20t吊钩桥式起重机设计【优秀机械机电毕业设计论文】【A6150】
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20
吊钩
桥式起重机
设计
优秀
优良
机械
机电
电机
毕业设计
论文
a6150
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份,63页,23000字左右.
毕业答辩PPT一份.
图纸共9张,如下所示
A0-20t桥式起重机装配图.dwg
A1-20t桥式起重机总电气原理图.dwg
A2-小车装配图.dwg
A2-大车运行机构电气原理图.dwg
A2-起升机构电气原理图.dwg
A3-卷筒零件图.dwg
A2-小车运行机构电气图.dwg
A3-保护电路电气原理图.dwg
A3-小车体结构图.dwg
- 内容简介：
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毕业设计开题报告 课 题 名 称： 20t 吊钩桥式起重机设计 学 生 姓 名： 学 号 ： 指 导 教 师： 所在 院 (系 )部 ： 专 业 名 称： 机 械设计制造及其自动化（制造技术） 20012 年 12 月 29 日 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名 学 号 专 业 机械设计制造及其自 动化（制造技术） 指导教师姓名 职 称 所在院 (系 )部 机械工程学院 课题来源 自拟课题 课题类型 工程技术研究 课题名称 20t 吊钩桥式起重机设计 毕业设计的 内容和意义 课题背景： 目前，在工程起重机械领域，欧洲、美国和日本处于领先地位。欧洲作为工程起重机的发源地，轮式起重机生产技术水平最高。该地区的工程起重机械业主要生产全地面起重机 、履带式起重机和紧凑型轮胎起重机，也生产少量汽车起重机。其中，全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主；紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主；汽车起重机一般为通用底盘组装全地面上车，即以改装为主。其产品技术先进、性能高、可靠性高，产品销往全球。 美国工程起重机行业的技术水平相对落后于欧洲。不过近年来，美国工程起重机械业通过收购和合并手段，得以蓬勃发展。目前该地区主要生产轮胎起重机、履带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。主要生产企业为马尼托瓦克公司，特点是技术较先进、性能较高、可靠性能高，其中汽车底盘技术和全路面技 术领先于欧洲，产品主要销往美洲地区和亚太地区。 日本作为二战后崛起的经济强国，轮式起重机开发生产虽然起步较晚（起步于 20 世纪 70 年代），但是发展速度很快，很受亚太市场欢迎。此外，日本还通过收购手段更新生产技术。如日本多田野通过收购德国法恩底盘公司，发展全路面技术。日本工程起重机械业主要生产汽车起重机、履带起重机、越野轮胎起重机和全路面起重机。其中，越野轮胎起重机的产量最大，汽车起重机的产量次之，呈减少趋势，全路面起重机的产量最少，呈上升趋势。主要生产企业包括多田野、加藤、神钢、日立和小松等。产品特点是技术水 平和性能较高，但可靠性落后于欧美。 随着我国经济建设步伐的加快，生产和生活各个领域的建设规模的逐年扩大，也促进了施工机械化程度的迅速提高。先进的施工机械已成为加快施工速度，保证工程质量和降低成本的物质保证。起重机行业也因此得到了很大的发展。为促进社会主义建设事业的发展，提高劳动生产率，充分发挥其中运输机械的作用是具有重要意义的。 课题内容： 本课题是对 20t 吊钩 桥式起重机进行设计，首先制定总体方案 ，用成总装配图、部件装配图和主要零件图设计以及关键零件的承载能力校核；撰写毕业设计论文 （说明书）。 课题的意义： 起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作，减轻人们的体力劳动，提高劳动生产率，在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代化、专业化的要求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，它不仅是生产过程中的辅助机械，而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。 起重机械是起升，搬运物料及产品的机械工具。 起重机械对于提高工程机械各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用 在高层建筑、冶金、华工及电站等的建设施工中，需要吊装和搬运的工程量日益增多，其中不少组合件的吊装和搬运重量达几百吨。