单轨抓斗起重机设计【6张图/12400字】【优秀机械毕业设计论文】
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单轨
抓斗
起重机
设计
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机械
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文档包括:
说明书一份,47页,12400字左右.
任务书一份.
图纸共6张:
A0-单轨抓斗起重机总图.dwg
A0-减速箱装配图.dwg
A0-抓斗.dwg
A1-起升机构图.dwg
A1-小车装配图.dwg
A3-齿轮轴.dwg
目录
第一篇 摘要……………….................................................................1
第二篇 任务及要求……………………………………………………………………2
第三篇 总论……………………………………………………………………………3
第四篇 计算……………………………………………………………………………4
一 总体方案确定及基本参数…………………………………………………………4
1. 总体方案确定………………………………………………………………….……4
2. 基本参数………………………………………………………………..………..….4
二 抓斗计算……………………………………………………………………..……..4
1. 抓斗的几何尺寸……………………………………………………...……………4
2. 滑轮组倍率………………………………………………………………………...6
3. 钢丝绳计算……………………………………………………………………..….6
4. 滑轮直径确定……………………………………………………………………...6
5. 上下横梁轴线倾斜角…………………………………………………………..….7
6. 抓斗强度计算……………………………………………………………………...7
三 起升机构……………………………………………………………………..……..10
1. 传动比计算…………………………………………………………………..…….10
2. 起升速度…………………………………………………………………………...10
3. 机械效率………………………………………………………………………..….10
4. 电动机静功率……………………………………………………………………...11
5. 电动机轴的静转力矩…………………………………………..………………….11
6. 制动器计算……………………………………………………………..………….11
7. 起动时间…………………………………………………………...………………13
8. 制动时间……………………………………………………………………….…..14
9. 卷筒装置………………………………………………………………………...…14
四 起升机构减速箱…………………………………………………………………....21
1. 轴的计算……………………………………………………………………..…….21
2. 齿轮校核…………………………………………………………….……………..32
五 运行机构……………………………………………………………...…………….36
1. 传动比计算……………………………………………………………….………..36
2. 运行速度……………………………………………………………...……………37
3. 机构效率………………………………………………………...…………………37
4. 运行摩擦阻力………………………………………………………………...……37
5. 电动机容量的初选……………………………………………………...…………38
6. 走轮轮压…………………………………………………………………………...38
7. 验算起动时间…………………………………………………………………..….38
8. 制动器计算…………………………………………………………………..…….39
9. 电动机最大力矩…………………………………………………….……………..40
10. 验算电动机打滑……………………………………………….…………………..40
六 编制程序……………………………………………………………..……………..42
第五篇 结束语……………………………………………………………………...….46
参考文献………………..………………………………………...…………………….50
摘要
起重机是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。
通常，起重机械由起升机构(使物品上下运动)、运行机构(使起重机械移动)、变幅机构和回转机构(使物品作水平移动)，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成。
在建桥工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。轻小型起重设备如：千斤顶、葫芦、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机、龙门起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎、履带起重机等。
关键词：起重机、循环、装置、动力装置
abstract
The derrick is a kind of machine that makes the circulation, intermittent sport.A work includes circularly:Take the thing device from take the thing ground to bring up the product, then the level move to specify the location to decline product, carry on immediately after anti- to sport, make take the thing device to return the home position, in order to carry on next circulate.
Usually, the derrick from rise to rise the organization( make product exercised up and down), circulate the organization( make the derrick move) and become an organization and turn round the organization( make the product make the level ambulation), and the metals organization, the motive equip, the assistance that manipulate the control and necessities equips to combine.
In set up the bridge engineering the derrick use, construct according to it and the dissimilarity of the function, can is divided into a heavy equipments, the bridge type type derrick and a type of arm derrick three major types generally.A heavy equipments such as:Jack, bottle gourd, a 扬 machine etc..A type of bridge derrick ,such as beam type derrick, Dragon gate derrick etc.,.A type of arm derrick such as fix the type to turn round the derrick, tower type derrick, automobile derrick, tire, track derrick etc..
