单梁桥式起重机设计【电动】【5吨】【全套CAD图纸+毕业答辩论文】

买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 摘 要 我做的毕业设计课题是单梁桥式起重机设计。单梁桥式起重机是一种轻型起重设备，它适用起重量为 1 20 吨，适用跨度 ，工作环境温度在 C 与 +35。 C 范围内，适合于车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸工作。桥架由一根主梁和两根端梁刚接组成。根据起重量和跨度，主梁采用普通工字钢和 U 形槽组合焊接形成。主梁和端梁之间采用承载突缘普通螺栓法兰连接。提升机构采用 电葫芦。 此次设计的主要内容有：问题的提出、总体方案的构思，结构设计及对未知问题的探索和解决方案的初步设计， 装配图、零件图等一系列图纸的设计与绘制，以及毕业设计说明书的完成。 关键词 ：起重机；桥式起重机；大车运行机构；小车运行结构；小车起升；结构桥架；主端梁 。 买文档送全套 纸 Q 号交流 414951605 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 he of my is of is a of it to 20 to 6.5 is in +of to a by a to to to a an of an o D an of of a of of a of of 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 目录 前 言 . 1 1 单梁桥式起重机的概述 . 2 梁桥式起重机的整体描述 . 2 梁桥式起重机机构的特点 . 3 梁桥式起重机的基本参数 . 3 架梁和箱形梁的比较 . 3 D 型电动单梁桥式起重机各部件的作用（位结构） . 3 梁 . 4 梁 . 4 梁和端梁的联接 . 4 动葫芦 . 4 车 . 5 车架 . 5 车 . 5 纵室 . 5 行机构 . 6 车运行机构 . 6 车运行机构 . 7 展趋势 . 8 内桥式起重机发展有三大特征 . 8 外桥式起重机发展四大特征 . 9 械化运输系统的组合应用 . 10 2 工作条件及设计要求 . 11 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 式及设计的构造特点 . 11 择电动葫芦的规格型号 . 12 梁设计计算 . 13 梁断面几何特性 . 13 度计算 . 20 定性计算 . 23 梁设计计算 . 23 梁中央断面几何特性 . 24 重机最大轮压 . 26 重机支座及作用 . 26 重机最大轮压的计算 . 26 大歪斜侧向力 . 33 梁中央断面合成应力 . 34 轮轴对端梁腹板的挤压应力 . 34 、端梁连接计算 . 35 、端梁连接形成及受力分析 . 35 栓拉力的计算 . 36 3 小车起升和运行机构的设计计算 . 40 动葫芦起升机构设计计算 . 41 动葫芦的基本设计参数 . 41 动葫芦起升机构简要设计步骤 . 42 动葫芦运行机构设计计算 . 49 . 49 . 50 动比 . 51 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 动器的选择与计算 . 52 4 大车运行机构设计计算 . 55 定机构传动方案 . 55 择车轮和轨道，验算车轮强度 . 55 算车轮的疲劳强度 . 55 动装置设计计算 . 57 择电动机 . 57 车运行机构的功率计算 . 58 算电动机 . 58 计减速装置 . 60 择减速器的类型 . 60 定减速器的型号 . 61 重机有关使用机构的安全装置 . 62 冲器 . 62 升高度限位器 . 63 程限位器 . 63 全开关 . 63 重机的组装及试车要求 . 63 重机的安装注意事项 . 63 重机的试车要求 . 65 5 焊缝连接分析 . 67 接方法 . 67 接 . 67 接焊缝 . 67 焊缝 . 68 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 致 谢 . 73 参考文献 . 74 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 前 言 光阴似箭，岁月如水，转眼间四年大学生活即将结束， 毕业设计是对我们四年大学生活的一个总结 ，更是对四年大学学习成果的检验。