10t橋式起重機總體設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、摘 要本次畢業(yè)設(shè)計是針對畢業(yè)實習(xí)中橋式起重機所做的具體到噸位級別的設(shè)計。我國現(xiàn)在應(yīng)用的各大起重機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，有些甚至還是七八十年代的產(chǎn)品，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)計就是對小噸位的橋式起重機進行設(shè)計，主要設(shè)計內(nèi)容是10t橋式起重機的結(jié)構(gòu)及運行機構(gòu)，其中包括橋架結(jié)構(gòu)的布置計算及校核，主梁結(jié)構(gòu)的計算及校核，端梁結(jié)構(gòu)的計算及校核，主端梁連接以及大車運行機構(gòu)零部件的選擇及校核包括: 輪壓計算及強度驗算, 運行阻力計算,選擇電動機,減速器的選擇驗算,運行速度及

2、實際功率,選擇制動器,選擇聯(lián)軸器,低速浮動軸的驗算,緩沖器的選擇等計算。還有小車的運行和起升機構(gòu)零部件的選擇及校核包括: 運行阻力計算，選電動機，選擇減速器驗算起動時間，按起動工況校核減速器功率，選擇制動器，選擇高速軸聯(lián)軸器及制動輪，驗算低速浮動軸強度，鋼絲繩的選擇，滑輪、卷筒的計算，聯(lián)軸器的選擇。關(guān)鍵詞: 起重機；大車運行機構(gòu)；小車運行結(jié)構(gòu)；小車起升結(jié)構(gòu)；橋架 ；主端梁abstractthe graduation design is aimed at the graduation fieldwork medium-sized crane do specific to tonnage leve

3、l 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 deman

4、d. 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

5、 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,

6、 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 starti

7、ng 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; c

8、ar hoisting structure; bridge; main girders62目錄摘 要1abstract2前 言1第1章 橋式起重機的概述21.1 橋式起重機的特點21.2 橋式起重機的用途51.3 橋式起重機的基本參數(shù)51.4 橋式起重機主要零部件91.4.1吊鉤91.4.2鋼絲繩111.4.3 滑輪和滑輪組131.4.4 滑輪組類型及選配原則141.5滑輪組及其滑輪組的倍率151.6 卷筒161.7 位置限位器171.8 緩沖器181.9橋式起重機發(fā)展概述181.9.1 國內(nèi)橋式起重機發(fā)展動向181.9.2 國外橋式起重機的發(fā)展動向19第2章 大車運行機構(gòu)的設(shè)計212.1大車

9、運行結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本思路及要求212.2 大車運行機構(gòu)傳動方案的確定212.3 大車運行機構(gòu)具體布置時要注意的問題222.4 大車運行機構(gòu)的設(shè)計計算232.4.1 大車運行結(jié)構(gòu)的傳動方案232.5輪壓計算及強度驗算242.5.1計算大車的最大輪壓和最小輪壓242.5.2 強度計算及校核252.6 運行阻力計算272.7 選擇電動機282.8 減速器的選擇302.9 驗算運行速度及實際功率302.10 驗算啟動時間312.11 起動工況下校核減速器功率332.12 驗算起動不打滑條件332.13 選擇制動器362.14 選擇聯(lián)軸器372.15 低速浮動軸的驗算382.16 緩沖器的選擇40第3章

10、起升小車的計算433.1 確定機構(gòu)的傳動方案433.2小車運行機構(gòu)的計算443.3選擇車輪與軌道并驗算起強度443.4運行阻力計算463.5 選電動機483.6 驗算電動機發(fā)熱條件493.7 選擇減速器493.8 驗算運行速度和實際所需功率493.9驗算起動時間503.10 按起動工況校核減速器功率513.11 驗算起動不打滑條件523.12 選擇制動器533.13 選擇高速軸聯(lián)軸器及制動輪543.14 驗算低速浮動軸強度563.15 起升機構(gòu)的設(shè)計參數(shù)573.16 鋼絲繩的選擇583.17 滑輪、卷筒的計算593.18 根據(jù)靜功率初選電動機613.19 減速器的選擇613.20 制動器的選擇

11、633.21 啟動時間及啟動平均加速度的驗算633.22 聯(lián)軸器的選擇65第4章 橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計664.1 橋架的結(jié)構(gòu)形式664.1.1 箱形雙梁橋架的構(gòu)成664.1.2 箱形雙梁橋架的選材664.2 橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算674.2.1 主要尺寸的確定674.2.2 主梁的計算694.3 端梁的計算764.4 端梁的尺寸的確定824.4.1 端梁總體的尺寸824.4.2端梁的截面尺寸82第5章 端梁接頭的設(shè)計835.1 端梁接頭的確定及計算835.1.1 腹板和下蓋板螺栓受力計算845.1.2 上蓋板和腹板角鋼的連接焊縫受力計算855.2 計算螺栓和焊縫的強度865.2.1 螺栓的強度校核865

12、.2.2 焊縫的強度校核87總 結(jié)91致 謝93參考文獻94前 言橋式起重機是橫架于車間和 料場上空進行物料調(diào)運的起重設(shè)備。由于它兩端坐落在高大的水泥柱或金屬架上，形狀似橋，所以俗稱“天車”。橋式起重機是現(xiàn)代工業(yè)和起重運輸中實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化、自動化的重要工具與設(shè)備，可減輕操作者的勞動強度，可大大提高生產(chǎn)率。橋式起重機在工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵 路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部門和場所應(yīng)用的最為廣泛，是人們生產(chǎn)生活不可或缺的一種設(shè)備。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，橋式起重機在結(jié)構(gòu)設(shè)計及自動化程度上相繼出現(xiàn)了一些新的變化和新的特點，在結(jié)構(gòu)上，國內(nèi)起重設(shè)備已采用計算機優(yōu)化設(shè)計，以提高起重機

