20t（吨）机械加工车间用桥式起重机起升机构本科毕业设计论文说明书

本科毕业设计（论文）20t 机械加工车间用桥式起重机起升机构燕 山 大 学2011 年 6 月 本科毕业设计（论文）20t 机械加工车间用桥式起重机起升机构燕山大学毕业设计（论文）任务书学院： 机械工程学院 系级教学单位： 机电系 学号题目名称 20t 机械加工车间用桥式起重机 起升机构设计题目性质1.理工类：工程设计 （ ） ；工程技术实验研究型（ ） ；理论研究型（ ） ；计算机软件型（ ） ；综合型（ ）2.管理类（ ） ；3.外语类（ ） ；4.艺术类（ ）题目类型 1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）题目题目来源 科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容1、20t 机械加工车间用桥式起重机基本形式与基本参数确定；2、起重机起升机构设计；3、主要钢结构有限元分析；4、目标：起重量：20t；起升高度： 12m；起升速度：7.3m/min；轨距：2.4m基本要求1、设计说明书（不少于 2 万字） ；2、翻译 3000 汉字；3、图纸：起重机起升机构、滑轮组、典型部件图、零件图等，不少于 3张 A0。参考资料1. 张质文等 起重机设计手册 中国铁道出版社 20012. 徐格宁等 起重运输机械图册 机械工业出版社 19913. 陈道南 起重运输机械 机械工业术出版社 19824. 胡宗武等 起重机设计与实例 机械工业出版社 20095. 韩晓娟. 机械设计 机械工业出版社，2002周 次 第 1 4 周 第 5 8 周 第 9 12 周 第 1316 周 第 1718 周应完成的内容调 研方案确定开 题参数设计绘制机械图纸参数设计绘制机械图纸审图及论文撰写准备答辩及答辩指导教师：任玉波职称：副教授 年 月 日系级教学单位审批：年 月 日燕山大学本科生毕业设计（论文）摘要I摘要本次毕业设计主要是桥式起重机起升机构，任何起重机械部分都必须使物品获得升降运动的起升机构。因此，起升机构是起重机械中最主要和最基本的机构，是起重机不可缺少的组成部分。它的工作好坏对整台起重机的性能的性能有着最直接的影响。起升机构主要由下列部分组成：驱动装置、传动装置、卷筒、滑轮组、取物装置和制动装置。起升机构的总体布置在很大程度上决定于驱动的型式。起重机的驱动型式分为：集中驱动和分别驱动。现代各类起重机主要采用这种分别驱动的型式。分别驱动型式便于布置方便，安装和检修容易。起升机构是起重机械中最主要的机构，所以在这次起升机构的设计中，我在满足性能要求的情况下，合理选用了各零部件，使机构布置的紧凑可靠，还有外形尺寸小等很多优点。关键词 起重机；桥式起重机；起升机构燕山大学本科生毕业设计（论文）IIAbstractThe graduation design is mainly bridge type hoist crane, any lifting machinery parts must make things get lifting movement of lifting mechanism. Therefore, lifting mechanism is the most main hoisting machinery and the most basic institution, is part and parcel of the crane. Its the job of the stand or fall of the whole crane performance performance has the most direct impact on.Lifting mechanism mainly by the following parts: the driving device, gearing, drum, belts and pulleys, take the content device and brake. General