机床安装用起重机的设计(梁与小车)【9张CAD图纸】【优秀】

机床安装用起重机的设计(梁与小车)

41页 17000字数+说明书+外文翻译+开题报告+9张CAD图纸

A0梁与小车的装配图.dwg

A0梁的装配图.dwg

A0立柱悬臂起重机.dwg

A2卡箍1.dwg

A2卡箍2.dwg

A2吊钩.dwg

A2轴.dwg

A2轴承盖1.dwg

A2轴承盖2.dwg

中期检查表.doc

外文翻译--国内工程起重机发展趋势与市场前景.doc

机床安装用起重机的设计(梁与小车)开题报告.doc

机床安装用起重机的设计(梁与小车)论文.doc

毕业随想.doc

目录

摘要１

Abstract2

1国内外起重机发展现状和动向4

1.1国外起重机发展现状和动向4

1.2国内起重机发展现状和动向6

2  起重机设计总论8

2.1 起重机主要技术参数及其选择8

2.2起重机工作级别10

2.3计算载荷及其组合11

2.4.材料12

3  起重机各部件的选择与计算14

3.1滚动轴承的选择与计算14

3.2阶梯轴的校核计算16

3.3立柱的选择与计算20

3.4立柱稳定性计算22

3.5焊缝的强度计算23

3.6套筒联轴器所用键的选择与校核25

3.7卡箍联结螺栓的选择26

3.8环链电动葫芦的选择27

3.9工字钢翼缘弯曲强度计算28

3.10梁的稳定性计算32

3.11电动机的选择33

结  论37

致  谢38

参考文献39

摘　　要

定柱式悬臂起重机是由固定立柱，旋转悬臂，旋转支撑装置，环链电动葫芦和电气控制系统组成。立柱采用无缝钢管制作，下端依靠法兰及地脚螺栓固定在基地上，上端安装有旋转支承装置。环链电动葫芦用来升降载荷并沿悬臂移动达到变幅的目的。定住式悬臂起重机立柱不动只起支承作用。

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。有相当批量的起重机是在通用的场合使用，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，也可命名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快的发展，并将大部分取代中小吨位的一般用途桥式起重机。

　  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。结构方面采用薄壁型材和异形钢、减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。采用各种合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条件，减轻自重和增加外形美观。

关键词：定柱式；悬臂；起重机。

Abstract

cantilever crane is scheduled column by column fixed, rotating cantilever, rotating Support Unit, chain electric hoist and electric control system. Column by making seamless steel tubes, and the flange on the bottom of Anchor Bolt fixed on the base, the top rotation supporting devices installed. Chain electric hoist used to load and movements along the cantilever moving to Change the purpose. Dingzhu-cantilever crane column is not only moving from supporting role.

As industrial production increased scale, increasing production efficiency and production process of loading and unloading of materials handling gradually increase the proportion of the cost, to large crane or the demand for high-speed growth, since more and more weight, increasing the pace of work And higher energy consumption and reliability requirements. Crane has become automated production processes in an important link. Crane should not only easy-to-use, easy to maintain and better security, higher reliability, requires excellent durability, trouble-free, maintenance and use of economy.      A considerable bulk of the crane is in common use of the occasion, the work is not very heavy. Large quantities of such cranes, wide use, consider the benefits, minimize the appearance requirements crane height, to simplify the structure, reducing the forces round pressure, may also rename the entire building height decline in light of the building structure, reducing construction costs. Therefore electric hoist girder bridge crane and a crane will be faster development, and will replace the majority of small and medium tonnage of general-purpose bridge crane.      Crane updates and development, to a large extent depend on the electric transmission and control improvements. Machinery and electronic technology to technology, advanced computer technology, microelectronic technology, power electronics technology, fiber optic cable technology, hydraulic technology, fuzzy control technology applications to drive the machinery and control systems, and crane automation and Intellectualized . The structure of a deformed steel and thin-walled profile, reduce the structure of the seam stitching and enhance anti-fatigue properties. Using all kinds of steel materials, enhance capacity and improve conditions for the force, to reduce forces and increase the aesthetic appearance.