13、的機械性能，在起重質(zhì)量方面逐步向大型化發(fā)展，大型橋式起重機正在鋼鐵、水利、發(fā)電等行業(yè)不斷出現(xiàn)，令人世人矚目的三峽發(fā)電廠安裝了兩臺1200t/125t的橋式起重機，2007年9月，起重量達2萬噸的橋式起重機在山東煙臺佛士船廠投入使用，它標志這我國起重機行業(yè)以達到世界先進水平?？傊?，隨著科技的迅速發(fā)展，國內(nèi)各種先進的電氣控制和機械技術(shù)正逐步應(yīng)用到起重機上，起重機的自動化程度越來越高，結(jié)構(gòu)日趨簡單，性能愈加可靠，起重量越來越大，品種也越來越全。對于起重量大、跨距大的起重設(shè)備多采用箱型雙梁式，箱型雙梁橋式起重機有一個由兩根箱型主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架，在橋架上運行小車，可起吊和水平搬運各類物件

14、。它適用于機械加工和裝配車間、倉庫和料場等場所。 箱型雙梁結(jié)構(gòu)具有加工零件少、工藝性好、通用性好及安裝檢修方便等優(yōu)點，因而在生產(chǎn)中廣泛使用。 第1章 橋式起重機的概述橋式起重機是橋架型起重機的一種，主要依靠起升機構(gòu)和在水平面內(nèi)的兩個相互垂直方向移動的運行機構(gòu)，能在矩形場地及其上空作業(yè)，是工礦企業(yè)廣泛使用的一種其中運輸機械。它具有承載能力大、工作可靠性高、制造工藝相對簡單的優(yōu)點。橋式起重機一般有大車運行機構(gòu)的橋架、起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機室等機構(gòu)組成，外形像一個兩端支撐在平行的兩條架空軌道上平移運行的單跨平板橋。起升機構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動，以

15、達到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成三維空間里做搬運和裝卸貨物用。橋式起重機是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運行式起重機，其額定起重量從及噸到幾百噸。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機，其他形式的橋式起重機都是在通用吊鉤橋式起重機的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。1.1 橋式起重機的特點橋式起重機是橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料吊運的起重設(shè)備。由于它兩端坐落在高大的水泥柱上或金屬支架上，形狀似橋，所以俗稱“天車”和“行車”。它是使用、范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機械。 橋式起重機是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和起重運輸中實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化、自動化的重要工具和設(shè)備，可減輕操作者的勞動強度，提高生常率。橋式起重機在工礦企業(yè)、鋼

16、鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部門和場所均得到廣泛的運用，它是人們生產(chǎn)活動中不可缺少的一種設(shè)備。 橋式起重機的類型很多，其中通用橋式起重機和龍門起重機最為普遍，這兩種類型起重機的結(jié)構(gòu)和操作方法基本相同，不同之處在于大車運行軌道的位置，通用橋式起重機是在高空，龍門起重機在地面，由此帶來支撐結(jié)構(gòu)的不同。盡管橋式起重機有不同的種類和型號，外形和結(jié)構(gòu)存在差異，但它們都具有一個共同的特點，那就是循環(huán)間歇的工作方式。一個工作循環(huán)一般包括：通過取物裝置的起升、下降來使物料發(fā)生位移，接著進行反方向運動，回到原位置或另一個位置，以便進行下一次的工作循環(huán)，在兩工作循環(huán)之間，一般有短暫的間歇。由此可見，橋

17、式起重機在工作時，各個機構(gòu)經(jīng)常處于開動、運行、制動以及正向、反向等相互交替的運動狀態(tài)中。另外，橋式起重機還具有以下工作特點： 1.起重機械通常具有龐大的金屬結(jié)構(gòu)和比較復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，能完成一個升降、降升或幾個水平動作，作業(yè)過程中常有幾個不同方向的運動同時存在，技術(shù)難度較大。 2. 所吊的物料多種多樣，載荷也是變化的，重則幾十噸，甚至上百上千噸，輕則幾十斤；長則數(shù)十米，短則不到一米；形狀也不規(guī)則，還有散粒、熱熔狀態(tài)的以及易燃易爆品，是吊運工作復(fù)雜而危險。 3.大多數(shù)起重機設(shè)備需要在較大范圍內(nèi)運行，有裝鋼軌、鋼輪或輪胎式履帶的，活動空間大，危險面大。 4. 暴露的活動零件較多，且常與吊運人員直接接

18、觸（如鉤、繩），危險因素多。 5. 作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，工況企業(yè)、港口碼頭、建筑工地等場所，都有起重設(shè)備在運行，作業(yè)還會遇到高溫、高壓、易燃、易爆、輸電線路、強磁場等危險因素，這些不利條件對人和設(shè)備會造成很大的威脅。 6.作業(yè)常需要人配合，存在較大難度，要求操作人員和指揮人員熟練配合、協(xié)作、互相照應(yīng)，操作人員應(yīng)急處理現(xiàn)場緊急情況的能力。 據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，我國所發(fā)生的機械工傷事故中，起重機械的就占15%以上，為了保證人民的生命安全，國家已將其列為特種設(shè)備進行管理。 隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，橋式起重機在結(jié)構(gòu)設(shè)計和自動化程度上相繼出現(xiàn)了一些新的變化和新的特點。例如，在結(jié)構(gòu)上，國內(nèi)起重機已采

19、用計算機優(yōu)化設(shè)計，以提高起重機的機械性能，降低自重。在性能上，不斷引進國外先進技術(shù)，采用了新穎的節(jié)能調(diào)速系統(tǒng)，如晶閘管串級開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng)，調(diào)速比可達1:30，隨著對調(diào)速要求的較高，變頻調(diào)速系統(tǒng)和微機控制技術(shù)也在起重機中得到應(yīng)用，如三峽工程600t壩頂門式起重機采用了高頻調(diào)速系統(tǒng)、微機自動糾偏以及大揚程高精度微機監(jiān)測系統(tǒng)。許多單位還研制開發(fā)了遙控起重機。在起重量方面逐步向大型化發(fā)展，起重量為400t、600t的大型起重機正在鋼鐵、水利、發(fā)電等行業(yè)中出現(xiàn)，令人注目的三峽大壩發(fā)電工程，相繼安裝了2臺1200t/125t橋式起重機。2007年9月，起重機為2萬噸的“泰山”號橋式起重機，在山東煙臺萊佛士