Key Words：derrick、circulation、machine、the motive equip
- 内容简介：
-
39 (2003) 472475of 50093, on on E is in E is AM a of of a as an E, by a in a of a 2003 to A in is of in as it is to a a or a In is to to in of a of a AD to to 5. E of an or is on a is RE of a of Y. 2. to a an by AM RE in as It is as 3:(i) a of AD of in a is in a be in to a AD of a is it is AD be E be to AD E be as a is of as 5:(i) of is by 3/$ 2003 09243)00513 39 (2003) 472475 4731. E.(of is in to of of a A AD be in to of 1 E. E be on E E in of of a of a as an E C is in a It of to a 2), it is a of as as to of as an to 2. D of E is a is T C, a C of is AM UM 0.2 on T 3 E. E of a in a on 3. . 39 (2003) 4724754. NC of of of of of MM is a in 1,2. of MM UM a is MM a 5 mm a mm in mm in 4a). is to of In to to mm of On 600 of of a is a a of a 4. of MM of of in Y at of of of of a a to of of a be of be be of a of of a of AD is AM of of in of AD is In be is is 2of of is a of to is a in to as as .2 is NC of AD of is C a is by C AD 4 C of of 5 AD of of 5. AD of of 39 (2003) 472475 4754. on E E in of a a of of a as an C a RE is an of a RE is an to a a a to Y. F. on of of in 122, 1997, 741746.2 H. Y. S. on of 9,Xi619, 1999, 618620.3 Q. H. Y. R. to (1996) 47(4 H. 1996. 5 Y. Y. X. of J. 24 (4) (1999) 4246 (研究逆向工程中的应用工程技术 摘要 根据对以往研究逆向工程（ 技术，可再生能源工程中的应用进行了探讨性的论文。稀土应用环境是建立与坐标测量机（ 软件。以核心柴油发动机的进气为例，阐述了可再生能源的过程，从对象的数字化， 量数据是通过使用三维坐标测量机扫描获得的物理对象。通过处理测量数据，作者成功地建立了模具和加工模具 型，并获得了一个好 成绩。 关键词 :逆向工程设计、产品开发、模具 当 今，竞争压力已经到了，在快速的产品 设计和优化 需求围绕 在产品开发周期。简短 的 产品开发时间是 要 强烈满足需求， 随着 制造业的全球化造成的活动和市场需求的变化。在如航空航天，汽车，造船工程领域和药品，这是难以建立型 的 现有的产品，具有自由曲面或雕塑表面。在这种情况下，逆向工程（ 一个有效的方法能大大降低产品开发循环。 这个过程是指在设计师的收购 产品的设计理念 ,从数字化的身体模型 ,建立了 型实现 向 物理模型 的靠近 。该模型可以创造重用性、修改和优化 5。由再保险技术几何形状的零件或产品。 在此基础上测量数据是由 一个完整的和复杂的 型是创造的。有两个关键技术、如下。数字化的物理模型和创作的计算机辅助设计 (型。 2. 稀土工作流程 不同于传统的设计理念和方法，可再生能源技术 是与计算机技术相结合的是 一开始 到 现有的设计产品，模型测量技术和 术。稀土已在许多不同 部门应用 ，如汽车，造船，电子和医药。它是常用于 这些方面 例如以下 3： （一） 如果 最终产品的原型是仿照手动， 所以 没有 要求 对 型原型存在，例如油泥模型在汽车行业。 （二）在一个 公司和所有现有的 介绍产品 中 必须为蓝本，以有一个完全数字档案。特别是，在复杂的 型形部分是因为它是仿照很难 用 其 型直接创建。 （三） 复杂形状部件必须检查，可再生能源示范创建一个比较现有的 型。可再生能源的过程主要可以被看作是一个过程链这是由三个主要 方面 如下 5： （一）对象的数字化：三维形状 可以使该 产品获得任何适当的测量方法。 （ 二）测量数据处理： 用三维采集 数据进行处理，以满足需求下面的操作。 （三）创作的 型：一个完整的 型 使 产 品必须建立在以代表所有该产品的有关数据 之中 。 图 示了稀土 的工作流程。整个稀土过程 由 计算机 辅助。 基于上述可再生 能源技术的原理，作者应用 并 设计 和制造再生能源技术 解决 柴油发动 机 的死机 。以核心芯片对柴油发动机 进气道为例，本文介绍了稀土过程， 从对象的数字化，计算机辅助设计 在数控加工模型重建。 入口是柴油发动 机的重要组成部分。 在很大程度上， 它影响柴油机的 特点 。因为入口有 非常复杂的形状（见图 是很 难创建一个入口数字模型，以及制造对 应 口的核心芯片。因此， 作者 采取的 是以 它 在工程应用研究再生能源技术 作为一个例子 。 土环境 可再生能源 的 环境是一个本地区域网络 （ 这是建立两个工 作地点， 两个工作站 ， 三 台 电脑，一个坐 标 测 量 机 （ 和 三数控机床。该硬 件 工作 平台采用水平处置 和 站着操作 个人电脑。主要应 用软件 是 统的 成 测量系统和由 司提 供的 软件。使用的操作系统 是在 作 站着 操作 个人电脑的 T。 图 示了可再生能源 的环境。随着计算机网络 的 应用和 可再生能源过程，即 对象的数字化，加工测量数 据，一个 C 加工，是实现对计算机集成 环境。 具的数字化 一般来说，对 于 三维测量方法几何产品数据 可 分为两类，即触觉测量和光学测量。三坐标测量机是一般的触觉测量设备，是在工业企业广泛使用 1,2。撰文衡量模具的几何形状，并获得通过使用 量数据测量和软件与线性扫描模式的物理模型模具扫描 毫米以上模型在第一个领域复杂地区 1 毫米（见图 多少测量点是由三坐标测量机自动确定根据测量表面的曲率变化对触觉点。为了避免滑，探头开始测量距离在 4 被测量的表面。平均而言有约 1600 测量 点 获 得 一 个扫描曲线。 量数据处理 一个机械跟踪过程的结果是一个结构点和线的大量点序列结构 4。在三坐标测量机的输出数据坐标该探头的中心值和正常向量 X， Y 和 Z 方向在触觉点的位置。此外，对测量数据输出格式不符合的 型建立的要求。因此，人们必须处理测量数据。笔者拥有自主研发的一个方案，以实现转型对测量数据的格式。首先，对测量数据输出格式必须转化为一个可以接受的格式由 成 。然后对测量数据进行对照 多余的必须被过滤掉，并把 处理 当做 一个可视化的方式。数据处理，可直接使用一个模具 型 进行 创建。 造一个模具 型 在创建 两个在 型的建立方法从测量数据使用自由格式的特征造型。一个是所谓的曲线模式 ， 通过这种方式，建造从曲线测量数据生成，然后表面可以创建通过建设曲线网格生成。另一名被称为表面的模式，表面生成的测量数据直接从 2。由于测量数据输出的坐标该探头的中心值，表面产生对于距离的测量数据，抵 消了表面等于探针半径，远离实际面衡量。因此，一要抵消这种表面 ， 表面生成的是通过着色表面分析 表 面，以检查其连续性 和 分析功能与光滑度，以及 表面产生和测量点 之间的错误。米，是可以接受的。 控加工的模具 可以确定的数控加工工艺规划与生成一个应用程序的刀具制造地点。进一步加工 由代码生成，通过数控后 处理。最后，是由数控机床加工工具 进行 图 4显示了数控测量和表面的结果核心重建死于入口，而图 5 显示生成的 型的核心死于入口。 4 结论 根据以往的研究再生能源技 术，作者还探讨了稀土工程应用技术在设计和制造复杂的产品。以一个例子是一个柴油发动机进气道死亡，他们所描述的整个过程，从对象的数字化， 型重建，以数控加工，并已获得了良好的效果。稀土是一种有效的方法大大降低了产品开发周期，并确保产品质量设计和制造产品具有复杂的表面。可再生能源技术并不复制一个现有的产品，而是获得一个设计概念从现有的物理模型并创建一个完整的数字化产品模型，并进一步优化产品设计。 参考资料 1 Y. F. on of of in 1 22, 1997, 741 746. 2 H. Y. S. on of 9, Xi6 19, 1999, 618 620. 3 Q. H. Y. R. to in (1996) 4 7 ( 4 H. 1996. 5 Y. Y. X. of J. 24 (4) (1999) 42 46 ( 第二篇 任务及要求 一 题目名称及基本参数 题 目： 轨抓斗起重机设计 起 重 量： 物料容重： 1 起升速度： m升运行速度： m运起升高度： 0 二 课题内容及工作量 少于 5000汉字 4张 少于 200条 少于 2万字 15篇以上 一、选题依据及意义： 起重机械师现代工业企业中实现生产过程机械化、自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率的重要工具和设备。随着现代工业的发展、生产规模的扩大以及自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备，它在现代化生产过程中的作用越来越大、应用越来越广，如在港口码头和铁路车站，没有起重机械，装卸工作就不能进行；在冶金生产中，起重机械已运用于金属生产的全部过程；现代建筑工程，不能离开起重机械；在农业和林场，最困难、最非礼的工作也由起重机来完成；在核电站中，采用特殊的起重机，用以代替人的操作去担当对人体健康有严重 危害的工作。科学技术和生产发展推动了现代设计和制造能力的提高，激烈的国际市场也越来越依赖于技术的竞争，这些都促使国内外各种起重机制造企业不断地完善和发展起重机提高劳动生产率以及增强市场竞争力。 二、国内外研究概况及发展趋势： 一、国外起重机的特点及发展趋势 近年来，随着世界销售市场对起重机械的需求量的不断增加，国外各起重机厂家大多采用优化设计等 现代设计手段以提高设计效率。有关资料表明，美国、德国、日本等一些起重机公司都广泛应用 术，彻底抛弃了传统的图板，并且还与计算机辅助工艺规划（ 计算 机辅助制造 (衔接，做到了无图化生产。 国外起重运输机械发展到今天，已经到了比较成熟的地步，其结构形式基本上都是经过反复优化设计，并经过实践检验的。随着计算机技术的广泛应用，许多国外起重机制造商应用计算机辅助设计系统 (以及模块化设计方法，尽量使用标准件设备迅速组合和安装，减少标准件外组合部分的加工制造。组合构件的使用对生产非标准件起重机来讲，有助于减少成本。当前，国外起重机特点和发展趋势有三大特征： 1、 系列产品模块化、组合化和标准化 用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上基本相同 的构件、部件和零件制成有多种用途，有相同联结要素和可以互换的标准模块，通过不同模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。