十噸位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買文檔送全套 紙 Q 號交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 編號 無錫 太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 十噸位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 信機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動 化 專業(yè) 學(xué) 號： 0923087 學(xué)生姓名： 葉宏城 指導(dǎo)教師： 陳炎冬 （職稱： 講 師 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 無錫 太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 十噸位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機(jī)械 92 學(xué) 號： 0923087 作者 姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無錫 太湖學(xué)院 信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書 一、 題目及專題： 1、 題目 十噸位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 本次課程設(shè)計(jì)的課題來源于正常的生產(chǎn)實(shí)踐需求。 選題的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)： 起重機(jī)的起重量 Q=10T， 橋架跨度 L= 大車運(yùn)行速度 作類型為中級，機(jī)構(gòu)運(yùn)行持續(xù)率為25， 起重機(jī)的估計(jì)重量 G=168車的重量為 0架采用箱形結(jié)構(gòu)。 三、 本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 張 合）。 容包括：課題的目的、 意義、國內(nèi)外動態(tài)；研究的主要內(nèi)容；總體方案的擬定和主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；傳動方案的確定及設(shè)計(jì)計(jì)算，主要工作部件的設(shè)計(jì)；主要零件分析計(jì)算和校核；參考文獻(xiàn)。文字在 30頁左右，條理清楚，計(jì)算有據(jù)，格式按無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè) ）規(guī)范化要求。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 92 班 姓名 葉宏城 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教研室主任 學(xué)科組組長 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 要 橋 式起重機(jī)是一種工作性能比 較穩(wěn) 定 ， 工作效率比 較 高的起重機(jī)。 隨著我國制造 業(yè) 的發(fā) 展 ， 橋 式起重機(jī)越來越多的 應(yīng) 用到工 業(yè) 生 產(chǎn) 當(dāng)中。在工廠中搬運(yùn)重物 ， 機(jī)床上下件 ， 裝運(yùn)工作吊裝零部件 ， 流水 在 線的定點(diǎn)工作等都要用到起重機(jī)。 在 查閱 相關(guān)文獻(xiàn)的基 礎(chǔ) 上 ，綜 述了 橋 式起重機(jī)的開 發(fā) 和研究成果 ,重點(diǎn) 對橋 式起重機(jī)大 車 運(yùn)行機(jī)構(gòu)、端梁、主梁、 焊縫 及 連 接 進(jìn) 行 設(shè)計(jì) 并 進(jìn) 行 強(qiáng) 度核算 ,主要是 進(jìn) 行端梁的抗震性 設(shè)計(jì) 及 強(qiáng) 度 計(jì) 算和支承 處 的接觸 應(yīng) 力分析 計(jì)計(jì) 算 過 程。 設(shè)計(jì) 包括 電動 機(jī) ,減速器 ,聯(lián)軸 器 ,軸 承的 選擇 和校核。 設(shè)計(jì) 中參考了 許 多相關(guān) 數(shù) 據(jù) , 運(yùn)用多種途徑 , 利用 現(xiàn) 有的條件來完成 設(shè)計(jì) 。 本次 設(shè)計(jì) 通 過 反復(fù)考慮 多種 設(shè)計(jì) 方案 , 認(rèn) 真思考 , 反復(fù)核算 , 力求 設(shè)計(jì) 合理 ;通 過 采取 計(jì) 算機(jī) 輔 助 設(shè)計(jì) 方法以及參考他人的 經(jīng)驗(yàn) , 力求有所 創(chuàng) 新 ;通 過計(jì) 算機(jī) 輔 助 設(shè)計(jì) 方法 , 繪圖 和 設(shè)計(jì)計(jì) 算都充分 發(fā)揮計(jì) 算機(jī)的 強(qiáng) 大 輔 助功能 , 力求 設(shè)計(jì) 高效。 關(guān)鍵詞： 橋 式起重機(jī) ,大 車 運(yùn)行機(jī)構(gòu) ,主梁 ， 端梁 ， 焊縫 is a of is is s is to in on a of on of in to to a of to By to By of to to to V 目 錄 摘 要 . . 