20、船業(yè)有限公司正式投入使用，這是目前全球起重機重量最大的起重機，它標志著我國起重機行業(yè)已達到了世界先進水平。 總之，隨著科技的飛速發(fā)展，國內(nèi)各種先進的電氣控制和機械技術(shù)正逐步應(yīng)用到起重機上，起重機的自動化程度越來越高，結(jié)構(gòu)日趨簡單，性能更加可靠，起重量越來越大，品種也越來越齊全。 1.2 橋式起重機的用途橋式起重機的用途和使用范圍很廣。它廣泛應(yīng)用在工業(yè)企業(yè)、港口車站、倉庫料場、水電站等國民經(jīng)濟個部門。在冶金企業(yè)中，從原料進廠、冶煉軋制到產(chǎn)品出廠都需要大量的橋式起重機、加料起重機、鑄造起重機等，如一個300噸轉(zhuǎn)爐煉鋼車間所需起重機有幾十臺。一個大型冶金聯(lián)合企業(yè)用有數(shù)百臺之多的各種類型起重機。在港口

21、碼頭上，船舶貨物的裝卸及搬運作業(yè)，主要依靠各種起重機來完成。在一個年吐量為1500多萬噸的貨物港口，就約100多臺各種起重機，其中，橋式起重機占有相當(dāng)大的比例，在電力工業(yè)中，各種水火電站和核電站就需要大起重量的橋式起重機。在機械制造業(yè)中，企業(yè)車間內(nèi)部、露天場地、倉庫等場合大量應(yīng)用著各種橋式起重機。不同類型的橋式起重機所搬運的物料不同：吊鉤起重機搬運各種成件物品；抓斗起重機搬運各種散粒物品，如煤、焦炭、砂等；電磁起重機搬運導(dǎo)磁的金屬材料，如型鋼、鋼板、廢鋼等；兩用起重機是為了生產(chǎn)效率，在一臺小車上裝有可換的吊鉤和抓斗或者電磁吸盤和抓斗，但每一個工作循環(huán)只能使用其中的一種取物裝置，可運送成件、散粒

22、物品或者到此的金屬材料，但每次搬運物品時，只能使用其中一種；防爆起重機用于搬運有易爆氣體或有易爆介質(zhì)的車間、庫房等場所的成件物品，起重機上的電氣設(shè)備和有關(guān)裝置具有防爆特性，以免發(fā)生火花；絕緣起重機用于搬運電解車間的各種成件物品，起重機上有關(guān)部分具有可靠的絕緣裝置，保證安全操作。 1.3 橋式起重機的基本參數(shù) 橋式起重機的基本參數(shù)是起重機設(shè)備性能和技術(shù)經(jīng)濟的指標，主要包括：起重量q（t）、跨度l（m）、起升高度h（m）、運動速度v（m/min）以及中間刪除了好多頁面詳細的圖紙請聯(lián)系qq：656417679工作級別等，起重機的操作和維修與這些基本參數(shù)有直接關(guān)系。對于起重機基本參數(shù)的定義、概念不清楚

23、或模糊，將導(dǎo)致違反規(guī)程的操作或失誤以及不能達到維修技術(shù)要求。1. 起重量 起重量是指起重機械在正常情況下，所允許的最大吊起重量，符號q表示，單位為噸（t）,通常講的起重量是指起重設(shè)備的額定起重量，例如，10t起重機，是指該設(shè)備在正常使用條件下允許的最大吊起重量為10t。起重機的額定起重量不包括吊鉤、吊環(huán)等不可分吊具的重量，但包括抓斗、電磁盤 、料罐及盛鋼桶等可分吊具的重量。 起重機較大的起重機常有兩套起升機構(gòu)，大起重量的稱為主鉤，小起重量的稱為副鉤，主、副鉤的起重量通常用斜線分開來，例如，20t/5t即表示主鉤的最大起重量為20t，副鉤的最大起重量為5t。2.跨度橋式起重機大車運行軌道的兩條鋼

24、軌中心線之間的距離稱為起重機的跨度，用符號l表示，單位m。 起重機的跨度，由安裝起重機的廠房跨度而定，其關(guān)系如下： 式中 s廠房跨度，m d廠房兩側(cè)柱子縱向定位軸線與起重機軌道中心線之間的距離，m 起重機跨度值應(yīng)符合表11的規(guī)定 。特殊情況也可采用表列以外的非標準跨度值。表1-1 橋式起重機跨度（l）系列起重量/t廠房寬度s91215182124273033363507.510.513.513.516.519.522.522.528.531.571016161922252831802501616192225283134注：1.表中起重機跨度l值，也適用于露天起重機。2.350t起重機兩種跨度的

25、選用，當(dāng)廠房梁上需設(shè)安全通道時，起重機的跨度l值按 731m系列選用，否則按7.531.5m系列選用。3.起升高度起重機吊具最高和最低工作位置之間的垂直距離稱為起重機的起升范圍d（d=h+h），如圖11所示。 圖11 起重機的起升范圍示意圖 當(dāng)無下降深度的使用場合，起升范圍d即等于起升高度h。 起升高度和下降深度，以吊鉤鈎腔中心作為測量基準點，對其他吊具（如抓斗等）以閉合狀態(tài)的最低點為基準。 起升高度在國家標準中已有規(guī)定，見表12.起升機構(gòu)起重量/t35080100160200250主鉤121620302030243019301630副鉤1418223222322632213218324.工作