layout of hoisting mechanism to a large extent depends on the driving type. The driver is divided into: type crane on drive and which is driven. Modern all kinds of crane respectively driven mainly by this model. Which is driven to decorate convenient installation, type and maintenance easy.Lifting mechanism is the most main hoisting machinery of institutions, so in the lifting mechanism design, I meet the performance requirements of the situation, reasonable choose the parts, make the mechanism of the compact and reliable, and decorated appearance of small size, etc many advantages.Keywords Cranes; bridge crane; hoisting mechanism目录III目 录摘要 .IAbstract.II目 录 .III第 1 章 绪论 .11.1 课题背景 .11.1.1 起重机概述 .11.1.2 国内外发展动态 .31.1.3 起重机发展趋势 .61.2 课题研究的意义 .71.3 课题设计的内容 .81.4 本章小结 .8第 2 章 桥式起重机技术参数与结构特点 .92.1 桥式起重机的主要技术参数 .92.2 20t 机械加工车间用桥式起重机给出的主要参数 .112.3 起升机构的结构特点 .112.3.1 工作原理 .1123.2 结构组成 .122.4 本章小结 .13第 3 章 起升机构的主要计算及选型 .153.1 钢丝绳的选择 .153.1.1 钢丝绳最大静拉力的计算 .153.1.2 选择钢丝绳 .153.2 滑轮 .163.2.1 材料 .163.3.2 尺寸计算 .163.3 吊钩组 .163.3.1 确定吊钩组类型 .16燕山大学本科毕业设计（论文）IV3.3.2 吊钩钩号 .163.3.3 吊钩组计算载荷 .173.3.4 吊钩主要尺寸计算 .173.3.5 吊钩强度校核 .173.3.6 吊钩横梁与滑轮的验算 .183.3.7 拉板计算 .193.4 卷筒确定 .203.4.1 卷筒直径 .203.4.2 卷筒长度 .213.4.3 卷筒厚度 .213.4.4 选取标准件 .213.4.5 卷筒的转速 .223.4.6 卷筒强度校核 .223.4.7 稳定性校核 .223.4.8 钢丝绳长度计算 .233.5 选择电动机 .233.5.1 计算电动机静电功率 .233.5.2 初选电动机功率 .243.6 减速器的选择 .243.6.1 起升机构总的传动比 .243.6.2 验算减速器被动轴的最大扭矩及最大径向力 .243.7 制动器的选择 .253.7.1 制动器装在高速轴上，其制动力矩满足下列要求 .253.7.2 制动时间验算 .263.8 起动时间与起动平均加速度验算 .263.8.1 起动时间验算 .263.8.2 起动加速度的验算 .273.8.3 电动机可靠性的验算 .273.9 电动机的发热验算： .27目录V3.10 联轴器的选择： .283.11 验算高速浮动轴强度 .293.11.1 疲劳计算 .293.11.2 静强度计算 .293.12 本章小结 .30第 4 章 三维设计及有限元分析 .314.1 三维设计 .314.1.1 Pro/Engineer 软件介绍 .314.1.2 三维零部件 .324.2 有限元分析 .354.2.1 ANSYS 软件介绍 .354.2.2 卷筒 ANSYS 分析 .35结论 .39参考文献 .41致谢 .43附录 1 开题报告 .45附录 2 文献综述 .55附录 3 外文翻译 .62第 1 章 绪论1第 1 章 绪论1.1 课题背景1.1.1 起重机概述 起重机械是现代工业生产不可缺少的设备、被广泛地应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中、从而大大减轻了体力劳动强度、提高了劳动生产率。