32-5t雙梁橋式起重機設計

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 擬選 題目 32/5t雙梁橋式起重機 選題依據(jù)及研究意義 起重機作為物料搬運、裝卸或用于安裝的機械設備，可以減輕或代替人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率。它被廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個領域之中。在冶金行業(yè)、機械制造工業(yè)、電力工業(yè)、煤炭工業(yè)、交通運輸業(yè)、建筑工業(yè)、建材工業(yè)等國民經(jīng)濟支柱行業(yè)中，起重運輸機械都扮演著重要的角色。隨著時代的發(fā)展，制造工廠和裝卸作業(yè)場所開始轉(zhuǎn)向室內(nèi)，使橋式起重機占據(jù)了主導地位。橋式起重機主要應用于大型加工企業(yè)，如鋼鐵、冶金和建材等行業(yè)，完成生產(chǎn)過程中起重和吊裝等工作。其中用于生產(chǎn)車間的橋式起重機，是起重機的一個主要類型，由于起重機行駛在高空，作業(yè)范圍能掃過整個廠房的建筑面積，具有非常重要的不可替代的作用，因而深受用戶歡迎，得到了極大發(fā)展。本論文以10噸橋式起重機為研究對象，具有一定的現(xiàn)實和實踐意義，充分鍛煉了我們的設計能力及理論聯(lián)系實際過程中分析問題、解決問題的能力。 選題的研究現(xiàn)狀 我國起重機最初是從20世紀50年代學習原蘇聯(lián)的技術開始制造的, 利用原蘇聯(lián)圖紙生產(chǎn)或者參考其產(chǎn)品仿造, 1959年生產(chǎn)的3臺275t鑄造起重機是代表當時行業(yè)水平的產(chǎn)品。改革開放前的30年, 國內(nèi)起重機基本上沒有什么發(fā)展, 只是在原蘇聯(lián)的模式下做一些小的改進。進入20世紀80年代以后, 為適應企業(yè)發(fā)展的要求, 國內(nèi)起重機生產(chǎn)廠家開始進行各種摸索和改進, 由于沒有經(jīng)驗, 其中不乏失敗的教訓。 20世紀90年代以來, 以我國起重機龍頭企業(yè)太原重型機械廠和大連起重機廠為首, 一些廠家開始與國外同行接觸, 進行技術合作, 把經(jīng)過實踐檢驗成熟可靠的技術應用于新的產(chǎn)品中, 為我國起重機行業(yè)揭開了新的篇章。如今，國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)大型起重機的廠家很多。其中以中聯(lián)重科、三一重工、撫挖等公司產(chǎn)品系列較全，市場占有率較高。尤其在河南新鄉(xiāng)在最近幾年的發(fā)展比較快，號稱中國的起重之鄉(xiāng)。隨著現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大和自動化程度的提高，橋式起重機正朝的大型化、高速化、人性化、環(huán)保性、通用產(chǎn)品小型化、零部件的模塊化和多樣化及安全監(jiān)察制度化與規(guī)范性方向發(fā)展。由于中國勞動力相對便宜，制造成本較低，發(fā)展?jié)摿θ允呛芫薮?。同時，我們也應該清醒的認識到，與發(fā)達國家相比，中國起重機械制造狀況有以下幾個因素令人擔憂： 1．整體技術含量偏低，突出表現(xiàn)在鋼結(jié)構件制作材料和電器控制系統(tǒng)水平較低； 2．規(guī)模化發(fā)展不夠，突出表現(xiàn)在低水平重復建設嚴重，造成資源浪費，專業(yè)化發(fā)展嚴重滯后； 3．國際知名品牌寥寥無幾，除振華港機外，能夠打入國際市場并享有一定聲譽的知名品牌幾乎沒有； 4．惡性競爭嚴重，合理利潤難保，并造成安全措施投入極少，事故率居高不下。 因此，我們應該高度關注中國起重機械的長遠發(fā)展和不失時機的加快科技創(chuàng)新能力。 擬研究的主要內(nèi)容和思路設計 本設計主要內(nèi)容和思路： 1.主要參數(shù)的選擇? 起重量32/5t，跨度19.5m，起升高度12/14m，起升速度7.5/19.5m/min,小車運行速度38.5m/min,大車運行速度74.5m/min，工作級別M5。 2.選型計算 這部分主要包括鋼絲繩、卷筒、起升電機、起升減速器、起升制動器、大小車運行電機、大小車運行減速器的計算與選擇。 3.結(jié)構計算 這部分包括主端梁截面的確定，主端梁截面的幾何性質(zhì)，載荷系數(shù)計算，載荷計算，小車輪壓，主梁強度校核，剛度校核，大車輪壓和總功率計算。 4.系統(tǒng)布置圖設計 通過對各參數(shù)和機構部件的設計計算繪制總圖，小車圖，主梁圖，端梁圖。?? 