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桥式起重机小车运行机构和起升机构设计.doc

桥式起重机小车运行机构和起升机构设计【优秀课程毕业设计+含5张CAD图纸+带任务书+开题报告+35页加正文0.98万字】-jxsj10

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桥式起重机 小车 运行 机构 运行机构 起升机构
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桥式起重机小车运行机构和起升机构设计【优秀课程毕业设计+含5张CAD图纸+带任务书+开题报告+35页加正文0.98万字】-jxsj10

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摘  要

本设计简要地介绍了桥式起重机的发展状况、特点、组成、性能、结构及起升机构和小车运行机构的设计，并参照相关资料对起重机起升机构及其零部件进行设计计算，从方案论证到具体设计计算，充分发挥了计算机在整体设计中的作用，从而提高了设计质量，缩短了设计周期，提高了工作效率。

首先在桥式起重机的起升机构设计中，本设计从起升机构的设计方案展开，在桥式起重机起升机构设计方面，从钢丝绳的选取及校核、卷筒选定、吊钩的设计、吊钩横轴确定、电机、减速器和制动器的选取及相关校核这几方面进行了设计计算。在小车运行机构的设计计算中我们从起重机整体出发，由受力计算，车轮选取，电机及减速器选定校核和浮动轴的设计构成。

关键词：桥式起重机；起升机构；小车运行机构；设计

Abstract

The design brief introduction of the overhead crane state of development, characteristics, composition, performance, structure, and the lifting mechanism and operation of the trolley design, and in the light of relevant information on the crane and its components or design, from the feasibility study to the specific program design, make full use of computers in the overall design, thereby improving the design quality and shorten the design cycle, improve work efficiency.

 First in the overhead crane hoisting mechanism design, the design of hoisting bodies from the design program launched the bridge crane hoisting mechanism design, selected from the rope and Verification, selected reel, hook design, determine horizontal hook, motor, brake and reducer selection and related Check these aspects of design. Trolley operation in the design calculations from the crane overall, by force, wheel selection, motor and reducer selected Checking and floating axis constitutes the design.

