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中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
姓 名： 劉 超 學(xué) 號： 21060313
學(xué) 院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動化
設(shè)計(jì)題目： 32/5t吊鉤橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)
專 題：
指導(dǎo)教師： 陳 飛 職 稱： 副教授
2010年 6 月 徐州
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級 機(jī)自06－4班 學(xué)生姓名 劉 超
任務(wù)下達(dá)日期：2010 年 3 月 9 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 2010 年 3 月 15 日至 2010 年 6 月 17 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：32/5t吊鉤橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目：
畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求：
設(shè)計(jì)一臺吊鉤橋式起重機(jī)，主要參數(shù)為：起重量（主起升）：32t，起升高度（主起升）：16m，起升速度（主起升）：7.5m/min，起重量（副起升）：5t，起升高度（副起升）：18m，起升速度（副起升）：20m/min，小車運(yùn)行速度：42m/min，大車運(yùn)行速度：74m/min，跨度：22.5m，工作級別：A5
院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評閱書
指導(dǎo)教師評語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價(jià)及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：
成 績： 指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱教師評閱書
評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價(jià)及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：
成 績： 評閱教師簽字：
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱教師評閱書
評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤寫作的規(guī)范程度；⑥總體評價(jià)及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：
成 績： 評閱教師簽字：
年 月 日
中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績
答 辯 情 況
提 出 問 題
回 答 問 題
正 確
基本
正確
有一般性錯誤
有原則性錯誤
沒有
回答
答辯委員會評語及建議成績：
答辯委員會主任簽字：
年 月 日
學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：
學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人：
年 月 日
摘 要
隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，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，流水線上的定點(diǎn)工作等幾乎都要用到起重機(jī)。起重機(jī)中數(shù)量最多，在大小工廠之中均有應(yīng)用的就是橋式起重機(jī)。橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱天車，一般由起重小車、架橋運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處，在我國機(jī)械工業(yè)中占有十分重要的地位。但是，我國現(xiàn)在應(yīng)用的各大起重機(jī)還是仿造國外落后技術(shù)制造出來的，而且已經(jīng)在工廠內(nèi)應(yīng)用了多年，無論在質(zhì)量上還是在功能上都滿足不了日益增長的工業(yè)需求。如何設(shè)計(jì)使其成本最低化，布置合理化，功能現(xiàn)代化是我們研究的課題。本次設(shè)計(jì)就是對橋式起重機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是32/5t橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行機(jī)構(gòu)，其中包括橋架結(jié)構(gòu)的布置計(jì)算及校核，主梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算及校核，端梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算及校核，主端梁連接以及大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)零部件的選擇及校核。
關(guān)鍵詞：制造業(yè) ；橋式起重機(jī)
ABSTRACT
As the developing of the manufacturing industry, crane has been applied to the industrial production more and more. Carrying a heavy load in the factory, taking the machine parts, lifting parts of shipment up and down and the work on the assembly line almost connect with the crane. The largest number of cranes which is applied to many kinds of the factories is the bridge crane. Bridge crane is a bridge along the high rail , also known as air crane. Bridge crane consists of trolley，operation mechanism, and metal structure. Trolley is composed of hoist mechanism , operation mechanism and frame of trolley. Bridge crane is widely used in indoor and outdoor storage, plant, port and open storage yard, etc. It has played a vital part in the machinery industry. However, our current crane in application still copy backward technology abroad, and has been applied in the factory for too many years. Both in quality and functionality are not to meet the growing industrial demand. How to design it to realize the lowest cost, reasonable layout, modern function is the subject of our study. My design is a bridge crane design, the main design elements are 32/5t bridge crane structure and operation mechanism, including the calculation and checking of the bridge and the main beams and the end beams, besides , the connection between the main and end beams and the choice about crane parts are also going to be designed and checked.
