桥式起重机设计毕业设计分解

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10t桥式起重机总体设计毕业设计

10t桥式起重机总体设计毕业设计

摘要本次毕业设计是针对毕业实习中桥式起重机所做的具体到吨位级别的设计。

我国现在应用的各大起重机还是仿造国外落后技术制造出来的,而且已经在工厂内应用了多年,有些甚至还是七八十年代的产品,无论在质量上还是在功能上都满足不了日益增长的工业需求。

如何设计使其成本最低化,布置合理化,功能现代化是我们研究的课题。

本次设计就是对小吨位的桥式起重机进行设计,主要设计内容是10t桥式起重机的结构及运行机构,其中包括桥架结构的布置计算及校核,主梁结构的计算及校核,端梁结构的计算及校核,主端梁连接以及大车运行机构零部件的选择及校核包括: 轮压计算及强度验算, 运行阻力计算,选择电动机,减速器的选择验算,运行速度及实际功率,选择制动器,选择联轴器,低速浮动轴的验算,缓冲器的选择等计算。

还有小车的运行和起升机构零部件的选择及校核包括: 运行阻力计算,选电动机,选择减速器验算起动时间,按起动工况校核减速器功率,选择制动器,选择高速轴联轴器及制动轮,验算低速浮动轴强度,钢丝绳的选择,滑轮、卷筒的计算,联轴器的选择。

关键词: 起重机;大车运行机构;小车运行结构;小车起升结构;桥架;主端梁1AbstractThe graduation design is aimed at the graduation fieldwork medium-sized crane do specific to tonnage level of design. Our country is the application of the big crane or counterfeit foreign backward technology out of manufacture and has within the plant for many years, some even application or the 70s and 80s products, both in quality and in on the function can't satisfy the growing industrial demand. How to design makes it the lowest cost, decorate rationalization, functional modernization is our topic. This design is on small tonnage design of bridge crane, the main design content is 10t bridge crane structure and operation organization, including bridge structure arrangement calculation and checking the structure of the girder, the calculation and checking, calculated and checked the beam structure, the main girders connection and cart mechanism parts selection and checking including: wheel pressure calculation and intensity checking, running friction calculation, the choice of motor, gear reducer is checked, choose speed and actual power, choose brakes, choose coupling calculating speed floating axis, buffer choice calculation, etc. And car running and lifting mechanism parts selection and checking including: running friction calculation, choose motor, choose reducer, by starting checked start-up time check reducer power, choose working brakes, choose high-speed couplings and brake wheel, the checking low-speed axial intensity, the wire rope floating choice, pulley, drum calculation, coupling choice.Keywords: cranes; During operation organization; Car running structure; Car hoisting structure; Bridge; Main girders2目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (1)第1章桥式起重机的概述 (2)1.1 桥式起重机的特点 (2)1.2 桥式起重机的用途 (5)1.3 桥式起重机的基本参数 (5)1.4 桥式起重机主要零部件 (10)1.4.1吊钩 (10)1.4.2钢丝绳 (11)1.4.3 滑轮和滑轮组 (14)1.4.4 滑轮组类型及选配原则 (15)1.5滑轮组及其滑轮组的倍率 (16)1.6 卷筒 (17)1.7 位置限位器 (17)1.8 缓冲器 (18)1.9桥式起重机发展概述 (19)1.9.1 国内桥式起重机发展动向 (19)1.9.2 国外桥式起重机的发展动向 (20)第2章大车运行机构的设计 (21)2.1大车运行结构设计的基本思路及要求 (21)2.2 大车运行机构传动方案的确定 (22)12.3 大车运行机构具体布置时要注意的问题 (22)2.4 大车运行机构的设计计算 (23)2.4.1 大车运行结构的传动方案 (23)2.5轮压计算及强度验算 (24)2.5.1计算大车的最大轮压和最小轮压 (24)2.5.2 强度计算及校核 (25)2.6 运行阻力计算 (28)2.7 选择电动机 (29)2.8 减速器的选择 (30)2.9 验算运行速度及实际功率 (31)2.10 验算启动时间 .............................................. 错误!未定义书签。

