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电动单梁起重机结构设计.doc

电动单梁起重机设计【含6张CAD图+说明书1.6万字45页，开题报告】

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关键词：: 电动起重机设计 cad 说明书仿单 45 开题报告讲演呈文

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摘要

本文是对电动单梁起重机进行功能分析和结构设计。首先分析了电动单梁起重机的现状以及国内外发展趋势，然后确定自己设计的目标。然后，进行了详细设计，主要包括确定主梁和端梁的参数，连接方式，分析计算主梁在载荷作用下工字钢的所承受的弯曲应力，以及起重机在动态和静态下主梁刚度。此后，又详细分析计算了载荷在不同位置时，各个车轮的轮压以及对端梁的作用力，在选择电动葫芦型号时，从钢丝绳、卷筒、电动机、减速器方面着手，经过详细的分析和计算，最后确定起升电动机为ZD141-4，运行电动机为ZDY121-4的CD型5t电动葫芦作为起升和运行传动装置。本文还分析了小车起升和运行两种不同运行机构，确定大车的电动机型号为ZDR100-4C型绕线式电动机。最后，详细介绍了起重机安装和试车注意事项。

本文所设计是LD型电动单梁起重机，适应于车间、仓库等处的物品装卸工作，具有安装方便、操作简单、运行平稳等特点，整个机构安全可靠，在很大程度上节约了人力资源，具备实际应用价值。

关键词主梁；端梁；电动葫芦

Electric Single Girder Crane Design

Abstract

This article is an electric single-girder cranes functional analysis and structural design. Firstly, the electric single-girder cranes status quo and development trend of domestic and foreign, and then determine their own design goals. Then, detailed design, including determining parameters of the main beam and the end beam connection, main beam analysis and calculation under load beam subjected to bending stress, and the crane main beam under dynamic and static stiffness. Since then, a detailed analysis of the calculated loads at different positions, wheel pressure and force on each wheel end of the beam, in the choice of model electric hoist, wire rope from the reel, motor, reducer aspects, after detailed analysis and computing finalize lifting motor is ZD141-4, run the motor for the CD-type electric hoist 5t ZDY121-4 as lifting and running gear. This paper also analyzes the car lifting and running two different operating agencies to determine the motor Model ZDR100-4C carts winding type motor. Finally, detailing the crane installation and commissioning notes.

This article is designed LD electric single-girder cranes, suitable for workshops, warehouses and other places of loading and unloading goods, with easy installation, simple operation, smooth running characteristics, the entire organization is safe and reliable, in large savings in human resources, have practical value.