26、速度工作速度是指起重機個機構(gòu)（起升、運行）的運行速度，其中：額定起升速度是指起升機構(gòu)的電動機在額定轉(zhuǎn)速下，取物裝置的上升速度；小車額定運行速度是指小車運行機構(gòu)電動機在額定轉(zhuǎn)速下的小車運行速度；大車額定運行速度是指大車運行機構(gòu)的電動機在額定轉(zhuǎn)速下的運行速度。各類速度用v表示，單位為m/min。橋式起重機的工作速度根據(jù)工作要求而定：一般用途的橋式起重機采用中等的工作速度，這樣可以使驅(qū)動電機功率不致過大；安裝工作有時就要求很低的工作速度；吊運輕件，要求提高生產(chǎn)效率，可取較高的工作速度?。坏踹\重件，要求工作平穩(wěn)，作業(yè)效率不是主要矛盾，可取較低的工作速度。5.工作級別 起重機的工作級別是表示起重機基本能

27、力的綜合參數(shù)，用戶可根據(jù)使用的工藝要求選擇適當(dāng)工作級別的起重機，以達到即使擁又經(jīng)濟的目的。 起重機的工作級別是按起重機的利用等級和載荷狀態(tài)來劃分的，起重機工作級別共分為8級，即。 起重機載荷狀態(tài)是表明起重機受載的輕重程度的.起重機載荷狀態(tài)按名義載荷譜系數(shù)分為共4級。 起重機的利用等級是按起重機設(shè)計壽命期內(nèi)總的工作循環(huán)次數(shù)n來劃分的，共分為10級. 起重機金屬結(jié)構(gòu)和其他機構(gòu)的工作級別是起重機的設(shè)計依據(jù)，這里不加討論。 在使用和維修起重機時，必須注意起重機的工作級別，起重機的工作級別不同，各機構(gòu)的零部件及其電氣裝置也不同，如果把輕級別起重機當(dāng)重級別起重機使用，就會出現(xiàn)故障，甚至造成事故。 起重機的

28、工作級別和起重量是兩個完全不同的概念，起重量大，不一定是重級，起重量小，也不一定是輕級。如泵房、空壓站、水電站的維修起重機，起重量可能很大，但使用很小，都屬于輕級。一些熱加工車間或組裝車間的起重機起重量并不大，但因工作繁忙，使用時間長，則屬于重級，因此，使用和檢修人員在了解起重機的工作級別后，應(yīng)合理地根據(jù)其工作級別進行操作和檢修，避免超出其工作級別而造成損壞事故。1.4 橋式起重機主要零部件1.4.1吊鉤 吊鉤是吊裝作業(yè)中最常用的取物裝置，是各類起重機，也是常用吊索、起重工具、專用吊具上的重要組成部分。根據(jù)制造方式，吊鉤可分為鍛造鉤和板式鉤，鍛造鉤一般應(yīng)用gb6991988中規(guī)定的20號鋼，經(jīng)

29、過鍛造和沖壓、退火處理，再進行機械加工而成。熱處理后要求表面硬度為95-135hb。鍛造可以制成單鉤和雙鉤，單鉤主要用在70噸以下的起重機上，雙鉤用在50-100噸的起重機上。板式鉤一般用在起重量較大的起重機上，板式鉤有厚度為30mm成型板片重疊鉚合而成。板式鉤上有護板，板式鉤一般應(yīng)用gb700-1988普通碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條例中規(guī)定的q235a、q235b或gb1519-1988低合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件中規(guī)定的16mn鋼，軌制鋼制成。板式鉤由于其板片不可能同時斷裂，所以可靠性好，修理方便。但是板式鉤的斷面形狀只能制成矩形，因此鉤體的材料不能充分利用。板式鉤也分單鉤和雙鉤兩種。單鉤多用于鑄造起重機

30、上。吊鉤鉤身的斷面形狀有圓形、矩形、梯形和t字形等，吊鉤的安全使用規(guī)范：（1）新吊鉤在投入使用前，應(yīng)進行檢查，應(yīng)有制造廠的制造合格證，否則不準投入使用，新吊鉤的開口度要進行測量并符合規(guī)定。（2）新鉤應(yīng)做負荷試驗，其檢驗荷載按起重量的不同而不同，并且測量鉤口開度不應(yīng)超過原開度的0.25%。（3）對吊鉤三個危險斷面應(yīng)用火油清洗，用放大鏡看有無裂紋；對板式鉤應(yīng)檢查其襯套、銷子磨損情況。（4）在起重吊裝作業(yè)中使用的吊鉤，其表面要光滑，不能有剝裂、刻痕、銳角、接縫和裂紋等缺陷。（5）吊鉤在使用過程中，應(yīng)進行定期檢查，主要檢查是否有變形、裂紋、磨損、腐蝕等現(xiàn)象，并應(yīng)做好記錄。（6）吊鉤不準超負荷作業(yè)，吊鉤

31、不得補焊，且吊鉤上應(yīng)裝有防止脫鉤的安全裝置。（7）吊鉤停止使用時，應(yīng)對其它進行仔細的清洗、除銹，上好防銹油放在通風(fēng)干燥的地方。1.4.2鋼絲繩鋼絲繩是由高強度碳素鋼絲圍繞繩芯繞捻而成的，被廣泛應(yīng)用于起重作業(yè)。其中吊運用鋼絲繩通常指起重滑車組使用的起重或牽引繩、立扒桿用的綁扎繩和纜風(fēng)繩及吊具索具使用的鋼絲繩。其有以下優(yōu)點：（1）重量輕、強度高、能承受沖擊載荷。（2）撓性較高，使用靈活。（3）鋼絲繩磨損后，外表會產(chǎn)生許多毛刺，易于檢查。破段前有斷絲預(yù)兆，其整根鋼絲繩不會立即斷裂。（4）其中作業(yè)用鋼絲繩成本低。主要缺點剛性大，不易彎曲。起重作業(yè)選用的鋼絲繩一般為點接觸類型，如果配用的滑輪直徑過小或直

