16噸小車(chē)式橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

1、長(zhǎng)安大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告表課題名稱16噸小車(chē)式橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)課題來(lái)源自選項(xiàng)目課題類(lèi)型工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師張翔生學(xué)生姓名韋興隆學(xué) 號(hào)2504080118專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化一、課題研究的目的與意義本課題主要對(duì)起重機(jī)的整機(jī)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，以及電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、緩沖器、 制動(dòng)器的選用；運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算和零件的校核計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使起重設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，安全可靠，技術(shù)性能先進(jìn)。其主要目的是熟悉橋式 起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)學(xué)習(xí)起重機(jī)的設(shè)計(jì) 方法和步驟，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力， 將自己所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用 到實(shí)際工作生產(chǎn)中，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力，提高學(xué)

2、生的綜合能力。同時(shí)讓我們了解 制造業(yè)的發(fā)展，為以后我們走向工作崗位做有效的鋪墊。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們離開(kāi)校 園前最后一次綜合性的測(cè)試，是我們四年了學(xué)習(xí)生涯的一次大總結(jié)， 很能體現(xiàn)一 個(gè)人的整體綜合素質(zhì)和能力。二、橋式起重機(jī)在國(guó)內(nèi)外的研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)1、由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中物料卸載運(yùn)費(fèi)所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不斷增長(zhǎng)。 起重 機(jī)已成為自動(dòng)化生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。 起重機(jī)不但容易操作、維護(hù)，而且安全 性好，可靠性高，具有優(yōu)異的耐久性、無(wú)故障性、維修性和使用經(jīng)濟(jì)性。所以說(shuō)， 起重機(jī)是各種工程建設(shè)中不可缺少的設(shè)備，它對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力

3、，降低 建設(shè)成本，提高施工質(zhì)量，加快建設(shè)速度，實(shí)現(xiàn)工程施工機(jī)械化起著十分重要的 作用。2、國(guó)內(nèi)外起重機(jī)發(fā)展具體表現(xiàn)一下幾方面:(1)模塊化和組合化用模塊化設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計(jì)方法，將起重機(jī)上功能基本相同的構(gòu)件、 部件和零件制成有多用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊， 通過(guò)不同模塊 的的相互組合，形成不同類(lèi)型和規(guī)格的起重機(jī)?？墒箚渭∨可a(chǎn)的起重機(jī)改 換成具有相當(dāng)批量的模塊生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的專業(yè)生產(chǎn)。企業(yè)的生產(chǎn)組織可由產(chǎn) 品管理變?yōu)槟K管理，達(dá)到改善整機(jī)性能，降低制造成本，提高通用化程度，得 到多系列的產(chǎn)品，充分滿足用戶需求。目前，德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)和日本的著名起重機(jī)公司都已采用起重

4、機(jī)模 塊化設(shè)計(jì)，并取得了顯著的效益。德國(guó)德馬格公司的標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)系列改用模塊化 設(shè)計(jì)后，比單件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)費(fèi)用下降 12%,生產(chǎn)成本下降45%,經(jīng)濟(jì)效益十分 可觀。(2)輕型化和多樣化有相當(dāng)批量的起重機(jī)是在通用的場(chǎng)合使用，工作并不很繁重。這類(lèi)起重機(jī)批 量很大、用廣，考慮綜合效益，要求起重機(jī)盡量降低外形高度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減小 自重和輪壓，也可以使整個(gè)建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價(jià)。因此 電動(dòng)葫產(chǎn)橋式起重機(jī)和梁式起重機(jī)會(huì)有更快的發(fā)展， 并將大部分取代中小噸位的 一般用途橋式起重機(jī)。(3)自動(dòng)化和智能化起重機(jī)的更新和發(fā)展，在很大程度上取決于電氣傳動(dòng)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

5、進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動(dòng)和控制 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動(dòng)化和智能化。其電氣控制裝置已發(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(dòng)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(cè)等設(shè)備組成。(4)成套化和系統(tǒng)化在起重機(jī)單機(jī)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)把各種起重運(yùn)輸機(jī)械組成一個(gè)物 料搬運(yùn)集成系統(tǒng)，通過(guò)中央控制室的控制，與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合，與生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié) 調(diào)配合。這類(lèi)起重機(jī)自動(dòng)化程度高，具有信息處理功能，可將傳感器檢測(cè)出來(lái)的 各種信息實(shí)施存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷、變換等處理加工，進(jìn)而向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控 制指令。這種起重機(jī)還有較好的信息輸入、輸出接口，實(shí)現(xiàn)信息全部、準(zhǔn)確、