Keywords Main girders,End beam,Electric hoist

摘要 I

Abstract II

第1章电动单梁起重机的概述 1

1.1 电动单梁起重机的整体描述 1

1.2 LD型电动单梁起重机各部件的作用 1

1.3 电动单梁起重机的发展趋势 2

1.4 本章小结 3

第2章设计参数和承重梁计算 4

2.1 设计要求 4

2.2 电动葫芦的选型 4

2.3 主梁计算 4

2.4 端梁计算 10

2.5 起重机最大轮压 11

2.6 最大歪斜侧向力 13

2.7 车轮轴对端梁腹板的挤压应力 14

2.8 端梁中央断面合成应力 14

2.9 主、端梁连接计算 15

2.10 本章小结 18

第3章小车起升和运行机构的设计 19

3.1 电动葫芦起升机构设计 19

3.2 电动葫芦运行机构设计 24

3.3本章小结 26

第4章大车运行机构设计 27

4.1确定机构传动方案 27

4.2传动装置设计 28

4.3设计减速装置 29

4.4起重机的安全装置 30

4.5起重机的组装及试车要求 31

4.6 本章小结 32

结论 33

致谢 34

参考文献 35

附录 37

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内容简介：: 哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书学生姓名：孙锐学号： 1230120120 学院：荣成学院专业：机械电子工程任务起止时间： 2016 年 2 月 29 日至 2016 年 6 月 26 日毕业设计（论文）题目：电动单梁起重机结构设计毕业设计工作内容： 1、熟悉课题、调研、收集资料、撰写开题报告 (第 1 ) 2、方案设计 (第 3 ) 3、总体设计、设计计算 (第 7 ) 4、绘装配图及主要零件图 (第 9 ) 5、撰写说明书、翻译资料、准备答辩 (第 14 ) 资料： 1、龚溎义机械设计课程设计指导书 M. 北京：高等教育出版社 2、澲良贵机械设计 M. 北京：高等教育出版社 3、关小会 L 型电动单梁门式起重机主梁结构参数化设计 D. 武汉理工大学，硕士论文， 2012 指导教师意见：签名：年月日系主任意见：签名：年月日教务处制表外文翻译译文机械设计基础机械设计基础是指机械的装置和机械系统机器、产品、结构、设备与仪器的设计。大部分机械设计需要利用的数学、材料科学和工程力学的知识。我们对整个设计过程感兴趣。它是怎样开始的呢？工程师是不是仅仅坐在铺着白纸的桌旁就可以开始设计了呢？当他记下一些设想后，下一步应该做些什么？什么因会影影响或者控制着应该做出的决定？最后，这一设计过程是怎样结束的呢？有时，虽然并不总是如此，工程师认识到一种需要并且决定对此做一些工作时，设计就开始了。认识到这种需要，并用语言将其清楚地叙述出来，常常是一种高度创造性的工作。因为这种需要可能只是一个模糊的不满，一种不舒服的感觉，或者是感觉到了某些东西是不正确的。这种需要往往不是很明显的。例如，对食品包装机械进行改进的需要，可能是由于噪音过大、包装重量的变化、包装质量的微小的但是能够察觉得出来的变化等表现出来的。叙述某种需要和随后要解决的问题之间有着明显的区别。要解决的问题是比较具体的。如果需要干净的空气，要解决的问题可能是降低发电厂烟囱的排尘量，或者是降低汽车排除的有害气体。确定问题阶段应该制订设计对象所有的要求。这些设计要求包括输入量、输出两特性、设计对象所占据的空间尺寸以及这些参量的所有制约因素。我们可以把设计对象看作是黑箱中的某种东西。在这种情况下，我们必须具体确定黑箱的输入和输出，以及它们的特性和制约因素。这些设计要求将规定生产成本、产量、预期寿命、工作范围、操作温度和可靠性。还存在着许多由于设计人员所处的特定环境或者由于问题本身的性质所产生的隐含设计要求。某个工厂中可利用的制造工艺和设备会对设计人员的工作有所限制，因而成为隐含的设计要求的一部分。例如，一个小工厂中可能没有冷变形加工机械设备。因此，设计人员就必须选择这个工厂中能够进行的其他的金属加工方法。工人的技术水平和市场上的竞争情况也是隐含的设计要求的组成部分。在确定了要解决的问题，并且形成了一系列的书面的和隐含的设计要求之后，设计工作的下一阶段是进行综合以获得最优的结果。因为只有通过对所设计的系统进行分析，才能确定其性能是否满足设计要求。因此，不进行分析和优化就不能进行综合。设计工作是一个反复进行的过程。在这个过程中，我们要经历几个阶段，在对结果进行评价后，再返回到前面的阶段。因此，我们可以先综合系统中的几个零件，对它们进行分析和优化，然后再进行综合，看它们对系统的其他部分有时么影响。分析和优化都要求我们建立或者做出系统的抽象模型，以便对此进行数学分析。我们将这些模型称为数学模型。在建立数学模型时，我们希望能够找到一个可以很好地模拟实际物理系统的数学模型。评价是整个设计过程中的一个重要阶段。评价是对一个成功的设计的最后检验，通常包括样机的实验室实验。在此阶段我们希望弄清楚设计能否真正满足所有的要求。它是否可靠？在与类似的产品的竞争中它能否获胜？制造和使用这种产品是否经济？它是否易于维护和调整？能否从它的销售或使用中获得利润？与其他人就设计方案进行交流和沟通是设计过程的最后和关键阶段。毫无疑问，有许多伟大的设计、发明或创造之所以没有为人类所利用，就是因为创造者不善于或者不愿意向其他人介绍自己的成果。提出方案是一种说服别人的工作。当一个工程师向经营、管理部门或者其主管人员提出自己的新方案时，就是希望向他们说明或者证明自己的方案是比较好的。只有成功地完成这项工作，为得出这个方案所花费的大量时间和精力才不会被浪费掉。人们基本上只有三种表达自己思想的方式，即文字材料、口头表述和绘图。因此，一个优秀的工程师除了掌握技术之外，还应该精通这三种表达方式。如果一个技术能力很强的人在上述三种表达方式中的某一种的能力较差，他就会遇到很大的困难。如果上述三种能力都很差，那将永远没有人知道他是一个多么能干的人！一个有能力的工程师不应该害怕在提出自己的方案时遭到失败的可能性。事实上，偶然的失败肯定会发生的，因为每一个真正有创造性的设想似乎总是有失败或批评伴随着它。从一次失败中可以学到很多东西，只有不怕遭受失败的人们才能取得最大的收获。总之，决定不把方案提交出来，才是真正的失败。机械设计概论机械设计是一门通过设计新产品或者改进产品来满足人类需求的应用技术科学。