它要求我们应用所掌握的基本理论和专业知识去解决现实中的一些问题。是实现学与用、理论实践相结合的重要环节，进而提高我们各方面的能力，如：收集信息的能力，发现问题的能力，独立分析和解决实际问题的能力，获取新知识的能力以及创新意识和严肃认真的科学作风，综合运用所学知识和技能的能力。 为积极响应院方号召，更好的完成本次毕业设计工作，毕业设计工作展开前我进行了毕业实习，我曾在河南省郑州起重设备有限公司实习两个月，通过在以上工厂的实习，我在对桥式起重机理论认识的基础上又增加了很多感性认识 ，重点了解了桥式起重机的基本结构和基本工作原理，从而为顺利完成毕业设计奠定了坚实的基础。 我毕业设计的课题是单梁桥式起重机设计。单梁桥式起重机是一种轻型起重设备，适合于车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸工作。桥架由一根主梁和两根端梁刚接组成。根据起重量和跨度，主梁采用普通工字钢和 U 形槽组合焊接形成。主梁和端梁之间采用承载突缘普通螺栓法兰连接。这次设计主要是对其主梁和端梁等桥架重点设计，包括一些常规性的强度刚度及稳定性的设计，除此还有一些驱动装置的计算和焊接方面的知识，从而达到初步具备设计起重机重要部件的基本 能力，为以后的设计和选用起重机奠定一定的基础。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 1 单梁桥式起重机的概述 起重机是具有起重吊钩或其它取物装置在空间内容实现垂直升降和水平运移重物的起重机械。 电动单梁桥式起重机为一般用途的起重机用于机械制造、装配、仓库等场所（此次设计的是用于机修车间）。 电动单梁桥式起重机不适于用来调运熔化金属赤热金属、易燃品及其危险物品，不适用于有爆炸危险、火灾危险、充满腐蚀性气体的介质工作，不适用于相对湿度大于 85%的场所工作， 也不适用于具有酸性或其它有腐蚀性化学气体的车间。 电动单梁起重机是在天津起重设备厂 70 年代初开发的 全国联合设计研发而成，配套的电动葫芦为 。是一种有轨运行的轻小型起重机，适用于额定起 ,适用跨度 作级别在 5和工作环境温度在 40 范围内。 起重机运行速度小于 45m/，采用地面跟随式（随吊载而运动）操纵，运行速度大于 45m/，采用操纵室操纵，操纵室设有开闭两种形式及端面和侧面二种开门 方式。 梁桥式起重机的工作方式 它安装在产房高出两侧的吊车梁上，整机可在吊车梁上铺设的轨道上横向行驶，起重小车沿小车轨道行驶（横向）。吊钩做升降运动，即与（或 电动葫芦配套使用完成重物的升降、平移等人们难以做到的需要。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 梁桥式起重机机构的特点 主要优点是：结构简单、重量轻、对厂房的负荷小、建筑高度小、耗电少。主梁与端梁采用螺栓连接、拆装、运输和储存方便，补充备件方便、轮压小、工艺性好，适合采用自动焊接和流水作业加工，安装快，维修方便。缺点是起重 量不大。 梁桥式起重机的基本参数 起重量、起升高度、起升速度、葫芦运行速度、大车运行速度、跨度、车轮与轨距。 架梁和箱形梁的比较 桁架自重和挡风面积小、风阻力小、节省钢材；缺点是外形尺寸大，要求厂房建筑高度大，而且桥梁是由很多根不同型号和规格的杆件逐件焊接而成，费工、费钱。 箱型梁的优点：外形尺寸小，用整块钢板焊成，便于下料和采用自动焊接，适合大批量生产；缺点是自重较大。 结构） 电动单梁主要由主梁、端梁 、主动轮、被动轮、工字钢、大车驱动装置和小车（电动葫芦起升装置）组成。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 梁 主梁是采用钢板压延成型的 U 型槽钢与工字钢组焊而成的箱型实腹梁。作用是支承着可移动的小车，并能沿铺设的专用轨道运行，将起重机的全部质量的重力传给厂房建筑结构，结构简单适用，工艺性好。 梁 由两种形式：一种是钢板压延成型的 U 型槽钢组焊成形，在焊接车门那个箱形结构，适用于做中、小起重机吊钩桥式起重机的端梁；另一种是四块钢板拼成的箱形结构，通常配制带角形轴承箱的车轮组，但焊接工作量大，生产 效率低于前种（本产品采用前一种） 。 两种形式：一种是在主梁的两端，螺栓加减载凸缘连接形式。这种方式的优点是：主、端梁可以分批生产再组装，加工及库存的占地面积小、输送方便、费用较低。另一种形式是加连接板再焊接的方法联接。