桥式起重机毕业设计

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摘要随着现代控制理论的应用,微处理器和微电子技术的发展,使变频调速控制系统日趋成熟。

而桥式起重机作为物料搬运系统中一种典型设备,在企业生产活动中应用广泛作用显著,故对于提高其运行效率,确保运行安全,降低物料搬运成本是十分重要。

传统的桥式起重控制系统主要采用继电器接触器进行控制,采用交流绕线串电阻的方法进行启动和调速,这种控制系统存在可靠性差,故障率高,电能浪费大,效率低等缺点。

因此根据桥式起重机的运行特点,将可编程序控制器与变频器结合应用于桥式起重机控制系统,其中PLC系统则采用SIEMENS 公司产品,大大提高了操作精度和稳定度;综合保护功能完善,便于及时发现、查找、处理故障;并且节约了能源。

关键词:可编程序控制器;桥式起重机;变频调速;变频器第一章绪论1.1桥式起重机的概述起重机是一种用来起重与空中搬运重物的起重运输机械,广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门。

它对减轻工人劳动强度、提高劳动生产率、,是现代化生产中不可缺少的工具。

根据其运动形式不同,分为桥式类起重起重机又分为通用桥式起重机、冶金专用起重机、龙门起重机与缆索起重机等。

通用桥式起重机是机械制造工业和冶金工业中最广泛使用的起重机械,又称“天车”或“行车”,他是一种横架在固定的跨间上空用来吊用各种物件的设备。

桥式起重机按起吊装置不同,可分为吊钩桥式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起重机等等。

其中以吊钩桥式起重机应用最广。

1.1.1桥式起重机的结构、桥式起重机一般由桥架(又称大车)装有提升机构的小车、大车移形机构、操纵室、小车倒电装置(辅助滑线)、起重机总电源导电装置(主滑线)等部分组成。

图1-1为桥式起重机总体示意图。

图1-1桥式起重机整体示意图1- 驾驶室2-辅助滑线3-磁力控制器4-起重小车5-大车拖动电动机6-端梁7-主滑线8-主梁9-电阻箱1.2桥式起重机的传统控制方式传统桥式起重机的控制分为凸轮控制和主令控制,以下是凸轮控制和主令控制简介。

桥式起重机毕业设计

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桥式起重机毕业设计1000字桥式起重机毕业设计一、设计任务以现有工程部分生产厂房屋顶混凝土施工作业为背景,设计一台起重机械进行屋顶建设物料的运输作业,最大起重量不低于10吨,起升高度不低于25m,工作台面最大跨度不低于20m。