因此必须选用一些大型起重机进行吊装工作。通常采用的大型起重机有龙门起重机、门座式起重机、塔式起重机、履带起重机、轮式起重机以及在厂房内装置的桥式起重机等。 在道路，桥梁和水利电力等建设施工中，起重机的使用范围更是极为广泛。无论是装卸设备器材，吊装厂房构件，安装电站设备，吊运浇注混凝土、模板，开挖废 渣及其他建筑材料等，均须使用起重机械。尤其是水电工程施工，不但工程规模浩大，而且地理条件特殊，施工季节性强、工程本身又很复杂，需要吊装搬运的设备、建筑材料量大品种多，所需要的起重机数量和种类就更多。在电站厂房及水工建筑物上也安装各种类型的起重机，供检修机组、起闭杂们及起吊拦污栅之用。 在这些起重机中， 桥式起重机是生产批量最大，材料消耗最多的一种。由于这种起重机行驶在高空，作业范围能扫过整个厂房的建筑面积，因而受到用户的欢迎，得到很大的发展。 文献综述 参考 1起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等 作业的机械设备，它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作，减轻人们的体力劳动，提高劳动生产率，在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代化、专业化的要求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，它不仅是生产过程中的辅助机械，而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。 起重机械是起升，搬运物料及产品的机械工具。 参考 2目前，在工程起重机械领域，欧洲、美国和日本处于领先地位。欧洲 作为工程起重机的发源地，轮式起重机生产技术水平最高。该地区的工程起重机械业主要生产全地面起重机、履带式起重机和紧凑型轮胎起重机，也生产少量汽车起重机。其中，全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主；紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主；汽车起重机一般为通用底盘组装全地面上车，即以改装为主。其产品技术先进、性能高、可靠性高，产品销往全球。 随着我国经济建设步伐的加快，生产和生活各个领域的建设规模的逐年扩大，也促进了施工机械化程度的迅速提高。先进的施工机械已成为加快施工速度，保证工程质量和降低成本的物质保证。 参考 3起重机行业也因此得到了很大的发展。为促进社会主义建设事业的发展，提高劳动生产率，充分发挥其中运输机械的作用是具有重要意义的。 参考 4箱形双梁桥式起重机是由一个有两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架 ,在桥架上运行起重小车 ,可起吊和水平搬运各类物体 ,它适用于机械加工和装配车间料场等场合。 桥架的结构主要有箱形结构，空腹桁架式结构，偏轨空腹箱形结构及箱形单主梁结构等，参考 5， 5为保证起重机稳定，我选择箱形双梁结构作为桥架结构。 参考 6为了操纵和维护的需要 ，在传动侧走台的下面装有司机室。司机室有敞开式和封闭式两种，一般工作环境的室内采用敞开式的司机室，在露天或高温等恶劣环境中使用封闭式的司机室。 参考 7箱形双梁桥架具有加工零件少，工艺性好，通用性好等优点。桥架结构应根据其工作类型和使用环境温度等条件，按照有关规定来选用钢材。作用在桥式起重机桥架结构上的载荷有，固定载荷，移动载荷，水平惯性载荷及大车运行歪斜产生的车轮侧向载荷等。在设计计算时候要考虑到这些载荷。 参考 8端梁的街头的上盖板和腹板焊有角钢做的连接法兰，下盖板的接头用连接板和受剪切的 螺栓连接。顶部的角钢是顶紧的，其连接螺栓基本不受力。同时在下盖板与连接板钻孔是应该同时钻孔。 参考 9对桥式起重机来说，其桥架结构主要是由很多钢板通过焊接的方法连接在一起，焊接的工艺的正确与否直接影响桥式起重机的力学性能和寿命。参考 10作用在桥式起重机桥架结构上的载荷有，固定载荷，移动载荷，水平惯性载荷及大车运行歪斜产生的车轮侧向载荷等。在设计计算时候要考虑到这些载荷。 