KeyWords：The column; cantilever; Crane。

多田野和日立建机公司在1978年签订的相互提供产品、扩展双方产品系列的合作协议,收效不大。在国内市场萎缩情况下,日立建机于1999年2月宣布,将再次考虑扩大流动式起重机生产与销售领域与多田野的合作。而多田野公司则希望能拥有一家美国制造基地,但目前时机尚未成熟。

拥有多种类产品可使收入多样化。特雷克斯公司既经营采矿设备又经营起重搬运设备,起重搬运设备包括AT和RT产品、汽车起重机、履带式起重机、塔机、叉车、伸缩臂式搬运机、高空作业车及随车起重机。林克．贝尔特公司基于其生产挖掘机的经验,成为首先将液压技术应用于桁架臂式起重机的厂商之一。但目前住友公司已将其在日本和美国的起重机与挖掘机企业(包括林克．贝尔特)分开,其依据是起重机和挖掘机属于不同行业。利勃海尔既生产挖掘机,也生产流动式起重机和塔式起重机,还在爱尔兰生产集装箱搬运起重机,各企业均为单独实体。

国外工程起重机从整体情况分析，领先国内10~20年(不同类型产品有所不同)。随着国外 经济发展速度趋于平稳，工程起重机向智能、高性能、灵活、适应性强、多功能方向发展。 25t以下基本上不生产，产品向高附加值、大吨位发展，如利勃海尔公司汽车起重机基本退出 市场，目前市场主导产品为全地面起重机，最小吨位是35t，而80t和160t是主导产品；格鲁夫 公司：主导产品是全地面起重机和轮胎起重机，最小吨位是25t；多田野公司：汽车起重机只 占20%，主导产品是全地面起重机和轮胎起重机，最小吨位16t。因此行业配套也与国内有所不同：    1、下车主要是300kW以上柴油大功率发动机，与之配套的液力变矩器和自动换档变速箱、12吨级驱动转向桥及越野轮胎。    2、上车：高强度材料、大扭矩的起升机构、回转机构、回转支承。    3、液压系统：变量泵、变量马达、电磁换向先导阀及主阀、平衡阀、悬挂系统阀、液压 锁、液压缸及管路标准配套件。    4、智能控制系统：力限器显示控制、记忆通讯及单缸顺序伸缩自动控制。由于国外工程机械起步较早，形成了成熟的配套件体系。如力士乐的泵马达、阀、起升、回转、行走机构；贝林格的主阀、先导阀、平衡阀；哈威的主阀、先导阀、平衡阀；ZF的变速箱、分动箱；凯斯兰的桥；PAT的力限器等等。配套厂能与主机厂协作密切，联合开发，再加上主机厂家的专有技术，能形成很强的核心竞争优势，能够保证主机性能的发挥和可靠性的提高。多家外国厂商看好中国塔式起重机市场全球起重机巨头力图抢占中国市场份额国内外随车起重机现状及发展趋势

1.2国内起重机发展现状和动向

我国的生产起步较晚，到70年代末，全国生产的产品品种还很 单一，生产规模很小，到80年代，产品的品种及产量均呈增长趋势，近几年 来，在国内市场的产销总量增长势头更猛，从行业统计结果可以看出，1999年市场总量为1000台左右，2000年市场总量约为1300台，2001年市场总量约为1700台，目前的市场总量约为2000台。改革开放20多年来，国民经济突飞猛进，国家基础建设蓬勃发展，带动着国内工程机械的 需求，推动着工程机械的发展。工程起重机行业也同其它工程机械一样得到长足的发展。目前从行业2003年13家企业报表来看，1-6月份销售量4600台，比去年同期增长50%以上，估计全年 将超过8000台市场规模，各个企业都有不同程度的增长。从起重机行业历年来的销售数据分析，以下四个特点十分明显：     一是市场规模具有显著的地域性，经济发达的地区持续热销，落后地区的购买力则相对较 弱；二是中大吨位产品增长迅速，16吨以上产品均有较大幅度增长，今年上半年20吨级以上产 品增幅更是高达100%以上；三是行业发展与国家投资政策关联率较大，周期变化受国民经济发 展影响明显；四是用户的不确定性和分散性，据统计，目前私人用户占整体用户的70%以上， 而且还有不断增加的趋势。可以预见在2002年大发展的基础上，今年又将取得突破性发展，体 现着国民经济发展的强大动力和潜力。随着国家发展战略调整，各项措施的到位和落实及全民 共谋发展奔小康的强烈愿望，经济建设必将走向快速健康发展之路，工程起重机及配套行业， 通过市场竞争的洗礼，也必将摆脱前几年徘徊局面，进入健康稳步发展的新时期。 我国工程起重机行业面对新一轮挑战

全国生产的厂家约有10多家，主要企业有徐州公司、石家庄煤矿机械厂、山西长治清华机械厂、武汉汽车起重机厂、湖南专用汽车制造厂等。另外，近年锦州 重型机械股份有限公司与韩国广林特装车株式会社组建的合资公司也开始涉足领 域，且发展势头良好；常林股份有限公司与奥地利的PALFINGER公司也将开始合作生产。