二、设计思路桥式起重机分为单梁式和双梁式两种型号,由于所需工况为大跨度、大容量、高升高度,我采用双梁式桥式起重机作为设计对象。

起重机由大车(含双梁)、小车、提升机构、电气控制系统等组成。

1.双梁桥架及支撑装置双梁桥架接受吊重荷载,其上两支撑架与大车的轮踏实现支撑和导向作用。

要求双梁式结构支撑能力强,双梁之间的距离需要大于最大跨度的1.2-1.5倍,充分满足施工现场跨越能力、纵向和横向稳定性需求。

2.大车轮组大车轮组采用两端轮踏方式,通过左右轮辗压在双梁化肥卡紧地方,并通过两个齿轮传动,带动主梁沿轨道运行。

要求轮子精度高,噪声小,干涉区域小,运行稳定性好。

3.小车、提升机构小车带有提升机构,可在大车运行方向上进行提升和下降。

提升机构由防返装置、限位装置、行程开关、传感器等部分组成。

小车的速度可通过变频调速器调节,提供足够高的提升速度和加速度。

4.电气控制系统启动控制、驱动控制、安全监控等在电气控制系统中实现,主要部件有电动机、行程开关、接近开关、限位装置、放大器、传感器、变频器、PLC等。

控制系统通过操作盘、遥控器实现。

三、计算设计1.起重量计算最大起重量需大于10吨,取11吨。

2.起升高度计算屋顶建设高度为25m,要求高度加上起重臂长度需大于25m。

3.工作台面宽度计算工作台面宽度需大于20m,取21m。

四、结论通过对桥式起重机的设计,考虑到施工环境、工作量、工作台面大小、提升高度等因素,最终实现了大跨度、大容量、高升高度的要求。

同时,也需要对所设计方案的精度和稳定性进行合理评估和调整。

桥式起重机毕业设计

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第一章绪论由于工业生产规模不断扩大,生产效率日益提高,以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加,促使大型或高速起重机的需求量不断增长,起重量越来越大,工作速度越来越高,并对能耗和可靠性提出更高的要求。

起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。

起重机不但要容易操作,容易维护,而且安全性要好,可靠性要高,要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性,起重机的出现大大提高了人们的劳动效率,以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果,尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。

在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。

桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。

经过几十年的发展,我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺,设备使用维修、管理方面,不断积累经验,不断改造,推动了桥式起重机的技术进步。

本论文主要通过电气系统的设计使5t桥式起重机规定的各种运动要求。

现根据起重机的新理论、新技术和新动向,结合实例,简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。

1.1起重机的特点和发展趋势现根据起重机的新理论、新技术和新动向,结合实例,简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。

1.1.1大型化和专用化由于工业生产规模的不断扩大,生产效率日益提高,以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加,促使大型或高速起重机的需求量不断增长。

起重量越来越大,工作速度越来越高,并对能耗和可靠性提出更高的要求。

起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。

起重机不但要容易操作,容易维护,而且安全性要好,可靠性要高,要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。

目前世界上最大的浮游起重机起重量达6,500t,最大的履带起重机起重量达3,000t,最大的桥式起重机起重量为1,200t,集装箱岸边装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min,堆垛起重机最大运行速度是240m/min,垃圾处理用起重机的起升速度达100m/min 。

桥式起重机毕业设计论文

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1绪论1.1起重机的介绍箱形双梁桥式起重机是由一个有两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架,在桥架上运行起重小车,可起吊和水平搬运各类物体,它适用于机械加工和装配车间料场等场合。

1.2起重机设计的总体方案本次起重机设计的主要参数如下:起重量10t,跨度16.5m,起升高度为10m起升速度8m/min小车运行速度v=40m/min大车运行速度V=90m/min大车运行传动方式为分别传动;桥架主梁型式,箱形梁.小车估计重量4t,起重机的重量16.8t .工作类型为中级。

根据上述参数确定的总体方案如下:主梁的设计:主梁跨度16.5m ,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接,主梁横截面腹板的厚度为6mm,翼缘板的厚度为10mm,主梁上的走台的宽度取决于端梁的长度和大车运行机构的平面尺寸,主梁跨度中部高度取H=L/17 ,主梁和端梁采用搭接形式,主梁和端梁连接处的高度取H0=0.4-0.6H,腹板的稳定性由横向加劲板和,纵向加劲条或者角钢来维持,纵向加劲条的焊接采用连续点焊,主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝,主梁通常会产生下挠变形,但加工和装配时采用预制上拱。

小车的设计:小车主要有起升机构、运行机构和小车架组成。

起升机构采用闭式传动方案,电动机轴与二级圆柱齿轮减速器的高速轴之间采用两个半齿联轴器和一中间浮动轴联系起来,减速器的低速轴鱼卷筒之间采用圆柱齿轮传动。

运行机构采用全部为闭式齿轮传动,小车的四个车轮固定在小车架的四周,车轮采用带有角形轴承箱的成组部件,电动机装在小车架的台面上,由于电动机轴和车轮轴不在同一个平面上,所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器,在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半齿联轴器的连接方式。