Keywords：manufacturing industry ; bridge crane
目 錄
1 概述 ……………………………………………………………………………1
1.1起重機(jī)械的用途、工作特點(diǎn)及其在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位…………………1
1.2起重機(jī)械的發(fā)展簡史及發(fā)展動向…………………………………………1
1.3起重機(jī)械的組成和類型……………………………………………………2
1.3.1起重機(jī)械的組成 …………………………………………………………2
1.3.2起重機(jī)械的類型 …………………………………………………………2
1.4橋式起重機(jī)的分類、用途、基本結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)及工作等級…………3
1.4.1橋式起重機(jī)的分類 …………………………………………………………3
1.4.2橋式起重機(jī)的用途 …………………………………………………………3
1.4.3橋式起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ……………………………………………………4
1.4.4橋式起重機(jī)的基本參數(shù) ……………………………………………………4
1.4.5橋式起重機(jī)的工作等級 ……………………………………………………6
2小車起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算…………………………………………………6
2.1起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 …………………………………………………………………6
2.1.1確定起升結(jié)構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組 …………………………6
2.1.2選擇鋼絲繩 …………………………………………………………………7
2.1.3確定滑輪主要尺寸 …………………………………………………………7
2.1.4確定卷筒及卷筒部件尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度 ……………………………………8
2.1.5選電動機(jī) …………………………………………………………………16
2.1.6驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件 ……………………………………………………17
2.1.7選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器 …………………………………………………………17
2.1.8驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率 …………………………………………18
2.1.9校核減速器輸出軸強(qiáng)度 …………………………………………………18
2.1.10選擇制動器………………………………………………………………19
2.1.11選擇聯(lián)軸器…………………………………………………………………20
2.1.12驗(yàn)算起動時間……………………………………………………………21
2.1.13驗(yàn)算制動時間……………………………………………………………22
2.1.14高速浮動軸計(jì)算…………………………………………………………23
2.2小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算 …………………………………………………………25
2.2.1確定機(jī)構(gòu)傳動方案 ………………………………………………………25
2.2.2選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度 …………………………………………26
2.2.3運(yùn)行阻力計(jì)算 ……………………………………………………………27
2.2.4選電動機(jī) …………………………………………………………………27
2.2.5驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件 ……………………………………………………28
2.2.6選擇減速器 ………………………………………………………………28
2.2.7驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 …………………………………………28
2.2.8驗(yàn)算起動時間 ……………………………………………………………28
2.2.9按起動工況校核減速器功率 ……………………………………………29
2.2.10驗(yàn)算起動不打滑條件……………………………………………………29
2.2.11選擇制動器………………………………………………………………30
2.2.12選擇高速軸聯(lián)軸器及制動輪……………………………………………30
2.2.13選擇低速軸聯(lián)軸器………………………………………………………31
2.2.14驗(yàn)算低速浮動軸強(qiáng)度……………………………………………………31
3大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算……………………………………………………………32
3.1確定傳動機(jī)構(gòu)方案 …………………………………………………………32
3.2選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度 …………………………………………32
3.3運(yùn)行阻力計(jì)算 ………………………………………………………………34
3.4選擇電動機(jī) …………………………………………………………………35
3.5驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件 ………………………………………………………35
3.6選擇減速器 …………………………………………………………………35
3.7驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 ……………………………………………36
3.8驗(yàn)算起動時間 ………………………………………………………………36
3.9起動工況下校核減數(shù)器功率 ………………………………………………37
3.10驗(yàn)算起動不打滑條件………………………………………………………37
3.11選擇制動器…………………………………………………………………38
3.12選擇聯(lián)軸器…………………………………………………………………39
3.13浮動軸高速軸的驗(yàn)算………………………………………………………40
4橋架結(jié)構(gòu)的計(jì)算參數(shù)……………………………………………………………41
4.1主要尺寸的確定 ……………………………………………………………41
4.1.1 大車輪距 …………………………………………………………………41
4.1.2 主梁高度 …………………………………………………………………41
4.1.3 端梁高度 …………………………………………………………………41
4.1.4 橋架端梁梯形高度 ………………………………………………………41
4.1.5主梁腹板高度 ……………………………………………………………41
4.1.6 確定主梁截面尺寸 ………………………………………………………41
4.2主梁的計(jì)算 …………………………………………………………………43
4.2.1計(jì)算載荷確定 ……………………………………………………………43
4.2.2主梁垂直最大彎矩 ………………………………………………………43
4.2.3 主梁水平最大彎矩 ………………………………………………………44
4.2.4 主梁的強(qiáng)度驗(yàn)算 …………………………………………………………44
4.2.5 主梁的垂直剛度驗(yàn)算……………………………………………………45
4.2.6 主梁的水平剛度驗(yàn)算……………………………………………………46
4.3端梁的計(jì)算 …………………………………………………………………47
4.3.1計(jì)算載荷的確定……………………………………………………………47
4.3.2端梁垂直最大彎矩…………………………………………………………47
4.3.3端梁水平最大彎矩…………………………………………………………47
4.3.4端梁截面尺寸的確定………………………………………………………48
4.3.5端梁的強(qiáng)度驗(yàn)算……………………………………………………………48
4.4主要焊縫的計(jì)算 ……………………………………………………………50
4.4.1端梁端部上翼緣焊縫………………………………………………………50
4.4.2端梁端部下翼緣焊縫………………………………………………………50
4.4.3主梁與端梁的連接焊縫……………………………………………………50
4.4.4主梁上蓋板焊縫……………………………………………………………50
5橋式起重機(jī)維護(hù)制度 ……………………………………………………………52
6橋式起重機(jī)的潤滑部位及注意事項(xiàng) ……………………………………………54
7橋式起重機(jī)安全檢查項(xiàng)目 ………………………………………………………55
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………58
翻譯部分
英文原文 ………………………………………………………………………59
中文譯文 ………………………………………………………………………63
致謝 …………………………………………………………………………………67