畢業(yè)設計( 論文)開題報告題目：TC6012 塔式起重機回轉機構的設計院（系） 機電信息系 專 業(yè)班 級姓 名學 號導 師1. 畢業(yè)設計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關研究情況）現(xiàn)有 QTZ80 超重機最大工作幅度為 55m，現(xiàn)有建筑施工對幅度提出更高的要求?，F(xiàn)在要求將超重機的工作幅度變?yōu)?60m，要求塔體結構變化盡量小，以便通用，便于加工?；剞D機構對塔機的性能有舉足輕重的作用，且傳動比很大，合理設計有利于其長周期工作。塔式起重機的回轉運動，在于擴大機械的工作范圍。在吊車有物品的起重臂架繞塔機的回轉中心作 360°的回轉時，就能使物品調運到回轉圓所及的范圍以內(nèi)，這種回轉運動是通過回轉機構來實現(xiàn)的。2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施起重機起升幅度 60m,額定起升力矩 92.6kNm,臂端起重量 1.2t,最大起重量8t 平衡臂長 15.3m,平衡重 11.6t。塔頂高 7.5m, 要求根據(jù)結構計算風載荷,慣性載荷,最后轉化為回轉載荷,設計回轉機構。 擬訂回轉機構的傳動方案,經(jīng)過比較得到合理的傳動方案,設計傳動裝配圖及傳動零件。回轉機構由回轉支承和回轉驅動裝置兩部分組成?；剞D支承又可分為柱式回轉支承裝置和滾動軸承式回轉支承裝置·柱式回轉支承裝置又可分為轉柱式和定柱式兩類轉柱式回轉支承裝置（圖 1a）塔式起重機的起重臂架和平衡臂架均通過橫梁裝在轉柱上，轉柱安裝在塔身頂部的中央，當轉柱被驅動裝置帶動回轉時，起重臂架和平衡臂架隨之回轉。特點：轉柱式回轉支承裝置結構簡單，制造方便，適用于起升高度和工作幅度以及起重量較大的塔式起重機。圖1a 轉柱式回轉支承裝置定柱式回轉支承裝置（圖 1b）塔身頂部為定柱，塔帽罩在塔尖上，頂部設有徑向止推軸承，塔帽下部設有由回轉大齒圈形成的滾道，供裝在塔頂井架上的支承滾輪沿滾道回轉。當塔帽作 360°回轉時，裝在其上的起重臂架及平衡臂架將隨之一起回轉。特點：定柱式回轉支承裝置結構簡單，制造方便。起重機回轉部分的轉動慣量小，自重和驅動功率較小，能使起重機的重心降低。圖 1b 定柱式回轉支承裝置1—頸向止推軸承 2—支承滾輪·滾動軸承式回轉支承裝置又可分為單排四點接觸球式回轉支承，雙排球式回轉支承，單排交叉滾柱式回轉支承，三排滾柱式回轉支承。單排四點接觸球式回轉支承（圖 2a）它由兩個座圈組成，其滾動體為圓球形，每個滾動體與滾道間呈四點接觸，能同時承受軸向、徑向力和傾覆力矩。特點：適用于中小型塔式起重機。圖 2a 單排四點接觸球式回轉支承雙排球式回轉支承（圖2b）它有三個座圈，采用開式裝配，上下兩排鋼球采用不同直徑以適應受力狀況的差異。由于滾道接觸壓力角較大（60°～90°）因此能承受很大軸向載荷和傾覆力矩。 特點：適用于中型塔式起重機。圖 2b 雙排球式回轉支承單排交叉滾柱式回轉支承（圖 2c）它由兩個座圈組成，其滾動體為圓柱形，相鄰兩滾動體的軸線呈交叉排列，接觸壓力角為45°。由于滾動體與滾道間是線接觸，故承載能力高于單排鋼球式。這種回轉支承。特點：裝置制造精度高，裝配間隙小，安裝精度要求較高，適用于中小型塔式起重機。圖2c 單排交叉滾柱式回轉支承三排滾柱式回轉支承（圖2d）它由三個座圈組成，上下及徑向滾道各自分開。上下兩排滾柱水平平行排列，承受軸向載荷和傾覆力矩，徑向滾道垂直排列的滾柱承受徑向載荷，是常用四種形式的回轉支承中承載能力最大的一種，適用于回轉支承直徑較大的大噸位起重機。特點：滾動軸承式回轉支承裝置結構緊湊，可同時承受垂直力、水平力和傾覆力矩，是目前應用最廣的回轉支承裝置。為保證軸承裝置正常工作，對固定軸承座圈的機架要求有足夠的剛度。圖2d 三排滾柱式回轉支承·回轉驅動裝置常用臥式電動機與蝸輪減速器傳動和立式電動機與行星齒輪減速器傳動方案一：臥式電動機與蝸輪減速器傳動（圖 3a）回轉機構由電動機，1.經(jīng)聯(lián)軸器2.由蝸桿、蝸輪3.和極限力矩聯(lián)軸器組成的減速器減速后，又經(jīng)中間齒輪8、9傳動，最后通過回轉小齒輪10 帶動整個旋轉架以上的部分繞大齒圈11回轉。極限力矩聯(lián)軸器由彈簧5，摩擦錐體6，蝸輪3和螺母4組成，用以防止回轉機構超負荷運行，同時使起動和停止平穩(wěn)。特點：這種傳動方案的優(yōu)點是結構緊湊，傳動比大，但效率低。常用于要求結構緊湊的中小型塔式起重機。