20-5t吊鉤橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)說明書.doc

中國礦業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第1頁目錄第1章概述.11.1起重機(jī)械的用途及工作特點(diǎn).11.2起重機(jī)械的發(fā)展簡史.21.3起重機(jī)械的組成和種類.31.4橋式起重機(jī)的分類和用途.51.5橋式起重機(jī)的基本參數(shù).7第2章吊鉤橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)書.82.1設(shè)計(jì)參數(shù).82.2工作條件.92.3設(shè)計(jì)原則.9第3章小車起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算.93.1起升機(jī)構(gòu)計(jì)算.93.1.1確定起升結(jié)構(gòu)傳動(dòng)方案.93.1.2選擇鋼絲繩.103.1.3確定滑輪主要尺寸.113.1.4確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度.113.1.5選電動(dòng)機(jī).163.1.6驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件.173.1.7選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器.183.1.8驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率.183.1.9校核減速器輸出軸強(qiáng)度.193.1.10選擇制動(dòng)器.203.1.11選擇聯(lián)軸器.213.1.12驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間.223.1.13驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間.233.1.14高速浮動(dòng)軸計(jì)算.243.2小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算.283.2.1確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案.283.2.2選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度.293.2.3運(yùn)行阻力計(jì)算.303.2.4選電動(dòng)機(jī).313.2.5驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件.323.2.6選擇減速器.323.2.7驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率.323.2.8驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間.333.2.9按起動(dòng)工況校核減速器功率.343.2.10驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件.34中國礦業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第2頁3.2.11選擇制動(dòng)器.353.2.12選擇高速軸聯(lián)軸器及制動(dòng)輪.363.2.13選擇低速軸聯(lián)軸器.363.2.14驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度.37第4章大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算.384.1確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案.384.2選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度.394.3運(yùn)行阻力計(jì)算.414.4選擇電動(dòng)機(jī).424.5驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件.424.6選擇減速器.434.7驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率.434.8驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間.444.9起動(dòng)工況下校核減數(shù)器功率.454.10驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件.454.11選擇制動(dòng)器.474.12選擇聯(lián)軸器.484.13浮動(dòng)軸低速軸的驗(yàn)算.494.14浮動(dòng)軸高速軸的驗(yàn)算.51第5章橋架結(jié)構(gòu)的計(jì)算參數(shù).525.1主要尺寸的確定.525.2主梁的計(jì)算.555.3端梁的計(jì)算.615.4主要焊縫的計(jì)算.65總結(jié).67參考文獻(xiàn).68致謝.69概述1.1起重機(jī)械的用途及工作特點(diǎn)起重機(jī)械主要用于裝卸和搬運(yùn)物料，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要設(shè)備。它不僅廣泛應(yīng)用于工廠、礦山、港口、車站、建筑工地、電站等生產(chǎn)領(lǐng)域，而且也應(yīng)用到人們的生活領(lǐng)域。使用起重運(yùn)輸機(jī)械，能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低裝卸費(fèi)用，減少貨物的破損，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化和自動(dòng)化不可缺少的機(jī)械設(shè)備。起重機(jī)械是以間歇、重復(fù)工作方式，通過起重吊鉤或其它吊具的起升、下降，或升降與運(yùn)移重物的機(jī)械設(shè)備。其工作特點(diǎn)具有周期性。在每一工作循環(huán)中，它的主要機(jī)構(gòu)作一次正向及反向運(yùn)動(dòng)，每次循環(huán)包括物品的裝載及中國礦業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第3頁卸載，搬運(yùn)物品的工作行程和卸載后的空鉤回程，前后兩次裝載之間還有包括輔助準(zhǔn)備時(shí)間在內(nèi)的短暫停歇。