它是一个广阔的工程技术领域，不仅要研究产品在尺寸、形状和详细结构等方面的基本构思，还要考虑产品在制造、销售和使用等方面的有关问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺等方面具有深厚的基础知识。如前面所述，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科学知识本身并不一定能给人类带来益处，只有当它们被用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到再一个特定产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制订产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以再一个好的设计中做出所需的全部决定。另一方面，应该认真精确地进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就恢复采用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人易于墨守成规，这样做并不是一件容易的事情。以为设计工程师应该不断的探索改进现有产品的办法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的办法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新办法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不受各种约束。即使产生了许多不切合实际的想法，也会在设计的早期，即绘制生产图纸之前被改正掉。只有这样，才不至于堵塞创新得思路。通常要提出几套设计方案然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个应该被认识到的重要问题是，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和沟通。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和沟通，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。为了有效地进行交流，需要解决下列问题 : （ 1）所要设计的这个产品是否真正为人们所需要？（ 2）此产品与其他公司的现有产品相比有无竞争能力？（ 3）生产这种产品是否经济？（ 4）产品的维修是否方便？（ 5）产品有无销路？是否可以盈利？只有时间才能对上述问题给出正确的答案。但是，产品的设计、制造和销售只能在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行沟通。通常，在制造过程中会出现某个问题。可能会要求对某个零件尺寸或公差作一些修改，使零件的生产变得容易。但是，工程上的修改必须要经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装配外运前的试验中才发现设计中的某些缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不断努力，寻找这些更好的方法。机械加工车削普通车床作为最早的金属切削机床中的一种，目前仍然有许多有用的和为人们所需要的特性。现在，这些机床主要用在规模较小的工厂中，进行小批量的生产，而不是进行大批量的生产。在现在的生产车间中，普通车床已经被种类繁多的自动车床所取代，诸如自动仿形车床，六角车床和自动螺丝车床。现在，设计人员已经熟知先利用单刃刀具去除大量的金属余量，然后利用成型刀具获得表面光洁度和精度这种加工方法的优点。这种加工方法的生产速度与现在工厂中使用的最快的加工设备的速度相等。普通车床的加工偏差主要依赖于操作者的技术熟练程度。设计工程师应该认真地确定由熟练工人在普通车床上加工的试验零件的公差。在把试验零件重新设计为生产零件时，应该选用经济的公差。六角车床对生产加工设备来说，目前比过去更着重评价其是否具有精确的和快速的重复加工能力。应用这个标准来评价具体的加工方法，六角车床可以获得较高的质量评定。在为小批量的零件（ 100 200 件）设计加工方法时，采用六角车床时最经济的。为了在六角车床上获得尽可能小的公差值，设计人员应该尽量将加工工序的数目减至最少。自动螺丝车床自动螺丝车床通常被分为以下几种类型：单轴自动、多轴自动和自动夹紧车床。自动螺丝车床最初是被用来对螺钉和类似的带有螺纹的零件进行自动化和快速加工的。但是，这种车床的用途早就超过了这个狭窄的范围。现在，它在许多种类的精密零件的大批量生产中起者重要的作用。工件的数量对采用自动螺丝车床所加工零件的经济性有较大的影响。如果工件的数量少于 1000 件，在六角车床上进行加工比在自动螺丝车床上加工要经济得多。如果计算出最小经济批量，并且针对工件批量正确地选择机床，就会降低零件的加工成本。自动仿形车床因为零件的表面粗糙度在很大程度上取决于工件材料、刀具、进给量和切削速度，采用自动仿形车床加工得到的最小公差不一定是最经济的公差。在某种情况下，在连续生产过程中，只进行一次切削加工时的公差可以达到于某些零件，槽宽的公差可以达到孔和采用单刃刀具进行精加工时，公差可达到希望获得最大产量的大批量生产中，进行直径和长度的车削时的最小公差值为是最经济的。铣削除了车削和钻削，铣削无疑是应用最广泛的金属切削方法。铣削非常适合于而且也易于应用在任何数量的零件的经济生产中。在产品制造过程中，许许多多种类的铣削加工是值得设计人员认真考虑和选择的。与其他种类的加工一样，对于进行铣削加工的零件，其公差应该被设计或铣削生产所能达到的经济公差。如果零件的公差设计得比需要的要小，就需要增加额外的工序，以保证获得这些公差这将增加零件的成本。磨削磨削是一种应用最广泛的零件精加工方法，用来获得非常小的公差和非常低的表面粗糙度。目前，几乎存在着适合于各种磨削工序的磨削。零件的设计特征在很大程度上决定了需要采用的磨削的种类。当加工成本太高时，就值得对零件进行重新设计，使其能够通过采用既便宜又具有高生产率的磨削方法加工出来，以获得经济效益。尽管通常认为磨削适用于精加工工序，对那些适合于采用磨削来完成粗、精加工工序的工件，也经常采用磨削方法完成全部加工工作，而不采用车削或者其他加工方法。