有些起重机械还能在生产过程中进行某此特殊的工艺操作、使生产过程实现机械化和自动化。在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、水电站、仓库等各生产部门中、都得到广泛地应用。在现代化的钢铁企业中、起重机械更是不可缺少的。近年来、由于工业技术的不断发展、生产水平不断提高、起重机械的作用已超出作为辅助设备的范围、进而直接应用于生产工艺过程中、成为生产流水作业线上的主体设备组成部分。因此世界上各国都在不断改进起重机械产品的性能、提高运转速度和生产能力、提高自动化水平、制造方便可靠、新型、高效能的起重机和运输机来满足生产的需要。随着现代科一学技术的飞跃发展、在国民经济各部门和基本建设中、新结构、新工艺、新技术、新材料的不断应用、一些大、中型构件、桥梁等设备的垂直运输及在高难度建筑上的安装就位等工作、没有起重机械设备是很难完成的。随着我国生产制造业的发展和进步、起重运输机械制造业也得到了很大的发展和应用、起重运输机械领域也从无到有、由小到大逐步发展起来、一批起重运输机械的科一研机构和生产工厂逐步建立、设计、研制力量日趋壮大。不仅产品的种类基本齐全、而且有了自己的系列和标准。不仅能生产小型轻巧的起重机械、而且也能生产吨位很大的、技术较先进的大型起重机。但是，与世界先进水平比较、无论在产品的品种、数量方面、还是机械的性能、质量等方面都存在着较大的差距。为尽快地赶超世界先进水平、我们应该在独立自主的原则下、认真学习外国的先进技术。桥式起重机是机械制造工业和冶金工业中用的最广泛的一种起重机械。燕山大学本科生毕业设计（论文）2桥式起重机又称“行车”或“天车”，是横架在固定跨间上空用来吊运各种物件的设备。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调运工作。桥式起重机械是现代工业生产不可缺少的设备、被广泛地应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中、从而大大减轻了体力劳动强度、提高了劳动生产率。有些起重机械还能在生产过程中进行某此特殊的工艺操作、使生产过程实现机械化和自动化。在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、水电站、仓库等各生产部门中、都得到广泛地应用。在现代化的钢铁企业中、起重机械更是不可缺少的。近年来、由于工业技术的不断发展、生产水平不断提高、起重机械的作用已超出作为辅助设备的范围、进而直接应用于生产工艺过程中、成为生产流水作业线上的主体设备组成部分。因此世界上各国都在不断改进起重机械产品的性能、提高运转速度和生产能力、提高自动化水平、制造方便可靠、新型、高效能的起重机和运输机来满足生产的需要。随着现代科一学技术的飞跃发展、在国民经济各部门和基本建设中、新结构、新工艺、新技术、新材料的不断应用、一些大、中型构件、桥梁等设备的垂直运输及在高难度建筑上的安装就位等工作、没有起重机械设备是很难完成的。随着我国生产制造业的发展和进步、起重运输机械制造业也得到了很大的发展和应用、起重运输机械领域也从无到有、由小到大逐步发展起来、一批起重运输机械的科一研机构和生产工厂逐步建立、设计、研制力量日趋壮大。不仅产品的种类基本齐全、而且有了自己的系列和标准。不仅能生产小型轻巧的起重机械、而且也能生产吨位很大的、技术较先进的大型起重机。但是，与世界先进水平比较、无论在产品的品种、数量方面、还是机械的性能、质量等方面都存在着较大的差距。