32、角彎折，鋼絲繩易受損壞且影響安全使用和縮短使用壽命。鋼絲繩的種類1. 根據(jù)鋼絲繩的捻向分類（1）交互捻鋼絲繩 繩與股的捻向相反，這是常用的鋼絲繩，由于繩與股的自行松捻趨勢相反，互相抵消，沒有扭轉(zhuǎn)打結(jié)的趨勢，使用方便。根據(jù)繩的捻向，又分別有右捻和左捻繩。起重機多用右捻鋼絲繩。（2）同向捻鋼絲繩 繩與股的捻向相同，在自行松捻和扭轉(zhuǎn)的趨勢，容易打結(jié)。由于其撓性較好。通常用于具有剛性的導(dǎo)軌的牽引。近來在制造工藝中采用預(yù)變形方法，成繩后消除了自行松散扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。這種繩又稱為不松散繩。（3）混合捻鋼絲繩 有半數(shù)股左旋，另半數(shù)股右旋。這種鋼絲繩應(yīng)用較少。2.根據(jù)繩股的構(gòu)造分類（1）點接觸繩 繩股中各層鋼絲繩

33、直徑相同，股中相鄰各層鋼絲的捻距不等，相互交叉，在交叉點上接觸，因此，點接觸繩易于磨損，壽命低。（2）線接觸繩 繩股中各層鋼絲的捻距相等，外層鋼絲位于里層鋼絲之間的溝槽里，內(nèi)外層鋼絲相互接觸在一條螺旋線上，改變了接觸，增長了壽命，增加了撓性。相同直徑的鋼絲繩，線接觸型比點接觸型的金屬斷面面積大，因而承載能力大。（3）面接觸繩 股與股之間成面接觸，制作工藝復(fù)雜，多用于纜索起重機和架空索道的支承纜索。3.根據(jù)繩芯分類按繩芯的不同有麻芯、棉紗芯、石棉芯和軟鋼芯，其中帶浸油麻芯及棉紗芯、的鋼絲繩，比較溫軟，容易彎曲，芯中含油可經(jīng)常潤滑鋼絲，但不耐高溫高壓；帶石棉芯的鋼絲繩能耐高溫；帶軟鋼芯的鋼絲繩能耐

34、高溫高壓，但芯硬不易彎曲。使用要根據(jù)具體條件選用。1. 根據(jù)繩股數(shù)和每股中鋼絲繩數(shù)量分類按繩股數(shù)和每股中鋼絲繩數(shù)量不同表示，例如常用普通結(jié)構(gòu)鋼鋼絲繩中分為6、77、619、637、661等種類（前者數(shù)字表示股數(shù)，后者數(shù)字表示每股絲數(shù)）。鋼絲繩中鋼絲越細越不耐磨，但比較柔軟，彈性較好，鋼絲繩月粗越耐磨，但比較硬不易彎曲，故應(yīng)視用途不同而選用。在滾筒直徑較大且磨損厲害處，如索道牽引、斜井卷揚可用鋼絲較粗的67、619鋼絲繩；彎曲較多，滾筒直徑較小如穿掛滑車組、絞車絞磨、懸吊構(gòu)件、綁扎扒桿等應(yīng)用鋼絲較細的637以及661鋼絲繩。4. 鋼絲繩選用注意事項：（1）鋼絲繩的規(guī)格，應(yīng)根據(jù)不同的用途來選擇。如

35、作起吊重物或穿繞滑輪用的鋼絲繩，可選擇637或者661規(guī)格的鋼絲繩；作纜風(fēng)繩或牽引繩，可選擇619規(guī)格的鋼絲繩。（2）鋼絲繩應(yīng)優(yōu)先選用6股線接觸交繞繩，且鋼絲繩的直徑應(yīng)根據(jù)所要承受載荷的大小及鋼絲繩的許用拉力來選擇，在有腐蝕性的環(huán)境中工作時，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。（3）起重機用張緊繩、牽引繩應(yīng)選用順繞繩，在需要有耐酸要求的場合應(yīng)選用鍍鉛鋼絲繩，在高溫環(huán)境中工作的起重機應(yīng)選用具有特級韌性石棉芯鋼絲繩或具有鋼芯的鋼絲繩，1.4.3 滑輪和滑輪組起重滑輪是利用杠桿原理制成的一種簡單機械，它能借助起重機繩索的作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，以改變作用李的方向。在實際中，為了擴大滑輪的效用，往往把一定數(shù)量的動滑輪和一定數(shù)

36、量的定滑輪組合起來使用，組成滑輪組，她經(jīng)常配合卷揚機進行吊裝、搬運等工作，是重要的吊裝、搬運工具?；喌臉?gòu)造與用途1.滑輪有輪轂、輪輻、加強筋、繩槽和輪緣組成，滑輪的材料一般為ht150鑄鐵或者zg230-450、zg270-500鑄鋼。大尺寸滑輪為了減輕自重也有鋼板焊制而成的。2.滑輪按用途可劃分為定滑輪、動滑輪、均衡滑輪、和導(dǎo)向滑輪，各輪組可簡述如下：（1）定滑輪是用作支承繩索的運動，通常作為導(dǎo)向滑輪和平衡輪使用。它只能改變繩索的受力方向，不能改變繩索的速度，也不能省力。（2）使用動滑輪時，因設(shè)備或者構(gòu)件由兩根鋼絲繩分擔(dān)，每根鋼絲繩所分擔(dān)的力只有設(shè)備或者構(gòu)件質(zhì)量的50%。（3）導(dǎo)向滑輪也叫

