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5010t双梁桥式起重机小车副起升机构设计【7张图/15000字】【优秀机械毕业设计论文】

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桥式起重机 小车 副起升 机构 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,24页,15000字左右.
英文翻译一份.

图纸共7张:
A0-卷筒部件图.dwg
A0-起升机构装配图.dwg
A1-带制动轮的联轴器.dwg
A1-滑轮.dwg
A2-高速浮动轴.dwg
A2-联轴器.dwg
A2-制动轮.dwg

1.毕业设计的背景:
桥式起重机是机械制造工业和冶金工业中应用广泛的一种机械它既不占据地面
作业面积,又不妨碍地面上的作业,可以在起升高度和大小车轨道所允许的空间内担
负任意位置的吊运工作,因此得到广泛的应用。目前在工程起重机械领域,欧洲、美
国和日本处于领先地位。随着我国经济建设步伐的加快,生产和生活各个领域的建设
规模的逐年扩大,也促进了施工机械化程度的迅速提高。先进的施工机械已成为加快
施工速度,保证工程质量和降低成本的物质保证。起重机行业因此得到了很大的发展。

2.毕业设计(论文)的内容和要求:
本课题设计的是桥式起重机的重要组成部分——小车副起升机构。根据所设计
参数对小车副起升机构进行设计。并具体解决如下问题:
(1)确定传动方案,选择滑轮组及吊钩组
(2)钢丝绳的选择、计算滑轮主要尺寸
(3)确定卷筒尺寸并验算强度
(4)初选电动机、运用标准减速器
(5)选择制动器、选择联轴器
(6)高速轴计算
(7)小车起升机构零部件图及装配总图的绘制

3.主要参考文献:

[1] 严大考 郑兰霞 《起重机械》 郑州大学出版社 2003年
[2] 田复兴 《最新国内外起重机械实用技术性能手册》中国水利水电出版社,2004年.
[3] 崔碧海 《 起重技术》. 重庆大学出版社 2003年
[4] 黄大魏 李风 毛文杰 《现代起重运输机械 》 化学工业出版社 2006年
[5] 坂本种芳 长谷川政弘 《桥式起重机设计计算》 中国铁道出版社 1987年 
[6] 张质文 刘全德 《起重运输机械》 中国铁道出版社 1983年.
[7] 第一机械工业部起重运输机械研究所主编 《机械工程手册》 机械工业出版社 1979年
[8] 《起重机设计手册》编写组编 《起重机设计手册》 机械工业出版社 1980年
[9] 《起重输送机械图册》吕建行 机械工业出版社 1992.8 北京
[10] 《起重机典型结构图册》 管彤贤 潘力行等编
[11] 陈道南 过玉卿 周培德 盛汉中 《起重运输机械》 机械工业出版社 1981年
[12] 胡宗武 顾迪民 《起重机设计计算》 北京科学技术出版社 1989年
[13] 成大先.《机械设计手册第4卷》[M].北京:机械工业出版社,2004
[14] 倪庆兴,王焕勇.《起重机械》[M].上海:上海交通大学出版社,1990
[15] 《机械工程手册》 第67篇 《起重机械》 机械工业出版社 1979年
[16] GB3811-83.《起重机设计规范》[S].北京: 中国标准出版社,1984 
[17] 孙桓 陈作模 《机械原理》 高等教育出版社 2001年
[18] 周宏甫 《机械制造技术基础》 高等教育出版社2004年
[19] 《减速器选用手册》周明衡 化学工业出版社 2002 
[20] 濮良贵. 《机械设计》 [M].北京: 高等教育出版社,2001年

摘要
桥式起重机是应用比较广泛的一种起重机械,也是消耗材料最多的一种起重机。它能驾驶在高空,能横扫整个厂房的建筑面积,因而广受欢迎,得到广泛应用。
桥式起重机的起升机构是用来实现货物升降的,它是天车中最基本的机构。起升机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕装置、取物装置及制动装置等组成。此外,根据需要还可装设各种辅助装置,如限位器、起重限制器、称重装置等。起升机构的构造是:电动机通过联轴器与减速的高速轴相连,而减速器的低速轴带动卷筒,将钢丝绳卷上或放下,经过吊钩组,使吊钩上升或下降。所以起升机构的设计要通过初选传动方案,滑轮组,吊钩组,卷筒组,钢丝绳,电机,联轴器,制动器,高速轴等部件,然后根据具体参数计算选取具体型号,最后验算无误才可完成。
本起重机为50/10t双梁桥式起重机,用于工厂车间吊运物品,本课题主要对50/10t双梁桥式起重机小车副起升机构进行总体设计。要求起重机械运行平稳,定位准确,安全可靠,技术性能先进。本设计采用闭式传动,为安全计,带制动轮的半齿联轴器和制动器应靠近减速器,这样万一浮动轴被扭断,制动器仍可以制动住卷筒。
本文简要地介绍了50/10t双梁桥式起重机的性能、结构、发展状况等,并参照《起重机设计规范》(GB3811-83)及《起重机设计手册》对起重机起升机构及其零部件进行设计计算,从方案论证到具体设计计算,充分发挥了计算机在整体设计中的作用,从而提高了设计质量、缩短了设计周期,提高了工作效率。
关键词 桥式起重机;起升机构;传动方案;部件

Abstract
The bridge-type hoist crane is the application quite widespread one kind of hoisting machinery, is also consumable material most one kind of hoist cranes It can drive in the upper air, can sweep away the entire workshop the floor space, thus, obtains the widespread application.
The bridge-type hoist crane's hoisting mechanism is uses for to realize the cargo fluctuation, it is in the overhead traveling crane the most basic mechanism.The hoisting mechanism mainly by the drive, the transmission device, the coiling installment, takes the installment and the arresting gear and so on is composed. In addition, according to needs also to be possible to install each kind of auxiliary unit, like the limitator, lifts heavy objects the killer, the weighing installment and so on. Hoisting mechanism's structure is: The electric motor is connected through the shaft coupling and the deceleration high speed axis, but reduction gear's slow speed shaft leads the reel, or lays down the steel wire volume, after the lift hook group, causes the lift hook to rise or the drop. Therefore hoisting mechanism's design must through the primary election transmission plan, the block and tackle, the lift hook group, the reel group, the steel wire, the electrical machinery, the shaft coupling, the brake, parts and so on high speed axis, then the basis concrete parameter computation selection concrete model, the checking calculation unmistakable only then be possible to complete finally.
This carne is a kind of 50/10t bridge carnes. It uses in the factory workshop lifting the goods, This topic mainly vice-rises the organization to the 50/10t double beam bridge type hoist crane machine car to carry on the system design. The carne is required to be stables, high accuracy, safety, reliability and advanced technology. This design uses the closed transmission. For the sake of safety, the tape stopping round half gear shaft coupling and the brake should approach the reduction gear, floats the moving axis to wrench apart like this accidentally, the brake still might apply the brake to live in the reel.
This text briefly introduce the carne’s capability, structure, the actuality of development, and so on, referring to “Design criterion of carne” (GB3811-83) and design and calculate of the hoisting mechanism and its accessory in “Design handbook of carne”. From scheme demonstrating to designing and calculating, it takes full advantage of the computer in the whole design to raise the quality of the design, cut the cycle of the design, improve the work efficiency
Keywords Bridge-type hoist crane Hoisting mechanism Transmission plan Components