徐州公司组建于2001年9月，在消化吸收国外先进技术的基础上生产SQ系列伸缩臂式、折叠臂式，并由航天部定点生产国防工程专用随车起重运输装填车、雷达车等产品，其产品曾批量出口伊拉克等国家。近两年来，依靠技术创新，取得了较快发展，2002年开发了近20个新产品，在国内处于领先地位，成为我国行业的后起之秀。石家庄煤矿机械厂是我国较早生产直臂卷扬的工厂，其产品风格和日本多田野TM－23系列相似，具有一定的市场覆盖率。山西长治清华机械厂是航空航天部直属企业，早期生产直臂式。该厂引进瑞典希亚伯（HIAB）公司生产技术后，生产折臂式产品，无起升机构，采用变幅方式进行重物升降，具有欧洲产品的风格。武汉汽车起重机厂是较早生产的厂家，其产品为直臂式卷扬起重机，与东风、解放及黄河汽车配套，可在汽车底盘的尾部又加装了10ｔ液压绞盘，特别适合于电业部门抢险与施工需要。湖南专用汽车制造厂始建于1950年，系湖南省机械行业重点企业，是国家计委、国家经贸委和机械工业部在全国唯一定点的随车起重运输车生产基地。主要产品有随车起重运输车、自卸车、厢式车、运输加油车、后装压缩式垃圾车等。

工程起重机行业在94~99年是发展低谷，5年中行业几个主要的生产厂家，苦练内功，积极 组织产品变型和换代，在产品外观上下功夫。从99年以来，随经济建设新一轮启动，工程起重 机市场竞争格局发生巨大变化，各企业不断调整思路、更新观念、转换机制、提高核心竞争 力，努力开发产品，开拓市场。产品重心也从8t、12t向16t、25t、50t中大吨位发展，25t增 速最快，产量不断翻新，基本占据主导地位。50t产品由于需求面较广，技术逐渐成熟，也大 批量进入市场。目前国内主要产品系列，汽车起重机为8t、12t、16t、20t、25t、35t、50t、 65t、80t、l00t，全地面起重机为25t、50t、125t、160t和履带起重机为35t、50t、l00t、 150t。整体技术风格是： 下车有全头和半头两种不同风格，多年来半头车因总体布置的方便性及价格因素一直被广 泛采用。但近年来随着物质条件的改善，人们的生活条件和质量提高，操作方便、舒适、可靠 逐渐成为用户关注的焦点，中大吨位向全头方向发展。 上车操纵从传统的机械操作向液比例和电液比例方向发展，起重吊臂也从传统的三节向四节、五节方向发展，产品的起重性能和起重高度有了较大提高，产品的外观和可靠性有了较大 幅度提高。 我国工程起重机市场趋势与对策分析。    由于我国起步于70年代，相对较晚，而且发展速度不快，只是近几年才有较大发展，和国外相比，还有很大的差距。具体表现在：

1.品种少、产量低

我国现处于初级发展阶段，品种较少。中小吨位重复较多，至今尚未形成 大、中、小完整的系列，年产量只相当于国外一个厂家的生产能力。

2．起重力矩小，技术水平低

我国以直臂卷扬为主，受国内汽车底盘的限制，起重力矩小，其他性能指标也一般低于国外先进产品。目前国内企业对的研究开发投入很少，液压系统、控制系统的技术水平也有一定差距。

3．安全装置不齐全，操作不方便

我国仅装有起升高度限位及平衡阀、溢流阀等一般安全装置，全部为手动操作。而国外早已将电子技术广泛运用到上，如带有微电脑的力矩限制器及防倾翻保护器等，并且已实现了有线与无线遥控。

4．功能单一

我国以起重作业及运输功能为主，而国外均有多种附具，主要加装在吊臂头部，如工作斗、抓斗、高空作业平台、各种抓具、夹具、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手、拔桩器等，使具备了一机多用的功能。另外，国外一些厂家进一步开发了铁路专用等专用产品。

5．外形不美观

我国设计单调，忽视了和汽车外形的协调，而国外对的着色非常严格，不仅在外形和着色上实现和卡车的一体化，还要求和城市的景观相协调。2  起重机设计总论

2.1 起重机主要技术参数及其选择

起重机的技术参数表征起重机的作业能力是设计起重机的基本依据，起重机的主要技术参数有：起重量.起升高度.跨度(桥式起重机).幅度(臂架类型起重机).机构工作速度和生产率。臂架类型起重机的主要技术参数中还包括起重力矩.对于轮胎.汽车.履带.铁路等起重机.爬坡度和最小转弯(曲率)半径也是主要技术参数。

（一）起重量

起重机正常工作时允许一次起升的最大质量称为额定起重量，单位为吨(t)或千克(Kg)。吊钩起重机的额定起重不包括吊钩和动滑轮组的自重，起重机对应不同的臂架长度和幅度有不同的额定起重量.(本设计中要求起重量为100Kg左右)。