参考文献 1 严大考 郑兰霞 起重机械 郑州大学出版社 2003 年 2 田复兴 最新国内外起重机械实用技 术性能手册中国水利水电出版社， 2004 年 3 黄大魏 李风 毛文杰 现代起重运输机械 化学工业出版社 2006 年 4 陈道南 过玉卿 周培德 盛汉中 起重运输机械 机械工业出版社 1981 年 5 起重机设计手册编写组编 起重机设计手册 机械工业出版社 1980 年 6 倪庆兴，王焕勇 M海交通大学出版社， 1990 7 张质文 刘全德 起重运输机械 中国铁道出版社 1983 年 8 陈道南 盛汉中 起重机课程设计 冶金 工业出版社 1983 年 14 成大先 卷 M械工业出版社， 2004 10 坂本种芳 长谷川政弘 桥式起重机设计计算 中国铁道出版社 1987 年 研究内容 本文研究的主要内容包括 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。 参数为： 最大起重量： 20 吨 粱跨度： 31500升速度 : 18 28m/升高度 : 14重机运行速度 : 80 95m/升机构运行速度 : 40 45m/研究的难点： （ 1） 各轴承的校核。 （ 2） 以及大车传动方案的确定 研究的成果包括 （ 1）图纸（ 成，包括仿真和机械系统） 4 张； （ 2）论文打印稿： 字及中英文摘要、开题报告； （ 3）英翻中 2000 字。 研究计划 第 1 周 熟悉课题的背景，收集资料，阅读参考书； 第 2 周 阅读参考书，翻译外文资料，完成开题报告； 第 3 周 方案选择及总体方案确定； 第 4 周 机械传动系统设计计算； 第 5 周 设计计算及绘制机械系统装配图； 第 6 周 设计计算及绘制机械系统装配图； 第 7 周 设计计算及绘制机械系统装配图； 第 8 周 设计计算及绘制机械系统装配图； 第 9 周 设计计算及绘 制机械系统装配图； 第 10 周 绘制零件图； 第 11 周 整理撰写论文； 第 12 周 整理撰写论文； 第 13 周 整理撰写论文； 第 14 周 准备答辩材料； 第 15 周 答辩； 特色与创新 本章主要对桥式起重机进行介绍，确定了其总体方案并进行了一些简单的分析。电动 双梁桥式起重机具有加工零件少，工艺性好、通用性好及机构安装检修方便等一系列的优点，因而在生产中得到广泛采用。我国在 5 吨到 10 吨的中、小起重量系列产品中主要采用这种形式，但这种结构形式也存在一些缺点：自重大、易下挠，在设计和制造时必须采取一些措施来防止或者减少 。 指导教师 意 见 要填写是否同意。签名：手写或盖章。 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见 院 部意见 要填写是否同意。签名：手写或盖章。 主任签名： 年 月 日 教学 院长 签名： 年 月 日 附：与课题内容相关的外文资料翻译不少于 2000 字，参考文献不少于 10 种。 毕 业 设 计 题目： 20 姓名： 邹中权 同组人： 刘海浪 专业： 机械制造及其自动化 指导教师： 谭勇虎 职称： 讲师 一、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。 二、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。 三、普通桥式起重机的主要组成部分 （ 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。 （ 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。 （ 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。 四、主要设计内容 起升机构设计、小车运行机构设计、控制系统设计由我完成 起重机主梁、端梁设计，大车运行机构设计由刘海浪同学完成 五、起升机构的设计 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。 ：长形吊钩组 普通短吊钩 ：梯形断面吊钩，锻造制造 行危险截面强度较核 形圆螺纹 择 81124型推力轴承 化成简支梁形式进行强度计算。 行拉伸强度和挤压计算 为其强度 和冲击韧性好，材料选： 2450 ： D=630化成简支梁形式进行弯曲较核 于其受动载荷很小，故只进行静载荷较核 ：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 ： D=400R=11面精度为 1级，槽形 1999 选卷筒标记为：卷筒 1114左 1999，卷筒壁厚 为 18因卷筒长度 L=2500D=1200计算压应力和弯曲应力。 小车的传动方式有两种：即减速器位于小车主动轮中间或减速器位于小车主动轮一侧。减速器位于小车主动轮中间的小车传动方式使小车减速器输出轴及两侧传动轴所承受的扭矩比较均匀。减速器位于小车主动轮一侧的传动方式，安装和维修比较方便，但起车时小车车体有左右扭摆现象。