20t吊钩桥式起重机设计

任务书设计题目：20t吊钩桥式起重机设计1设计的主要任务及目标1根据课题要求进行调查研究，确定主要的技术参数；2拟定总体方案，并进行论证；3进行起重机传动设计，选择合理的传动部件；4零件设计及结构设计、计算并绘图2设计的基本要求和内容1毕业设计计算说明书一份；2起重机工作原理图一份；3零件图若干张；4吊钩桥式起重机结构装配图；5吊钩桥式起重机总体尺寸图；;3主要参考文献1机械设计手册编委会主编，机械设计手册起重运输机械零部件、操作件和小五金M.北京：机械工业出版社，2007，32严大考、郑兰霞主编，起重机械M.郑州：郑州大学出版社，2003，93余维张主编，起重机械检修手册M.北京：中国电力出版社，1998，114杨长睽，傅东明主编，起重机械（第2版）M.北京：机械工业出版社，1992，54进度安排设计各阶段名称起止日期1进行调查研究，查阅资料，完成开题报告2014.01.152014.03.082拟定、论证吊钩桥式起重机设计方案2014.03.92014.04.0123确定主要的技术参数，吊钩桥式起重机传动设计2014.04.132014.04.224吊钩桥式起重机结构设计结构装配图、主要零件图2014.04.232014.05.235撰写并编制设计说明书、打印，准备毕业答辩资料2014.05.252014.06.520T吊钩桥式起重机设计摘要：桥式起重机是一种提高劳动生产率重要物品搬运设备，主要适应车间物品搬运、设备的安装与检修等用途。我国生产的吊钩电动双梁桥式起重机额定起重范围为5500t，一般10t以上，起重机有主、副两套起升机构；300t以上，起重机还有三套起升机构。电动双梁起重机由桥架、小车运行机构、大车运行机构和电气设备构成。在系统整体设计中采用传统布局的典型结构，小车运行机构采用集中驱动。起升机构滑轮组采用双联滑轮组，重物在升降过程中没有水平移动，起升过程平稳，且钢丝绳的安装和更换容易。相应的卷绕装置采用单层卷筒，有与钢丝绳接触面积大，单位压力低的优点。在起升机构中还涉及到钢丝绳、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择等。小车运行机构中涉及小车轮压计算、小车车轮、小车轨道、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择计算等。关键词：桥式起重机，起升机构，小车运行机构20tonsofhookbridgecranedesignABSTRACT：Bridgecraneisasignificantincreaselaborproductivitygoodshandlingequipment,primarilytocarrygoodsworkshops,equipmentinstallationandmaintenance,andotherpurposes.Chinasproduction/ofelectricalhookrateddouble-beambridgecraneliftingtherangeof5500t,generallymorethan10t,cranesarethemain,twosetsoflifting300tabove,therearethreesetsofcranesliftingbodies.Two-electricbeamfromthebridgecrane,thetrolleyrunning,travelingmechanismandelectricalequipmentconstituted.Theoveralldesignofthesystemusingthetraditionallayoutofthetypicalstructureandoperationofinstitutionsusedcardrivenfocus.Pulleygrouporagencyfromusingdouble-pulleyblocks,heavyobjectsintheprocessofliftingthelevelofnomovement,orfromtheprocesssmooth,andtheinstallationandreplacementofwireropeeasily.Windinginstallationsinthecorrespondingsinglereel,alargeareaofcontactwiththerope,theadvantagesoflowpressureunits.Inliftingbodiesalsoinvolvesrope,reducer,couplings,electricalandbrakethechoice.Vehiclesinvolvedintheoperationofinstitutionspressureonthewheels,carwheels,cartrack,reducer,couplings,electricalandbrakethechoiceofcalculation.Keywords:bridgecrane，hoistingmechanism，caragenciesoperating目录前言-11.桥式起重机的简介-21.1普通桥式起重机的主要组成部分-21.1.1、大车-21.1.2、小车-21.1.3、动力装置和控制系统-21.2普通桥式起重机的运行方式-32.起升机构设计-42.2吊钩组的选择计算-42.3滑轮组的设计计算-92.4钢丝绳的选择-112.5卷筒的设计计算-122.6钢丝绳在卷筒上的固定计算-162.7起升机构的设计-182.7.1原始参数-182.7.2设计计算步骤-183.小车、大车运行机构的设计计算-243.1小车运行机构的设计计算-243.1.1、原始参数-243.2大车运行机构的设计计算-323.2.1、原始参数-334.起重机主梁的设计计算-425.安全装置的选择说明-435.1主要安全装置的说明-435.1.1、走台和栏杆-435.1.2、排障板-435.1.3、小车行程限位开关-435.1.4、起升高度限位开关-435.1.5、大车行程限位开关-44II5.1.6、缓冲器与挡铁-445.2、小车缓冲器选择计算-445.2.6、大车缓冲器的选择计算-45结论-47参考文献-48致谢-490前言桥式起重机是生产车间、料场、电站厂房和仓库中为实现生产过程机械化和自动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要物品搬运设备。它通常用来搬运物品，也可用于设备的安装与检修等用途。桥式起重机安装在厂房高处两侧的吊车梁上，整机可以沿铺设在吊车梁上的轨道纵向行驶，而起重小车又可沿小车轨道（铺设在起重机的桥架上）横向行驶，吊钩则作升降运动。因此，它的工作范围是其所能行驶地段的长方体空间，正好与一般车间形式相适应2。起重机的起升机构、小车运行机构、起重机的安全保护装置及控制系统的设计为本课题的研究内容，对此研究查阅了大量的资料，通过设计逐步熟悉起重机的构造和工作原理，为以后从事这方面的工作奠定基础。为了能具体确切的说明过程，使起重机能按照设计要求来运行，就得选择正确的安全装置和控制系统为起重机的正常运行做准备，设计研究吊钩桥式起重机就是本课题的研究的目的。本文以20t吊钩桥式起重机设计为例，主要运用CAD制图来对吊钩桥式起重机的结构设计，在设计过程中，与车间的实际情况相结合，有利于结构设计的进一步改进，对于机械制造业是具有实际意义的。限于本人有限的知识水平，设计过程中难免有疏漏和错误之处，望各位老师批评指正。11.桥式起重机的简介桥式起重机是生产车间、料场、电站厂房和仓库中为实现生产过程机械化和自动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要物品搬运设备。它通常用来搬运物品，也可用于设备的安装与检修等用途。桥式起重机安装在厂房高处两侧的吊车梁上，整机可以沿铺设在吊车梁上的轨道纵向行驶，而起重小车又可沿小车轨道（铺设在起重机的桥架上）横向行驶，吊钩则作升降运动。因此，它的工作范围是其所能行驶地段的长方体空间，正好与一般车间形式相适应3。1.1普通桥式起重机的主要组成部分1.1.1、大车由桥架和大车运行机构组成。桥架：桥架为起重机的金属结构，一方面支撑小车，允许小车在它上面横向行驶；另一方面又是起重机行走的车体，可沿铺设在厂房上面的轨道行驶。在其两侧的走台上，安装有大车运行机构和电器设备，大车运行机构用来驱动大车行走，大车上一般还有驾驶室，用来操纵起重机和安装各机构的控制设备。桥架主要由主梁和端梁组成。设计时要考虑其强度，刚度和稳定性要求，也应考虑自重和外形尺寸要小，加工制造简单，运输，存放和使用维修方便，成本低等因素3。