32-5吨桥式起重机起升机设计
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32-5吨桥式起重机小车总装配图A0.dwg
32-5吨桥式起重机起升机设计说明书.doc
主滑轮A2.dwg
副卷筒A2.dwg
副卷筒组A1.dwg
吊钩A2.dwg
外文翻译--旋臂起重机 中文版.doc
外文翻译--旋臂起重机 英文版.pdf
生产实习报告.doc
车轮组A1.dwg
车轮轴A3.dwg
摘 要
桥式起重机是一种工作性能比较稳定，工作效率比较高的起重机。在查阅大量文献的基础上，介绍了32/5t桥式起重机的工作原理，以及工作过程。综述了桥式起重机的开发和研究成果，重点阐述了桥式起重机，起升机构、运行机构的设计计算过程。其中，起升机构包括卷筒、钢丝绳、滑轮的设计；运行机构包括小车和大车运行机构的整体传动方案的设计、主从车轮的设计、运行轨道的设计。同时，对吊钩进行了二维和三维的分析，对整个小车运行机构进行了简单的动态仿真。桥式起重机应该向多元化发展，走向更多的层面，而不仅仅只局限于厂房内。并且，对桥式起重机今后的发展趋势进行了深入探讨，提出了轻型化、数控化、精确化的展望！
关键词：32/5t桥式起重机 起升机构 小车运行机构 吊钩 动态仿真
Abstract
Bridge crane performance is a relatively stable, relatively high efficiency of the crane. In the body of literature available on the basis of the bridge crane 32/5t introduced the principle of work and working process. An overview of the development of bridge crane and research, focusing on the bridge crane, hoisting mechanism, the design of institutions to run the calculation process. Among them, the lifting mechanism including reel, wire rope, pulley design; running car and truck bodies, including the overall drive to run the program design, master-slave wheel design, the design orbit. At the same time, on the hook for a two-dimensional and three-dimensional analysis of the whole body of the car to run a simple dynamic simulation. Bridge crane should be to diversify into more levels, not just limited to plant. In addition, bridge crane on the development trend of the future in-depth study and make light of, NC, and the prospect of precision!
Key words: 32/5t bridge crane hoisting mechanism hook car body dynamic simulation run
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 概述 1
1.1 概论 1
1.2 桥式起重机发展概述 1
1.2.1 国外桥式起重机发展动向 2
1.2.2 国内桥式起重机发展动向 3
1.3 现代双梁桥式起重机设计的目的、内容和要求 3
1.3.1 设计目的 3
1.3.2 设计内容 3
1.3.3 设计要求 4
第2章 起升机构的设计 5
2.1 主起升机构的计算 5
2.1.1 确定起升机构的传动方案 5
2.1.2 选择钢丝绳 7
2.1.3 滑轮的计算 8
2.1.4 卷筒的计算 9
2.1.5 选电动机 11
2.1.6 电动机发热校验和过载校验 12
2.1.7 选择减速器 13
2.1.8 实际起升速度和实际所需功率的验算 13
2.1.9 校核减速器输出轴强度 13
2.1.10 制动器的选择 14
2.1.11 联轴器的选择 15
2.1.12 起动时间的验算 16
2.1.13 制动时间的验算 16
2.1.14 高速浮动轴计算 17
2.2 副起升机构的计算 18
2.2.1 确定起升机构的传动方案 18
2.2.2 选择钢丝绳 18
2.2.3 滑轮的计算 20
2.2.4 卷筒的计算 20
2.2.5 选电动机 23
2.2.6 电动机发热校验和过载校验 23
2.2.7 选择减速器 24
2.2.8 实际起升速度和实际所需功率的验算 25
2.2.9 校核减速器输出轴强度 25
2.2.10 制动器的选择 26
2.2.11 联轴器的选择 27
2.2.12 起动时间的验算 27
2.2.13 制动时间的验算 28
2.2.14 高速浮动轴计算 28
第3章 吊钩组的计算 30
3.1 主起升吊钩的计算 30
3.1.1 吊钩主要尺寸的确定 30
3.1.2 吊钩横梁的计算 33
3.1.3 滑轮轴的计算 34
3.1.4 拉板的校核 35
3.1.5 滑轮轴承的选择 37
3.2 副起升吊钩的计算 38
3.2.1 吊钩主要尺寸的确定 38
3.2.2 吊钩横梁的计算 40
3.2.3 滑轮轴的计算 40
3.2.4 拉板的校核 41
3.2.5 滑轮轴承的选择 43
第4章 运行机构的设计 45
4.1 小车运行机构的设计 45
4.1.1 确定机构的传动方案 45
4.1.2 选择车轮与轨道并验算起强度 45
4.1.3 运行阻力的计算 46
4.1.4 选择电动机 47
4.1.5 电动机发热校验和过载校验 48
4.1.6 选择减速器 49
4.1.7 验算运行机构速度和实际所需功率 49
4.1.8 验算启动时间 50
4.1.9 按起动工况校核减速器功率 51
4.1.10 验算起动不打滑条件 51
4.1.11 选择制动器 52