目 录
1 绪论 1
1.1 选题的意义 1
1.2 本课题的研究目的 2
1.3 桥式起重机的研究现状 2
1.3.1 重点产品大型化,高速化和专用化 2
1.3.2 系列产品模块化、组合化和标准化 2
1.3.3 通用产品小型化、轻型化和多样化 3
1.3.4 产品性能自动化、智能化和数字化 3
1.3.5 成套化、集成化和柔性化 3
1.3.6 产品构造新型化、美观化和实用化 4
1.4 桥式起重机的分类 5
1.5 起升机构的介绍 6
1.6 本课题的主要技术参数 6
2 传动方案的确定 7
2.1 传动方案的分类 7
3 起升机构各部件的选择计算 9
3.1 吊钩组的选择 9
3.1.1 吊钩组的组成及分类 9
3.1.2 选择吊钩组 10
3.2 钢丝绳的选择 10
3.2.1 钢丝绳的构造及分类 11
3.2.2 钢丝绳的计算 11
3.3 滑轮组的选用 12
3.3.1 轮组的定义及分类 12
3.3.2 滑轮组的初步选定 12
3.3.3 滑轮组倍率的确定 12
3.3.4 滑轮最小直径的确定 13
3.4 卷筒组的选择 13
3.4.1 卷筒的作用及分类 13
3.4.2 卷筒的参数计算 14
3.5 根据静功率初选电动机 15
3.6 减速器选择 15
3.6.1 减速器概述 15
3.6.2 减速器选型计算 15
3.7 制动器的选择 16
3.7.1 制动器的简介 16
3.7.2 制动器的选型计算 18
3.8 联轴器的选择 18
3.8.1 联轴器的分类及特性 18
3.8.2 联轴器的选型计算 18
3.9 制动时间的验算 19
3.10 起动时间的验算 19
3.11 电动机发热验算 20
3.12 高速浮动轴的验算 20
结论 21
致谢 23
参考文献 24
附录 25
附录一 25