Keywords:  Overhead crane; Hoisting mechanism; Traverse mechanism; Design

目  录

摘   要 I

Abstract II

1  概述 1

1.1 桥式起重机的简介 1

1.2 起重机械的发展 1

1.3 起重机械的特点 1

1.4 起重机械的组成 2

2  起升机构设计 2

2.1 确定起升机构传动方案 3

2.2 钢丝绳的选择 3

2.3 滑轮的计算与选择 4

2.4 吊钩的计算 5

2.5 卷筒的计算 11

2.6 绳端固定装置的计算 13

2.7 电动机的选用 14

2.8 减速器的计算与选用 15

2.9 起升速度和实际所需功率 16

2.10 制动器的选用 16

2.11 起升和制动时间验算 16

2.12 高速浮动轴的计算 17

2.13 联轴器的计算与选用 19

3  小车运行机构设计 20

3.1 机构传动方案 20

3.2 车轮的选用与验算 20

3.3 运行阻力的计算 21

3.4 电动机的选用 22

3.5 减速器的计算与选用 23

3.6 运行速度和实际所需功率 23

3.7 起动时间验算 24

3.8 校核减速器功率 25

3.9 起动不打滑条件 25

3.10 制动轮的计算 26

3.11 高速轴联轴器及制动器 26

3.12 低速轴联轴器的选用 27

3.13 低速浮动轴的验算 27

4  总结 29

谢辞 30

参考文献 31


内容简介：
任务书 姓名 学号 毕业届别 专业 题目 桥式起重机小车运行机构和起升机构设计 指导教师 程贤福 学 历 博士 职 称 副教授 设计参数： （ 1）起升机构 起重量 Q=10 t， 起升速度： v=7.5 m/起升高度 H=15 m， 工作级别 (中级 40%)。 （ 2）小车运行机构 小车轨距 2 m，车轮数 4 个（其中 2 个驱动）， 小车运行速度： 5 m/集中驱动小车估计自重 0 小车运行机构的工作级别为 中级， 40%） 设计要求： （ 1） 进行小车起升和运行机构的设计与计算； （ 2）编制详细的设计计算说明书； （ 3） 绘制起重机小车装配组图 (1#)； （ 4） 绘制 起升机构传动 图 (2#)； （ 5） 绘制卷筒组图 (1#)； （ 6） 绘制齿形联接盘图 (2#)； （ 7） 绘制 卷筒压板零件图 (3#)； （ 8） 毕业设计总结。 进度安排： 2 月 23 日 3 月 8 日 （第一周第二周），收集关于桥式起重机的相关知识； 3 月 9 日 3 月 22 日（第三周第四周），完成开题报告，对毕业设计确定方案； 3 月 23 日 4 月 5 日 （第五周 第六周），对桥式起重机起升机构进行设计计算 ； 4 月 6 日 4 月 19 日 (第七周第八周 )，对小车机构进行设计计算； 4 月 20 日 5 月 3 日 （第九周第十周）， 绘制原理、装配 ； 5 月 4 日 5 月 17 日（第十一周第十二周）， 编写设计说明书， 完成论文初稿； 5 月 18 日 5 月 31 日 （第十三周 第十四周 ），完成所有设计论文工作； 6 月 1 日 6 月 7 日 （第十五周），准备答辩 6 月 8 日 6 月 10 日（第十六周），答辩 指导教师签字： 年 月 日 教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日 题目发出日期 20*年 1 月 12 日 设计（论文）起止时间 20*年 1 月 12 日 2009 年 6 月 9 日 附注： 华东交通大学 毕业设计（论文） 题目： 桥式起重机小车运行机构和起升机构设计 of 院： 专业 : 班级 学生姓名： 学号 指导教师： 完成日期： 毕业设计（论文）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本设计（论文）中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。 如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。 本人签名 导师签名 年 月 日 华东交通大学毕业设计（论文）任务书 姓名 学号 毕业届别 专业 题目 桥式起重机小车运行机构和起升机构设计 指导教师 程贤福 学 历 博士 职 称 副教授 设计参数： （ 1）起升机构 起重量 Q=10 t ， 起升速度： v=7.5 m/ 起升高度 H=15 m， 工作级别 (中级 40%)。 （ 2）小车运行机构 小车轨距 2 m，车轮数 4 个（其中 2 个驱动）， 小车运行速度： 5 m/集中驱动小车估计自重 0 小车运行机构的工作级别为 中级， 40%） 设计要求： （ 1） 进行小车起升和运行机构的设计与计算； （ 2）编制详细的设计计算说明书； （ 3） 绘制起重机小车装配组图 (1#)； （ 4） 绘制 起升机构传动 图 (2#)； （ 5） 绘制卷筒组图 (1#)； （ 6） 绘制齿形联接盘图 (2#)； （ 7） 绘制 卷筒压板零件图 (3#)； （ 8） 毕业设计 总结。 进度安排： 2 月 23 日 3 月 8 日 （第一周第二周），收集关于桥式起重机的相关知识； 3 月 9 日 3 月 22 日（第三周第四周），完成开题报告，对毕业设计确定方案； 3 月 23 日 4 月 5 日 （第五周 第六周），对桥式起重机起升机构进行设计计算 ； 4 月 6 日 4 月 19 日 (第七周第八周 )，对小车机构进行设计计算； 4 月 20 日 5 月 3 日 （第九周第十周）， 绘制原理、装配 ； 5 月 4 日 5 月 17 日（第十一周第十二周）， 编写设计说明书， 完成论文初稿； 5 月 18 日 5 月 31 日 （第十三周 第十四周 ）， 完成所有设计论文工作； 6 月 1 日 6 月 7 日 （第十五周），准备答辩 6 月 8 日 6 月 10 日（第十六周），答辩 指导教师签字： 年 月 日 教研室意见： 教研室主任签字： 年 月 日 题目发出日期 20*年 1 月 12 日 设计（论文）起止时间 20*年 1 月 12 日 2009 年 6 月 9 日 附注： 华东交通大学毕业设计（论文）开题报告书 课题名称 桥式起重机小车运行机构和起升机构设计 课题来源 课题类型 师 学生姓名 学 号 专 业 一、目的及意义 ： 为了使我校毕业生能更好的将大学四年学习的专业基础知识灵活地运用，以便让他们能将所学理论系统化，整体化，并能更好 的将理论与实际相结合。从而使他们专业知识和其技能得到质的提高，将他们能力提升到更高的层次，真正做到专业知识过硬，动手能力强，最终为我校打造出一批成功合格的优秀的大学毕业生，让他们更好地为我国机械行业的复兴去尽自已的一份力。 二、主要内容 桥式起重机是生产车间、料场、电站厂房和仓库中为实现生产过程机械化与自动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要物品搬运设备。 本 设计 简要地介绍了 桥式 起重机的发展状况、性能、结构、 及其起升机构和小车运行机构的设计 ，并对起重机起升机构及其零部件进行设计计算，从方案论证到 具体设计计算，充分发挥了计算机在整体设计中的作用，从而提高了设计质量、缩短了设计周期，提高了工作效率。 (1) 桥式起重机起升机构： 对起升机构传动方式进行比较，钢丝绳的选取及校核，卷筒选定，吊钩的设计，吊钩横轴确定，电机、减速器和制动器的选取及相关校核，绘制起升机构传动图、卷筒组图、齿形联接盘图及卷筒压板零件图； (2) 小车运行机构： 从起重机整体出发，由受力计算、车轮选取、电机及减速器选定校核和浮动轴的设计组成，并绘制起重机小车装配总图。 三、 设计方法： (1) 首先了解桥式起重机的工作原理和 组成情况； (2) 对桥式起重机的总体工作情况进行分析； (3) 确定起重机的主要设计参数； (4) 进行桥式起重机起升机构的设计； (5) 进行桥式起重机小车运行机构的设计； (6) 进行设计过程相关验算。 四、预期 目的： (1)研究桥式起重机的组成； (2)提高办公软件 使用能力； (3)提高计算机绘图能力； (4)提高查阅资料的能力； (5)提高独立解决问题的能力； (6)完成桥式起重机小车运行机构和起升机构的设计；功能实现合理，工作可靠。 指导教师签名： 日期： 课题类型：（ 1） A 工程设计； B 技术开发； C 软件工程； D 理论研究； （ 2） X 真实课题； Y 模拟课题； Z 虚拟课题 （ 1）、（ 2）均要填，如 。 华东交通大学毕业设计 (论文 )评阅书 (1) 姓名 学号 专业 毕业设计 (论文 )题目 桥式起重机小车运行机构和起升机构设计 指导教师评语： 指导教师签字： 年 月 日 评阅人评语： 评阅人签字： 年 月 日 得分 得分 华东交通大学毕业设计 (论文 )评阅书 (2) 姓名 学号 专业 毕业设计 (论文 )题目 桥式起重机小车运行机构和起升机构设计 答辩小组评语： 等级 组长签字： 年 月 日 答辩委员会意见： 等级 答辩委员会主任签字： 年 月 日（学院公章） 注：答辩小组根据评阅人的评阅签署意见、初步评定成绩，交答辩委员会审定，盖学院公章。 “等级”用优、良、中、及、不及五级制（可按学院制定的毕业设计 (论文 )成绩评定办法评定最后成绩）。 