【JX572】单梁桥式起重机设计【6张CAD图纸+论文+开题报告+外文翻译】【机械毕业设计论文】【通过答辩】
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桥式起重机
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- 内容简介：
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河南理工大学 万方科技学院 本科毕业设计（论文）中期检查表 指导教师： 冷军发 职称： 副教授 所在院（系）： 机械与动力工程系 教研室（研究室）： 机设 题 目 单梁桥式起重机 设计 学生姓名 瞿佳佳 专业班级 08 机设 2 班 学号 0828070125 一、 选题质量：（主要从以下四个方面填写： 1、选题是否符合专业培养目标，能否体现综合训练要求； 2、题目 难易程度； 3、题目工作量； 4、题目与生产、科研、经济、社会、文化及实验室建设等实际的结合程度） 1、本题目符合机械设计专业的培养目标，能够充分锻炼和培养分析问题和实际操作能力，能够体现综合训练的要求； 2、本题目难易适中，符合本科毕业设计要求； 3、本题目工作量适中，能在规定的时间内完成； 4、所选题目 单梁桥式起重机 总体 的设计与实际贴合比较紧密，在实际的应用中比较广泛。在设计过程中，对机器的零件的设计和计算对我来说是以往所学知识的总结和应用，所以能够满足综合训练的要求 二、开题报告完成情况： 根 据自己在各方面资料的收集和整理，通过对可行性的分析，结合老师给的题目的选择，我完成了这次设计的选题。在选题结束之后，通过自己认真查阅相关的资料，最后结合本身的实际情况和设计的时间任务完成了开题报告。 2 三、阶段性成果： 1、 通过对 单梁桥式起重机 的了解，再加上老师对我们的讲解，算是对 单梁桥式起重机 有了一个大概的了解。前期阶段主要是对有关于 单梁桥式起重机 的各方面的文献和资料进行搜集，为设计以后的设计做了必要的准备。 2、 中期阶段主要是依据参考资料，从上面找到一些关于关于 单梁桥式起重机 的信息，首先对其零部件有了大致的了解，其次是已有了大概的设计方法，并开始了一些基本的结构设计。 3、 正在进行 图和设计说明书。 四、存在主要问题： 由于这是我第一次单独进行 单梁桥式起重机 总体设计 ，所以刚开始进展的并不是很顺利。而我对这方面的知识掌握比较少，所以需要在图书馆和网上查找更多的相关资料，对有关起重机的知识进行更深入的了解。不过我坚信，只要自己努力和在指导老师的指引下，我能把各方面的问题逐个击破，最终顺利完成毕业设计。 五、指导教师对学生在毕业实习中，劳动、学习纪律及毕业设计（论文） 进展等方面的评语 指导教师： （签名） 年 月 日 河南理工大学 万方科技学院 本科毕业设计（论文）开题报告 题目名称 单梁桥式起重机设计 学生姓名 瞿佳佳 专业班级 08 机设 2 班 学号 0828070125 一、 选题的目的和意义： 目的：随着社会经济和科学技术的日新月异，起重机的应用领域不断加宽，起重机的种类层出不穷。制造厂和装卸作业厂所逐渐转向室内，使桥式起重机占了主导地位。最典型简便并且实用性强的要数电动单梁桥式起重机。 它对于发展国民经济，改善人们的事物、文化生活的需要都起着重要的作用。一些企业由于没有起重机械，不仅工作效率低，劳动强度大，甚至难以工作。 意义：由于单梁桥式起重机主要用于室内移动吨位数相对较小的重物，它的制造简单，制造成本相对较低，主要由机械部分和电气部分组成，其中机械部分主要由一个单主梁和两个端梁组成，电气部分主要是外购件电动葫芦。比起其他起重机花费的成本要小很多，但是它的功能绝不亚于其他起重机。当室内跨度较大，而移动的重物相对较小，移动速度需求较快时就必须优先考虑单梁桥式起重机。但是由于各户需求的跨度和最大起重量等条件个不相同，为了既满足客户需求又能使起重机公司获利，实现双赢，所以有必要对单梁桥式起重机不断的进行探索和改进。 通过毕业设计 ， 能从各个方面综合考查大学四年所学过的专业知识。能代表机械选型设计的一般过程。可以开阔视野，提高我们的解决问题和分析问题的能力，以及提高综合运用理论知识的能力；通过此次毕业设计，更能激发学习和探索问题的兴趣，为未来的学习和工作打下良好的基础；通过此次的毕业设计，我们可以把学过的课本知识在设计工作中综合地加以应用，使这些知识得到巩固和发展；通过毕业设计，能够初步培养我们对机械设计的独立工作能力，为以后进行设计工作打下良好的基础；通过毕业设计，我们能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册；熟悉有关的国家标准和部 颁标准，以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练 。 二、 国内外研究综述： 单梁桥式起重机桥架的主梁多采用工字型钢或钢型于钢板的组合截面。起重小车常为手拉葫芦，电动葫芦或用葫芦座位起升机构部件装配而成。按桥架支撑式和悬挂式两种，前者桥架沿车梁上的起重机轨道运行；后者的桥架沿悬挂在厂房屋架下的起重机轨道运行。 随着我国基础设施建设的刺激发展和城市化建设的推进，起重机械的市场需求不断升温，应用领域不断扩大。近年来我国的起重机遇发展良机，市场空间巨大，国内众多企业为了争夺国内起重机 械市场，不断改进，升级，研发出性价比较高，适应国情的产品，加上维修成本低，速度快等优点，国产起重机械逐渐受到广大用户的认可。 由于工 业生产规模的不断扩大，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。 相较于国外研究桥式起重机主梁金属结构的健康 和疲劳状况 , 国对于桥式起重机的安全检测主要体 现在 : 通过使用不同的检测方法 , 完成对起重机主梁一 系列安全参数的逐项检测。 桥式起重机安全参数主要 为 : 主梁上拱度、 上翘 度、 挠度、 下 静刚 度 等。早期 主要 采 用拉 钢 丝测 量 法 、 水准仪 法 等 ; 目前主要采用光学仪器测量法 , 如经纬仪法、 全站仪法、 激光 准直仪法及激光 测距仪法 。 国外研究状况 . 目前 , 国外对桥式起重机的安全检测主要着眼于 对金属结构 ( 主梁和端梁等组成桥架的主要构件 ) 健 康状况和疲劳状况的监测。 M a 和 i 率先采用光纤偏振传感 ( 和 光纤弯曲传感器 ( 对带不同裂纹的金属铝梁进 行了整体健康监测。试验中 , 将传感器粘贴在铝梁底 面中心。试件的刚度下降和含裂纹梁的损伤程度分别 采用静态损伤因子 ( 和动态损伤因子 ( 来描 述。实验结论显示 , 两类传感器都可以作为结构整体 健康监测的定量监测元件。 H a 用光纤传 感器进 行了对金 属结构疲 劳 裂纹监测的 研究工 作。试 验中 , 其将 光纤用 高模 量 粘接剂粘在 结构表 面上 , 然后 用电子 红外 衰减检 出 装置检测光 的衰减。