門式起重機(jī)門架及行走部設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書門式起重機(jī)門架及行走部設(shè)計(jì)學(xué)院（部）專業(yè)班級學(xué)生姓名指導(dǎo)老師年月日門式起重機(jī)門架及行走部設(shè)計(jì)摘要隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，起重機(jī)在冶金、機(jī)械、交通運(yùn)輸、電力、建筑、采礦、化工、造船、港口和國防等工業(yè)部門中的應(yīng)用越來越廣泛。它對于發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，改善人們的事物、文化生活的需要都起著重要的作用。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，機(jī)械化、自己主動化程度也在不停提高，與此相適應(yīng)的起重機(jī)技能也在高速發(fā)展，產(chǎn)物種類不停增加，使用規(guī)模越來越廣。一些企業(yè)由于沒有起重機(jī)械，不僅工作效率低，勞動強(qiáng)度大，甚至難以工作。高層建筑的施工，上萬噸級或幾十萬噸級的大型船只的建造，火箭和導(dǎo)彈的發(fā)射，大型電站的施工和安裝，大重件的裝卸與搬運(yùn)等，都離不開起重機(jī)的作業(yè)。它不僅只在生產(chǎn)過程中起輔助作用，而且已成為大批生產(chǎn)和流水作業(yè)不可缺少的組成部分，它是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化，提高勞動生產(chǎn)率，減輕體力勞動的重要工具。起重機(jī)的分類方法有多種，常見的是按起重機(jī)體型特點(diǎn)來分類。如橋式起重機(jī)、門式起重機(jī)、門座起重機(jī)、塔式起重機(jī)、汽車起重機(jī)、鐵路起重機(jī)、桅桿起重機(jī)、纜索起重機(jī)等在門式起重機(jī)中，一，按門框結(jié)構(gòu)形式分為：門式起重機(jī)，懸臂門式起重機(jī)。二、按主梁形式1.單主梁門式起重機(jī)2.雙主梁門式起重機(jī)。三、按主梁結(jié)構(gòu)1.桁架梁2.箱梁3.蜂窩梁。四、按用途形式1.普通龍門起重機(jī)2.水電站龍門起重機(jī)3.造船龍門起重機(jī)4.集裝箱龍門起重機(jī)。門式起重機(jī)是橋式起重機(jī)的一種變形。在港口，主要用于室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業(yè)。它的金屬結(jié)構(gòu)像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機(jī)具有場地利用率高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在港口貨場得到廣泛使用。關(guān)鍵詞：門式起重機(jī)門架行走部HoistcranemetalstructureFlows-likeinthehoistcrane,themajorityoftirehoistcrane,thecrawlercraneaswellasthepartialautohoistandspecial-purposeflows-likethehoistcrane,allinstallshasclothesrackthebracketarm,andthroughliftsusingitspeakblockandtackleinstallschangesliftsthesteelwireposition,thusrealizationheavyitemfluctuation;Againchangesitsheightofliftandtheworkingradiusthroughthechangeclothesrackbracketarmlengthandtheangleoftilt.Therefore,maintenanceclothesrackbracketarmincompletenessisextremelyimportant.Becausethehoistcranerisesandfallstheheavyitemworkcontentthemultiplicityandallkindsofworkenvironment,aswellasthehoistcranepilotoperationallevelhighlowstatusreason(hasalsocontraryoperation),thesecancreateclothesrackthebracketarmvaryingdegreedamage,evenfoldsthearmorthepersonnelcasualtyOnclothesrackthebracketarmsteelpipeisspeciallyintheweldingplace,veryeasytoappearthecrack;Thismustexaminecarefully,whennecessityappliesthemagnifyingglasscarefulobservation.Accordingtowemanyyearexperiences,isverysmallwhenthecraterplacecrack,mustcarryontheregulartrackinspection,gazesatthecrackcloselythedevelopmentchange,inordertotakethemeasurepromptly.Whencrackwidthasbigas1mmabove,shouldthepromptpatching.Theconcretemethodis,carriesonfirsttothecrackplaceoriginalcraterpolishes,removeshowmanytoregardthespecialdetailstodecide;Thencarriesonthepatching;Finallyrenovateswellthen.Whenthepitdepthachievedthesteelpipethearmthicksize,alsothepitdistortiondiameterachieveswhen25mm(diameterfor2~5mm)andastraightedge,ifthepitpositioninclothesrackonthebracketarmsteelpipesurface,thendeferstothemethodwhichshowninFigure1todeterminethepitthedepth,soonchoosesthegoodsteelballtoputinthepit,ifthesteelballapexupjustcouldwithrightangleunderalongthecontact,webepossibletoregardthesteelballbynowthediameterforthepitdepth.Ifthepitpositioninthesteelpipesideorunder,aftermayusethebuttertosticktofirstthesteelballcarriesonagainthesurvey.Tothiskindofmaintenancedamage,theavailablegeneralmaterialqualityandtheoriginalsteelpipesamesteelpipeweldingreinforcement,namelytakessectionofsteelpipestodivideintoalongthemiddlelinetwohalf,buildsitsnosetheincline,hasexemptedthecratertobeverticaltoclothesrackthebracketarmsteelpipelengthdirection.Musttreatinfrontofweldingtheoriginalclothesrackbracketarmsteelpipeaboveweldsplacepaintspolishescleanlyfront,preparesforweldsWhenclothesrackthebracketarmsimplerootsteelpipesurfacedamagequiteisserious,shouldadoptitsdamageserioussectionofsteelpipesremoves,weldssectionofsteelpipesthemethodtocarryonprocessing,butmustaddonasectioninsidethesteelpipetostrengthenthesteelpipe.Frontinordertocausetoweldstrengthensthesteelpipetobeablethesmoothinsertiontoremoveinasectionofclothesrackbracketarmsteelpipe,strengthensthesteelpipetobesupposedtomakethesimilarlylongtwosections,andusesthethreadsuccessivelyandweldstwowaystocarryontheconnection.StrengthenssteelpipeL1andL2'slengthmustasectionofshort20mmwhichremovescomparedtoclothesrackthebracketarmsteelpipe,alsoitsouterdiametershouldcomparedtoclothesrackbracketarmsteelpipeinsidediametersmall20~40μm,causetostrengthenthesteelpipebothtobepossibletomoveinclothesrackthebracketarmsteelpipeandnolongerbecomeslesscrowded.WillstrengthensteelpipeL1andL2firstinsertsclothesrackinseparatelythebracketarmsteelpipe,andwillusethemthescrewjointnottobeabletogetup,thenwillscrewtightcausestwoshoulderstodependonstrictly,willholdlooksstrengthensthesteelpipeaftertheposition,afterwilloccupyseparatelyitsscrewtoptheposition,separatelyandtwowillwelditsscrewtopplacethejailalreadytobepossible.Clothesrackthebracketarmsteelpipecratermustmaketheincline,whenthesteelpipespoolthreadperpendicularlineincludedanglefor10°~30°between,likethedamageisthemulti-rootsteelpipe,shouldchoose10°.Here,againearnestlysurveysclothesrackthebracketarmsteeltubeweldinggoodafteractualgapsize,andreferstotheshapewhichshowninFigure2,thenextsectionofsteeltubingmaterial,thebothsidesmake30inclines,cutsopentheweldingalongamonginclothesrackinthebracketarmsteelpipegap;Finishingtouch,paintsthenThistime,4steelpipesallmustweld,thereforeshoulddefertoFigure4requeststhevehicletomake4insidediameterstostrengthenthetube,aftertheinsidediameterstrengthenswallthicknesswhichthetubeturningremainstobesupposednottobebiggerthanclothesrackthebracketarmsteelpipethickness,themiddlecraterslopemustbeabletosatisfythestrengthofaweldtheneed.Atthesametime,theentireclothesrackbracketarm4steelpipeweldingpositionmuststagger,cannotintheidenticallateralsection,alsoeachsteelpipecraterinitsspoolthreadperpendicularlineincludedangleshouldbe10°.Weldsrepairstimemustpayattention:Choosestheappropriateweldingrodandthematerialqualityreasonablestrengthensthesteelpipe;Alsomustpayattentiontotheambienttemperatureinthefallwinterseasonandweldtheexplanationlaborembryoclampingapparatusandsoontoentiretoweldrepairsthequalitytheinfluence,aswellastheweldingcircumferenceweldedjointdonothavetobeverticalwiththeoriginalsteelpipelengthdirection.Theweakclothesrackbracketarmgoesagainstthesheavepintlethewearingcapacitytosurpassthefullsizetime5%,namelyshouldreplace.Whenexamination,clothesrackthebracketarmwillplaceinabearingpoint,willcausetoliftthesteelwiretorelax,thehandwillpushthepulleyifwillrockthequantitytobeverybig,willhavetodismantlewiththerulersurveys,otherwiseaddedanoiltobepossible.Toconnectsthecrownarmfestival(lifthookblockandtackle),themiddlearmfestival(expandsandcontractscylinderfixedly),thefoundationarmfestival(withturnplate,amplitudecylinder,keepsoffcordpulleyaxis)andsoonplacetoselltheaxisalsotohavetoinspectfrequently.Whenitswearingcapacityachievedwhenfullsize5%,mustreplacepromptly.Wheninspection,alsoisplacesclothesrackthebracketarminabearingpoint,dismantlesone,inspectsone,againinstallsone,byrootinspection,untilcheckoff.Inspectsthelifthookthemarkandguardsagainstescapesinstallswhetherconformstotherequirement,flawsandsoonlifthookwhetherthereiscrack,stripping;Thelifthookcrosssectionwears,theapertureincrease,thetorsionaldeflection,whetherexceedstheallowedfigure;Thelifthookpateandthesuperficialwhetherthereiswearydistortion,thecrackanddothecorrelationselltheaxis,thewrapattritionsituation.Theinspectionsteelwirespecification,themodelandthepulleyreelmatcheswhetherconformstothedesignrequirement.Steelwiresteelwireattachmentsystemsandsoonfixedendclamp,lineanchor,agreementblockwhetherconformstotherequirement.Thesteelwireattrition,breaksthesilk,thekinking,compressing,thebend,breaksthestock,thecorrosionandsoonwhetherexceedstheallowedfigure.Brakeestablishment,brakepatternwhetherconformstothedesignrequirement,brakeflawsandsoontensionbar,springwhetherthereiswearydistortion,crack;Sellstheaxis,thespindle,thebrakepulley,thebrakeliningplatewhetherwearsexceedstheallowedfigure,hydraulicbrakewhetheroilleak;Appliesthebrakethegapadjustment,whetherbrakepowerconformstotherequirement.Thereelbody,doesthetubereasonwhetherthereisfatiguecracking,damageandsoonthesituations;Theropetroughandthetubewallwearswhetherexceedstheallowedfigure;Whetherthereelwheelrimhighlyanddoesthesteelwiretwinethelayertomatch;Guiderope,wirelineguideworkingconditionwhetherconformstotherequirement;Whetherthepulleyisequippedwithguardsagainstescapestheropetroughinstallment;Pulleyropetrough,wheelrimwhetherhasthecrack,theraggededges,theattritionexceedstheallowedfigureandsoontheconditions,thepulleyrotateswhethernimbly.Thespeedreducermoveswhenwhetherthereisfiercemetalfricative,vibration,shellradiationandsoonunusualsound;Whethertheaxial-tabterminaldoessealcomplete,whetherthesetboltdoeshaveconditionslooselyandsoondamage;Thespeedreducerlubricatingoilchoice,theoillevelheight,theverticalspeedreducergunmovement,opensthetypegeardrivelubricationandsoonwhetherconformstotherequirement.Wheelrollerface,wheelaxlewhetherhasthefatiguecrackingphenomenon,thewheelrollerfacewheelaxlewearswhetherexceedstheallowedfigure.Whetherinthemovementappearsgnawstheaxlephenomenon.Createsgnawstheaxlethereasonisany.Doestheshaftcouplingcomponentswhetherthereisdamage,theconnectionbecomelesscrowded,movementimpactphenomenon.Theshaftcoupling,sellstheaxis,theaxiscotterhole,thecushionoakrubberorplasticringswearswhetherexceedstheallowedfigure.Theshaftcouplingwithtwopartswhichconnectswhetherconcentric。目錄第一章概述 1第二章設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 32.1總體方案設(shè)計(jì) 32.2原始依據(jù) 32.2.1起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu) 32.2.2起升機(jī)構(gòu)（電動葫蘆）及運(yùn)行機(jī)構(gòu) 3第三章起重機(jī)各機(jī)構(gòu)主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 43.1起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 43.1.1吊鉤的選擇驗(yàn)算 43.1.2鋼絲繩的選擇驗(yàn)算 83.1.3卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 93.2起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 113.2.1車輪組裝置 113.2.2傳動裝置 143.2.3傳動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 25第四章起重機(jī)橋架的設(shè)計(jì)計(jì)算 264.1主梁計(jì)算 264.1.1工字鋼的選擇 264.1.2主梁的斷面幾何特性 274.1.3主梁強(qiáng)度校核 284.1.4主梁剛度計(jì)算 304.1.5穩(wěn)定性計(jì)算 324.2端梁計(jì)算 324.2.1輪距的確定 324.2.2端梁中央斷面幾何特性 334.2.3起重機(jī)最大歪斜側(cè)向力 344.2.4端梁中央斷面合成應(yīng)力 344.3司機(jī)操縱室的安裝要求和注意事項(xiàng) 35第五章電氣部分設(shè)計(jì) 36第六章使用須知 376.1安裝技術(shù)條件 376.2使用維護(hù)與安全技術(shù) 376.3可能發(fā)生的故障及原因分析 38第七章總結(jié) 40謝辭 41參考文獻(xiàn) 421、緒論1．概述 門式起重機(jī)是橋式起重機(jī)的一種變形。在港口，主要用于室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業(yè)。它的金屬結(jié)構(gòu)像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機(jī)具有場地利用率高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，在港口貨場得到廣泛使用。起重量為30噸；跨度24米；操縱方式有兩種，即操縱室操縱和地面操縱，供用戶選擇。產(chǎn)品工作環(huán)境溫度不得低于-20℃高于35℃，并且不適合在溫度較高和酸、堿類氣體很濃的場所里工作，更不適于吊運(yùn)有毒、易燃、易爆和熔化金屬等物品。本產(chǎn)品是按中級工作制度設(shè)計(jì)的，有下列幾項(xiàng)主要部分組成。1、橋架起重機(jī)橋架是由型鋼結(jié)構(gòu)而成的，結(jié)構(gòu)形式為桁構(gòu)式。以工字鋼做為主梁，主梁的兩端焊有槽鋼構(gòu)成的端梁；在主梁的一側(cè)置有角鋼構(gòu)成的水平桁架和垂直桁架，用來安裝大車傳動機(jī)構(gòu)和增強(qiáng)橋架水平剛度。當(dāng)跨度≥9.5米時，在主梁的上方焊有槽鋼組成的上懸梁，以保證橋架的強(qiáng)度和剛度，以至減輕結(jié)構(gòu)自重。2、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)分為集中傳動和分別驅(qū)動兩種，主從動車輪的角形軸承箱是以螺栓緊固在端梁兩端的。電動機(jī)、減速器和制動器均集中安裝在走臺上。電動機(jī)通過制動輪聯(lián)軸器與減速機(jī)的輸入軸聯(lián)結(jié)，其間裝有電磁制動器，減速機(jī)的輸出軸通過齒輪聯(lián)軸器、傳動軸、軸承架與主動車輪相連，當(dāng)電動機(jī)啟動后，既帶動主動車輪運(yùn)轉(zhuǎn)。3、起升機(jī)構(gòu)本機(jī)的起升、下降和橫向移動是靠懸掛在主梁上的電動葫蘆完成的。與本機(jī)配套的電動葫蘆為CD1型，其結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)規(guī)范詳見電動葫蘆說明書。4、電氣系統(tǒng)根據(jù)操縱方式的不同，電氣系統(tǒng)亦隨之而異，有地面操縱電氣系統(tǒng)和操縱室操縱電氣系統(tǒng)。起重機(jī)的端梁和電動葫蘆分別置有限位開關(guān)，用以控制大車運(yùn)行和吊鉤起升范圍。制動器制動力矩的大小由制動距離而定，其制動距離的大小規(guī)定如下：大車運(yùn)行的制動距離米電動葫蘆起升的制動距離米5、操縱室操縱室是用螺栓固定在橋架一端的，根據(jù)工作環(huán)境不同制有開式和閉式兩種。同時，根據(jù)使用單位的設(shè)置形式不一，操縱室的入口方向又分為左端、右端、左側(cè)、右側(cè)四種，供用戶選擇。