在设计中选用减速器位于小车主动轮中间的小车传动方式 六、小车运行机构的设计计算 20 张 第 1 张1 图号比例1 ： 2 0重庆科技学院序号 数量材料备注名 称1起升缓冲器吊钩1 9 8 81 9 9 7制动器1减速器11 9 9 9滑线架电动机联轴器2浮动轴联轴器620022002序号 名 称 数量 材料 备注制动器2卷筒卷筒支座19971999平衡滑轮浮动轴22002联轴器4减速器219992002联轴器3电动机26栏杆车轮组联轴器5钢丝绳动滑轮199220021996撞尺排障板旋转丝杆式起升限位器技术要求：小车装配与试验应符合 8 6 和 8 2 的 规 定 。 七、主要安全保护装置 行程限位开关 弹簧缓冲器 八、桥式起重机控制系统设计 上升下降1 . 起 升 机 构 电 气 原 理 图右左2 . 小 车 电 气 原 理 图前后3 . 大 车 电 气 原 理 图接保护电路电气原理图电源大车电动机小车电动机起升电动机 起升电动机定子、转子控制桥式起重机总电气原理图接九、 20G B / T 1 4 4 0 5 - - 9 3 3 5H T 7 5 0J B / T 6 3 9 2 . 2 - / T 5 0 5 5 - / T 9 0 0 5 . 3 - / T 1 0 0 5 1 . 5 - / T 5 0 5 5 - / T 8 9 0 5 . 1 - / Z Q 4 3 8 8 - / T 5 2 7 2 - / T 5 2 7 2 - R 3 1 5 S - / T 9 0 0 6 . 2 - 2 0 0J B / Z Q 4 3 8 8 - R 1 6 0 M 1 - / T 5 2 7 2 - / T 8 9 0 5 . 1 - R 1 6 0 L - / T 5 2 7 2 - / Z Q 4 3 8 8 - / T 5 2 7 2 - / T 8 9 0 5 . 1 - / T 5 2 7 2 - 3 5J B / T 6 3 9 2 . 2 - / T 8 1 1 0 - -A1重庆科技学院专科生毕业设计 中文摘要 I 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 5 500t，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。 在起重机控制方面，起升机构用主令控制器和磁力控制屏来实现控制，大、小车运行机构用凸轮控制器直接控制。 在控制系统设计中，主要针对起升机构、大车运 行机构、小车运行机构电路控制系统的设计及保护电路的设计。 利用低压电气元件控制起重机，其使用寿命较长，适合 车间 恶劣环境 。 关键词 ： 桥式起重机 起升机构 小车运行机构 电气控制系统 重庆科技学院专科生毕业设计 英文摘要 is a to s of 500 t, 0 t, of t of of of of or in of of no or of in a of of In in of on of In or of to In of of a 庆科技学院专科生毕业设计 目录 录 中文摘要 英文摘要 1 绪论 1 式起重机简介 1 通桥式起重机的主要组成部分 1 车 1 车 1 力装置和控制系统 1 通桥式起重机的运行方式 1 2 设计任务及参数 2 要技术参数 2 重机工作机构的级别 2 3 吊钩组的设计计算 3 始参数 3 计步骤 3 4 滑轮组的设计计算 8 5 钢丝绳的选择 11 6 卷筒的设计计算 12 7 钢丝绳在卷筒上的固定 16 8 起升机构的设计计算 18 始参数 18 计计算步骤 18 9 小车运行机构的设计计算 26 始参数 26 计计算步骤 26 10 起重机主梁的设计计算 36 式起重机主梁的设计计算主要涉及内容 36 11 安全装置的选择说明 37 要安全装置的说明 37 台与栏杆 37 障板 37 车行程限位开关 37 升高度限位开关 37 车行程限位开关 37 冲器与挡铁 37 车缓冲器选择计算 38 车缓冲器选择计算 39 12 20 吨桥式起重机的控制系统设计 40 制电路设计分析 40 制对象分析及控制元件的确定 40 重庆科技学院专科生毕业设计 目录 制系统的基本要求 40 动机的工作状态分析 41 重机的供电 43 升机构控制电路的工作原理 44 升机构控制电路的特点 44 升机构电路的保护与联锁 44 升机构电气工作控制原理 45 车运行机构电路工作原理 49 车运行机构电路工作特点 49 车运行机构的电气控制原理 50 车运行机构电路工作原理 51 车运行机构电路工作特点 51 车运行机构的电气控制原理 52 护电路的工作原理 53 护电路的组成 53 结束语 55 参考文献 56 附录 1 触点状态表 升机构主令控制器 点状态表 车凸轮控制器 点状态表 车凸轮控制器 点状态表 附录 2 电气原理图 升机构电气原理 图 车运行机构电气原理图 车运行机构电气原理图 护电路电气原理图 0t 桥式起重机总电气原理图 重庆科技学院专科生毕业设计 1 绪论 1 1 绪论 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 。 