其他說明 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 指導教師小組意見 指導教師小組負責人： 年 月 日 院（系）備案意見 院（系）公章 年 月 日 畢業(yè)論文(設計)指導過程記錄表 論文(設計)題目 32t雙梁橋式起重機 學生姓名 專業(yè) 學生學號 班級 指導教師姓名 ） 職稱 第1次指導： 根據(jù)學生的愛好、特長和我校本科畢業(yè)設計的一些具體的要求，布置設計課題，指導學生搜集和查閱文獻資料的方法，主要是學校圖書館電子資源的使用方法，并布置撰寫開題報告的任務。 指導時間 2012年 3月 20 日 第2次指導： 檢查開題報告，指出里面的問題，指導如何寫開題報告中“選題依據(jù)及研究意義”、“研究現(xiàn)狀”及 “研究思路”幾個部分。說明排版的具體要求，指出存在的問題，檢查學生對課題相關文獻的掌握情況及其擬定設計思路的合理性。該同學的設計題目確定為31.5/50T雙梁橋式起重機運行機構設計。 指導時間 2012年 3 月 27 日 第3次指導： 第二次檢查開題報告，指出里面內(nèi)容上和格式上仍然存在的問題，并指導開題報告格式排版中的問題，參考文獻的書寫格式和具體要求。并檢查資料搜集的情況和設計進展。 指導時間 2012年 4 月 3 日 第4次指導： 驗收打印出來的開題報告和任務書，該同學能夠按照學院要求的格式撰寫，內(nèi)容上也很規(guī)范，并最終定稿。 指導時間 2012年 4月 10 日 第5次指導： 聽取學生匯報近一周的研究進度，為學生提出的問題提供解決方法。 指導時間 2012年 4月 17 日 第6次指導： 檢查學生交上來的進度報告，為學生提出的問題提供解決方法。 指導時間 2012 年 2 月24 日 續(xù)表 第7次指導： 解答學生所提出的設計中遇見的問題。布置撰寫畢業(yè)論文的任務，傳達了學校的一些具體的要求，指導撰寫畢業(yè)論文的思路和方法，比較詳細的講述了一下論文的寫作規(guī)范和寫作流程。 指導時間 2012 年 4 月 29 日 第8次指導： 檢查學生設計進度，該同學已經(jīng)完成了論文的基本的章節(jié)，論文的結(jié)構已經(jīng)初步成型。審核學生繪制的電子版的零件圖，指出其中問題及修改方法。 指導時間 2012年 5 月 3日 第9次指導： 檢查學生已初步撰寫的論文章節(jié)，指出其中問題及修改方法，并指導如何撰寫論文其余章節(jié)。該同學能夠積極的提出問題，對文檔中存在的問題進行了修改。 指導時間 2012 年 5 月 9 日 第10次指導： 對論文初稿進行修改，對學生存在的問題進行了集中的解決。該同學的設計在內(nèi)容和形式上都和以前相比有了較大的改善。 指導時間 2012 年 5 月 14 日 第11次指導： 對論文在格式和內(nèi)容上進行第二次修改，指導學生準備答辯材料，講述答辯注意事項及答辯流程。 指導時間 2012 年 5 月 18 日 第12次指導： 審核打印出來的零件圖、裝配圖和設計論文，該學生的畢業(yè)設計已經(jīng)基本滿足學院的要求和本科畢業(yè)設計的要求，可以進行答辯準備。 指導時間 2012 年 5 月 22 日 說明： 1.此表為指導教師指導學生結(jié)業(yè)論文(設計)的過程記錄表，由指導教師填寫。 2.要求指導教師每周至少指導學生2次。每周集中填寫指導記錄表1次。 3. 論文(設計)完成后，此表由指導教師交院(系)教學秘書處保存。 目 錄 內(nèi)容摘要 1 關 鍵 詞 1 Abstract 1 Key words 1 1. 緒 論 2 1.1 國內(nèi)外橋式起重機現(xiàn)狀與發(fā)展前景 2 1.2 本設計的主要內(nèi)容、目標和方法 4 2. 型式及主要技術參數(shù) 4 2.1 型式及構造特點 4 2.2主要技術參數(shù) 5 3.起重小車的計算 5 3.1主起升機構的計算 5 3.2副起升機構的計算 11 4.小車運行機構的計算 15 4.1主要參數(shù)和機構布置簡圖 15 4.2 輪壓的計算 16 4.3電動機的選擇 16 5.主梁的設計 20 5.1主梁設計的說明 20 5.2 主梁斷面幾何特性 20 5.3 主梁載荷的計算 22 5.4 載荷組合及主梁應力的計算 26 5.5 剛度的計算 28 6.端梁計算 29 6.1中間斷面系數(shù) 30 6.2端部支承處斷面系數(shù) 32 7．大車運行機構的計算 33 7.1主要參數(shù) 33 7.2輪壓計算 34 7.3電動機的選擇 35 參考文獻 39 致 謝 40 內(nèi)容摘要：該設計主要對雙梁橋式起重機主起升機構、副起升機構、小車運行機構、主端梁、大車運行機構進行了設計。 主副起升機構的計算包括鋼絲繩的選擇、卷筒的計算、電動機、減速器的選擇等，小車運行機構的設計主要有電動機、減速器、最大輪壓最小輪壓的計算，主梁和端梁的設計包括主端梁截面幾何性質(zhì)的確定，載荷的計算，主端梁強度的校核，主梁強度的校核等。 