为尽快地赶超世界先进水平、我们应该在独立自主的原则下、认真学习外国的先进技术。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三机。普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。第 1 章 绪论3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。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。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。起重量可达五百吨，跨度可达 60 米。简易梁桥式起重机又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。冶金专用桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高。1.1.2 国内外发展动态我国的桥式起重机诞生于上世纪的 40 年代，经过了近 70 年代的发展，其中大部分桥式起重机引进苏联的技术，但是近 20 年，德国，芬兰的轻巧型技术也开始在中国的桥式起重机中应用，中国的桥式式起重机产业始终走着自主创新的道路，有着自己清晰的发展脉络，尤其是进几年，中燕山大学本科生毕业设计（论文）4国的桥式起重机产业取得了长足的发展，在中国有大连重工，中联重科，太原重工，三一集团等等知名企业。其中大连重工一直以来在中国桥式起重机方面占有龙头的地位，成为全国销量第一的大品牌，前段时间生产的两万吨桥式起重机在国际也是一流的。国外的桥式起重机的起步比我们早，所以起重机行业也比我们成熟得多。他们在相同起重量下所用的原材料要比我们少很多，所以成本比我们少，在国际上比我们更有竞争力。在国外比较出名的桥式起重机厂家有芬兰的科尼，德国的德马格等等。芬兰的科尼的桥式起重机优势主要在其科技的创新和对其产品的售后服务。德国的 STAHL 起重机安全可靠性高，使用性能也在同类产品中远远领先，而其生产成本却大大降低，所以这种产品在国内特别受欢迎。近些年，国际上现代设计理论和现代设计方法，如极限状态法、有限元法、优化设计等在国际上相继出现并得到了越来越广泛的运用。值得欣喜的是，国内也逐步开始此方面工作的研究，如何快速使我国的起重机设计人员学习和掌握现代机械设计理论和现代设计方法，并站在现代设计理论和方法的平台上不断设计出创新产品，是提高我国起重机行业核心竞争能力，振兴我国起重机行业之关键所在。目前的起重机设计，大量的 CAD 技术已经能够将设计者从大量的重复劳动中解脱出来，有限元分析技术(FEA)使设计人员可以分析机械系统零部件结构的强度、刚度、热特性和动态特性。这些方法的应用，可以使零部件的性能设计得到优化值。电气及控制方面，近年来随着变频技术和控制设备的发展，桥式起重机普遍采用笼形异步电动机取代原来的绕线式异步电动机，用变频器作为变频调速的电源起动转矩大、调速性能好，控制可靠、方便，兼有多种保护。用 PLC 作为控制装置进行无触电控制,这种控制模式改善了调速性能。正是由于这些电气控制方式的进步，实现了各机构的无级调速，从而大大降低载荷冲击对门座起重机的影响，使载荷冲击系数显著下降，增加了系统的可靠性，延长了门机寿命。新装置和新零部件方面，起重机新型硬齿面和中硬齿面减速器、立式减速器、三合一减速器、三环式减速器；起重机新型径向棒销联轴器和轴第 1 章 绪论5向棒销联轴器；起重机用新型电力液压块式制动器、电磁块式制动器；起重机用臂钳式制动器、钳式制动器；起重机新标准吊钩、车轮、滑轮；起重机用液力偶合器、自动防风别轨器等等的采用, 都为起重机产品的更新和系列改进提供了切实的基础。国内外差距:由于我国起重运输机械行业起步较晚、虽然在技术水平上有了长足的发展和进步、但是与国际先进水平相比、还存在着一定差距。1）产品性能一般产品性能是设计、制造、安装、维护使用的综合反映。大型骨干企业的产品性能尚可满足用户的需求。