第二章設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1總體方案設(shè)計(jì)（1）主體設(shè)計(jì)；（2）主梁及端梁設(shè)計(jì)；、（3）大車行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）司機(jī)駕駛室設(shè)計(jì)；2.2原始依據(jù)2.2.1起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行機(jī)構(gòu)參數(shù)名稱大車運(yùn)行速度30m/min軌距?mm工作級別M5M6第三章起重機(jī)各機(jī)構(gòu)主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算行走機(jī)構(gòu)主要由主動車輪組裝置、從動車輪組裝置、傳動裝置、傳動軸裝置等組成。3.2.1車輪組裝置車輪組主要由車輪、軸、軸承和軸承箱組成，為了便于安裝和維修，將車輪安裝在可整體拆卸和聯(lián)接的角形軸承箱中，形成獨(dú)立部件。⒈車輪的計(jì)算根據(jù)車輪的承載性質(zhì)和應(yīng)力分析，對車輪按第種載荷計(jì)算情況進(jìn)行疲勞計(jì)算，并按第Ⅱ種載荷情況進(jìn)行強(qiáng)度校核。①材料的選擇車輪一般選用ZG55Ⅱ。②計(jì)算車輪的輪壓計(jì)算車輪輪壓時主要考慮起升機(jī)構(gòu)（電動葫蘆）的作用，其位于不同位置時車輪所受的壓力也因之而異。受力簡圖如圖3-2所示圖3-4主動輪受力簡圖圖中A、B代表兩個主動車輪的位置，C、D分別代表兩個從動車輪的位置，G表示的是起重機(jī)總重量，P代表的是起重機(jī)載荷的重量。并且，。各個車輪的受力由靜力學(xué)方法求之。其求解過程如下。受力分析力矩分析以上兩試聯(lián)立求解得參考同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，在計(jì)算最大輪壓時起升機(jī)構(gòu)的位置應(yīng)?。寒?dāng)沒有懸臂時是在距離支點(diǎn)1/4跨度的地方；當(dāng)有懸臂時是在支點(diǎn)上；對帶回轉(zhuǎn)伸臂的起重機(jī)取最大輪壓的75%。對于某些專用起重機(jī)，則按經(jīng)常作用的載荷和位置確定輪壓。因此本起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)（電動葫蘆）的位置取在距離支點(diǎn)1/4處的地方。即取，代入上試得，其中將以上數(shù)據(jù)代入得即車輪的等效載荷為計(jì)算輪壓為其中—等效沖擊載荷系數(shù)查[計(jì)算書]表2-7，取=1.0—載荷變化系數(shù)查[計(jì)算書]表2-8，取=0.84—根據(jù)起重機(jī)等效載荷和起重機(jī)的自重求出的等效輪壓代入數(shù)據(jù)得當(dāng)載荷處于最不利于車輪的位置時，即時車輪的最大計(jì)算壓力為查[1]圖1-3得，則根據(jù)查[3]表3-8-3得，選取車輪直徑為，軌道型號為P50。車輪部分尺寸和軌道尺寸如下：③疲勞計(jì)算線接觸時的接觸應(yīng)力其計(jì)算公式為—車輪與軌道的有效接觸長度（）查表得—車輪與軌道接觸時產(chǎn)生的變形，其接觸面為矩形，為矩形寬度的一半—車輪直徑—許用線接觸應(yīng)力，查[3]表3-8-2得代入得b、點(diǎn)接觸時的接觸應(yīng)力其計(jì)算公式為—軌道頭部曲率半徑（cm）—許用點(diǎn)接觸應(yīng)力，查[3]表3-8-2得代入數(shù)據(jù)得由以上校核可知，車輪的線接觸應(yīng)力和點(diǎn)接觸應(yīng)力均符合要求，由此可知車輪的疲勞強(qiáng)度符合要求。④強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核的計(jì)算公式同疲勞強(qiáng)度的計(jì)算公式，只是用替代，計(jì)算過程如下：線接觸的局部接觸應(yīng)力：點(diǎn)接觸的局部接觸應(yīng)力：由以上可知強(qiáng)度校核符合要求綜上所述，車輪組部分的結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖3-3：圖3-5主動輪結(jié)構(gòu)從動車輪的結(jié)構(gòu)同主動輪。軌道型號為，其結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下：圖3-6P50軌道結(jié)構(gòu)2.軸及軸承的計(jì)算校核見傳動軸的校核3.2.2傳動裝置傳動裝置主要由三部分組成：制動器、電機(jī)和減速器。起重機(jī)的驅(qū)動方式分為集中驅(qū)動和分別驅(qū)動，本起重機(jī)的設(shè)計(jì)采用分別驅(qū)動方式，由一臺電機(jī)帶動，電機(jī)通過制動器與減速器連接，通過減速器外伸端的輸出軸帶動兩個主動輪運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)起重機(jī)在軌道上的直線運(yùn)動。（一）電機(jī)的選擇電機(jī)型號選定為，其功率為2.2KW，轉(zhuǎn)速為885。其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)見參考文獻(xiàn)[3]。（二）制動器的選擇計(jì)算起重機(jī)上最常用的是瓦塊制動器，本起重機(jī)初步選用電磁液壓制動器，型號為，液壓電磁鐵型號為，液壓電磁制動器壽命長，性能穩(wěn)定，它基本上消除了其它類型制動器的缺點(diǎn)，但在點(diǎn)動是不如電磁鐵靈敏，不適合用于精密安裝。該型號制動器的設(shè)計(jì)計(jì)算參考[3]表3-7-10~3-7-15，其計(jì)算過程如①瓦塊覆面壓力的計(jì)算計(jì)算公式為其中—摩擦系數(shù)取為0.35—制動輪直徑取代入得則保證額定制動力矩是彈簧所需的最小力為其中為杠桿效率，取值為0.95則②制動瓦計(jì)算制動瓦寬度為退距為計(jì)算單位壓力而制動器的容許比壓為從而可知符合要求③計(jì)算彈簧附加壓縮量補(bǔ)償壓縮量④制動臂計(jì)算制動臂材料選用型鋼，動力系數(shù)為，動絞為，靜鉸為，寬度為厚度，軸孔直徑制動臂彎矩抗彎模數(shù)彎曲應(yīng)力制動瓦心軸比壓（靜鉸）下座比壓（動鉸）經(jīng)校核全部符合要求⑤銷軸的計(jì)算銷軸材料選用45鋼，許用彎曲應(yīng)力為直徑，抗彎模數(shù)，支距彎矩校核彎曲應(yīng)力其計(jì)算公式為，安全制動瓦（靜鉸）比壓校核計(jì)算接觸長度為底座（動鉸）接觸長度為比壓計(jì)算由以上可知，靜動鉸處的比壓均符合要求，安全⑥彈簧的計(jì)算材料選用，其彈簧摸量為，該彈簧的尺寸參數(shù)為：鋼絲直徑，平均直徑，節(jié)距，自由長，壓靠長，工作圈各項(xiàng)系數(shù)的計(jì)算彈簧剛度計(jì)算符合要求壓靠力壓靠應(yīng)力安全，符合要求⑦彈簧力需要的液壓電磁推力與額定推力的比較彈簧制動壓縮量彈簧力各種情況下所需要的推力計(jì)算而此種情況需要讀彈簧的設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整，將彈簧的剛度更改為，再代入以上各式分別計(jì)算得，，在允許范圍內(nèi)，可以選用。