华东交通大学毕业设计（论文）答辩记录 姓名 学号 毕业届别 专业 题目 桥式起重机小车运行机构和起升机构设计 答辩时间 答辩组成员（签字）： 答辩记录： 记录人（签字）： 年 月 日 答辩小组组长（签字）： 年 月 日 附注： I 摘 要 本 设计 简要地介绍了 桥式 起重机的发展状况、 特点、组成、 性能、结构 及起升机构和小车运行机构的设计 ，并参照 相关资料 对起重机起升机构及其零部件进行设计计算，从方案论证到具体设 计计算，充分发挥了计算机在整体设计中的作用，从而提高了设计质量 ， 缩短了设计周期，提高了工作效率。 首先在桥式起重机的起升机构设计中，本设计从起升机构的设计方案展开，在桥式起重机起升机构设计方面，从钢丝绳的选取及校核、卷筒选定、吊钩的设计、吊钩横轴确定、电机、减速器和制动器的选取及相关校核这几方面进行了设计计算。在小车运行机构的设计计算 中我们从起重机整体出发，由受力计算，车轮选取，电机及减速器选定校核和浮动轴的设计构成。 关键词 ： 桥式起重机；起升机构；小车运行机构；设计 he of of of in of on or to of in in of of in by 录 摘 要 . I . 概述 . 1 式起重机的简介 . 1 重机械的发展 . 1 重机械的特点 . 1 重机械的组成 . 2 2 起升机构设计 . 2 定起升机构传动方案 . 3 丝绳的选择 . 3 轮的计算与选择 . 4 钩的计算 . 5 筒的计算 . 11 端固定装置的计算 . 13 动机的选用 . 14 速器的计算与选用 . 15 升速度和实际所需功率 . 16 动器的选用 . 16 升和制动时间验算 . 16 速浮动轴的计算 . 17 轴器的计算与选用 . 19 3 小车运行机构设计 . 20 构传动方案 . 20 轮的选用与验算 . 20 行阻力的计算 . 21 动机的选用 . 22 速器的计算与选用 . 23 行速度和实际所需功率 . 23 动时间验算 . 24 核减速器功率 . 25 动不打滑条件 . 25 动轮的计算 . 26 速轴联轴器及制动器 . 26 速轴联轴器的选用 . 27 速浮动轴的验算 . 27 4 总结 . 29 谢辞 . 30 参考文献 . 31 附录 A 外文翻译 . 32 附录 B 外文翻译 . 35 1摘 要 本 设计 简要地介绍了 桥式 起重机的发展状况、 特点、组成、 性能、结构 及起升机构和小车运行机构的设计 ，并参照 相关资料 对起重机起升机构及其零部件进行设计计算，从方案论证到具体设计计算，充分发挥了计算机在整体设计中的作用，从而提高了设计质量 ，缩短了设计周期，提高了工作效率。 首先在桥式起重机的起升机构设计中，本设计从起升机构的设计方案展开，在桥式起重机起升机构设计方面，从钢丝绳的选取及校核、卷筒选定、吊钩的设计、吊钩横轴确定、电机、减速器和制动器的选取及相关校核这几方面进行了设计计算。在小车运行机构的设计计算 中我们从起重机整体出发，由受力计算，车轮选取，电机及减速器选定校核和浮动轴的设计构成。 关键词 ： 桥式起重机；起升机构；小车运行机构；设计 2 he of of of in of on or to of in in of of in by 3目 录 摘 要 . I . 概述 . 1 式起重机的简介 . 1 重机械的发展 . 1 重机械的特点 . 1 重机械的组成 . 2 2 起升机构设计 . 2 定起升机构传动方案 . 3 丝绳的选择 . 3 轮的计算与选择 . 4 钩的计算 . 5 筒的计算 .端固定装置的计算 . 13 动机的选用 . 14 速器的计算与选用 . 15 升速度和实际所需功率 . 16 动器的选用 . 16 升和制动时间验算 . 16 速浮动轴的计算 . 17 轴器的计算与选用 . 19 3 小车运行机构设计 . 20 构传动方案 . 20 轮的选用与验算 . 20 行阻力的计算 . 21 动机的 选用 . 22 速器的计算与选用 . 23 行速度和实际所需功率 . 23 动时间验算 . 24 4 核减速器功率 . 25 动不打滑条件 . 25 动轮的计算 . 26 速轴联轴器及制动器 . 26 速轴联轴器的选用 . 27 速浮动轴的验算 . 27 4 总结 . 29 谢辞 . 30 参考文献 . 31 51 概述 式起重机的简介 起重机械和其它自然科学一样，是人类生产斗争经验的总结，它是随着人们的生产实践逐渐发展并不断丰富完善的。 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。 桥式起重机是生产车间、料场、电站厂房和仓库中为实现生产过程机械化与自动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要物品搬运设备。桥式起重机安装在厂房高处两侧的吊车梁上，整机可以沿铺设在吊车梁上的轨道纵向行驶。而起重小车又可沿小车轨道横向行驶，吊钩则作升降运动。 