50-10t双梁桥式起重机小车副起升机构设计-起升机构装配图

50-10t双梁桥式起重机小车副起升机构设计-卷筒部件图

50-10t双梁桥式起重机小车副起升机构设计-带制动轮的联轴器

50-10t双梁桥式起重机小车副起升机构设计-滑轮

50-10t双梁桥式起重机小车副起升机构设计-高速浮动轴

50-10t双梁桥式起重机小车副起升机构设计-联轴器

50-10t双梁桥式起重机小车副起升机构设计-制动轮

内容简介:
徐州工程学院 毕业设计(论文)任务书 机电工程 学院 机械设计制造及其自动化 专业 设计(论文)题目 50/10t 双梁桥式起重机 小车副起升机构设计 学 生 姓 名 丁许生 班 级 04 机本 4 班 起 止 日 期 2008/2/252008/6/2 指 导 教 师 汪 菊 教研室主任 李 志 发任务书日期 2008 年 02 月 25 日 桥式起重机 是机械制造工业和冶金工业中应用广泛的一种机械它既不占据地面 作业面积,又不妨碍地面上的作业,可以在起升高度和大小车轨道所允许的空间内担 负任意位置的吊运工作,因此得到广泛的应用。 目前 在工程起 重机械领域,欧洲、美 国和日本处于领先地位。随着我国经济建设步伐的加快,生产和生活各个领域的建设 规模的逐年扩大,也促进了施工机械化程度的迅速提高。先进的施工机械已成为加快 施工速 度, 保证工程质量和降低成本的物质保证。起重机行业因此得到了很大的发展。 论文 )的内容和要求: 本课题设计的是桥式起重机的重要组成部分 小车副起升机构。根据所设计 参数对小车副起升机构进行设计。并具体解决如下问题: ( 1)确定传动方案,选择滑轮组及吊钩组 ( 2)钢丝绳的选择、计算滑轮主要尺 寸 ( 3)确定卷筒尺寸并验算强度 ( 4)初选电动机、运用标准减速器 ( 5)选择制动器、选择联轴器 ( 6)高速轴计算 ( 7)小车起升机构零部件图及装配总图的绘制 1 严大考 郑兰霞 起重机械 郑州大学出版社 2003 年 2 田复兴 最新国内外起重机械实用技术性能手册中国水利水电出版社, 2004年 3 崔碧海 起重技术 重庆大学出版社 2003 年 4 黄大魏 李风 毛文杰 现代起重运输机械 化学工业 出版社 2006 年 5 坂本种芳 长谷川政弘 桥式起重机设计计算 中国铁道出版社 1987 年 6 张质文 刘全德 起重运输机械 中国铁道出版社 1983 年 7 第一机械工业部起重运输机械研究所主编 机械工程手册 机械工业出版社 1979 年 8 起重机设计手册编写组编 起重机设计手册 机械工业出版社 1980 年 9 起重输送机械图册 吕建行 机械工业出版社 京 10 起重机典型结构图册 管彤贤 潘力行 等编 11 陈道南 过玉卿 周培德 盛汉中 起重运输机械 机械工业出版社 1981 年 12 胡宗武 顾迪民 起重机设计计算 北京科学技术出版社 1989 年 13 成大先 .机械设计手册第 4 卷 M械工业出版社, 2004 14 倪庆兴,王焕勇 .起重机械 M海交通大学出版社, 1990 15 机械工程手册 第 67 篇 起重机械 机械工业出版社 1979 年 16 起重机设计规范 S 中国标准出版社, 1984 17 孙桓 陈作模 机械原理 高等教育出版社 2001 年 18 周宏甫 机械制造技术基础 高等教育出版社 2004 年 19 减速器选用手册 周明衡 化学工业出版社 2002 20 濮良贵 . 机械设计 M 高等教育出版社, 2001 年 论文 )进度计划 (以周为单位 ): 起 止 日 期 工 作 内 容 备 注 第 1 周到第 2 周 第 3 周到第 4 周 第 5 周到第 6 周 第 7 周到第 8 周 第 9 周到第 10 周 第 11 周到第 12 周 第 13 周到第 14 周 第 15 周到第 16 周 收集资料,翻译外文资料 确定传动方案 计算、选择主要零部件尺寸 绘制零件图 绘制零件图 绘制部件图 绘制起升机构装配总图 整理图纸资料,撰写设计说明书 教研室审查意见: 室主任 年 月 日 学院审查意见: 教学院长 年 月 日 毕业实习报告 1 实 习 报 告 一、 概述 这次的实习是在学完了机械设计、机械制造等一系列机械专业的基础知识和专业知识以后的一项综合性实践环节,是圆满完成毕业设计的保证。本次实习的目的:通过本次实习,培养理论联系实际的能力,巩固、深化和提高汽车机构方面有关知识,了解车辆的生产过程及生产活动的组织,加工过程及其系统化过程。通过本次实习,了解当地企业生产现状、生产纲领、生产能力、生产节拍,以确定零件的生产类型、工艺过程、制造精度等级等第,为毕业设计及以 后工作打下坚实的实践基础。 二 、 实习过程 我们由指导老师带队来到了盐城市悦达专用车厂进行参观实习。首先由专用车厂的工程师简单的介绍了该厂的情况以及他们的主要产品。 接着,由我们指导老师吕红明老师给我们讲述了现在城市垃圾的现状和专用车厂的新产品 垃圾车的生产及使用情况。介绍完毕之后 ,我们一行人进入工厂的生产车间参观实习。 另外 ,我们 还去了 江动集团参观实习。 三、 实习内容 江苏悦达专用车有限 公司系江苏悦达集团和世界 500 强企业日本富士重工业株式会社合作,全面引进国际领先的垃圾车生产、 制造和管理的专业生产后压缩式 垃圾车的制造企业。注册资本 5000 万元,投资总额 元。现有冲压、焊接、总装、涂装、检测等先进设备工艺。公司秉承 “ 挑战自我,追求卓越 ” 的企业精神和 “ 为客户创造价值;为员工创造收益;为合作商创造利润;为股东创造回报;为政府创造税收 ” 的经营哲学。在各位领导和同仁的支持下,以日本垃圾车第一品牌的富士重工 50 年的生产历史和 97 项专利技术为支撑,专一制造中国压缩式垃圾车精品。最大限度地满足中国城市环保发展和用户不断变化的需求。 通过老师的介绍,我们了解到 ,中国约有 2/3 的城市陷入垃圾围城的困境。我国仅“城市垃圾” 的年产量就近 吨 ,这些城市垃圾绝大部分是露天堆放。它不仅影响城市景观 ,同时污染了与我们生命至关重要的大气、水和土壤 ,对城镇居民的健康构成威胁 ,垃圾已成为城市发展中的棘手问题。 悦达 专用车厂 生产的特殊用途汽车 垃圾车,在这种情况下具有很大的市场潜力。并且,随着市场经济日益激烈的竞争,垃圾车正在越来越朝着先进、环保、经济、易操作等方面发展。改装车的市场潜力无穷。 江动集团:大批量生产,产品主要包括 单缸柴油机 ,规格 2 16000 多缸柴油机 ,规格 30300 多缸柴油机 ,规格 25400 单缸小功率柴油机 ,规格 200 单缸小功率柴油机 ,规格 600缸小功率柴油机 ,规格 600 单缸柴油机 ,规格 24200 单缸柴油机 ,规格20200 单缸柴油机 ,规格 18200 单缸柴油机 ,规格 14000 多缸柴油机 ,规格 40600 单缸柴油机 ,规格 17000产品执行标准 : 国外先进标准 000 拖拉机及联合收割机柴油机技术条件 ;产品与国际先进同类产品实物质量对比结果 : 达到日本洋马质量水平。已按 19001- 量体系设计 /开发、生产、安装和服务的质量保证模式建立了文化的质量体系,编制了质量手册,程序文件 ,于 98 年元月份通过了中国进出口商品质量认证中心江苏评审中心认证。 所用设备有通用机床如床、 床、摇臂钻床、万能升降台铣床、数控车床等; 有很多组合机床如三面多孔同时加工组合机床、双面铣组合机床等。 四、 当代汽车行业的现状分析 汽 车产业,是指生产载货汽车、客车、商用 车、越野汽车、专用车、自卸汽车、牵引车、半挂车等各种类型整车和零配件的生产部门,不包括生产摩托车和自行车的企业。新的汽车统计类型分类将车辆分为两大类:私人作为代步工具的乘用车和公务及商业经营的商用车。乘用车包括普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车等 11 类(含 型越野客车);商用车包括客车、货车和半挂牵引车。 中国汽车工业协会最新统计数据显示, 2005 年我国汽车市场以销售近 592 万辆的总规模一举超越德国和日 本,提前跃居全球第二位。这一年,上汽取代一汽、通用超越大众、丰田飞速扩张 我国汽车市场正发生着显著和深刻的变化。而专家预测, 2006 年更是动荡的一年。 2007 年,谁又将主沉浮? 中国汽车工业协会另一份统计数据则表明,经济型轿车在我国轿车消费中占据主导地位。数据显示,去年 5 万元以下的小排量经济型轿车共销售 辆,占全国轿车销售总量的 5 万 元轿车共销售 辆,占轿车销售总量的 10 万 元轿车共销售 辆,占轿车销售总量的 15 万 元轿车共销售 辆,占轿车销售总量的 20 万 元系列所占比例较大,共销售 辆占轿车销售总量的 30 辆,占轿车销售总量的 2005 年是我国汽车业变革的一年、成长的一年,奇瑞出口美国、陆风出口欧洲 多家本土汽车制造商不断攻克着国际市场。而据业内权威人士分析 2006 年,中国汽车 “ 走出去 ” 的步伐将进一步加快。 3 本土企业走出去,回首再看国内市场,美国投资 银行 摩根士丹利预测, 2006 年中国汽车需求将增长 15%产能将增长 20%,预计汽车业产能过剩状况有可能进一步加剧。并预计 2006 年中国汽车业设备利用率将由 2005 年的 76%降至 73%,汽车售价会下跌 6%,产品利润率下降 4%, 2006 年仍将属于买方市场。而专家认为,这一切的预测数据也意味着今年汽车价格战将不可避免,竞争势必更加激烈。 五、 实习感想 为期两周的实习结束了,在这期间里,在老师和工厂技术人 员的带领下看到了很多也学到了很多。让我对原先在课本上许多不很明白的东西在实践观察中有了新的领悟和认识。 