綜合起重機(jī)械的工作特點(diǎn)，從安全技術(shù)角度分析，可概括如下：起重機(jī)械通常具有龐大的結(jié)構(gòu)和比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，能完成一個(gè)起升運(yùn)動(dòng)、一個(gè)或幾個(gè)水平運(yùn)動(dòng)。例如，橋式起重機(jī)能完成起升、大車運(yùn)行和小車運(yùn)行三個(gè)運(yùn)動(dòng)；門座起重機(jī)能完成起升、變幅、回轉(zhuǎn)和大車運(yùn)行四個(gè)運(yùn)動(dòng)。作業(yè)過程中，常常是幾個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng)同時(shí)操作，技術(shù)難度較大。所吊運(yùn)的重物多種多樣，載荷是變化的。有的重物重達(dá)幾百噸乃至上千噸，有的物體長達(dá)幾十米，形狀很不規(guī)則，還有散粒、熱融狀態(tài)、易燃易爆危險(xiǎn)物品等，使吊運(yùn)過程復(fù)雜而危險(xiǎn)。大多數(shù)起重機(jī)械，需要在較大的范圍內(nèi)運(yùn)行，有的要裝設(shè)軌道和車輪（如塔吊、橋吊等），有的要裝設(shè)輪胎或履帶在地面上行走（如汽車吊、履帶吊等），還有的需要在鋼絲繩上行走（如客運(yùn)、貨運(yùn)架空索道），活動(dòng)空間較大，一旦造成事故影響的面積也較大。有些起重機(jī)械，需要直接載運(yùn)人員在導(dǎo)軌、平臺(tái)或鋼絲繩上做升降運(yùn)動(dòng)（如電梯、升降平臺(tái)等），其可靠性直接影響人身安全。暴露的、活動(dòng)的零部件較多，且常與吊運(yùn)作業(yè)人員直接接觸（如吊鉤、鋼絲繩等），潛在許多偶發(fā)的危險(xiǎn)因素。作業(yè)環(huán)境復(fù)雜。從大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，到現(xiàn)代化港口、建筑工地、鐵路樞紐、旅游勝地，都有起重機(jī)械在運(yùn)行；職業(yè)場所常常會(huì)遇有高溫、高壓、易燃易爆、輸電線路、強(qiáng)磁等危險(xiǎn)因素，對(duì)設(shè)備和作業(yè)人員形成威脅。作業(yè)中常常需要多人配合，共同進(jìn)行一個(gè)操作，要求指揮、捆扎、駕駛等作業(yè)人員配合熟練、動(dòng)作協(xié)調(diào)、互相照應(yīng)，作業(yè)人員應(yīng)有處理現(xiàn)場緊急情況的能力。多個(gè)作業(yè)人員之間的密切配合，存在較大的難度。上述諸多危險(xiǎn)因素的存在，決定了起重傷害事故較多。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國每年起重傷害事故的因工死亡人數(shù)，占全部工企業(yè)因工死亡總?cè)藬?shù)的15%左右。為了保證起重機(jī)械的安全運(yùn)行，國家將它列為特種設(shè)備加以特殊管理，許多企業(yè)都把管好起重設(shè)備作為安全生產(chǎn)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1.2起重機(jī)械的發(fā)展簡史隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和人民生活水平的提高，起重機(jī)械在不斷地發(fā)展和完善。這是因?yàn)椋鹬貦C(jī)械是物流機(jī)械化系統(tǒng)中的重要設(shè)備。社會(huì)化大生產(chǎn)愈發(fā)展，人民生活水平愈提高，物料搬運(yùn)和人員的輸送量就愈大，起重機(jī)械的應(yīng)用范圍也就愈廣泛。根據(jù)人類生產(chǎn)和生活的需要，許多具有特殊用途的新型設(shè)備不斷出現(xiàn)。中國礦業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)第4頁簡單的起重運(yùn)輸裝置的誕生，可以追溯到公元前50004000年的新石器時(shí)代末期。那時(shí)，我國勞動(dòng)人民已能利用這些簡單裝置開鑿和搬運(yùn)巨石，砌成石棺、石臺(tái)，用以埋葬和紀(jì)念死者。進(jìn)入18世紀(jì)以后，英、法、德、美和匈牙利、意大利等國的機(jī)械工業(yè)發(fā)展較快。特別是1765年，瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，蒸汽機(jī)的應(yīng)用大大推進(jìn)了起重機(jī)械的發(fā)展。19世紀(jì)下半葉，世界上出現(xiàn)了鐵路，一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家為了滿足港口、碼頭等地吊運(yùn)物資和其它裝備的需要，對(duì)起重機(jī)械提出了新的要求，以前那些用人力驅(qū)動(dòng)、低效率、固定式的起重機(jī)已經(jīng)達(dá)不到要求，取而代之的是軌道式起重機(jī)。起重機(jī)械的興盛發(fā)展，還是到電動(dòng)機(jī)被應(yīng)用于工業(yè)之后。隨著冶金業(yè)、煤炭業(yè)、采礦業(yè)、機(jī)械制造業(yè)和海港、內(nèi)河碼頭裝備的發(fā)展，起重機(jī)械的品種不斷完善，其參數(shù)也大大擴(kuò)展。1880年，美國的奧的斯電梯公司，首先使用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置安裝在客梯上，從而出現(xiàn)了第一臺(tái)電力驅(qū)動(dòng)的電梯。電力驅(qū)動(dòng)裝置的出現(xiàn)，同樣是起重機(jī)發(fā)展史上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。目前，由于高性能金屬材料的采用和材料加工能力的提高，起重機(jī)零部件的性能和壽命也不斷提高，整機(jī)使用壽命一般規(guī)定在10年以上。由于電動(dòng)機(jī)、電氣拉制技術(shù)和液壓技術(shù)的發(fā)展，近年來起重機(jī)電力驅(qū)動(dòng)的品質(zhì)和自動(dòng)化水平也大為提高。起重機(jī)的發(fā)展趨勢，將主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：大型化。起重機(jī)的起重量將會(huì)越來越大，以滿足特殊工程的需要。輕量化。將廣泛采用新材料和采用合理的結(jié)構(gòu)形式，以減輕設(shè)備自重。采用新的結(jié)構(gòu)形式，主要是在梁、臂的截面形式上下功夫，如汽車起重機(jī)吊臂采用八角形截面或帶有變形孔的伸縮臂；采用新的計(jì)算方法，如有限單元法與結(jié)構(gòu)力學(xué)的有機(jī)結(jié)合，并配合使用電子計(jì)算機(jī)，精確計(jì)算應(yīng)力值，避免設(shè)計(jì)中的“肥梁胖柱”；采用新材料，起重機(jī)結(jié)構(gòu)件將越來越多地采用高強(qiáng)度鋼，零部件逐漸采用塑料，現(xiàn)在滑輪已經(jīng)采用鑄尼龍