5t电动单梁桥式起重机的设计

选定的文档安全：内部5吨电动单梁桥式起重机的设计5吨电动单梁桥式起重机设计学校：机械工程学院专业课：0602机器学校编号：06001037学生名：邵帅讲师：李泰钢铁(讲师)2010年6月28日摘要随着经济建设的快速发展，中国的基础设施建设正在逐步增加。道路交通、机场、港口、水利水电、市政建设等基础设施建设规模也在扩大，市场对桥式起重机的需求也在增加。起重机是工矿企业、车站和码头实现机械化和自动化装卸、提高劳动生产率的重要设备。它是一种间歇和重复的工作装置，通过提升、降低和运输取料装置来实现物料搬运。国内大多数起重机都采用计算机优化设计来提高技术性能，减轻整机自重，在此前提下，尽可能采用新的结构。电动单梁起重机主要由四部分组成：桥架、电动葫芦、大车运行机构和电气设备。该桥主要由主梁、横梁、小车导电支架、控制室等辅助部件组成。主梁主要由钢板拼接成U型，然后与工字钢焊接成箱形实腹梁，并按标准预制相应的拱度。横梁用钢板焊接成箱形，箱梁钻孔安装轮对；主梁和横梁之间采用连接板，通过螺栓连接成一体。本文通过对5吨电动单梁起重机的整体研究和校核计算，进一步进行了主梁的设计、大车行走机构的设计、端梁的设计等，最后用计算机辅助设计绘制了简图。关键词：5吨电动单梁桥式起重机；主梁设计；大车运行机构；端梁设计摘要随着经济建设的快速发展，中国的基础设施正在强度逐步加大，道路交通、机场、港口、水利水电、市政等基础设施建设的建设规模也在不断扩大，起重机市场需求也随之增加。起重机是采矿业和车站码头实现机械化和自动化拆卸，提高劳动生产率的重要设备。它是间歇的、重复的工作，通过从设备上提取、下运和运输来实现物料搬运的设备。中国采用了计算机优化的多起重机设计，从而提高了机器的技术性能，减轻了重量，并在此背景下尽可能采用新的结构。桥梁主要由主梁、小车、导电支架、控制室等辅助部件组成。主要采用钢板梁u形，然后成为实型和复合型板条箱，按标准和腹梁预制相应的拱架，采用钢板焊接梁箱，板条箱的梁安装轮、镗，在梁和梁之间，由连接板形成松动而成为一体。在对5吨电动单梁桥式起重机进行全面研究的基础上，进行了校核计算，进一步进行了主梁、端梁和小车运行机构的设计，并最终用计算机辅助设计输出了图纸。关键词： 5吨电动单梁桥式起重机；主梁的设计；手推车运行机构的设计：端梁设计内容摘要二抽象三第一章导言11.1起重作业特点及在国民经济中的地位11.2国内起重机发展趋势21.2.1改进起重机械的结构，降低其自重21.2.2充分吸收和利用国外先进技术21.2.3大规模开发31.3国外起重发展趋势31.3.1简化设备结构，减少自重，将产量减少到31.3.2更新零件并提高整体性能41.3.3设备放大41.3.4机械化运输系统的联合应用4第二章5吨电动单梁桥式起重机工作级别52.1起重机使用等级52.2起重机负载状态62.3起重机工作等级7的确定第三章5吨电动单梁桥式起重机主梁计算83.1主梁截面8的几何特征3.1.1主梁8的截面面积3.1.2主梁截面8的水平心轴位置3.1.3梁段9的惯性距离3.2主梁10的强度计算3.2.1下翼线10上垂直载荷引起的弯曲法向应力3.2.2主梁11工字钢下翼局部弯曲计算3.2.3工字钢12下翼缘局部弯曲应力的计算3.2.3主梁14跨中截面等效应力计算第四章刚度计算154.1垂直静态刚度的计算154.2水平静态刚度计算154.3动态刚度计算16第五章端梁计算175.1轨道17的确定5.2端梁中心截面17的几何特征5.2.1总横截面积185.2.2质心位置185.2.3截面惯性矩185.3起重机最大车轮压力195.3.1起重机支架反作用力195.3.2起重机20最大轮压的计算5.4最大偏斜侧向力235.5端梁中心部分23的复合应力5.6轮轴至端梁腹板的挤压应力24第6章主梁和端梁连接的计算256.1主、横梁连接形式及受力点256.2螺栓张力的计算256.2.1起重机偏斜侧向力矩的计算256.2.2螺栓张力25的斜向侧向扭矩计算6.2.3起重机轴承对螺栓的反作用力扭矩266.2.4螺栓27上反扭矩的拉力6.2.5检查螺栓强度276.2.6法兰垂直剪应力的验算286.2.7法兰挤压应力的计算28第七章结论29参考文献30谢谢你选定的文档第一章导言1.1起重工作的特点和在国民经济中的地位起重机在国民经济中的地位物料搬运在整个国民经济中起着非常重要的作用。这对提高起重运输机械的生产效率，保证作业的安全性和可靠性，降低物料搬运成本非常重要。据统计，在美国，每100元工业产品成本中，材料处理成本占20至25美元。美国工厂生产过程中用于物料处理的工时占整个生产周期的80%。英国每年在工厂和建筑工地的材料处理上花费高达10亿英镑，相当于全国工资的九分之一。