因此，许多种类的锻件和其他零件，可以采用磨削的方法完成其从毛坯到成品的全部加工，这可以显著地节约时间和费用。磨床有以下几种类型：外圆磨床、无心磨床、内圆磨床、平面磨床和工具磨床。外圆磨床和无心磨床是用来磨削圆柱形工件或者圆锥形工件的。因此，花键轴、轴和其他类似的零件是采用普通的外圆磨床，或者采用无心磨床进行加工的。螺纹磨床用来磨削螺纹量规上的精密螺纹和用来磨削螺纹的中径与轴的同心度公差很小的精密件上的螺纹。内圆磨床用来磨削精密的孔、汽缸孔以及各种类似的，需要进行精加工的孔。平面磨床用来对各种平面工件，或者带有平面的工件进行精加工。可以采用砂轮的边或者砂轮的端面进行磨削。这类机床上装有往复式工作台或者回转式。外文原文 of of a is of to it at a of as he or to be an a to do of it in so a be a a of of a is is at to do a be by by in by in of or is a of of is If is be of or of of is to be of on We to be as in a In we of to be s or of of a on a s a of A be in a of in is of an be to is an in we to an of we of a to to on of we or of of We In it is we is a of is of a of a in we to if or Is it it Is it to to Is it a be or to is in to or to to is a a to or is to or to to is a be on of to be in of A in of is If in is no be of of in a In be or to is a to be a by to In in to at is of to or of It is a of of in of in of of or is a in to a a in of of As of is to a a by do if a a be It be a be a is be to be an to to a of a is to be It is to of no or be to to a On be if a is an to a of is be a is no of a be is to A to an be be or be of be is a a at It be if a be of of be to a of it is to in of by In is up to be It is in of as to to It is of to to to is an is no be is a be to to if to be a to is by in To be (1) a (2) it be of (3) Is it to (4) it be (5) it a to be to of a It be a is in or of a so it be in of be by so be In a in or to is a is a to do it he of a of in in s by a of as of of at s on a on on of be in of an on by a In an be be in of to of a a In 00 00 it is to In on a of of of a in of a of an in of on to up on on 000 be to up on on of be if is is be on Is in be on be On is a is on of of is of to of of of of of As in to be be be in If is to be to of is of of to of of a to a of process 哈尔滨理工大学毕业设计 (论文 ) 开题报告学生姓名孙锐学号 1230120120 专业机械电子工程班级 12 指导教师张中然 2016 年 2 月 29 日课题题目及来源：题目：电动单梁起重机设计题目来源：自拟课题研究的意义和国内外研究现状：课题研究的意义：本课题来源于模拟生产实际 ,属于工程应用。起重机是当代最为得力的起重设备之一。随着国民经济的不断发展 ,多种类型的起重机广泛的运用于冶金、矿山、水泥、码头、化工、粮食等行业的各种场合。同时在各种场合对不同的工况所使用的起重机也不尽相同，近年来由于起重机的应用范围的扩大，品种的增多以及质量的不断提高，对加工设计起重机提出了更高的要求。本设计所研究的电动单梁起重机，又称作电动单梁升降机，它的原形也就是我们众所周知的千斤顶。随着社会的发展，解放劳动力，采用电动成了必然。因此本设计采用电机驱动，开发出新的产品。国内外发展状况： 1 综述述物料搬运成了人类生产活动的重要组成部分，距今已有五千多年的发展历史。随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备的起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。起重机正经历着一场巨大的变革。大型化和专用化内外起重机的发展情况介绍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。目前世界上最大的浮游起重机起重量达 6500t，最大的履带起重机起重量达 3000t，最大的桥式起重机起重量为 1200t，集装箱岸边装卸桥小车的最大运行速度已达 350m/垛起重机最大运行速度是 240m/圾处理用起重机的起升速度达 100m/ 工业生产方式和用户需求的多样性，使专用起重机的市场不断扩大，品种也不断更新，以特有的功能满足特殊的需要，发挥出最佳的效用。例如冶金、核电、造纸、垃圾处理的专用起重机，防爆、防腐、绝缘起重机和铁路、船舶、集装箱专用起重机的功能不断增加，性能不断提高，适应性比以往更强。德国德马格公司研制出一种飞机维修保养的专用起重机，在国际市场打开了销路。