优点是：制造简单、装拆方便、成本低，是我国中、小起重机吊钩桥式起重机端梁和主梁的主要连接形式。（本产品采用第一种连接方式） 动葫芦 它是一种由电机驱动，经卷筒、滑轮或有巢链轮卷方起重机或起重链条，带动取物装置升降的轻小型起重设备。它具有体 积小、重量轻、操作维修方便、价格低、安全可靠等特点，主要应用于起重量及工作范围要求不大或对工作速度要求不高的场合。将上部固定，可将起重设备河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 单独使用或是通过小车悬挂在工字钢轨上运行，作电动单梁桥式起重机、龙门起重机、臂架型起重机的起重小车，使用作业面积扩大，使用场合增多，由于如此灵活，可作工厂、码头、仓库、货场等常用的起重设备。电动葫芦的简述其，有渐开线外啮合齿轮传动和行星齿轮传动两类，但前者具有制造简单、维修方便、效率高等特点。 车 使起重机作水平运动，用于搬运货物或调整工作位置，同时可 将作用在起重机上的载荷传给支承它的基础。大车轨道中心间的距离称为跨度 S，在该轨道上运行的动作称为大车运行。在桥架的中心或两端装有大车运行电动机，从电动机的水平轴引出动力，驱动半数的车轮。 车架 是支承和安装起升机构（电动葫芦）和小车运行机构的机架，同时又是机架和传递起升载荷的金属结构， 起重机采用工字钢。 车 是小车作水平运动，用以搬运货物或调整工作位置，同时将作用在小车上的载荷传给支承的主梁。本品采用电动机、卷筒、制动器、钢丝绳和吊钩于一体的 电动葫芦。 用于司机操纵作起重机的运行工作，操作室的构造与位置安装，应河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 保证使司机有良好的视野。其结构分为敞开式与封闭是两种，桥式起重机的操作室应安装在无滑线一侧的桥架上。 行机构 运行机构的任务是使起重机或小车作水平运动，用于搬运货物或调整工作位置，同时可将作用在起重机或小车上的载荷传给支承它们的基础。陆上的起重机的运行机构分为有轨道运行和无轨道运行两类，而桥式起重机的运行属于前一类。 桥式起重机上的运行机构：由电机、传动装置（传动轴、联轴器和减速器等）、制动器和车轮组成。运行机构 按其特点（构造）可分为得当分组式和一体是两种。按其主动轮驱动的方式，可分为几种驱动和分别驱动两种。 运行机构是依靠主动车轮与轮道间的摩擦力（通常称为附着力或粘着力）来实现驱动的。为了保证有足够大的驱动轮（主动车轮），驱动车轮应布置得当，在任何情况下，都应使其具有足够大的轮压。桥式起重机上运行机构的驱动轮，通常为总轮数的一半，采用对称布置成四角布置，遮掩可保证驱动轮轮压之和不变，不会发生打滑现象，使机构运行正常。 车运行机构 小车运行机构就是 电动葫芦的自行式电动小车。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 车运行机构 ：每一边轨道上的大车运行机构的主动车轮分别单独的电动机来驱动）电动机采用封闭自扇冷式，带制动器的绕线型电动机或带制动器的变极笼型电动机。司机室操纵时用绕线的电动机，传动装置采用自行式电动葫芦电动小车的闭线减速器。一级开式齿轮减速器的型式。其中闭式齿轮部分是专用同轴式减速机，这种型式的传动装置简单、轻巧、零件数量少、通用化程度高，便于制造和修理，但开式齿轮较易磨损，传动效率稍低，在有特 殊要求时，传动装置也可采用二级定轴式摆线行星式、少齿差渐开线行星式等。采用全封闭型减速器或采用带制动器的电动机 减速器套装组各式的传动装置。它便于专业化生产。传动效率较高，但制造及安装 5齿面圆柱精度要求较高。 合一”减速器为三级渐开线布置平行轴传动外啮合渐开线硬齿面圆柱齿轮减速器（中华人民共和国专业标准号为： 90）。减速器直接按与带制动器的绕线是或鼠笼式电动相配，集减速器、电动机、带制动器为一体，制动器不需配电源，所配电机具有双重功能接通电源即可旋转，切断电源后，电机本身即产生 制动力矩而制动。电动机 减速器驱动部件利用减速器机体直接固定在端梁或主梁的伸出支架上，主动车轮利用其伸出轴端直接插入到驱动部件减速器的低速 空心轴内。通过花键连接，靠力矩支承铰保持平衡。大车运行机构中采用“三合一”驱动部件，使机构变得非常紧凑、自重轻、分组性好、装配与更换方便，不受桥架起台和小车架变形的影响，并由于驱动部件不与走台相连接，可以减少主梁的扭转载荷，而且可使走台的构造也大为简化，但当电动机容量增大时，悬臂受力复杂化。