錄 . V 1 緒論 . 1 起重機(jī)背景及其理論 . 1 實(shí)際意義 . 1 研究現(xiàn)狀及存在問題 . 1 起重機(jī)國內(nèi)與國外發(fā)展動向 . 2 國內(nèi)橋式起重機(jī)發(fā)展動向 . 2 國外起重機(jī)的發(fā)展動向 . 2 橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)的 主要內(nèi)容 . 3 2 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 5 設(shè)計(jì)的基本原則和要求 . 5 機(jī)構(gòu)傳動方案 . 5 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置的主要問題： . 5 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算 . 6 確定機(jī)構(gòu)的傳動方案 . 6 選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度 . 6 運(yùn)行阻力計(jì)算 . 8 選擇電動機(jī) . 9 驗(yàn)算電動機(jī)的發(fā)熱功 率條件 . 9 減速器的選擇 . 9 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 . 9 驗(yàn)算起動時(shí)間 . 10 起動工況下校核減速器功率 . 11 算啟動不打滑條件 . 11 擇制動器 . 13 擇聯(lián)軸器 . 13 動軸的驗(yàn)算 . 14 沖器的選擇 . 15 3 端梁的設(shè)計(jì) . 17 端梁的尺寸的確定 . 17 梁的截面尺寸 . 17 端梁總體的尺寸 . 17 端梁的計(jì)算 . 17 主要焊縫的計(jì)算 . 20 端梁端部上翼緣焊 縫 . 20 下蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力驗(yàn)算 . 21 4 端梁接頭的設(shè)計(jì) . 22 板和下蓋板螺栓受力計(jì)算 . 22 算螺栓和焊縫的強(qiáng)度 . 24 螺栓的強(qiáng)度校核 . 24 焊縫的強(qiáng)度校核 . 24 5 焊接工藝設(shè)計(jì) . 26 6 結(jié)論與展望 . 300 致 謝 . 31 參考文獻(xiàn) . 32 X 噸 位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 起重機(jī)背景及其理論 橋式起重機(jī)是 架設(shè) 在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又 稱為 天車。橋式起重機(jī)的橋架沿 著 鋪設(shè)在兩側(cè) 的 高架 軌道 縱向運(yùn)行，起重小車沿 著 鋪設(shè)在橋架上的軌道 橫向 運(yùn)行，構(gòu)成 覆蓋一定面積 的工作 區(qū)域 ， 這樣 可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn) 、裝卸貨物 ，不受地面 設(shè)施、貨物 的阻礙。橋式起重機(jī) 廣 泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉庫、廠房、 機(jī)場、港口 和露天 貨物場所 等處。二十世紀(jì)以來 ， 隨著 鋼鐵、機(jī)械制造業(yè)和鐵路、港口 、航空運(yùn)輸 及交通業(yè)的的發(fā)展， 大大的 促進(jìn)了起重運(yùn)輸機(jī)械 行業(yè) 的發(fā)展。對起重運(yùn)輸機(jī)械的性能也提出了更高的要求?，F(xiàn)代起重運(yùn)輸機(jī)械擔(dān)當(dāng)著繁重的 貨物 搬運(yùn)任務(wù)，是工廠、 港口 、 貨運(yùn)鐵路等工作部門 實(shí)現(xiàn) 貨物 搬運(yùn) 、裝卸現(xiàn)代化、機(jī)械化 的關(guān)鍵。因而起重機(jī)的 金屬 結(jié)構(gòu)都用 質(zhì)量可靠的 鋼材制造，并用焊接代替鉚接， 不但 簡化 機(jī)構(gòu)， 縮短了 制造時(shí)間 ，而且大大地減輕了自身的重量 ，焊接結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代金屬結(jié)構(gòu)的特征。我 國 是應(yīng)用起重機(jī)械最早的國家之一，我們 的 祖先采用杠桿 搬運(yùn)石料建造城墻 ，就是 利用 起重設(shè)備節(jié)省人力 、裝卸貨物 的例子 。幾千年的封建統(tǒng)治 和近代革命戰(zhàn)爭的影響 ， 我國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱 ，自行設(shè)計(jì)制造的起重 機(jī)械 很少，絕大多 數(shù) 起重運(yùn)輸 機(jī)械需要 依靠進(jìn)口。 新中國成立 以 來 ， 隨著 冶金、鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，起重運(yùn)輸機(jī)械 也 獲得了 很好的 發(fā)展，全 國 剛解放就建立了全國最大的大連起重機(jī)械廠，1949 年 10月，在該廠試制成功我國第一臺起重量為 50 噸，跨度為 橋式起重機(jī)。