電動單梁起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

全套設(shè)計(jì)CAD圖紙加194535455--電動單梁起重機(jī)的概述電動單梁起重機(jī)的整體描述隨著時(shí)代的進(jìn)步，用機(jī)械進(jìn)行工作替代了大多數(shù)人力工作，起重機(jī)在生產(chǎn)中起到了巨大的作用，其能實(shí)現(xiàn)重物的上下運(yùn)動和前后運(yùn)動。LD型電動單梁橋式起重機(jī)大多應(yīng)用在車間，主要用于機(jī)械的轉(zhuǎn)移，裝配等，其能適應(yīng)大部分的工作環(huán)境，除了高溫的，有腐蝕性的或者是濕度較大的環(huán)境，因?yàn)檫@些環(huán)境嚴(yán)重應(yīng)該起重機(jī)的壽命，容易引發(fā)安全事故[1]。1970年，LD型電動單梁起重機(jī)問世，與之相匹配的電動葫蘆是CD型和MD型，能在軌道上運(yùn)動的起重機(jī)，起重機(jī)在運(yùn)動速度上面有要求，如果速度在45m/min以內(nèi)，可以采用地面跟隨式操作，如果速度比45m/min大了，需要采用操縱室操縱。電動單梁起重機(jī)有很多的優(yōu)點(diǎn)，例如在使用方面，其操作簡單，使用方便，極大節(jié)省了人力；在安裝方面，其對廠房的要求不高，安裝簡單，維修也容易對前期廠房的建設(shè)和后期的維修都省了很多不必要的麻煩。但其缺點(diǎn)也很明顯，不能載起很重的物體，有時(shí)候可能會影響工程進(jìn)度[2]。LD型電動單梁起重機(jī)各部件的作用在設(shè)計(jì)之前，需要對其組成部分進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的分析，本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)主要由以下幾個(gè)部分組成。起重機(jī)的主梁，主要起到承載重物的作用，小車的軌道在主梁的腹部，起到承載電動葫蘆及起吊的重物，主梁的上面也會顯示起重機(jī)的起重噸數(shù)。起重機(jī)的端梁，一邊與主梁相連，一邊與軌道相連，主要起到運(yùn)輸主梁的作用，能調(diào)整主梁的位置來達(dá)到理想的工作地點(diǎn)。主梁和端梁主要是用螺栓來連接的，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是：主、端梁可以分開制造再重新組裝，這樣使結(jié)構(gòu)更合理，在生產(chǎn)的過程中也減小了生產(chǎn)難度，在后期的安裝中減小了安裝難度，而且這樣能大大節(jié)省費(fèi)用。電動葫蘆：一種由電機(jī)驅(qū)動，經(jīng)卷筒、滑輪起、重鏈條，帶動取物裝置升降的輕小型起重設(shè)備。他的結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，但是起重載荷不大，適用于一般的工廠生產(chǎn)使用[3]。大車：可以讓起重機(jī)在水平方向上運(yùn)動，能根據(jù)生產(chǎn)的需要調(diào)節(jié)位置。小車：是小車作水平運(yùn)動，也可以根據(jù)生產(chǎn)的需要調(diào)節(jié)位置，同時(shí)小車在主梁上面，不斷的主梁施加作用力。本品采用的是一種在工廠中使用很普遍的CD型電動葫蘆。小車架：是支承電動葫蘆和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行升降運(yùn)動和水平運(yùn)動的保證[4-5]。橋式起重機(jī)上運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動輪，設(shè)計(jì)非常合理，一般都是對稱分布，在整機(jī)四角分布著，這樣有利益整機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，避免出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。