对起重机进行改进，只需针对某几个模块。设计新型起重机，只需选用不同模块重新进行组合。可使单件小批量生产的起重机改换成具有相当批量的模块生产，是想高效率的专业化生产，企事业的生产组织也可由产品管理变为模块管理。达到改善整机性能，降低制造成本，提高通用化程度，用较少规格的零部件组成多品种、多规格的系列产品充分满足用户需求。据资料介绍，德马克公司的葫芦双梁起重机系列改用模块化设计后，比单件设计 其设计费用下降了 12%，自重轻，与国内产品相比较，起重量为 32t，跨度 25m，国内双梁起重机自重 动葫芦桥式起重机自重 德马克电动葫芦桥式起重机的自重只有 国内产品分别轻 60%和 35%。 2、 起重机的大型化、高速化和专用化 出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无聊装卸般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，并对能好和可靠性提出了更高的要求目前试剑石最大的履带起重机为德马克公司生产的 最大起重量为 3200t；最大的桥式起重机起重量达 1200t；生产率达800010000t/h 的斗轮堆取料机；自动化立体仓库巷道堆垛机最大的运行速度达 400m/大的带式输送机宽达 送能力达 37500t/h 和单机最大输送距离超过 30。 3、起重机性能自动化、智能化 /和数字化 起重机的跟新和发展，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。大型高效起重机新一代电器控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要又全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操作纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊重物重心、近场感应防碰技术、现场总线技术、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用，使起重机具有更高的揉性，以适应多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。 二、国内起重机设计现状及存在的问题 1、设计手段不完善、与先进 技术结合较少 目前，国内起重机还处于传统设计阶段，设计手段欠完善，与先进的技术结合的也比较少。不过近些年来随着设计技术的引进、消化、吸收，有了长足的进步，产品的性能、可靠性、外观都有较大幅度的提高，企业也在不断向大规模、系列化方向发展，但国内的起重机在设计技术水平上与国外还有一定差距，这与国内配套力量薄弱不无关系。所以我们更需要借鉴吸收国外先进技术、采取国际化配套，提高产品起点，并且在设计中结合新的设计理念、方法及手段以满足工业生产方式的转变和用户需求的多样性，以实现产品规模化、系列化合精细化，提高产品生产 成本以及质量，增加产品性价比，从而提高企业的核心竞争力。 2设计效率太低、通用性较差 长期以来，起重机设计利用图板手工设计制图，需要较长的设计周期。而且由于设计及工艺原因，国内制造的起重机交货期约为国外先进企业的两倍，效率较低，远远不能适应市场经济竞争的要求，使企业失掉了不少机遇。一些起重机制造商队与成系列、成批量的通用起重机产品（如 550t 双梁桥式起重机 ） ，为了降低成本，简化生产管理，通用化设计现状只做到对车轮组、滑轮组、卷筒组合联轴器的通用化设计，对于运行机构、小车架，仍只能按不同起重量设计，桥架端 则按不同起重量，不同小车轨距多宽设计，对桥式起重机的设计不能使整机与机构、机构与部件、部件与零件之间的参数合理匹配。 艺水平较低 在起重机的设计过程中，一方面由于其产品相对定型，根据起重机设计手册中推荐的尺寸进行选择，一般工厂设计不做基数按，当有相近参数起重机需求时，则选择类比放大导致截面尺寸变得越来越大，从而起重机的质量、大车驱动机构、厂房基础投资增大，造成很大浪费。随着起重机向大吨位、高参数、低噪声、小振动及轻型化方向的不断发展，原有定型产品越来越不能适应当前要求，市场需要 性能优良，经济性好的桥式起重机。另一方面，由于国内企业，普遍缺乏生产技术，工艺水平较低，一些起重机生产企业的工装设备、装配及检测手段比较落后，油漆及焊接工艺不过关，较为粗糙，严重影响了起重机的质量。 用化设计水平低 目前，我国专业化协作目前只做到 20%,80%仍靠企业自己设计、制造。一台起重机中只有电动机、减速器、制动器及一些电气元件可外购，其它铆焊件、机加工件、主梁、车轮组、端梁、小车架仍靠企业自行设计，这样需花费大量的时间，影响了起重机的生产周期。 5、 互式缺乏最主要的原 因是由于对于 术和方法研究比较有限， 术作为一种先进的设计手段和工具逐渐为工程技术人员和设计人员接受和掌握，已经在专业机械设计中发挥着越来越大的作用。然而，随着技术的发展会对 术本身及其应用提出更高更严的要求，国内大型起重机生产企业的 计系统的实际应用及推广任务仍然十分艰巨。 三、 现代设计方法在起重机设计中的应用 目前我国起重机的设计能力薄弱、设计方法落后，所进行的设计主要是按许多用应力法进行的，导致我国起重机与国外先进发达国家相比消耗了过多的材料和能源，严重影响了我国起重机产品的竞 争能力。近些年来，国际上现代设计理论和现代设计方法应运而生，并且越来乐受重视，所以国内起重机的法杖必须引人现代设计方法，才能设计出更符合实际使用工况，更注重功能性、经济性和可靠性的起重机。 现代设计理论是对产品原理和机理的科学总结。