1.1.2、小车小车由起升机构，小车运行机构，小车架和保护装置等组成。小车架要承受起升载荷和各机构自重，应有足够的强度和刚度，同时又要尽量减轻自重，以降低轮压和桥架受载。小车的电力则由滑线或软电缆引入。设计时要考虑改善零部件的受力情况、减少外形尺寸和自重、安全可靠、工作平稳、装配维修方便等因素。1.1.3、动力装置和控制系统动力装置是驱动起重机运动的动力设备，它在很大程度上决定了起重机的性能2和构造特点，桥式起重机的动力装置一般采用电动机。控制系统包括操纵装置和安全装置。各机构的启动、调速、改向、制动和停止，都通过操纵控制系统来实现。1.2普通桥式起重机的运行方式桥式起重机是一种循环的、间隙动作的、短程搬运机械。一个工作循环一般包括上料、运送、卸料及回到原位的过程，即取物装置从取物地点由起升机构把物料提起，由运行机构把物料移位，然后物料在指定地点下放，接着进行相反动作，使取物装置回到原处，以便进行下一次工作循环。在两个工作循环之间一般有短暂的停歇。起重机工作时，各机构经常处于起动、制动以及正向、反向等相互交替的运动状态之中。32.起升机构设计2.1.1、主要技术参数：最大起重量：20吨粱跨度：31500mm起升速度:1828m/min起升高度:14m大车运行速度:8095m/min小车运行速度:4045m/min2.1.2、起重机工作机构的级别起重机工作级别A6;其中载荷状态为Q2(有时起升额定载荷,一般起升中等载荷);利用等级为T6(总工作循环次数N=,不经常繁忙使用)。起升机构工作级别M6;其610中利用等级为T6,载荷状况为L2；小车运行机构工作级别M4;其中利用等级为T4,载荷状况L3；大车运行机构工作级别M4;其中利用等级为T4,载荷状况L2。2.2吊钩组的选择计算2.2.1、原始参数机构工作级别:M6,采用双联滑轮组,倍率:m=4起升质量:=20t起升载荷:QmKNPQ20起升速度:初取18nVin/2min/Vn2.2.2、吊钩组的设计步骤吊钩采用倍率m=4的双联滑轮组，故采用长形吊钩组，吊钩用普通的短吊钩。选用吊钩断面为梯形的吊钩,其受力情况合理.用锻造方式制造,材料为20钢,机加工前热处理,硬度小于或等于156HBS。42.2.3、吊钩主要尺寸的确定吊钩的主要尺寸D=160，h=180mm，B=140mm，,如图2.1mme651图2.1吊钩主要尺寸2.2.4、钩身强度计算如图3.1中12和34断面为危险断面，通常垂直断面34取与水平断面12相同的断面，而最大拉应力约为12断面的50%，故只验算12面。（2.1）23121/7.160596.580.mNDeAPBQ式中：A为断面面积，A=15840；2m为断面重心坐标，=65mm；1e1e断面形状系数，=0.096；BB起升动力系数，=1.56；22对于20钢，查表得；取安全系数n=1.3，则许用应力为：2/0mNs，取h=150mm。maxm1467.982052.2.9、吊钩拉板强度计算拉板结构尺寸如图3.5所示。图2.5拉板结构尺寸图如图可见，b=200mm，d=120mm，h=100mm断面AA受拉伸应力，（2.9）232/)10(256.)(mNdbPQl2/1950mNl其中为拉板厚度，因拉板材料为A3钢，查表得屈服极限：，取安全系数n=1.7,则许用拉伸应力为：2/40mNs，（2.10）2/147.nsc因：。lCm14950因轴孔要受挤压应力，则有：，取1204.32562dPQj安全系数n=3.5,则有，由上可得：/78.0mNnS，取。m0376.5.6841m2082.3滑轮组的设计计算2.3.1、滑轮结构形式及相关尺寸的确定滑轮采用铸钢滑轮，因为其强度和冲击韧性好，材料选：2G230450。滑轮的相关尺寸为A=63mm，B=45mm，S=14mm，C=37mm，R=12mm，M=14mm，r=3m，如图2.65。mR201162mr51图2.6滑轮尺寸图2.3.2、滑轮直径的确定（1）普通滑轮直径的选择，（2.11）mdhD4280)1.2()1(查表选取D=630mm。式中：h与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数，查表取h=22.4，d钢丝绳直径，d=20mm。