6、可 靠地在整個(gè)物料搬運(yùn)集成系統(tǒng)中的傳輸。(5)新型化和實(shí)用化結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異形鋼、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。在機(jī)構(gòu)方面進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型傳動(dòng)零部件， 簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)?！叭弦弧边\(yùn)行機(jī)構(gòu)是 當(dāng)今世界輕、中級(jí)起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主流，將電動(dòng)機(jī)、減速器和制動(dòng)器合為一體， 具有結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧美觀、拆裝方便、調(diào)整簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、配套范圍大等優(yōu)點(diǎn)， 國(guó)外一廣泛應(yīng)用到各種起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)上。在電控方面開(kāi)發(fā)性能好、成本低、可靠性高的調(diào)速系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，發(fā)展 半自動(dòng)和全自動(dòng)操縱。采用機(jī)電儀液一體化技術(shù)，提高使用性能和可靠性

7、，增加 起重機(jī)的功能。今后會(huì)更加注重起重機(jī)的安全性，研制新型安全保護(hù)，裝置。德 國(guó)近年為解決起重機(jī)吊鉤的防擺控制， 開(kāi)發(fā)了模糊邏輯電路的控制技術(shù)，用神經(jīng) 信息和模糊技術(shù)尋找開(kāi)始加速的最佳時(shí)刻，將有經(jīng)驗(yàn)司機(jī)防擺實(shí)際操作的數(shù)據(jù)輸 入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，取得了更高的效率和安全性。3、橋式起重機(jī)的特點(diǎn)和種類(lèi)起重機(jī)是從事起吊、空中搬運(yùn)的一種設(shè)備。常見(jiàn)的起重機(jī)：橋式起重機(jī)、門(mén) 式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、港口起重機(jī)、汽車(chē)起重機(jī)、履帶起重機(jī)和鐵路起重機(jī)等。 橋式起重機(jī)是機(jī)械制造工業(yè)和冶金工業(yè)用得最廣泛的一種起重機(jī)機(jī)械，橋式起重機(jī)又稱“行車(chē)”或“大車(chē)”，是橫架在固定跨間上空用來(lái)吊運(yùn)各種物件的設(shè)備。 它的特點(diǎn)是既不占

8、地面面積，有不妨礙地面的作業(yè)，而且以較少的物資材料和極 為穩(wěn)定的形態(tài)把建筑物內(nèi)各處都當(dāng)作可能的作業(yè)范圍，進(jìn)行高速、高效的服務(wù)，可以在起升高度和大、小車(chē)軌道所允許的空間內(nèi)負(fù)擔(dān)任意位置的吊運(yùn)工作。止匕外，橋式起重機(jī)容易以廉價(jià)實(shí)現(xiàn)借助控制盤(pán)和操縱盤(pán)進(jìn)行自動(dòng)操縱、或半自動(dòng)操縱、內(nèi)裝電腦的程序操縱。設(shè)置在室內(nèi)的起重機(jī)中，橋式起重機(jī)約占90%橋式起重機(jī)有很多類(lèi)型，一般按一下方法進(jìn)行分類(lèi)：根據(jù)橋架的結(jié)構(gòu)不同，分為箱式結(jié)構(gòu)，四桁架結(jié)構(gòu)和腹板梁結(jié)構(gòu)等，其中箱 式結(jié)構(gòu)用得最廣泛。根據(jù)起吊裝置不同，分為吊鉤橋式起重機(jī)、點(diǎn)磁盤(pán)橋式起重機(jī)、抓斗橋式起 重機(jī)。為了使吊鉤橋式起重機(jī)使用場(chǎng)合更廣泛， 在吊鉤上附以可更換的電磁

9、盤(pán)或 馬達(dá)抓斗，以便作兩種或三種用途。圖1.1 橋式起重機(jī)示意圖橋式起重機(jī)的構(gòu)造：沿建筑物較長(zhǎng)方向的兩壁設(shè)置的承軌梁， 在梁上鋪設(shè) 大車(chē)運(yùn)行軌道，將裝有4個(gè)車(chē)輪(載荷大時(shí)裝有6個(gè)或8個(gè)車(chē)輪)的橋架跨在軌 道上；裝有起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)小車(chē)在橋架上運(yùn)行。(1)大車(chē)軌道中心間的距離稱為跨度，在該軌道上運(yùn)行的動(dòng)作稱為大車(chē)運(yùn)行。大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常和橋架的設(shè)計(jì)一起考慮，兩者的設(shè)計(jì)工作要交叉進(jìn)行，一般的設(shè)計(jì)步驟：1 .確定橋架構(gòu)的形式和大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式2 .布置橋架的結(jié)構(gòu)尺寸3 .安排大車(chē)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)系和完成部分的設(shè)計(jì)對(duì)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：1 .機(jī)

10、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(jì)容易，機(jī)構(gòu)好布置3 .盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架剛度4 .為修檢修方便，機(jī)構(gòu)布置合理大車(chē)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，基本分為兩類(lèi)：分別傳動(dòng)和集中傳動(dòng)，橋式起重機(jī)常用的跨度(10.5-34m)范圍均可用分別 傳動(dòng)的方案設(shè)計(jì)。本起重機(jī)采用分別傳動(dòng)的方案如圖1.2 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)圖1電動(dòng)機(jī) 2制動(dòng)器 3高速浮動(dòng)軸 4聯(lián)軸器 5減速器6聯(lián)軸器 7低速浮動(dòng)軸 8聯(lián)軸器 9車(chē)輪(2)小車(chē)運(yùn)行速度同大車(chē)運(yùn)行的速度相比低得多，原因是小車(chē)運(yùn)行距離接近建筑物的寬度，它不會(huì)太長(zhǎng)，一般小于40m。小車(chē)是用型鋼和鋼板制成一個(gè)構(gòu)架， 在上面設(shè)有主副起升電機(jī)、支持貨物用制動(dòng)器及

