LD-10單梁橋式起重機(jī)總體及起升機(jī)構(gòu)設(shè)計【含6張CAD圖紙+文檔全套】
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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)實習(xí)報告
學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械電子工程
班 級 機(jī)電112班
姓 名 辛東旭
學(xué) 號 2011322233
指導(dǎo)教師 李杰
實習(xí)成績
一、 實習(xí)目的
在大學(xué)的最后一個學(xué)期，我有幸跟隨李杰老師去完成我的畢業(yè)設(shè)計，李老師給我安排的題目是10t-LD型單梁橋式起重機(jī)總體及起升機(jī)構(gòu)設(shè)計，由于以前從未接觸過起重機(jī)，我對起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理了解十分淺顯，在李老師的指導(dǎo)下，我通過借閱書籍和觀看起重機(jī)的工作視頻，對起重機(jī)的現(xiàn)狀有了初步的了解。起重機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)在實現(xiàn)出產(chǎn)過程機(jī)械化，自動化，改善物料搬運(yùn)條件，提高勞動出產(chǎn)率必不可少的機(jī)械設(shè)備。它對于發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，改善人們的物質(zhì)，文化生活的需要都起著重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，機(jī)械化，自動化程度也不斷的提高，與此相適應(yīng)的起重機(jī)技能也在告訴發(fā)展，產(chǎn)物種類不斷增加，使用規(guī)模也越來越廣。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)。
起重機(jī)不僅可以作為輔助的出產(chǎn)設(shè)備，完成原料、半成品、產(chǎn)物的裝卸、搬運(yùn)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備、船體分段的吊運(yùn)與安裝，而且也是一些出產(chǎn)過程及工藝操作中的必需的裝備。再如冶煉金屬工業(yè)出產(chǎn)中的爐料籌辦、加料、鋼水澆鑄成錠、脫模取錠等，必需依靠起重機(jī)進(jìn)行出產(chǎn)作業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，在國內(nèi)的冶煉金屬、煤炭部門的機(jī)械設(shè)備總數(shù)量或總自重中，起重運(yùn)輸機(jī)械約占45%。起重機(jī)是機(jī)械化作業(yè)的重要的事物基礎(chǔ)，是一些工業(yè)企業(yè)中主要的固定資產(chǎn)。對于工礦企業(yè)、港口碼頭、車站庫場、建筑施工工地，和海洋開發(fā)、宇宙航行等部門，起重機(jī)已成為主要的出產(chǎn)力要素，在出產(chǎn)中進(jìn)行著高效的工作，組成合理社團(tuán)批量出產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化出產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。
二、實習(xí)內(nèi)容
3月25日，在李老師的帶領(lǐng)下，我們來到張家口東郊的油漆廠，通過參觀在油漆廠噴鍍的起重機(jī)來實地了解起重機(jī)的工作原理，同時，在此次參觀的過程中，我們盡量多次與師傅交流并掌握許多起重機(jī)的知識，爭取為畢業(yè)設(shè)計打下了基礎(chǔ)。在實習(xí)期間，我們通過李老師的講解了解了起重機(jī)的組成結(jié)構(gòu)與主要的工作方式，起重機(jī)主要由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成：
1、取力裝置
取力裝置由油泵、取力器、軟軸拉線組成。用以將汽車動力輸出至油泵，成為液壓能。它是通過安裝在駕駛室內(nèi)的手柄的動作，通過軟軸拉線使取力齒輪與變速箱內(nèi)取力輸出齒接合或分離，從而使油泵工作或停止。
2、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)、行星齒輪減速器、回轉(zhuǎn)支承等組成。
其工作原理是：液壓馬達(dá)驅(qū)動減速器，減速器輸出軸上的小齒輪旋轉(zhuǎn)推動回轉(zhuǎn)支承，使轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)。
3、中央回轉(zhuǎn)接頭
中央回轉(zhuǎn)接頭，安裝在轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)中心處，用以解決工作時副車架相對地面靜止，上部回轉(zhuǎn)。實現(xiàn)油液及電能由下車向上車的傳遞。由于滑環(huán)的作用，液壓管路及電線不扭結(jié)。
4、液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)由一只主泵供油，系統(tǒng)工作壓力14Mpa,流量25L/min,其工作壓力由溢流閥調(diào)定。出廠時，本公司已調(diào)好。
當(dāng)取力齒輪接合時，帶動主油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，油箱內(nèi)的油通過油泵輸出，到達(dá)支腿操作閥。支腿操作完畢后，將分配手柄撥到上車，此時液壓油就從支腿油路切換到上車，上車部分即可進(jìn)行工作。
在現(xiàn)場我們重點參觀并了解了起重機(jī)的工作原理：
1、工作原理
起重機(jī)械通過起重吊鉤或其它取物裝置起升或起升加移動重物。起重機(jī)械的工作過程一般包括起升、運(yùn)行、下降及返回原位等步驟。起升機(jī)構(gòu)通過取物裝置從取物地點把重物提起，經(jīng)運(yùn)行、回轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把重物移位，在指定地點下放重物后返回到原位。
2、驅(qū)動裝置
驅(qū)動裝置是用來驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)的動力設(shè)備的。常見的驅(qū)動裝置有電力驅(qū)動、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動和人力驅(qū)動等。電能是清潔、經(jīng)濟(jì)的能源，電力驅(qū)動是現(xiàn)代起重機(jī)的主要驅(qū)動型式，幾乎所有的在有限范圍內(nèi)運(yùn)行的有軌起重機(jī)、升降機(jī)、電梯等都采用電力驅(qū)動。對于可以遠(yuǎn)距離移動的流動式起重機(jī)（如汽車起重機(jī)、輪胎起重機(jī)和履帶起重機(jī)）多采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動。人力驅(qū)動適用于一些輕小起重設(shè)備，也用作某些設(shè)備的輔助、備用驅(qū)動和意外（或事故狀態(tài)）的臨時動力。
3、工作機(jī)構(gòu)
工作機(jī)構(gòu)包括：起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，被稱為起重機(jī)的四大機(jī)構(gòu)。
（1）起升機(jī)構(gòu)，是用來實現(xiàn)物料的垂直升降的機(jī)構(gòu)，是任何起重機(jī)不可缺少的部分，因而是起重機(jī)最主要、最基本的機(jī)構(gòu)。
（2）運(yùn)行機(jī)構(gòu)，是通過起重機(jī)或起重小車運(yùn)行來實現(xiàn)水平搬運(yùn)物料的機(jī)構(gòu)，有無軌運(yùn)行和有軌運(yùn)行之分，按其驅(qū)動方式不同分為自行式和牽引式兩種。
（3）變幅機(jī)構(gòu)，是臂架起重機(jī)特有的工作機(jī)構(gòu)。變幅機(jī)構(gòu)通過改變臂架的長度和仰角來改變作業(yè)幅度。
（4）旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，是使臂架繞著起重機(jī)的垂直軸線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，在環(huán)形空間運(yùn)移動物料。起重機(jī)通過某一機(jī)構(gòu)的單獨運(yùn)動或多機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動，來達(dá)到搬運(yùn)物料的目的。
4、取物裝置
取物裝置是通過吊、抓、吸、夾、托或其他方式，將物料與起重機(jī)聯(lián)系起來進(jìn)行物料吊運(yùn)的裝置。根據(jù)被吊物料不同的種類、形態(tài)、體積大小，采用不同種類的取物裝置。例如，成件的物品常用吊鉤、吊環(huán)；散料（如糧食、礦石等）常用抓斗、料斗；液體物料使用盛筒、料罐等。也有針對特殊物料的特種吊具，如吊運(yùn)長形物料的起重架空單軌系統(tǒng)橫梁，吊運(yùn)導(dǎo)磁性物料的起重電磁吸盤，專門為冶金等部門使用的旋轉(zhuǎn)吊鉤，還有螺旋卸料和斗輪卸料等取物裝置，以及集裝箱專用吊具等。合適的取物裝置可以減輕作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度，大大提高工作效率。防止吊物墜落，保證作業(yè)人員的安全和吊物不受損傷是對取物裝置安全的基本要求。
5、金屬結(jié)構(gòu)
金屬結(jié)構(gòu)是以金屬材料軋制的型鋼（如角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管等）和鋼板作為基本構(gòu)件，通過焊接、鉚接、螺栓連接等方法，按一定的組成規(guī)則連接，承受起重機(jī)的自重和載荷的鋼結(jié)構(gòu)。金屬結(jié)構(gòu)的重量約占整機(jī)重量的40%～70%左右，重型起重機(jī)可達(dá)90%；其成本約占整機(jī)成本的30%以上。金屬結(jié)構(gòu)按其構(gòu)造可分為實腹式（由鋼板制成，也稱箱型結(jié)構(gòu)）和格構(gòu)式（一般用型鋼制成，常見的有根架和格構(gòu)柱）兩類，組成起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力構(gòu)件。這些基本受力構(gòu)件有柱（軸心受力構(gòu)件）、梁（受彎構(gòu)件）和臂架（壓彎構(gòu)件），各種構(gòu)件的不同組合形成功能各異的起重機(jī)。受力復(fù)雜、自重大、耗材多和整體可移動性是起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作特點。
6、控制操縱系統(tǒng)
通過電氣、液壓系統(tǒng)控制操縱起重機(jī)各機(jī)構(gòu)及整機(jī)的運(yùn)動，進(jìn)行各種起重作業(yè)?？刂撇倏v系統(tǒng)包括各種操縱器、顯示器及相關(guān)元件和線路，是人機(jī)對話的接口。安全人機(jī)學(xué)的要求在這里得到集中體現(xiàn)。該系統(tǒng)的狀態(tài)直接關(guān)系到起重作業(yè)的質(zhì)量、效率和安全。
起重機(jī)與其他一般機(jī)器的顯著區(qū)別是龐大、可移動的金屬結(jié)構(gòu)和多機(jī)構(gòu)的組合工作。間歇式的循環(huán)作業(yè)、起重載荷的不均勻性、各機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的不一致性、機(jī)構(gòu)負(fù)載的不等時性、多人參與的配合作業(yè)等特點，又增加了起重機(jī)的作業(yè)復(fù)雜性、安全隱患多、危險范圍大。事故易發(fā)點多、事故后果嚴(yán)重，因而起重機(jī)的安全格外重要。