為培養(yǎng)起重運(yùn)輸機(jī)械專業(yè)的人才，多所高等工業(yè)學(xué)校，創(chuàng)辦了起重運(yùn)輸機(jī)械專業(yè)。到目前為止，我 國 通用門式起重機(jī)和工程起重機(jī)已 擺脫了仿制進(jìn)口，完全有能力設(shè)計(jì)制造各種大型先進(jìn)的起重設(shè)備。無 論從 結(jié)構(gòu)形式，還是性能指針都達(dá)到 世界領(lǐng)先 水平 。 實(shí)際意義 我 國 起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)從 新中國成立后 開始建立并逐步發(fā)展壯大，并已形成了各種 類型 的產(chǎn)品范圍和龐大的企業(yè)群體，服務(wù)于 國家 經(jīng)濟(jì) 各個(gè)行業(yè) 。 改革開房以來， 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 我國的 起重運(yùn)輸機(jī)械制造業(yè)也取得了長足的進(jìn)步。 目前起重機(jī)械銷售應(yīng)用市場的前景非常廣闊， 2011年度 起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)銷售額達(dá)到 2730億元， “十 一 五 ”期間平均每年超過 15%， 20112年度市場 依然保持 著 持續(xù)增長的態(tài)勢 。 70年代以 來 ，起重機(jī)的類型、規(guī)格、性能和技術(shù) 水平都 獲得了 極大 的發(fā)展，除了滿足國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對起重機(jī)日益增長的需要外，還向 國 外出口各種類型的高性能、高水平的起重機(jī)。由此可見，起重機(jī)的設(shè)計(jì)制造， 也能從一個(gè)方面 反映 出 一個(gè)國家的工業(yè)現(xiàn)代化水平。 研究現(xiàn)狀及存在問題 上 個(gè)世紀(jì) 70年代以 來 ， 隨著 生產(chǎn) 力 和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，起重機(jī)械 無 論在 類型 及質(zhì)量上都得到了極其迅速的發(fā)展。隨著 國民 經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是國家加大基礎(chǔ)工程建設(shè)的結(jié)無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 構(gòu) 部件 和 機(jī)械 設(shè)備的重量也越來越大，特別是大型水電站、石油、化工、 港口 、 冶金 、航天以及公用民用高層建筑的安裝作業(yè)的迫切需要，極大的促進(jìn)了起重機(jī)、特別 是大型起重機(jī)的發(fā)展，起重機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)得到了迅速發(fā)展。 隨著 起重機(jī)的使用頻率、起重量的增大，對其安全性能、經(jīng)濟(jì)性能、效率 以及 耐久 性能 等問題，也越 來 越引起人們的重視，并對設(shè)計(jì)理念、方法及手段的探討也日趨深入。由于在起重機(jī)設(shè)計(jì)中采取常規(guī)設(shè)計(jì)方法時(shí)，許多構(gòu)件存在不合理性，進(jìn)而影響整 個(gè) 設(shè)備性能。 隨著 計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 ， 在很大范圍內(nèi)解決了起重機(jī)的設(shè)計(jì) 中遇到的一些 問題，尤其是有限元分析方法與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，為起重機(jī)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確分析提供了強(qiáng)力的有效手段，在實(shí)際工程已日益普及，且今后的結(jié)構(gòu)分析 從 孤立的單 個(gè) 構(gòu)件轉(zhuǎn)變到 整體 結(jié)構(gòu)系 統(tǒng)的整體空間分析。 起重機(jī) 國內(nèi) 與 國外 發(fā)展動向 起重機(jī)作為一種古老的機(jī)械，時(shí)至今日，在其承載 方式 、驅(qū)動 裝置 、取物 機(jī)構(gòu) 、控制方法 及安全等方面 上 都有了 完善 的發(fā)展，其設(shè)計(jì) 理念 、制造工藝、檢測 方法 等都 日趨規(guī)范、完善 ，已經(jīng)成為 安全可靠 的機(jī)械。 隨著生產(chǎn)力發(fā)展 ，起重機(jī)的種類、形式也需要相應(yīng)地發(fā)展和創(chuàng)新，性能也需要不 斷加強(qiáng) 與 完善 。 隨著 現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法的建立 ，以及 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段的 廣泛 應(yīng)用，起重機(jī)設(shè)計(jì) 理念 和方法 得到了 進(jìn)一步的 發(fā)展 ，其它技術(shù)領(lǐng)域和相鄰工業(yè)部門不斷取得的新科技成果在起重機(jī)上 不斷 的滲透、推 廣 應(yīng)用 等， 使得 起重機(jī)的各方面 都 不 斷 地 發(fā)得到展 。