11、它們相聯(lián)的減速齒輪機(jī)構(gòu)， 通過(guò) 該機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)。小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)分兩種：一種是減速器在中間，另一種是減速器在一側(cè)。圖1.3 (a)中，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)是減速器位于小車(chē)中間，這種方式使小車(chē)減速器的輸出 軸及傳動(dòng)所承受的扭矩比較均勻。圖 1.3 (b)所示的結(jié)構(gòu)是減速器在小車(chē)一側(cè)， 這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是安裝和維修比較方便。圖1.3小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)小車(chē)主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架組成。起升機(jī)構(gòu)采用閉式傳動(dòng)方案，電動(dòng)機(jī)與二級(jí)圓柱齒輪減速器的高速軸之間采用兩 個(gè)半齒輪聯(lián)軸器和一中間浮動(dòng)軸聯(lián)系起來(lái)， 減速器的低速器與卷筒之間采用圓柱 齒輪傳動(dòng)。運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用全部為閉式齒輪傳動(dòng)，小車(chē)的四個(gè)車(chē)輪固定在小車(chē)架的四周， 車(chē)

12、輪采用帶有角形軸承箱的組成部件，電動(dòng)機(jī)裝在小車(chē)架的臺(tái)面上，由于電動(dòng)機(jī)軸和車(chē)輪軸不在同一個(gè)平面上，所以運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用立式三級(jí)圓柱齒輪減速器，在減速器的輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸之間以及減速器的兩端與車(chē)輪軸之間均采用浮動(dòng)軸的半齒聯(lián)軸器的連接方式。小車(chē)架的設(shè)計(jì)，采用粗略的計(jì)算方法，靠現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，采用鋼板沖壓成型的型鋼來(lái)代替原來(lái)的焊接橫梁。三、課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本課題的重點(diǎn)是起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和橋架的主端梁的設(shè)計(jì)1、主要技術(shù)參數(shù)：工作級(jí)別A4,吊運(yùn)金屬工件，起重機(jī)設(shè)操作室。起重量主鉤16t,跨度18m起升高度12m橋架結(jié)才材料為Q235(5)減速器的選擇(6)制動(dòng)器的選擇(7)聯(lián)軸器的選擇(8)起制動(dòng)時(shí)

13、間驗(yàn)算2、設(shè)計(jì)的總體思路和步驟(1)傳動(dòng)方式的選擇(2)鋼絲繩與卷筒的選擇(3)滑輪組、卷筒的選擇(4)電動(dòng)機(jī)的選擇3、橋式起重機(jī)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路(1)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則和要求(2)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案選擇(3)車(chē)輪和軌道選擇(4)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行阻力的計(jì)算(5)電動(dòng)機(jī)的選擇(6)減速器的選擇(7)起動(dòng)時(shí)間與啟動(dòng)加速度驗(yàn)算(8)制動(dòng)器和聯(lián)軸器的選擇4、橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路(1)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則和要求(2)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案選擇(3)車(chē)輪和軌道選擇(4)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行阻力的計(jì)算(5)電動(dòng)機(jī)的選擇(6)減速器的選擇(7)起動(dòng)時(shí)間與啟動(dòng)加速度驗(yàn)算(8)制動(dòng)器和聯(lián)軸器的選擇5、起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

14、 6、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(含截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì))7、電氣系統(tǒng)的選擇8、其他附件的設(shè)計(jì)和選擇9、相關(guān)橋式起重機(jī)的安全技術(shù)10、時(shí)間與任務(wù)安排：(1)熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，查閱文獻(xiàn)，上網(wǎng)查找資料并做必要的摘要，調(diào)研寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告第1周第2周(2)總體設(shè)計(jì)，進(jìn)行方案的比較，確定總體的設(shè)計(jì)第3周第4周(3)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定起升機(jī)構(gòu)的個(gè)參數(shù)第5周第6周(4)大車(chē)行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇傳動(dòng)方案，選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算強(qiáng)度第7周(5)小車(chē)行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第8周(6)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(含截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì))第9周第10周(7)附件的設(shè)計(jì)或選擇第11周(8)繪制設(shè)計(jì)圖紙第12周第14周(9)撰寫(xiě)、整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、準(zhǔn)備答辯第15周第16周四、參考文獻(xiàn)1、起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 編寫(xiě)組，機(jī)械工業(yè)出版社，19802、機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 吳宗澤主編，機(jī)械工業(yè)出版社，20023、起重機(jī)課程設(shè)計(jì)