这种起重机安装在房屋结构上，跨度大、起升高度大、可过跨、停车精度高。在起重小车下面安装有多节伸缩导管，与飞机维修平台相连，并可作 360 度旋转。通过大车和小车的位移、导管的升降与旋转可使维修平台到达飞机的任一部位，进行飞机的维护和修理，极为快捷方便。内外起重机发展具体表现以下几个方面：块化和组合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批量生产，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料搬运系统。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，也可使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。起重量为 1，工作级别为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，起重量为 10t，跨度用双梁桥式起重机自重是 24t，起重机轨面以上高度 1876重机宽度 5980德马格起重机的自重只有量轻了 176%，起重机轨面以上高度为 920低了 104%，起重机宽度为 2980形尺寸减少了 100%。动化和智能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。大型高效起重机的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。例如采用激光装置查找起吊物的重心位置，在取物装置上装有超声波传感器引导取物装置自动抓取货物。吊具自动防摇系统能在运行速度 200m/速度 s 的情况下很快使起吊物摇摆振幅减至几个毫米。起重机可通过磁场变换器或激光达到高精度定位。起重机上安装近场感应系统，可避免起重机之间的互相碰撞。起重机上还安装了微机自诊断监控系统，该系统能提供大部分常规维护检查内容，如齿轮箱油温、油位，车轮轴承温度，起重机的载荷、应力和振动情况，制动器摩擦衬片的寿命及温度状况等。套化和系统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。例如生产工程机械的美国卡特皮勒公司金属结构厂购置了一条以桥式起重机为主的物料自动搬运系统，用于钢板的喷丸处理、切割和入库的自动装卸搬运作业，比原先采用单机操作工作效率提高了 65%。日本东芝浜川崎工厂用全自动桥式起重机组成的物料输送系统来搬运柔性加工线上的夹具和工件，为机床运送毛坯或将加工好的零件送到下一工序或仓库。这些在空间移动的起重机搬运系统代替了过去通常使用的自动导向搬运车，使车间的地面面积得到充分利用。型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。采用各种高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，同时降低起重机的尺寸高度，减小轮压，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。减速器齿轮都采用硬齿面，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。在电控方面开发性能好、成本低、可靠性高的调速系统和电控系统，发展半自动和全自动操纵。采用机电仪液一体化技术，提高使用性能和可靠性，增加起重机的功能。今后会更加注重起重机的安全性，研制新型安全保护装置。重视司机的工作条件，应用人体工程学设计司机室，降低司机的劳动强度。德国近年为解决起重机吊钩的防摆控制，开发了模糊逻辑电路的控制技术，用神经信息和模糊技术来寻找开始加速的最佳时刻，将有经验司机防摆实际操作的数据输入系统，实现最优控制。模糊控制方式能确定实施自动工作的控制指令，将人们主观上的模糊量通过模糊集合进行数字化定量，再利用计算机实现像熟练司机一样的自如操作，取得了更高的效率和安全性。模糊控制作为新的控制方法已引人注目。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：课题研究的内容：研究内容：电动单梁起重机结构设计工作量： 1 纸两张，分别为系统装配图和各零件图 2毕业设计说明书一本（ 2 万字）； 3相关外文资料翻译（ 3000 字）。解决问题：根据起重重量的大小，设计出相应的单梁起重机构，根据起重的速度设计出相应的减速机构，以及箱体、选择电机等。课题研究的主要方法：确定设计大体思路，撰写开题报告，按照要求完成具体的设计内容。根据设计任务书的要求，熟悉相关设计软件，确定设计方法及设计要点。基本研究方法：利用电机，通过减速器减速后，带动螺母旋转，转化为丝杆的轴向运动，从而推动物体上升。基本研究技术路线：设计单梁起重机构；选择电动机；设计减速机构；简要阐述在流水线作业中等。对设计说明书初稿进行相关格式修改，对设计图纸并进行修改。研究过程中的主要问题和解决的方法：本课题来源于模拟生产实际 ,属于工程应用。起重机是当代最为得力的起重设备之一。随着国民经济的不断发展 ,多种类型的起重机广泛的运用于冶金、矿山、水泥、码头、化工、粮食等行业的各种场合。同时在各种场合对不同的工况所使用的起重机也不尽相同，近年来由于起重机的应用范围的扩大，品种的增多以及质量的不断提高，对加工设计起重机提出了更高的要求。设计一种小型电动单梁起重机，结构紧凑，体积小，便于携带使之能适用于空间较小的应用环境。通过电动机带动丝杆旋转，转换为丝杆的轴向运动，从而推动物体上升。要求（ 1）起重重量 5t （ 2）最大抬升高度 9m （ 3）外形尺寸长 5m高 4）起重速度 s 课题研究所需的参考文献： 1 邱宣怀第四版 . 高等教育出版社 , 2 龚湘义 . 机械设计课程设计指导书 . 第二版 3 张建中 . 机械设计基础课程设计 . 中国矿业大学出版社 , 4 哈尔滨工业大学龚湘义 . 机械设计课程设计图册高等教育出版社 , 5 实用机械设计手册编写组编。实用机械设计手册第二版机械工业出版社 ,6 范思冲等编著画法几何及机械制图 . 机械工业出版社 7 李洪、曲中谦 . 实用轴承手册 . 辽宁科学技术出版社 8 杨黎明 . 传感器技术 . 