37、開門滑輪，它同定滑輪一樣，既不省力，也不能改變速度，只能改變鋼絲繩的走向，這種滑輪的夾板可以開啟，使用時，將鋼絲繩的中間部分從開口處放進去。導(dǎo)向滑輪通常用在起重桅桿低腳處。（4）滑輪組是由一定數(shù)量的動滑輪和定滑輪，通過繩索穿繞而組成的。他具有動、定兩種滑輪的特點，機能改變力的方向，由能省力，用多組滑輪組起吊設(shè)備或構(gòu)件，其牽引力會更小。1.4.4 滑輪組類型及選配原則1. 滑輪的類型(1)按制作材質(zhì)分有木滑輪和鋼滑輪。木滑輪通常適用于麻繩滑輪組，滑輪數(shù)一般在三個以下，吊裝輕；鋼滑輪多用于鋼絲繩滑輪組中，滑輪數(shù)按起重量的大小從1-8個不等。(2)按使用方法有定滑輪、動滑輪以及動、定組成的滑輪。(3

38、)按滑輪數(shù)多少分為單滑輪、雙滑輪、三輪、四輪以至多輪等多種。單滑輪的夾板有開口和閉口兩種。(4)按連接方式分為吊鉤式、鏈環(huán)式、吊環(huán)式和吊梁式，一般中小滑輪采用吊鉤式，鏈環(huán)式和吊環(huán)式，而大型的滑輪均采用吊環(huán)和吊梁式。這些滑輪和軸套等易損部件，大都采用標準和通用件，按品種、規(guī)格可以互換。2.選配滑輪原則：（1）設(shè)備或構(gòu)件的質(zhì)量和提升（下落）高度，是選配滑輪的重要依據(jù)。（2）當(dāng)卷揚機的牽引力一定時，滑輪的輪數(shù)越多。速比越大，起吊能力也越大。（3）提升設(shè)備或構(gòu)件時，卷煙機要克服全部滑輪的阻力才能工作，而下方時則相反。因滑輪阻力在某種意義上幫助了卷揚機工作，因此，下放時牽引力比提升機牽引力小的多。1.5

39、滑輪組及其滑輪組的倍率1.滑輪組的組成滑輪組是由一定數(shù)量的定滑輪和動滑輪及繩索組成。當(dāng)利用滑輪組提升或拖運重物時，必須將一個滑輪固定在某一固定支點而另一滑輪則以繩索連接重物，滑輪組可分為省力滑輪組和增速滑輪組兩種，一般起重作業(yè)中均采用省力滑輪組， 特別是吊裝大重量物件時，都是靠用多門定滑輪和動滑輪連接在一起組成的滑輪組來完成吊裝任務(wù)。2.根據(jù)滑輪組的作用分為省力滑輪組和增速滑輪組兩種。省力滑輪組是在省力滑輪中繞入卷筒的繩索分支為主動部分，而動滑輪為從動部件。若被提升的物件重量為q，而繞入卷筒的繩索分為支拉力ft只有q的一半通過它可以用較小的繩索拉力吊起較重的貨物，起到省力作用，它是最常用的滑輪

40、組。增速滑輪組是用液壓缸或汽缸直接驅(qū)動動滑輪，動滑輪為主動部分，移動的繩索端為從動部分，當(dāng)主動部分施力大時，從動部分得到的力小，但是主動部分只需移動較小的距離，就可使從動部分得到較大的位移及較大的速度，起到增速作用。3.滑輪組的倍率滑輪組可以省力，省力的倍數(shù)（也是減速的倍數(shù)）稱為滑輪組的倍率，用m表示。單聯(lián)滑輪組的倍率等于鋼絲繩分支的一半。雙聯(lián)滑輪組是由兩個倍率相同的單聯(lián)滑輪組并聯(lián)而成的，繩索兩端都固定在帶有左右螺旋曹的卷筒上。為了使繩索由一邊的單聯(lián)滑輪組過渡到另一邊的單聯(lián)滑輪組，中間用一個均衡輪來調(diào)整兩邊滑輪組的繩索拉力和長度，當(dāng)滑輪組的倍率為單數(shù)時，均衡滑輪布置在動滑輪上，當(dāng)滑輪組的倍率為

41、雙數(shù)時，均衡輪布置在定滑輪上。1.6 卷筒卷筒組件有卷筒、連接盤以及軸承支架組成，卷筒有長軸卷筒和短軸卷筒，長軸卷筒有齒輪連接盤和帶大齒輪的卷筒組，這是一種應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式，短軸卷筒是一種新的結(jié)構(gòu)形式。卷筒與減速器輸出軸用法蘭盤剛性連接，減速器底座通過鋼球或者圓柱銷與小車架連接。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整與安裝方便，此外還有采用行星減速器放在卷筒內(nèi)部的形式，優(yōu)點是驅(qū)動裝置緊湊、質(zhì)量輕。鑄造卷筒材料一般用ht20-ht40,焊接滾筒采用a3鋼制造。1.7 位置限位器1.上升極限位置上升極限位置限制器又稱起升限位位置、過卷揚限制裝置等，他用來限制高度，當(dāng)起升到上極限位置時，限位器發(fā)

42、生作用，使起升重物停止上升，可以防止起升重物繼續(xù)上升而發(fā)生鋼絲繩被拉斷、重物下墜的事故。此時再去操縱手柄，則只能得到起升重物下降的動作。2. 行程極限位置限制器行程極限位置限制器實際上由頂桿和限位開關(guān)組成。當(dāng)行程到達極限位置后，頂桿觸動限位開關(guān)的轉(zhuǎn)動柄，它的轉(zhuǎn)動可以斷電源，使機構(gòu)停止工作，起重機的大、小車為控制行程的范圍都裝有行程開關(guān)。3. 開關(guān)的檢驗要求（1）限位開關(guān)應(yīng)有堅固的外殼，并應(yīng)有良好的絕緣性能，密封性較好，在室外或者粉塵場所能有效的防護。（2）觸點不應(yīng)有明顯的磨損和變形，應(yīng)能準確地復(fù)位。（3）限位開關(guān)動作靈敏可靠。（4）上升極限位置限位器的動作距離。一般情況下，吊鉤滑輪組與上方接觸