桥式起重机常见的类型有以下三种形式： 通用桥式起重机：取物装置为吊钩，适用于各种物料的搬运，通用性强；抓斗式桥式起重机：取物装置是抓斗，用于大批量散粒物料的搬运；电磁桥式起重机：取物装置为电磁吸盘，为专用起 重机，用于铁磁性物料的搬运。 经过比较，选用电动双梁桥式起重机。这种起重机的各个工作机构均为电力驱动。起重小车在桥架主梁上方铺设的轨道上行驶，其桥架是双主梁结构形式。在桥架两侧的走台上，一侧用来安装大车运行机构，另一侧则安装有电气设备和给小车供电的滑线设施。 普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构和桥架金属结构组成。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。 重机械的发展 随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，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。尤其是计算机技术的广泛应用，许多跨学科的先进设计方法出现，这些都促使起重机的技术进入崭新的发展阶段。 起重机发展趋势 轻型化和多样化。有相当批量的起重机是在通用场合使用，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，也可使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 好 的发展，并将取代大部分中小吨位的一般用途桥式起重机。 重机械的特点 起重机械是一种间歇动作的机械， 它具有重要而短暂的工作特征。起重机械在搬运物料时，通常经历着上料、运送、卸料以及回到原处的过程，各工作机构在工作时作往复周期性的运动，例如经历起升机构的工作由物品的升、降和空载取装置的升、降所组成；运行机构的工作由负载和空载时的往复运动所组成。在起重机械的每一个工作循环，即每搬运一次物品的过程中，其有关的工作机构都要作一次正向和反向的运动。起重机械与连续运输机械的主要区别就在于前者是以周期性的短暂往复工作循环运送物品，而后者是以长期连续单向的工作运送物品。正是由于这一基本差异决定了起重机械和连续运输机械在构造和设计计算方面的许多重要差别。在起重机械中，用来使货物提升或下降的机构称为起升机构。起升机构是起重机械最基本的机构。起升机构通常包括：取物装置、钢丝绳卷绕系统、制动装置、减速装置、驱动装置以及安全装置等部分，其中不少零件采用标准通用零件。 起升机构中大多数情况均采用闭式减速器传动，并且以渐开线圆柱齿轮传动为主。一 6 些新颖的齿轮传动如圆弧齿轮，摆线行星齿轮传动，渐开线少齿传动和谐传动正被逐渐应用到起重机械上来。 重机械的组成 工作机构，它是起重机械的执行机构，其作用是使被吊运的物品获得必要的升降和水平位移，从而实现物品装卸 、 转载 、 安装等作业要求。起重机械上常用的工作机构有起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构，即所谓起重机械的四大构件。此外，针对某些特殊的使用要求，有时还设有伸缩机构，放倒机构，夹钳机构等，在这些机构中，实现物品垂直升降的起升结构是起重机械的基本工作机构，而其它机构则是辅助的工作机构，配合起升机构工作。根据具体使用要求，辅助的工作机构却是任何一种起重机械所必不可少的。金属结构，它是起重机械的骨架，决定了起重机械的结构造型，它用来支撑工作机构、物品的重力、自身重力以及外部载荷等，并将这些 重力和载荷传递给起重机械的支撑基础。动力设备，它为起重机械提供工作动力、控制、照明和联络等。 72 起升机构设计 定起升机构传动方案 起升机构的设计应该确保满足起重机的主要工作性能，要合理选择机构型式，要使机构工作可靠，结构简单，自重轻和维修保养方便等。 起升机构的设计计算主要包括：根据总体设计要求选择合理的结构型式，并确定机构的传动布置方案；按给定的整机主要参数（最大额定起重量、起升高度、起升速度等）确定起升机构参数，并确定机构各部件的结构类型和尺寸；以及机构动力装置的选择计算等。 起升机构的起重零部件的选择计算主要包括：吊钩、起升机构滑轮组倍率、起重钢丝绳、滑轮与卷筒。起升机构的布置如图 示： 图 升机构布置方案 按照布置宜紧凑的原则，采用双联滑轮组。如下图： 图 轮组简图 按 Q 10t= ，查文献 1表 24 选 滑轮组倍率 3a ， 承载绳分支数： 26。查文献1附表 8 选图号为 钩组，得其质量：0 219，两动滑轮间距 185 。 丝绳 的选择 (1) 选择钢丝绳 钢丝绳是由许多高强钢丝编绕而成。钢丝的材料通常采用优质碳素钢，其含碳量为%根据不同使用目的，其结构和编绕方式各不相同，有单绕，双重绕，三重绕等型式。