但是许多不上规模的企业低价无序竟争、降低质量标准、其零部件不过关、整机水平难以提高。如产品电气控制故障较多、传动部件噪声较大、操作设施较落后、外观造型缺乏美观等。2）产品开发能力较弱起重运输机械制造业产品更新换代较慢、对大型关键设备的产品研发和系统成套能力、对通用起重运输机械的模块化设计与制造、对计算机辅助设计和可靠性设计的普遍应用等、尚待进一步提高。不耳一技人员索质、研发经费、测试乎段和管理水平仍为提升产品开发能力的较薄弱环节。3）制造工艺水平较低起重运输机械制造业的装备力量较为薄弱、在采用高精度的数控加工设备、计算机辅助工艺与制造方面、对钢材预处理和自动焊接等先进的制造工艺的普遍应用、尚待进一步提高。4）产品检测水平不高起重运输机械制造业的检测力量较为薄弱、往往仅对产品的一些出厂性能考核、而对产品的可靠性等长期性能指标、如平均无故障工作时间（MTEF）,平均首次无故障工作时间（MTTFF） 、可用度（A）等较少涉及。许多不上规模企业的产品故障较多、寿命较短、市场信誉较差。与国外企业或合资企业的品牌竟争、产品检测水平尚待进一步提高。5）配套件供应和质量问题影响较大起重运输机械制造业的品种规格繁多、配套件与原材料供应和质量问题尤为关键。一是国产的主要配套件：如减速器、制动器、电控设备和元器件等性能和质量尚未达到一流水平是燕山大学本科生毕业设计（论文）6国产原材料：如起重机的轨道型材、结构用的异形型材、薄壁型材等品种规格较少、供应较为短缺。这势必影响到整机设计所需求的配套件和原材料的合理选用、使整机水平难以提升、拉大了与国际水平的差距。6）产品技术标准更新滞后，我国产品技术标准的制定采取跟踪国际标准和先进国家、地区标准的方式，但消化创新能力不足，更新滞后期间较长。先进国家的知名品牌企业，都有自己的企业标准，并随着技术和市场的发展而及时更新。其内控的企业标准都高于现行的国际标准，是他们保持品牌效应，参与国际市场竟争的有效乎段。我国制定产品技术标准的机制和投人尚待提高、企业内控标准制定尚需自身动力。1.1.3 起重机发展趋势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，工作越来越频繁，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。起重机不但要好用，容易维护，操作方便，而且安全性要好，故障要少，平均无故障工作时间要长。可靠性是国际市场产品竞争的焦点，国外许多大公司都制定了可靠性内控标准。我国起重机的性能要赶超世界先进水平，最关键的是要改变传统的思维理念,提高可靠性，使起重机具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。就目前来看，总的来说现代工业机器人有以下几个发展趋势：1)向大型化、高效率化、无保养化和节能化发展。目前，世界上最大的浮游起重机起重量达 6500 吨，最大的履带起重机重量为 3000 吨，最大桥式起重机起重量为 1200 吨。带式输送机最大带宽达 3.2 米，输送能力最大为 3.7 万吨/时，单机最大距离超过 30 公里。自动化立体库堆垛机最大运行速度达 240 米/分。2 )向自动化、智能化、集成化和信息化发展。将机械技术和电子技术相结合，将先进的微电子技术、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，实现自动化和智能化，以适应第 1 章 绪论7多批次少批量的柔性生产模式。目前已出现了能自动装卸物料、有精确位置检测和有自动过程控制的桥式起重机用于自动化生产线。起重机上还装有微机自诊断监控系统，对自身的运行状态进行监测和维护。3)向成套化、系统化、综合化和规模化发展。将各种起重运输机械的单机组合为成套系统，加强生产设备与物料搬运机械的有机结合，提高自动化程度，改善人机系统。通过计算机模拟与仿真，寻求参数与机种的最佳匹配与组合，发挥最佳效用。重点发展的有港口散料和集装箱装卸系统、工厂生产搬运自动化系统、自动化立体仓库系统、商业货物配送集散系统、交通运输部门和邮电部门行包货物的自动分拣与搬运系统等。