43、物的距離應(yīng)不小于25mm。1.8 緩沖器緩沖器的作用是吸收起重機與終端擋板相撞時或起重間相撞產(chǎn)生的動能，要求它能在最小的外廓尺寸下吸收最多的能量，并且反座力盡量小，以保證起重機平移定車，起重機上常用的緩沖器有橡膠、彈簧和液壓緩沖器。橡膠緩沖器具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、可以用于防爆場所等優(yōu)點，但是緩沖能力小，他所吸收的能量比較小，最大也不過215kg.m，主要起阻力作用，因此，一般只用于運行速度不大于50m/min的起重機上，不宜用于環(huán)境溫度過高或過低的場所，適用溫度在-30-500c范圍內(nèi)。彈簧緩沖器具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便和不受環(huán)境溫度影響等優(yōu)點，因此目前應(yīng)用較為廣泛，但是由于它的緩沖過程中，撞

44、擊的動能大部分轉(zhuǎn)化為彈簧的壓縮勢能，儲藏在彈簧內(nèi)部，因此在緩沖完畢后，會產(chǎn)生反彈力作用在起重機上，使起重機向相反方向運動，這對起重機零件有害。液壓緩沖器與彈簧緩沖器比較，具有無反彈作用、緩沖力恒定、吸收能力大、緩沖行程短、外形尺寸小的優(yōu)點，因此適用于碰撞速度大于2m/min的起重機上，他的缺點是構(gòu)造復(fù)雜，維修不便，油缸密封要求較高和受環(huán)境溫度影響等。1.9橋式起重機發(fā)展概述1.9.1 國內(nèi)橋式起重機發(fā)展動向國內(nèi)橋式起重機發(fā)展有三大特征：1. 改進機械結(jié)構(gòu)，減輕自重 國內(nèi)橋式起重機多已經(jīng)采用計算機優(yōu)化設(shè)計，以此提高整機的技術(shù)性能和減輕自重，并在此前提下盡量采用新結(jié)構(gòu)。如550噸通用橋式起重機中采

45、用半偏軌的主梁結(jié)構(gòu)。與正軌箱型相比，可減少或取消加筋板，減少結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省加工工時。2. 充分吸收利用國外先機技術(shù)起重機大小車運行機構(gòu)采用了德國demang公司的“三合一”驅(qū)動裝置，吊掛于端梁內(nèi)側(cè)，使其不受主梁下?lián)虾驼駝拥挠绊懀岣吡诉\行機構(gòu)的性能和壽命，并使結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，安裝維修方便。遙控起重機的需要量隨著生產(chǎn)發(fā)展業(yè)的壯大規(guī)模越來越大，寶鋼在考察國外鋼廠起重機之后，提出了大力發(fā)展遙控起重機的建議，以提高安全性，減少勞動量。3. 向大型化發(fā)展由于國家對能源工業(yè)的重視和資助，建造了許多大中型水電站，發(fā)電機組越來越大。特別是長江三峽的建設(shè)對大型起重機的需求量迅速提升。三峽電廠需要1200噸橋

46、式起重機和2000噸大型塔式起重機。1.9.2 國外橋式起重機的發(fā)展動向國外橋式起重機發(fā)展四大特征：1. 簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減輕自重，降低生產(chǎn)成本法國patain公司采用了一種以板材為基本構(gòu)件的小車架結(jié)構(gòu)，其重量輕，加工方便，實用于中、小噸位的起重。該結(jié)構(gòu)要求起升采用行星-圓錐齒輪減速器，小車架不直接與車架相連接，以此來降低對小車架的剛度，簡化小車架的結(jié)構(gòu)，減輕自負。patain公司的起重機大小車運行機構(gòu)采用三合一驅(qū)動裝置，結(jié)構(gòu)比較緊湊，自重較輕，簡化了總體布置，此外，由于運行機構(gòu)與起重機走臺沒有聯(lián)系，走臺的振動也不會影響傳動機構(gòu)。2. 更新零部件，提高整機性能法國patain公司采用窄偏軌箱型梁

47、作主梁，其高、寬比為43.5左右，大筋板間距為梁高的兩倍，不用小筋板，主梁與端梁的連接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上蓋板，由此可以降低端梁的高度，便于運輸。3. 設(shè)備大型化隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，起重機械設(shè)備的體積和重量越來越趨于大型化，起重量和吊運幅度也有所增大，為節(jié)省生產(chǎn)和使用費用，其服務(wù)場地和使用范圍也隨著增大。4. 機械化運輸系統(tǒng)的組合應(yīng)用國外一些大廠為了提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，把起重運輸有機的結(jié)合在一起，構(gòu)成先進的機械化運輸系統(tǒng)。第2章 大車運行機構(gòu)的設(shè)計2.1大車運行結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本思路及要求大車運行機構(gòu)的設(shè)計通常和橋架的設(shè)計一起考慮，兩者的設(shè)計工作要交叉進行，一般的設(shè)計步

48、驟：1. 確定橋架結(jié)構(gòu)的形式和大車運行機構(gòu)的傳方式；2. 布置橋架的結(jié)構(gòu)尺寸；3. 安排大車運行機構(gòu)的具體位置和尺寸；4. 綜合考慮二者的關(guān)系和完成部分的設(shè)計 。對大車運行機構(gòu)設(shè)計的基本要求是：1. 機構(gòu)要緊湊，重量要輕；2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計容易，機構(gòu)容易布置，且使總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和布置不至于過大；3. 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架剛度；4. 維修檢修方便，機構(gòu)布置合理，使司機和維護人員上下要方便，便于拆裝零件及操作。2.2 大車運行機構(gòu)傳動方案的確定大車機構(gòu)傳動方案可分為兩類：即分別傳動和集中傳動，橋式起重機的跨度介于10.5m-32m范圍內(nèi)可用分別傳動的方案，本設(shè)計采用分