如果 用钨灯 代替 红外光 源 , 则 可由 纤 维 断 裂 逸 出 的 可 见 光 清 楚 地 显 示 出 裂 纹 位置。 L 人也采用基于强度的光纤传感器 ( I O 研究了由循环载 荷引起的低碳钢疲劳裂纹扩展的监测 问题。试件裂纹的起始长度为 1 其采用 压试验机对试件施加频率为 4 H z 的正弦波形循环载 荷。 采集的数据经过 A /D 转换后传送给计算 机 , 计算机再将分析结果实时地显示到监视器上 , 从而 实现钢板疲劳裂纹扩展的实时监测。 4 in 人也通过与此类似的方法 , 采用光纤 传感器研究了由循环载荷引起的钢结构破坏区域的监 测问题。 综上所述 , 国外使用光纤传感器等智能结构对起重 机金属结构进行健康监 测 , 取得了一些阶段 性研究成 果。但这些基础性研究中还有许多问题亟待解决 , 也还 没有设计出成型的仪器 , 推广起来还需一定的时间 。 三、 毕业设计（论文）所用的主要技术与方法： 主要技术：运用了理论力学和材料力学中的有关力的分析和计算，例如刚度，强度，可行性，载荷的分析，扭转力矩等的分析与计算。 采用机械图形设计软件行绘图， 借助相关资料，结合大学所学知识来完成毕业设计。 方法： 首先对产品进行总体设计，确定系统的要求，选择工作原理；其次，计算和确定主要尺寸，绘制部件装配图和总图；最后，绘制全部零 件工作图，编写说明书。如果 设计的过程中如果发现遗漏我还会及时补充上去 。 四、 主要参考文献与资料获得情况： 起重机国家标准 葫芦式起重机 起重机设计制造新工艺 机械设计手册 桥式起重机设计计算 起重机设计手册 以上资料基本都具备了！ 五、 毕业设计（论文）进度安排（按周说明） 1） 6 8 周：毕业实习、期间还收集部分资料。 2） 9 10 周：写开题报告，进行毕业设计的基本计算。 3） 11 13 周：排版整理毕业设计说明书和用 件进行绘图。 4） 14 15 周：对毕业设计进行修 改、完善，准备答辩。 六、 指导教师审批意见： 指导教师： （签名） 年 月 日 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 1 of as as as 949, It be to as of a of 7 950 a of a a to 955/56 by a 946 (04), by a 70 8 A to as A in to to in if is of . as at a of in ot 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 2 is in of of in or on in of of It is to of a of is in to So in be is by by of of or is a of of be 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 3 is is a on of is on of a is of a of of in if is to to to in of by is in on of by in to on to a is of a of in of 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 4 is by of in is of a of by by in on of to is to by a in to to a of in go in is of a it is to be in 00 0 of or on as is in on on a on of in in 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 5 is in a or of of is is to of in to as (1) is (2) 0%, 15% 50% of %, no is 0% of in a 0%, no of At of , . S no A 0% of no 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 6 0% of to a is a it is to to of as a in to of in be in of of of of of is in in of is of of to of of is 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 7 of a s a of to of of by of of be is of of is of of to in of in as a in to a of of a to of of 1) we of of of 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 8 2) As in be to or to or 3) to to of to of of to be on of to of 4) be of of 5) in is to 6) of to of 7) of in of of of 8) to be in by in 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 9 a of be 9) or to be In is In a is to of So in or at is a of of of If be to if in a on of to is as is of to a to of of of 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 10 of of - a a m, a 5m. on to of up of - a a 5. on to of up of on of of is in a an on a is an of is a it is of of a is of of If of it is of If we to of is to of to a To of 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 11 of be to is A on of on on to of is on on to of In to to of or to C is C of AC is of 0 00 1500. 8m of a 90 m / h is to 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译 12 to 00 t, of up m in 0m / h of whe河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 I 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 。