電動單梁起重機(jī)的發(fā)展趨勢隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的新技術(shù)也運(yùn)用到電動單梁起重機(jī)上面去了，在前期的實(shí)驗(yàn)階段，完全可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬演練，包括其鋼材在各種強(qiáng)度工作下的耐用度，還可以模擬各種環(huán)境工作下鋼材的耐用度，做到越來越安全，而且，能適用的工作環(huán)境也越來越多了，其載重也越來越大了，操作也做來越簡單了，可以做到直接在地面進(jìn)行操作，大大提高了工作能力和工作效率。其次，也增添了很多的功能，例如稱量功能，能稱出物體的具體重量，再有起到安全作用的載荷限制器，用計(jì)算機(jī)和傳感器控制的自動尋找目標(biāo)并載起的功能[6-7]。1.國內(nèi)電動單梁起重機(jī)的發(fā)展(1)優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，減輕自重隨著時(shí)代進(jìn)步，人們對結(jié)構(gòu)工藝要求越來越高，結(jié)構(gòu)不僅要載重大，而且還要重量輕，在提高起重機(jī)整體性能的前提下，開始研發(fā)并采用新的結(jié)構(gòu)。(2)鉆研國外先進(jìn)技術(shù)德國Demang公司將電動機(jī)、制動器、減速器三種裝置合為一體，經(jīng)過對其詳細(xì)的研究之后，國人也將其運(yùn)用到自己的起重機(jī)上面去，不僅起到了機(jī)構(gòu)美觀、緊湊的作用，還大大增加了運(yùn)行的穩(wěn)定性，在很大程度上提高了起重機(jī)的性能[8]。(3)大型化發(fā)展近幾年，國家發(fā)展極其迅速，越來越多大工程的出現(xiàn)都離不開起重機(jī)，起重機(jī)在國家能源工業(yè)的發(fā)展中也扮演著非常重要的角色[9]。2.國外電動單梁起重機(jī)的發(fā)展(1)整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，重量減少，低成本Patain公司在起重機(jī)的生產(chǎn)中也采用了三合一驅(qū)動裝置，這種驅(qū)動不管是外觀外面，還是實(shí)際應(yīng)用方面，與原來設(shè)備都有很大的提升，不僅美觀而且運(yùn)行更穩(wěn)定[10-11]。(2)更新零部件，提高整機(jī)性能法國Patain公司在起重機(jī)設(shè)備研究上面技術(shù)領(lǐng)先，其在改良起重機(jī)設(shè)備方面用另外一種思路，更新零部件，公司采用窄偏軌箱型梁作主梁，這種改變不僅節(jié)約了成本，而且還大大提高了起重機(jī)整體的性能，可謂是一舉兩得。(3)重型起重機(jī)隨著社會需求量越來越大，越來越多的生產(chǎn)開始用到大型的起重機(jī)設(shè)備，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且還節(jié)省了大量的人力物力資源，國外在大型起重機(jī)研究上面要領(lǐng)先中國一步[12]。本章小結(jié)介紹電動單梁起重機(jī)在生產(chǎn)活動中占據(jù)的地位并進(jìn)行整體描述，詳細(xì)介紹各部分的組成及作用，著重介紹了大車、小車、電動葫蘆、主梁、端梁的作用，最后介紹電動單梁起重機(jī)的國內(nèi)外的發(fā)展趨勢。設(shè)計(jì)參數(shù)和承重梁計(jì)算設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)主要用于倉庫起吊使用，要求最高的起吊重量不能超過5t；起吊高度需要根據(jù)倉庫的高度設(shè)定，最高不能超過9m；其中，電動葫蘆的運(yùn)行速度最高不超過5m/s，起吊的速度最大不能超過0.14m/s；電動葫蘆的最大輪壓為1900kg，自身的重量為500kg；起重機(jī)橫著的跨度為12.6m；大車的運(yùn)行速度最高不能超過0.75m/s；工作級別為M4；工作環(huán)境沒有特殊的要求在一般常溫下工作就可以，不能運(yùn)輸有毒、易燃和易爆物品。電動葫蘆的選型電動葫蘆的類型非常多，不同的起吊重量就需要不同的電動葫蘆，而且還要很據(jù)不同的環(huán)境來選擇，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，選則目前應(yīng)用最普遍的CD1型和MD1型[13]。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。