小车架的设计,采用粗略的计算方法,靠现有资料和经验来进行,采用钢板冲压成型的型钢来代替原来的焊接横梁。

端梁的设计:端梁部分在起重机中有着重要的作用,它是承载平移运输的关键部件。

16T桥式起重机毕业设计

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本科毕业设计题目:16/3.2t×28.5m桥式起重机设计学院机械自动化学院专业机电一体化专业学号 ************学生姓名李后谱__指导教师蔡芸日期2011年9月_摘要本次毕业设计是针对毕业实习中桥式起重机所做的具体到吨位级别的设计。

随着我国制造业的发展,桥式起重机越来越多的应用到工业生产当中。

在工厂中搬运重物,机床上下件,装运工作吊装零部件,流水线上的定点工作等都要用到起重机。

起重机中种数量最多,在大小工厂之中均有应用的就是小吨位的起重机,小吨位的桥式起重机广泛的用于轻量工件的吊运,在我国机械工业中占有十分重要的地位。

但是,我国现在应用的各大起重机还是仿造国外落后技术制造出来的,而且已经在工厂内应用了多年,有些甚至还是七八十年代的产品,无论在质量上还是在功能上都满足不了日益增长的工业需求。

如何设计使其成本最低化,布置合理化,功能现代化是我们研究的课题。

本次设计就是对小吨位的桥式起重机进行设计,主要设计内容是16/3.2T桥式起重机的结构及运行机构,其中包括桥架结构的布置计算及校核,主梁结构的计算及校核,端梁结构的计算及校核,主端梁连接以及大车运行机构零部件的选择及校核。

关键词:起重机;大车运行机构;桥架;主端梁;小吨位AbstractThe graduation project is a bridge crane for the graduation field work done by the tonnage level specific to the design. As China's manufacturing industry, more and more applications crane to which industrial production. Carry a heavy load in the factory, machine parts up and down, the work of lifting parts of shipment, assembly line work should be fixed on the crane is used. The largest number of species of cranes, both in the size of the factory into the application is small tonnage cranes, bridge cranes small tonnage of lightweight parts for a wide range of lifting, in China's machinery industry plays a very important position. However, our current application, or copy large crane behind the technology produced abroad, and has been applied in the factory for many years, and some 70 to 80 years of products, both in quality or functionality are not growing to meet the industrial demand. How to design it the lowest cost, rationalize the layout, function modernization is the subject of our study. This design is for small tonnage bridge crane design, the main design elements are 16/3.2t crane structure and operation of institutions, including the bridge structure, calculation and checking the layout, the main beam structure calculation and checking , end beams calculation and checking, the main end beam connect and run the cart and checking body parts of choice.Key words:Crane;The moving mainframe;Bridge;Main beam and end beam;Small tonnage目录1 绪论 (1)1.1桥式起重机的介绍 (1)1.2桥式起重机设计的总体方案 (2)1.3主梁和桥架的设计 (2)1.4端梁的设计 (2)2 主起升机构的设计 (3)2.1确定起升机构传动方案,选择滑轮组和吊钩组 (3)2.2选择钢丝绳 (3)2.3确定滑轮主要尺寸 (4)2.4确定卷筒尺寸并验算强度 (4)2.5选电动机 (7)2.6验算电动机发热条件 (7)2.7选择减速器 (8)2.8验算起升速度和实际所需功率 (8)2.9校核减速器输出轴强度 (9)2.10选择制动器 (9)2.11选择联轴器 (10)2.12验算起动时间 (10)2.13验算制动时间 (11)2.14高速浮动轴计算 (11)3 小车运行机构 (14)3.1确定机构传动方案 (14)3.2选择车轮与轨道并验算其强度 (14)3.3运行阻力计算 (15)3.4选电动机 (16)3.5验算电动机发热条件 (17)3.6选择减速器 (17)3.7验算运行速度和实际所需功率 (17)3.8验算起动时间 (17)3.9按起动工况校核减速器功率 (18)3.10验算起动不打滑条件 (19)3.11选择制动器 (20)3.12选择高速轴联轴器及制动轮 (20)3.13选择低速轴联轴器 (21)3.14验算低速浮动轴强度 (21)4大车运行机构的设计 (23)4.1确定机构的传动方案 (23)4.2选择车轮与轨道,并验算其强度 (23)4.3选择车轮轨道并验算起强度 (24)4.4运行阻力计算 (25)4.5选择电动机 (26)4.6验算电动机发热条件 (26)4.7选择减速器 (27)4.8验算运行速度和实际所需功率 (27)4.9验算起动时间 (28)4.10起动工况下校核减速器功率 (29)4.11验算起动不打滑条件 (29)4.12选择制动器 (31)4.13选择联轴器 (31)4.14浮动轴的验算 (33)5桥架具体计算设计 (35)5.1主要尺寸的确定 (33)5.1.1 大车车距 (35)5.1.2 主梁高度 (35)5.1.3 端梁高度 (35)5.1.4 桥架端部梯形高度 (35)5.1.5 主梁腹板高度 (35)5.1.6 确定主梁截面尺寸 (35)5.1.7 加劲板的布置尺寸 (36)5.2主梁的计算 (37)5.2.1 计算载荷的确定 (37)5.2.2 主梁垂直最大弯矩 (38)5.2.3 主梁水平最大弯矩 (38)5.2.4 主梁的强度验算 (39)5.2.5主梁的垂直刚度验算 (40)5.2.6主梁的水平刚度验算 (41)5.3端梁的计算 (42)5.3.1计算载荷的确定 (42)5.3.2端梁垂直最大弯矩 (42)5.3.3端梁水平最大弯矩 (42)5.3.4端梁截面尺寸的确定 (43)5.3.5端梁的强度验算 (44)5.4主要焊缝的计算 (46)5.4.1端梁端部上翼缘焊缝 (46)5.4.2端梁端部下翼缘焊缝 (47)5.4.3主梁与端梁的连接焊缝 (47)5.4.4主梁上盖板焊缝 (47)结束语 (48)参考文献 (49)致谢 (50)1 绪论1.1 桥式起重机的介绍桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。