關 鍵 詞：橋式起重機 機構 主端梁 Abstract： The main design of double beam bridge crane hoisting mechanism, deputy Lord lifting mechanism, the car running institutions, Lord girders during operation, the organization design. The Lord vice lifting mechanism of the calculation of the selection of wire rope, including the calculation of drum, motor, gear reducer choice and so on, the car running design of the mechanism are the main motor, gear reducer, maximum wheel pressure calculation of minimum wheel pressure, main girder and the design of the girders including the main girders section determination of geometrical properties, and the load calculation, the main girders of strength, check the main girder strength check, etc. Key words: Bridge crane Mechanism Main girders 目 錄 內(nèi)容摘要 1 關 鍵 詞 1 Abstract 1 Key words 1 1. 緒 論 2 1.1 國內(nèi)外橋式起重機現(xiàn)狀與發(fā)展前景 2 1.2 本設計的主要內(nèi)容、目標和方法 4 2. 型式及主要技術參數(shù) 4 2.1 型式及構造特點 4 2.2主要技術參數(shù) 5 3.起重小車的計算 5 3.1主起升機構的計算 5 3.2副起升機構的計算 11 4.小車運行機構的計算 15 4.1主要參數(shù)和機構布置簡圖 15 4.2 輪壓的計算 16 4.3電動機的選擇 16 5.主梁的設計 20 5.1主梁設計的說明 20 5.2 主梁斷面幾何特性 20 5.3 主梁載荷的計算 22 5.4 載荷組合及主梁應力的計算 26 5.5 剛度的計算 28 6.端梁計算 29 6.1中間斷面系數(shù) 30 6.2端部支承處斷面系數(shù) 32 7．大車運行機構的計算 33 7.1主要參數(shù) 33 7.2輪壓計算 34 7.3電動機的選擇 35 參考文獻 39 致 謝 40 1．緒 論 1.1 國內(nèi)外橋式起重機現(xiàn)狀與發(fā)展前景 橋式起重機是橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料吊運的起重設備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機械。 1.1.1 國內(nèi)起重機現(xiàn)狀 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國橋式起重機行業(yè)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，市場競爭也越發(fā)激烈。橋式起重機行業(yè)在國內(nèi)需求旺盛和出口快速增長的帶動下，依然保持高速發(fā)展，產(chǎn)品幾近供不應求。 盡管我國起重機行業(yè)發(fā)展迅速，但是國內(nèi)起重機仍缺乏競爭力。從技術實力看，與歐美日等發(fā)達地區(qū)相比，中國的技術實力還有一定差距。目前，國內(nèi)大型起重機尚不具備大量生產(chǎn)能力。從產(chǎn)品結(jié)構看，由于技術能力所限，中國起重機在產(chǎn)品結(jié)構上也不完善，難以同國外匹敵。 同時我國起重行業(yè)目前存在幾個突出問題，歸納如下： （1）整體技術含量偏低，突出表現(xiàn)在產(chǎn)品的品種規(guī)格少，性能、可靠性等指標低于發(fā)達國家同類產(chǎn)品的水平。 （2）知名品牌寥寥無幾，能打入國際市場并享有一定聲譽的知名品牌幾乎沒有。 （3）產(chǎn)品低價惡性競爭嚴重，企業(yè)合理利潤難保，已嚴重制約企業(yè)生產(chǎn)技術的持續(xù)發(fā)展。 1.1.2國外起重機發(fā)展前景 隨著國際合作的增加，國際起重機行業(yè)發(fā)展迅速。到目前為止，國際主要知名起重機制造廠商有德國的DEMAG起重機，芬蘭的Kone起重機，美國CM集團等。上述企業(yè)在起重機行業(yè)內(nèi)較為知名。 橋式起重機的更新和發(fā)展，在很大程度上取決于電氣傳動與控制的改進。