以上數(shù)據(jù)均系參考[起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊]（三）減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算已知電動機(jī)的功率為2.2，減速器減速比為23.3，擬初步選用型臥式漸開線圓柱齒輪減速器。查[3]表3-3-53，根據(jù)傳動比確定，，，其結(jié)構(gòu)簡圖見下圖圖3-7減速器的簡化形式電機(jī)輸出軸輸出轉(zhuǎn)矩為，查[3]表3-3-57，根據(jù)轉(zhuǎn)矩初步確定減速器的具體型號為，查[起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊]表3-3-52，確定齒輪法向模數(shù)和齒寬高速級：中心距低速級：中心距⑴校核各齒輪①高速級齒輪的校核（中心距）小齒輪材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241~286大齒輪材料選用45鋼，正火處理，硬度為156~217，齒輪精度均為8級。參考[3]表3-3-23小齒輪的許用接觸應(yīng)力為大齒輪的許用接觸應(yīng)力為，因此校核時取較小值，即查[3機(jī)]表5-5得螺旋角故端面壓力角基圓螺旋角齒輪分度圓直徑a、驗(yàn)算齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度電動機(jī)載荷驅(qū)動平穩(wěn)，查[5]表5-2，取齒輪精度為8級，取齒寬由[5]圖5-7（a）,按查表，考慮軸的剛性較大，且齒輪相對軸承為非對稱布置，取由[5]表5-4得，故載荷系數(shù)計(jì)算重合度和齒頂圓直徑齒輪基圓直徑端面齒頂壓力角齒面接觸應(yīng)力計(jì)算公式為其中為傳動比，從電機(jī)到傳動軸，取，則將以上數(shù)據(jù)代入上式得故齒面接觸強(qiáng)度安全b、驗(yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度許用應(yīng)力計(jì)算公式為查[5]圖5-18b得，查[5]圖5-19得由式5-32得查圖5-14得，查圖5-15得，由[5]式5-47計(jì)算得由[5]式5-48計(jì)算則由上可知，齒根處的彎曲強(qiáng)度符合要求②低速級齒輪校核驗(yàn)算小齒輪材料選用鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度250~280。大齒輪材料選用，正火處理，齒面硬度162~185中心距小齒輪轉(zhuǎn)矩螺旋角齒輪分度圓直徑端面壓力角基圓螺旋角驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度參考以上高速級齒輪的校驗(yàn)，取，，因此考慮軸的剛性較大，且齒輪相對軸承為非對稱布置，取，則載荷系數(shù)計(jì)算重合度和齒頂圓直徑齒輪基圓直徑端面齒頂壓力角傳動比由[5]圖5-17得，（允許有一定點(diǎn)蝕）由式5-29得取按齒面硬度250和162，由圖5-16（b）,得，由式（5-28）計(jì)算許用接觸應(yīng)力由于，故計(jì)算中取計(jì)算齒面接觸應(yīng)力安全齒根彎曲強(qiáng)度的校核驗(yàn)算許用應(yīng)力計(jì)算公式為查[5]圖5-18b得，查[5]圖5-19得由式5-32得查圖5-14得，查圖5-15得，由[5]式5-47計(jì)算得由[5]式5-48計(jì)算由以上可知，大小齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度均安全。3.2.3傳動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算參考同類型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)形式，本起重機(jī)傳動軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡圖如圖3-6：圖3-8傳動軸的結(jié)構(gòu)簡圖其中軸2和軸3的結(jié)構(gòu)形式相同，由于軸的長度較大，所以在該軸上加一軸承以保持軸的穩(wěn)定性。軸1的具體結(jié)構(gòu)形式和軸徑具體尺寸如下：圖3-9軸1的結(jié)構(gòu)簡圖軸2和軸3的具體結(jié)構(gòu)形式和軸徑尺寸如下：圖3-10軸2和軸3的結(jié)構(gòu)簡圖由于軸的長度很大，而且軸徑也相差不大，因此在驗(yàn)算校核時，可以取軸的直徑為一統(tǒng)一值，按最小值進(jìn)行校核，因此取校核直徑為以下是具體校核過程：軸的校核主要考慮軸的扭轉(zhuǎn)。起重機(jī)電動葫蘆電機(jī)驅(qū)動功率為15KW，轉(zhuǎn)速為1440r/min,，故其扭矩為剪切應(yīng)力為滿足要求。第四章起重機(jī)橋架的設(shè)計(jì)計(jì)算本起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)（橋架），主要由主梁（主桁架）、端梁、欄桿（副桁架）等組成。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件應(yīng)采用平爐或轉(zhuǎn)爐（機(jī)械性能不低于平爐）的碳素鋼（GB700-65）和普通低合金鋼（YB13-69），在低溫時（-40℃以下）采用橋梁鋼（GB714-65）。以下是各種鋼的優(yōu)劣點(diǎn)。3號碳素鋼，強(qiáng)度高，塑性好，并具有良好的焊接性，宜用于金屬結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件。沸騰鋼應(yīng)用較為普遍，但由于它在低溫下呈現(xiàn)冷脆，沖擊韌性劇烈降低，因此工作在低溫下的金屬結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件不宜采用，而應(yīng)采用鎮(zhèn)靜鋼、普通低合金鋼或橋梁鋼。