在这个科技时代中,高技术产品品种类繁多,生产工艺、生产流程也各不相同,但不管何种产品,从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理,通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此,在专业实习过程中,首先要了解其生产原理,弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次,在专业人员指导下,通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节,初步培养我们得知识运用能力。概括起来有以下几方面: 生产目的、生产程序及产品供求情况。 艺条件的确定以及流程的编制原则。 术规格、包装和使用要求。 习生产流程及技术设计环节,锻炼自己观察能力及知识运用能力。 在实习过程中,我们不仅从企业职工身上学到了知识和技能,更使我们学会了企业中科学的管理方式和他们的敬业精神。感到了生活的充实和学习的快乐,以及获得知识的满足。真正的接触了社会,使我们消除了走向社会的恐惧心里,使我们对未 来充满了信心,以良好的心态去面对社会。同时,也使我们体验到了工作的艰辛,了解了当前社会大学生所面临的严峻问题,促使自己努力学习更多的知识,为自己今后的工作奠定良好的基础。 这次生产实习的全过程来看,自始至终我们都服从老师的安排,严格要求自己,按时报到,注重安全。 本次实习使我第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,理论与实际的相结合,让我们大开眼界,也算是对以前所学知识的一个初审吧!这次生产实习对于我们以后学习、找工作也真是受益菲浅。在短短的二个星期中,让我们初步让理性回到感性的重 新认识,也让我们初步的认识了这个社会,对于以后做人所应把握的方向也有所启发! 徐州工程学院 毕业设计(论文)开题报告 课 题 名 称: 50/10t 双梁桥式起重机 小车副起升机构设计 学 生 姓 名: 丁许生 学号: 20040601410 指 导 教 师: 汪菊 职称: 助教 所 在 学 院: 机电工程学院 专 业 名 称: 机械设计制造及其自动化 徐州工程学院 2008 年 03 月 04 日 说 明 1根据徐州工程学院 毕业设计 (论文 )管理规定 ,学生必须撰写 毕业设计(论文)开题报告 ,由指导教师签署意见、教研室审查,学院教学院长批准后实施。 2 开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严 谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。 4本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填:工程设计类;理论研究类;应用(实验)研究类;软件设计类;其它。 6、课题来源填:教师科研;社会生产实践;教学;其它 课题 名称 50/10t 双梁桥式起重机小车副起升机构设计 课题来源 模拟生产实际课题 课题类型 工程设计类 选题的背景及意义 目前,在工程起重机械 领域,欧洲、美国和日本处于领先地位。欧洲作为工程起重机的发源地,轮式起重机生产技术水平最高。该地区的工程起重机械业主要生产全地面起重机、履带式起重机和紧凑型轮胎起重机,也生产少量汽车起重机。其中,全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主;紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主;汽车起重机一般为通用底盘组装全地面上车,即以改装为主。其产品技术先进、性能高、可靠性高,产品销往全球。 美国工程起重机行业的技术水平相对落后于欧洲。不过近年来,美国工程起重机械业通过收购和合并手段,得以蓬勃发展。目前该地区主要生产轮胎起重机、履 带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。主要生产企业为马尼托瓦克公司,特点是技术较先进、性能较高、可靠性能高,其中汽车底盘技术和全路面技术领先于欧洲,产品主要销往美洲地区和亚太地区。 日本作为二战后崛起的经济强国,轮式起重机开发生产虽然起步较晚(起步于 20 世纪 70 年代),但是发展速度很快,很受亚太市场欢迎。此外,日本还通过收购手段更新生产技术。如日本多田野通过收购德国法恩底盘公司,发展全路面技术。日本工程起重机械业主要生产汽车起重机、履带起重机、越野轮胎起重机和全路面起重机。其中,越野轮胎起重机的产量最大,汽 车起重机的产量次之,呈减少趋势,全路面起重机的产量最少,呈上升趋势。主要生产企业包括多田野、加藤、神钢、日立和小松等。产品特点是技术水平和性能较高,但可靠性落后于欧美。 随着我国经济建设步伐的加快,生产和生活各个领域的建设规模的逐年扩大,也促进了施工机械化程度的迅速提高。先进的施工机械已成为加快施工速度,保证工程质量和降低成本的物质保证。起重机行业也因此得到了很大的发展。为促进社会主义建设事业的发展,提高劳动生产率,充分发挥其中运输机械的作用是具有重要意义的 而对我本身的意义如下: ( 1)熟悉桥式起重机的结 构和工作原理 ( 2)掌握桥式起重机的设计方法 ( 3)将所学的理论知识应用到实际的生产设计中去,培养实际动手能力 ( 4)了解制造业的发展,为以后工作做准备 研究内容拟解决的主要问题 桥式起重机是机械制造工业和冶金工业中应用广泛的一种机械,它既不占据地面作业面积,又不妨碍地面上的作业,可以在起升高度和大小车轨道所允许的空间内担负任意位置的吊运工作。本课题设计的是桥式起重机的重要组成部分 小车起升机构。根据所给的设计参数对小车副起升机构进行设计。 主要参数: 主钩 副钩 起升机构工作级别 重量 50t 10t 小车自重 轨距 2500升高度 12m 16m 运行机构工作级别 轮距 3400升速度 9m/ 16m/ 小车运行速度 40 45m/( 1)确定传动方案,选择滑轮组及吊钩组 ( 2)钢丝绳的选择、计算滑轮主要尺寸 ( 3)确定卷筒尺寸 并验算强度 ( 4)初选电动机、运用标准减速器 ( 5)选择制动器、选择联轴器 ( 6)高速轴计算 研究方法技术路线 本课题研究定位于应用性研究,依据机械设计理论,起重机设计理论来进行,课题研究主要采用文献研究、设计理念研究和实验研究等研究方法。并从理论研究入手,通过定性研究和定量分析相结合的技术路线来完成课题的研究。 研究的总体安排和进度计划 周次 设计内容及要求 1 收集资料、翻译外文资料 2 收集资料、翻译外文资料 3 确定传动方案 4 计算、选择主要零部件尺寸 5 计算、选择主要零部件尺寸 6 绘制固定滑轮部件图 7 绘制固定滑轮部件图 8 绘制固定滑轮轴零件图 9 绘制绘制浮动轴零件图 10 绘制联轴器图 11 绘制起重机卷筒部件图 12 绘制起重机卷筒部件图 13 绘制桥式起重机起升机构总图 14 绘制桥式起重机起升机构总图 15 整理图纸资料,撰写设计说明书 16 整理图纸资料,撰写设计说明书 主要参考 文献 起重机械、起重输送机械图册、起重机设计手册、减速器选用手册、机械原理、起重机械典型结构图册、机械设计手册等 指导教师 意 见 指导教师签名: 年 月 日 教研室意见 学院意见 教研室主任签名: 年 月 日 教学院长签名: 年 月 日 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) I 摘要 桥式起重机是应用比较广泛的一种起重机械,也是消耗材料最多的一种起重机。它能驾驶在高空,能横扫整个厂房的建筑面积,因而广受欢迎,得到广泛应用。 桥式起重机的 起升机构是用来实现货物升降的 ,它是天车中最基本的机构。起升机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕装置、取物装置及制动装置等组成。此外,根据需要还可装设各种辅助装置,如限位器、起重限制器、称重装置等。起升机构的构造是:电动机通过联轴器与减速的高速轴相连,而减速器的低速轴带动卷筒,将钢丝绳卷上或放下,经过吊钩组,使吊钩上升或下降。所以起升机构的设计要通过初选 传动方案,滑轮组,吊钩组,卷筒组,钢丝绳,电机,联轴器,制动器,高速轴等部件,然后根据具体参数计算选取具体型号,最后验算无误才可完成。 本起重机为 50/10t 双梁桥式起重机,用于工厂车间吊运物品,本课题主要对 50/10求起重机械运行平稳,定位准确,安全可靠,技术性能先进。本设计采用闭式传动, 为安全计,带制动轮的半齿联轴器和制动器应靠近减速器,这样万一浮动轴被扭断,制动器仍可以制动住卷筒。 本文简要地介绍了 50/10t 双梁桥式起重机的性能、结构、发展状况等,并参照 起重机设计规范 (起重机设计手册对起重机起升机构及其零部件进行设计计算,从方案论证到具体设计计算,充分发挥了计算机在整体设计中的作用,从而提高了设计质量、缩短了设计周期,提高了工作效率。 关键词 桥式起重机;起升机构;传动方案;部件 州工程学院毕业设计 (论文 ) he is of is of t in s is to it is in by so on is In to to be to of so s is s or to or s so on be to is a 0/10t It in to 0/10t to on is to be of to to in s of so of (of of to it of in to of of 州工程学院毕业设计 (论文 ) 1 目 录 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 题的意义 . 错误 !未定义书签。 课题的研究目的 . 错误 !未定义书签。 