现代设计方法是基于设计理论形成的，他把设计对象看成一个系统，同时考虑系统与外部的联系，用系统工程的给你按进行分析和综合，力求系统整体最优。现代设计开发强调综合考虑与分析市场粗球，设计、生产、管理、使用和销售等各方面因素；强调综合运用优化设计、系统工具、可靠性理论、价值工程、计算机 技术等科学技术知识，探索多种解决设计问题的科学途径；它把经验的类比的设计观点变成逻辑的、推理的、系统的设计观点，采用懂太多、多变量的、多方案的、扩展性的设计思维方式；具有系统性、创造性、综合性和程式性的特点。设计方法分为适用于不同类型产品设计的一般方法和面向特殊产品的具体方法。常见的一般方法包括：创新设计方法、可靠性设计方法、最优化设计方法、有限元设计方法、绿色设计方法、虚拟设计方法、并行设计方法、反求设计方法、抗疲劳设计方法、防腐蚀设计法、动态设计法、价值工程发、计算机仿真和动态模拟方法、网络分析设计方法 的等。 随着这些设计方法在我国陆续使用，我们可以再起重机整机、结构、机构、电气和液压设计中来采用适宜的现代设计方法进行设计，比如：对起重机金属结构的设计可考虑有限元设计方法及最优化设计方法，以最大限度减轻起重机自重和降低能耗；对起重机电器部件及电气系统设计时可考虑采用可靠性设计法和创新设计方法，不断提高可靠度及零件和机构设计的创新能力，使部件和机构越来越精巧；为了快速推出新产品，在对起重机进行设计时，可考虑广泛运用并行设计方法；对超大型设备还可考虑计算机仿真与动态模拟方法；考虑现代社会的环保要求，绿色设计方 法也需要进行推广。 三、研究内容及实验方案 输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以减轻体力劳动、提高劳动生产率或在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，实现机械化和现代化。 1、查阅国内外有关抓斗起重机方面的相关资料； 2、了解抓斗起重机的国内外发展现状； 3、通过查阅资料，了解抓斗起重机的特点及易出现的问题； 4、结合抓斗起重机的常用使用情况，通过室内实验分析所用材料的强度，计算相关数据，认真校核，进行评估，综合得出最佳方案；将所学知识应用于该产品的设计中，并运 用现代设计方法使该产品更完善 四、目标、主要特色及工作进度 课题的性质为通过实践加深对理论知识的理解和应用能力。 主要内容包括 1. 查阅相关资料，外文资料翻译撰写开题报告 4 周 2运动及动力参数计算 2 周 3总装图设计 3 周 4 主要零、部件强度及选用计算 2 周 5绘制零、部件图 2 周 6编写设计计算说明书（毕业论文） 2 周 7毕业设计审查、毕业答辩 2 周 五、参考文献 【 1】 孙桓等主编 北京：高等教育出版社， 2001 【 2】 濮良贵等 主编 北京：高等教育出版社， 2001 【 3】 张质文、刘全德主编，起重运输机械 国铁道出版社， 1983， 【 4】 张质文 主编 . 起重机设计手册 . 北京 : 中国铁道 出版社， 2001 【 5】 宗武、樊迪民主编 北京：北京科技出版社， 1988 【 6】徐灏主编 四版） 械工业出版社 7】杨长 骙 傅东明主编 2 版） 机械工业出版社 目录 第一篇 摘要 . .二篇 任务及要求 2 第三篇 总论 3 第四篇 计算 4 一 总体方案确定及基本参数 4 1. 总体方案确定 . 4 2. 基本参数 . . 抓斗计算 . . 抓斗的几何尺寸 . 4 2. 滑轮组倍率 . 钢丝绳计算 . . 滑轮直径确定 . 上下横梁轴线倾斜角 . . 抓斗强度计算 . 起升机构 . . 传动比计算 . . 起升速度 . 机械效率 . . 电动机静功率 . 电动机轴的静转力矩 . . 制动器计算 . . 起动时间 . 13 8. 制动时间 . . 卷筒装置 . 14 四 起升机构减速箱 . 轴的计算 . . 齿轮校核 . . 运行机构 . . 传动比计算 . . 运行速度 . 37 3. 机构效率 . 37 4. 运行摩擦阻力 . 37 5. 电动机容量的初选 . 38 6. 走轮轮压 . 验算起动时间 . . 制动器计算 . . 电动机最大力矩 . .0. 验算电动机打滑 . . 编制程序 . .五篇 结束语 . 考文献 . . 1 第一篇 摘要 摘要 起重机是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运 动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。 通常，起重机械由起升机构 (使物品上下运动 )、运行机构 (使起重机械移动 )、变幅机构和回转机构 (使物品作水平移动 )，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成。 在建桥工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。轻小型起重设备如：千斤顶、葫芦、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机、龙门起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎、履带起重机等。 关键词： 起重机 、 循环 、 装置 、 动力装置 he is a of to up to to on to to in to on to up an to In up to it of is a a of a 扬 A of as .A of as to 程序 本程序的编制是为绘制起升机构减速箱第 轴危险截面强度。依据轴受力分析，每一轴在 每一轴在这两平面内都可以画出弯矩图。同时，第 程序中对这三个截面一一校核。