CD1型和MD1型電動葫蘆能起吊的重量最大不能超過10t，吊起的高度最高不能超過30m最低高度為6m，起升的最高速度不能超過0.14m/s，當(dāng)起吊的重量超過10t時(shí)為速度不能超過0.12m/s[14]。而MD1型電葫蘆具有兩種起升速度，除正常的起吊之外，當(dāng)需要進(jìn)行精密的起吊或者是載起的物體需要精準(zhǔn)結(jié)合的時(shí)候，起吊的速度不能超過0.014m/s。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，選擇型號為CD15-9D的電動葫蘆，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。主梁計(jì)算根據(jù)系列產(chǎn)品資料，查得28a普型工字鋼（GB706-65）的基本尺寸參數(shù)：h=280mm，b=122mm，t=13.7mm，F(xiàn)1=55.45，q=43.4kg/m。則主梁斷面Jx的面積是7114cm2，Jy的面積是345cm2；由式子(2-1)得知結(jié)果F=151cm2；由公式(2-2)得結(jié)果y1=37cm，y2=4cm；由公式(2-3)、(2-4)得知結(jié)果Jx=111545，Jy=21849。初步給出主梁的斷面尺寸如圖2-1所示：圖2-1主梁斷面尺寸()(2-1)主梁斷面水平形心軸x-x位置(2-2)式中：，cm2各部分面積對x-x′軸的距離，cm3x′-x′軸的距離，cm主梁斷面慣性矩:(2-3)(2-4)由于起重機(jī)的設(shè)計(jì)不同，主梁所受到的力也不同，本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)在水平面內(nèi)載荷對主梁的扭轉(zhuǎn)作用可以不用計(jì)算。該主梁的強(qiáng)度計(jì)算按第Ⅱ類載荷進(jìn)行組合[15]。梁的整體彎曲應(yīng)力和輪壓在工字鋼下翼緣引起的局部彎曲應(yīng)力兩部分合成后進(jìn)行強(qiáng)度校核。梁的整體彎曲在垂直平面內(nèi)按簡支梁計(jì)算，在水平面內(nèi)按剛度的框架計(jì)算，簡支梁受力分析如圖2-2所示：圖2-2簡支梁受力分析1.垂直載荷在下翼緣引起的彎曲應(yīng)力根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》計(jì)算：(2-5)式中：(2-6)其中：Q=5000kg=1000′(2-7)式中：可以由公式(2-5)、(2-6)、(2-7)可以計(jì)算得到P=6550，q=126kg/m，=1060kg/cm2。主梁工字鋼下翼局部彎曲計(jì)算，主梁工字鋼下翼局部如圖2-3所示：圖2-3工字鋼下翼輪壓局部計(jì)算輪壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù)ζi=a+c-e(2-8)式中：；。(2-9)由公式(2-8)、(2-9)、(2-10)得知，a=5.565m，ξ=0.57，i=3.205。e=0.164R（cm）對普型工字鋼，翼緣表面斜度為1/6，R-葫蘆定輪踏面曲率半徑，由機(jī)械手冊31.84查得R=17.5cm，則e=2.87cm。(2-10)2.工字鋼下翼緣局部曲應(yīng)力計(jì)算，主梁工字鋼如圖2-4所示：圖2-4主梁工字鋼L點(diǎn)橫向（在xy平面內(nèi)），局部彎曲應(yīng)力σ1由下式計(jì)算：(2-11)式中：圖2-5局部彎曲系數(shù)其中：可以由公式(2-11)、(2-12)、(2-13)計(jì)算得出，，。如圖2-4中1點(diǎn)縱向（在yz平面內(nèi)）局部彎曲應(yīng)力為由下式計(jì)算：(2-12)式中：由圖2-5得=0.6如圖2-4中得α′點(diǎn)縱向（yz平面內(nèi)）局部彎曲應(yīng)力為σ3，由下式計(jì)算：=±(2-13)式中：3.主梁跨中斷面當(dāng)量應(yīng)力計(jì)算圖2-5中1點(diǎn)當(dāng)量應(yīng)力為(2-14)由公式2-14得=1077kg/cm2<[σ]=1800kg/cm2αˊ點(diǎn)當(dāng)量應(yīng)力為α當(dāng)αˊ，α當(dāng)=1263kg/cm2<[σ]=1800kg/cm2。4.