十吨位桥式起重机起升机构设计【全套14张CAD图纸和毕业论文】【优秀答辩资料】

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一、题目及专题：
　1、题目　　十吨位桥式起重机起升机构设计                      　　
　2、专题　                                                     　
二、课题来源及选题依据
　　　来源于生产实践。                                              
　　　选题依据：工作级别M6，吊运金属工件，起重机设操作室。起重量主钩10t，跨度22.5m，起升高度16m，桥架结构材料为Q235。                                              
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
　　　1、对以前所学知识进行检测，能不能灵活运用。                                
　　　2、深刻理解起升机构的工作原理。                                        
　　　3、完成设计计算说明书（不少于10000字）。                                                
　　　4、完成相关装配图，零件图（不少于3张A0图纸）。                                              

摘 要
　　　起重机是用来对物料做起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以减轻体力劳动、提高劳动生产率和在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，实现机械化和自动化。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。
　　　本文就十吨桥式起重机起升机构做设计计算，确定起升机构传动方案，确定起升机构工作级别，对起升机构的主要部件卷筒、钢丝绳、滑轮等钢丝绳卷绕系统，电动机、联轴器、减速器等驱动装置进行设计计算，验证卷筒壁压应力，卷筒应力，确定吊钩装置构造方案，吊钩横梁，滑轮轴的计算等。对起升机构运行的过程，包括起升速度、起升和制动时间进行计算和验算。

　　关键词：传动方案；卷绕系统；驱动装置；起升运行

 Abstract
　　　Crane is used to start heavy materials, transportation, handling and installation of machinery and equipment and other operations, which can reduce manual labor, improve labor productivity and in the production process for some special process operation, mechanization and automation. Lifting mechanism includes a motor, brake, reducer, drum and pulley. Motor through reducer, driving drum rotation, so that the wire rope around the drum or from a roll down to lift heavy loads.
　　　In this paper, ten tons crane hoisting mechanism to do the design calculations to determine the transmission scheme lifting mechanism, hoisting mechanism to determine the working level of the main components of the hoisting mechanism drum, wire rope, wire rope winding system pulleys, motors, United coupling, reducer drives the design calculations, validation reel wall stress, stress reel, hook device is configured to determine program, hook beams, pulley shaft calculation. Hoisting mechanism for running processes, including the lifting speed, lifting and braking time calculations and checking.

　　　Keywords: transmission scheme; winding system; drive; lifting operation

目录
摘 要 III
Abstract IV
目录 V
1  绪论 1
1.1 桥式起重机的简介 1
1.2 起重机械的发展 2
1.3 起重机械的特点 2
2 起升机构主要部件的设计计算 4
2.1主要参数 4
2.2确定起升机构传动方案 4
2.3 确定吊钩和滑轮组 5
2.4 钢丝绳的计算 6
2.4.1 钢丝绳所受最大拉力 6
2.4.2 钢丝绳允许的偏斜角 7
2.5 卷筒的计算 8
2.5.1 卷筒材料 8
2.5.2 卷筒直径计算 8
2.5.3 卷筒长度 8
2.5.4 卷筒壁压应力验算 8
2.5.5 卷筒应力验算 9
2.6 绳端固定装置的计算 10
2.7 取物装置 12
2.7.1 确定吊钩装置构造方案 12
2.7.2 吊钩主体结构的主要尺寸的计算 12
2.7.3 吊钩强度验算 13
2.7.4 吊钩弯曲部分断面A-A强度验算 13
2.7.5 吊钩弯曲部分断面B-B强度验算 14
2.7.6 推力球轴承的选择 14
2.7.7 吊钩横梁的计算 15
2.7.8 滑轮轴的计算 16
2.7.9 拉板的强度校核 17
3 起升运行机构设计 19
3.1 力矩的计算 19
3.1.1 平稳上升阶段 19
3.1.2 平稳下降阶段 20
3.1.3 上升起动阶段 20
3.1.4 下降制动阶段 22
3.2 电动机的选择 22
3.2.1 电动机的功率确定 22
3.2.2 验算电动机发热条件 23
3.3 减速器的选择 23
3.3.1 减速器传动比 23
3.3.2 减速器的选取 23
3.3.3 输出轴强度校核 23
3.4 起升速度和实际所需功率 24
3.4.1 实际速度 24
3.4.2 实际功率 24
3.5 制动器的选择 24
3.6 起升和制动时间验算 25
3.6.1 起动时间验算 25
3.6.2 制动时间验算 26
3.7.1 疲劳计算 26
3.7.2 强度验算 27
4 总结与展望 29
4.1 总结 29
4.2 展望 29
致  谢 30
参考文献 31

1  绪论
　　　起重机械的基本任务是垂直升降重物，并可兼使重物作短距离的水平移动，以满足重物装卸、转载、安装等作业的要求。起重机机械是现代化生产必不可少的重要机械设备，它对于减轻繁重的体力劳动、提高劳动生产率和实现生产过程的机械化、自动化及改善人民的物质、文化生活都具有重大的意义。
起重机械广泛应用于工矿企业、港口码头、车站仓库、建筑工地、海洋开发、宇宙航行等各个工业部门，可以说陆地、海洋、空中、民用、军用各个方面都有起重机械在进行着有效的工作。
   起重机械不仅可以作为辅助的生产设备，完成原料、半成品、产品的装卸、搬运，进行机电设备的安装、维修，而且它也是一些生产过程工艺操作中的必须设备，例如钢铁冶金生产中的各个环节，从炉料准备、加料到炼好的钢水浇铸成锭以及脱模取锭等。又例如原子能工业中的一些工艺操作等人所难达到之处，没有起重机械，简直无法生产。据统计，在我国冶金、煤炭部门的机械设备总台数或总重中，起重运输机械约占25％～65％。
起重机械与运输机械发展到现在，已经成为合理组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，起重机必将发挥更大的作用。
1.1 桥式起重机的简介
　　　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。

1.2 起重机械的发展
　　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。
1.3 起重机械的特点
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