1974年，英国工业部物料搬运费用调查委员会对30家公司进行了调查，指出：“工序间的物料搬运费用占加工费用的12%以上，如果加上工序内外的搬运费用，估计成本将达到20% 25%。”。前苏联每年在运输上花费867亿卢布，其中217亿卢布用于装卸，占运输总成本的四分之一。德国德马格公司也进行了详细的调查，确认物料搬运成本占生产成本的45%(中间物料搬运占30%，中间物料搬运占15%)。起重机是工矿企业、车站和码头实现机械化和自动化装卸、提高劳动生产率的重要设备。起重机是一种以间歇和重复的工作方式，通过升降和移动取料装置来搬运物料的设备。起重机的工作特性可总结如下：(1)起重机通常具有大型金属结构和复杂的机构，能够完成一个或多个提升、下降和水平运动。在操作过程中，不同方向的几个动作经常同时操作，这在技术上是困难的。(2)有多种材料需要吊装。负载各不相同，重数百吨，长数十米至数百米。形状非常不规则。还有松散颗粒、液体、热熔、易燃、易爆、强酸强碱等危险品，使吊装过程复杂、危险。(3)大多数起重机需要在大范围内操作，移动空间大，危险面增加。(4)有许多暴露和移动的零件和部件，它们经常与起重机操作员(吊钩、钢丝绳等)直接接触。)，可能导致许多意外风险因素。(5)工作环境复杂：起重机在工矿企业、码头、车站、建筑工地等场所运行，工作场所经常出现国内大多数起重机都采用计算机优化设计来提高技术性能，减轻整机自重，在此前提下，尽可能采用新的结构。例如，在5 50t通用桥式起重机中，与普通轨道箱梁相比，半偏轨主梁结构可以减少或消除主梁中的小加筋板，消除短加筋板，减轻结构重量，节省加工时间。目前，国家星火计划建议桥架采用四分不等高结构，这样当桥架的提升高度与普通桥式起重机相同时，厂房的支架标高可降低115米。两根主梁的端部安装在端梁上，并用高强度螺栓连接；结果，车轮踏面的高度下降，这也降低了厂房支架的高度。在垂直轮压作用下，柱的计算高度减小，降低了厂房的基建成本，提高了厂房的使用寿命。1.2.2充分吸收和利用国外先进技术大型和小型起重机的操作机构采用德国德马格公司的“三合一”驱动装置，悬挂在端梁内侧，不受主梁下挠和振动的影响，提高了操作机构的性能和使用寿命，结构紧凑，外形美观，安装维护方便。随着国内机械加工能力的提高，可以将大型汽车的端梁和小车架作为一个整体进行镗孔。因此，45个拼合齿轮组或圆柱形轴承箱可以代替角形轴承箱。安装在轮轴上的轮轴孔的中心线和端梁的中心线形成标准90。因此，车轮的水平和垂直偏转可以严格控制在规定的范围内，以避免啃轨。由于微型车架焊接后一次镗孔成型，四个车轮孔的中心线在同一平面内，成功解决了三点落地问题。升降机构采用中硬齿面减速器，齿轮精度达到7级，齿面硬度达到320HB，提高了承载能力，延长了使用寿命。在电气控制方面，吸收消化国外先进技术，采用新型节能调速系统。如晶闸管级联开环或闭环系统，调节比可达1: 30。随着调速要求的提高，变频调速系统也将用于起重机。同时，微机控制也将应用于起重机。例如，三峡工程顶部的600吨龙门吊需要变频调速系统、微机自动纠偏、高扬程高精度微机监控系统。随着生产的发展，对遥控起重机的需求也越来越大。宝钢在考察了国外钢厂的起重机后，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。1.2.3向大规模发展由于国家对能源工业的重视和支持，许多大中型水电站已经建成，发电机组越来越大。特别是，长江三峡工程的建设需要对大型起重机需求的快速增长。三峡电厂需要1200吨桥式起重机和2000吨塔式起重机。目前，仍有许多大中型水电站在建，如岩滩、龙潭、清江隔河岩、福建水口电站等。还有许多核电站和大中型火力发电厂要建。可以预见，对大吨位高性能起重机的需求非常大。纵观国内外起重机的发展动态，前景广阔。1.3国外起重发展趋势1.3.1简化设备结构，减轻自重，降低生产成本芬兰通力公司为火电厂生产的起重机就是一个典型的例子。升降机构的减速器外壳与车架的一端梁结合，卷筒的一端与减速器连接，另一端支撑在车架的另一端梁上。固定滑轮组与滚筒组连接成一体，从而省略了支撑固定滑轮组的承重梁，简化了车架的整体结构。同时，小车运行机构采用三合一驱动装置，减轻了车架和小车的自重。辅助提升机构安装在电动葫芦小车上，由主提升小车牵引。小车自重的减小减小了起重机主梁的横截面，从而大大减小了整个起重机的自重。国产7520吨和3115米跨度起重机的载重量为94吨，而通力的8020吨和2914米跨度起重机的载重量为60吨。法国帕塔因公司采用以板材为基本构件的小型框架结构，重量轻，加工方便，适用于12号小吨位的中小型起重机。这种结构要求升降机构采用行星锥齿轮减速器，不与车架直接连接，从而降低了小车架的刚度要求，减小了小车架的结构，减轻了自重。Patain的起重机卡车和卡车操作机构采用“三合一”驱动装置，结构紧凑，重量轻，简化了整体布局13。另外，由于行走机构与起重机