桥式起重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有里地促进了桥式起重机的发展。根据国内外现有桥式起重机产品和技术资料的 分析，近年来桥式起重机的发展趋势主要体现在以下几个方面： （ 1）重点产品大型化，高速化和专用化 （ 2）系列产品模块化、组合化和标准化 （ 3）通用产品小型化、轻型化和多样化 （ 4）产品性能自动化、智能化和数字化 （ 5）产品组合成套化、集成化和柔性化 设计的主要内容、目标和方法 *学院 *届毕业设计说明书 第 8页 共 65页 (1)主要内容：了解桥式起重机的发展和应用现状，设计 50/10用 图软件绘制出桥架结构的三维结构图和二维结构图。设计开始时，根据桥式起重机的跨度和起重量查阅起重机设计手册确 定桥架结构的基本参数及主端梁的结构尺寸，再根据基本参数查阅起重机设计手册确定主端梁所受的各种内力载荷、稳定性及上拱度等并逐一进行校核。 (2)目标：本文完成了 50/10t 轨双梁桥式起重机主端梁等桥架结构各构件的设计验算。功能实现合理，结构简单适用，工作可靠。 (3)方法：本设计采用规范的设计计算对桥式起重机各机构进行了分析。首先，通过查阅相关书籍和资料，学习桥式起重机的相关知识，了解桥式起重机的发展和应用现状，掌握桥式起重机金属结构的设计方法，学习并掌握 图软件的使用，掌握一般的绘图方法和计算分析步骤；其次，根据现今国内外生产桥式起重机采用的各种结构类型，结合课本知识和参考文献信息，设计符合使用要求的结构；然后，根据参考文献 8和参考文献 10，分析桥式起重机的受力情况，计算桥式起重机的自重载荷、起升载荷、水平惯性载荷，并对桥式起重机的抗倾覆稳定性进行校核，检验结构的静刚度、强度和稳定性。本文还对结构进行了 维和二维绘图，便于生产制造。 *学院 *届毕业设计说明书 第 9页 共 65页 第二章 桥式起重机偏轨箱型双梁桥架总体设计 本参数 桥架形式为双梁桥架，轨道 放置为偏轨 跨度 L=重量 0/10t 由设计手册查的起重量在 3t 50q=16/18m 由通用起重机吊钩类型为重级故取吊钩起升速度（主 /副） 3/20m/据起重机设计手册表 1的，大车运行速度在（ 70 120） m/围内，取 0m/车轨距 K=车轨道方钢轨道 根据起重机的载荷状态和利用等级取其工作级别为 起重机在室内工作，工作温度为 40。 梁尺寸 大车轴距 7 1 ）（o=梁全长为 主梁高度 h=（ 1114 17） L=1821 1500 取 h=1600 根据机械设计手册查的： 取腹板高度 600 腹板厚度 1=8 腹板厚度 2=6 翼缘板厚度 0=10翼缘板宽度 0+40=800翼缘 板宽度 30 主梁总高度 h+2 0=1620 梁宽度 b=(H=648 810 板外侧间距 b=760 0L=425 13H=540 上下翼缘板不相同，分别为 109300800*学院 *届毕业设计说明书 第 10页 共 65页 主梁端部变截面长 d=8L= d=梁尺寸 端梁高度 810 00端梁翼缘板厚度 2=10梁腹板厚度 3=8虑大车轮安装，端梁内宽 60宽 40 根据机械设计手册得，当 601 缘板处不需要设置任何加劲肋。 、端梁的连接 主、端梁采用焊接连接，端梁为拼接式。上翼缘板与主腹板间的承轨角焊缝采用双面坡口熔透角焊缝，并用深熔焊或清根以保证根部的熔透。主腹板与下翼缘板间的角焊缝采用单面坡口封底焊缝坡口开在腹板外侧。副腹板与上下翼缘板间的角焊缝采用外侧开坡口，内侧角焊缝。 架结构与主、端梁截面示意图 图 2双梁桥架结构 *学院 *届毕业设计说明书 第 11页 共 65页 图 2主梁截面与端梁截面 *学院 *届毕业设计说明书 第 12页 共 65页 第三章 主端梁的设计计算 梁的计算 主梁自重载荷包括：主梁、小车轨道、走台、栏杆等重量载荷、主梁上的机电设备及操控室的重量载荷等。 主梁截面积 0 930+1600 8 2+800 10=39700梁截面积 40 10 2+900 8 2=23200梁自重载荷 F q=g=7850 1 m=m 小车轨道重量 F=81N/m 栏杆等重量 Fl=00 81N/m 主梁的均布载荷 q+l=5031N/m 起升载荷为 =490000 N 小车自重载荷 1000= 力效应系数 起升冲击系数 1=载系数 2=1+13/60 =行冲击系数 4=h = 惯性力计算 大、小车都是 4个车轮，其中主动轮各占一半，按车轮打滑条件去确定大、小车运行的惯性力 一根主梁上的小车惯性力为 4P=16343N *学院 *届毕业设计说明书 第 13页 共 65页 大车运行起、制动惯性力（一根主梁上）为 4P=16343N 4145031N/m =m 主梁跨端设备惯性力影响小可以忽略。 