（2）平衡轮直径的选择：（2.12）mhdDP420.max092.3.3、吊钩组上滑轮轴的计算吊钩装置简图如图2.7。图2.7吊钩装置简图由图可见L=475mm，L1=78mm，L2=112mm，L3=95mm滑轮轴可简化为简支梁，认为作用四个集中载荷受力情况如图2.8：弯矩图受力图图2.8滑轮轴受力图=78KN，KNPPQ4056.124321KNPQ15620=20904，弯曲应力为：mM31max7868，滑轮轴材料为45钢，则有：，查手册选取2/14.2NnS1004310d=130mm。轴承的圆周速度：，工作转数：min/80i/24mVvni/05.4631.8rDvn，每个滑轮中均采用两个径向滚动轴承，根据滑轮组的选择，查表选用6226型轴承。查表得，额定静载荷：，额定动KNCr1480载荷：。KNC0所选轴承的验算：，(2.13)KNPfCTnFh2.3915.02，故校核通过。KNSP187731max式中：n为钢丝绳折减系数，取n=0.85；钢丝绳最小破断拉力，查手册选取=220KN。xxP2.4.3、钢丝绳的标记选取钢丝绳为：直径20mm，光面钢丝，结构形式为6西鲁式，纤维芯，19抗拉强度为1670，右交互捻，最小破断拉力为220KN，单位长度重量1472/mN，标记：20NAT619S+FC1670ZS220147GB/T891819967。Kg10/2.5卷筒的设计计算2.5.1、卷筒类型的初步选择由于起升高度比较高，根据滑轮倍率和起升速度，采用双联卷筒，标准槽形，用铸造方式制造，材料为灰铸铁8。2.5.2、卷筒直径的确定D，查手册选用A型卷筒，直径D=630mm，mdh3802)10(）（式中：h与机构级别有关的系数，取h=20，d钢丝绳的直径，d=20mm1。2.5.3、卷筒的槽形的选择查手册，选标准槽形，其尺寸如：槽底半径R=11mm,槽距，表面精mP21度为1级，标记为：槽形JB/T9006.119991。122.5.4、双联卷筒长度及壁厚的确定（1）卷筒上有螺旋槽部分长0L12=(2.16)10max0PZDHL）（40(2)647.23.65m式中：滑轮组倍率，；a4a卷筒计算直径，0063025d最大起升高度，；maxHmH1max固定钢丝绳安全圈数，1ZZ绳槽槽距，=22mmP1P（2）双联卷筒长度L：（2.17）3210L）（647.2304516m（）取L=1550mm。式中：卷筒两端的边缘长度，根据结构取=30mm；11L固定钢丝绳所需长度，；2L224P中间光滑部分长度；3根据钢丝绳允许偏角左右，则有：3，min43min42.0.0hlhl1502.39150.9L式中：取物装置处于上极限时，动滑轮轴线与卷筒轴线的间距，取in=1500mm；mih由卷筒出来的两根钢丝绳引入悬挂装置的两动滑轮的间距:=319mm；4l4l所选卷筒标记为：卷筒A630左JB/T9006.21999。150214（3）卷筒壁厚确定对铸铁卷筒，按经验公式初选：（610）=0.02630+（610）D02.=18.622.6mm，取。20m2.5.5、卷筒的强度计算13因卷筒长度L=1550mm3D=1890mm（2.18）无须计算压应力和弯曲应力。2.5.6、压应力的计算卷筒最大压应力在筒壁的内表面（2.19）MPaPS4.62187.max压（2.20）ny.5.40;满足要求12。19n85（5）减速器的验算最大径向力（2.29）7.26.max2axtGSFN4.201许用径向力：N456054.4KW，验算通过。KW85式中：电机额定功率，；nPKPn85u电动机台数，u=1；电动机过载倍数，=3.3；MMH电机有关系数；绕线型H=2.1；V实际起升速度，；min/1.90aDvid机构的效率，取=0.8；Q起升机构的总载荷；Q=。0PQ（2）电机发热校核，=68.385KW=65.26KW，校核通过。PSS式中：电机允许输出功率，查表取，P=68.385KW；稳态平均功率，=65.26KW。S608.10925.13uQvGS2.7.4、制动器的选择制动转矩满足=1.166（2.32）3025.6.740ZDKaiTmN3根据=1.2054；查表得选取YW500/121型电力液压块式制动器。ZMmN319Z额定制动转矩=11202240；制动轮直径：D=500mm;转动惯量：n。20.gJZ式中：制动器制动转矩；ZT制动安全系数；取=1.75。