故大型起重机的运行机构，目前仍采用分组式分别驱动，河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 大车轮采用圆柱形踏面的双轮缘车轮 ，小车车轮采用圆锥鼓形车轮。 展趋势 新的发展是动态刚度计算，测试它的挠性变形，节省材料，整个结构小，计算机控制吊车，摄像机摄像，计算机处理，用于恶劣的环境的场合，载荷限制器是限制起重机起吊极限载荷的一种安全装置。称量装置是用来像是起重机吊物品具体重量的装置。 从桥架上讲有正轨箱形梁和斜轨箱形梁两种。从传动机构上讲，老式的传动机构是采用齿轮连接，新式的传动机构采用的是梅花弹性联轴器，直接与车轮联接，中间加个方向联轴节。从导出方式讲，最早是排好架子，后期改为挂缆，直接有厂家生产出挂极式，导电部分 不外漏。吊车比较好的操纵方式：如遥控吊车，人可以无线操纵起升高度过高，可直接地面操纵。 动取物装置采用计算机控制，传感器控制。设计采用 内桥式起重机发展有三大特征 (1) 改进机械结构，减轻自重 国内桥式起重机多已经采用计算机优化设计，以此提高整机的技术性能和减轻自重，并在此前提下尽量采用新结构。如 550 吨通用桥式起重机中采用半偏轨的主梁结构。与正轨箱型相比，可减少或取消加筋板，减少结构重量，节省加工工时。 (2) 充分 吸收利用国外先机技术 起重机大小车运行机构采用了德国 合一”驱动装置，吊挂于端梁内侧，使其不受主梁下挠和振动的影响，提高了运行机河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 构的性能和寿命，并使结构紧凑，外形美观，安装维修方便。 遥控起重机的需要量随着生产发展业的壮大规模越来越大，宝钢在考察国外钢厂起重机之后，提出了大力发展遥控起重机的建议，以提高安全性，减少劳动量。 (3) 向大型化发展 由于国家对能源工业的重视和资助，建造了许多大中型水电站，发电机组越来越大。特别是长江三峡的建设对大型起重机的需求量迅速提升。三峡电厂 需要 1200吨桥式起重机和 2000吨大型塔式起重机。 外桥式起重机发展四大特征 (1)简化设备结构，减轻自重，降低生产成本 法国 司采用了一种以板材为基本构件的小车架结构，其重量轻，加工方便，实用于中、小吨位的起重。该结构要求起升采用行星 车架不直接与车架相连接，以此来降低对小车架的刚度，简化小车架的结构，减轻自负。 司的起重机大小车运行机构采用三合一驱动装置，结构比较紧凑，自重较轻，简化了总体布置，此外，由于运行机构与起重机走 台没有联系，走台的振动也不会影响传动机构。 (2)更新零部件，提高整机性能 法国 司采用窄偏轨箱型梁作主梁，其高、宽比为 4 右，大筋板间距为梁高的两倍，不用小筋板，主梁与端梁的连接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上盖板，由此可以降低端梁的高度，便于运输。 (3) 设备大型化 随着世界经济的发展，起重机械设备的体积和重量越来越趋于大型河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 化，起重量和吊运幅度也有所增大，为节省生产和使用费用，其服务场地和使用范围也随着增大。 械化运输系统的组 合应用 国外一些大厂为了提高生产率，降低生产成本，把起重运输有机的结合在一起，构成先进的机械化运输系统。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 2 工作条件及设计要求 为机修车间设计一台 电动单梁桥式起重机，具体要求如下 ： 起重量： 5 吨 起升高度： 9 米 电动葫芦运行速度： 30m/电动葫芦的起升速度： 8 m/葫芦最大轮压： 900 公斤（ 葫芦自重： G=500起重机跨度： 16.5 m 大车 运行速度： 45m/大车轮距： 工作级别 ： 工作环境：一般常温 使用寿命： 10 年 操纵室操纵 ： G 操 =400 公斤 式及设计的构造特点 电动单梁桥式起重机由桥梁、小车、大车运行机构、电器设备构成。桥架由一根主梁和两根端梁用螺栓连接而成。电动单梁桥式起重机是一种有轨运行的轻小型起重机。它适用于额定起重量为： 1 5 吨，适用跨度为 22 5 米，工作环境温度在 40范围内，起重 机的工作级别为 。 本次设计的 电动单梁桥式起重机的主梁结构式采用钢板压延河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 成形的 U 形槽钢，与工字钢组焊成的箱形实腹梁。