国防工业出版社 9 (德 )尼曼，温特尔著第 2 版卷，余梦生，倪文馨译， 1985；第 2 卷，余梦生，王成焘，高建华译； 1989；第 3 卷，张海明译， 1991；北京，机械工业出版社 10 徐寅主编，机械设计手册械工业出版社， 1991 指导教师审查意见：课题选择可以使学生充分运用所学知识，符合学生专业发展方向，对于提高学生的基本技能有帮助。该学生前期资料查阅充分，对课题理解较好。研究方法和研究计划基本合理，难度合适，学生能够在预定时间内完成该课题的设计。同意该课题进入下一阶段，同意进行毕业设计。指导教师签字： 2016 年 6 月 20 日指导委员会意见审核意见：组长签字： 2016 年 6 月 20 日哈尔滨理工大学学士学位论文 - I - 电动单梁起重机设计摘要本文是对电动单梁起重机进行功能分析和结构设计。首先分析了电动单梁起重机的现状以及国内外发展趋势，然后确定自己设计的目标。然后，进行了详细设计，主要包括确定主梁和端梁的参数，连接方式，分析计算主梁在载荷作用下工字钢的所承受的弯曲应力，以及起重机在动态和静态下主梁刚度。此后，又详细分析计算了载荷在不同位置时，各个车轮的轮压以及对端梁的作用力，在选择电动葫芦型号时，从钢丝绳、卷筒、电动机、减速器方面着手，经过详细的分析和计算，最后确定起升电动机为行电动机为 5t 电动葫芦作为起升和运行传动装置。本文还分析了小车起升和运行两种不同运行机构，确定大车的电动机型号为绕线式电动机。最后，详细介绍了起重机安装和试车注意事项。本文所设计是电动单梁起重机，适应于车间、仓库等处的物品装卸工作，具有安装方便、操作简单、运行平稳等特点，整个机构安全可靠，在很大程度上节约了人力资源，具备实际应用价值。关键词主梁；端梁；电动葫芦哈尔滨理工大学学士学位论文 - is an of of to a of at on of in of t as to is D of is in in nd 尔滨理工大学学士学位论文 - 目录摘要 . I . 1章电动单梁起重机的概述 . 1 动单梁起重机的整体描述 . 1 D 型电动单梁起重机各部件的作用 . 1 动单梁起重机的发展趋势 . 2 章小结 . 3 第 2章设计参数和承重梁计算 . 4 计要求 . 4 动葫芦的选型 . 4 梁计算 . 4 梁计算 . 10 重机最大轮压 . 11 大歪斜侧向力 . 13 轮轴对端梁腹板的挤压应力 . 14 梁中央断面合成应力 . 14 、端梁连接计算 . 15 章小结 . 18 第 3章小车起升和运行机构的设计 . 19 动葫芦起升机构设计 . 19 动葫芦运行机构设计 . 24 章小结 . 26 第 4章大车运行机构设计 . 27 定机构传动方案 . 27 动装置设计 . 28 计减速装置 . 29 重机的安全装置 . 30 重机的组装及试车要求 . 31 章小结 . 32 结论 . 33 致谢 . 34 参考文献 . 35 附录 . 37哈尔滨理工大学学士学位论文 - 1 - 第 1章电动单梁起重机的概述动单梁起重机的整体描述随着时代的进步，用机械进行工作替代了大多数人力工作，起重机在生产中起到了巨大的作用，其能实现重物的上下运动和前后运动。电动单梁桥式起重机大多应用在车间，主要用于机械的转移，装配等，其能适应大部分的工作环境，除了高温的，有腐蚀性的或者是湿度较大的环境，因为这些环境严重应该起重机的寿命，容易引发安全事故 1。 1970年，电动单梁起重机问世，与之相匹配的电动葫芦是和在轨道上运动的起重机，起重机在运动速度上面有要求，如果速度在 45m/内，可以采用地面跟随式操作，如果速度比 45m/了，需要采用操纵室操纵。电动单梁起重机有很多的优点，例如在使用方面，其操作简单，使用方便，极大节省了人力；在安装方面，其对厂房的要求不高，安装简单，维修也容易对前期厂房的建设和后期的维修都省了很多不必要的麻烦。但其缺点也很明显，不能载起很重的物体，有时候可能会影响工程进度 2。重机各部件的作用在设计之前，需要对其组成部分进行一个详细的分析，本次设计的起重机主要由以下几个部分组成。起重机的主梁，主要起到承载重物的作用，小车的轨道在主梁的腹部，起到承载电动葫芦及起吊的重物，主梁的上面也会显示起重机的起重吨数。起重机的端梁，一边与主梁相连，一边与轨道相连，主要起到运输主梁的作用，能调整主梁的位置来达到理想的工作地点。主梁和端梁主要是用螺栓来连接的，这种方式的优点是：主、端梁可以分开制造再重新组装，这样使结构更合理，在生产的过程中也减小了生产难度，在后期的安装中减小了安装难度，而且这样能大大节省费用。电动葫芦：一种由电机驱动，经卷筒、滑轮起、重链条，带动取物装置升降的轻小型起重设备。他的结构紧凑，操作方便，但是起重载荷不大，适用于一般的工厂生产使用 3。大车：可以让起重机在水平方向上运动，能根据生产的需要调节位置。小车：是小车作水平运动，也可以根据生产的需要调节位置，同时小车在主梁上面，不断的主梁施加作用力。本品采用的是一种在工厂中使用哈尔滨理工大学学士学位论文 - 2 - 很普遍的电动葫芦。小车架：是支承电动葫芦和小车运行机构进行升降运动和水平运动的保证 4 桥式起重机上运行机构的驱动轮，设计非常合理，一般都是对称分布，在整机四角分布着，这样有利益整机平稳运行，避免出现打滑现象。动单梁起重机的发展趋势随着时代的发展和科技的进步，越来越多的新技术也运用到电动单梁起重机上面去了，在前期的实验阶段，完全可以用计算机进行模拟演练，包括其钢材在各种强度工作下的耐用度，还可以模拟各种环境工作下钢材的耐用度，做到越来越安全，而且，能适用的工作环境也越来越多了，其载重也越来越大了，操作也做来越简单了，可以做到直接在地面进行操作，大大提高了工作能力和工作效率。其次，也增添了很多的功能，例如称量功能，能称出物体的具体重量，再有起到安全作用的载荷限制器，用计算机和传感器控制的自动寻找目标并载起的功能 6 动单梁起重机的发展 (1)优化机械结构，减轻自重随着时代进步，人们对结构工艺要求越来越高，结构不仅要载重大，而且还要重量轻，在提高起重机整体性能的前提下，开始研发并采用新的结构。 (2)钻研国外先进技术德国司将电动机、制动器、减速器三种装置合为一体，经过对其详细的研究之后，国人也将其运用到自己的起重机上面去，不仅起到了机构美观、紧凑的作用，还大大增加了运行的稳定性，在很大程度上提高了起重机的性能 8。 (3)大型化发展近几年，国家发展极其迅速，越来越多大工程的出现都离不开起重机，起重机在国家能源工业的发展中也扮演着非常重要的角色 9。