通桥式起重机的 主要 组成部分 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 。 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。 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。 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。重庆科技学院专科生毕业设计 2 设计任务及技术参数 2 2 设计任务及技术参数 要技术参数： 最大起重量： 20 吨 粱跨度： 31500升速度 : 18 28m/升高度 : 14重机运行速度 : 80 95m/升机构运行速度 : 40 45m/重机 工作机构的级别 : 起重机工作级别 其中载荷状态为 时起升额定载荷 ,一般起升中等载荷 );利用等级 为 工作循环次数 N= 6101 ,不经常繁忙使用 ) 起升机构工作级别 中利用等级为 荷状况为 车运行机构工作级别 中利用等级为 荷状况 车运行机构工作级别 中利用等级为 荷状况 庆科技学院专科生毕业设计 3 吊钩组的选择计算 3 3 吊钩组的选择计算 始参数 机构工作级别 :采用双联滑轮组 ,倍率 : m=4 起升质量 : 20 t 起升载荷 : 00起升速度 : 188m 初取 0 计步骤 计算项目 计算内容 计算结果 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 长形吊钩组 普通短吊钩 构及制造方法的确定 选用吊钩断面为梯形的吊钩 ,其受力情况合理 材料为 20 钢 ,机加工前热处理 ,硬度小于或等于 156形断面吊钩 锻造制造 D=160h=180=14051 1 2 和 3 4 断面为危险断面，通常垂直断面 3 4 取与水平断面 1 2 相同的断面，而最大拉应力约为 1 2 断面的 50% ，故只验算 1 2 面。 重庆科技学院专科生毕业设计 3 吊钩组的选择计算 4 计算项目 计算内容 计算结果 计算 公 式 ： 121 N/ 2 式中 ： A 断面面积， A=15840 21e 断面重心坐标， 1e =65 断面形状系数， B = 起升动力系数， 2 =于 20 钢，查表得 2/220 ； 取安全系数 n=许用应力为： 20 / 21 / 20 /169 1 5 87 7 7 取 h=150 2/h=150拉板结构尺寸如下图所示， 断面 A A 受拉伸应力，计算如下： 232 /)120200(2 2 2/19 50 其中 为拉板厚度 因拉板材料为 ，查表得屈服极限： 2/240 取 安 全 系 数 n=则 许 用 拉 伸 应 力 为 ： 2/ n= 2/141 重庆科技学院专科生毕业设计 3 吊钩组的选择计算 7 计算项目 计算内容 计算结果 因： l141411950 轴孔要受挤压应力，则有： 1 2 0 0 0 0 j 取安全系数 n=则有 2/ 0 由上可得： 取 拉板结 构图如下： 14 mm n= b=200mm d=120mm h=100庆科技学院专科生生业设计 4 滑轮组的设计计算 8 4 滑轮组的 设计计算 计算项目 计算内容 计算结果 定 采用铸钢滑轮，因为其强度和冲击韧性好，材料选： 2450 材料 2450 A=63=45=14=37=12=14mm 01 62 r=3m 1 (1) 普通滑轮直径的选择： 2820)1( 查表选取 D=630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=202) 平衡轮直径的选择： 4 4 a D=630mm 448 （ 1）吊钩装置简图如下； L=4751=782=1123=95庆科技学院专科生生业设计 4 滑轮组的设计计算 9 计算项目 计算内容 计算结果 （ 2） 为作用四个集中载荷受力情况图如下： 弯矩图受力图 4 =78 1 5 6220 31m a x 1078268268 =20904 弯曲应力为：3m a x 滑轮轴材料为 45 钢， 2/290 则有：W 查手册选取 d=130560 20904m a 45 钢 2/290 d=130庆科技学院专科生生业设计 4 滑轮组的设计计算 10 计算项目 计算内容 计算结果 轴承的圆周速度： m 0m 04 n 工作转数 ： m 4 0 0 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： 480 额定动载荷： 650 所选轴承的验算： a x 校核通过 式中 n 为钢丝绳折减系数，取 n=钢丝绳最小破断拉力， 查手册选取20KN d=20核通过 n=20. 