斜运行侧向力 一根主梁的重量为 q（ =5031（ N =126278N 一根端梁单位长度的重量为 7850 m =m 一根端梁的重量为 12023N 一组大车运行机构的重量（两组对称配置）为 03 877N 司机室及设备的重量（按合力记）为 000 9620N （ 1）满载小车在主梁跨中央 图 3梁总轮 *学院 *届毕业设计说明书 第 14页 共 65页 左侧端梁总 静轮压 压计算 1(21(2=21(323730+107910)+126278+19620(7877+21023N =379310N 由0 的 =向力为 1 =21 379310 2） 满载小车在主梁左端极限位置 左侧端梁总静轮压为 1+21 (2向力为 1 21 8270N 故选取大车车轮直径为 800 道为 扭转载荷计算 偏轨箱型梁由 它载荷 生的扭矩较小且作用方向相反，故不计算。 图 3转载荷计算 *学院 *届毕业设计说明书 第 15页 共 65页 偏轨箱型梁弯心 考虑翼缘外伸部分）弯心至主腹板中线的距离为 12& (b ) =146 (760-7)高 34小车轨道选用 h” =121H +21 1620+134)44 移动扭矩 28800 3834N m =16343 944N 15428N m 力 （ 1）垂直载荷 计算大车传动侧的主梁。在固定载荷与移动载荷作用下，主梁按简支梁计算，如图5。 *学院 *届毕业设计说明书 第 16页 共 65页 图 3梁计算模型 固定载荷作用下主梁跨中的弯矩为 4 ）（2j2 = 6 2 7 78 2 5 . 55 0 3 1 2 ）（=530455N m 跨端剪切 力为 4 21 (1 )2 q G j G s P P L N)1( =动载荷作用下主梁的内力 1）满载小车在跨中，跨中 214n )(4P 轮压合力 n = （N m =1557600N m 跨中 1 4=中内扭矩为 1( 4H)=51645N m 2）满载小车在跨端极限位置（ z=小车左轮距梁端距离为 c1=*学院 *届毕业设计说明书 第 17页 共 65页 跨端剪切力为 (P 11=（=端内扭矩为 4H)(1=(73834+15428) ）（m =95189N m 主梁跨中总弯矩为 q+530455+1557600)N m =2088055N m 主梁跨端总剪切力（支承力）为 c=(=356755N （ 2） 水平载荷 1）水平惯性载荷。在水平载荷 架按刚架计算。因偏轨箱形梁与端梁连接面较宽，应采取两主梁轴线间距 K代替原小车轨距 样比较符合实际，因此 K=K+2 m b=21K=a=21(=*学院 *届毕业设计说明书 第 18页 共 65页 图 3水平刚架计算模型 小车在跨中。刚架的计算系数为 +1223( )b =1+89109 2 02 2 =中水平弯矩（与单梁桥架公式相同） 21112( 1 ) ( 1 )4 2 8 3 F = ）（）（1 3 4 5 91 3 4 3 4 32N m =70299N m 跨中水平剪切力为 1中轴力为 *学院 *届毕业设计说明书 第 19页 共 65页 21()1 2 8 P = ）（8 3 4 312 4 N =小车在跨端。跨端水平剪 切力为 F 1 )2L= N)1(163432 =)偏斜侧向力。在偏斜侧向力作用下，桥架也按水平刚架分析。图 3刚架侧向力作用分析 这时计算系数为 + 123 = =小车在跨中。侧向力为 *学院 *届毕业设计说明书 第 20页 共 65页 超前力为 101 PP s =2620 N=梁中点的轴力为 1112=3710N 端梁中点的水平剪切力为 （N =梁跨中的水平弯矩为 1 1 2s d d LP a P b N= ）（2 N m =m 主梁轴力为 6834N 主梁跨中总的水平弯矩为 H+70299+ m =m 小车在跨端。侧向力为 8270N 超前力为 2=N =10979N 端梁中点的轴力为 1梁中点的水平剪切力为 s2(48270 ）（N *学院 *届毕业设计说明书 第 21页 共 65页 =梁跨端的水平弯矩为 (48270 m =77245N m 主梁跨端的水平剪切力为 梁跨端总的水平剪切力为 5133N 小车在跨端时，主梁跨中水平弯矩组合值较小，不需要计算 度 需 要计算主梁跨中截面危险点的强度 (1)主腹板上边缘危险点的应力 主腹板边至轨顶距离为 hy= 0=144腹板边的局部压应力为 m=)502(P4y 501442 ）（直弯矩产生的应力为 01= 103 105 9 6 3102 0 8 8 0 5 5 ）（ 平弯矩产生的应力为 02= 15198 性载荷与侧向力对主梁产生的轴向力较小且作用方向相反，应力很 小，故不计算。 主梁上翼缘的静矩为 0B1() *学院 *届毕业设计说明书 第 22页 共 65页 =10 930(7240980腹板上边的切应力为 =02py = ）（ 81 2 1 2 3 3 02 105 1 6 4 568105 9 6 2 4 0 9 8 8 9 6 0310 点的折算应力为 0= 01+ 02= 1