起重机的起重量常用符号Q或P或Cp等表示.起重量是质单位(Kg)，但习惯用的起重量单位为吨(t)。这可视为非国际单位制的质量单位(1t=1000kg)。当起重量视为载荷时，起升载荷的单位为牛(N)或千牛(KN)。

（二）起升高度：

起升高度是指从地面或轨道顶面至取物装置最高起升位置的铅垂距离（吊钩取吊环中心），单位为米。

起升高度的选择按作业要求而定，在确定起升高度时，应考虑配属的吊具，路基，保证起重机能将最大高度的物品装入车内

本设计中取起升高1.５米。

（三）机构工作速度：

    起重机机构工作速度根据作业要求而定。额定起升载荷指起升机构在额定转速时，取物装置满载起升的速度。

起升速度与起重机的用途，起重量大小和起升高度等有关，额定运动速度是指运行电动机在额定转速时，起重机或小车的运行速度，运行速度与起重机类型和用途有关，悬臂起重机按满载确定运行速度。

货物升降速度：1.6~2.0m/s，运行小车为25m/min。

（四）生产率：

起重机在一定作业条件下，单位时间内完成的物品作业量叫生产率。生产率可按小时、共班、天、月、年或用起重机整个使用寿命期间中累计完成的物品作业量来表示。

生产率分为计算生产率（理论生产率）和技术生产率（实际生产率），按额定起重量、额定工作速度和规化作业周期算出的生产率为计算生产率。起重机作业时实际达到的生产率叫技术生产率。影响技术生产率的因素很多，一般只能由统计方法得到。

计算生产率P按下式计算：

  式中：--起重机每个作业循环吊运的物品质量，即起重量（t）或体积（）或数量（件）。

        --每小时工作的循环数，，其中为作业循环周期（s），取60s

   计算的：

生产率是起重机的综合技术参数，它受起重机的起重量、机构工作速度，起升和运行距离，物品包装和吊具完善情况、司机操作熟练程度等因素的影响。

（五）起重力矩：

起重力矩是臂架类型起重机主要技术参数之一，它等于额定起重量（Q）和与其相应的工作幅度（R）的乘积，即M=QR。起重力矩一般用t×m为单位。起重力矩比起重量更全面说明臂架类型起重机的工作能力。额定起重量为定值与幅度无关的起重机，在最大幅度起吊额定起重量物品时产生最大起重力矩。

（六）最大爬坡度

由于本设计中，起重机仅限于几台固定机床之间工作，属于车间用起重机，地面可视为平整，忽略微小坡度。

（七）最小转弯（曲率）半径：

轮胎起重机在地面上行驶时，起重机能够顺利转弯所通过的最小半径叫最小曲率半径。最小转弯（曲率）半径是表征起重机机动性能的参数。本设计中最小转弯（曲率）半径为1m。

2.2起重机工作级别

划分起重机的工作级别是为了对起重机金属结构和机构设计提供合理基础，也为用户和制造厂家进行协商时提供一个参考范围。它能使起重机胜任它需要完成的工作任务。

在确定起重机的工作级别时，应考虑两个因素：利用等级和载荷状态。

（一）、起重机利用等级

起重机在有效寿命期间有一定的总工作循环数。起重机作业的工作循环是从准备起吊物品开始，到下一次起吊物品为止的整个作业过程工作循环总数表征起重机的利用程度，它是起重机分级的基本参数之一。对于某些作业规范划一的起重机工作总数可以从已知的总工作小时数和每小时工作循环数获得。对于要完成各种不同任务的流动式起重机，只能根据经验估计适当的数值，工作循环总数是起重机在规定使用寿命期间所有工作循环次数的总和。

确定适当的使用寿命时，要考虑经济技术和环境因素，同时也要计算设备老化的影响。

本设计起重机是繁忙的使用，由GB/T 3811-1983可以确定机构利用等级为T7。

（二）起重机载荷状态

载荷状态是起重机分级的另一个基本参数，它表明起重机的主要机构—起升机构受载的重要程度。载荷状态与两个因素有关：一个是实际起升载荷Q；与额定载荷Qmax之比（Qi/Qmax）另一个是实际起升载荷Qi的作用次数Ni与工作循环总数N之比(Ni/N)表示(Qi/Qmax)和(Ni/N0关系的线图称为载荷谱。选Q4—特种名义载荷谱系数KQ=1.0频繁起吊额定载荷。

如果无法获得起重机在使用寿命期间起升载荷的次数和起升物品的质量等数据，应由用户和制造厂家时名义载荷状态的选择协商一致。

   本设计中总设计寿命为25000h，载荷状态为L3

（三）起重机整机工作级别：

确定了起重机机构利用等级和载荷状态，由GB/T 3811-1983确定起重机整机工作级别为M8。