桥式起重机控制线路设计毕业设计

桥式起重机控制线路设计毕业设计

桥式起重机控制线路设计毕业设计毕业设计设计题⽬: 205t桥式起重机控制线路设计系别:机械⼯程系专业:班级:姓名:学号:指导⽼师:完成时间:⽬录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第⼀章20/5t桥式起重机常⽤电器,电机及选⽤………………………………………1.1 常⽤低压电器……………………………………………………………………1.2 熔断器………………………………………………………………………………1.3 ⼑开关………………………………………………………………………………1.4 20/5t桥式起重机变频调速系统主要辅件选⽤……………………………………1.5 20/5t桥式起重机变频调速系统电动机容量选⽤……………………………………1.6 20/5t桥式起重机变频调速系统变频器容量选⽤……………………………………1.7 电阻器和频敏变阻器…………………………………………………………………1.8 电磁铁………………………………………………………………………………第⼆章凸轮控制器,变频器……………………………………………………………2.1 凸轮控制器……………………………………………………………………2.2 变频器………………………………………………………………………………第三章20/5t桥式起重机电⽓控制线路………………………………………………………3.1 桥式起重机的电⽓控制要求………………………………………………………3.2 副钩凸轮控制器控制电路………………………………………………………3.3保护电路………………………………………………………………………结束语…………………………………………………………………………………………参考⽂献………………………………………………………………………………摘要桥式起重机是桥架在⾼架轨道上运⾏的⼀种桥架型起重机,⼜称天车。

桥式起重机的桥架沿铺设在两侧⾼架上的轨道纵向运⾏,起重⼩车沿铺设在桥架上的轨道横向运⾏,构成⼀矩形的⼯作范围,就可以充分利⽤桥架下⾯的空间吊运物料,不受地⾯设备的阻碍。