將機械技術和電子技術相結(jié)合，將先進的計算機技術、微電子技術、電力電子技術、光纜技術、液壓技術、模糊控制技術應用到機械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)起重機的自動化和智能化。大型高效橋式起重機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)。主要由全數(shù)字化控制驅(qū)動裝置、可編程序控制器、故障診斷及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)字化操縱給定檢測等設備組成。變壓變頻調(diào)速、射頻數(shù)據(jù)通訊、故障自診監(jiān)控、吊具防搖的模糊控制、激光查找起吊物重心、近場感應防碰撞技術、現(xiàn)場總線、載波通訊及控制、無接觸供電及三維條形碼技術等將廣泛得到應用。使起重機具有更高的柔性，以適合多批次少批量的柔性生產(chǎn)模式，提高單機綜合自動化水平。重點開發(fā)以微處理機為核心的高性能電氣傳動裝置，使起重機具有優(yōu)良的調(diào)速和靜動特性，可進行操作的自動控制、自動顯示與記錄，起重機運行的自動保護與自動檢測，特殊場合的遠距離遙控等，以適應自動化生產(chǎn)的需要。 隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，各種新技術、新材料、新結(jié)構、新工藝在橋式起重機上得到廣泛的應用。所有這些因素都有里地促進了橋式起重機的發(fā)展。根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有橋式起重機產(chǎn)品和技術資料的分析，近年來橋式起重機的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面： （1）重點產(chǎn)品大型化，高速化和專用化； （2）系列產(chǎn)品模塊化、組合化和標準化； （3）通用產(chǎn)品小型化、輕型化和多樣化； （4）產(chǎn)品性能自動化、智能化和數(shù)字化； （5）產(chǎn)品組合成套化、集成化和柔性化。 1.2 本設計的主要內(nèi)容、目標和方法 主要內(nèi)容：了解橋式起重機的發(fā)展和應用現(xiàn)狀，設計一臺滿足要求的室內(nèi)32/5t雙梁橋式起重機，并用AutoCAD繪圖軟件繪制出要求的圖紙。由于橋式起重機基本上是采用電力驅(qū)動，且電動機容量的選擇與各機構的尺寸布置和運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性有密切關系，因此，進行傳動系統(tǒng)設計之初，先對動力系統(tǒng)進行計算、選擇及校驗。橋式起重機傳動系統(tǒng)設計主要包括起升機構傳動系統(tǒng)設計、小車運行機構傳動系統(tǒng)設計、大車運行機構設計。在設計中，先是確定傳動設計方案，再根據(jù)動力傳動方向進行設計和計算。在這三個傳動系統(tǒng)，起升機構傳動系統(tǒng)是最重要也是最關鍵的。對起重機金屬結(jié)構時，采用經(jīng)濟梁法設計出起重機主梁最優(yōu)截面，并校核截面幾何尺寸。 本設計采用規(guī)范的設計計算對橋式起重機各機構進行了分析。首先，通過查閱相關書籍和資料，學習橋式起重機的相關知識，了解橋式起重機的發(fā)展和應用現(xiàn)狀，掌握橋式起重機金屬結(jié)構的設計方法，學習并掌握AutoCAD軟件的使用，掌握一般的繪圖方法和計算分析步驟；其次，根據(jù)現(xiàn)今國內(nèi)外生產(chǎn)橋式起重機采用的各種結(jié)構類型，結(jié)合課本知識和參考文獻信息，設計符合使用要求的結(jié)構；橋式起重機的受力情況，計算橋式起重機的自重載荷、起升載荷、水平慣性載荷，并對橋式起重機的抗傾覆穩(wěn)定性進行校核。 2. 型式及主要技術參數(shù) 2.1 型式及構造特點 箱形雙梁結(jié)構具有加工零件少、工藝性好、通用性好及機構安裝檢修方便等一系列優(yōu)點，因而在生產(chǎn)中得到廣泛采用。我國在5噸到80噸的中、小起重量系列產(chǎn)品中主要采用了這種形式，但這種結(jié)構型式也存在一些缺點；自重大、易下?lián)?。它的主要組成部分有小車（主、副起升機構、小車運行機構和小車架）。橋架（主梁和端架）、大車運行機構和電氣設備等。 2.2主要技術參數(shù) 起重量：主鉤＝32 t，副鉤＝5 t 跨度：L＝19.5 m 起升高度：主鉤＝12 m，副鉤＝14 m； 工作級別：主起升機構： M5 副起升機構： M5 大車： M5 小車： M5 工作速度：主起升速度：V＝7.5 m/min 副起升速度：V＝19.5 m/min 小車運行速度：V＝38.5 m/min 大車運行速度：V＝74.5 m/min 小車軌距：2.5 m 大車走輪：4只，其中一半為驅(qū)動輪 3. 