三、 實習(xí)結(jié)果
油漆廠的參觀實習(xí)對于我們畢業(yè)設(shè)計小組來說意義非凡，實習(xí)是極為重要的實踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，通過階段性時間的實習(xí)，為我們之后走向社會，接觸本工作，拓寬知識面打下了基礎(chǔ)，并增強(qiáng)了我們的感性認(rèn)識，培養(yǎng)、鍛煉我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，增強(qiáng)了獨立分析和解決實際問題的能力，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)理論知識運(yùn)用與實踐，在實踐中結(jié)合理論加深對其認(rèn)識和總結(jié)，再次學(xué)習(xí)，將專業(yè)知識與實際接軌，逐步認(rèn)識體會，更好地將所學(xué)的運(yùn)用到工作中去，接觸社會，認(rèn)識社會，體驗生活，學(xué)會生活，學(xué)會生活，學(xué)會感悟，學(xué)會做事，學(xué)會與人相處，學(xué)會團(tuán)結(jié)協(xié)作，為以后畢業(yè)走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。
四、實習(xí)總結(jié)及體會
我很慶幸自己能在這樣有限的時間里，在李老師的帶領(lǐng)下，學(xué)到了這么多有用的知識，在實習(xí)期間，我努力向師傅們學(xué)習(xí)，不懂就問，真正了解起重機(jī)結(jié)構(gòu)和工作過程，他們熱心地給我講授了許多業(yè)務(wù)及工藝方面的知識，總之這次實習(xí)為我提供了與眾不同的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)機(jī)會，讓我從傳統(tǒng)的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，從死記硬背的模式轉(zhuǎn)變出來，增強(qiáng)了我的領(lǐng)悟、創(chuàng)新和推斷能力，也豐富了自己的實踐，在實習(xí)過程中我學(xué)到了許多在書本上原先學(xué)不到的東西，在看問題的角度、思考問題的方式亦不斷開闊，我一定以此次參觀實習(xí)為契機(jī)，扎實鉆研，以畢業(yè)設(shè)計的方式交出最優(yōu)秀的實習(xí)答卷！
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
課題
名稱
LD-10單梁橋式起重機(jī)總體及
起升機(jī)構(gòu)設(shè)計
學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè)： 機(jī)械電子工程
班 級： 機(jī)電112班
姓 名： 辛東旭
學(xué) 號： 2011322233
指導(dǎo)教師： 李杰
填表日期：
課題來源
導(dǎo)師課題
課題類別
工程設(shè)計
一、論文資料的準(zhǔn)備
1.橋式起重機(jī)簡介
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。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。這種起重機(jī)廣泛用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機(jī)是生產(chǎn)車間中應(yīng)用廣泛的一種起重設(shè)備,起升機(jī)構(gòu)是橋式起重機(jī)的重要組成部分,起重小車用以支撐整機(jī)的機(jī)械、電器設(shè)備以及被起升的重物,承受和傳遞作用在起重機(jī)上的各種較為復(fù)雜的載荷。為了全面了解小車架結(jié)構(gòu)在多重載荷組合作用下的應(yīng)力大小及其分布狀況,找出結(jié)構(gòu)承載的薄弱部位,對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析是非常必要的。在對小車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時,傳統(tǒng)的力學(xué)解析方法復(fù)雜,且不精確,很難反映小車架結(jié)構(gòu)實際的承載狀況。相比之下,利用有限元分析方法建立小車架的有限元模型,并按實際的載荷分布進(jìn)行加載、求解,能得到實際的承載狀況,具有快捷、方便、求解結(jié)果相對準(zhǔn)確的優(yōu)點。
起重機(jī)作為物料搬運(yùn)、裝卸或用于安裝的機(jī)械設(shè)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(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域之中。在冶金行業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)、電力工業(yè)、煤炭工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、建筑工業(yè)、建材工業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)支柱行業(yè)中起重運(yùn)輸機(jī)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(jī)占據(jù)了主導(dǎo)地位。橋式起重機(jī)主要應(yīng)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)過程中的起重和吊裝等工作。其中用于生產(chǎn)車間的橋式起重機(jī)是起重機(jī)的一個主要類型，由于起重機(jī)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。
2.國內(nèi)橋式起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國橋式起重機(jī)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(jī)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(yīng)求。
盡管我國起重機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，但是國內(nèi)起重機(jī)仍缺乏競爭力。從技術(shù)實力看，與歐美日等發(fā)達(dá)地區(qū)相比，中國的技術(shù)實力還有一定差距。目前，過內(nèi)大型起重機(jī)尚不具備大量生產(chǎn)能力。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，由于技術(shù)能力所限，中國起重機(jī)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)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(shù)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(biāo)低于發(fā)達(dá)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(yù)的知名品牌幾乎沒有。
（3）產(chǎn)品低價惡性競爭嚴(yán)重，企業(yè)合理利潤難保，已嚴(yán)重制約企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。
3.國外橋式起重機(jī)發(fā)展方向
近年來，隨著國際合作的增加，國際起重機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速。到目前為止，國際主要知名起重機(jī)制造廠商有德國的DEMAG?起重機(jī)，芬蘭的Kone起重機(jī)，美國CM集團(tuán)等。上述企業(yè)在起重機(jī)行業(yè)內(nèi)較為知名。
橋式起重機(jī)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(jìn)。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)起重機(jī)的自動化和智能化。大型高效橋式起重機(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)。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(shè)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(yīng)防碰撞技術(shù)、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(shù)等將廣泛得到應(yīng)用。使起重機(jī)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(jī)綜合自動化水平。重點開發(fā)以微處理機(jī)為核心的高性能電氣傳動裝置，使起重機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速和靜動特性，可進(jìn)行操作的自動控制、自動顯示與記錄，起重機(jī)運(yùn)行的自動保護(hù)與自動檢測，特殊場合的遠(yuǎn)距離遙控等，以適應(yīng)自動化生產(chǎn)的需要
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝在橋式起重機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。所有這些因素都有里地促進(jìn)了橋式起重機(jī)的發(fā)展。根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有橋式起重機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)資料的分析，近年來橋式起重機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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
二、本課題的目的（重點及擬解決的關(guān)鍵問題）
起重機(jī)械用來對物料作起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，它可以完成靠人力無法完成的物料搬運(yùn)工作，減輕人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉庫、水電站等多個領(lǐng)域部門中得到了廣泛的使用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化、專業(yè)化的要求，各種專門用途的起重機(jī)相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著積極的促進(jìn)作用。起重機(jī)械是起升，搬運(yùn)物料及產(chǎn)品的機(jī)械工具。
本課程設(shè)計的目的在于鞏固和擴(kuò)大我們在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)練綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生掌握架橋機(jī)的總體參數(shù)的確定，工作吊臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算等內(nèi)容，將課程中所學(xué)到的知識應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計中去。 為今后步入社會、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