垂直靜鋼度計(jì)算(2-15)式中：對3號鋼E=2.1×103×103kg/cm2，，取cm由公式(2-15)得f=2.2cm，[f]=2.36cm，f<[f]，所以滿足要求結(jié)果。5.水平靜剛度計(jì)算(2-16)式中:由公式(2-16)得f水=0.56cm；f水<[f水]=0.825cm，所以滿足要求。注：系數(shù)1/20的選取是按≈1/20(Q+G)取g=9.8m/s2當(dāng)驅(qū)動輪為總數(shù)的1/2時(shí)，取a=0.5m/s26.動剛度計(jì)算在垂直方向的自振周期：(2-17)式中：(2-18)其中：，g=980cm/s2(2-19)可以由公式(2-17)、(2-18)、(2-19)計(jì)算得T=0.1112秒，T<[T]=0.3s，M=1.75kg·s2/cm，K=5006kg/cm。7.穩(wěn)定性計(jì)算由于在選擇材料的時(shí)候考慮到各個(gè)方面選擇了硬度比較大的材料，所以不用進(jìn)行主梁穩(wěn)定性的計(jì)算，翼緣板的穩(wěn)定性由于有加筋板和斜側(cè)板的共同作用，極大加強(qiáng)了其牢靠性，在計(jì)算方面也可以省略。端梁計(jì)算本次設(shè)計(jì)使用的端梁是在工廠中應(yīng)用非常廣泛的端梁，其一端通過螺栓與主梁相連接，另一端通過車輪與軌道相連接，有時(shí)候?yàn)榱松a(chǎn)安裝的需要，可以通過軌道隨時(shí)調(diào)整主梁的位置，非常方便[16]。端梁簡圖如圖2-6所示：圖2-6端梁簡圖圖2-7端梁簡圖1.輪距的確定L=2.357～3.3m，2.端梁中央斷面幾何特性斷面總面積：參數(shù)見中央斷面圖，可以看到：F=79.5cm。形心的位置(相對于z′-z′)可以確定為：，。形心的位置（相對于y′-y′）可以確定為：，。計(jì)算得斷面慣性矩：，。以上的計(jì)算公式均出自《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》P146。平行移動軸公式：斷面模數(shù):起重機(jī)最大輪壓本次設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)有4個(gè)車輪，負(fù)責(zé)承載整個(gè)機(jī)構(gòu)。下面分四種情況來分析車輪輪壓，計(jì)算最大輪壓時(shí)，需要在電動葫蘆上吊上規(guī)定的重物，當(dāng)他們移動到最左邊和最右邊兩個(gè)位置時(shí)，來進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算[17]。起重機(jī)支座反力作用如圖2-7所示：圖2-8起重機(jī)支反力作用1.當(dāng)載荷移到左端極限位置時(shí)，各車輪輪壓：(2-20)(2-21)(2-22)(2-23)式中：s1=841.5cms2=1310cm均出自《起重機(jī)計(jì)算實(shí)例》。由公式（2-20）（2-21）（2-22）（2-23）得出結(jié)果39360N，9600N，9060N，41920N。2.當(dāng)載荷移到右端極限位置時(shí)各車車輪輪壓(2-24)(2-25)(2-26)(2-27)由公式（2-24）、（2-25）、（2-26）、（2-27）得出結(jié)果10890N38050N，37520N，13450N。當(dāng)起重機(jī)滿載時(shí)，無論在左端或右端Na=Nd，Nb≈Nc都相差不大，因此，計(jì)算均通過。3.當(dāng)起重機(jī)空載時(shí)，起重機(jī)各輪的輪壓（運(yùn)行到左側(cè)時(shí)）(2-28)(2-29)(2-30)(2-31)式中的各參數(shù)與前面所表示的一樣，由公式（2-28）、（2-29）、（2-30）、（2-31）得出結(jié)果=10900N，=8050N，=7510N，=13460N。4.空載時(shí)移到右端極限位置時(shí)，各車輪的輪壓(2-32)(2-33)(2-34)(2-35)由公式（2-32）（2-33）（2-34）（2-35）得出結(jié)果=8510N，=10440N，=9900N，=11070N。所以，車輪的最大輪壓是當(dāng)載荷移到最左邊時(shí)的從動輪D上，即：為最大輪壓Nmax=4192kg=41920N。Nmin為最小輪壓，出現(xiàn)在當(dāng)起重機(jī)空載時(shí)，電動葫蘆移到最左側(cè)時(shí)主動輪B輪上的輪壓，即Nmin==805kg=8050N。