KZK2.7.5、联轴器的选择20（1）电机与浮动轴连接处联轴器电机轴端尺寸：d=95mm(圆锥);L=170mm;浮动轴尺寸：d=95mm。选取联轴器应满足下式要求13：=5328(2.33)72485903.801.max31TKTmN式中：所传递扭矩计算值；联轴器重要程度系数，=1.8；11K角度偏差系数，=1；3K3传动轴最大扭矩，（0.70.8）=；maxTmaxTnmTmN72485903.80联轴器许用扭矩。根据以上要求，查手册，选用LM12型，梅花弹性联轴器；其mTn63；转动惯量：，;选用合理。联轴器标注为：2805.KgJLnTLM12联轴器MT12aGB/T5272200214。19YAZ（2）减速器与浮动轴的连接处联轴器浮动轴端尺寸：d=95mm，减速器输入轴：d=90mmL=170mm，制动轮直径：D=500mm，根据以上结构尺寸和T=5328m;选取LMZ11I500型带制动轮的N梅花型联轴器；，许用转矩：=9000m，2715.3mKgJLZnTnT=5328m，选用合理。标注为：LMZ11I500联轴器MT11bGB/TTN1095YA5272200215。2.7.6、起动时间验算（2.34）7241.9.0239.5()9.5(8)dqqjnJSTt查表推荐起动时间，=11.5S，=2.44KW，校验通过。式中：电机允许输出容量；CPC=4.629KW，工作循环中，负载稳态功率；G稳态平均系数，取G=0.8。S3.1.7、减速器的选择（1）减速器传动比确定（3.15）09.24.3810nild根据减速器手册，选取=252。i式中：电机额定转速，=921r/min；dd车轮转速，。nlmin/2.385.014rDVl（2）减速器选择27计算输入功率：=7.7KW(3.16)10VFZGJJP）（8.01562.3式中：Z运行机构减速器个数，Z=1；因工作级别为M6，则按下式选择：，式中：K放大系数，取K=2；根据WKJ4.157.2=25，P=15.4KW，电机输入转速=921r/min；查手册，选用QJR23625VIindP，L，JB/T8905.11999，减速器高速轴许用功率：，传动比：KWpn6.17=25，中心距：。ma2363.1.8、联轴器的选择（1）高速轴联轴器选择联轴器公式：（3.17）mNTnnC1594.6835.1式中：n联轴器安全系数，取n=1.35；刚性动载系数，取=1.8；电机额定转矩，。TnmNnPn4.659213.509电机与浮动轴连接处联轴器选择：电机轴端尺寸，d=48mm（锥形）;L=110mm，浮动轴尺寸，d=50mm;根据结构尺寸和，查手册，选用Tc9LM8型梅花弹性联轴器，；，转动惯量mNTt120in/450rn，满足要求3。标注：2203.mKgJLNTt630c159LM7联轴器GB/T52722002。aMYA785（2）低速轴联轴器选择28选用联轴器公式：=(3.18)iTnC1mN1.3785.024.68135.式中：减速器传动比，=25；i机构传动效率，=0.85。其它同上。减速器输出端与浮动轴联轴器选用：减速器低速端尺寸：d=80mm;L=130mm，浮动轴尺寸：d=80mm，根据结构尺寸，选取两个LM10型梅花mNTC1.371弹性联轴器；其中，转动惯量，mNTt560205KgJL，满足要求。标注：LM10联轴器mNt560C1.371GB/T52722002。bMYA98浮动轴与车轮轴的联轴器选用：浮动轴尺寸：d=80mm，车轮轴尺寸：d=65mm；L=85mm，根据结构尺寸和；选取LM9型梅花弹性联轴器；其mNTC1.371中转动惯量：，满足240.KgJLt50mNTC1.371要求。标注：LM9联轴器GB/T52722002。bMYA98653.1.9、制动器的选择制动器安装在电动机轴端，因制动时高速轴能起一部分缓冲作用，以减少制动时冲击。制动转矩计算：ZMLWPZtmiDFT120）（2508.3)54(5.9)()(975.02mnJknvQLdX=25.4（3.19）.1981701867.0.3123）（N选用YWZ100/18型电力液压制动器；其制动转矩：；制动轮直径mTn40D=100mm;转动惯量：，因：25.45.66KW;，过载校验通过。