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18t桥式起重机机械部分设计
摘 要：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。桥式起重机由桥架、小车运行机构、大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，小车运行机构采用集中驱动。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。小车运行机构中涉及小车轮压计算、小车车轮、小车轨道、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择计算等。
关键词：桥式起重机；起升机构；小车运行机构；大车运行机构
The Design of Machinery of the 18-ton Bridge Crane
Abstract：Bridge crane is a significant increase labor productivity goods handling equipment, primarily to carry goods workshops, equipment installation and maintenance, and other purposes. Beam from the bridge crane, the trolley running, traveling mechanism and electrical equipment constituted. The overall design of the system using the traditional layout of the typical structure and operation of institutions used car driven focus. Pulley group or agency from using double-pulley blocks, heavy objects in the process of lifting the level of no movement, or from the process smooth, and the installation and replacement of wire rope easily. Winding installations in the corresponding single reel, a large area of contact with the rope, the advantages of low pressure units. In lifting bodies also involves rope, reducer, couplings, electrical and brake the choice. Vehicles involved in the operation of institutions pressure on the wheels, car wheels, car track, reducer, couplings, electrical and brake the choice of calculation.
Key words：bridge crane; hoisting mechanism car; agencies operating; cane traveling mechanism
目 录
摘要………………………………………………………………………………1
关键词……………………………………………………………………………1
1 前言………………………………………………………………………2
1.1 桥式起重机简介…………………………………………………………2
1.2 普通桥式起重机的主要组成部分 ………………………………………2
1.2.1 小车………………………………………………………………2
1.2.2 大车………………………………………………………………2
1.2.3 动力装置和控制系统……………………………………………2
1.3 普通桥式起重机的运行方式 ………………………………………… 3
2 设计任务及参数…………………………………………………………………3
2.1 主要技术参数 …………………………………………………………3
2.2 起重机工作机构的级别 ………………………………………………3
3 小车起升机构的设计计算……………………………………………………3
3.1 吊钩组的设计计算………………………………………………………3
3.1.1 原始参数……………………………………………………………3
3.1.2 设计步骤……………………………………………………………3
3.2 滑轮组的设计计算 …………………………………………………8
3.2.1 滑轮结构形式及相关尺寸确定……………………………………8
3.2.2 滑轮直径确定………………………………………………………8
3.2.3 吊钩组上滑轮轴的计算……………………………………………8
3.2.4 滑轮轴承的选择计算……………………………………………9
3.3 钢丝绳的选择计算 ……………………………………………………10
3.3.1 钢丝绳的最大静拉力………………………………………………10
3.3.2 钢丝绳的选择………………………………………………………10
3.3.3 钢丝绳的标记选取钢丝绳为………………………………………11
3.4 卷筒的设计计算…………………………………………………………11
3.4.1 卷筒类型的初步选择…………………………………………11
3.4.2 卷筒直径的确定………………………………………………11
3.4.3 双联卷筒长度和壁厚的确定……………………………………11
3.4.4 卷筒强度的计算…………………………………………………12
3.4.5 卷筒的抗压稳定性验算…………………………………………13
3.5 钢丝绳在卷筒上的固定计算…………………………………………14
3.5.1 固定方法的选择…………………………………………………14
3.5.2 绳尾固定处拉力计算……………………………………………14
3.5.3 螺栓预紧力计算…………………………………………………14
3.5.4 螺栓强度验算……………………………………………………14
3.5.5 压板的选取……………………………………………………15
3.6 起升机构的设计计算……………………………………………………15
3.6.1 原始参数………………………………………………………15
3.6.2 设计计算步骤……………………………………………………15
4 小车运行机构的设计计算………………………………………………………20
4.1 原始参数…………………………………………………………………20
4.2 小车运行机构布局图……………………………………………………20
4.3 驱动方案初步确定……………………………………………………20
4.3.1 轮与轮道的选取…………………………………………………20
4.3.2 运行阻力计算…………………………………………………21
4.3.3 电机的选择……………………………………………………22
4.3.4 减速器选择……………………………………………………22
4.3.5 联轴器的选择……………………………………………………23
4.3.6 制动器的选择……………………………………………………24
4.3.7 电机过载校检……………………………………………………24
4.3.8 起动时间与起动平均加速度的校验……………………………25
4.3.9 运行打滑验算……………………………………………………25
5 起重机主梁的设计计算 …………………………………………………… 26
5.1 桥式起重机主梁的设计计算主要涉及内容 …………………………26
6 大车运行机构的设计计算 ……………………………………………………29
6.1 大车运行机构的确定 …………………………………………………29
6.2 选择车轮和轨道并验算其强度 ………………………………………30
6.3 运行阻力计算 …………………………………………………………31
6.3.1 摩擦总阻力矩……………………………………………………31
6.3.2 运行摩擦阻力……………………………………………………31
6.4 选择电动机…………………………………………………………31
6.5 减速器的选择…………………………………………………………32
6.5.1 车轮转数…………………………………………………………32
6.5.2 机构传动比………………………………………………………32
6.5.3 验算运行速度和实际功率……………………………………32
6.5.4 启动工况下校核减速器功率…………………………………32
6.6 验算启动不打滑条件……………………………………………34
6.6.1 两台电动机空载时间启动时……………………………………34
6.6.2 事故状态…………………………………………………………34
6.6.3 制动器选择………………………………………………………35
7 安全装置的选择说明……………………………………………………………36
7.1 主要安全装置的说明……………………………………………………36
7.1.1 走台和栏杆………………………………………………………36
7.1.2 排障板………………………………………………………36
7.1.3 小车行程限位开关…………………………………………36
7.1.4 起升高度限位开关…………………………………………36
7.1.5 大车行程限位开关…………………………………………36
7.1.6 缓冲器与挡铁………………………………………………36
参考文献 …………………………………………………………………………37
致谢…………………………………………………………………………………37
附录…………………………………………………………………………………38
1 前言
1.1 桥式起重机的简介
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和自动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要物品搬运设备。它横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，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。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机，它通常用来搬运物品，也可用于设备的安装与检修等用途。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（铺设在起重机的门架上）横向行驶，吊钩则作升降运动。因此，它的工作范围是其所能行驶地段的长方体空间，正好与一般车间形式相适应。
1.2 普通桥式起重机的主要组成部分
1.2.1 小车
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。
1.2.2 大车
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。
1.2.3 动力装置和控制系统
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。
1.3 普通桥式起重机的运行方式
桥式起重机是一种循环的、间隙动作的、短程搬运机械。一个工作循环一般包括上料、运送、卸料及回到原位的过程，即取物装置从取物地点由起升机构把物料提起，由运行机构把物料移位，然后物料在指定地点下放，接着进行相反动作，使取物装置回到原处，以便进行下一次工作循环。在两个工作循环之间一般有短暂的停歇。起重机工作时，各机构经常处于起动、制动以及正向、反向等相互交替的运动状态之
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