因此，起重機(jī)向現(xiàn)代化、 智能 化、 數(shù)字化、 更安全可靠方便的方向 不斷 發(fā)展。 國內(nèi) 橋式起重機(jī)發(fā)展動向 加入世貿(mào)組織后，雖然國內(nèi)市場 (特別是配件 )將 受到較大沖擊，但同時(shí)也給我們帶來了大量的新技術(shù) ，使 國內(nèi)主要起重機(jī)械生產(chǎn) 企業(yè)更 深刻 認(rèn)識到差距，更 深刻地 了解 國 產(chǎn) 起重機(jī)械 存在的致命問題， 引導(dǎo)主要起重機(jī)械設(shè)備生產(chǎn) 企業(yè)的 進(jìn)行進(jìn)一步的 技術(shù)創(chuàng)新。 隨著機(jī)械起重 產(chǎn)品 十多年 來隨著技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收，有了長足的進(jìn)步，產(chǎn)品性能、可靠性、外觀都有較大幅度的 改善和提升 ，但同 國 外 同類型產(chǎn)品 比 較來看， 仍然 存在較大差距，就工程起重機(jī)而言，今后的發(fā)展主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： （ 1）整機(jī)性能， 隨著 先進(jìn)技術(shù)和 新型 材料的應(yīng)用 ,同種型 號 的產(chǎn)品，整機(jī)重量 將 要 比現(xiàn)在輕 15%左右。 隨著 結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的使用 ,使得起重機(jī)的 結(jié)構(gòu)形式更加合理 （ 2）高性能、高可靠性的配件 ,零部件 選擇 范圍 大、適應(yīng) 性能 好 ,使得起重機(jī) 性能得到充分發(fā)揮 （ 3）智能 數(shù)字 控制顯示系統(tǒng)的推廣應(yīng)用 和 電液比例控制系統(tǒng) 的廣泛應(yīng)用 （ 4） 完善 操作 方法，使得起重機(jī) 更方便、舒適、安全 （ 5）向吊重量大、起升高度、幅度更大的大噸位方向發(fā)展。 國 外起重機(jī)的發(fā)展動向 （ 1）重 點(diǎn) 產(chǎn)品大型化，高速化和專用化。 由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料 將 卸搬運(yùn)十 噸 位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 費(fèi)用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不 斷 增長，起重量越 來 越大，工作速度越 來 越高，并對能耗和可靠性提出 更嚴(yán)格 的要求。目前世界上最大的履帶起重機(jī)起重量 3000t，最大的橋式起重機(jī)起 升重量 200t，集 裝 箱岸連裝卸橋小車的最大運(yùn)行速度已達(dá)350m/垛起重機(jī)級最大運(yùn)行速度 240m/圾處理用起重機(jī)的起升速度達(dá)100m/ （ 2）系列產(chǎn)品模塊化、組 合化和標(biāo)準(zhǔn)化 用模塊化設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計(jì)方法， 將 起重機(jī)上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途 的標(biāo)準(zhǔn)件 ，有相同 連接方法 和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過不同模塊的相互組合，形成不同 功能和規(guī)格 的起重機(jī)。 （ 3）通用產(chǎn)品小型化、輕型化和多樣化 絕大部分 的起重機(jī)是在通用的場合使用，工作 重量不是很重 。這類起重機(jī) 生產(chǎn) 批量大、用途 廣 ，考慮 到 綜合效益，要求起重機(jī) 重 量降低高度，簡化結(jié)構(gòu)，減小自重和輪壓， 使得 整體 建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價(jià) ，降低成本 。 （ 4）產(chǎn)品性能自動化、智能化和數(shù)字化 起重機(jī)的更新和發(fā)展，在 很大程度上 取決 于電氣傳動 控制系統(tǒng)的發(fā)展 。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合， 將 先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電力技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù) 等技術(shù) 應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動化和智能化。大型高效起重機(jī)新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)。 （ 5）產(chǎn)品組合成套化、集成化和柔性化 在起重機(jī)單機(jī)自動化的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)把各種起重運(yùn)輸機(jī)械組成一 個(gè) 物料搬運(yùn)集成系統(tǒng)，通過中央控制室的控制，與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合，與生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合。 （ 6）產(chǎn)品構(gòu)造新型化、美觀化和實(shí)用化 結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異 形鋼、減少結(jié)構(gòu)的拼接焊縫，提高抗疲勞性能。采用各種高強(qiáng)度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力 條件 ，減輕自重和增加外形美觀。 橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)的 主要內(nèi)容 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ： 了解 設(shè)計(jì)的基本原則和要求 ，確定 機(jī)構(gòu)傳動方案 ， 解決 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置的主要問 題 ， 計(jì)算大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算， 通過計(jì)算結(jié)果選擇車輪與軌道，驗(yàn)算校核其強(qiáng)度。 選擇電動機(jī) ， 驗(yàn)算電動機(jī)的發(fā)熱功率條件 選擇合適的 減速器 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 驗(yàn)算起動時(shí)間 ，并 驗(yàn)算啟動不打滑條件 選擇制動器 、聯(lián)軸器 驗(yàn)算浮動軸 選擇緩沖器 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 端梁的設(shè)計(jì) ： 焊縫的計(jì)算 ，選擇合適的焊接方法， 端梁端部上翼緣焊縫 ， 驗(yàn)算 下蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力 ， 設(shè)計(jì) 端梁接頭 計(jì)算 腹板和下蓋板螺栓受力 計(jì)算校核 螺栓和焊縫的強(qiáng)度 設(shè)計(jì)焊接工藝 十 噸 位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 2 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的基本原則和要求 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常和橋架的 設(shè)計(jì)一起考慮，兩者的設(shè)計(jì)工作要交叉進(jìn)行，一般的設(shè)計(jì)步驟： 1）確定橋架結(jié)構(gòu)的形式和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳方式 2）布置橋架的結(jié)構(gòu)尺寸 3）安排大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的具體位置和尺寸 4）綜合考慮二者的關(guān)系和完成部分的設(shè)計(jì) 對大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是： 1）機(jī)構(gòu)要緊湊，重量要輕 2）和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計(jì)容易，機(jī)構(gòu)好布置 3）盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架剛度 4）維修檢修方便，機(jī)構(gòu)布置合理 機(jī)構(gòu)傳動方案 大車機(jī)構(gòu)傳動方案，基本分為兩類： 主要分為集中驅(qū)動和分別驅(qū)動。 集中驅(qū)動又分為高速和低速兩 種。高速集中驅(qū)動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，由電動機(jī)通過制動輪與聯(lián)軸器、傳動軸直接連接，減速器安裝在主梁走臺的兩端。采用這種運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動方案的傳動軸轉(zhuǎn)速較高，傳遞轉(zhuǎn)矩小，而傳動軸和軸系零件尺寸也較小、傳動機(jī)構(gòu)的重量輕。低速集中驅(qū)動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，由電機(jī)通過制動輪直接與減速器聯(lián)接，減速器安裝在主梁走臺的中間。采用這種傳動方案傳動軸轉(zhuǎn)速低，比較安全，但傳動軸轉(zhuǎn)矩大，因而一些零件的尺寸較大，使得整個(gè)機(jī)構(gòu)較重。 分別驅(qū)動是在橋式起重機(jī)上裝兩套相同，但互不相連的驅(qū)動裝置。其特點(diǎn)是省去了傳動軸而使運(yùn)行機(jī)構(gòu)自重減輕，由于分 組性能好，使得安裝和維護(hù)保養(yǎng)都很方便。 分別傳動和集中傳動，橋式起重機(jī)常用的跨度（ 圍均可用分別傳動的方案本設(shè)計(jì)采用分別傳動的方案。 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置的主要問題 ： （ 1）聯(lián)軸器的選擇 （ 2）軸承位置的安排 （ 3）軸長度的確定 這三著是互相聯(lián)系的。