动单梁起重机的发展 (1)整机结构紧凑，重量减少，低成本司在起重机的生产中也采用了三合一驱动装置，这种驱动不管是外观外面，还是实际应用方面，与原来设备都有很大的提升，不仅美观而且运行更稳定 10 (2)更新零部件，提高整机性能法国司在起重机设备研究上面技术领先，其在改良起重机设备方面用另外一种思路，更新零部件，公司采用窄偏轨箱型梁作主梁，这种改变不仅节约了成本，而且还大大提高了起重机整体的性能，可谓是一哈尔滨理工大学学士学位论文 - 3 - 举两得。 (3)重型起重机随着社会需求量越来越大，越来越多的生产开始用到大型的起重机设备，不仅提高了生产效率，而且还节省了大量的人力物力资源，国外在大型起重机研究上面要领先中国一步 12。章小结介绍电动单梁起重机在生产活动中占据的地位并进行整体描述，详细介绍各部分的组成及作用，着重介绍了大车、小车、电动葫芦、主梁、端梁的作用，最后介绍电动单梁起重机的国内外的发展趋势。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 4 - 第 2章设计参数和承重梁计算计要求本次设计的起重机主要用于仓库起吊使用，要求最高的起吊重量不能超过 5t；起吊高度需要根据仓库的高度设定，最高不能超过 9m；其中，电动葫芦的运行速度最高不超过 5m/s，s；电动葫芦的最大轮压为 1900身的重量为 500重机横着的跨度为车的运行速度最高不能超过 s；工作级别为工作环境没有特殊的要求在一般常温下工作就可以，不能运输有毒、易燃和易爆物品。动葫芦的选型电动葫芦的类型非常多，不同的起吊重量就需要不同的电动葫芦，而且还要很据不同的环境来选择，根据本次设计的要求，选则目前应用最普遍的和 13。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。和电动葫芦能起吊的重量最大不能超过 10t，吊起的高度最高不能超过 30m 最低高度为 6m，起升的最高速度不能超过 s，当起吊的重量超过 10t 时为速度不能超过 s14。而电葫芦具有两种起升速度，除正常的起吊之外，当需要进行精密的起吊或者是载起的物体需要精准结合的时候，起吊的速度不能超过 s。根据本次设计的要求，选择型号为电动葫芦，电动葫芦的主辅电机为带锥形制动器的锥形转子电机，电机和制动器制成一体。梁计算根据系列产品资料，查得 28a 普型工字钢（的基本尺寸参数： h=280b=122t=q=m。则主梁断面面积是 7114 面积是 345由式子 (2知结果F=151由公式 (2结果 7由公式 (2 (2知结果 11545 4 1849 4 初步给出主梁的断面尺寸如图 2 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 5 - 图 2主梁断面尺寸 ( 1l ) 2 1 22 2 l + 3l (2主梁断面水平形心轴置 1 1 (2式中： 1F主梁面的面积， 1 1F y x各部分面积对的距离， 1各部分面积形心至x 的距离，梁断面惯性矩 : 21J x J x i F (21 (2由于起重机的设计不同，主梁所受到的力也不同，本次设计的起重机在水平面内载荷对主梁的扭转作用可以不用计算。该主梁的强度计算按第类载荷进行组合 15。梁的整体弯曲应力和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，简支梁受力分析如图 2示：哈尔滨理工大学学士学位论文 - 6 - 图 2支梁受力分析根据起重机设计手册计算： 21xy k G k( + )y 4 8P q 操2(2式中： K G 萌 (2其中： Q 额定起重量， Q=5000 0 0 k 葫葫电动葫芦自重，动力系数，对于中级工作类型， k 冲击系数 1 . 1k ，对于操纵室操纵时， 1 1 3 7 c my x x y 主梁下表面距断面形心轴的距离， y x x x主梁跨中断面对轴惯性力矩411154 m5 ， k g 桥架单位长度重量， / q =1000 (2式中： F 主梁断面面积 20 5 1，材料比重，对钢板， m 7 . 5 t / 材料横加筋板的重量所产生的均布载荷，可以由公式 (2 (2 (2以计算得到 P=6550， q=126kg/m，x =1060kg/ 主梁工字钢下翼局部弯曲计算，主梁工字钢下翼局部如图 2示：图 6字钢下翼轮压局部哈尔滨理工大学学士学位论文 - 7 - 计算轮压作用点位置 i 及系数 i=a+ (2式中：轮压作用点与腹板表面的距离（）； 0 . 4 c 轮缘同工字钢翼缘边缘之间的间隙，取。 (2由公式 (2 (2 (2知， a= =0 i= e=普型工字钢，翼缘表面斜度为 1/6，机械手册得 R= 则 e= a=i(2 主梁工字钢如图 2示：图 2梁工字钢 L 点横向（在面内），局部弯曲应力 1 由下式计算： 1121a k P 轮0t(2式中： 1 1 0 . 9翼缘结构形成系数，贴板补强时取 1 1 1 . 9 弯曲系数，由图可得：哈尔滨理工大学学士学位论文 - 8 - 图 2部弯曲系数其中： t 工字钢翼缘平均厚度补强板厚度 0 1 20 可以由公式 (2、 (2、 (2计算得出 1 25 7 9 k g / ，2 21 8 3k g / ， 3 22 0 3k g / 。如图 2 1 点纵向（在面内）局部弯曲应力为 2 由下式计算： 1222a k P 轮0t(2式中：由图 2 2k =图 2得点纵向（面内）局部弯曲应力为 3，由下式计算： 3 = 232式中： 33k k 0 . 4局部弯曲系数， 22 1 . 5 结构形式系数，贴板补强时图 2 1 点当量应力为 221 2 x 1 x+ + - ( + ) 当 2（）(2由公式 2 当 =1077kg/此所选钢丝绳满足要求，由公式 (3 0S =168534N。 20 2 (3式中： 0S 丝绳理论破断力，选用的钢丝绳直径， b 2N / m 丝绳的抗拉强度极限 ,，按上表选取 1700 钢丝绳中金属丝截面与整个截面积的比值，与钢丝绳结构有关，一般取 0 0 ，此处取 k 绳编结损失系数，一般取 0 0 k ，此处取速和强度计算根据标准，卷筒材料一般选用铸铁或铸钢，对于工作级别为中度的卷筒，应选铸铁作为卷筒的制造材料。卷筒与滑轮最小卷绕直径的确定可以由公式 (3出 0 296 。 