桥式起重机毕业设计说明书

桥式起重机毕业设计说明书
钢丝绳出入滑轮绳槽的偏角过大时(>50),绳槽侧壁将受到较大横向力作用,容易是槽口损坏,是钢丝绳脱槽。为了减少钢丝绳的磨损,在滑轮绳槽中可用铝或聚酰胺作为衬垫材料,但这会使滑轮构造复杂,只有当钢丝绳很长,在技术和经济上对钢丝绳寿命有特殊要求时,才推荐使用。
一般选用铸造滑轮。
2. 滑轮尺寸确定
滑轮的主要尺寸是滑轮直径D,轮毂宽度B和绳槽尺寸。起重机常用铸造滑轮,其结构尺寸已经标准化(ZBJ80006.1-87).滑轮尺寸可按钢丝绳直径进行选择。
——钢丝绳破断拉力换算系数,由参考文献2 表2-3查得。
Sb——钢丝绳规范中钢丝绳破断拉力的总和(N)
n——安全系数,由参考文献2 表2-4查得。
从而可计算出Sb约为 故由参考文献1 表3-1-11查得选取钢丝绳公称抗拉强度 ,钢丝绳的直径为38mm,
2.1. 副起升钢丝绳
1.钢丝绳型式确定
根据钢丝绳的构造特点,再结合起重机的使用条件和要求(如挠性,耐磨性,抗高温辐射,抗横向压力和防腐性等)。从参考文献2 表2-2中选择适合本次设计的起重机的钢丝绳6W(19).
根据要求选定了实用的钢丝绳型式后,应按钢丝绳所受的最大静张力和钢丝绳的抗拉破坏强度来确定钢丝绳直径d。即
式中 ——钢丝绳工作时所受的最大张力(N),
Q——所起升的最大物品重量(N)
G0——取物装置的重量(N),
——滑轮组型式的系数,当为单滑轮组时, ;当为双滑轮组时,
——滑轮组的倍率。
——滑轮组的效率,由参考文献2 表2-1可以查得。
1.3.4
起重量:主起升50吨,副起升10吨;起升速度:主起升7.8m/min,副起升13.2m/min;起升高度:主起升12m,副起升16m;运行速度:小车38.5m/min,大车74.5m/min;跨度16.5m;工作级别M5.
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新鄉学院2012届毕业论文(设计)题目:桥式起重机设计(小车运行机构设计)学位申请人姓名陈金龙学号0905031067所在学院名称机电工程学院专业名称数控技术指导教师姓名唐军指导教师职称完成时间:2012年5月9日目录内容摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1. 绪论 (2)1.1起重机发展展望 (2)1.2现状及国内外发展趋势 (4)1.3起重机设计的总体方案 (4)2.起重机的种类 (4)2.1轻小型起重机设备 (4)2.2桥式起重机 (4)2.3门式起重机 (5)2.4其它类型起重机 (6)3.小车运行机构的计 (7)3.1主要参数和机构布置简图 (7)3.2轮压的计算 (7)3.3电动机的选择 (8)3.4制动器的选择 (11)3.5减速器强度验算 (12)3.6联轴器的计算 (12)3.7车轮计算 (13)3.8车轮轴的计算 (14)4.小车架的计算 (15)4.1小车架设计要求,计算说明及布置简图 (15)4.2小车架的计算 (16)参考文献 (27)内容摘要起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备,它可以减轻体力劳动、提高劳动生产率和在生产过程中进行某些特殊的工艺操作,实现机械化和自动化。

本设计通过对桥式起重机的小车运行机构的总体设计计算,以及电动机、联轴器、缓冲器、制动器的选用;运行机构减速器的设计计算和零件的校核计算及结构设计,完成了桥式起重机的回转小车运行机构机械部分的设计。

通过本次设计,完成了一台30t起重量、桥跨度为31米的设计要求,并且整个传动过程比较平稳,且小车运行机构结构简单,拆装方便,维修容易,价格低廉。

关键词桥式起重机;小车运行机构;小车架AbstractCrane is a kind of mechanical equipments used for lifting, moving, loading/unloading, and installing. It can low the manual workload and upgrade productivity. It can be operated in some special environment, and work with high automatic level.This paper is main deal with mechanical design for crab of crane, including all design calculation selection of electrical motors, clutch, buffer, and brakes, the design and calculation of the reducer, calibration and verification of the calculation for the parts, and structure designs. Through a series of work, the design is satisfied with the functional requirements, 30 t lifting power and 31 meter bridge span. The course of drive is quite smooth. The mechanical structure of crab of crane is simple, easy to install/disassemble, and to be maintain. And it has low cost. Key words Bridge crane;crab of crane;trolley frame1. 绪论1.1起重机发展展望随着新世纪全球工业格局的新变化和我国工业技术水平盼陕速发展,创新设计越来越引起院校和企业的重视。