主要內(nèi)容：了解橋式起重機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，設(shè)計一臺滿足要求的10t橋式起重機(jī)，并用AutoCAD繪圖軟件繪制出招標(biāo)文件要求的圖紙。對起重機(jī)大車行走機(jī)構(gòu)和箱梁設(shè)計及受力計算時，采用經(jīng)濟(jì)梁法設(shè)計出起重機(jī)主梁最優(yōu)截面，計算并校核截面幾何尺寸。從而實現(xiàn)功能合理，結(jié)構(gòu)簡單適用，工作可靠的目標(biāo)。
研究方法和思路：
本設(shè)計采用規(guī)范的設(shè)計計算對橋式起重機(jī)小車總體布置，箱型梁大車行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析。
首先，通過查閱相關(guān)書籍和資料，學(xué)習(xí)橋式起重機(jī)的相關(guān)知識，認(rèn)真閱讀參考資料，繼承或借鑒前人的設(shè)計經(jīng)驗和成果，了解橋式起重機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，掌握橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，學(xué)習(xí)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(jī)箱型梁采用的各種結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合課本知識和參考文獻(xiàn)信息，設(shè)計小車總體布置，箱梁設(shè)計及和受力計算，大車行走機(jī)構(gòu)等符合使用要求方面的設(shè)計；然后，根據(jù)參考文獻(xiàn)，分析橋式起重機(jī)箱型梁的受力情況，計算各種載荷，并對橋式起重機(jī)的箱型梁強(qiáng)度穩(wěn)定性，起重機(jī)的總體布置，起重機(jī)的穩(wěn)定性計算進(jìn)行校核；最后通過數(shù)據(jù)列表或繪制等值線圖等方式查看并分析計算結(jié)果，檢驗結(jié)構(gòu)的靜剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。此外，還對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了CAD繪圖，便于生產(chǎn)制造。
四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）
2013.3.29-2013.4.11 熟悉整理資料
2013.4.12-2013.4.25 方案選擇及總體設(shè)計
2013.4.26-2013.5.9 繪制總圖
2013.5.10-2013.5.23 小車結(jié)構(gòu)總體布置設(shè)計
2013.5.24-2013.6.13 箱型梁受力分析計算
2013.6.14-2013.6.22 繪制零件圖紙
2013.6.23-2013.6.27 準(zhǔn)備論文及答辯
五、主要參考文獻(xiàn)
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指導(dǎo)教師意見：
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教研室意見：
教研室主任簽名： 日期：
系意見：
系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：
系蓋章
課題來源：導(dǎo)師課題、社會實踐、自選、其他
課題類別：工程設(shè)計、施工技術(shù)、新品開發(fā)、軟件開發(fā)、科學(xué)實驗、畢業(yè)論文。
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）外文資料翻譯
學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院
專業(yè)： 機(jī)械電子工程
班級： 機(jī)電112班
姓名： 辛東旭
學(xué)號： 2011322233
外文出處：
（用外文寫）
附 件：1、外文原文；2、外文資料翻譯譯文。
指導(dǎo)教師評語：
簽字：
年 月 日
注：請將該封面與附件裝訂成冊。
1、 外文原文（復(fù)印件）
2、外文資料翻譯譯文
聚焦CV傳動
CV制動趨勢的特點是將空氣盤式制動延長到較低的重量范圍，進(jìn)而進(jìn)行電子驅(qū)動。卡車與拖車的兼容性的一種新的代碼也將在此文的討論之中,CV電子控制的發(fā)展將繼續(xù)推動工業(yè)創(chuàng)造更多的優(yōu)良的系統(tǒng)并衍生出更多的潛在利益。同時，耦合系統(tǒng)的卡車和拖車的組合是用來滿足不斷變化的歐洲的國界間的行業(yè)規(guī)則相互協(xié)調(diào)的要求。
盧卡斯重型制動系統(tǒng)中的空氣盤實現(xiàn)了很多不可思議的成功，重型卡車的剎車技術(shù)已然普及到到全球，并獲得了一定的市場份額，一種新的自驅(qū)型卡車是我們減少成本和保持在最高水平的最可靠需要 ，與穩(wěn)定的光盤相比，繼磁式磁盤驅(qū)動性能的參數(shù)是幾乎總是贏過平均水平，即使扭矩在每部車輛的邊緣。
設(shè)計的反應(yīng)束（1983年4月30 頁）是最基本和最理想的的機(jī)械在線配置，因為多變的標(biāo)準(zhǔn)間，商業(yè)設(shè)計，車輛的車輪將不允許克里普拳型空間，是建立在從200萬輛（盧卡斯現(xiàn)在已經(jīng)有提供拳型）框架設(shè)計，1990年4月75頁的已經(jīng)發(fā)表的報道中，有成功的大二代型號，而第三代已經(jīng)裝配到到奔馳第一商業(yè)裝修總線，在22.5英寸的車輪中進(jìn)行安裝，但同時對MB型號的卡車禁止。
D3，15的型號只配置盤式制動器,它被安裝到適配器板以適應(yīng)原制動軸,因此能夠利用有限的空間包絡(luò)在車輪上。最近推出的CV IFS包，可能會進(jìn)一步導(dǎo)致的有趣的應(yīng)用產(chǎn)生?；谕焦こ痰囊螅屏D(zhuǎn)向是更具成本效益的設(shè)計，但在公司中，易于安裝和易于制造注定是更為迫切的需要。
第四代盤式制動器也將被設(shè)計為前、后裝修，將需要明確的懸掛裝置的置于長驅(qū)動器軸后，并稱之為麗莎（負(fù)載不敏感的副調(diào)節(jié)器），避免了需要更換全穿復(fù)位后的自動調(diào)節(jié)器。直接和杠桿驅(qū)動類型可供選擇，如圖1，一個家庭單位可以提供適應(yīng)17.5萬和22.5輪。動態(tài)制動功能提供了一個內(nèi)部襯墊磨損指示器，為去除不敏感自動調(diào)整的負(fù)荷提供了便利。事實上，制動器的主要構(gòu)件是球墨鑄鐵卡鉗，鑄件由部件組裝而成，擁有它，元件數(shù)量的配置也大幅減少，這兩個因素都導(dǎo)致整個機(jī)器只需要較低的成本。直接安裝到制動框架中，或安裝到杠桿式的整體或單獨的支架中，后者有一個球面機(jī)構(gòu)而不是組合杠桿式的機(jī)構(gòu)，從而形成了直接驅(qū)動型。杠桿的類型也包括分流板和單挺桿，而不是雙一挺桿，反應(yīng)框架向上滑動導(dǎo)向銷，與外側(cè)密封墊充分接觸，共享同樣的兩個焊盤之間由于光盤的夾緊力而產(chǎn)生應(yīng)力分布。
盧卡斯EBS電子系統(tǒng)被報道在1990四月發(fā)表的 EDI（1994八月，30頁）中，公司生產(chǎn)的制動系統(tǒng)，除了主要的基礎(chǔ)制動裝置，還包括中型卡車的液壓系統(tǒng)，該公司不涉及ABS系統(tǒng)，雖然該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)建立，因為原始設(shè)備制造商想使剎車系統(tǒng)隨從一個主源，公司將降低涉及其他空氣制動系統(tǒng)的卡車的生產(chǎn)規(guī)模。未來的前景，包括集成傳輸延遲控制，使優(yōu)惠減速器使用可編程的特定操作的國家。集成的懸浮控制也是一種可能性。此時分布式電子已經(jīng)控制閥已成功建立計算功率模塊，節(jié)省了額外的電氣布線的要求。ABS和ASR是系統(tǒng)軟件添置，也有更好的控制拖拉機(jī)拖車的耦合力的前景,但到目前為止，公司不做整個系統(tǒng)的拖車。然而，一個單一的卡車系統(tǒng)就可以適應(yīng)范圍廣泛的車輪需要和模型的衍生物，這些變化可以滿足在建的EBS編程系統(tǒng)。
電子驅(qū)動因為其響應(yīng)速度的優(yōu)良越來越多地被人們所認(rèn)識到，用更少的部件和管道比常規(guī)空氣伺服系統(tǒng)建立系統(tǒng)簡便的多,它也可能使系統(tǒng)能夠補(bǔ)償負(fù)載和梯度損耗。軸負(fù)載傳感器能夠測量動態(tài)負(fù)荷的變化，有可能調(diào)整系統(tǒng)以便有一個更好的前軸和后軸的磨損平衡。利用負(fù)載補(bǔ)償完全也可以優(yōu)化系統(tǒng),并得到最好的80%性能，在制動低于0.3g時，穩(wěn)定的運(yùn)行在偶爾緊急情況下及其需要。圖3，壓力控制閥位于每個車輪的制動踏板中,隨從響應(yīng)的電指令信號制動壓力而發(fā)出。這會產(chǎn)生更快的反應(yīng)，更好的同步制動。
控制操作ABS和選擇性制動ASR，二者的功能從實際制動壓力控制時凸顯出隱性效益。EBS發(fā)展的趨勢已經(jīng)出現(xiàn)在EBS的所有系統(tǒng)中，在其中有一些會提供氣動備份的裝置， EBS出現(xiàn)故障時。同時，會將選定的事件中的功率損失或嚴(yán)重的損耗報給系統(tǒng),通過減少布線和提高連接的可靠性，EBS控制將分發(fā)給車上的互通的多點數(shù)據(jù)總線復(fù)用在一個雙絞線。該機(jī)器的工作原理還顯示了盧卡斯的方法來對一個標(biāo)準(zhǔn)的拖車在目標(biāo)相容性要求較高時，改善每當(dāng)一個EBS配備車輛的牽引性能而非EBS掛車制動控制性能。這將是一個多年前考慮大型拖車車體和今天的拖車的長壽命的要求。傳統(tǒng)的掛車閥改為電子控制從而產(chǎn)生制動，應(yīng)用速度的改進(jìn)允許掛車氣制動指令的電氣控制。然而EBS在牽引車試圖生成一個車輛減速裝置，于是在踏板輸入成比例的負(fù)載條件下，信號是可以從踏板命令中傳達(dá)的，在現(xiàn)有的牽引車大大改善。然而，進(jìn)一步的改進(jìn)是需要在制動過程中的耦合力的測量。掛車制動信號調(diào)整帶來這些力量到預(yù)定的水平是由拖車控制并由系統(tǒng)連續(xù)計算。
兩個行業(yè)的發(fā)展趨勢已經(jīng)出現(xiàn)在EBS的所有系統(tǒng)中，它們之中都會有一些提供氣動備份的裝置，并將選定的事件中的功率損失或嚴(yán)重的故障傳達(dá)給EBs，同時，通過減少布線和連接可靠性的提高，EBS控制將分發(fā)給車上的互通的多點數(shù)據(jù)總線復(fù)用在一個雙絞線。據(jù)以上所羅列的威伯科卡車拖車系統(tǒng)EBS，問題車輛的樣品（固體方塊以及牽引車掛車車軸軸，空心方塊）廣泛應(yīng)用電子制動系統(tǒng)，并可用于卡車和拖車。司機(jī)的D——D的操作方式是從腳制動發(fā)射機(jī)發(fā)送到EBS控制單元，其中在制動系統(tǒng)參數(shù)中進(jìn)行注冊。這些包括軸，車輪速度，機(jī)械磨損和拖拉機(jī)拖車的耦合力。他們調(diào)節(jié)制動壓力，車輛后部和掛車車軸，并輔助發(fā)動機(jī)進(jìn)行制動集成控制。
一個卡車司機(jī)通過運(yùn)用EBS制動,同時通過總線EBS發(fā)送運(yùn)行需求, 這種卡車/拖車接口已經(jīng)通過ISO 11992認(rèn)證。再次，拖車EBS具有傳感器信號,ECU裝置控制制動壓力系統(tǒng)的相應(yīng)的參數(shù)測量。公司也推出了快速安裝ABS拖車系統(tǒng)。韋瑞奧是一個典型的三軸拖車，需要在橫梁上最近的中心軸中的推入接頭。還有一個診斷插座和安裝縱梁。
因此，在排氣壓力調(diào)制器需要被引入。一個輔助制動電路，它能解決一般的問題,當(dāng)在低發(fā)動機(jī)的排氣氣體的速度下降的時候，封閉卷筒能夠阻止氣體積壓，以防止反向壓力。EPM允許相對恒定的壓力和反饋,從而進(jìn)行控制的設(shè)計和安排，這是一個實用型發(fā)動機(jī)的類型。當(dāng)納入EMS系統(tǒng)，閥門有一個附帶的超速引擎和減排設(shè)施，因此可見, 一些被收購的公司，如盧卡斯，現(xiàn)在也在企業(yè)的實際系統(tǒng)中應(yīng)用基礎(chǔ)制動裝置。氣壓盤式制動器現(xiàn)在可作為一個拖車版本進(jìn)行一種新的基礎(chǔ)制動發(fā)展，圖7。三尺寸套裝17.5,19.5和22.5英寸的車輪和相同的基本制動現(xiàn)在可以安裝在卡車和拖車車軸，使汽車的運(yùn)行十分經(jīng)濟(jì)。拖車彈簧制動執(zhí)行器也被引入雙隔膜設(shè)計，TSL型。這一行程長約75毫米，彈簧表面已被特別處理,使其擁有高耐久性,同時加上一個連接管內(nèi)的氣通系統(tǒng)，避免其直接進(jìn)入大氣造成污染。
米德蘭還宣布擴(kuò)展ABS模型范圍，圖9。新的序列以所謂的基線，中線和高線的形式產(chǎn)生。范圍從配置傳感器到傳感器調(diào)制器調(diào)制器。中線除了在2米和4米的配置是可用的，最新的ADR要求其有檢查危險的能力。高線提供全輪檢測，作為4S / 3M和6S / 3M的配置。三個新的可選的輸出可以融合進(jìn)這些系統(tǒng)。一個是生成，公司的空氣懸架系統(tǒng)，用于行車記錄儀的轉(zhuǎn)速信號；另一種是用于記錄提高與降低閥門和10公里/小時的復(fù)位懸吊所產(chǎn)生的行駛高度的信號；第三，僅適用于高架，與減速器輸出輔助制動ABS模式完全兼容，該公司還推出了沿行程彈簧制動系統(tǒng)，使整個行程更加緊湊，比傳統(tǒng)的單位和專為軸振動而設(shè)計的零件的耐受性更大，安裝支架改善工作特性，如類型24 / 30，30 / 30和20 / 30。
SMT懸架采用一套平衡的支架連接橋站，提供均衡的負(fù)載，并在摩擦阻尼中增加拖墊，以減少軸間載荷傳遞。豎向剛度一般在100公斤/毫米（多葉設(shè)計）和240公斤/毫米（單頁設(shè)計）之間，固有頻率是2.6赫茲和15赫茲。圖16顯示的功率譜密度圖來自于模試驗分析，SMT懸架顯示14Hz的頻率發(fā)生在50英里/小時。分析還顯示了主要的動力作用是懸掛質(zhì)量的振動。圖17顯示了從DWF并行TRL結(jié)果（動態(tài)磨損因素）；這些都是基于：
有一個有趣的特點是，ROR測試值高于預(yù)期值,與排水網(wǎng)格DLC表面指出，由于空氣懸掛系統(tǒng)的拖拉機(jī)和拖車之間的相互作用，優(yōu)良的效果如雨后春筍般涌現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)完整的車輛組合的重要性，而不是孤立的牽引裝置。PSD圖的誤差試驗研究了在高速公路上以40，50和60英里/小時行駛的狀況，結(jié)果表明簧載質(zhì)量的自然頻率為1.29 Hz，簧下質(zhì)量值在11和16赫茲之間,車輪垂直剛度是35, ROR也引用獨立研究,40公里/ mm與阻尼系數(shù)22%。結(jié)論表明,空氣懸架的平衡軸荷載比鋼彈簧設(shè)計好得多。
通過測量單軸荷載和變第五輪高度的影響,利用梁的軸為滾扭構(gòu)件,11000 kg-非簧載質(zhì)量的固有頻率是在1.28和11.16赫茲。進(jìn)一步的試驗表明，豎向剛度為40公斤/毫米和阻尼系數(shù)為20%，當(dāng)然，允許車輛總重增加,并允許拖拉機(jī)驅(qū)動橋在11000公斤以上的操作。
半主動懸架的目標(biāo)是將系統(tǒng)優(yōu)化，提升設(shè)備動態(tài)性能方面的穩(wěn)定性和道路友好性，減少結(jié)構(gòu)阻尼和增加彈性?？档咸┛擞梦鞣蛘褂[介紹設(shè)計計算說明書和CV空氣彈簧，該方法是基于特征曲線，使用圖22，只對于一個特定的彈簧提供。鋼彈簧始終不變，滿負(fù)荷和皮重之間的差異由空氣彈簧吸收。鋼彈簧的負(fù)荷比例要小于彈簧-皮重負(fù)載質(zhì)量，給系統(tǒng)一個給定的自然頻率，兩個彈簧必須顯示相同的頻率，其負(fù)荷的比例，作為計算整體的一部分，要求鋼彈簧必須預(yù)前裝修：
測試驅(qū)動車輛在5公里徘徊在一個80毫米的斜坡，其運(yùn)行數(shù)據(jù)被用來分析阻尼和頻率。該第一和第二峰之間的時間間隔，用來檢測瞬態(tài)振動量和振幅，用于確定阻尼比為：每個曲線為3.4（波紋管體積）起升高度在空氣懸架中也可以提供計算的特征，這個特殊的彈簧，其體積無限大的附加量作為固有頻率的理論最小值，由于力焦了不同的考慮；不斷提升力線和等壓線的恒定壓力之間的交點代表了對最大升力的限制。特點升壓縮過程中，出現(xiàn)了一個令人費解的現(xiàn)象，最大限度的降低撓度對應(yīng)了最大壓縮變形。擴(kuò)展偏轉(zhuǎn)為為了不同的考慮；不斷提升力線和等壓線的恒定壓力之間的交點代表了對最大升力的限制。
ROR已觀察了這個實驗結(jié)果，這些測試可以有不同的結(jié)果， EXE需要應(yīng)用安裝空氣懸架的小型汽車，鄧祿普懸浮液和電控空氣懸架組成了系統(tǒng)，同時保持恒定的行駛高度，并提供優(yōu)越的乘坐質(zhì)量和降低峰值對底盤的沖擊，控制高度的變化也可以提高離地間隙或在降低車輛操縱穩(wěn)定性的情況下提高貨物裝載性能，在驅(qū)動軸上裝有雙輪胎和道路懸架以及系統(tǒng)要求的有關(guān)制動。中心架拖車是最大的二軸轉(zhuǎn)向拖車，架重量為18噸，與兩個軸的原動機(jī)相比較。三軸轉(zhuǎn)向架，最高24次中至少有2.6米外軸傳播。一臺拖車分為兩個軸，最大允許量也是18噸，3米的最小外軸傳播。如果拖車有三軸，以最小的傳動距離為3.9米，它可以運(yùn)行多達(dá)22次或25次與并傳動4.9米。
EC建議修改零件尺寸，限制拉桿組合長度，增加最大允許長度量，即從18米到18.35米的規(guī)定，從最前面的部分裝卸區(qū)到車后方的拖車距離不超過16米，這種測量方法測量的總體距離不得超過15.65米，并且車輛和拖車之間的距離需要減去。而英國的標(biāo)準(zhǔn)，允許高達(dá)18米的總體距離，但在18.35米之內(nèi)。在英國，組合是有限的35次。所有其他歐共體成員國允許36次，但在英國經(jīng)營必須超過37次，盡管在北極有更大的回旋余地，但在北極會遭受重大的削減。
FTA的樹視圖的表明設(shè)備需要增加拉桿組合到18.75米的長度，這是一個簡單的規(guī)格，F(xiàn)TA的樹視圖的表明設(shè)備需要增加拉桿組合到18.75米的長度，這是一個簡單的規(guī)格，耦合系統(tǒng)由PAL -單元組成，圖30，允許裝載量增加8立方米。當(dāng)驅(qū)動架通時，可允許轉(zhuǎn)向響應(yīng)的凸輪左右延伸，同時允許拖拉機(jī)拖車重量的各種變化。戴維斯磁更換了所有第五輪聯(lián)軸器制造鋼鑄件，但保留了雙鎖緊裝置。超重型工作機(jī)構(gòu)現(xiàn)在有2英寸和3.5英寸兩個版本，引腳模型可以牽引拖車多達(dá)150次，野外工作環(huán)境下將采取的外加荷載52次，這個數(shù)字或是前后數(shù)據(jù)的唯一銜接。
，
LD-10單梁橋式起重機(jī)總體及起升機(jī)構(gòu)設(shè)計
河北建筑工程學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計（論文）
題
目
LD-10單梁橋式起重機(jī)總體及
起升機(jī)構(gòu)設(shè)計
學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械電子工程
班 級 機(jī)電112
姓 名 辛東旭
指 導(dǎo) 教 師 李杰
摘 要
橋式起重機(jī)用來提升和平移物體。橋式起重機(jī)主要由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車架和一些安全防護(hù)措施組成，橋架橫跨車間兩側(cè)的軌道上，小車在橋架橫梁上的軌道上沿著橫梁運(yùn)動，吊鉤可到達(dá)車間的每一個角落，實現(xiàn)物體的提升和平移。橋式起重機(jī)，具有適應(yīng)范圍廣，提升重量范圍大，操作簡單，安裝拆卸方便等優(yōu)點，廣泛用于工廠生產(chǎn)和港口物流搬運(yùn)中。隨著機(jī)械行業(yè)和現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展，人們對起重機(jī)的要求也越來越高，這就對起重機(jī)的設(shè)計提出了更高的要求，起重機(jī)能否順利有效的運(yùn)行，取決于它的各個主要部分的好壞及其性能穩(wěn)定性的高低，所以說橋式起重機(jī)的優(yōu)化設(shè)計意義深遠(yuǎn)。
該橋式起重機(jī)的起重量為10噸，跨度為12米，起升高度為9米，起升速度為0.6m/s，小車運(yùn)行速度為0.6m/s，機(jī)械部分主要由小車架、卷筒、吊鉤、橋架橫梁和操縱室等構(gòu)成。
橋式起重機(jī)可實現(xiàn)升降、平移兩種工作模式，本設(shè)計中根據(jù)起重量、起升速度和運(yùn)行速度計算出電機(jī)功率、減速器、卷筒及各聯(lián)軸器型號，并以此依據(jù)來選型，綜合考慮多方面的因素，根據(jù)橋式起重機(jī)工作環(huán)境設(shè)計了起重機(jī)的安全保護(hù)措施，例如：在起重機(jī)的起動和運(yùn)行過程中首先考慮到對制動的保護(hù)；以及對運(yùn)動位置的限位保護(hù)等；同時各個系統(tǒng)有相應(yīng)的安全保護(hù)措施來保證起重機(jī)安全可靠運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：軌道；橋式起重機(jī)；小車；卷筒
LD-10單梁橋式起重機(jī)總體及起升機(jī)構(gòu)設(shè)計
ABSTRACT
Bridge crane used to upgrade and translation objects. From the main bridge crane lifting bodies, car running, trailers and some small measure of security, across the bridge on both sides of the Workshop on track, the car in the bridge beams on the track of movement along the beams, Hook can reach every corner of the workshop, to achieve the objects and enhance pan. Bridge crane, to a wide range of upgrading the weight of the large, simple, easy to install demolition of the advantages of widely used in factory production and handling in the port logistics. With the machinery industry and the development of modern logistics industry, one of the cranes rising demand, which the design of the crane has put forward higher requirements, the crane can smooth and effective operation, it depends on the major part of the Good or bad performance and the level of stability, so that optimal design of the bridge crane far-reaching significance.