编制程序 时，为了避免过多的重复性，只较详细的写出第 I 轴在 面中的弯矩图及第 I 轴第 余均简略写出。 程序 如下： 10 ji di yi 20 0 03:99 40 00:5:S+4=SM*2*50 C=3=3/0 2=2/0 1=1/0 Z=12:80*=Z: (1B)2):*1 90 0/180*1=A)/B)2):*1 100 1*B) 110 d0,d,d1,m1,m2,m3,m4,p1,q1,n1,; ,1,3,1,1,20 30 di yi ju 140 50 *(34+418)1=34+418 160 18*1:170 =0 0000 180 190 :N 200 0,80) 210 =0 1 220 34 60 230 )= 240 )/1000: 250 80 260 )=270 )/1000: 280 0+0+290 300 0,80)-(80+0) 310 (181/2)/X=-(X) 320 =0 1 330 34 70 340 )= 350 )/1000: 360 90 370 )=+1/2 380 )/1000: 390 0+0+400 410 ay,by,ax,;Y,X 420 =1 0000 430 440 50 di yi 460 70 di yi 480 :Y*21/2:1/2:1X2+) 490 1*253:11/0=00 B=B=01=B*510 01=40 520 bu he 530 60 540 he 550 60 di er 570 :77 580 X*34+1:4:2X2+) 590 1*:22/600 10 T=1:77:1 620 22/2/ T+： 2M 630 +） 640 02=80 650 bu he 660 70 00 680 he 690 00 di 710 :8:1 720 2*233:1/730 *40 03=80 750 bu he 760 70 10 780 he 790 00 10 di er ju 820 30 1:1:1 840 3=2*3 850 0/180*3=2*3*0)/B)2):3 860 3*B):3 870 17+41/60+1/3600)/180*2X=0)2): 2*0) 880 21=*0):2*0):2*2 890 2=46:Y=2+00 3)+21+3+3/23)/10 2X+20 X,”; X,30 =1 0000 940 950 :60 0,80) 970 =0 Y 5 980 020 990 )= 1000 )/2000:*Y 1010 080 1020 2 060 1030 )=+( 21/2 1040 )/2000:*2 1050 080 1060 )=+(3/2+21/2 1070 )/2000:*2 1080 0+0+1090 1100 80,80)-( 80+,80) 1110 0,80) 1120 *0)2) 1130 3+(2Y) *(3)22/2)/140 3+2150 =0 Y 5 1160 200 1170 )=+ 1180 )/2000:*2 1190 260 1200 2 240 1210 )=+-( 22/2 1220 )/2000:*2 1230 260 1240 )=+-( 22/21250 )/2000:*2 1260 0+0+1270 1280 目录 第 一 篇 摘要 . .二篇 任务及要求 2 第三篇 总论 3 第四篇 计算 4 一 总体方案确定及基本参数 4 1. 总体方案确定 . 4 2. 基本参数 . . 抓斗计算 . . 抓斗的几何尺寸 . 4 2. 滑轮组倍率 . 钢丝绳计算 . . 滑轮直径确定 . 上下横梁轴线倾斜角 . . 抓斗强度计算 . 起升机构 . . 传动比计算 . . 起升速度 . 机械效率 . . 电动机静功率 . 电动机轴的静转力矩 . . 制动器计算 . . 起动时间 . 13 8. 制动时间 . . 卷筒装置 . 14 四 起升机构减速箱 . 轴的计算 . . 齿轮校核 . . 运行机构 . . 传动比计算 . . 运行速度 . 37 3. 机构效率 . 37 4. 运行摩擦阻力 . 37 5. 电动机容量的初选 . 38 6. 走轮轮压 . 验算起动时间 . . 制动器计算 . . 电动机最大力矩 . .0. 验算电动机打滑 . . 编制程序 . .五篇 结束语 . 考文献 . . 1 第一篇 摘要 摘要 起重机是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运 动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。 通常，起重机械由起升机构 (使物品上下运动 )、运行机构 (使起重机械移动 )、变幅机构和回转机构 (使物品作水平移动 )，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成。 在建桥工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。轻小型起重设备如：千斤顶、葫芦、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机、龙门起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎、履带起重机等。 