4.1.12 选择联轴器 53
4.1.13 演算低速浮动轴强度 54
4.2 大车运行机构的设计 55
4.2.1 设计的基本原则和要求 55
4.2.2 大车运行机构具体布置的主要问题 56
4.2.3 确定机构的传动方案 56
4.2.4 选择车轮与轨道，并验算其强度 57
4.2.5 运行阻力计算 59
4.2.6 选择电动机 59
4.2.7 电动机的发热校验和过载校验 60
4.2.8 减速器的选择 61
4.2.9 验算运行速度和实际所需功率 61
4.2.10 验算起动时间 62
4.2.11 起动工况下校核减速器功率 63
4.2.12 验算启动不打滑条件 63
4.2.13 选择制动器 65
4.2.14 选择联轴器 66
4.2.15 浮动轴的验算 67
4.2.16 缓冲器的选择 68
第5章 桥架结构的计算 70
5.1 主要尺寸的确定 70
5.2 主梁的计算 72
第6章 主要零件分析 76
6.1 实体设计 76
6.2 虚拟设计 77
6.3 ANSYS分析 77
第7章 结论 79
7.1 采用先进技术 79
7.2 经济效益 79
参考文献 80
致 谢 81
第1章 概述
1.1 概论
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。它具有承载能力大，工作可靠性高，制造工艺相对简单等优点。
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种。
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。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。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。本文主要设计研究吊钩箱型双梁桥式起重机。
起重机的产品型号表示为：
类、组、型代号 特征代号 主参数代号 更新代号
例如：QD32/5桥式起重机表示为，吊钩桥式起重机，主钩32t，副钩5t。
1.2 桥式起重机发展概述
自有人类文明以来，物料搬运便成了要类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，科学技术的飞速发展，推动了现代设计和制造能力的提高，激烈的国际市场竞争也越来越依赖于技术的竞争。这些都促使起重机的技术性能进入崭新的发展阶段，起重机正经历着一场巨大的变革。
1.2.1 国外桥式起重机发展动向
1、重点产品大型化，高速化和专用化。
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，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。目前世界上最大的履带起重机起重量3000t，最大的桥式起重机起生日一1200t，集装箱岸连装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min，堆垛起重机级最大运行速度240m／min，垃圾处理用起重机的起升速度达100m／min。
2、系列产品模块化、组合化和标准化
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。
3、通用产品小型化、轻型化和多样化
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，也可命名整个建筑物高度下降，建筑结构轻型化，降低造价。
4、产品性能自动化、智能化和数字化
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。大型高效起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。
5、产品组合成套化、集成化和柔性化
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。
6、产品构造新型化、美观化和实用化
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。采用各第7章 结论
7.1 采用先进技术
本次毕业设计，我充分的利用了AUTOCAD、PRO/E、ADAMS、ANSYS等软件，对我设计的桥式起重机的起升机构、运行机构、金属桥架机构进行了二维和三维的分析，使我更加了解，桥式起重机各个部分的组成以及工作原理。通过本次设计，使我的绘图能力有了很大的提高。同时，对桥式起重机中各个机构有了更深的理解。
7.2 经济效益
发达国家的起重机现代管理状况是强调理论性、科学性、全面性、经济性、综合性、生产性和全员性。我国起重机管理现状正处在传统管理向现代化管理过渡的阶段。
我国起重机管理现状中存在着技术 管理与经济管理相脱离的现象。有些只重视技术管理、忽视经济管理，随着企业经营机制的转换与社会观念的变革，目前已有所改进，尤其以港口、冶金部门起重机管理的步伐扭转较快。对起重机进行术、组织、经济等方面的综合管理，在技术方面，把机械、电气、电子、化学、环保、安全、人机学等专门科学技术横向联系起来研究；在组织方面，运用管理工程、系统工程、价值工程、质量控制管理方法；在经济性方面，周密计算与起重机、人员、物质有关的各种经济数据。
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致 谢
经过四个月的时间，毕业设计终于大功告成，在此，我要感谢我的指导老师们，尤其要特别感谢胡志刚老师！在这四个月的时间里他给了我很大的帮助，辛勤的为我们辅导，帮我们解决疑难问题。我不知道用什么语言表达我的感激之情，在这里，我只能深深的说一声谢谢！同时，我也要感谢孙振军老师，在这个期间，他对我的帮助也非常大，我也要对他说声谢谢！
同时我也要感谢我的父母，是他们的辛勤劳动，给我创造了学习的环境。在此，我也要衷心的感谢他们！谢谢！
另外，我也要谢谢我的设计小组里的组员。这段时间我们相互探讨，相互研究，相互学习，相互帮助，才完成了这次设计。虽然，我们有争吵，有矛盾，但这些是积极的，向上的，它对我们的设计起到了非常重要的作用。在此，我也要对他们说声，谢谢！同时，我也要感谢我的舍友，这段时间，我给他们生活中带来很多麻烦，特别是休息的时间。谢谢他们能够体谅我！
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