The bridge crane from the weight of 10 tons, have a span of 12meters, up from the height of 9 meters, lifting speed of 0.6m/s, the car running at 0.6m/s. Some of the major machinery from small trailers, reel, hook, bridge beams and manipulation, such as a room.
Bridge crane movements can be realized, the translation work of the two models, in accordance with the design from weight lifting and running speed to the velocity of the electrical power, reducer, reel and coupling models, and as a basis for selection, Considered various factors, the working environment under the bridge crane designed crane safety protection measures, such as: cranes in the process of starting and running to first consider the protection of the brake, and the location of the movement limit protection At the same time the system has the appropriate security measures to ensure safe and reliable operation of a crane.
KEY WORDS：Track. Bridge crane .Car .Roll
目錄
第1章 前 言----------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1 起重機(jī)發(fā)展概況------------------------------------------------------------------------------------1
1.2 橋式起重機(jī)的分類----------------------------------------------------------------------------------3
第2章 總體設(shè)計------------------------------------------------------------------------------------------4
2.1概述-----------------------------------------------------------------------------------------------------4
2.1.1單梁橋式起重機(jī)的工作方式-------------------------------------------------------------------4
2.1.2單梁橋式起重機(jī)機(jī)構(gòu)的特點-------------------------------------------------------------------4
2.1.3 起重機(jī)各部件的作用----------------------------------------------------------------------------4
2.1.4運(yùn)行機(jī)構(gòu)----------------------------------------------------------------------------------------------5
2.1.5 遙控的應(yīng)用-----------------------------------------------------------------------------------------6
2.2主要技術(shù)參數(shù)及其選擇----------------------------------------------------------------------------7
2.3大車總體布置-----------------------------------------------------------------------------------------7
2.4電氣控制總體布置----------------------------------------------------------------------------------8
2.5整體及機(jī)構(gòu)工作級別的確定--------------------------------------------------------------------9
2.6 選擇電動葫蘆的型號及規(guī)格-------------------------------------------------------------------10
第3章 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計-------------------------------------------------------------------------------11
3.1確定起升機(jī)構(gòu)傳動方案---------------------------------------------------------------------------11
3.2 選擇鋼絲繩-------------------------------------------------------------------------------------------11
3.3 確定滑輪主要尺寸---------------------------------------------------------------------------------12
3.4 確定卷筒尺寸并驗算強(qiáng)度-----------------------------------------------------------------------12
3.5 選擇電動機(jī)-------------------------------------------------------------------------------------------14
3.6 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件------------------------------------------------------------------------------14
3.7選擇減速器---------------------------------------------------------------------------------------------14
3.8驗算起升速度和實際所需功率---------------------------------------------------------------15
3.9校核減速器輸出軸強(qiáng)度---------------------------------------------------------------------------15
3.10 選擇制動器------------------------------------------------------------------------------------------16
3.11 選擇聯(lián)軸器------------------------------------------------------------------------------------------16
3.12驗算起動時間---------------------------------------------------------------------------------------17
3.13 驗算制動時間--------------------------------------------------------------------------------------17
3.14 高速浮動軸計算-----------------------------------------------------------------------------------18
第4章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計算------------------------------------------------------------------------20
4.1確定機(jī)構(gòu)傳動方案----------------------------------------------------------------------------------20
4.2 選擇車輪與軌道并驗算其強(qiáng)度----------------------------------------------------------------20
4.3 運(yùn)行阻力計算----------------------------------------------------------------------------------------21
4.4 選電動機(jī)--------------------------------------------------------------------------------------------22
4.5 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件---------------------------------------------------------------------------22
4.6 選擇減速器-----------------------------------------------------------------------------------------22
4.7 驗算運(yùn)行速度和實際所需功率--------------------------------------------------------------23
4.8 驗算起動時間--------------------------------------------------------------------------------------23
4.9 按起動工況校核減速器功率------------------------------------------------------------------24
4.10 驗算起動不打滑條件---------------------------------------------------------------------------24
4.11 選擇制動器-----------------------------------------------------------------------------------------25
4.12 選擇高速軸聯(lián)軸器及制動輪-----------------------------------------------------------------25
4.13 選擇低速軸聯(lián)軸器-------------------------------------------------------------------------------26
4.14 驗算低速浮動軸強(qiáng)度----------------------------------------------------------------------------28
第5章 主梁的設(shè)計計算-------------------------------------------------------------------------30
5.1主梁截面的選擇--------------------------------------------------------------------------------------30
5.2主梁強(qiáng)度校核-----------------------------------------------------------------------------------------30
5.3主梁穩(wěn)定性計算--------------------------------------------------------------------------------------33
第6章 端梁設(shè)計計算------------------------------------------------------------------------------34