（3.20）KWp3.6式中：电机额定功率，=6.3KW；nPn平均起动转矩系数，取=1.7；mmm电机个数，m=1；运行静阻力，=4012KN；jFjFV运行速度，=0.67m/s；256091314.60iDnV机构传动效率，=0.88；机构总转动惯量，J)0189.75.(1)(3.9)(2nVQmkXZLd；226.8.0173.9mKg电机转动惯量，=0.1175；dJdJ电机轴上制动轮和联轴器的转动惯量，=0.0189；ZLZLJ2mKgk其它传动件飞轮矩影响系数，k=1.1；n电机额定转速，n=921r/min；机构初选起动时间，=4S。atat3.1.11、起动时间与起动平均加速度的校验30（1）满载上坡时的起动时间，t=2.02S右边=3932.6N，制动打滑验算通过。上式中：附着系数，取=0.15；K附着安全系数，取K=1.05；轴承摩擦系数，=0.02；d轴承内径，d=90mm；驱动轮最小轮压，=17500N；minPminP打滑侧电机起动转矩，=；qTqTmNn80k飞轮矩影响系数，k=1.2；起动平均加速度，；a2/3.0sa制动平均加速度，；zz打滑侧制动转矩，=25.4。ZTZTN3.1.13、小车运行机构布局图图3.1小车运行机构布局图1.制动器2.电动机3.联轴器4.减速器5.联轴器6.联轴器7.车轮3.2大车运行机构的设计计算323.2.1、原始参数小车运行速度：V=8095m/min;选取V=90m/min，起升载荷：Q=200KN；大车自重：=0.45Q+0.82S=348.3KN，JC=25%；CZ=600；G=0.9。Q大3.2.2、驱动方案初步确定根据原始参数，采用集中驱动，用四轮支撑，车轮选圆柱双轮缘车轮。3.2.3、车轮与轨道的选取（1）车轮轮压计算小车正常工作时最大轮压（满载时）：（3.25）max20348.17.054QKNP大小车正常工作时最小轮压（空载时）：（3.26）min348.7.05KN大车轮的疲劳计算载荷：（3.27）axmin2120.43cP（2）选车轮与轨道根据；，查手册，选车轮直径D=700mm;轨120.4CKN0.57438Q大道型号：QU70；轨道凸顶半径r=400mm；车轮材料：ZG310570；表面淬硬度为300380HBS1。（3）车轮踏面疲劳强度校核=101180N=101.18KN(3.28)2233150.97.468CRkmcP=4.26KW，校验通过。式中：电机允许输出容量；CPC=4.629KW，工作循环中，负载稳态功率；G稳态平均系数，取G=0.8。S3.2.6、减速器的选择（1）减速器传动比确定(3.39)0932.714.5dlni根据减速器手册，选取=251。i式中：电机额定转速，=930r/min；ndnd车轮转速，。l904.5/min3.17lVrD（2）减速器选择计算输入功率：=18.56KW（3.40）10VFZGJJP）（321.76.5108式中：Z运行机构减速器个数，Z=2；因工作级别为M6，则按下式选择：，式中：K放大系数，取K=2；根据28.5637.2JKW=25，P=37.12KW，电机输入转速=930r/min；查手册，选用QJR33525VIindP，L，JB/T8905.11999，减速器高速轴许用功率：，传动比：49nKWp=25，中心距：。35am3.2.7、联轴器的选择（1）高速轴联轴器选择联轴器公式：（3.41）1.3587.21.nCTNm式中：36n联轴器安全系数，取n=1.35；刚性动载系数，取=1.8；电机额定转矩，。Tn8.59507.2930nPNmT电机与浮动轴连接处联轴器选择：电机轴端尺寸，d=48mm（锥形）;L=110mm，浮动轴尺寸，d=50mm;根据结构尺寸和，查手册，选1.cT用LM8型梅花弹性联轴器，；，转动惯量mNt120in/450rn，mNTt56023KgJLmNTt560，满足要求。标注：LM10联轴器GB/T527214506.92CbMYA198020026。37浮动轴与车轮轴的联轴器选用：浮动轴尺寸：d=110mm，车轮轴尺寸：d=120mm；L=85mm，根据结构尺寸和；选取LM10型梅花弹14506.92CNmT性联轴器；其中转动惯量：，40.2LKgJt，满足要求。标注：LLM10联轴器GB/T14506.92CNmTbMTYA109852722002。