普通低合金鋼有較高的屈服極限，在低溫下有較大的沖擊韌性，在大氣中又較耐腐蝕，但它在變載荷作用下，對應(yīng)力集中有較高的敏感性，同時價格較貴，必須合理采用才能發(fā)揮其優(yōu)越性。一般用于大起重量起重機(jī)的金屬，以減輕其自重。鋁合金可以減輕結(jié)構(gòu)自重，且耐腐蝕，但鋁合金價格貴，彈性模數(shù)僅為鋼材的三分之一，因此目前尚很少使用。薄鋼板、花紋板、水煤氣管等用做走臺、欄桿、梯子等不受力的構(gòu)件。目前金屬結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢是采用板結(jié)構(gòu)。它與桁架結(jié)構(gòu)相比具有較高的疲勞極限，制造方便，易采用自動焊和半自動焊，便于機(jī)械化高效率生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)大都是封閉式的，抗腐蝕性好，涂漆方便，并在一定條件下自重較輕。型鋼的應(yīng)用廣泛，它可以組成各種桁架和其它結(jié)構(gòu)件。角鋼一般用作承受軸向力的桿件，選用薄枝的為宜，有時甚至增大型號也不采用厚角鋼。槽鋼一般用做承受軸向力或橫加力的的構(gòu)件，也用做連接件。工字鋼用做承受彎曲的構(gòu)件。鋼管用做承受軸向力，尤其是受壓件，鋼管具有慣性半徑大，不易失穩(wěn)，重量輕，截面封閉防銹好，涂漆方便，風(fēng)阻力較小等優(yōu)點(diǎn)，因此現(xiàn)在多為采用?；谝陨细鞣N型鋼的優(yōu)缺點(diǎn)，本起重機(jī)橋架部分金屬結(jié)構(gòu)的選材形式如下：主梁結(jié)構(gòu)是采用壓板壓延形成的U型槽鋼，再與工字鋼組成箱形實(shí)腹板梁，橫梁也是用壓板壓延形成U形槽鋼，再組焊成箱形橫梁。在主橫梁之間用螺栓（45鋼）連接而成。4.1主梁計(jì)算4.1.1工字鋼的選擇主梁的截面形式可按靜強(qiáng)度條件初步選定，主梁跨中的靜剛度按間支梁計(jì)算。即，整理出I的表達(dá)式得，其中—截面慣性矩—彈性摸量其值取為—額定起重量其值為—電動葫蘆的重量其值取為600—起重機(jī)的跨度取值為將以上數(shù)據(jù)代入式中的得根據(jù)值選擇工字鋼及加強(qiáng)截面的型號，選取熱軋普通工字鋼，型號為，其具體尺寸參數(shù)如下：，，，，截面面積，，截面慣性矩，4.1.2主梁的斷面幾何特性主梁幾何形狀如圖4-1圖4-1主梁的結(jié)構(gòu)及尺寸（一）主梁斷面面積（二）主梁斷面水平形心軸位置（三）主梁斷面慣性矩4.1.3主梁強(qiáng)度校核選定主梁截面尺寸后，應(yīng)校核主梁跨中截面的彎曲正應(yīng)力和跨端截面的剪應(yīng)力垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力計(jì)算簡圖如圖4-2：圖4-2主梁受力簡圖計(jì)算公式為—電動葫蘆在額定起重量下的總輪壓—起升沖擊系數(shù)—起升載荷動載系數(shù)G—懸掛在工字鋼梁上的司機(jī)室重量，一般取為—梁的下表面距離截面形心軸的距離—司機(jī)室重心到支撐的距離取—主梁單位長度重力（）代入數(shù)據(jù)得計(jì)算應(yīng)力得（二）主梁工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力腹板根部1點(diǎn)由翼緣在平面內(nèi)及平面內(nèi)彎曲引起的應(yīng)力分別為圖4-3主梁下翼緣結(jié)構(gòu)作用在2點(diǎn)下表面由翼緣引起的在面及平面內(nèi)的彎曲應(yīng)力分別為靠近自由端點(diǎn)3由翼緣在平面內(nèi)彎曲引起的應(yīng)力為，，，，—由輪壓作用點(diǎn)位置比值決定的系數(shù)—電動葫蘆的的最大壓力取—距離邊緣處的翼緣厚度取值為查表可知，，，，分別計(jì)算得（三）合成應(yīng)力工字鋼下翼緣下表面1點(diǎn)的合成應(yīng)力，其校核公式為代入數(shù)據(jù)得為下翼緣下表面3點(diǎn)的合成應(yīng)力，其校核公式為代入數(shù)據(jù)得經(jīng)校核可知，以上兩處的應(yīng)力校核均滿足要求。4.1.4主梁剛度計(jì)算電動單梁起重機(jī)應(yīng)對主梁的垂直靜剛度和水平靜剛度進(jìn)行驗(yàn)算并必須符合要求，而對動剛度一般可不驗(yàn)算，只有在使用上提出特殊要求時（如高速運(yùn)行或精確安裝的起重機(jī)）才需要進(jìn)行動剛度驗(yàn)算。（一）垂直靜剛度計(jì)算其計(jì)算公式為其中—主梁垂直靜剛度（）—靜載荷（）—主梁跨度—材料彈性模量對于3號鋼其值取為—主梁斷面垂直慣性矩—許用垂直靜撓度取代入數(shù)據(jù)得滿足要求。（二）水平靜剛度計(jì)算其計(jì)算公式為其中—水平慣性力（）—主梁水平靜剛度—許用水平靜撓度—主梁斷面水平慣性矩將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算式得滿足要求。⒊動剛度計(jì)算主要是校核主梁在垂直方向的自振周期，其計(jì)算公式為—自振周期—起重機(jī)和電動葫蘆的換算質(zhì)量—重力加速度—主梁均布載荷—主梁跨度—電動葫蘆質(zhì)量故滿足要求。4.1.5穩(wěn)定性計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算包括主梁整體穩(wěn)定性計(jì)算和主梁腹板、受壓翼緣的局部穩(wěn)定性計(jì)算。⒈主梁整體穩(wěn)定性由于本起重機(jī)主梁水平剛度較大，故可以不計(jì)算主梁的整體穩(wěn)定性。⒉主梁腹板的局部穩(wěn)定性由于電動葫蘆作用在主梁的受拉區(qū)，所以主梁腹板局部穩(wěn)定性不予考慮。⒊受壓翼緣板局部穩(wěn)定性由于本起重機(jī)主梁是冷壓成型的U形槽鋼，通過每隔一米間距的橫向加筋板及斜側(cè)板同工字梁組焊成一體。U形槽鋼的兩圓角都將大大加強(qiáng)上翼緣板穩(wěn)定性，所以受壓翼緣板局部穩(wěn)定性可不計(jì)算。4.2端梁計(jì)算本起重機(jī)的端梁結(jié)構(gòu)采用鋼板冷壓成U形槽，再組焊成箱形端梁，端梁通過車輪將主梁支撐在軌道上，端梁同車輪的連接形式是將車輪通過心軸安裝在端梁端部腹板上。