式起重机的研究现状 . 错误 !未定义书签。 点产品大型化,高速化和专用化 . 错误 !未定义书签。 列产品模块化、组合化和标准化 . 错误 !未定义书签。 用产品小型化、轻型化和多样化 . 错误 !未定义书签。 品性能自动化、智能化和数字化 . 错误 !未定义书签。 套化、集成化和柔性化 . 错误 !未定义书签。 品构造新型化、美观化和实用化 . 错误 !未定义书签。 式起重机的分类 . 错误 !未定义书签。 升机构的介绍 . 错误 !未定义书签。 课题的主要技术参数 . 错误 !未定义书签。 2 传动方案的确定 . 错误 !未定义书签。 动方案的分类 . 错误 !未定义书签。 3 起升机构各部件的选择计算 . 错误 !未定义书签。 钩组的选择 . 错误 !未定义书签。 钩组的组成及分类 . 错误 !未定义书签。 择吊钩组 . 错误 !未定义书签。 丝绳的选择 . 错误 !未定义书签。 丝绳的构造及分类 . 错误 !未定义书签。 丝绳的计算 . 错误 !未定义书签。 轮组的选用 . 错误 !未定义书签。 组的定义及分类 . 错误 !未定义书签。 轮组的初步选定 . 错误 !未定义书签。 轮组倍率的确定 . 错误 !未定义书签。 轮最小直径的确定 . 错误 !未定义书签。 筒组的选择 . 错误 !未定义书签。 筒的作用及分类 . 错误 !未定义书签。 筒的参数计算 . 错误 !未定义书签。 据静功率初选电动机 . 错误 !未定义书签。 速器选择 . 错误 !未定义书签。 速器概述 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 2 速器选型计算 . 错误 !未定义书签。 动器的选择 . 错误 !未定义书签。 动器的简介 . 错误 !未定义书签。 动器的选型计算 . 错误 !未定义书签。 轴器的选择 . 错误 !未定义书签。 轴器的分类及特性 . 错误 !未定义书签。 轴器的选型计算 . 错误 !未定义书签。 动时间的验算 . 错误 !未定义书签。 动时间的验算 . 错误 !未定义书签。 动机发热验算 . 错误 !未定义书签。 速浮动轴的验算 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附录 . 错误 !未定义书签。 附录一 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 1 附录 附录一 英文原文 F F be to of of is of in of to on as to an An is is by a of to of in of 1. to a of in of is of is a x (t ) d , y (t) d z ( t) d . x F y F n M 1). of to is a in of he of is to a on to at in of as on t is in by of to in be A be to as 3 to an an is is by a of to of in of 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 2 . An 2. a 5 n = 5 ) , is by m = 3 . of be in is d f B is of of u on f B u T a . is s , 2 s l x F , y F n M , of 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 3 b m , t m l m J r of of g is in a is a m 3 in to of u. in of to m in is mn is we 州工程学院毕业设计 (论文 ) 4 q. (2) is to m c(q ) 0 , of to be q. (2) a q. (1) be by c , by to of By to in of be In of be by u. A of is of mm of 4 at ) 1 , n M ) q. (2), x F y F ) no on of 3. he 1) be by 5 州工程学院毕业设计 (论文 ) 5 C a 5 2 be he is be (7b) 7c) q. (1) q. (7c) m =3 at we as q. (7c) on u . on to q. (2). In to of of is m+m- p =5= n , as is to of in . or at (7) 5 2 3 3 ) in q v u. of is be by (7b), (7c) 7c) as be 州工程学院毕业设计 (论文 ) 6 n q n v at n t , (8) at is n t to n1 t . In to of be by a t be to c(q , t) =0 (7), is do in to 5. F s a (8), of q( t) v(t ) in u( t) of be as a It be by a to of in of is to q. (2), a of at q. (7c) is is n to by to be (7) q. (8). of is . 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 7 6. he in 0 kg b m , =10 kg t m ,=100 kg l m , r= to a at t f t , s f t , . (10) 11). 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 8 of to 7) by 8), t = . be as a of q. (9) (), 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 9 by t l。 =he so to ID a t= =10 . of . It be a in of In s , 2 s l in of to of f q. (1), k1=51 51 州工程学院毕业设计 (论文 ) 10 by of . no of as as of to of 6s) up to of to as 7. of a to in is by a by in a 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 11 外文文献翻译 控制桥式起重机执行一项指定的负载的轨迹预测 摘要 : 操纵桥式起重机的有效载荷是具有挑战性的,因为它的欠驱动系统 输入输出的控制数量要小于自由度的数量。输出控制(理想的负载坐标),体现在该系统的形式,导致系统的制约因素,并且该方程出现指数为 5的微分代数方程,然后转化成指数为 3的形式。人们使用一个有效的数字编码来解决由此产生的方程。一个闭环控制策略来反馈实际误差,延伸为前馈控制法获得的这种方法 ,以提供扰动所需的参考负载轨迹的稳定的跟踪 关键词:起重机,动力,控制,轨迹跟踪,微分代数方程 桥式起重机属于一个更广泛类型的欠驱动系统 输入输出控制数小于自由度数量的受控机械系统。绩效目标是一个理想的负载轨迹。控制输出 t)y(t)和 z(t)且结合绞车力矩 图 1)测定控制输入的策略,迫使系统完成指定议案是一个具有挑战性 图 1 的问题,迄今为止,反映在大量的研究的确立。目的是在这个问题上给一个新的观点,从受限运动角度并制定数学工具,在相对高的速度和没有摆动的情况下来控制设计执行指定的负载轨迹的 目的。控制输出,体现在该系统的体系,被当成系统的控制限制。然而,控制的限制在某些方面不同于传统的接触约束,已经引起关注。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 12 主要是他们被现有的可控制力约束着,这对遵照约束流形有一定的指导意义,并且在极端位置与可能正切。必须研制一个方法来解决这种“奇异”的控制问题。初始方程出现指数为 5 的微分代数方程( 然后他们被转化成指数为 3 的形式,并且人们建议用一个有效的代码来解决由此产生的微分代数方程。一个闭环控制策略来反馈实际误差,延伸为前馈控制法获 得这种方法,以提供扰动所需的参考负载轨迹的稳定的跟踪。 2 数学预算 假设一架自由度为 5的桥式起重机见图 并且它被一个 M=3 的励磁机约束 这里 d和 输出控制影响 承担吊装绳索是不计质量的,灵活的并且忽略除了由控制输出的所有与 s1, 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 13 车和负载质量。 J 和 且 预期目标是 一个理想的负载轨迹 m=3 输出是一个指定时间的载荷坐标。和输出控制 现在该系统的坐标。输出导致 在加速条件下,初始方程的控制约束两次不同于遵照时间获得的约束条件。 这里 是 m n 矩阵 是一个 m n 约束矩阵 并且 是 约束诱导加速度 。对于图 1所示的起重机,我们有 : 然而公式 2 在数学上相当于 m 完全约束 C(q, t) =定公式 2表示接触约束,公式里的 可以被 替代,并且由假设接触约束的反应是正交的多方面 的联系,制约了。相比之下,现有的控制反应可能有任意方向方面的控制约束形式,并且在极端是一些控制反应可正切。在后一种徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 14 情况下,并不是所有理想的输出 可以被输入系统 u 直接驱动。“控制奇异”的一个方法就是 m 这说明了约束和控制因子的内积。