49、別傳動的方案。2.3 大車運行機構(gòu)具體布置時要注意的問題1. 聯(lián)軸器的選擇；2. 軸承位置的安排；3. 軸長度的確定；這三者是互相聯(lián)系的，在設(shè)計過程中要考慮到其中各個部分的配合，做到相互兼顧，充分發(fā)揮各個零部件的作用。在具體布置大車運行機構(gòu)的零部件時應(yīng)該注意以幾點：（1）因為大車運行機構(gòu)要安裝在起重機橋架上，橋架的運行速度很高，而且受載之后向下?lián)锨?，機構(gòu)零部件在橋架上的安裝可能不十分準確，所以如果單從保持機構(gòu)的運動性能和補償安裝的不準確性著眼，凡是靠近電動機、減速器和車輪的軸，最好都用浮動軸。（2）為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠離走臺欄桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐

50、一部分零部件的重量。（3）對于分別傳動的大車運行機構(gòu)應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，在浮動軸有足夠的長度的條件下，使安裝運行機構(gòu)的平臺減小，占用橋架的一個節(jié)間到兩個節(jié)間的長度，總之考慮到橋架的設(shè)計和制造方便。（4）制動器要安裝在靠近電動機，使浮動軸可以在運行機構(gòu)制動時發(fā)揮吸收沖擊動能的作用。參照以上所述，由于所設(shè)計的參數(shù)級別較大，跨度中等，所以采用分別傳動方案。2.4 大車運行機構(gòu)的設(shè)計計算設(shè)計數(shù)據(jù)：起重機的起重量，橋架跨度，大車運行速度，工作類型為中級，機構(gòu)運行持續(xù)率為，起重機的估計重量，小車的重量為，橋架采用箱形結(jié)構(gòu)。2.4.1 大車運行結(jié)構(gòu)的傳動方案經(jīng)各方面綜合考慮傳動方案選用分別驅(qū)動，其傳動路線如

51、下圖2-1所示圖21大車運行機構(gòu)傳動方案1電動機 2制動器 3傳動軸 4聯(lián)軸器 5減速器 6大車車輪2.5輪壓計算及強度驗算2.5.1計算大車的最大輪壓和最小輪壓按圖2-2所示的質(zhì)量分布，計算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓。圖22 輪壓計算圖滿載時的最大輪壓： 空載時最大輪壓： 空載時最小輪壓： 式中的e為主鉤中心線離端梁的中心線的最小距離載荷率：由1表19-6選擇車輪：當(dāng)運行速度為，時工作類型為中級時，車輪直徑，軌道對應(yīng)型號為p38的許用輪壓為150kn，故可用。2.5.2 強度計算及校核1）疲勞強度的計算疲勞強度計算時的等效載荷： 式中，2等效系數(shù)，有1表4-8查得車輪的計算輪壓：式中，pd

52、車輪的等效輪壓r載荷變化系數(shù)，查1表19-2，當(dāng)時，kc1沖擊系數(shù)，查1表19-1。第一種載荷當(dāng)運行速度為時，根據(jù)點接觸情況計算疲勞接觸應(yīng)力： 式中，r-軌頂弧形半徑，由3附錄22查得，對于車輪材料zg55ii，當(dāng)hb>320時，因此滿足疲勞強度計算。2）強度校核最大輪壓的計算：式中kcii為沖擊系數(shù)，由3表2-7第ii類載荷按點接觸情況進行強度校核的接觸應(yīng)力： 車輪采用zg55ii，查1表19-3得，hb>320時， ， 故強度足夠。2.6 運行阻力計算摩擦總阻力距：由1表19-4 車輪的軸承型號為：7520， 軸承內(nèi)徑和外徑的平均值為：由1中表9-2到表9-4查得：滾動摩擦系數(shù)

53、，軸承摩擦系數(shù)，附加阻力系數(shù)，代入上式中：當(dāng)滿載時的運行阻力矩：運行摩擦阻力：空載時：2.7 選擇電動機電動機靜功率：式中，滿載運行時的靜阻力m=2驅(qū)動電動機的臺數(shù) =0.9機構(gòu)傳動效率1.初選電動機功率：式中，kd-電動機功率增大系數(shù)，由1表9-6查得kd=1.3查2表31-27選用電動機yr160m-8；ne=4kw，n1=705rm，gd2=0.567kg.m2，電動機的重量gd=160kg2.驗算電動機的發(fā)熱功率條件：等效功率: 式中，k25工作類型系數(shù)，由1表8-16查得當(dāng)jc%=25時，k25=0.75 r由1按照起重機工作場所得tq/tg=0.25，由1圖8-37估得r=1.3由

54、此可知：nx<ne,故初選電動機發(fā)熱條件通過。選擇電動機：yr160m-82.8 減速器的選擇車輪的轉(zhuǎn)數(shù)：機構(gòu)傳動比：查2表19-11，選用兩臺zlz-160-12.5-iv減速器i2=12.5；n=9.1kw，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為750r/min，可見nj<n中級。(電動機發(fā)熱條件通過,減速器：zlz-160-12.5-iv )2.9 驗算運行速度及實際功率實際運行的速度：載荷率：由起重機課程設(shè)計附表17可知選擇車輪，當(dāng)運行速度，工作類型為中級時，車輪直徑dc=350mm,軌道型號為18（p18）的許用輪壓為3.19t根據(jù)gb4628-84規(guī)定，故初選dc=315mm。而后校核強度強度驗算：按車輪與軌道為線接幾點接觸兩中情況驗算車輪接觸強度，車輪踏面的疲勞強度計算載荷； 車輪材料取線接觸局部擠壓強度；式中-許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（）,由3表5-2查的=6；-車輪與軌道有效接觸強度，對于軌道型號可查（起重機課程設(shè)計附表2