起重机用钢丝绳采用双绕绳，即先由钢丝绕成股，再由股围绕绳芯绕成绳。绳 8 芯的材料可用有机物芯如麻芯，棉芯，还可用石棉芯或金属芯。有机物芯的钢丝绳具有较大的挠性和弹性，润滑性好，但不能承受横向压力，不耐高温；石棉芯钢丝绳的特性与上述相似，但能在高温条件下工作；金属芯钢丝绳强度高，能承受高温工作和横向力，但润滑性较差。一般情况下常选用有机物芯的钢丝绳，高温时宜用石棉芯或金属 芯，在卷筒上多层卷进绕时宜用金属芯的钢丝绳。 若滑轮组采用滚动轴承，当 3a ，查文献 1表 12 得滑轮组效率： 钢丝绳所受最大拉力： 0m a x 1 0 0 0 0 2 1 9 1 7 . 22 2 3 0 . 9 9a (2查文献 1附表 42 选用 ，中级工作类型（工作级别 安全系数 6.5n 。 钢丝绳计算破断拉力 : m a x 5 . 6 1 7 . 2 9 6 . 3 2bS n S (2查文献 1附表 1 选用瓦林型纤维芯钢丝绳 ，钢丝公称抗拉强度 1670光面钢丝，右交互捻，直径 14 ，钢丝绳最小破断拉力 108，标记如下： 钢丝绳 : 149W+89182) 钢丝绳允许的偏斜角 1) 钢丝绳进出滑轮时的允许偏角 : 002 t a n 2 t a n 2 9 . 2t a 7 2 8 . 60 . 7 (2式中 由 2查得 : ； 0 4 0 0 1 4 4 1 4 m + =； 。 所以 130 。2) 钢丝绳进出卷筒时允许偏角： 1查 2表 263 ， 273 。向空槽方向 ，向邻槽方向 。 轮的计算与选择 滑轮的许用最小直径： 1 1 4 2 5 1 3 3 6 m mD d e (2式中 系数 e 25 由查文献 1表 42 查得； 滑轮直径 350 ，取平衡滑轮直径 9 03 5 文献 1附表 2 选用 2 2 5 m 。 滑轮的绳槽部分尺寸可由查文献 2附表 3 查得。 由查文献 1附表 4 选用钢丝绳直径 14 , 350 ,滑轮轴直径8 80的1E 型滑轮标记为 : 滑轮： 50B/T 查文献 1附表 5 平衡滑轮选用 14 , 225 ,滑 轮直径5 45的 F 型滑轮标记为 : 滑轮： 50B/T 钩的计算 (1) 确定吊钩装置构造方案 吊钩按制造方法可分为锻造吊钩和片式吊钩；按其结构型式可分为单钩和双钩；长钩和短钩。 吊钩装置用于三倍率双联滑轮组，所以必须采用长型的构造方案。吊钩钩身的截面形状有圆形，方形，梯形或 T 字形。从受力情况分析，以 T 字形截面最为合理，但锻造工艺较复杂。梯形截面受力较合理，锻造容易。 锻造吊钩的材料一般采用 20 号钢。起重量较小的吊钩也可采用 20 236i ；片式吊钩由切割成型的多片钢板 构成， 其厚度不 得小于 20使板钩在高度方向与钢板轧制方向一致。 工程起重机常用 T 字形或梯形截面的锻造单钩。通过吊钩已经标准化，设计时可查阅有关手册直接选用。采用非标准吊钩或需对所选项吊钩进行强度验算时，可按下述方法进行。 由 文献 3表 61 选择一个 造单面吊钩 ,钩号为 8 ，材料采用 20 号钢 。 (2) 吊钩主体结构的主要尺寸 1) 根据文献 3当 10t Q 选择吊钩类型为直柄 8 号吊钩，由文献 5表 51 所得。 2) 吊钩螺母最小工作高度查文献 4选 母： 00 . 8 0 . 8 5 6 4 4 . 8 (2考虑设置防松螺栓，实际取螺纹高度： 56 。 3) 螺母外径： 0( 1 . 8 2 ) ( 1 . 8 2 ) 5 6 1 0 0 . 8 1 1 2 (2取 D 108。 (3) 吊钩强度验算 1) 吊钩轴的颈部螺纹 拉伸应力： 21 2 2 2111 . 1 1 0 0 0 0= = = = 4 2 . 3 M P 5 7 . 5 4 (2 10 式 中 d 螺纹内径，由文献 4表 6得 1 ； 2 动力系数，由文献 4图 22 查得 。 由文献 6表 85 查得等级 安全系数 4n ，材料 20 号钢，由文献 6表 105 查 得s ，故 M P ， 故满足强度要求。 2) 吊钩弯曲部分断面 强度验算： 其受拉力 Q ，偏心力距 12e ， 由 xR 000弯拉 0202022 ( ) l n ( ) 1() bk b R e B bB b h h R e (2式中 。534396934350221211011.0k 。 3211 632 1 . 0 4 1 0 0 0 0 2 4 3 1 0 1 8 . 84 3 2 0 1 0 0 . 1 1 1 0 0 1 0 D (23221 632 1 . 0 4 1 0 0 0 0 2 5 3 1 0 6 . 4( 2 ) 4 3 2 0 1 0 0 . 1 1 (1 0 0 2 9 6 ) 1 0 D H (2因为 l ,故满足强度要求 。 其应力分布如图 示。 