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 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 I 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 . 6 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 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 . 35 、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 . 42 动葫芦的基本设计参数 . 42 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 . 52 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 制动器的选择与计算 . 53 4 大车运行机构设计计算 . 56 定机构传动方案 . 56 择车轮和轨道 ，验算车轮强度 . 56 算车轮的疲劳强度 . 56 动装置设计计算 . 58 择电动机 . 58 车运行机构的功率计算 . 59 算电动机 . 59 计减速装置 . 61 择减速器的类型 . 61 定减速器的型号 . 62 重机有关使用机构的安全装置 . 63 冲器 . 63 升高度限位器 . 64 程限位器 . 64 全开关 . 64 重机的组装及试车要求 . 64 重机的安装注意事项 . 64 重机的试车要求 . 66 5 焊缝连接分析 . 68 接方法 . 68 接 . 68 接焊缝 . 69 焊缝 . 69 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 谢 . 76 参考文献 . 77 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 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 2 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 3 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。 的作用（位结构） 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 4 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河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 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。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 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 单梁桥式起重机采用自行式的自动葫芦，其小车运行机构河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 就是电动葫芦的自行式电动小车。 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，可以减少主梁的扭河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 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，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 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 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河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 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 11 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 机河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 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 。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 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河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 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： 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南理工大学万方科技学院本科毕业论文 15 主梁断面惯性矩 Fi =(39 ) 12+39 + 2 40 12+240 23 +（ 2 ） 12+2 +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： 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 16 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： 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）； 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 17 q= 1000 F +q =1000 26m 其中： F=m 钢板， =m qq=7.5 t m； 所以： x=37 111545 (5000+50
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