钢丝绳的标记 选取钢丝绳为：直径 20面钢丝，结构形式为 6 19 西鲁式，纤维芯，抗拉强度为 1670 2/右交互捻，最小破断拉力为 220位长度重量 147 00/ 标记： 2019S+ 8918 1996 标记： 2019616708918 1996 重庆科技学院专 科生毕业设计 6 卷筒的设计计算 12 6 卷筒的设计计 算 计算项目 计算内容 计算结果 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 双联卷筒，标准槽，灰铸铁铸造 （ 1） 直径确定： D 8020)120(1 ）（ 查手册选用 A 型卷筒，直径 D=400中 ： h 与机构级别有关的系数，取 h=20 d 钢丝绳的直径， d=20 2）卷筒的槽形的选择： 查手册，选标准槽形，其尺寸如下： 槽底 半径 R=11距 21 ，表面精度为 1 级， 标记为：槽形 12211 1999 A 型卷筒 D=400=11mm 21 表面精度为 1 级 槽形 12211 1999 壁厚 的确定 （ 1）卷筒上有螺旋槽部分长0a （ = 14000( 式中 ： a 滑轮组倍率， 4a 0D 卷筒计算直径 2 0204 0 00 最大起升高度， 4000m a x 1Z 固定钢丝绳安全圈数， 31 Z 1P 绳槽槽距， 1P =22 2）双联卷筒长度 L： 32102 ）（ ）（ 取 L=2500mm 200 4000m a x 31 Z 1P =22=2500庆科技学院专 科生毕业设计 6 卷筒的设计计算 13 计算项目 计算内容 计算结果 壁厚 的确定 式中： 1L 卷筒 两端的边缘长度 根据结构取 1L =70L 固定钢丝绳所需长度 622332 3L 中间光滑部分长度 根据钢丝绳允许偏角 3 左右，则有： m 1 5 0 91 5 0 9 3 L 取物装置处于上极限时，动滑轮 轴线与卷筒轴线的间距，取 1500l 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 : 4l =319选卷筒标记为： 卷筒 41422112 5 0 0 左 1999 （ 3）卷筒壁厚 确定 对铸铁卷筒，按经验公式初选 ： （ 610） =400+（ 610） =1418 1L =70L =663L=180筒 250011 22 14 4 左1999 因卷筒长度 L=2500D=1200计算压应力和弯曲应力。 （ 1） 压应力的计算 卷筒最大压应力在筒壁的内表面， M P 2 8 81m a x 压 0 重庆科技学院专 科生毕业设计 6 卷筒的设计计算 14 计算项目 计算内容 计算结果 5 ; 满足要求。 （ 3）减速器的验算 最大径向力的验算 2 8 a a x 许用径向力： 5600 V=20m/ 48 P 满足要求 5600 计算项目 计算内容 计算结果 算通过 式中：电机额定功率； 5u 电动机台数； u=1 M 电动机过载倍数； M = 电机有关系数； 绕线型 H= 实际起升速度 m ma i d 算通过 5 u=1 M =算项目 计算内容 计算结果 3. 校验电机的过载和发热 机构的效率；取 = 起升机构的总载荷； Q=0（ 2）电机发热校核 = 核通过 式中： P 电机允许输出功率，查表取 P=S 稳态平均功率 =205 校核通过 P =庆科技学院专科生毕业设计 8 起升机构的设计 22 0 0 03S =. 制动器的选择 制动转矩满足下式要求： = 310 根据 310 ；查表得 选 取 500/121 型电力液压块式制动器 ；额定 制动 转矩1202240 ； 制动轮直径 ： D=500 转动惯量 ： 20.2 式中 ： 制动器制动转矩 制动安全系数；取 Z 1205.4 选取 00/121 型电力液压块式制动器 1202240 D=5000.2 . 联轴器的选择 计算项目 （ 1）电机与浮动轴连接处联轴器 电机轴端尺寸： d=95锥 ); L=170 浮动轴 尺寸 ： d=95算内容 d=95锥 ) L=170mm d=95算结果 重庆科技学院专科生毕业设计 8 起升机构的设计 23 5. 联轴器的选择 选取联轴器应满足下式要求： a 328 式中 ： T 所传递扭矩计算值 1K 联轴器重要程度系数； 1K =K 角度偏差系数；3K=1 传动轴最大扭矩； = 72 48595 T 联轴器许用扭矩 根据以上要求，查手册，选用 梅花弹性联轴器；其 300m ；转动惯量： 28205.0 T ; 选用合理 联轴器标注为： 轴器11595 11595 5272 2002 （ 2）减速器与浮动轴的连接处联轴 器 浮动轴端尺寸： d=95速器输入轴： d=90L=170动轮直径 ： D=500 据以上结构尺寸和 T=5328 N m;选取 I 500 型带制动轮的梅花型联轴器；2715.3 Z 许用转矩： 000 N m T =5328 N m 选用合理 T= 5328 1K =K=1 960 选用 n 6300 28205.0 T 选用合理 标注 ： 轴器11595 11590 5272 2002 d=95mm d=90=170=500 取 I500 型带制动轮的梅花型联轴器 2715.3 Z 9000 N m T 选用合理 重庆科技学院专科生毕业设计 8 起升机构的设计 24 计算项目 计算内容 计算结果 5. 