4)向模块化、组合化、系列化和通用化发展。许多通用起重运输机械是成系列成批量的产品，为了降低制造成本，提高通用化程度，可采用模块组合的方式，用较少规格的零部件和各种模块组成多品种、多规格和多用途的系列产品，充分满足各类用户的需要。也可使单件小批量生产起重运输机械的方式改换成具有相当批量和规模的模块生产，实现高效率的专业化生产。5)向小型化、轻型化、简易化和多样化发展。有相当批量的起重运输机械是在一般的车间和仓库等处使用，用于代替人力和提高生产效率，但工作并不十分频繁。为了考虑综合效益，要求这部分起重运输机械尽量减少外形尺寸，简化结构，降低造价和使用维护费用，按最新设计理论开发出来的这类设备比我国用传统理论设计的同类产品其自重轻 60。由于自重轻、轮压小、外形尺寸小，使厂房建筑结构的建造费用和起重机运行费用也大大减少。1.2 课题研究的意义当今中国工业经济处于高速发展时期，建筑工业化和工业现代化的进程中起重机的使用是不可缺少的。从古代，人们为了建造大型建筑就发明了原始的起重设备，到了今天，起重机设计制造已经成为一个专门的产业。起重设备的应用给人们带来了很大的便利，小到仓库里的叉车，大到航天中心的吊装火箭的起重机械，燕山大学本科生毕业设计（论文）8建筑工地上随处可见的塔式起重机，港口码头的大型龙门吊，起重机的身影无处不在。正是由于起重机使用的普遍性，起重机设计制造具有很强的应用性。据数据显示，仅工程起重机一项，全球的年销售额就有 75 亿美元，但是这些大多是由欧美企业垄断。近些年来，伴随着我国固定资产投资的飞速增长、基础设施建设和大型项目的不断上马，使得我国工程机械行业获得了空前的发展，也受到了人们越来越多的关注。我国的起重机制造商与欧美的竞争对手相比在技术上还存在着差距，在产业链条，产品结构方面也存在着一定的劣势，但这并非遥不可及。更主要的是，我国在这一领域从未放弃过自主研发，而且已经具备了相当大的产业规模，创造了几个蜚声全球的知名品牌。桥式起重机属于典型的机械产品，根据其使用环境的不同，桥式起重机的设计又具有不同特性，作为毕业设计的选题不仅可以检验自己的机械专业能力还可以考察创新创造能力，从而使自己在专业课上的学习的理论知识达到升华，提高自己在实践中处理问题的能力。1.3 课题设计的内容20t 机械加工车间用桥式起重机起升机构的分析计算；绘制典型部件图、零件图图纸量（工程图）折合成三张 A0 以上，其中包括一张手绘零件图。对起升部分进行三维设计，并完成三维运动仿真。还有要对课题的主要钢结构进行有限元分析。1.4 本章小结桥式起重机作为物料搬运、装卸或用于安装的机械设备，可以减轻或代替人们的体力劳动，提高劳动生产率。它被广泛应用于国民经济的各个领域之中。在冶金行业、机械制造工业、电力工业、煤炭工业、交通运输业、建筑工业、建材工业等国民经济支柱行业中。随着时代的发展，制造工厂和装卸作业场所开始转向室内，使桥式起重机占据了主导地位。所以研究桥式起重机很有必要。本章重点介绍了桥式起重机的特点和国内外研究状况。第 2 章 桥式起重机技术参数与结构特点9第 2 章 桥式起重机技术参数与结构特点桥式起重机是我国用途比较广泛的一种起重机，广泛用于车间和户外，为我国的工业生产提供了很大的帮助。桥式起重机的技术参数是表征起重机主要技术性能指标的参数，是起重机设计的依据，也是重机安全技术要求的重要依据。2.1 桥式起重机的主要技术参数1）起重量 G起重量指被起升重物的质量，单位为 kg 或 t。可分为额定起重量、最大起重量、总起重量、有效起重量等。额定起重量 Gn额定起重量为起重机能吊起的物料连同可分吊具或属具（如抓斗、电磁吸盘、平衡梁等质量的总和。总起重量 Gz总起重量为起重机能吊起的物料连同可分吊具和长期固定在起重机上的吊具和剧（包括吊钩、滑轮组、起重钢丝绳以及在起重小车以下的其他起吊物）的质量总和。有效起重量 Gp有效起重量为起重机能吊起的物料的净质量。2）起升高度 H起升高度是指起重机运行轨道顶面（或地面）到取物装置上极限位置的垂直距离，单位为 m。通常用吊钩时，算到吊钩钩环中心；用抓斗及其他容器时，算到容器底部。 