对于手头的情况 P) =1,并且这表明仅有一个控制输入( 接促动公式 2里的控制约束条件,另两个物理量( 控制限制并无影响。 3方程 该起重机的动力学方程( 1 )可投影到互补性约束和无约束子向量,定义为一个 35的约束矩阵 一个 5 2的矩阵,如 则起重机的 推算公式为 并且方程可以被转化为 方程 7c 7在无约束和受限情况下的投影 然而方程 7c是 m=3 的代数方程,我们使用 .,由于方程 7一个独立条件,并且 限制着起重机,补充到原来对方程 2 的限制。这样,由于混合正交正切实现控制的限制,汇总起来变成式子 m=n,这样的形式是很明确的。在部分特定条件下,这种情况对应于平坦的欠驱动系统。 对于手头的资料 ,在 10个位置的 q,u,方程 7代表 13 个 ( 5+2+3+3 )微分代数方程 ,并且利用最简单的欧拉向后差分逼近法可以解决这些问题 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 15 在时间 给出 程 8 代表 13 个非线性代数方程在 时 ,和 模拟是从 到 的 欧拉公式可以被高阶落后差逼近法取代 由于原始的控制约束方程 c(q,t)=0,参与方程 7,解决方法与违反约束的问题无关 拟订的简单的式子引出合理稳定的解决方案 . 作为方程 8 的解决 方案 ,时间变化的状态变量 Q(t)和 V(t)的指定方案 ,并且得出了保证实现指定方案的 U(t)然后,就应该得到加强反馈控制,以提供对负载轨迹中存在的扰动的稳定的跟踪 非方程 2, 这里的 和 都是增益值 c 被下面式子取代 它的基本形式又是 0=(b,v,u,t)约束导致加速度 通过加入对于约束的校正计算 ,现在修改成稳定的形式 用这种方法控 制起重机如图 2所示 . 图 2 该起重机使用的数据计算分别为 :0kg,0kg,00kg,r=按照安放到安放的机动操作 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 16 . 这里 并且 分别在时间 和时 , 是 初 始 的 和 最 终 的 负 载 位 置 , 并 且 。并且时, 负载规格如图 3所示 图 3 逆仿真的结果是 ,通过用 8 的解 ,得到 ,见图 4。控制额定这种方式可以仅仅作为一种前馈控制起重机执行指定负载轨迹 . 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 17 图 4 图 5 根据方程 9,这稳定的混合控制 (见图 2)第一次被测试 ,通过在 时执行不一致的安放位置 ,负载应该放在参考位置下 采取以保证临界阻尼为 并且为了整合时间步进 ,一个很好的选择是 p=系统有一个有关参考轨迹的阻尼反应 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 18 图 6 其他实验构成制衡的影响建模不一致 有 关 s1,没有考虑到在所用的模型测定混合控制。新增外力为和 在方程 1 里面分别以第一,第二和第三次进入的 f 描述了 ,并且阻尼系数分别为和 。通过混合控制 ,扰乱这种方法的事物顺着参考方案稳定了下来 所示 型号不一致 )模拟被延长了 ,在运输的最后 (6s)增长到了 8秒 桥式起重机执行一个指定负载轨迹的控制系统的设计的计算 框架已提交 前馈控制方案获得了这种方式被一个反馈控制增强 图 书 分类号: 密 级: 毕业设计 (论文 ) 50/10t 双梁桥式起重机小车副起升机构设计 F F N 50/10T 生姓名 丁许生 学院名称 机电工程学院 专业名称 机械设计制造及其自动化 指导教师 汪菊 2008 年 06 月 02 日 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) I 徐州工程学院学位论文原创性 声明 本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名: 日期: 年 月 日 徐州工程学院学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位 论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名: 导师签名: 日期: 年 月 日 日期: 年 月 日 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 要 桥式起重机是应用比较广泛的一种起重机械,也是消耗材料最多的一种起重机。它能驾驶在高空,能横扫整个厂房的建筑面积,因而广受欢迎,得到广泛应用。 桥式起重机的 起升机构是用来实现货物升降的 ,它是天车中最基本的机构。起升机构主要由驱动装置、传动装置、卷绕装置、取物装置及制动装置等组成。此外,根据需要还可装设各种辅助装置,如限位器、起重限制器、称重装置等。起升机构的构造是:电动机通过联轴器与减速的高速轴相连,而减速器的低速轴带动卷筒,将钢丝绳卷上或放下,经过吊钩组,使吊钩上升或下降。所以起升机构的设计要通过初选传动 方案,滑轮组,吊钩组,卷筒组,钢丝绳,电机,联轴器,制动器,高速轴等部件,然后根据具体参数计算选取具体型号,最后验算无误才可完成。 本起重机为 50/10t 双梁桥式起重机,用于工厂车间吊运物品,本课题主要对 50/10求起重机械运行平稳,定位准确,安全可靠,技术性能先进。本设计采用闭式传动, 为安全计,带制动轮的半齿联轴器和制动器应靠近减速器,这样万一浮动轴被扭断,制动器仍可以制动住卷筒。 本文简要地介绍了 50/10t 双梁桥式起重机的性能、结构、发展状况等,并参照起重机设计规范 (起重机设计手册对起重机起升机构及其零部件进行设计计算,从方案论证到具体设计计算,充分发挥了计算机在整体设计中的作用,从而提高了设计质量、缩短了设计周期,提高了工作效率。 关键词 桥式起重机;起升机构;传动方案;部件 州工程学院毕业设计 (论文 ) he is of is of t in s is to it is in by so on is In to to be to of so s is s or to or s so on be to is a 0/10t It in to 0/10t to on is to be of to to in s of so of (of of to it of in to of of 州工程学院毕业设计 (论文 ) I 目 录 1 绪论 . 1 题的意义 . 1 课题的研究目的 . 2 式起重机的研究现状 . 2 点产品大型化,高速化和专用化 . 2 列产品模块化、组合化和标准化 . 2 用产品小型化、轻型化和多样化 . 3 品性能自动化、智能化和数字化 . 3 套化、集成化和柔性化 . 3 品构造新型化、美观化和实用化 . 4 式起重机的分类 . 5 升机构的介绍 . 6 课题的主要技术参数 . 6 2 传动方案的确定 . 7 动方案的分类 . 7 3 起升机构各部件的选择计算 . 9 钩组的选择 . 9 钩组的组成及分类 . 9 择吊钩组 . 10 丝绳的选择 . 10 丝绳的构造及分类 . 11 丝绳的计算 . 11 轮组的选用 . 12 组的定义及分类 . 12 轮组的初步选定 . 12 轮组倍率的确定 . 12 轮最小直径的确定 . 13 筒组的选择 . 13 筒的作用及分类 . 13 筒的参数计算 . 14 据静功率初选电动机 . 15 速器选择 . 15 速器概述 . 15 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 减速器选型计算 . 15 动器的选择 . 16 动器的简介 . 16 动器的选型计算 . 18 轴器的选择 . 18 轴器的分类及特性 . 18 轴器的选型计算 . 18 动时间的验算 . 19 动时间的验算 . 19 动机发热验算 . 20 速浮动轴的验算 . 20 结论 . 21 致谢 . 23 参考文献 . 24 附录 . 25 附录一 . 25 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 1 1 绪论 题的意义 起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备,它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作,减轻人们的体力劳动,提高劳动生产率,在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用,随着生产规模的日益扩大,特别是现代化、专业化的要 求,各种专门用途的起重机相继产生,在许多重要的部门中,它不仅是生产过程中的辅助机械,而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备,它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。 起重机械是起升,搬运物料及产品的机械工具。起重机械对于提高工程机械各生产部门的机械化,缩短生产周期和降低生产成本,起着非常重要的作用 在高层建筑、冶金、华工及电站等的建设施工中,需要吊装和搬运的工程量日益增多,其中不少组合件的吊装和搬运重量达几百吨。因此必须选用一些大型起重机进行吊装工作。通常采用的大型起重机有龙门起重机、门座式起重机 、塔式起重机、履带起重机、轮式起重机以及在厂房内装置的桥式起重机等。 图 1在道路,桥梁和水利电力等建设施工中,起重机的使用范围更是极为广泛。无论是装卸设备器材,吊装厂房构件,安装电站设备,吊运浇注混凝土、模板,开挖废渣及其他建筑材料等,均须使用起重机械。