畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-全路面汽車起重機(jī)設(shè)計(jì)（全套圖紙） .doc

黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1第1章緒論1.1起重機(jī)的工作特點(diǎn)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用起重機(jī)械是用來對(duì)物料進(jìn)行起重，運(yùn)輸，裝卸和安裝作業(yè)的機(jī)械。它可以完成靠人力無法完成的物料搬運(yùn)工作，減輕人們的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在工廠，礦上，車站，港口，建筑工地，倉(cāng)庫(kù)，水電站等多個(gè)領(lǐng)域和部門中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化，專業(yè)化生產(chǎn)的要求，5各種專門用途的起重機(jī)相續(xù)產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水線作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，它的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著積極的促進(jìn)作用。起重機(jī)械是一種循環(huán)的，間歇?jiǎng)幼鞯?，短程搬運(yùn)物料的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)一般包括上料，運(yùn)送，卸料及回到原位的過程，即取物裝置從取物地點(diǎn)由起升機(jī)構(gòu)把物料提起，由運(yùn)行，回轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把物料移位，然后物料在指定地點(diǎn)下放，接著進(jìn)行相反動(dòng)作，使取物裝置回到原位，以便進(jìn)行下一次的工作循環(huán)。在兩個(gè)工作循環(huán)之間一般有短暫的停歇。起重機(jī)工作時(shí)，各機(jī)構(gòu)經(jīng)常處于起動(dòng)，制動(dòng)以及正向，反向等相互交替的運(yùn)行狀態(tài)之中。在高層建筑，冶金，化工及電站的建設(shè)施工中，需要吊裝和搬運(yùn)的工程量日益增多，其中不少組合件的吊裝和搬運(yùn)量達(dá)幾噸。因此，必須選用一些大型起重機(jī)進(jìn)行諸如鍋爐及廠房設(shè)備的吊裝工作。通常采用的大型起重機(jī)有龍門起重機(jī)，門座式起重機(jī)，塔式起重機(jī)，鋁帶起重機(jī)，輪式起重機(jī)以及廠房?jī)?nèi)的橋式起重機(jī)等。在道路，橋梁和水利電力等將社施工中，起重機(jī)的使用范圍更是極為廣泛。無論是裝卸設(shè)備材料，吊裝廠房構(gòu)件，安裝電站設(shè)備，吊運(yùn)澆注混泥土，模板，開挖廢渣及其他建筑材料等，均須使用起重機(jī)。尤其是水電工程，不但工程規(guī)模浩大，而且地理?xiàng)l件特殊，施工季節(jié)性強(qiáng)，工程本生很復(fù)雜，需要吊裝搬運(yùn)的設(shè)備，建筑材料量大品種多，所需要的起重機(jī)數(shù)量和種類就更多。除了上面介紹的起重機(jī)外，在水電工程黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)2中還采用其他一些大型的起重機(jī)，供檢修機(jī)組，起閉閘門及起吊攔污柵之用。這些用途的起重機(jī)有：大型橋式起重機(jī)，龍門起重機(jī)，固定卷?yè)P(yáng)起重機(jī)以及弧型閘門起重機(jī)等。這些專門用途的起重機(jī)噸位大，如用于起吊閘門的龍門起重機(jī)和固定卷?yè)P(yáng)起重機(jī)的起重量，我過均已起重機(jī)及大壩上的門式起重機(jī)等雖然屬于電站的固定設(shè)備，然而在電站施工階段，卻用來安裝機(jī)組及閘門，起到了工程起重機(jī)的作用。1.2全路面起重機(jī)的特點(diǎn)全路面起重機(jī)之所以在20世紀(jì)80年代，90年代風(fēng)靡歐洲市場(chǎng)，并保持至今，是由于高技術(shù)，高性能，多用途等諸多優(yōu)勢(shì)決定的。全路面起重機(jī)綜合了汽車起重機(jī)快速轉(zhuǎn)移和越野輪胎式起重機(jī)能躍野和負(fù)載行使等主要特點(diǎn)，這種合而為一的產(chǎn)品與普通類型的汽車起重機(jī)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：更加優(yōu)越的起重性能，躍野性能，能夠適應(yīng)不同工作環(huán)境的要求；結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，外型尺寸小，具有良好的行駛性能；底盤懸掛方式為由氣懸掛，減震效果明顯，能根據(jù)地面高低不平，自動(dòng)調(diào)平車架，使爬坡能力更強(qiáng)；全輪轉(zhuǎn)向，全架驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎半徑小，可蟹形行走，使用范圍更廣泛；并可根據(jù)需要升高或降低車駕高度，以提高行駛性能和通過能力；支腿跨距大，作業(yè)穩(wěn)定性好；可以不受前方區(qū)域的限制，360度全方位作業(yè)等。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)3第2章起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和工作級(jí)別2.1主要技術(shù)參數(shù)起重量Q：8t起升高度H：15m自重G:10t機(jī)構(gòu)的工作速度：貨物升降速度（起升速度）1ms運(yùn)行速度：2.5ms回轉(zhuǎn)速度：1.2rmin變幅速度：0.2ms幅度：R3.5m重力矩：M=QR=56tm爬坡度：20最小轉(zhuǎn)彎半徑：10.5m2.2工作級(jí)別2.2.1初選起重機(jī)的工作級(jí)別初選起重機(jī)的利用等級(jí)為U5，載荷狀態(tài)Q2，按起重機(jī)的利用等級(jí)和載荷狀態(tài)確定起重機(jī)的工作級(jí)別為A5。2.2.2初選起重機(jī)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別一臺(tái)起重機(jī)各級(jí)構(gòu)的工作級(jí)別一般各不相同，而整機(jī)和金屬結(jié)構(gòu)部分的工作級(jí)別由其主要機(jī)構(gòu)（一般是主起升機(jī)構(gòu)）工作級(jí)別確定。在此初選主起升機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別為M4。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)4第章起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1起升機(jī)構(gòu)的組成在起重機(jī)中，用以提升或下降貨物的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu)，一般用卷?yè)P(yáng)式（又稱卷?yè)P(yáng)機(jī)）。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)中最重要，最基本的機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)裝置，鋼絲繩卷繞系統(tǒng)，取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括原動(dòng)機(jī)，聯(lián)軸器，制動(dòng)器，件速器，卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩，卷筒和滑輪組。