3.2.8、制动器的选择制动器安装在电动机轴端，因制动时高速轴能起一部分缓冲作用，以减少制动时冲击。制动转矩计算：120PWMLZZDFimtT（）2()()70.80.975(196.8)9.525dLXkJnQvn=190.77(3.43)32148.10.810.83.23（）N选用YWZ5-200/23型电力液压制动器；其制动转矩：；制动轮直径20nmTD=200mm;转动惯量：，因：7.67KW;，过载校验通过。KWpn式中：电机额定功率，=8.5KW；Pnn平均起动转矩系数，取=1.7；mmm电机个数，m=2；运行静阻力，=4012KN；jFjFV运行速度，V=1.5m/s；机构传动效率，=0.88；机构总转动惯量，J29.3()()1.(05.89)XdZLQVkmn；2229.3548.10.5.Kgm电机转动惯量，=0.15；dJdJ电机轴上制动轮和联轴器的转动惯量，=0.0189；ZLZLJ2mKgk其它传动件飞轮矩影响系数，k=1.1；n电机额定转速，n=930r/min；机构初选起动时间，=4S。atat3.2.10起动时间与起动平均加速度的校验（1）满载上坡时的起动时间，t=2.02S=46S（3.45）921.2.09.5().5(3)mqJntSTt满足要求。式中：电机平均起动转矩，；mqT8.51.79501.79014.3nmqdPTNm39电机轴上静阻力矩，。JT53267084.320.JJFDTNmi（2）起动平均加速度（3.46）21.5074/Vamts查表得，满足要求。3.2.11、运行打滑验算（1）起动时不打滑验算（3.47）aDiJkTDiPdkzldmq)(5020min）（上式左边=.15.8723.1N（）上式右边：=9251.66N20.50.089254.3.37（）可知，左边右边，校验不通过。这样会增加车轮磨损，实际起动时间延长，对于不经常使用的起重机，这种短暂的打滑是允许的。制动时不打滑验算（3.48）ZLdzaDJKPDdKiTi)(502min）（同理，通过计算可知满足上述公式，所以制动打滑验算通过。上式中：附着系数，取=0.15；K附着安全系数，取K=1.05；轴承摩擦系数，=0.02；d轴承内径，d=120mm；驱动轮最小轮压，=87075N；minPminP打滑侧电机起动转矩，=；qTqT148.3nNmk飞轮矩影响系数，k=1.2；起动平均加速度，；a2/3.0sa40制动平均加速度，；za2/.0smaz打滑侧制动转矩，=25.4。ZTZTN3.2.12、小车运行机构布局图图3.2小车运行机构布局图1.制动器2.电动机3.联轴器4.减速器5.联轴器6.联轴器7.车轮414.起重机主梁的设计计算主梁材料的选择：选用Q235，其力学性能好。桥式起重机主梁结构形式及截面尺寸的确定根据标准选用后，验算是否符合要求。本设计选用箱形结构主梁，其组成由上下盖板及左右腹板焊接而成，断面为封闭的箱形，小车轨道安装在上盖板上。本设计选用了轨道安装在主梁的正中形式。桥架的刚度由两主梁保证，两主梁外侧，一侧走台上安放大车运行机构，另一侧安放电气设备，走台增加了桥架的整体刚度，但也增大了桥架的自重和对主梁的附加扭矩。在设计中应尽量减少走台的宽度。从主梁受力来考虑，主梁纵向外形以抛物线为优，但制造费时，故一般将两端做成斜线段式。主梁桥架载荷的组合情况：由于起重机桥架受力情况复杂，在分析计算过程中，应合理处理。主梁强度的计算：主要验证危险截面的强度是否满足要求。端梁的计算：端梁采用压制成型，再焊接成箱形结构，有焊缝和加工工时少，端梁变形小，重量轻，外形美观等优点。选用后进行强度较核。主梁与端梁的连接形式的选择：采用加连接扳用焊接的形式连接，桥架的运输分割位置在端梁的中间区段，接头处的下盖板用连接板螺栓联接，侧面与顶面用角钢法兰联接。有制造简单、装拆方便、成本低等优点。司机室的选用：司机室的结构有敞开式和封闭式两种，若无特殊要求，室温在1040摄氏度的厂房内工作的一般制成敞开式，在多灰尘和有害气体的场合，露天及高温车间工作的司机室，一般制成封闭式。司机室的内部尺寸一般以满足视线要求为条件，宽度不宜过大，一般取1.3m1.6m，长度不小于2m，高度不低于1.9m，司机室内部具体尺寸根据电器设备和工作要求确定.。司机室的骨架应有足够的强度和刚度，一般有轧制的型钢和冲压的薄板焊成。