横梁也是用钢板压延成 U 形槽钢，在组焊成箱形封闭箱，为贮存，运输方便，在主梁与横梁之间用 螺栓（ 45 号钢制）连接而成。大车运行时靠两台锥形转子电机，通过齿轮减速装置驱动两边的主动车轮实现的起升机构与小车运行机构采用 行机构采用分别驱动形式制动靠锥形转子制动的交流异步电机来完成。起重机主电源由厂房一侧的角钢或圆钢滑触线引入，电动葫芦由电缆供电。 电动单梁桥式起重机的外形 如下图 1所示： 图 1 电动单梁桥式起重机 择电动葫芦的规格型号 电动葫芦的形式与参数，参见产品样本，选用目前应用得最多的 。 和 电动葫芦的起重量一般为 10 吨，起重高度为6 30m，起升速度为 8 m/重量为 10t 时为 7 m/ 电弧炉具有两种起升速度，除常速外，还有 0.8 m/慢速可满足精 密河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 装卸，砂箱合模等精细作业的要求。电动葫芦的总体结构可分为起升机构和运行机构 两部分，起升机构由电动机、制动器、减速装置、卷筒装置以及吊钩滑轮组等组成。 本次设计的电动小车采用 t 电动葫芦 ， 机和制动器制成一体。使电动葫芦结构紧凑、自重轻。据资料查得，电动葫芦型号 重为500 结果：选用 设计计算见后面。 梁设计计算 梁断面几何特性 根据系列产品资料，粗布给出主梁的断面尺寸如图示： l 1=400yx 5500H=800 1=5 2=5=47xxF 180l 3=105b=122123451 - 压 制 成 型 的 U 形 槽 钢 ； 2 - 加 劲 隔 板 ；3 - 斜 侧 板 ； 4 - 工 字 钢 ； 5 - 补 强 钢 板20 =10图 2 主梁断面尺寸 主梁跨中断面图 根据系列产品资料，查得 28 的尺寸参数： 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 h= 280 b=122 d=t= q=斤 /m 主梁断面面积 114 45 F= 1） +2 1 2 1+ 40+2 40+2 151主梁断面水平形心轴 1 1 式中： 主梁面的面积（ . F1 轴的距离（ ） x 的距离 (则： 40 40 60+2 15+1 151 =37cm 4果： F=1517 4梁断面惯性矩 Fi =(39 ) 12+39 + 2 40 12+240 23 +（ 2 ） 12+2 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 +7114+22 +(1 ) 12+1 =111545 4 Fi =(39 ) 12+2 40 12+2 40 2 19 12+2 10+345+1 12 =21849 4结果： 11545 4 1849 4梁强度的计算 根据这种起重机的结构形式及特点，可以不考虑水平惯性对主梁造成的应力及其水平面内在和对主梁的扭转作用也可以忽略不计。该主梁的强度计算按第类载荷进行组合，对活动在和由于小车的论据很小，可近似的按集中载荷计算。跨中断面弯曲正应力包括：梁的整体弯曲应力和由小车；轮压在工字钢下翼缘引起的局部弯曲应力两部分，合成后进行强度校核。 梁的整体弯曲在垂直平面内按简支梁计算，在水平面内按刚度的框架计算： 图 3 简支梁受力分析 垂直载荷在下 翼缘引起的弯曲应力 根据起重机设计手册计算： 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和论文 最新答辩完整资 料 x= 21xy k G k( + )y 4 8P L q L 操2单位：公斤 /厘米 式中： P= Q+ =5000 00 6550 其中： Q=5000 公斤； G 葫 G 葫 =500 公斤； 于中级工作类型 , = k 于操纵室操纵时 ,k = 7厘米 ； 11545 4 l=100 G 操 G 操 =400公斤； G 葫 电动葫芦的自重 ， G 葫 =500公斤； 斤米）； q= 1000 F +q =1000 26m 其中： F=m 钢板， =m qq=7.5 t m； 所以： x=37 111545 (5000+500) 4 1650+400 100 2+1650 8 =1060 公斤 /厘米 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 含 纸和