0D (30 ：钢丝绳中心计算的卷筒与滑轮的最小卷绕直径， h 与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数(卷筒为 1h ，滑轮为 2h ）下表所示 3取：哈尔滨理工大学学士学位论文 - 21 - 表 3关系数 h 机构工作级别卷筒 1h 滑轮 2h 2 16 6 18 8 21 1 23 3 26 6 30 由于机构工作级别为以选择 1h =162h =18 卷筒相关尺寸的确定，电动葫芦卷筒绳槽采用浅槽，如图 3示：图 3动葫芦卷筒绳槽槽距 t=d+(12)，槽半径 R=深 0h =角 r= 综上计算可得： t=20R=100h =5r=1 槽圈数 Z 可以由公式 (3算得出 Z=22。 00 (3 式中： Z 绳槽圈数 q 滑轮组倍率， q=2 H 起升高度， H=9m 0Z 圈，一般取 0Z =2 采用导绳器时，卷筒长度可以由公式 (3算得出 428 。 1 2 30l lL (31 ： - 卷筒左边缘预留长度，一般取 1 = 4 m 一般取 2l 板所占长度， 2 2 3l t一般取（），2 2 4 0 m 取 3l 右边残余长度，一般取 3l 1= m=4卷筒的转速：卷筒转速可以由公式 (3算得出得 17。哈尔滨理工大学学士学位论文 - 22 - 0ni (3式中：卷筒转速， r/ 组倍率起升速度， m/0D 筒卷绕直径，卷筒壁强度计算：卷筒壁中承受着复杂的应力，但主要是卷筒壁中的压应力，压应力计算可以由公式 (3算得 p 212N / 34N 2/所以满足要求。 p (3p式中： - 卷筒壁内压应力， N 2/S 绳最大静拉力， N 壁厚， t 槽距， 2N / c mp 卷筒壁许用应力，；钢制卷筒 p / 铸铁卷筒 p = / 2N / c 钢的屈服应力，； 2N / c 铸铁抗拉强度极限，，一般卷筒使用铸铁制造，由机械设计手册查得 21 4 5 N / 按起升载荷、额定起升速度和起升机构的效率计算起升电动机功率可以根据公式 (3 。 1000V(3N 式中：电动机静功率， Kw 起升速度， m/s Q 起升载荷力，N - 起升机构总效率根据上述计算的电动机静功率和按节点持续率初选电动机。根据动葫芦技术性能和外形尺寸主要参数表，初步选择起升电动机为 4。电动机过载能力校验：起升机构电动机可不验算发热，只校验过载能力，过载能力按下式计算： 1000 H Q VP m ： - 在机构接电持续率下电动机基准功率（每小时启动六次的功率）哈尔滨理工大学学士学位论文 - 23 - H 考虑电压降和转矩允差和静载实验超载系数，绕线电动机2 . 1 2 . 2 ，鼠笼电动机 m电动机个数 M 机的允许过载倍数传动系统的总速比为电动机额定转速与卷筒转速之比。卷筒转速可以由公式 (3算得出 2r / 。 060n D (3 ：转速， r/起升速度 m/ 0D 筒卷绕直径，传动总速比由公式 (3算得出 i = n (3 ： - 传动总速比，即减速器速比电动机转速，r/ 卷筒转速， r/减速器的选择与计算：电动葫芦的减速器的选择可以根据实际的情况进行选择，对减速比和电动机功率进行分析和计算，最后选择最合适的减速器。在计算的过程中，齿轮计算是最麻烦的，本文设计是按照83起重机设计规范中附录 S 进行设计计算，需要计算齿轮的计算切向力、齿面计算接触应力、齿面接触疲劳许用应力、齿面接触疲劳计算安全系数、齿面静强度、齿根计算弯曲应力、齿根弯曲疲劳许用应力、齿根弯曲疲劳强度安全系数和齿根弯曲静强度 21。目前电动葫芦的制动器均采用非标准的锥形制动器，与电动机共同构成制动电动机，制动电动机轴需要的静扭转力矩可以由公式 (3算得120075N/ 02DM (3 ： N / c 动机轴需要的静扭转力矩，起升载荷力，机构总效率 q 组倍率 0D 筒卷绕直径，哈尔滨理工大学学士学位论文 - 24 - 动葫芦运行机构设计电动葫芦运行机构通常称为电动小车，电动小车运行静阻力可以由公式 (3 计算得 917 。 1 2 0 02( 1 ) ( ) 0 . 0 0 5 ( )s G g G G (3 ：小摩擦阻力，起重量， 0G 动葫芦自重，小车车轮工作直径， d 轮轴颈直径， 0 . 0 6 c 车轮滚动摩擦系数，取 - 支撑处摩擦系数，采用滚动轴承时，取 1 - 轮缘附加摩擦系数， 1 =1车轮安装滚动轴承时，取 2 - 通过曲线轨道时的附加阻力系数，2=0取数是由于电动葫芦的运行轨道允许倾斜度为 1/200 时的坡道运行阻力系数电动机的初选预验算，在初选电动葫芦运行电动机时应考虑克服摩擦阻力、坡道阻力所需的电动机静功率和电动机启动阶段消耗的功率。 20 0 01 1 F s V t( ) 1 . 2 )1 0 0 0 1 0 0 0n t aa t a t a Pm m m t a （式中：基准接电持续率时电动机的额定功率，所选电动机的总功率克服运行阻力消耗的静功率， m 机个数启动转矩倍数，对绕线电动机取 s 总阻力， N 电动小车运行速度， m/s 小车总效率 m - 电动葫芦与吊载的总质量， kg 加速时间， S 初算时按下表 3示选取哈尔滨理工大学学士学位论文 - 25 - 表 3速时间运行速度（ m/s）低俗与中速行程长中速与高速（常用）高速加减速时间（ s）加减速度（ m/ 2s ）加减速时间（ s）加减速度（ m/ 2s ）加减速时间（ s）加减速度（ m/ 2s） / / / / / / / / / / / 经计算由系列电动葫芦技术性能和外形尺寸表，初选小车运行电动机 4。小车在运行的过程中，一般的速度都不会太高，只要在规定的载荷下运动不需要对运行电动机进行检验。电动葫芦运行机构用减速器的传动比，通常无标准产品可供选择。减速器的传动比可以由公式 (3算得 i 。 0n (3式中： i 器传动比电动机转速， r/0n 转速， r/0 60 =电动葫芦运行机构多采用平面制动器，与电动机构成制动电动机为一体，也无标准制动器可供选用，需自行设计与验算。在制动器制动方面，摩擦阻力起到了很重要的作用，但坡道阻力却起到了相反的作用，会消耗制动力矩，很多附加阻力也不利于产生制动，例如轮缘摩擦和曲线轨道引起的附加阻力 22。所以，需要运行驱动车轮与轨道间要有足够大的结合力，而且运行制动器应满足下面条件： 1 . 2 5 ( )2z p 式中：动器制动力矩，车轮工作直径，机构总效率哈尔滨理工大学学士学位论文 - 26 - i 比阻力， - 电动小车运行时的最小摩擦阻力， 2z 式中：弹簧工作时轴向压力， - 制动轮与制动环

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