6.1 輪距的確定-------------------------------------------------------------------------------------------34
6.2端梁的強(qiáng)度計算--------------------------------------------------------------------------------------34
6.3 主端梁連接計算-------------------------------------------------------------------------------------35
6.4 起重機(jī)最大輪壓-------------------------------------------------------------------------------------38
第7章 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算----------------------------------------------------------40
7.1大車傳動機(jī)構(gòu)的確定-------------------------------------------------------------------------------40
7.2計算載荷------------------------------------------------------------------------------------------------40
7.3車輪踏面接觸強(qiáng)度計算---------------------------------------------------------------------------42
7.4 運(yùn)行阻力計算----------------------------------------------------------------------------------------43
7.5 選擇電動機(jī)-------------------------------------------------------------------------------------------43
7.6驗算電動機(jī)發(fā)熱條件------------------------------------------------------------------------------44
7.7 選擇減速器-------------------------------------------------------------------------------------------44
第8章 關(guān)鍵零部件選擇和認(rèn)識----------------------------------------------------------45
8.1銷軸-----------------------------------------------------------------------------------------------45
8.2鍵---------------------------------------------------------------------------------------------------------46
第9章起重機(jī)有關(guān)的安全裝置----------------------------------------41
第10章 起重機(jī)的組裝及試車要求----------------------------------------------------------------47
10.1 起重機(jī)的安裝應(yīng)注意的事項------------------------------------------------------------------47
10.2 起重機(jī)的試車要求---------------------------------------------------------------------------------48
第11章 設(shè)計小結(jié)----------------------------------------------------------------------------------------50
致謝---------------------------------------------------------------------------------------------------52
參考文獻(xiàn)---------------------------------------------------------------------------------------------------53
附：英文原文
英文翻譯
第1章 前 言
橋式起重機(jī)是橫架于車間、倉庫和料上空進(jìn)行物料吊運(yùn)的起重設(shè)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(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機(jī)械。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和自動化程度的提高，起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中的應(yīng)用越來越廣，作用越來越大，對起重機(jī)的要求也越來越高。尤其是計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，許多跨學(xué)科的先進(jìn)設(shè)計方法出現(xiàn)，這些都促使起重機(jī)的技術(shù)進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段。起重機(jī)械運(yùn)用廣泛，在現(xiàn)在工業(yè)中不僅對起重機(jī)的安全和高效提出越來越多的要求，而且隨著自動化的控制以及計算機(jī)管理系統(tǒng)的日益廣泛，起重機(jī)從單一的搬運(yùn)工具逐步演變成自動化、柔性化生產(chǎn)中的重要組成部分?，F(xiàn)今電子技術(shù)以及先進(jìn)的加工技術(shù)運(yùn)用廣泛，計算機(jī)輔助設(shè)計更是提高了設(shè)計師們的工作效率。
起重機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)成為合理組織成批大量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。在我國四個現(xiàn)代化的發(fā)展和各個工業(yè)部門機(jī)械化水平、勞動生產(chǎn)率的提高中，起重機(jī)必將發(fā)揮更大的作用。
隨著起重機(jī)的高速化和大型化，還需進(jìn)一步深入開展對起重機(jī)載荷變化規(guī)律、動態(tài)特性和疲勞特性的研究。進(jìn)一步開展對起重機(jī)及零件的可靠性實驗研究，提供起重機(jī)新的設(shè)計方法和數(shù)據(jù)。極限狀態(tài)設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元法、模塊化設(shè)計、反求工程設(shè)計、疲勞設(shè)計和簡裝設(shè)計會更深入全面的得到應(yīng)用。
結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異型鋼，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)橋架大多采用箱型機(jī)構(gòu)，主梁與端梁采用高強(qiáng)度螺栓連接，便于加工、運(yùn)輸和安裝。在機(jī)構(gòu)方面進(jìn)一步開發(fā)新型傳動零部件，簡化機(jī)構(gòu)。“三合一”運(yùn)行機(jī)構(gòu)由于機(jī)構(gòu)緊湊，拆裝方便、調(diào)整簡單并運(yùn)行平穩(wěn)，將成為起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主流。減速器齒輪采用硬齒面，以減少體積，提高承載能力，增加使用壽命。
本課程設(shè)計的目的是綜合運(yùn)用以前學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識，對整體起重機(jī)主要部分進(jìn)行設(shè)計，學(xué)習(xí)設(shè)計方法，熟悉零件的工藝性，機(jī)器裝配和安全技術(shù)等方面的知識，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。
1.1起重機(jī)發(fā)展概況
國際起重機(jī)制造業(yè)已有幾百年的發(fā)展歷史，主要生產(chǎn)國為德國、美國、日本、法國、意大利等，世界頂級公司有十多家，世界市場主要集中在北美、歐洲和亞洲。
經(jīng)過多年發(fā)展，中國起重機(jī)械企業(yè)已經(jīng)有能力對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行自主創(chuàng)新，研發(fā)出符合國內(nèi)外市場需求的個性產(chǎn)品。到目前，我國起重機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)品種類已超過1000個，并不斷有新的起重機(jī)械設(shè)備問世?！笆晃濉逼陂g，我國起重運(yùn)輸機(jī)械產(chǎn)品的工業(yè)總產(chǎn)值、銷售收入和利潤總額的年平均增長率超過15%。到2010年，該行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到3000億元。
在國外，尤其是美國、日本和西歐的一些發(fā)達(dá)國家，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化已有幾十年的歷史，門橋式起重機(jī)已完全采用了模塊化設(shè)計，它可以根據(jù)用戶對設(shè)備起重量、起升高度和軌道跨距等主要參數(shù)的要求，并結(jié)合用戶現(xiàn)場的實際空間和工作環(huán)境等特點，直接調(diào)用參數(shù)化3D模型進(jìn)行現(xiàn)場組裝，然后對起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化，直到滿足用戶的要求。而在國內(nèi)，由于主梁結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難分析主梁局部應(yīng)力和變形，使一些真正危險點被忽略，或?qū)σ恍┍疽呀?jīng)比較安全的部位無畏的加大或加厚，造成材料的浪費和生產(chǎn)成本的增加，不利于產(chǎn)品的市場競爭。因此，對門橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)的有限元分析和優(yōu)化具有很重要的現(xiàn)實意義。另外，隨著社會的進(jìn)步，環(huán)保意識和勞動保護(hù)意識的提高，冶金起重機(jī)設(shè)計過程把人機(jī)工程及操作環(huán)境舒適要求提高。人機(jī)工程合理化正逐步成為現(xiàn)代冶金起重機(jī)發(fā)展的主要趨勢之一，越來越引起人們的關(guān)注。
橋架、小車架包括一些大型結(jié)構(gòu)件整體加工是保證冶金起重機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要措施和有效途徑。由于冶金起重機(jī)工作的特殊性，對質(zhì)量提出了較高的要求，小車架整體加工是指焊在小車架上的電動機(jī)底座，制動器底座，減速器支承座，卷筒支撐座，和小車車輪支撐座等機(jī)座一次性的畫線加工而成相互間的行位、尺寸公差由機(jī)床保證，因此裝配工作變得特別簡單。只要把電動機(jī)、制動器、減速器、卷筒、車輪就位即可，不像舊的辦法，它們間的行位、尺寸誤差靠塞墊片來調(diào)節(jié)。簡而言之，這些部件間的形位公差由機(jī)床精度保證與裝配工人的技術(shù)等級無關(guān)，排除了人為因素，因而大達(dá)提高了裝配的精度和使用性能，同時也大大縮短了用戶的維護(hù)時間。
未來中國起重機(jī)的幾個發(fā)展趨勢如下：重點產(chǎn)品大型化、高速化，耐久化和專用化；系列產(chǎn)品模塊化、組合化、標(biāo)準(zhǔn)化和實用化；通用產(chǎn)品小型化、輕型化、簡易化和多樣化；產(chǎn)品性能自動化、智能化、集成化和高效化；產(chǎn)品組合成套化、系統(tǒng)化、復(fù)合化和信息化；產(chǎn)品設(shè)計微機(jī)化、精確化、快速化和全面化；產(chǎn)品構(gòu)造新型化、美觀化、宜人化和綜合化；產(chǎn)品制造柔性化、精益化和規(guī)?；?
1.2橋式起重機(jī)的分類
橋式起重機(jī)可分為以下幾類:通用橋式起重機(jī)、電動葫蘆形橋式起重機(jī)。