起重小車的計算 32/5噸雙梁橋式起重機小車采用四個走輪支承的起重小車。它主要由主、副起升機構、小一運行機構和小車架所組成。 3.1主起升機構的計算 3.1.1主要參數(shù)與機構的布置簡圖 主起升機構傳動簡圖如下： 1——電動機：2——聯(lián)軸器：3——傳動軸：4——制動器：5——減速器：6——卷筒 圖3-1 主起升機構傳動簡圖 已知： 起重量：Q＝32000kg； 工作級別：M5 最大起升高度：12 m 起升速度：7.5 m/min 3.1.2鋼絲繩的選擇 根據(jù)起重機的額定起重量，選擇雙聯(lián)起升機構滑輪倍率為4，鋼絲繩纏繞方式如圖所示。 圖3-2 主起升機構鋼絲繩的纏繞方式 （1） 鋼絲繩所受最大靜拉力； （公斤） 式中: Q——額定起重量 Q=32 t； G——吊鉤組重量，G＝700kg（起重量的2%~4%，這里取700kg）； M——滑輪組倍率，m=4； ——滑輪組效率，＝0.87； 。 （2） 鋼絲繩的選擇： 所選擇鋼絲繩的破斷拉力應滿足： ； 而； ——鋼絲繩安全系數(shù)，對于中級工作類型＝5； 由上式可得： 根據(jù)上式計算查鋼絲繩產(chǎn)品目錄可選用： 鋼絲繩選用破斷拉力1670的纖維芯鋼絲繩。 查所提供的參考資料取得鋼絲繩直徑為12mm。 3.1.2 卷筒的計算 已知主起升機構卷筒的直徑為650mm； 卷筒長度和厚度的計算： 卷筒半邊繩槽部分的長度： 式中 為最大起升高度，已知大小為22m； n為鋼絲繩的安全系數(shù)； 選取鋼絲繩的安全系數(shù)為n=5； t為繩槽節(jié)距，+(2~4)=24~26, 取t=25mm； 為卷筒的計算直徑，已給出大小為650mm； 卷筒長度，取長度為2000mm，其壁厚可按經(jīng)驗公式確定mm，取厚度為24mm。 卷筒轉(zhuǎn)速 3.1.3根據(jù)靜功率初選電動機 起升機構靜功率計算： 式中——起升機構的總效率： 初選電動機功率； 查電機產(chǎn)品目錄，選280s－10。在工作級別為M5時，功率N＝52千瓦，轉(zhuǎn)速n=970轉(zhuǎn)/分。 3.1.4減速器的選擇 （1） 起升機構總的傳動比： 根據(jù)傳動比i=40，電動機功率N＝45kw，電動機轉(zhuǎn)速n=581轉(zhuǎn)/分； 可選用電機ZQH65－II－3CA型減速器，傳動比i=4，輸入減速器功率為26kw。 （2） 驗算減速器的最大扭矩及最大徑向載荷： 低速軸上最大扭矩的驗算: 式中 為電動機的額定扭矩，； i 為傳動比，i=40； 為電動機至減速器被動軸的傳動效率，； 為電動機最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，； 減速器低速軸上的最大短暫容許扭矩，=6250； 滿足要求 最大徑向載荷的驗算： 式中 為卷筒上鋼絲繩的最大拉力，大小為4170kg； 為卷筒重量，查大起起重廠資料，查得； 為低速軸端的最大容許徑向載荷，查所提供的資料得； 滿足要求 3.1.5制動器的選擇 制動器裝在高速軸上，其制動力矩應滿足式： 式中 K制——制動安全系數(shù)，對M5級工作類型取1.75； M制靜——滿載時制動軸上之靜力矩； 式中——機構總效率值為0.85； ； ； 根據(jù)以上計算，從制動器目錄選用制動器。 3.2副起升機構的計算 3.2.1主要參數(shù)與機構的布置簡圖 已知： 起重量：Q＝5000kg 工作級別：M5 最大起升高度：14m 起升速度：19.5m 機構布置與主起升機構類似。 3.1.2鋼絲繩的選擇 根據(jù)起重機的額定起重量，選擇雙聯(lián)起升機構滑輪倍率為2，鋼絲繩纏繞方式如圖所示。 圖3-3 主起升機構鋼絲繩的纏繞方式 鋼絲繩所受最大靜拉力； 式中 Q——額定起重量，Q=5000公斤； G鉤——吊鉤組重量，G鉤＝100公斤（起重量的2%~4%，這里取100公斤）； M——滑輪組倍率，m=2； ——滑輪組效率，＝0.99； 所選擇鋼絲繩的破斷拉力應滿足： ；而 ——鋼絲繩安全系數(shù)，對于中級工作類型＝5 由上式可得： 根據(jù)上式計算查鋼絲繩產(chǎn)品目錄可選用： 鋼絲繩619WFC破斷拉力1670的纖維芯鋼絲繩，從而確定鋼絲繩直徑為13mm。 3.1.3滑輪、卷筒的計算 （1） 滑輪、卷筒最小直徑的確定： 為了確保鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪、卷筒的直徑應滿足: 式中 e為系數(shù)，對工作級別為M5的橋式起重機，取e=25； 所以，取卷筒和滑輪直徑為400mm。 （2） 卷筒長度和厚度的計算： 卷筒長度，取長度為1500mm，卷筒材料采用HT20－40，其壁厚可按經(jīng)驗公式確定mm，取厚度為18mm。 （3） 卷筒轉(zhuǎn)速： 3.1.4根據(jù)靜功率初選電動機 起升機構靜功率計算； 式中——起升機構的總效率； 初選電動機功率； 查電機產(chǎn)品目錄，選在工作級別為M5時，功率N＝17千瓦，轉(zhuǎn)速n=955轉(zhuǎn)/分。 