下降深度 h当取物装置可以放到地面或轨道顶面以下时，其下放距离称为下降深度。即吊具最低工作位置与起重机水平支承面之间的垂直距离。起升范围 D起升范围为起升高度和下降深度之和，即吊具最高和最低工作位置之间燕山大学本科生毕业设计（论文）10的垂直距离。3）跨度 S跨度指桥式类型起重机运行轨道中心线之间的水平距离，单位为 m。桥式类型起重机的小车运行轨道中心线之间的距离称为小车的轨距。地面有轨运行的臂架式起重机的运行轨道中心线之间的距离称为该起重机的轨距。4）幅度 L旋转臂架式起重机的幅度是指旋转中心线与取物装置铅垂线之间的水平距离，单位为 m。非旋转类型的臂架起重机的幅度是指吊具中心线至臂架后轴或其他典型轴线之间的水，平距离。当臂架倾角最小或小车位置与起重机回转中心距离最大时的幅度为最大幅度；反之为最小幅度。5）工作速度 V工作速度是指起重机工作机构在额定载荷下稳定运行的速度。起升速度 Vq起升速度是指起重机在稳定运行状态下，额定载荷的垂直位移速度，单位为 m/min。大车运行速度 Vk大车运行速度是指起重机在水平路面或轨道上带额定载荷的运行速度，单位为 m/min。小车运行速度 Vt小车运行速度是指稳定运动状态下，小车在水平轨道上带额定载荷的运行速度，单位为 m/min。变幅速度 V1变幅速度是指稳定运动状态下，在变幅平面内吊挂最小额定载荷，从最大幅度至最小幅度的水平位移平均线速度，单位为 m/min。行走速度 V。行走速度是指在道路行驶状态下，流动式起重机吊挂额定载荷的平稳运行速度，单位为 km/h第 2 章 技术参数与结构特点116) 桥式起重机工作级别起重机工作级别的划分原则是在荷载不同、作用频次不同的情况下，具有相同寿命的起重机分在同一级别。划分工作级别的目的是为设计、制造和用户的选用提供合理、统一的技术基础和参考标准，以取得较好的安全、经济效果，使起重机的工作状态得到比较准确的反映。它还可提高起重机零部件的通用化水平，实现不同起重量起重机的零部件在相同工作级别的起重机上通用。起重机工作级别是起重机各组成部分的零、部、构件设计的重要依据,也是安全检查、事故分析计算和报废标准确定的依据。一般来说，工作级别不同，安全系数就不同，报废标准也不同。2.2 20t 机械加工车间用桥式起重机给出的主要参数1）车间用桥式起重机起重量：20t2）车间用桥式起升高度：12m3）车间用起升速度：7.3m/min 4）小车轨距：2.0m5）工作级别：M52.3 起升机构的结构特点2.3.1 工作原理起重机械的工作过程是：1、在装载地点起升物品；2.、在负载情况下水平移动物品；3.、在卸载地点下降并卸去物品；4、在无载情况下起升并水平移动返回到装载地点。如此重复循环的工作，每运送一次物品的时间称为一个周期。对于起升机构，在一个工作周期内，有两段工作时期和两段停歇时期。工作时期即起升物品和下降物品时期；停歇时期即起升机构不工作二运行机构往返或旋转机构往返工作的时期。每一个工作周期内又分为起动、等速运转和制动三个阶段。工作原理图如下图：燕山大学本科生毕业设计（论文）12图 2.1 结构原理图23.2 结构组成本设计选取的是桥式起重机起升机构通常组成形式，基本结构由电动机、减速器、制动器、卷筒组、定滑轮组、吊钩组等组成。1）电动机电动机机械部分的强度和刚度设计的足够大，所以电动机的选择主要是电动机热容量的选择。因为起升机构属于断续周期工作，起升机构电机可认为是 S3 工作制。在起重机械中，一般采用三相交流感应电动机和锥形转子电动机，其工作电压为 220V/380V 和 500V。根据机构工作级别，一般选择 JZR2 、YZR、JZRH 型 3 相交流电机。这里选用 JZR2 型电动机。2）减速器减速器是制动器和卷筒组之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。在机构设计中，应尽可能选择由减速器制造厂供货的标准减速器，起重机减速器分为 ZQH 型和 QJ 型两大类，其中 ZQH 型又分为带底座型和三支点支承型两种。ZQH 系列减速器减速比范围宽，机械传动效率高，运转平稳，噪音低，使用寿命长，承载