地板应用厚20mm的木板制成，地板离骨架100mm，人形过道处铺以45mm厚的橡胶板，地板和墙壁内用留有电缆线槽，玻璃窗的玻璃厚度应不小于5mm7。425.安全装置的选择说明5.1主要安全装置的说明电动双梁桥式起重机有相应的电气保护装置以外，还有其他保护装置。5.1.1、走台和栏杆走台与作业平台的铺设采用具有防滑性能的钢板制成，设置牢固的栏杆，栏杆离铺板的垂直高度不低于1000mm,离铺板约450mm处应有中间夹栏，底部有不低于70mm的挡板。5.1.2、排障板装在大车和小车的车轮前，用来推开轨道上可能有的障碍物，以利于大车和小车的顺利运行。5.1.3、小车行程限位开关安装在小车一根轨道两端外侧的主梁盖板上，小车架相应的端梁外侧，固定一根用角钢弯折的撞尺，当小车行至极限位置时，撞尺压迫限位开关的摇杆，使其转动，从而切断小车运行机构电动机的电源，由于接线关系电动机只能做反向运动。因而小车行程限位开关的位置要安装适当，及因考虑到小车撞尺与限位开关接触时，使电动机断电以后，小车由于惯性还要向前走一段距离。5.1.4、起升高度限位开关采用丝杆传动起升高度限位开关，其工作零件是螺杆和滑块。螺杆两端分别支承在壳体上的轴承中，一端通过十字联轴器与卷筒轴相连，卷筒转动，滑块沿螺杆移动，当吊钩上升到极限位置时，滑块移动到右端极限位置，螺栓压迫开关，切断电源，使起升机构停止运动，从而控制吊钩高度。安装时应注意，吊钩装置上升到极限位置时，应该与卷筒或定滑轮之间保持一定距离；机构设计上保证螺杆不能横向窜动，否则要出事故。435.1.5、大车行程限位开关由于大车运行速度大于80m/min，采用杠杆式限位开关不能提供可靠的保证，故采用无触点运行限位系统：光电装置来保证。5.1.6、缓冲器与挡铁为了阻止起重机和小车越轨，在起重机和小车轨道两极端位置装挡铁。为了吸收起重机和小车与挡铁相撞的能量，保证设备部受损坏，应采用缓冲器。由于本起重机的速度较大。选用弹簧缓冲器，它有吸收动能大，寿命长的优点，但是其自重大、成本高、工作时有硬性碰撞的缺点。具体设计计算后示。5.2、小车缓冲器选择计算5.2.1、缓冲器的选择(5.1)maVS50.469.2mx2查表选取HT163型弹簧缓冲器，缓冲容量：W=0.63；缓冲行程：=115mm;缓冲力：。KNnSKNPj1式中：V小车碰撞速度，；smVS/469.07.7.0容许最大减速度，取=。maxmax2/5.2.2、缓冲器数目的确定（5.2）NgGEvXw86.794.0172123，选取n=2个。.6308.9Wn上式中：44小车自重，=70KN；XGX重力加速度g,。smg2/105.2.3、实际缓冲行程（5.3）wnES906328.715式中：w缓冲容量，w=0.63；mKN缓冲行程，=115mm。nSnS5.2.4、最大缓冲力（5.4）KNSEFwMAX108.7906.235.2.5、最大减速度，=4（5.5）aMAX2/sm满足要求。5.2.6、大车缓冲器的选择计算5.3.1、缓冲器的选择(5.6)maVS15.261.0487.2mx2查表选取HT3800型弹簧缓冲器，缓冲容量：W=8；缓冲行程：KN=143mm;缓冲力：1nKNPJ8上式中：V小车碰撞速度，；smVS/87.054.165.0容许最大减速度，取=。maxmax2/s5.3.2、缓冲器数目的确定2/4.5smaMAXAX45，。选取mKNgGvEw5.1287.0.913221356.182WnEwn=2个。（5.7）上式中：G起重机自重，G=323KN；g重力加速度，。smg2/8.95.3.3、实际缓冲行程（5.8）WnES4.12685.143式中：W缓冲容量，W=8；mKN缓冲行程，=143mm。nn5.3.4、最大缓冲力（5.9）KNSEFWMAX8.19704.126535.3.5、最大减速度，2/98.54.126smaMAXAX=6（5.10）/s因此所选的HT3-800型弹簧缓冲器符合要求。结论46在将近二个月的毕业设计中，我完成了起重机的起升机构、小车运行机构、起重机的安全保护装置的设计工作，通过设计后基本上熟悉了起重机的构造和工作原理，为以后从事这方面的工作奠定了基础。在设计过程中，第一阶段，精心收集整理各种资料，提高了对新知识的自学能力，对资料的搜集整理能力。在极短的时间中，熟悉了桥式起重机的设计流程，并了解了起重机的组成结构及在国民产业中的应用，为起重机整体和部