关键词： 起重机 、 循环 、 装置 、 动力装置 he is a of to up to to on to to in to on to up an to In up to it of is a a of a 扬 A of as .A of as to 2 第二篇 任务 及要求 一 题目名称及 基本参数 题 目 ： 轨抓斗起重机设计 起 重 量 ： 物料容 重 ： 1 起升速度 ： m升运行速度 ： m运起升高度 ： 0 二 课题内容及工作量 少于 5000 汉字 4 张 量 少于 200 条 不少于 2 万字 15 篇以上 3 第三篇 总 论 起重机械是用来对 物料起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以减轻体力劳动、提高劳动生产率或在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，实现机械化和现代化。 起重机在搬运物料时，经历着上料、运送、卸料以及回到原处的过程，因此，起重机受的载荷是变化的，是一种间歇动作的机械。起重机一般由机械、金属结构和电气等三大部分组成。机械方面是指起升、运行、变幅和旋转等机构，即起重机一般是多动作的。轻小型起重设备一般是但动作的。 本设计为 轨抓斗起重机设计。当起重量不大时，多采用电动单轨起重机。这种起重机的特点是小车可以走到另一跨去，本设计侧重于机械方面的设计。主要机构有：起升机构、运行机构。 起升机构用来实现货物的升降，它是任何起重机械不可或缺的一部分，是起重机中最重要与最基本的结构。起升机构工作的好坏将 直接影响到整台起重机的工作性能。起重机构主要由驱动装置、传动装置、 卷绕系统、取物装置与制动装置组成。本设计的起重机起升机构采用电动葫芦。电动葫芦属于轻小型起重设备。它是将电动机、减速机构、卷筒等紧凑地集合成一体的起重机构。它可以单独使用，也可以作为电动单轨起重机、电动单梁或双梁起重机的小车来使用。由于电动葫芦结构非常紧凑，通常由厂家专门生产，价格便宜，从而得到了普遍的应用。电动葫芦可备有小车，以便在工字梁的下翼缘上运行，是吊重在一定范围内移动。钢丝绳电动葫芦工作 安全可靠，起升速度较高，故在本设计中被采用。同 时，为了减轻自重，减少零件数目，采用了锥形转子电动机。 运行机构的任务是使起重机或载重小车作水平运动。运行机构有无轨运行和有有轨运行之分。本设计采用有轨运行方式。这种方式在专门铺设的钢轨上运行，负荷能力大，运行阻力小。运行装置主要由运行支撑装置运行驱动装置两大部分组成。本设计着重于电动小车的设计。 设计过程中，首先要确定 总体的设计方案，然后各部件机构、尺寸及相互间的连接方式等，最后对部件中各零件进行校核。 4 第四篇 计算 一 总体方案确定及基本参数 本设计的 轨抓斗起重机主体由 起升机构和运行机构组成。起升机构主要包括电动机、卷筒、减速器 三个部分。电动机选用锥形转子电动机，此种电动机自身可以实现制动，从而减轻了自重，减少了零件的数目；卷筒选用双联卷筒；减速器选用同轴减速器，这种减速器的特点是输出与输入同轴。电动机通电后旋转，从电动机轴输出的扭矩经联轴器传到减速箱，经减速箱三级减速后达到需要的传动比，减速箱带动卷筒转动，使缠绕在卷筒上的钢丝绳随之转动，同时钢丝绳把转动转变为上下方向的移动。钢丝绳通过滑轮组带动抓斗 ，使抓斗实现下降、张 开、抓料、闭合、卸料等一系列动作，从而完成整个工作过程。运行机构主要是指电动小车。电动小车在工字钢轨道上来回移动，可以实现物料在两个不同位置的运送，即实现小范围内的物料运送工作。 本设计的单轨抓斗起重机涉及的基本参数有 : 起重量 :是指正常工作时被提升的额定载荷 (包括抓斗 ) 起升速度和运行速度 :依据工作条件、生产要求决定 运行速度为 起升高度：根据工作需要确定。设计中的起升高度为 工作制度：反映机构使用繁忙程度和载荷特性的参数。本设计中的工作级别：起升为行为 二 抓斗计算 本设计中采用双绳抓斗，双绳抓斗生产率高。其 抓取与卸料动作是利用两个卷筒（起升卷筒和闭合卷筒）及两根钢丝绳（起升绳和闭合绳）来操纵的。 1. 抓斗的几何尺寸 抓斗的额定容积 抓取物料的容重 1 抓斗的最大开度： 3) 难抓取的物料取较大的值，易抓取的物料取较小的值 。 在一定的限度内可以适当的增大开度；但是 L 过大，则抓取深度急剧下降。 3 取 750 抓斗的侧面积及侧面几何形状： 5 根据 F 及物料的性质确定抓斗的侧面几何形状。应使侧 板上缘的倾斜角大致与物料在运动状况下的自然坡角相等，通常约为 3530 。 通过测量实际设计抓斗的尺寸： 002 0031 21 00 140 3213232 则 3(211 l m )1s i 2 m 侧面积 m 宽度 B ： 确定抓斗宽度 B 或的原则： 块度大的物料及坚实的料堆应取较小值；松散物料宜取较大值。 取 320 颚板铰点位置可以依据以下条件确定： 在最大开度时，颚板的切口应在垂直方向，以便切口顺利插入物料。 测量得 410 l 校正得 。 6 撑杆 ： 5 62 2 7 5 实际设计中取 8570 撑杆铰点位置确定： 为了使闭合绳的闭合力最小，有利于提高抓取能力，应使抓斗在开闭两种状况下滑轮中心距变动量最大。 2. 滑轮组倍率 据“起重机械”表 26 选取滑轮组倍率 4m 3. 钢丝绳计算 对于起升机构， 1m ；对于开闭机构， 4m 。为了满足整机的需要，只计算 1m 时钢丝绳的直径。 2 1 选用滚动轴承，则 11 z 导向滑轮效率 S 1010 33 按工作级别 用抗拉强度 1 7 0 0的钢丝绳，则 0 3 查钢丝绳标准，选用 的钢丝绳。 4. 滑轮直径的确定 dD 工作级别 取 h 则 h 33 7 选取滑轮直径 50 ， 001 5. 上下横梁轴线的倾斜角 )(0 dD aa rc 下横梁滑轮间距）（ a )3( 6. 抓斗强度计算 颚板强度计算 计算假设： 假设三边固定，一边是自由的颚板，其中央是危险截面，单位长度弯矩为 ： 82 2 h 11006005002 则应力 222224368 BB )10(20101 2 9 选用材料 得 294 2n s 21472294 45 合格 撑杆强度 当闭合终了瞬间，撑杆所受载荷最大。 撑杆材料采用 45 号钢。 