在具體布置大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的零部件時(shí)應(yīng)該注意以幾點(diǎn)： （ 1）因?yàn)榇筌囘\(yùn)行機(jī)構(gòu)要安裝在起重機(jī)橋架上，橋架的運(yùn)行速度很高，而且受載之后向下?lián)锨?，機(jī)構(gòu)零部件在橋架上的安裝可能不十分準(zhǔn)確，所以如果單從保持機(jī)構(gòu)的運(yùn)動性能和補(bǔ)償安裝的不 準(zhǔn)確性著眼，凡是靠近電動機(jī)、減速器和車輪的軸，最好都用浮動軸。 （ 2）為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機(jī)構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠(yuǎn)離走臺欄桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。 （ 3）對于分別傳動的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，在浮動軸有足夠的長度的條無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 件下，使安裝運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平臺減小，占用橋架的一個(gè)節(jié)間到兩個(gè)節(jié)間的長度，總之考慮到橋架的設(shè)計(jì)和制造方便。 （ 4）制動器要安裝在靠近電動機(jī)，使浮動軸可以在運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動時(shí)發(fā)揮吸收沖擊動能的作用。 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算 已知數(shù)據(jù)： 起重機(jī)的起重量 Q=10T， 橋架跨度 L= 大車運(yùn)行速度 作類型為中級，機(jī)構(gòu)運(yùn)行持續(xù)率為 25， 起重機(jī)的估計(jì)重量 G=168車的重量為 0架采用箱形結(jié)構(gòu)。 計(jì)算過程如下： 確定機(jī)構(gòu)的傳動方案 本起重機(jī)采用分別傳動的方案如圖 電動機(jī) 2制動器 3高速浮動軸 4聯(lián)軸器 5減速器 6聯(lián)軸器 7 低速浮動軸 8聯(lián)軸器 9車輪 圖 車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度 按照如圖所示的 重量分布，計(jì)算大車的最大輪壓和最小輪壓： 滿載時(shí)的最大輪壓： L 2G x x （ 22 401004 40=載時(shí)最大輪壓： P 2G 位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 =22404 40=載時(shí)最小輪壓： P 2 （ 0=中的 e 為主鉤中心線離端梁的中心線的最小距離 e=荷率： Q/G=100/168= 1表 19擇車輪：當(dāng)運(yùn) 行速度為 0Q/G=工作類型為中級時(shí)，車輪直徑 00道為 許用輪壓為 150可用。 （ 1）疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的等效載荷： 2Q=00000=60000N 式中 2 等效系數(shù)，由 1表 4得 2=論的計(jì)算輪壓： r （ =7450 =72380N 式中： 車輪的等效輪壓 x x =22 40604 40=77450N r 載荷變化系數(shù)，查 1表 19 =， r= 沖擊系數(shù)，查 1表 19一種載荷當(dāng)運(yùn)行速度為 V=s 時(shí)， 據(jù)點(diǎn)接觸情況計(jì)算疲勞接觸應(yīng)力： j=40003212 （ =40003230150272380 =13555Kg/j =135550N/中 r 軌頂弧形半徑，由 3附錄 22 查得 r=300于車輪材料 20 時(shí)， =160000此滿足 疲勞強(qiáng)度計(jì)算。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 （ 2）強(qiáng)度校核 最大輪壓的計(jì)算： （ =5600 =105160N 式中 沖擊系數(shù)，由 3表 2 載荷 點(diǎn)接 觸情況進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力 ： 4 3 212m a x （ 3 2301502105160 =15353Kg/ 153530N/輪采用 1表 19， 20 時(shí)， j=240000 N,故所選減速器功率合適。 