通用橋式起重機(jī)是指在一般環(huán)境中工作的普通用途的橋式起重機(jī)，分為通用吊鉤式起重機(jī)、抓斗橋式起重機(jī)、電磁橋式起重機(jī)、兩用橋式起重機(jī)、三用橋式起重機(jī)、雙小車橋式起重機(jī)。
電動葫蘆形橋式起重機(jī)其特點是橋式起重機(jī)的起重小車用自行式電動葫蘆代替，或者用固定式電動葫蘆作起重小車的起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行、大車運(yùn)行等機(jī)構(gòu)的傳動裝置也盡量與電動葫蘆部件通用化。因此，與上述通用橋式起重機(jī)相比，電動葫蘆形橋式起重機(jī)雖然一般起重量較小、工作速度較慢、工作級別較低，但其自重輕、能耗小、已采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電動葫蘆配套，對廠房建筑壓力負(fù)載較小，建筑和使用經(jīng)濟(jì)性都較好。因此在中小起重范圍的一般使用場合使用越來越廣泛，甚至有替代某些通用橋式起重機(jī)的趨勢。
電動梁式起重機(jī)其特點是用自行式電動葫蘆代替通用橋式起重機(jī)的起重小車，用電動葫蘆的運(yùn)行小車在單根主梁的工字鋼下翼緣上運(yùn)行，跨度小時直接用工字鋼做主梁，跨度大時可在主梁工字鋼的上面再做水平加強(qiáng)，形成組合斷面主梁。其主梁可以在單根主梁，也可以是兩根主梁，其橋架可以是像通用橋式起重機(jī)那樣通過運(yùn)行裝置直接支撐在高價軌道上，也可以通過運(yùn)行裝置懸掛在房頂下面的架空軌道上。
電動葫蘆橋式起重機(jī)其特點是采用固定式電動葫蘆裝在小車上作起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)也多采用電動葫蘆零部件做成簡單的構(gòu)造形式，小車也極為簡便輕巧，其整體高度小，小車及橋架自重輕、重心低、有很廣泛的使用適應(yīng)性。
第2章總體設(shè)計
2.1概述
2.1.1單梁橋式起重機(jī)的工作方式
它安裝在產(chǎn)房高出兩側(cè)的吊車梁上，整機(jī)可在吊車梁上鋪設(shè)的軌道上橫向行駛，起重小車沿小車軌道行駛（橫向）。吊鉤做升降運(yùn)動，即與CD1型（或MD1）的電動葫蘆配套使用完成重物的升降、平移等人們難以做到的需要。
2.1.2單梁橋式起重機(jī)機(jī)構(gòu)的特點
主要優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、對廠房的負(fù)荷小、建筑高度小、耗電少。主梁與端梁采用螺栓連接、拆裝、運(yùn)輸和儲存方便，補(bǔ)充備件方便、輪壓小、工藝性好，適合采用自動焊接和流水作業(yè)加工，安裝快，維修方便。缺點是起重量不大。
2.1.3 LD型電動單梁橋式起重機(jī)各部件的作用
1.主梁，主梁是采用鋼板壓延成型的U型槽鋼與工字鋼組焊而成的箱型實腹梁。作用是支承可移動的小車，并能沿鋪設(shè)的專用軌道運(yùn)行，將起重機(jī)的全部質(zhì)量的重力傳給廠房建筑結(jié)構(gòu)。
2.端梁，端梁有兩種形式：一種是壓制成形，在焊接車門那個箱形結(jié)構(gòu)，適用于做中、小起重機(jī)吊鉤橋式起重機(jī)的端梁；另一種是四塊鋼板拼成的箱形結(jié)構(gòu)，通常配制帶角形軸承箱的車輪組，但焊接工作量大，生產(chǎn)效率低于前種（本產(chǎn)品采用前一種） 。
3.主梁和端梁的聯(lián)接，該連接有兩種形式：一種是在主梁的兩端，用法蘭和高度的螺栓與端梁的法蘭相連接。這種方式的優(yōu)點是：主、端梁可以分批生產(chǎn)再組裝，加工及庫存的占地面積小、輸送方便、費用較低。另一種形式是加連接板再焊接的方法聯(lián)接。優(yōu)點是：制造簡單、裝拆方便、成本低，是我國中、小起重機(jī)吊鉤橋式起重機(jī)端梁和主梁的主要連接形式。
4.電動葫蘆，它是一種由電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)卷筒、滑輪或有巢鏈輪卷方起重機(jī)或起重鏈條，帶動取物裝置升降的輕小型起重設(shè)備。它具有體積小、重量輕、操作維修方便、價格低、安全可靠等特點，主要應(yīng)用于起重量及工作范圍要求不大或?qū)ぷ魉俣纫蟛桓叩膱龊?。將上部固定，可將起重設(shè)備單獨使用或是通過小車懸掛在工字鋼軌上運(yùn)行，作電動單梁橋式起重機(jī)、龍門起重機(jī)、臂架型起重機(jī)的起重小車，使用作業(yè)面積擴(kuò)大，使用場合增多，由于如此靈活，可作工廠、碼頭、倉庫、貨場等常用的起重設(shè)備。電動葫蘆的簡述其，有漸開線外嚙合齒輪傳動和行星齒輪傳動兩類，但前者具有制造簡單、維修方便、效率高等特點。
5.大車，使起重機(jī)作水平運(yùn)動，用于搬運(yùn)貨物或調(diào)整工作位置，同時可將作用在起重機(jī)上的載荷傳給支承它的基礎(chǔ)。
6.小車架，是支承和安裝起升機(jī)構(gòu)（電動葫蘆）和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的機(jī)架，同時又是之家和傳遞起升載荷的金屬結(jié)構(gòu)。
7.操縱室，用于司機(jī)操縱作起重機(jī)的運(yùn)行工作，操作室的構(gòu)造與位置安裝，應(yīng)保證使司機(jī)有良好的視野。其結(jié)構(gòu)分為敞開式與封閉是兩種，橋式起重機(jī)的操作室應(yīng)安裝在無滑線一側(cè)的橋架上。
2.1.4運(yùn)行機(jī)構(gòu)
運(yùn)行機(jī)構(gòu)的任務(wù)是使起重機(jī)或小車作水平運(yùn)動，用于搬運(yùn)貨物或調(diào)整工作位置，同時可將作用在起重機(jī)或小車上的載荷傳給支承它們的基礎(chǔ)。陸上的起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)分為有軌道運(yùn)行和無軌道運(yùn)行兩類，而橋式起重機(jī)的運(yùn)行屬于前一類。橋式起重機(jī)上的運(yùn)行機(jī)構(gòu)：由電機(jī)、傳動裝置（傳動軸、聯(lián)軸器和減速器等）、制動器和車輪組成。運(yùn)行機(jī)構(gòu)按其特點（構(gòu)造）可分為分組式和一體式兩種。按其主動輪驅(qū)動的方式，可分為集中驅(qū)動和分別驅(qū)動兩種。運(yùn)行機(jī)構(gòu)是依靠主動車輪與輪道間的摩擦力（通常稱為附著力或粘著力）來實現(xiàn)驅(qū)動的。為了保證有足夠大的驅(qū)動輪（主動車輪），驅(qū)動車輪應(yīng)布置得當(dāng)，在任何情況下，都應(yīng)使其具有足夠大的輪壓。橋式起重機(jī)上運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動輪，通常為總輪數(shù)的一半，采用對稱布置成四角布置，遮掩可保證驅(qū)動輪輪壓之和不變，不會發(fā)生打滑現(xiàn)象，使機(jī)構(gòu)運(yùn)行正常。
1.小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，LD型電動單梁橋式起重機(jī)采用自行式的電動葫蘆，其小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)就是電動葫蘆的自行式電動小車。
2.大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，LD型電動單梁橋式起重機(jī)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般均作分別驅(qū)動的型式（即：每一邊軌道上的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主動車輪分別單獨的電動機(jī)來驅(qū)動）電動機(jī)采用封閉自扇冷式，帶制動器的繞線型電動機(jī)或帶制動器的變極籠型電動機(jī)。司機(jī)室操縱時用繞線的電動機(jī)，傳動裝置采用自行式電動葫蘆電動小車的閉線減速器。一級開式齒輪減速器的型式。其中閉式齒輪部分是專用同軸式減速機(jī)，這種型式的傳動裝置簡單、輕巧、零件數(shù)量少、通用化程度高，便于制造和修理，但開式齒輪較易磨損，傳動效率稍低，在有特殊要求時，傳動裝置也可采用二級定軸式擺線行星式、少齒差漸開線行星式等。采用全封閉型減速器或采用帶制動器的電動機(jī)—減速器套裝組各式的傳動裝置。它便于專業(yè)化生產(chǎn)。傳動效率較高，但制造及安裝 5齒面圓柱精度要求較高。QS系列“三合一”減速器為三級漸開線布置平行軸傳動外嚙合漸開線硬齒面圓柱齒輪減速器（中華人民共和國專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號為：ZBJ19027—90）。減速器直接按與帶制動器的繞線是或鼠籠式電動相配，集減速器、電動機(jī)、帶制動器為一體，制動器不需配電源，所配電機(jī)具有雙重功能接通電源即可旋轉(zhuǎn)，切斷電源后，電機(jī)本身即產(chǎn)生制動力矩而制動。電動機(jī)—減速器驅(qū)動部件利用減速器機(jī)體直接固定在端梁或主梁的伸出支架上，主動車輪利用其伸出軸端直接插入到驅(qū)動部件減速器的低速空心軸內(nèi)。通過花鍵連接，靠力矩支承鉸保持平衡。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中采用“三合一”驅(qū)動部件，使機(jī)構(gòu)變得非常緊湊、自重輕、分組性好、裝配與更換方便，不受橋架起臺和小車架變形的影響，并由于驅(qū)動部件不與走臺相連接，可以減少主梁扭轉(zhuǎn)載荷，而且可使走臺的構(gòu)造也大為簡化，當(dāng)電動機(jī)容量增大時，懸臂受力復(fù)雜化。故大型起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，目前仍采用分組式分別驅(qū)動，大車輪采用圓柱形踏面的雙輪緣車輪，小車車輪采用圓錐鼓形車輪。
2.1.5 遙控的應(yīng)用
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，無線遙控技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，大到人造衛(wèi)星，小到家用電視機(jī)、空調(diào)等都使用遙控技術(shù)來進(jìn)行操作，遙控技術(shù)的發(fā)展被認(rèn)為是一種現(xiàn)代化的標(biāo)志，它可以充分使人從繁雜的體力勞動中解放出來隨心所欲地從遠(yuǎn)距離進(jìn)行控制。無線遙控技術(shù)的發(fā)展使人們享受著科學(xué)的魅力，由于遙控技術(shù)可以減低勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率及提高作業(yè)的安全性等方面起著積極的作用，在工業(yè)自動化控制中無線遙控技術(shù)的應(yīng)用已愈來愈被人們重視。
起重機(jī)使用無線遙控系統(tǒng)具有以下幾個優(yōu)點：
1.節(jié)省人力，對于橋式、門式起重機(jī)及汽車起重機(jī)等裝卸設(shè)備，其操作掛鉤可由一個人承擔(dān)，操作者可直視操作，不需要指揮。對于工作效率低的起重設(shè)備，一個人可同時管理多臺起重機(jī)設(shè)備?？稍谄鹬貦C(jī)操縱同時，完成與其關(guān)聯(lián)的輸送帶、加料器、搬運(yùn)車等其它設(shè)備控制和管理。
2.安全性，遙控系統(tǒng)是起重機(jī)械的控制裝置，如果動作有誤，將發(fā)生物損、人傷的事故。因此必須保證遙控系統(tǒng)的百分之百的安全，具有操作者應(yīng)能直接進(jìn)行緊急停車和系統(tǒng)自動急停的安全保護(hù)。
3.提高工作效率，由于操作者與地面指揮由一個人承擔(dān)，操作者可自行判斷，進(jìn)行作業(yè)，提高了作業(yè)的準(zhǔn)確性及工作效率。
4.抗干擾性強(qiáng)，能夠不受電焊、電爐及起重機(jī)變頻器等的電磁雜波干擾，能夠在小范圍內(nèi)同時多臺使用，互不干擾。
5.環(huán)境安全的提高，在有毒氣體、高溫、多粉塵和危險的作業(yè)場地，可選擇環(huán)境好、且安全的位置進(jìn)行操作，操作者的人身安全得到保護(hù)，作業(yè)條件得到改善。
6.輕小型便于操作，發(fā)射系統(tǒng)由操作者攜帶進(jìn)行操作，故應(yīng)體積小、重量輕、攜帶方便。
因此，采用無線遙控方式來控制起重機(jī), 將起重機(jī)司機(jī)從高空移至地面, 可直接與檢修人員聯(lián)系共同操縱起重機(jī), 從而提高了吊裝的精確性和安全性。用遙控器控制起重機(jī)的難點在于必須保證設(shè)備運(yùn)行安全、可靠、平穩(wěn)和動作靈活準(zhǔn)確, 避免因高溫、高粉塵和強(qiáng)電磁干擾等工業(yè)環(huán)境因素的影響造成遙控系統(tǒng)控制失常和誤動作。
2.2主要技術(shù)參數(shù)及其選擇
總體設(shè)計是起重機(jī)設(shè)計中極為關(guān)鍵部分，它是對起重機(jī)本身構(gòu)思、設(shè)計的總體思路?？傮w設(shè)計關(guān)系到起重機(jī)出廠后的性能、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、操作的舒適性等等，所以總體設(shè)計直接決定了起重機(jī)設(shè)計的成敗。