3.1.5減速器的選擇 起升機構總的傳動比： 根據(jù)傳動比i=22.99，電動機功率N＝16千瓦，電動機轉(zhuǎn)速n=710轉(zhuǎn)/分。 可選用電機ZQ－500－IV－4CA型減速器，傳動比i=23.34，輸入減速器功率為21千瓦，轉(zhuǎn)速n=750轉(zhuǎn)/分。 驗算減速器的最大扭矩及最大徑向力 最大扭矩的驗算 錯誤！嵌入對象無效。 式中 為電動機的額定扭矩，=21.97錯誤！嵌入對象無效。； i為傳動比，i=23.34； 為電動機至減速器被動軸的效率，大小為0.94； 為電動機的最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，大小為3.92； 查ZQ系列減速器軸端容許扭矩； 滿足要求 最大徑向力的驗算： 卷筒上鋼絲繩最大拉力，為1288kg； 卷筒重量，； ； 查減速器低速軸端容許載荷表得； 滿足要求 3.1.6制動器的選擇 制動器裝在高速軸上，其制動力矩應滿足式： 式中——制動安全系數(shù)，對中級工作類型取1.75； ——滿載時制動軸上之靜力矩； 式中——機構總效率值為0.917； 根據(jù)以上計算，從制動器目錄選用制動器。 4. 小車運行機構的計算 4.1主要參數(shù)和機構布置簡圖 起重量在5號到50噸范圍內(nèi)的雙梁橋式起重機的小車，一般采用四個車輪支承的四車，其中兩個車輪為主動車輪。主動輪由小車運行機構集中驅(qū)動。 主要參數(shù) 起重量：＝32t ＝5t 工作級別：M5 小車運行速度：38.5m/min 車輪數(shù)：4個 驅(qū)動形式：集中驅(qū)動 4.2 輪壓的計算 參考同類型規(guī)格相近的起重機，估計小車總重為7.5噸，近似認為由四個車輪平均承受。吊鉤位于小車軌道的縱向?qū)ΨQ軸線上，根據(jù)小車架布置圖偏離主、從動輪之間的中心線為80mm。 根據(jù)起重小車架的平衡方程式，可分別示出主動輪和從動輪的輪壓。 主動輪： 式中P1——主動輪輪壓； Kt——小車輪矩，為2400毫米。 4.3電動機的選擇 4.3.1運行阻力的計算 （1）小車滿載運行時的最大摩擦阻力 式中（Q+G）——額定起重量量加吊鉤重量，（Q+G）＝32500kg； ——小車 自重，＝7500kg； K——滾動摩擦系數(shù)，K＝0.05cm； U——軸承摩擦系數(shù)取0.015； ——附加摩擦阻力系數(shù)取1.5； ——車輪直徑為9cm； （空載運行時為81公斤） （2） 小車滿載運行時的最大坡度阻力： 式中 ——坡度阻力系數(shù)取0.002； ＝（32500+7500）0.002＝80kg （空載運行時＝16公斤） （3） 小車滿載運行時的最大靜阻力： （＝81+16＝97公斤） 4.3.2選擇電動機，確定減速器 （1） 滿載運行時電動機的靜功率： 式中 ——小車滿載運行時的靜阻力；＝480kg ——小車運行速度，＝32.5m/min； ——小車運行機構傳動效率，＝0.9； m——電動機個數(shù)，m=1； （2） 選擇電動機 式中 ——電動機起動為克服慣性的功率增大系數(shù)，查《起重設計手冊》表9-6，?。?.4； kw 查電動機產(chǎn)品目錄選擇21－6型電動機，功率N＝5kw，轉(zhuǎn)速925轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)子飛輪矩公斤，最大扭矩倍數(shù)。 （3） 確定減速器 減速器的傳動比： 式中——小車運行速度，＝38.5米/分； n——電動機轉(zhuǎn)速，n=925轉(zhuǎn)/分； D——小車車輪直徑取0.35米； 起時的慣性力： 式中——小車滿載起動時的平均加速度，取0.1米/。 根據(jù)起動時期的輸入功率、減速比、輸入轉(zhuǎn)速及工作類型查產(chǎn)品目錄，先取立式減速器ZSC－400，i=22.4，N＝2.8千瓦（n=1000轉(zhuǎn)/分）。 4.2.3車輪計算 根據(jù)輪壓、小車運行速度、工作類型選車輪直徑D＝350mm，車輪的計算輪壓： （1） 疲勞計算時的等效起長載荷由下式確定： 式中——等效靜載荷系數(shù)查表得0.6； ——起升載荷重量值為32500kg ； ＝0.632500=19500kg 根據(jù)等效起升載荷確定車輪的等效輪壓，然后再由下式確定車輪的計算輪壓。 式中——根據(jù)等效起升載荷計算的最大輪壓，作為疲勞計算時的計算輪壓。 ——等效沖擊系數(shù)，查得值為1； ——載荷變化系數(shù)，根據(jù)； 查起重設計實例，表2-8得＝0.8； （2） 強度校核時的最大計算輪壓： 式中 為動力系數(shù)，取為1.47； 為滿載小車最大輪壓，=8854kg； ＝kg 5. 主梁的設計 5.1主梁設計的說明 在計算箱形雙梁橋式起重機的主梁時，為保證起重機安全、正常的工作，主梁應滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求。