驗(yàn)算啟動不打滑條件 由于起重機(jī)室內(nèi)使用 ,故坡度阻力及風(fēng)阻力不考慮在內(nèi) （ 1）兩臺電動機(jī)空載時(shí)同時(shí)驅(qū)動： n=2)2(6012/1 （ 式中 =4 主動輪輪壓 4 從動輪輪壓 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 f= 粘著系數(shù) (室內(nèi)工作 ) 防止打滑的安全系數(shù) .2 n = ) =n兩臺電動機(jī)空載啟動不會打滑 （ 2）事故狀態(tài) 當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動裝置工作 ,而無載小車位于工作著的驅(qū)動裝置這一邊時(shí) ,則 n=2)2(6012/1 中 主動輪輪壓 / / 從動輪輪壓 / 一臺電動機(jī)工作時(shí)空載啟動時(shí)間 / s n= =n不打滑 . （ 3）事故狀態(tài) 當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動裝置工作 ,而無載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動裝置這一邊時(shí) ,則 n=2)2(6012/1 中 主動輪輪壓 十 噸 位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 / /* 從動輪輪壓 / 與第 (2)種工況相同 n= = 故也不會打滑 結(jié)論 :根據(jù)上述不打滑驗(yàn)算結(jié)果可知 ,三種工況均不會打滑 擇制動器 由 1中所述 ,取制動 時(shí)間 s 按空載計(jì)算動力矩 ,令 Q=0,得 : 202121/ )(*3751 （ 中 /0m i n/ 2 )( i = 4 43 3 6 =m 6800036N 21)2( =6800 0 =1344N M=2 制動器臺數(shù) 8 0 0 06 4 57 0 m 現(xiàn)選用兩臺 5 的制動器，查 1表 18制動力矩 M=200 Nm，為避免打滑，使用時(shí)將其制動力矩調(diào)制 m 以下 。 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)傳動方案 ,每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動軸 . （ 1）機(jī)構(gòu)高速軸上的計(jì) 算扭矩： 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 / m （ 式中 連軸器的等效力矩 . MI=2m 1 等效系數(shù) 取 1 =2 查 2表 2054000=m 由 2表 33的 :電動機(jī) 端為圓柱形 ,8=110 219高速軸端為 d=32mm,l=58在靠電機(jī)端從由表 2選聯(lián)軸器 動軸端 d=40630Nm,(m,重量 G= ；在靠近減速器端，由 2選用兩個(gè)聯(lián)軸器 靠近減速器端浮動軸端直徑為d=32630 Nm, (=m, 重量 G= 高速軸上轉(zhuǎn)動零件的飛輪矩之和為： (L+(=gm 與原估算的基本相符，故不需要再算。 （ 2）低速軸的計(jì)算扭矩： 0 =m 浮動軸的驗(yàn)算 （ 1）疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 低速浮動軸的等效力矩： 1i =m 式中 1 等效系數(shù)，由 2表 2得 1=上節(jié)已取得浮動軸端直徑 D=40其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： nN/ （ 由于浮動軸載荷變化為循環(huán)（因?yàn)楦虞S在運(yùn)行過程中正反轉(zhuǎn)矩相同），所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： Ik （ 4910 N/ 中 ， 材 料 用 45 號鋼，取 b=60000 N/s=30000N/則b=0000=13200N/s=0.6s=0000=18000N/ 噸 位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 K=慮零件的幾何形狀表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù) 安全系數(shù)，由 2表 2得 n故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過。 （ 2）靜強(qiáng)度的計(jì)算 計(jì)算強(qiáng)度扭矩： 2 （ =m 式中 2 動力系數(shù)，查 2表 2 2=轉(zhuǎn)應(yīng)力： =I =3800N/用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： nN/強(qiáng)度驗(yàn)算通過。 高速軸所受扭矩雖比低速軸小，但強(qiáng)度還是足夠，故高速軸驗(yàn)算省去。 緩沖器的選擇 （ 1）碰撞時(shí)起重機(jī)的動能 W 動 = （ G 帶載起重機(jī)的重量 G=168000+100000178000N 碰撞時(shí)的瞬時(shí)速度， g 重力加速度取 10m/ W 動 = = m （ 1） 緩沖行程內(nèi)由運(yùn)行阻力和制動力消耗的功 W 阻 =（ P 摩 +P 制 ） S 式中 P 摩 運(yùn)行阻力，其最小值為 78000424N 最小摩擦阻力系數(shù)可取 制 制動器的制動力矩?fù)Q算到車輪踏面上的力，亦可按最大制動減速度計(jì)算 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 P 制 = 17800790N m / 緩沖行程取 S=140 此 W 阻 =（ 1424+9790） m （ 3）緩沖器的緩沖容量 一個(gè)緩沖器要吸收的能量也就是緩沖器應(yīng)該具有的緩沖容量為： 動緩 W （ 中 n 緩沖器的個(gè)數(shù) 取 n=1 由 1表 22擇彈簧緩沖器彈簧 D=120d=30 噸 位橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 3 端梁的設(shè)計(jì) 端梁的尺寸的確定 梁的截面尺寸 （