同時對設(shè)計對象進(jìn)行構(gòu)想設(shè)計思路的過程，也至關(guān)重要。在拿到設(shè)計題目后，進(jìn)行了具體的分析研究，參考同類型起重機(jī)的有關(guān)資料之后制定了總體設(shè)計原則。設(shè)計原則應(yīng)當(dāng)保證在滿足使用要求的前提下，所設(shè)計的機(jī)型應(yīng)結(jié)構(gòu)合理并符合相關(guān)的性能、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等要求。
普通橋式起重機(jī)一般由起重小車、橋架運(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。起升機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機(jī)通過減速器，帶動卷筒轉(zhuǎn)動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。
通用橋式起重機(jī)一般由橋架、起升機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾大部分組成。設(shè)計參數(shù)：
① 定起重量：10噸；
② 起升高度9m；大車軌道跨度12m；
③起升和小車運(yùn)行均采用單速，速度為0.6m/s；大車運(yùn)行為3級速度控制，最大為1.5m/s；最小為0.6m/s;
④重物起升采用標(biāo)準(zhǔn)電動葫蘆，大車采用分立驅(qū)動型式；
⑤電氣控制回路要求設(shè)有安全保護(hù)開關(guān)；
⑥大車采用滑觸線供電，小車采用電纜供電；
⑦各電氣元件外殼注意接地保護(hù)；
⑧駕駛室與主梁采用螺栓聯(lián)接；
2.3大車總體布置
大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計通常是和橋架的設(shè)計一起考慮，兩者的設(shè)計工作要交叉進(jìn)行。一般的設(shè)計包括：1）確定橋架結(jié)構(gòu)的形式和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動方式；2）布置橋架的尺寸；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)系和完成各部分的設(shè)計。
大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動方案，基本分兩類，即：分別傳動和集中傳動。在橋式起重機(jī)常用的跨度（10.5～32m）范圍內(nèi)，均可用分別傳動的方案。若采用集中傳動時，對于大跨度（≥16.5m），宜采用高速集中傳動方案，而對于小跨度（≤13.5m），可采用低速集中傳動方案。
分別驅(qū)動省去了中間部分的傳動軸，使得質(zhì)量減輕，尺寸減小。分別驅(qū)動的結(jié)構(gòu)不因主梁的變形而在大車傳動性機(jī)能方面受到影響，從而保證了運(yùn)行機(jī)構(gòu)多方面的可靠性。所以，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用分別驅(qū)動。
大車運(yùn)行系統(tǒng)的傳動原理：動力由電動機(jī)發(fā)出，經(jīng)制動輪聯(lián)軸器，補(bǔ)償軸和半齒聯(lián)軸器將動力傳遞給減速器的高速軸端，并經(jīng)減速器把電動機(jī)的高轉(zhuǎn)數(shù)降低到所需要的轉(zhuǎn)數(shù)之后，由低速軸傳出，又經(jīng)全齒聯(lián)軸器把動力傳遞給大車的主動車輪組，從而帶動了大車主動車輪的旋轉(zhuǎn)，完成橋架縱行吊運(yùn)重物的目的。大車兩端的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是一樣的。
對大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計基本要求是：
1） 機(jī)構(gòu)要緊湊，重量要輕；
2） 和橋架的配合要合適，這樣，橋架容易設(shè)計，機(jī)構(gòu)好布置，并且使走臺不致過大；
3） 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架的剛度；
4） 維護(hù)檢修方便，機(jī)構(gòu)布置合理，使司機(jī)上下走臺方便，便于裝拆零件及操作。
跨度12m為中等跨度，為減輕重量，決定采用電動機(jī)與減速器間、減速器與車輪間均有浮動軸的布置傳動方案如圖2-1所示。
圖2-1 分別傳動大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)布置圖
1-電動機(jī)；2-制動器；3-帶制動輪的半齒輪聯(lián)軸器；4-浮動軸；5-半齒聯(lián)軸器；6-減速器；7-車輪
2.4電氣控制總體布置
本設(shè)計的基本控制方案就是通過PLC的輸入端輸入控制信號從而使PLC發(fā)出控制信號去控制變頻器使變頻器啟動工作，同時斷電電磁制動器得電松開，同時相關(guān)指示燈亮。當(dāng)PLC控制變頻器頻率端子輸入信號時或正反信號，控制變頻器的端子對變頻器發(fā)出改變頻率的信號正反轉(zhuǎn)的信號，從而使被控電動機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變或者轉(zhuǎn)速方向發(fā)生改變。當(dāng)起重機(jī)運(yùn)動到期限位置或主電路發(fā)生短路、過流、斷相、過載、突然停電等時，會使行程開關(guān)動作或變頻器發(fā)出短路、過流等信號輸入到PLC輸入端，使PLC發(fā)出變頻器停止、電磁制動器制動等信號。從而達(dá)到控制的要求和目的。下圖是電氣控制方案的控制框圖，圖中YB1、YB2、YB3是電機(jī)M1、M2、M3的斷電電磁抱閘制動器，圖中的箭頭方向表示控制控制信號流動的方向。
圖2-2控制方案簡圖
2.5整體及機(jī)構(gòu)工作級別的確定
綜合以上數(shù)據(jù)，結(jié)合起重機(jī)用途和工作條件，該設(shè)計起重機(jī)整體及機(jī)構(gòu)工作級別如下：
1.整體的工作級別：A4；
2.機(jī)構(gòu)的工作級別：
起升：M5，
小車運(yùn)行：M3，
大車運(yùn)行：M5(ISO 4301-5：1991)。
圖2-3電動單梁橋式起重機(jī)外形
2.6選擇電動葫蘆的型號及規(guī)格
電動葫蘆的形式與參數(shù)，選用目前應(yīng)用得最多的CD1或者M(jìn)D1型。
CD1型和MD1型電動葫蘆的起重量一般為0.5～10噸，起重高度為6～30m，起升速度為8 m/min，起重量為10t時為7 m/min。而MD1型電弧爐具有兩種起升速度，除常速外，還有0.8 m/min的慢速可滿足精密裝卸，砂箱合模等精細(xì)作業(yè)的要求。電動葫蘆的總體結(jié)構(gòu)可分為起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩部分，起升機(jī)構(gòu)由電動機(jī)、制動器、減速裝置、卷筒裝置以及吊鉤滑輪組等組成。
本次設(shè)計的電動小車采用CD1型10t電動葫蘆，CD1型電動葫蘆的主輔電機(jī)為帶錐形制動器的錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)，電機(jī)和制動器制成一體。使電動葫蘆結(jié)構(gòu)緊湊、自重輕。據(jù)資料查得，電動葫蘆型號,自重為1076kg。
結(jié)果：選用
第3章 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計
3.1確定起升機(jī)構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組
按照布置宜緊湊的原則，決定采用如圖的傳動方案，采用了雙聯(lián)滑輪組。根據(jù)所規(guī)定的起重量Q為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列：8，10，12.5，16t，故選用為起重量進(jìn)行計算。由于滑輪組倍率：，因而承載繩分支數(shù)為：
圖3-1 起升機(jī)構(gòu)計算簡圖
查附表8選圖號為G15吊鉤組，得其自重；兩動滑輪間距
3.2 選擇鋼絲繩
若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)查﹝1﹞中表2-1得滑輪組效率：
鋼絲繩所受最大拉力：
查﹝1﹞中表2-4得中級工作類型時，安全系數(shù)：。
鋼絲繩的計算鋼絲破斷拉力總和
查附表1選用瓦林吞型鋼芯鋼絲繩，鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度,光面鋼絲，右交互捻，直徑d = 14mm，其鋼絲最小破斷拉力，標(biāo)記如下：
鋼絲繩
3.3 確定滑輪主要尺寸
滑輪的許用最小直徑：
式中系數(shù) 由﹝1﹞中表2-4查得的。由附表2中選用滑輪直徑，由此可以得出取平衡滑輪直徑 ，附表2數(shù)據(jù)可以選用?；喌睦K槽部分尺寸可由附表3查得。由附表4選用的鋼絲繩的直徑為，，滑輪直徑的型滑輪標(biāo)記。
滑輪 ZB J80 006.8-87由附表5平衡滑輪選用，，滑輪軸直徑的F型滑輪標(biāo)記為：
滑輪 ZB J80 006.9-87
3.4 確定卷筒尺寸并驗算強(qiáng)度
卷筒直徑：
由附表13選用。卷筒繩槽尺寸由﹝3﹞附表14-8查得槽距，槽底半徑。
卷筒尺寸：
取
式中 ——附加安全系數(shù)，??；
——卷筒不切槽部分長度，取其等于吊鉤組動滑輪的間距，即，實際長度在繩偏斜角允許范圍內(nèi)可以適當(dāng)增減；
——卷筒的計算直徑。
卷筒壁厚：
取。
卷筒壁的壓應(yīng)力驗算：
選用灰鑄鐵HT200，最小抗拉強(qiáng)度，許用壓應(yīng)力：
﹝﹞y=
故抗壓強(qiáng)度足夠
卷筒拉應(yīng)力驗算：由于卷筒的長度，尚應(yīng)校驗由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力
圖3-2 卷筒彎矩圖
卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中央時：
卷筒斷面系數(shù)：
式中 ——卷筒外徑，取；
——卷筒內(nèi)徑，取
于是
合成應(yīng)力：
式中許用拉應(yīng)力：
所以
卷筒強(qiáng)度驗算通過。故選定卷筒直徑，長度；卷筒槽形的槽底半徑，槽距；起升高度，倍率；靠近減速器一端的卷筒槽向為左的A型卷筒，標(biāo)記為：
卷筒 左 ZB J80 007.2-87
3.5 選擇電動機(jī)
計算靜功率：
式中 ——機(jī)構(gòu)總效率，一般，取
電動機(jī)的計算功率：
式中 系數(shù)由﹝1﹞中表6-1查得，對于中級起重機(jī)，
,取
查表33選用電動機(jī)JZR2 63-10其，
，電動機(jī)質(zhì)量
3.6 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件
按照等效功率法求得：當(dāng)JC%=25時所需的等效功率：
式中 ——工作級別系數(shù)，查﹝1﹞中表6-4，（中級）；
——系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)平均起動時間平均工作時間的比值（）值查得。由﹝1﹞表6-3，一般起升機(jī)構(gòu)，取，由﹝1﹞圖6-6查得
由以上計算結(jié)果 可知，故選電動機(jī)能滿足發(fā)熱條件， 電動機(jī)發(fā)熱計算通過。
3.7 選擇減速器
卷筒轉(zhuǎn)速：
減速器總傳動比：
查附表35選ZQ-500-Ⅱ-3CA減速器，當(dāng)中級工作類型時，許用功率，;自重，輸入軸直徑，軸端長（錐形）。
3.8驗算起升速度和實際所需功率
實際起升速度：
誤差：
實際所需等效功率：
3.9 校核減速器輸出軸強(qiáng)度
由﹝1﹞中公式（6-16）得輸出軸最大徑向力：
式中 ——卷筒上卷繞鋼絲繩引起的載荷；
——卷筒及軸自重，參考附表14估計；
——ZQ-500減速器輸出軸端最大容許徑向載荷，由附表40查得。
因此
由﹝1﹞中公式（6-17）得輸出軸最大扭矩：
式中 ——電動機(jī)的額定力矩；
——當(dāng)JC5=25％時電動機(jī)最大力矩倍數(shù)；
——減速器傳動效率。
——減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩，由附表36查得。因此由以上計算可知所選減速器能滿足要求
3.10 選擇制動器
所需靜制動力矩：
=
式中 ——制動安全系數(shù)，由﹝1﹞查得。
由附表15選用制動器，其額定制動力矩；起重機(jī)制動輪直徑；制動器重量。
3.11 選擇聯(lián)軸器
高速軸聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩，由﹝1﹞（6-26）式：
式中 ——電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（前節(jié)求出）；
——聯(lián)軸器安全系數(shù)；
——剛性動載系數(shù)，
。
由附表31查得電動機(jī)JZR2-63-10電動機(jī)軸端為圓錐形，。由附表34查
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