強度和穩(wěn)定性要求是指主梁在載荷的作用下產(chǎn)生的內(nèi)力不應超過主梁材料許用的承載能力，剛度要求是指主梁在載荷作用下產(chǎn)生的變形量不應超過許用的變形值。 5.2 主梁斷面幾何特性 根據(jù)參考資料選出主梁斷面見圖5-1 圖5-1 主梁斷面圖 斷面面積： F=55×(1.4＋1.4)＋2×0.6×115=292 慣性矩： 水平慣性矩： 垂直慣性矩： 斷面模數(shù)： 5.3 主梁載荷的計算 箱形雙梁橋架的自重載荷和起升載荷。 5.3.1自重載荷及其最大彎矩的計算 自重載荷有均布載荷和集中載荷兩種。作用在主梁上的均布載荷有主梁、走臺、軌道、欄桿等重量，作用在主梁上的集中載荷有操縱室、大車運行機構以及布置在走臺上的電氣設備等的重量。 主梁均布載荷為: 算式中為一根主梁的重量，大小為5298kg； 為傳動側(cè)走臺的重量，大小為1273kg； 為主梁軌道的重量，大小為595kg； 為一側(cè)欄桿的重量，大小為147kg； 為主梁上的一些其他小物件，如接線盒等，大小為176kg，L為跨度，大小為19.5m。 計算式所需的各個部件的重量，由參考文獻和設計手冊中差得，最后應按實際結(jié)構的重量進行校核修改，具體數(shù)據(jù)大小參考了大連起重機器廠73年系列產(chǎn)品的主梁數(shù)據(jù)。 均布載荷產(chǎn)生的最大彎矩（在跨中）： 固定集中載荷的跨中產(chǎn)生的彎矩： 式中大車運行機構的重量，大小為440kg； 為操縱室的重量，大小為1100kg； 為布置在走臺上的電氣設備的重量，大小為194kg； =2.588 固定載荷上主梁上的最大彎矩： 5.3.2起升載荷及其最大彎矩的計算 小車在橋架主梁的軌道上運行時，作用于鋼軌上的小車輪壓以P表示，由于起升機構起動或制動時產(chǎn)生垂直慣性力，所以計算式應考慮動力系數(shù)。 小車靜輪壓： 小車計算輪壓： 式中 為小車自重引起的輪壓； 為負載引起的輪壓； 為動力系數(shù)，根據(jù)起重機的工作級別來確定，起重機的工作級別為M5，參考設計手冊，取。 小車靜輪壓： 靜載最大彎矩： 計算最大彎矩： 式中 小車輪距為2.8m 起重機跨度為L=19.5m 5.3.3水平慣性載荷 水平慣性載荷是在小車及橋架的運行機構起動或制動時產(chǎn)生的這種慣性力，通過制動車輪的粘著力，傳遞到主梁上。 當小車制動時，水平慣性力。由于是縱向作用，所以在箱形結(jié)構主梁計算中一般不考慮，只在端梁計算中考慮。 當橋架制動時，橫向作用于主梁軸線的水平慣性載荷根據(jù)主動車輪數(shù)決定。 在計算中，一般不單獨計算，而對主梁取水平慣性力引起彎矩等于垂直載荷引起的彎矩的0.1倍，端梁計算中去0.15倍。 由水平慣性力產(chǎn)生的主梁最大彎曲力矩為。 5.4 載荷組合及主梁應力的計算 5.4.1 跨中主梁法向應力 第一類載荷組合： 第二類載荷組合： 第三類載荷組合： 為第一、第二類許用應力； 為第三類許用應力。 5.4.2 跨端主梁腹板的剪應力 式中：在固定載荷及活動載荷的作用下，主端跨端的最大剪力。 其中: ； ； 為小車位于跨端極限位置，所以去=0。 滿足要求 5.5 剛度的計算 5.5.1主梁的靜剛度 對兩個輪壓力： 式中 為小車的實際靜輪壓，不計動力系數(shù)，分別取7.3t和6.7t； L為起重機的跨度，大小為1950cm； E為彈性模數(shù)，大小為； 為主梁跨中毛截面對中心軸的慣性矩，大小為558751； 滿足要求 5.5.2 主梁的動剛度 按空載時的自振周期： 式中 T為自振周期，單位為秒； M為大車及小車的換算質(zhì)量： 其中 q為橋架結(jié)構單位長度的重量； 為小車的重量； 為橋架結(jié)構的慣性矩； 所以滿足要求 6. 端梁計算 箱形結(jié)構橋架的端梁一般亦采用箱形斷面： 圖6-1 端梁斷截面尺寸 6.1中間斷面系數(shù) 圖中符號 d——下蓋板螺釘孔直徑，d=21mm； n——下蓋板斷面螺釘孔數(shù)，n＝5； D——腹板工藝孔直徑，D＝150mm。 下蓋板凈斷面面積 對x－x軸凈斷面慣性矩： 對x－x軸凈斷面系數(shù)： 對y-y軸凈斷面慣性矩： 對y-y軸凈斷面系數(shù)： 6.2端部支承處斷面系數(shù) 斷面上部對x-x軸的靜矩： 斷面上蓋板對x-x軸的靜矩： 斷面下蓋板對x-x軸的靜矩： 7. 大車運行機構的計算 雙梁橋式起重機的橋架，起重量在5至50噸范圍內(nèi)一般均由四個車輪支承，其中兩個車輪為主動車輪，主動動車輪由大車運行機構分別驅(qū)動。 