图 吊钩弯曲处应力分布 113) 吊钩弯曲部分断面 度验算： 系物绳张力一侧： 32c o s 4 5 7 . 0 7 1 02P Q Q (2图 钢丝绳一侧受力 由上图 丝绳受力图可得 ： 4 5 0 . 5 5 0 0 0T V P C O S Q (23213 632 1 . 0 4 1 0 0 0 0 2 4 3 1 0 1 8 . 84 3 2 0 1 0 0 . 1 1 1 0 0 1 0 D (22 4 2 2436322( 2 )1 . 0 4 1 0 0 0 0 2 5 3 1 0 6 . 4 M P 2 0 1 0 0 . 1 1 ( 1 0 0 2 9 6 ) 1 0Q e Q D F K D h (2故满足强度要求。 因为 面尺寸按理当比 面小，但由于 面有强烈的磨损，一般取与面相同的尺寸。 (4) 推力球轴承的选择 由于轴承在工作过程中很少转动 ，故可根据额定静负荷选择。由文献 3表 510 选51211(301力球轴承，由文献 3 表 510 查得其额定静负荷0 1 5 8 0 0 0 ，由文献 7表 13得 载荷系数 5.1 轴承当量静负荷： 0 1 . 2 1 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 f F (2所以 000 0 0 0 01 2 0 0 0 安全。 式中 n 安全系数由文献 3表 719 选 用 。 (5) 吊钩组轴及拉板的强度验算 1) 吊钩横轴的计算 12 由文献 1附图可知，横轴两侧 拉板的间距是由滑轮之间尺寸所决定 ( 287 m m )L 。横轴可做为一简支梁来进行强度计算。 横轴的计算载荷如图 2.5(a)： 2 1 . 0 4 1 0 0 0 0 0 1 0 4 0 0 0 (2式中 由文献 1图 22 查取动载系数 。 横轴的最大弯矩： 1 0 4 0 0 0 2 8 . 7 7 4 6 2 0 0 N c (2中间断面的截面模数如图 22 3( ) ( 1 6 6 . 3 ) 1 1 1 9 5 . 6 c d (2图 钩横轴和滑轮轴的计算简图 弯曲应力： 13746200 3 8 . 1 M P 5 . 6W (2横轴材料由文献 6表 105 查取 许用应力 M P n 。故横轴强度足够。其中式中 为安全系数见文献 6表 5 2) 滑轮轴的计算 滑轮轴是一个简支梁，支点距离 。它的作用是 承受 滑轮的三个压力 ， 为计算简便起见，把三个力看作集中力如图 滑轮的作用力： 21 2 31 . 0 4 1 0 0 0 0 0= = = = = = 3 4 6 6 7 3P P P (2轴上的 弯矩（ 1 2面）： 111040009 9 4 6 8 0 0 0 N c 4 0 0 3 3 1 0 4 0 0 0 7 . 5 7 2 8 0 0 0 N c 3 2 (21 2面模数： 3 3 3113 3 3220 . 1 0 . 1 5 . 6 1 7 . 6 c 1 0 . 1 1 0 . 4 1 1 2 . 5 c (2弯曲应力： 111222468000 2 6 6 M P . 6728000 6 4 . 7 M P 2 . 5 (2滑轮轴的材料与吊钩横轴相同，亦为 40钢，许用应力也相同。 M ， 故强度足够。 3) 拉板的强度校核 14 图 板简图 拉板的尺寸如图 示，断面 拉伸应力： 32 1 . 1 1 0 0 0 0 0 2 . 2 1 0 7 . 1 M P a( ) 2 ( 1 8 6 . 7 ) 1 (2式中 应力集中系数，由文献 1图 5得。 拉板材料为 钢，由文献 6表 85 和表 105 得了屈服极限 s和安全系数 7.1n ，许用拉伸应力： 220 1 2 9 M P 7sl n (2垂直断面 内侧拉应力最大，其为： 42631 . 0 4 1 0 7 7 . 6 M P 6 7 1 0 1 0 (2又因为吊钩横梁的轴颈，材料铸钢 文献 6表 110 查出 s，由 文献 6表 10得安全系数为 4n 。 n M P 筒的计算 (1) 卷筒尺寸 1) 卷筒直径 ： ( 1 ) 1 4 ( 2 5 1 ) 3 3 6 m mD d e (2查文献 1附表 13 取 400 ， 卷筒绳 槽尺寸由 文献 2表 14得槽距 ， 14 ， 槽底半径 8 。 2) 卷筒长度 0101 5 0 0 0 3L = 2 4 t + L = 2 3 4 1 4 + 1 8 5 1 4 9 0 m 1 4 4 1 4D (2式 中 H 起重机最大高度： 1 5 1 5 0 0 0 m ； 0D 卷筒的计算直径：0 4 1 4 m d= + =； 0Z 附加安全圈数，一般取 圈：取0Z 3； t 绳槽节距：查 文献 2表 333 ，取 14 ； 1L 卷筒不切槽部分长度：取其等于吊钩滑轮的间距1； 取 1500 。 