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(hào)交流 414951605 含 紙和論文 最新答辯完整資料 編號(hào) 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(dòng) 化 專業(yè) 學(xué) 號(hào)： 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(chéng) 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(jí)： 機(jī)械 92 學(xué) 號(hào)： 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(dòng)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(jí)，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(guó)內(nèi)外動(dòng)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(dòng)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(zhǎng) 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(guó)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(duì)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(dòng) 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(guó)內(nèi)與國(guó)外發(fā)展動(dòng)向 . 2 國(guó)內(nèi)橋式起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 . 2 國(guó)外起重機(jī)的發(fā)展動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī) . 9 驗(yàn)算電動(dòng)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(dòng)時(shí)間 . 10 起動(dòng)工況下校核減速器功率 . 11 算啟動(dòng)不打滑條件 . 11 擇制動(dòng)器 . 13 擇聯(lián)軸器 . 13 動(dòng)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(cāng)庫、廠房、 機(jī)場(chǎng)、港口 和露天 貨物場(chǎng)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(duì)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(jiǎn)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(guó) 是應(yīng)用起重機(jī)械最早的國(guó)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(zhēng)的影響 ， 我國(guó)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(guó)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(guó) 剛解放就建立了全國(guó)最大的大連起重機(jī)械廠，1949 年 10月，在該廠試制成功我國(guó)第一臺(tái)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(guó) 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(guó) 起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)從 新中國(guó)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(guó)家 經(jīng)濟(jì) 各個(gè)行業(yè) 。 改革開房以來， 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 我國(guó)的 起重運(yùn)輸機(jī)械制造業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。 目前起重機(jī)械銷售應(yīng)用市場(chǎng)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(chǎng) 依然保持 著 持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì) 。 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(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)起重機(jī)日益增長(zhǎng)的需要外，還向 國(guó) 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(guó)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(guó)民 經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是國(guó)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(duì)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(duì)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(guó)內(nèi) 與 國(guó)外 發(fā)展動(dòng)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(dòng) 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(cè) 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(guó)內(nèi) 橋式起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 加入世貿(mào)組織后，雖然國(guó)內(nèi)市場(chǎng) (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(guó)內(nèi)主要起重機(jī)械生產(chǎn) 企業(yè)更 深刻 認(rèn)識(shí)到差距，更 深刻地 了解 國(guó) 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(zhǎng)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(guó) 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(hào) 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(guó) 外起重機(jī)的發(fā)展動(dòng)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(zhǎng)，起重量越 來 越大，工作速度越 來 越高，并對(duì)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(jí)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(chǎng)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(jiǎn)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(dòng)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(dòng) 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(dòng)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī) ， 驗(yàn)算電動(dòng)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(dòng)時(shí)間 ，并 驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件 選擇制動(dòng)器 、聯(lián)軸器 驗(yàn)算浮動(dòng)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(duì)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(dòng)方案 大車機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，基本分為兩類： 主要分為集中驅(qū)動(dòng)和分別驅(qū)動(dòng)。 集中驅(qū)動(dòng)又分為高速和低速兩 種。高速集中驅(qū)動(dòng)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，由電動(dòng)機(jī)通過制動(dòng)輪與聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸直接連接，減速器安裝在主梁走臺(tái)的兩端。采用這種運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案的傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高，傳遞轉(zhuǎn)矩小，而傳動(dòng)軸和軸系零件尺寸也較小、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量輕。低速集中驅(qū)動(dòng)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，由電機(jī)通過制動(dòng)輪直接與減速器聯(lián)接，減速器安裝在主梁走臺(tái)的中間。采用這種傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)軸轉(zhuǎn)速低，比較安全，但傳動(dòng)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(dòng)是在橋式起重機(jī)上裝兩套相同，但互不相連的驅(qū)動(dòng)裝置。其特點(diǎn)是省去了傳動(dòng)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(dòng)和集中傳動(dòng)，橋式起重機(jī)常用的跨度（ 圍均可用分別傳動(dòng)的方案本設(shè)計(jì)采用分別傳動(dòng)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(zhǎng)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(dòng)性能和補(bǔ)償安裝的不 準(zhǔn)確性著眼，凡是靠近電動(dòng)機(jī)、減速器和車輪的軸，最好都用浮動(dòng)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(tái)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(duì)于分別傳動(dòng)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，在浮動(dòng)軸有足夠的長(zhǎng)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(tái)減小，占用橋架的一個(gè)節(jié)間到兩個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度，總之考慮到橋架的設(shè)計(jì)和制造方便。 （ 4）制動(dòng)器要安裝在靠近電動(dòng)機(jī)，使浮動(dòng)軸可以在運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)發(fā)揮吸收沖擊動(dòng)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(jí)，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(dòng)方案 本起重機(jī)采用分別傳動(dòng)的方案如圖 電動(dòng)機(jī) 2制動(dòng)器 3高速浮動(dòng)軸 4聯(lián)軸器 5減速器 6聯(lián)軸器 7 低速浮動(dòng)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(jí)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(dòng)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(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng)： n=2)2(6012/1 （ 式中 =4 主動(dòng)輪輪壓 4 從動(dòng)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(tái)電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)不會(huì)打滑 （ 2）事故狀態(tài) 當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作 ,而無載小車位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí) ,則 n=2)2(6012/1 中 主動(dòng)輪輪壓 / / 從動(dòng)輪輪壓 / 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)空載啟動(dòng)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(dòng)裝置工作 ,而無載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí) ,則 n=2)2(6012/1 中 主動(dòng)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(dòng)輪輪壓 / 與第 (2)種工況相同 n= = 故也不會(huì)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(huì)打滑 擇制動(dòng)器 由 1中所述 ,取制動(dòng) 時(shí)間 s 按空載計(jì)算動(dòng)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(dòng)器臺(tái)數(shù) 8 0 0 06 4 57 0 m 現(xiàn)選用兩臺(tái) 5 的制動(dòng)器，查 1表 18制動(dòng)力矩 M=200 Nm，為避免打滑，使用時(shí)將其制動(dòng)力矩調(diào)制 m 以下 。 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)傳動(dòng)方案 ,每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)軸端直徑為d=32630 Nm, (=m, 重量 G= 高速軸上轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)軸的驗(yàn)算 （ 1）疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 低速浮動(dòng)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(dòng)軸端直徑 D=40其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： nN/ （ 由于浮動(dòng)軸載荷變化為循環(huán)（因?yàn)楦?dòng)軸在運(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(hào)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(dòng)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(dòng)能 W 動(dòng) = （ 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(dòng) = = m （ 1） 緩沖行程內(nèi)由運(yùn)行阻力和制動(dòng)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(dòng)器的制動(dòng)力矩?fù)Q算到車輪踏面上的力，亦可按最大制動(dòng)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(dòng)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 （