随着现代计算机控制技术飞速发展,使得起重机的设计在综合考虑控制系统安全可靠性、操作的舒适性、机构及结构广义优化等方面有了更高层次的要求,因此起重机的设计必须从原来的常规设计模式中跳出来,用新观点、新原理、新方法、新技术、新工艺来设计适应新形势的新产品,创新设计的课题已实实在在地摆在了起重机设计师们的面前。

根据现实和发展,设计手段越来越体现出精确化、自动化、虚拟化号陕捷的特点。

现代的起重机产品正朝着机电一体化、集成化、模块化、个性化方向发展。

自动检测、自动数据处理(运算、判断、存储、记忆)、自动显示、自动控制、故障诊断和自动保护及维护等功能得到了大量的应用。

因此起重机产品创新设计以降低设计成本,提高设计速度,缩短设计周期为目的,包括降低成本设计、可靠性设计、快速设计、并行设计、等现代设计技术。

1.2现状及国内外发展趋势二战以后的几十年来,各主要发达工业国家先后开始重视对设计技术的研究,起重机的设计技术水平也得到快速发展。

英国从60年代开始,就以国家政策和财力来支持发展与推广创新设计;德国提出“设计就是科学”,使其设计学的发展已达到相当规模;美国成立了“设计委员会”;日本同样也非常重视设计技术的发展,将设计看作是技术、经济、美学和人机工程学的一体化整体,并极力推广和采用新技术。

总之经济技术发达国家越来越重视设计工作并大量引入创新设计,使得整个机电产品也包括起重机械产品的造型设计、安全可靠性、技术经济性等方面发生着越来越快的变化,设计水平也日益提高。

我国起重机设计的发展经历了一个曲折的过程。

以前多是以模仿原苏联的设计为主,凭借设计者的经验,产品设计的局限性很大。

从60年代起,开始了新产品、新部件的开发设计与实验研究工作,从而使设计从仿制和经验设计逐渐走向实验研究和计算分析阶段。

到了80年代,随着宝钢等一些超大型企业对国外起重机的引进及与国外进行联合设计国内制造等形式的采用,开始在国内引入了一些国际上的先进技术与设计方法。

同时将计算机应用技术引入设计领域,对起重机设计工作的发展起了很大的推动作用。

通过专家系统的应用,极大地推进了创新设计的进程,并且利用系统论和信息论等现代计算机应用技术研究成果,使得起重机的创新设计开始向智能化方向发展。

1)降低设计、采购和制造成本。

在产品设计过程中采用面向成本设计技术和并行的成本估算技术是使产品成本降低的关键,其中重点要研究的是成本结构分析技术和价值工程分析技术,且需要构造多种专用的设计知识库和成本数据库来精确地并行估算成本。

做到产品成本的即时反应,通过设计方案的调整实现设计阶段控制产品成本的真实实现2)创新设计的快速反应。

建模及仿真软件是计算机仿真技术中的重要研究课题,对创新设计的可观化研究,以及将专家系统模糊决策和人工神经网络等技术引入仿真系统的研究将有助于形成一个高效的、智能的起重机仿真系统。