卷筒的壁厚： 0 . 0 2 ( 6 1 0 ) 0 . 0 2 4 0 0 ( 6 1 0 ) 1 4 1 8 m (2取 。 (2) 卷筒强度验算 1) 卷筒壁压应力验算 m a xm a x 1 2 t (2式中 1A 多层卷绕系数， 取单层则1 1A； 2A 应力减小系数，考虑绳圈绕入时对筒壁应力有减小作用，一般可取2 ； 钢丝绳最 大静拉力，m a x 1 7 2 0 0 0 k ； 卷筒壁厚， 18 ； t 绳槽节距， 14 ； 将数值代入上式，得：m a x 5 1 M P a 。 对铸铁卷筒 文献 6表 10 得其最小抗拉强度 b。 许用压应力： 16 1195 1 3 0 M P 5 (2 故卷筒压缩强度足够。 2) 卷筒应力验算 由于卷筒长度 ，尚应校验由弯矩产生的拉应力，卷筒弯矩图如图 图 筒受力简图 卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒是中间时 : 1m a x m a x 1 5 0 0 1 8 51 7 2 0 0 1 1 3 0 9 0 0 0 N m l S (2卷筒断面系数 : 44 44 34 0 0 3 6 40 . 1 0 . 1 2 0 1 1 2 0 2 . 5 m (2式中 D 卷筒外径 , 400 ； 卷筒内径 , 21424 0 02 11309000= = = 5 . 6 M P 5W (2合成应力 : m a 6 6 3 . 7 2 4 . 7 M P (2式中 许用应力 MP n 由 文献 6表 105 和 110 查 b， 52 n 。 17所以 / ，卷筒强度验算通过。故选定卷筒直径 400 ，长度 1500 ，卷筒槽的槽底半径 8 ，槽距 18 ；起升高度 H=15m，倍率 a=3 靠近减速器一端的卷筒槽为向左的 A 型卷筒，标记为： 卷筒： A 4 0 0 1 5 0 0 8 1 8 1 5 3 左 1999 端固定装置 的计算 根据钢绳直径为 14由 文献 2表 11择压板固定装置（图 将压板的绳槽改用 040 梯形槽。双头螺柱的直径 图 绳固定端简图 用压板固定钢丝绳 ,已知卷筒长度计算采用的附加圈数 20 Z，绳索与卷筒绳槽间的摩擦系数 15.0f 。则在绳端固处的作用力： m a x 0 . 1 5 417200 1 1 7 8 . 1 (2压板螺栓所受之拉力： 11 1 7 8 . 1 3 3 5 8 . 3 1 5 0 . 1 9 8SP (2式中 1f 040 时： 10 . 1 5 0 . 1 9 8s i n c o s 0 . 6 4 3 0 . 1 5 0 . 7 6 6ff f (2螺柱由拉力和弯矩作用的合成应力： 2 31 12 30 . 30 . 141 . 3 3 3 8 5 . 3 1 6 4 9 . 31 3 9 M P 1 4 2 1 . 8 0 . 1 2 1 . 8 224 (2 18 式中 2Z （螺栓数）； 1 （螺纹内径）； l= = ? ? （弯矩）。 螺栓材料为 由 文献 6表 85 查取屈服极限 s，则许用拉伸应力为：（由 6表 105 取安全系数 n ）。 MP 0 ， 因为 l，故通过强度验算。 动机的选用 (1) 电动机的功率确定 起升机构静功率： 00() ( 1 0 0 0 0 2 1 9 ) 7 . 5 1 4 . 7 3 k 2 6 0 1 0 2 6 0 0 . 8 5j Q G (2式中 机构总效率 是由三部分组成：滑轮组效率滑、卷筒效率筒和减速器效率减，由 文献 3查得一般 ，取 。 电动机的计算功率： = 0 . 8 1 4 . 7 3 = 1 1 . 7 8 k d jP k p (2式中 系数献 1表 16 查得，对于16M5.08.0 查 文献 1附表 30 选用电机 842 ，其 2 5 % 1 3 k ，1 m ， 电机质量 260 。 (2) 验算电动机发热条件 电动机的发热验算 4 0 4 0 = 0 . 8 1 4 . 7 3 0 . 7 6 = 9 . 0 k k p k (2其中 k（查文献 2表 28 1 4 k 由此 0P，初选电动机能满足不过热条件。 速器的计算与选用 (1) 减速器传动比 卷筒转速： 007 . 5 3 . 3 m i 1 4 0 . 4 1 4 (2减速器总传动比： 10 725
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本文标题：桥式起重机小车运行机构和起升机构设计【优秀课程毕业设计+含5张CAD图纸+带任务书+开题报告+35页加正文0.98万字】-jxsj10
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