圖3a 臥式電動機與蝸輪減速器傳動1—電動機; 2—聯(lián)軸器； 3—蝸輪； 4—螺母； 5—彈簧； 6—摩擦椎體； 7—蝸桿； 8、10—小齒輪； 11—大齒輪方案二：立式電動機與行星齒輪減速器傳動（圖3b）電動機1通過液力耦合器2帶動行星齒輪減速器3，再通過小齒輪4與固定在塔身上的大齒圈5相嚙合，小齒輪在繞自身軸線回轉的同時并圍繞大齒圈回轉，從而帶動了塔機回轉部分的回轉。特點：這種傳動方案采用的行星齒輪減速器有擺線針輪傳動、漸開線少齒差和諧波傳動等。行星傳動具有傳動比大，結構緊湊等優(yōu)點，是塔式起重機回轉機構較理想的傳動方案。塔式起重機的電動回轉機構推薦采用可操縱的常開式制動器，以避免制動作用過猛，遇有強風時，亦能自動回轉到順風位置，減小傾覆危險（采用常開式制動器時，應有制動器制動后的鎖住裝置）。圖3b 立式電動機與行星齒輪減速器傳動圖1— 電動機； 2—液力偶合器； 3—行星齒輪減速器； 4—小齒輪；5—大齒輪； 6—上下座圈選方案：定柱式回轉支承裝置結構簡單，制造方便。起重機回轉部分的轉動慣量小，自重和驅動功率較小，能使起重機的重心降低；三排滾柱式回轉支承結構緊湊，可同時承受垂直力、水平力和傾覆力矩，是目前應用最廣的回轉支承裝置。為保證軸承裝置正常工作，對固定軸承座圈的機架要求有足夠的剛度；立式電動機與行星齒輪減速器傳動這種傳動方案采用的行星齒輪減速器有擺線針輪傳動、漸開線少齒差和諧波傳動等。行星傳動具有傳動比大，結構緊湊等優(yōu)點，是塔式起重機回轉機構較理想的傳動方案。塔式起重機的電動回轉機構推薦采用可操縱的常開式制動器，以避免制動作用過猛，遇有強風時，亦能自動回轉到順風位置，減小傾覆危險（采用常開式制動器時，應有制動器制動后的鎖住裝置）。再加上設計參數(shù)的要求，故應選擇方案二。3. 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作3.1 本課題重點及難點：塔式起重機的回轉運動，在于擴大機械的工作范圍。在吊車有物品的起重臂架繞塔機的回轉中心作360°的回轉時，就能使物品調運到回轉圓所及的范圍以內(nèi)，這種回轉運動是通過回轉機構來實現(xiàn)的。3.2 前期開展工作：⑴前期收集有關車床數(shù)控化改造的資料及詳細數(shù)據(jù)，完成基礎知識的積累；⑵撰寫開題報告，完成開題答辯；4. 完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）(1)1-3 周 查閱資料；(2)4-6 周 進行方案設計并比較，確定設計方案；(3)7-9 周 進行載荷計算并進行傳動設計；(4)10-15 周 繪制裝配圖與零件圖；(5)16-17 周 編寫設計說明書；(6)18 周 打印并交主審教師審閱。參考文獻[1] 范俊祥主編,塔式起重機( 第一版)，中國建材工業(yè)出版社，2004；[2] 張志文主編，起重機設計手冊，中國鐵道出版社，2001 ；[3] 起重機設計規(guī)范（GB 3811—83） ，中國標準出版社， 1984；[4] 胡宗武，顧迪敏編著，起重機設計計算，北京科學技術出版社，1989；[5] 王金諾，于蘭峰編，起重運輸機械金屬結構，中國鐵道出版社，2002；[6] 張國瑞等編，塔式起重機，機械工業(yè)出版社，1991；[7] 劉培恒編著，塔式起重機使用手冊，機械工業(yè)出版社，2002；[8] 裘為章編著，實用起重機電氣技術手冊，機械工業(yè)出版社，2002；[9] 山東建筑工程學院編.起重機運輸機械，中國建筑工業(yè)出版社；[10] 王仁祥編著，常用低壓電氣原理及其控制技術，機械工業(yè)出版社，2001；[11] 電氣工程師手冊第二版編輯委員會編，電氣工程師手冊，機械工業(yè)出版社，2002；[12] 徐克晉編，金屬結構，機械工業(yè)出版社，1991;[13] 陳國章編，起重機計算實例，中國鐵道出版社，1985 ；[14]；工廠常用電氣設備手冊編寫組，工廠常用電氣設備手冊，中國電力出版社，1997；[15] Rhorer, R.L., Design for a Moore No. 1 1/2 lathe, LA-UR-81-1403,1981；[16] Berger, B.S. ,Minis, I. ,Characterization of metal cutting dynamics. Final report, DOE/ER/14336—4,1997;[17] Domm, T.D. , Underwood, R.S.,Model-Based Engineering and Manufacturing CAD/CAM Benchmark, Y/EN-5839,1999。