1——電動機； 2——制動器； 3——傳動軸； 4——高速軸齒輪聯(lián)軸器； 5——減速器； 6——低速軸齒輪聯(lián)軸器； 7——車輪 圖7-1 大車運行機構簡圖 7.1主要參數(shù) 起重量：Q＝32/5噸 跨度：L＝19.5米 工作級別: M5 大車運行速度: V＝70.6米/分 大車輪距 B＝4.7米 車輪數(shù) 4個 驅(qū)動形式 分別驅(qū)動 計算重量 小車重＝7.5噸；吊具重G＝0.7噸； 起重機總重量（包括小車）＝32.5噸 7.2輪壓計算 參考同類型規(guī)格相近的起重機，可挖認為主鉤中心線至端梁兩端主、從車輪中心線距離相等，主鉤中心線離端梁中心線最小距離（極限尺寸）＝1.5米。 7.2.1大車最大輪壓（滿載） 式中 ——起重機總重，32500公斤； ——小車自重，＝7500公斤； ——起升載荷，＝32500公斤； L——橋架跨度，L＝19.5米； ——吊鉤中心線至端梁中心線的最小距離，＝1.5米。 7.2.2大車最小輪壓（滿載） 7.2.3大車最大輪壓（空載） 7.2.4大車最小輪壓（空載） 7.3電動機的選擇 7.3.1運行阻力的計算 ——起重機運行靜阻力； ——起重機運行摩擦阻力； ——起重機在有坡度的軌道上運行時須克服的由起重機重量分力引起的阻力。 （1） 起重機滿載運行時的最大摩擦阻力： ——起重機總重，＝32.5t； ——起升載荷重量，＝32.5t； K——滾動摩擦系數(shù)，K＝0.09cm； ——軸承摩擦系數(shù)，＝0.02； ——附加摩擦阻力系數(shù)，＝1.5； ——車輪直徑，＝70cm； d——軸承內(nèi)徑，d＝12cm。 （2） 起重機滿載運行時最大坡度阻力： 式中——坡度阻力系數(shù)，＝0.001； （3） 起重機滿載運行時最大靜阻力： （4） 起重機空載運行時最小摩擦阻力： ——吊具重量，＝0.7t； （5） 起重機空載運行時坡度阻力： （6） 起重機空載運行時靜阻力： 7.3.2確定電動機、確定減速器 （1） 滿載運行時電動機的靜功率： P——起重機滿載運行時的靜阻力，P＝530kg； ——大車運行速度，＝74.6m/min； ——大車運行機構傳動效率，＝0.87； m——電動機個數(shù)，m＝2。 （2） 選電動機 式中——電動機起動時為克服慣性的功率增大系數(shù)； 當，?。?； N＝23.96＝7.92kw 查電動機產(chǎn)品目錄選擇22－6型電動機，功率N＝7.5kw，轉(zhuǎn)速n＝930轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)子飛輪矩,最大扭矩倍數(shù)＝3。 （3） 確定減速器 減速器的傳動比： 其中——大車運行速度，＝74.6m/min； ——電動機轉(zhuǎn)速，＝930n/min； ——大車車輪直徑，＝0.8m； n/min 起動時的慣性力： 起動時期減速器輸入功率： 根據(jù)起動進的輸入功率、減速比、輸入轉(zhuǎn)速及工作產(chǎn)品目錄選型，i=23.05，N＝9kw。 整車電機有主起升電機、副起升電機、小車運行電機、大車運行電機。 參考文獻 [1] 揚長骙.起重機械.北京:機械工業(yè)出版社,1982:84～86. [2] 石殿均.工程起重機械.北京:水利電力出版社,1987:23～34. [3] 徐格寧等.起重機設計規(guī)范2008.北京: 中國標準出版社,2008:43～47. [4] 陳道南,盛漢中.GB-T14405-93通用橋式起重機.北京：中國標準出版社,1994:24～43. [5] 張質(zhì)文等.起重機設計手冊.北京: 中國鐵道工業(yè)出版社,1998:23～35. [6] 濮良貴.機械設計.北京: 高等教育出版社,2001:65～86. [7] 成大先.機械設計手冊第4卷.北京:機械工業(yè)出版社,2004:45～67. [8]倪慶興，王煥勇.起重機械.上海：上海交通大學出版社，1990:56～76. [9]徐格寧.機械裝備金屬結(jié)構設計（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2009:271～282. [10]林貴瑜，史勇.關于起重機發(fā)展的幾個技術問題.建設機械技術與管理， 2006:32～75. 致 謝 本次畢業(yè)設計，是在我尊敬的張老師的悉心指導下完成的。老師對于治學的嚴謹態(tài)度和對任務的精益求精著實讓我佩服。在畢業(yè)設計期間，老師在工作之余抽空為我們進行畢業(yè)設計的指導，對于我們遇到的問題耐心回答，身體力行，在完成這篇畢業(yè)設計的過程中起到了舉足輕重的地步。在此，我要先對張老師表示最誠摯的感謝！謝謝老師對于我的指導！ 其次，我要感謝我們學校的各位老師，在畢業(yè)設計中，對于我遇到的一些流程上的問題，都能清晰地回答，為我減少了很多麻煩。 然后，我要感謝此次畢業(yè)設計。通過這次畢業(yè)設計，收獲頗豐，不僅提高了自己的動手能力、設計能力和編程能力，還提高了自己的閱讀和寫作能力，這對于以后的工作生活，都能起到很重要的作用。 最后，我要感謝一下自己。在這次緊張的畢業(yè)設計過程中，我能夠較好的完成自己指定的目標和計劃，認真查閱資料，自行設計，完成了此次畢業(yè)設計。 于此，感謝所有在設計過程中，幫助過我的老師，同學和朋友！ 43