联轴器的选择 标注为： I 500 联轴器 10090 10095B/T 5272 2002 I 500 联轴器 6. 起动时间验算 计算项目 （ 1）起重时间计算 查表 验通过 式 中： 电机允许输出容量； S 工作循环中，负载稳态功率 G 稳态平均系数；取 G=用 6型电动机 n 21 rn d c 21175.0 d C 校验通过 =计算项目 （ 1）减速器传动比确定 取 i =25 上式： 电机额定转速； 21r/ 车轮转速； m 2 l （ 2）减速器选择 计算输入功率： 10001 ）（ = =中： Z 运行机构减速器个数； Z=1 因工作级别为 按下式选择： 2 计算内容 i 取 i =25 921r/J =1 P =算结果 重庆科技学院专科生毕业设计 9 小车运行机构的设计计算 31 式 中： K 放大系数；取 K=2 根据 i =25 ， P=电机输入转速921r/ 查手册 ，选用 236 25 P ， L， 1999 减速器高速轴许用功率 ： 动比： i =25，中心距： 36 K=2 i =25 选用 236 25 C L 999 n 36 （ 1）高速轴联轴器 选择联轴器公式： 中： n 联轴器安全系数； 取 n= 刚性动载系数；取 =n 电机额定转矩 n 509 5 50 电机与浮动轴连接处联轴器选择： 电机轴端尺寸， d=48形） ; L=110动轴尺寸， d=50 根据结构尺寸和 159查手册，选用 梅花弹性联轴器， 其 1120； 500 转动惯量 21 0 4 6 8.0 c 159 c 159 满足要求 标注： 轴器 6038 6050 52722002 （ 2）低速轴联轴器选择 选用联轴器公式： 式中： i 减速器传动比； i =25 机构传动效率； =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=80=130动轴尺寸： d=80据结构尺寸， 梅花弹性联轴器； 其中： t 5600 转动 惯量 23 2105.0 t 5600 满足要求 标注： 轴器 09080 9080 5272 2002 浮动轴与车轮轴的联轴器选用： 浮动轴尺寸： d=80轮轴尺寸： d=65 L=85 据结构尺寸和 取 梅 花 弹 性 联 轴 器 ； 其 中 转 动 惯 量 ： 24 1 0 4 1.0 计算内容 选 梅花弹性联轴器 t 630 满足要求 =d=80L=130动轴尺寸： d=80取两个梅花弹性联轴器 t 5600 满足要求 车轮轴尺寸：d=65L=85 取 梅花弹性联轴器 t 3550 计算结果 重庆科技学院专科生毕业设计 9 小车运行机构的设计计算 33 t 3550 满足要求 标注： 轴器 8065 8080 52722002 满足要求 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： 12 0 0 0）（ ()( （ 540+2315 ） 1252000 （ =25.4 选用 8 型电力液压制动器；其制动转矩： n 40 ；制动轮直径 D=100 转动惯量： 20 0 7 5.0 因： 过载校验通过 式中： 电机额定功率； m 平均起动转矩系数；取m=1.7 m 电机个数； m=1 运行静阻力；012 运行速度 ； 2560000 =s 机构传动效率； =J 机构总转动惯量；计算公式为： )0 1 8 7 2 2 n 3 1 电机转动惯量； 电机轴上制动轮和联轴器的转动惯量； k 其它传动件飞轮矩影响系数； k=1.1 n 电机额定转速； n=921r/机构初选起动时间；S 过载校验通过 m=1.7 m=1 012=s =J = 266.1 k=1.1 n=921r/S 计算项目 计算内容 计算结果 重庆科技学院专科生毕业设计 9 小车运行机构的设计计算 35 （ 1）满载上坡时的起动时间 t= 右边 =动打滑验算通过 上式中： 附着系数；取 = 附着安全系数；取 K= 轴承摩擦系数； =d 轴承内径； d=90mm 驱动轮最小轮压； 17500N 打滑侧电机起动转矩；
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