开展虚拟现实(VR)技术的研究,将使起重机的仿真技术具有一个更加真实方便的输入输出系统,可以快捷地做出各种方案评价和决策。

3)仿真与虚拟设计技术。

国内外的研究均较为活跃,在机械产品设计的仿真建模中,目前应用最广泛的包括有限元方法(FEM)、有限差分法等。

仿真技术得到了日益广范的使用,从而能突破物理空间和时间的限制。

数字化样机的仿真设计对大型复杂起重机产品的方案评审、机构动作原理审查、结构干涉检查等具有十分重要的现实意义。

同时在计算机虚拟现实系统(VRS)环境中的虚拟设计(VD)技术方面的研究也开始受到人们的重视。

4)智能设计技术。

各主要工业发达国家正从传统的CAD技术不断向智CAD(ICAD)和人机智能化设计系统方向发展,电气控制系统自分析、自调整、自纠错的智能化水平不断提高,使得起重机的设计和使用全过程的自动化和智能化得以实现。

5)广义优化设计。

起重机广义优化技术的研究将使得人们能够从万方数据模型的建立、处理、一直到优化结果显示等全过程进行优化。

现代设计技术中的一般性优化设计方法及其应用已日趋成熟,普通的连续变量优化设计、混合离散变量优化设计,已发展到随机变量优化设计(可靠性优化设计)、模糊变量优化设计,单目标优化设计已发展到多目标优化设计。

1.3起重机设计的总体方案起重机设计的主要参数如下:1)起重量30t;2)跨度31m,起升高度16m;3)起升速度24m/min2. 起重机的种类2.1轻小型起重机设备轻小型起重机设备主要有千斤顶、起重葫芦、卷扬机等。

它们具有轻小简单、使用方便等特点,适用于流动性和临时性作业,手动的轻小型设备尤其适用于无电源的作业场合。

1)千斤顶千斤顶,是一种利用刚性承重件顶起或起升重物的设备。

它体积小重量轻,靠人力驱动顶起重物,可以用很小的外力来顶高很重的重物,千斤顶的顶升高度比较小,一般为100-400 mm,最大起重量可达500 t,自重约为10~500 kg,通常用于机械、车辆的检修。

按照结构和工作原理的不同可分为齿条式千斤顶,螺旋式千斤顶和液压式千斤顶。

2)葫芦葫芦是提升或牵引重物的轻小型起重机械。

其外表尺寸结构紧凑,自重轻、效率高、操作方便,广泛应用于工矿企业、建筑工地、仓库等固定工作场合的起重作业。

根据驱动方式的不同,可分为手动、电动和气动三大类。

手动葫芦又可分为手拉和手扳葫芦。

电动葫芦根据挠性件的不同可分为钢丝绳电动葫芦和链条电动葫芦。

桥式类起重机是指由具有能运行的桥架结构和设置在桥架上的,能运行的起升机构组成的起重机械。

常用的桥式类起重机包括梁式起重机、通用桥式起重机、龙门起重机、装卸桥等。

这类起重机多是固定式,完成固定空间的吊运作业。

适用于所有工矿企业、仓库、露天堆场物料的装卸和吊运等作业。

1)梁式起重机梁式起重机由桥梁、起重小车两部分组成,根据桥架不同可分为单梁桥式起重机和双梁桥式起重机。

单梁桥式起重机桥架的主梁多采用工字型截面。

起重小车为手动葫芦、电动葫芦或葫芦作为起升机构部件装配而成。

梁式起重机各机构的工作速度较低,起重量也较小,属于轻型起重机,具有自重轻、成本低、制作生产容易的特点。

双梁起重机由直轨、起重机主梁、电动环链葫芦和小车、送配电系统和电路控制系统组成,特别适合于大悬挂跨度和大起重量的平面物料范围输送。

2)通用桥式起重机通用桥式起重机属电动起重机械,又称“天车”、“行车”,具有起升机构,运行机构。

其吊运方式由大车的纵向运动,小车的横向运动以及起升机构的升降运动所组成。

这些运动构成了一个长方形的大范围作业空间。

通用桥式起重机的大车轨道通常安装在仓库、作业场所的两侧梁柱或两侧地面上,因而具有起重量大、占地面积小,且运行时不妨碍同一作业场所的其他工作特点。

通用桥式起重机由起重小车、桥架、电器控制部分、安全装置和司机室等部分组成。

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