尤其是水电工程施工,不但工程规模浩大,而且地理条件特殊,施工季节性强、工程本身又很复杂,需要吊装搬运的设备、建筑材料量大品种多,所需要的起重机数量和种类就更多。在电站厂房及水工建筑物上也安装各种类型的起重机,供检修机组、起闭杂们及起吊 拦污栅之用。 在这些起重机中,桥式起重机是生产批量最大,材料消耗最多的一种。由于这种起重徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 2 机行驶在高空,作业范围能扫过整个厂房的建筑面积,因而受到用户的欢迎,得到很大的发展。图 1 课题的研究目的 (1)熟悉桥式起重机的结构和工作原理; (2)掌握桥式起重机的设计方法; (3)将所学的理论知识应用到实际的生产设计中去,培养实际动手能力; (4)了解制造业的发展,为以后工作做准备。 式起重机的研究现状 点产品大型化,高速化和专用化 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。目前世界上最大的履带起重机起重量3000t,最大的桥式起重机起重量 1200t,集装箱岸连装卸桥小车的最大运行速度已达350m/垛起重机级最大运行速度 240m 圾 处理用起重机的起升速度达 100m 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,将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途,有相同联接要素和可互换的标准模块,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,实现高效率的专业化生产,企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,用较少规格数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。目前,德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模块化设计,并取得了显著的效益。德国德马格公司的标准起重机系列改用模块化设计后,比单件设计的设计费用下降 12,生产成本下降 45,经济效益十分可观。德国德马格公司还开发了一种 性组合式悬挂起重机,起重机的钢结构由冷轧型轨组合而成,起重机运行线路可沿生产工艺流程任意布置,可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大扎遏生产,再根据用户的不同需求和具体物料搬运 路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好,操作方便,能充分利用空间,运行成本低。有手动、自动多种形式,还能组成悬挂系统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重机及手动堆垛起重机,甚至能组成大型自动化物徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 3 料搬运系统。 用产品小型化、轻型化和多样化 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。德国德马格公司经过几十年的开发和创新,已形成了一个轻型组合式的标准起重机系列。起重量 180吨,工作级别 个系列由工字形和箱型单梁、悬挂箱形单梁、角形小车箱形单梁和箱形双梁等多个品种组成。主梁与端梁相接以及起重小车的布置有多种型式,可适合不同建筑物及不同起吊高度的要求。根据用户需要每种规格起重机都有三种单速及三种双速供任意选择,还可以选用变频调速。操纵方式有地面手电门自行移动、手电门随小车移动、手电门固定、无线遥控、 司机室固定、司机室随小车移动、司机室自行移动等七种选择。大车及小车的供电有电缆小车导电、 统两种方式。如此多的选择项,通过不同的组合,可搭配成百上千种起重机,充分满足用户不同的需求。这种起重机的另一最大优点是轻型化,自重轻、轮压轻、外形尺寸高度小,可大大降低厂房建筑物的建造成本,同时也可减小起重机的运行功率和运行成本。与通用产品相比较,起重量 10t,跨度 用双梁桥式起重机自重 24t,起重机轨面以上高度 1876重机宽度 5980马格起重机的自重只有 量轻了 176,起 重机轨面以上高度 920低了 104,起重机宽度 2980形尺寸减少了 100%。 品性能自动化、智能化和数字化 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。大型高效起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由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、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、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柔性,以适合多批次少批量的柔性生产模式,提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置,使起重机具有优良的调速和静动特性,可进行操作的自动控制、自动显示与记录,起重机运行的自动保护与自动检测,特殊场合的远距离遥控等,以适应自动化生产的需要。 套化、集成化和柔性化 在起重机单机自 动化的基础上,通过计算机把各种起重运输机械组成一个物料搬运集徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 4 成系统,通过中央控制室的控制,与生产设备有机结合,与生产系统协调配合。这类起重机自动化程度高,具有信息处理功能,可将传感器检测出来的各种信息实施存储、运算、逻辑判断、变换等处理加工,进而向执行机构发出控制指令。这类起重机还具有较好的信息输入输出接口,实现信息全部、准确、可靠地在整个物料搬运集成系统中的传输。起重机通过系统集成,能形成不同机种的最佳匹配和组合,取长补短,发挥最佳效用。目前重点发展的有工厂生产搬运自动化系统,柔性加工制造系统,商业货物配 送集散系统,集装箱装卸搬运系统,交通运输和邮电部门行包货物的自动分拣与搬运系统等。 品构造新型化、美观化和实用化 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。采用各种启强度低合金钢新材料,提高承载能力,改善受力条件,减轻自重和增加外形美观。桥式起重机的桥架结构型式大多采用箱形四梁结构,主梁与端梁采用高强度螺栓联接,便于运输与安装。在机构方面进一步开发新型传动零部件,简化机构。“三合一”运行机构是当今世界轻、中级起重机运行机构的主流,将电动机、减速器和制动器合为一体,具有结 构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优点,国外已广泛应用到各种起重机运行机构上。为使中小吨位的起重小车结构尽量简化,同时降低起童机的尺寸高度,减少轮压,国外已大量采用电动葫芦作为起升机构。为了减轻自重,提高承载能力,改善加工制造条件,增加产品成品率,零部件尽量采用以焊代铸,如减速器壳体、卷简、滑轮等都用焊接结构。减速器齿轮都采用齿面,以减轻自重、减小体积、提高承载能力、增加使用寿命。液压推杆盘式制动器的应用范围也越来越大。此外,各机构采用的电动机都向高转速发展,从而减小电机基座号,减 轻重量与减小外形尺寸,并可配用制动力矩小的制动器 目前,在工程起重机械领域,欧洲、美国和日本处于领先地位。欧洲作为工程起重机的发源地,轮式起重机生产技术水平最高。该地区的工程起重机械业主要生产全地面起重机、履带式起重机和紧凑型轮胎起重机,也生产少量汽车起重机。其中,全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主;紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主;汽车起重机一般为通用底盘组装全地面上车,即以改装为主。其产品技术先进、性能高、可靠性高,产品销往全球。 美国工程起重机行业的技术水平相对落后于欧洲。不过近年来,美国工程起 重机械业通过收购和合并手段,得以蓬勃发展。目前该地区主要生产轮胎起重机、履带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。主要生产企业为马尼托瓦克公司,特点是技术较先进、性能较高、可靠性能高,其中汽车底盘技术和全路面技术领先于欧洲,产品主要销往美洲地区和亚太地区。 日本作为二战后崛起的经济强国,轮式起重机开发生产虽然起步较晚(起步于 20 世纪 70年代),但是发展速度很快,很受亚太市场欢迎。此外,日本还通过收购手段更新生徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 5 产技术。如日本多田野通过收购德国法恩底盘公司,发展全路面技术。日本工程起重机械业主要生产汽车起重 机、履带起重机、越野轮胎起重机和全路面起重机。其中,越野轮胎起重机的产量最大,汽车起重机的产量次之,呈减少趋势,全路面起重机的产量最少,呈上升趋势。主要生产企业包括多田野、加藤、神钢、日立和小松等。产品特点是技术水平和性能较高,但可靠性落后于欧美。 随着我国经济建设步伐的加快,生产和生活各个领域的建设规模的逐年扩大,也促进了施工机械化程度的迅速提高。先进的施工机械已成为加快施工速度,保证工程质量和降低成本的物质保证。