4.2.1輪距的確定輪距K和跨度L的關(guān)系為，取4.2.2端梁中央斷面幾何特性據(jù)系列設(shè)計(jì)資料，初步給出端梁斷面尺寸，如下圖其中央斷面幾何特性如下：（一）斷面總面積（二）形心位置故圖4-4端梁結(jié)構(gòu)（三）斷面慣性矩（四）斷面模數(shù)4.2.3起重機(jī)最大歪斜側(cè)向力歪斜側(cè)向力簡圖如4-5當(dāng)起重機(jī)運(yùn)行時，由于各種原因會出現(xiàn)跑偏、歪斜現(xiàn)象，此時車輪輪緣與軌道側(cè)面的接觸并產(chǎn)生與運(yùn)行方向垂直的側(cè)向力。由上圖可知，當(dāng)載荷移到左端極限位置時，操縱室操縱時，最大輪壓為。這時最大歪斜側(cè)向力為：式中—車輪最大輪壓—側(cè)壓系數(shù)對于輪距K同跨度L的比例關(guān)系在之間，可取代入得圖4-5歪斜側(cè)向力簡圖4.2.4端梁中央斷面合成應(yīng)力由于操縱室連接架加強(qiáng)了操縱室端梁的強(qiáng)度所以最大側(cè)向力考慮當(dāng)載荷移到左端極限位置時，即，校核公式為—輪距，280cm，—斷面模數(shù)，，—許用應(yīng)力，由于端梁受力較復(fù)雜，一般只計(jì)算垂直載荷和歪斜側(cè)向力，對于3號鋼，將以上數(shù)據(jù)代入校核公式得滿足要求。4.3司機(jī)操縱室的安裝要求和注意事項(xiàng)司機(jī)室的構(gòu)造與安裝，應(yīng)保證司機(jī)對整個起重機(jī)的工作范圍有良好的視野，便于觀察載荷吊運(yùn)情況。沒有特殊要求的室內(nèi)工作的起重機(jī)司機(jī)室做成開式的，室內(nèi)有粉塵的和在露天工作的起重機(jī)的司機(jī)室應(yīng)做成閉式的，司機(jī)室應(yīng)有便于登上傳動走臺的扶梯和理有欄桿的（高度不低于0.9米的）平臺。傳動走臺上的艙口開關(guān)與總電源保護(hù)箱的接觸器應(yīng)聯(lián)鎖，當(dāng)打開艙口蓋時，起重機(jī)上裸露的滑線應(yīng)立即被斷電。操縱室內(nèi)除了要安裝控制設(shè)備外，還應(yīng)留有足夠的司機(jī)草捉和維修空間，并應(yīng)裝設(shè)照明設(shè)備。操縱室的平面尺寸取決于所裝電氣設(shè)備的尺寸，通常取寬1.3米以上，長2.0米以上。操縱室和電器室的地板應(yīng)是實(shí)體的木地板，人走動之處鋪以8毫米厚的橡膠墊。窗玻璃的厚度應(yīng)不小于5毫米。操縱室的骨架由軋制型材或薄鋼板彎成的型材焊成。操縱室的窗框位置，應(yīng)使坐著的司機(jī)能看到起重機(jī)吊在任何高度時的工作情況。某些窗應(yīng)打開，便于擦玻璃和與地面取得聯(lián)系。若本起重機(jī)工作于多塵和有害氣體的場合，則操縱室應(yīng)是緊閉式的，。并另有專門的設(shè)備向室內(nèi)輸送清潔空氣，以保證必要的內(nèi)壓力。工作于高溫環(huán)境的起重機(jī)，宜采用隔熱操縱室，操縱室的內(nèi)壁和外壁之間應(yīng)填入隔熱材料，其厚度不小于40毫米，地板和天花板的隔熱材料厚度不小于100毫米，窗由兩層玻璃組成，，其間凈空距離以26~35毫米為宜。對于直接受熱輻射的玻璃，應(yīng)采用防紅剛化玻璃。窗戶尺寸在不影響視野的情況下應(yīng)盡量縮小。操縱室和電氣室的底面和外壁應(yīng)涂有最大熱反射能力的材料。

第五章電氣部分設(shè)計(jì)本起重機(jī)電氣部分設(shè)計(jì)主要是采用PLC電氣控制，通過PLC系統(tǒng)控制起重機(jī)的起升和運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)在軌道上的來回運(yùn)動和電動葫蘆的升降。本次設(shè)計(jì)主要是起重機(jī)的機(jī)械零部件部分的設(shè)計(jì)，因此電氣部分的設(shè)計(jì)從略。在此句簡要介紹一下起重機(jī)電氣設(shè)備的革新和現(xiàn)代化。著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和使用要求的不斷提高，對起重機(jī)的的電氣化和自動化的要求也越來越高，起重機(jī)的電氣化程度也越來越高。在任務(wù)繁重的起重機(jī)上，主令控制器被改為聯(lián)動的主令控制器，可以用一個操縱受柄同時操縱兩個機(jī)構(gòu)。也可以和可調(diào)節(jié)的司機(jī)座椅組合成聯(lián)動控制臺，這樣可以使司機(jī)操作時更省力更方便。在高溫的冶金車間里，起重機(jī)操縱室可裝設(shè)空調(diào)機(jī)，在操縱室頂上或橋架上則裝有冷風(fēng)機(jī)組的壓縮冷凝機(jī)，保證環(huán)境溫度在55℃的條件下操縱室內(nèi)溫度調(diào)到低于30℃，改善了司機(jī)的工作條件。有些起重機(jī)為了司機(jī)操作方便，在司機(jī)室內(nèi)安裝了工業(yè)電視，以幫助司機(jī)對起重機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行觀察和監(jiān)控。此外還設(shè)有自整角機(jī)隨系統(tǒng)來知識吊鉤起落的高度和深度，以及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩邊的移動距離或位置情況等。過去在一些高度較大的起重機(jī)上，地面人員與司機(jī)的聯(lián)系可通過旗幟或有線電話來完成，但是都存在一定的局限性。現(xiàn)在隨著通訊技術(shù)的高速發(fā)展，各種先進(jìn)的通訊裝備已經(jīng)用于起重機(jī)，使得司機(jī)和地面人員的聯(lián)系更加方便自如。有些起重機(jī)由于生產(chǎn)過程具有規(guī)律性，簡單的重復(fù)某一運(yùn)動，因此可以通過編制程序?qū)崿F(xiàn)起重機(jī)在小范圍內(nèi)的自動化，減輕了司機(jī)的負(fù)擔(dān)。第六章使用須知6.1安裝技術(shù)條件一、停放起重機(jī)的地點(diǎn)應(yīng)選擇比較平坦結(jié)實(shí)的地面，并且要使橋梁放平，避免變形。二、搬運(yùn)時，禁止將橋架在地面上拖動。三、安裝前應(yīng)進(jìn)行一次全面檢查，看在運(yùn)輸中是否有變形和所壞，若有需在安裝前修復(fù)。四、時要捆扎兩處以上，并且禁止捆扎走臺和其它傳動零部件。五、安裝起重機(jī)的餓軌道要鋪設(shè)地準(zhǔn)確，并符合以下公差：軌道跨度公差：±3mm（絕對值）軌道標(biāo)高公差：±3mm（絕對值）軌道接頭公差：2~3mm（接頭間隙），并且高低差不得大于1mm.軌道彎曲公差：±3mm（絕對值）軌道傾斜公差：8.25mm~16.5mm6.2使用維護(hù)與安全技術(shù)經(jīng)常檢查起重機(jī)的橋架，若發(fā)現(xiàn)有變形，斷裂，扭曲等情況發(fā)生，應(yīng)及時修