取物裝置有釣鉤，吊環(huán)，抓斗，電磁吸盤等多種形式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器，起升高度限位器等。起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)三種。3.1.1內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)其動(dòng)力由內(nèi)燃機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)裝置集中傳給包括起升機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個(gè)工作機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源，激動(dòng)靈活，適用于流動(dòng)作業(yè)的流動(dòng)式起重機(jī)。為保證各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，整機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜笨重。由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn)，不能帶載起動(dòng)，須依靠傳動(dòng)環(huán)節(jié)的離合器實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和換向，因此調(diào)速困難，操作麻煩，目前只在少數(shù)輪式起重機(jī)和鋁帶起重機(jī)中使用。3.1.2電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是是起升機(jī)構(gòu)的主要驅(qū)動(dòng)方式。直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電較為困難。在大型的工程起重機(jī)上常采用內(nèi)燃機(jī)和直流發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)直流傳動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)直接從電網(wǎng)取得電源，電動(dòng)機(jī)過載能力強(qiáng)，可以帶載起動(dòng)，以便調(diào)速，操縱簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。由于起重機(jī)用的電動(dòng)機(jī)需要頻繁的起動(dòng)和制動(dòng)，故與一般長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)要求有所不同，在起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)上一直采用JZR（線繞式）和JZ（鼠籠式）三相交流電動(dòng)機(jī)。與一般電動(dòng)機(jī)相比，它的轉(zhuǎn)子細(xì)而長(zhǎng)（慣性小，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)5允許短時(shí)過載能力強(qiáng)，起動(dòng)力矩大）；在現(xiàn)代起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中，也推薦起重機(jī)上采用YZ及YZR系列電動(dòng)機(jī)，其期效率高，自重輕，體積小，起動(dòng)力矩大，而且省電。3.1.3液壓驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵，將工作油液輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)（液壓馬達(dá)或液壓缸）是機(jī)構(gòu)動(dòng)作，通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比例大，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速。結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，過載保護(hù)性好。缺點(diǎn)是液壓傳動(dòng)元件的制造精度要求高，液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動(dòng)在流動(dòng)式起重機(jī)上廣泛應(yīng)用。綜上所述，在此選用液壓驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)。3.2液壓驅(qū)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)的布置方式圖31高速液壓馬達(dá)與卷筒并列布置1高速液壓馬達(dá)2制動(dòng)器3圓柱齒輪減速器4卷筒如圖所示，是高速液壓馬達(dá)與普通圓柱齒輪件速器和卷筒等構(gòu)成的起升機(jī)構(gòu)，液壓馬達(dá)和卷筒并列布置，是中小噸位液壓起重機(jī)最常見的形式。3.3起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1鋼絲繩的選擇（1）按選擇系數(shù)C確定鋼絲繩直徑maxdCSd:鋼絲繩直徑（mm）；C：選擇系數(shù)（mm/N）黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)6maxS:鋼絲繩最大工作靜拉力（N）（2）選擇單聯(lián)滑輪故max1212zQSm3(10.02)8109.81230.950.96=14614。04（N）Q：起升載荷，QQq起；m：滑輪組倍率，取3；z：滑輪組效率，根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-2-10取z=0。95；1，2：導(dǎo)向滑輪組效率，根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)2-2-3取1=2=0。987（3）選擇系數(shù)C的選取根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1-2選取C=0。099d.計(jì)算取值maxdCS0.099141614.04=11.97因此，根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1-11初選鋼絲繩直徑d=12.0，鋼絲繩工程抗拉強(qiáng)度（2/Nmm）：1550，鋼絲繩破斷拉力總和（t）（N）：915003.3.2滑輪的計(jì)算選擇（1）3工作滑輪直徑0D0Ded01812216D0D：按鋼絲繩中心計(jì)算滑輪直徑（mm）；d：鋼絲繩直徑（mm）；e：輪繩直徑系數(shù)比，根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-2-1取e=18黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)7（2）滑輪選擇根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-2-2和3-2-6，初選取滑輪的主要尺寸和基本尺寸為(mm)滑輪代號(hào)LGS6.522.5-110-60,D=225,7D=265,R=5.5,a=25,b=5.5,1D=110,B=60,推薦軸承型號(hào)276-212，基本尺寸H=21.5,140B,128E,C=1.0,113R,211R，32.5R，43.0R，M=8，N=0,S=103.3.3卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇（1）基本尺寸的計(jì)算卷筒名義直徑D(1)DEd=（16-1）12=180（mm）d:鋼絲繩直徑；e：卷筒直徑比，根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-3