起重机行业也因此得到了很大的发展。为促进社会主义建设事业的发展,提高劳动生产率,充分发挥其中 运输机械的作用是具有重要意义的。 式起重机的分类 桥式起重机一般可分为通用桥式起重机和冶金桥式起重机两大类。通用桥式起重机主要用于一般车间的物件装卸、吊运;冶金桥式起重机主要用于冶金生产中某些特殊的工艺操作。各类桥式起重机又由于取物装置、专用功能和构造特点等的不同成分成各种形式。 通用桥式起重机一般是电动双梁起重机,按照取物装置和构造可分为: ( 1)吊钩式桥式起重机 吊钩式桥式起重机是以吊钩作为取物装置的起重机,它是由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构和电气控制设备等几部分组成。 ( 2)抓斗式 桥式起动机 抓斗式桥式起动机是以抓斗作为取物装置的起动机,用于抓取碎散物料。其他部分与吊钩式桥式起动机完全相同 ( 3)电磁式桥式起动机 电磁式桥式起动机是用电磁盘作为取物装置的桥式起重机,吊运有导磁性的金属材料,如型钢、钢板和废钢铁等。 ( 4)两用桥式起动机 两用桥式起重机是装有两种取物装置的桥式起重机,分为吊钩抓斗和抓斗电磁两种。两种取物装置均在一台小车上,同时装有两套各自独立的起升机构。第一种中一套起升机构用于吊钩,另一套起升机构用于抓斗;第二种中一套起升机构用于抓斗,另一套起升机构用于电磁盘。 根据装卸和搬运物料的需要,可以随时更换其中的一种吊具。 ( 5)三用桥式起重机 三用桥式起重机装有吊钩、电磁盘和电动抓斗三种取物装置。根据不同的工作性质,可以变换其中任意一种吊具。电动抓斗使用交流电,而电磁盘使用直流电,使用时要通过转换开关来变更电源。这种桥式起动机适用于各种物料种类经常改变的情况。 ( 6)双小车桥式起动机 双小车桥式起动机具有两台起重小车,两台小车的起重重量相同,可以单独作业也可以联合作业。在某些双小车桥式起动机的两个小车上,装有可变速的起升机构,轻载时可以高速运行,重载时可以低速运行; 在吊运较重物件时,两台小车可以并行吊运。这种起重机的有效工作范围广,适用于吊运横放在跨度方向上的长形工件。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 6 升机构的介绍 起升机构是用来实现货物升降的 ,它是天车中最基本的机构 动装置、卷绕装置、取物装置及制动装置等组成。此外,根据需要还可装设各种辅助装置,如限位器、起重限制器、称重装置等。 起升机构的构造是:电动机通过联轴器与减速的高速轴相连,而减速器的低速轴带动卷筒,将钢丝绳卷上或放下,经过吊钩组,是吊钩上升或下降 其中联轴器为齿轮联轴器,通常将齿轮联轴器制 成两个半齿轮联轴器,中间用一段轴连起来,这根轴称为浮动轴或补偿轴。制动器一般为常闭式的,它装有电磁铁或电动推杆作为自动的松闸装置与电动机电气连锁。减速器一般采用半封闭式的标准两级圆柱齿轮减速器。 卷筒安装在转轴上,卷筒轴一端支撑在双列调心球轴承上,另一端与减速器低速轴通过特种联轴器连接,支撑在减速器轴的内腔和轴承座中。 卷筒安装的另一种形式:将卷筒直接刚性地装在减速器轴上,为了消除小车架受载变形的影响,减速器被支撑在铰轴上,卷筒的轴承采用自位轴承,允许轴向游动,这种结构简单,维修方便,具有自动调 整减速器低速轴与卷筒同心的作用。 起重量在 10用一套起升机构,即一个吊钩;在 15T 以上的天车采用主、副两套起升机构,即两个吊钩。其中起重较大的称为主起升机构或主钩,较小的称为副起升机构或副钩,副钩的起重量约为主钩的 1/61/4。副钩的起升速度较快,可以提高货吊运的效率。主副钩的起重量用分数表示,分子表示主钩的起重量,分母表示副钩的起重量,例如 20/5,表示主钩的重量为 20T,副钩的起重量为 5T。 课题的主要技术参数 主钩 副钩 起重机工作级别 重量 50t 10t 小车自重 升高度 12m 16m 运行机构工作级别 升速度 9m/ 16m/ 小车运行速度 40 45m/距 3400 轨距 2500徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 7 2 传动方案的确定 动方案的分类 因起重量、起升速度和起升高度设计参数的不同,桥式起重机小车有多种传动方案。大致可分为闭式传动和带有开式齿轮传动的两类。 动方案的选择 通过查阅起重机设计手册得知:电动起重机的所有机构都采用闭式齿轮传动(减速器)。而通过查阅起重机课程设计得知,带有开式齿轮的传动结构型式适用于起升速度较低的情况,如我国生产的大起重量的桥式起重机(起重量大于等于 80 吨)的起升机构多采用这种型式。 综合以上观点,又考虑到本课题的主要参数,选取闭式传动。如图 2 闭式 传动在电动机与卷筒之间大多数情况采用传动效率较高的圆柱齿轮减速器,而涡轮减速器(图 2于传动效率低,除受位置限制需要用外,一般很少应用。 在图 2 b 中电动机与减速器之间采用一带制动轮的弹性柱销联轴器或一带制动轮的全齿联轴器直接连接,而图 的一端联有半齿联轴器。这种在两个联轴器之间没有外支座的中间轴,除允许径向和角度有一定偏移外,徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 8 由于可沿轴向稍微串动,因此称它为浮动轴。 利用浮动轴比只用一个联轴器连接有下列优点:( 1)容许较大的安装误差,而轴越长容许的安装误差 越大。故浮动轴长度一般不易过短(不小于 500则所起的补偿作用不大:( 2)由于有足够的维修操作空间,便于拆卸和更换零件;( 3)是小车由零部件自重引起的轮压分布均匀。利用浮动轴的缺点就是增加了零件数量和转动惯量,因而在起动和制动时增加了动力矩。 综合考虑,选用 c 方案。 为安全计,带制动轮的半齿联轴器和制动器应靠近减速器,这样万一浮动轴被扭断,制动器仍可以制动住卷筒。 如图 可以将制动器放在减速器的外侧,这时候在浮动轴的两端应该采用同型号的两个半齿联轴器,同时还要安装一个与制动器相配合的制动轮 。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 9 3 起升机构各部件的选择计算 钩组的选择 钩组的组成及分类 吊钩组式起重机上应用的最广泛的一种取物装置,它由吊钩、吊钩螺母、推力轴承、吊钩横梁、滑轮、滑轮轴承、吊钩拉板等零件组成。 图 3型吊钩组 短型吊钩组(图 3钩横梁位于滑轮轴下方,吊钩直杆部分较短,滑轮组轴向尺寸较小,钢丝绳偏角较小,钢丝绳分支数偶奇不受限制,应用较多,缺点是整体尺寸较大。 图 3型吊钩组 长型吊钩组(图 3, 吊钩直杆部分较长,滑轮轴和吊钩 横梁部分成为一体,整体高度尺寸较小,但滑轮组轴向尺寸较大,钢丝绳分支数限为偶数。 图 3率可变的吊钩组 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 10 图 3率可变的吊钩组 。 吊钩有单钩、 钩、片式钩等类型。 单钩多用于中小起重量的起重机。双钩受力条件较好,钩体材料能充分利用,用于起重量较大的起重机, C 型钩常用于船舶装卸,上部突出可防止起升时挂住舱口(图 3 图 3 型钩 吊钩钩身的形状有圆形、矩形、梯形、 T 字型等,其中 T 字型结构最合理,但工艺复杂。圆形截面用于小型吊钩,一般吊钩均为带圆弧角 的梯形截面。 吊钩常用模锻制造,钩的头部具有直柄,开有螺纹。(悬挂在单支钢绳上的吊钩头部设有环眼)在大起重量或者吊运高温物料的大型冶金起重机上采用由多片钢板铆合并在钩口上设置护垫的吊钩(板钩),它不会整体突然断裂,工作安全,可靠性较好,个别板片可以更换。片式钩只能制成矩形截面,够体材料不能充分利用,自重较大,片式吊钩的头部常制有环眼。为防止系物绳自动脱钩,可在吊钩上加装安全闭锁装置(图 3 图 3有安全闭锁装置的吊钩 择吊钩组 因为本课题为小起重量,大多用单钩,为安全考虑,选用 装有安全闭锁装置的吊钩,所以,初选吊钩组为段性吊钩组,吊钩为装有安全闭锁装置的单钩。 丝绳的选择 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 11 丝绳的构造及分类 钢丝绳是用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索,钢丝绳是由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中,供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断,工作可靠。它由钢丝和绳芯构成。钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。钢丝绳也可按股中每层钢丝之间的接触状态分为点接触、线接触或面接触 3种。钢丝绳的截 面除了圆股外,还有三角股、椭圆股和扁股等异型股。与圆股的相比,它们有较高的强度,与卷筒或滑轮绳槽的接触性能好,使用寿命长,但制造较复杂。起重机使用圆形截面的钢丝绳,绳股截面也多是圆形。 钢丝绳的选择包括钢丝绳结构形式的选择和钢丝绳直径的确定。绕经滑轮跟卷筒的工作机构应该优先选用线接触的钢丝绳结构。 丝绳的计算 丝绳静拉力计算 2j m 钩 组式 (式中 Q 额定起重量, Q=10t; 吊钩组自重, 钩组自重通常取额定起重量的 2%); m 滑轮组倍率,由前面内容得知, m=3; 组 滑轮组效率
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本文标题:5010t双梁桥式起重机小车副起升机构设计【7张图/15000字】【优秀机械毕业设计论文】
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