12070 4(324)1( 10 32 闭 8 0 ， 25 撑杆的内力 0co T 2 1010 截面最小惯性矩： m i n 6444641 224m i nm i 04 99201980mi n I l 查“金属结构”得稳定性系数 则 2070( 由 ，知撑杆强度满足要求。 撑杆铰轴套 验算比 压： 1 21 9 22 )( c o s(1 )2 RR 102510 43 8 6 o 41 0 则 即撑杆铰轴套处合格。 颚板铰轴轴套 验算比压： 1 2 4 下）（ 下 又 0 3 闭下 2下 1)(2 )1( 11 m 闭 14 4200)200500(2 7 4 05002 )14(510 3 10 NR 010 33 下0)322 3 8 02 1 4 0 45 则 10 即颚板铰轴轴套验算合格。 三 起升机构 起升 机构减速器采用渐开线齿形定轴外啮合三级传动减速器。 每一级速比如下 总速比： 减1 卷筒转速 电动机选用 441千瓦锥形转子电动机 。 电动机转速 分转电 1400 按起升结构工作级别 “规范”取 201h 卷筒材料采用普通碳素钢 )235(Q 卷 5300 绳卷 滑轮组倍率 1m m n 卷起 合格 11 减速器总效率 取 则 321 减 抓斗滑轮组效率 单个滑轮的效率取为 则滑轮组效率 112 1 卷筒效率 取 卷 导向滑轮的效率 取 d 卷滑组减 10 3 升 查“规范”取 d，则 C )( 卷 0 3 制动电动机轴需要的静扭转力矩 )( 卷 12 0 3 制动力矩 弹簧工作时的轴向压力 331 摩擦系数取 制动片平均直径： 均 夹角 20 则制动力矩 98s 3 0 1 01 均制 制动安全系数 8 重机械”表 48 ，制动安全系数 故安全。 制动的单位比压力 此时弹簧的工作压力86c 制动片宽度： o s 2820 则单位比压力： 20s 2 轴向吸力 在定子线包通电后，圆锥转子在轴向吸力的作用下移动，打开制动盘，使载荷上升或下降运动。此轴向吸力要大于弹簧产生制动力矩的压力和在静载荷下 静扭转力矩在弹簧联轴器花键中产生的静摩擦力。圆锥转子轴在轴向吸力作用下带动联轴器相对齿轮长轴有轴向移 13 动。有相对运动的花键尺寸是 84248 。 则平均半径 124 均 取摩擦系数 15.0f ，则 j 0 3 均轴向力 7. 起动时间 电动机额定转矩 M 电动机的平均力矩倍数 额定转矩起动转矩起 额定转矩最大转矩最大 总转动惯量 电动机转子轴飞轮矩 1 ( 联轴节飞轮矩 4 ( 4242 )()( 1 0 4 1 224)( 卷 1 223 14 起动 时间： )(MM nt jq ) 4 0 01 3 1 8. 制动时间 224)( 卷 4 1 电动机转速 )( 250250 )1 3 8 51 4 0 0( 0 0 分转1380 分转14151380140022 0 则制动时间： )( ) 4 1 51 2 1 9. 卷筒装置 卷筒绳槽底径 卷筒材料选用 235Q 卷 查“规范”得 201h则 卷 15 取卷筒直径 00卷其它尺寸： 3)42( 卷筒长度及壁厚 210 )(2 其中： (0 卷又 ， 4m ， 2n 16(0 l 8331 取 02 03 则 80) L 取 750 。 卷筒壁厚： )106( D )106( 2 取 。 卷筒强度校核 卷筒强度采用 235Q ，屈服极限 则 16 钢丝绳卷绕箍紧对卷筒产生的压应力 由 2 ，可得 3 0 钢丝绳卷绕产生的弯曲正应力 41 0 3 10 0 5 1 又 4)21(1323 4)300 1521(1 0 0 3 9 1 1 1 则1010 639 1 1 1 0 5 1 0 2 5 合成应力 即 3 l 故满足要求。 计算卷筒压绳板极其螺钉 钢丝绳绳端固定方法采用压绳 板固定 17 压绳板计算 绳尾拉力 S ： S 按欧拉公式 2 安全圈数 2n ， 则 4 ， e ；取 。 0 32 每个压绳板的夹持力： 压绳板选用圆形槽，则 21 取 只有在压绳板与钢丝绳之间以及钢丝绳与卷筒之间的接触面上产生足够大的摩擦力，此摩擦力大于或等于钢丝绳在固定处的拉力 S ，才能保证安全。取钢丝绳分离体 则 2 2 又 2 N 则一个螺钉作用给压绳板的力 N ： N 112 即212 22 取 6n ， ， 18 0 3 N 故压板夹持力： 21 10 螺钉的强度校核： 螺钉选用国标 8670 2010M 标准件材料选用 45# 钢，屈服极限 294螺纹内径 023 又 取 5.1n ，则 N 22 1 9 6 故螺钉强度合格。 弹性联轴器计算 弹性联轴器最大计算扭矩 m a xm a m a z 19 55 0 由 3MM 最大 19 ， 1380n ， 得 10 331380 M 轮胎圈中间截面的剪切应力 wM 102 951 21016)( 195210 2224142 D 则截面剪切应力： WM 1010 轮胎圈的扭转角 假设在 l 长度内，轮胎圈是一等截面环 0 截面弹性系数： 80)1(2 截面的极惯性矩： )(32 4142 p )( 9 52 1 0 44 7108 9 则180 20 0 723 轮胎圈的挤压应力 i 正应力 联轴器半体和压板作用给轮胎圈的正压力靠拧紧螺钉得到。 在干燥表面 .0f ，取 4.0f 则)(434m a 计 354 ， 63 ， 2z )96135(0 3N 压应力 ）（压 ）（ 961 3 又橡胶的挤压许用 1 应力 压 压压 故符合要求。 螺钉强度校核 螺钉选用 8670 188M 。材料为 45# 钢 螺纹内径 ，螺钉数目 6n 21 23 0 又 故强度满足。 四 起升机构减速箱 起升机构的减速器各齿轮和齿轮轴在载荷作用下，即由钢丝绳对卷筒产生的力矩的方向始终不变。载荷 上
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