最大歪斜側(cè)向力機(jī)構(gòu)在運(yùn)送重物的過程中，難免會出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這時(shí)候，車輪輪緣與軌道側(cè)面的接觸，并產(chǎn)生運(yùn)行方向垂直的側(cè)向力s[18]，需要對這種情況進(jìn)行詳細(xì)的分析計(jì)算，橋架簡圖如圖2-9所示：圖2-9橋架簡圖當(dāng)載荷移到最左邊時(shí)，最大輪壓為Nd=3891kg，這時(shí)的最大歪斜側(cè)向力為：(2-36)式中：，對于輪距k同跨度l的比例關(guān)系在1/5~1/7之間，所以=0.1，當(dāng)載荷移到最右邊時(shí)，最大輪壓為3805kg，這時(shí)最大歪斜側(cè)向力為：。車輪軸對端梁腹板的擠壓應(yīng)力最大側(cè)向力考慮當(dāng)載荷移到最右邊時(shí)最大側(cè)向力在B輪上。最大側(cè)向力可以由公式(2-37)得=947kg/cm2，，所以可以安全的使用。(2-37)，，由于端梁受力復(fù)雜，一般只計(jì)算垂直載荷和歪斜側(cè)向力，所以許用應(yīng)力3號鋼取≤1400kg/cm2端梁中央斷面合成應(yīng)力車輪軸對端梁腹板的擠壓應(yīng)力為可以由公式（2-38）得=200公斤/cm2＜[]=1150kg/cm2，所以安全。==≤[](2-38)式中：—起重機(jī)最大輪壓，當(dāng)載荷小車移到左端極限位置時(shí)，最大輪壓在D輪上，即=4192kg—，=7cm—，=1.5cm[]—，對3號鋼取[]=1150kg/cm2主、端梁連接計(jì)算1.主、端梁連接形成及受力分析主、端梁連接是采用螺栓和減載凸緣納米結(jié)構(gòu)的形式，用六個(gè)M20螺栓連接。如圖2-10，2-11所示：圖2-10主、端梁連接圖2-11受拉螺栓距離圖受力分析：在本文設(shè)計(jì)的情況下，發(fā)生在主、端梁之間連接處的垂直載荷由凸緣承受剪力及擠壓力，螺栓主要承受由起重機(jī)運(yùn)行時(shí)的歪斜側(cè)向力和起重機(jī)支承反力。2.螺栓拉力的計(jì)算，起重機(jī)歪斜側(cè)向力力矩的計(jì)算已知：起重量Q=5000kg，跨度L=1650cm，起重機(jī)運(yùn)行的速度為V=45m/min，起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩為-歪斜側(cè)向力，由前節(jié)得：；k-輪距k=2.5m，所以可以得到：MS=380.5×2.5=951kg/m。3.歪斜側(cè)向力矩對螺栓拉力的計(jì)算，如圖2-12所示，對螺栓d的計(jì)算，設(shè)歪斜側(cè)向圖2-11主、端梁連接拉力為可以由由公式（2-39）計(jì)算得。=(2-39)式中：-4.起重機(jī)支承反力對螺栓的作用力矩當(dāng)載荷移動到一側(cè)的極限位置時(shí)，取端梁作為受力離體，其受力如圖2-12所示：圖2-12輪受力分析取c點(diǎn)為受力的平衡點(diǎn)，所以可以得到，由公式(2-40)得。(2-40)式中：，如圖2-12所示，取t0=12cm=7557kg5.支反力矩對螺栓的拉力可以由公式（2-41）得N2=3048kg。設(shè)：支反力矩MR對螺栓d的拉力為(2-41)式中：6.螺栓d承受的總拉力，=4570kg。7.驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度可以由公式(2-42)得=2077kg/cm2＜，強(qiáng)度合格。σ=≤[σ](2-42)式中：，N0=4570kg，其中：，對于M20螺栓的螺紋底徑d0=16.75mm即：1.675cm。所以：F0=2.2cm2，kg/cm2其中：，對端梁連接螺栓采用45號鋼正火的M20螺栓。8.凸緣垂直剪切應(yīng)力可以由公式(2-43)得，所以符合要求。(2-43)式中：9.凸緣擠壓應(yīng)力可以由公式(2-44)得，驗(yàn)算通過。=RB/F′(2-44)，由圖2-12得F′′=21.6cm2，本章小結(jié)本章主要是提出設(shè)計(jì)的要求，選擇什么型號的電動葫蘆，并詳細(xì)計(jì)算和驗(yàn)證了動態(tài)和靜態(tài)下主梁工字鋼能承受的局部彎曲應(yīng)力，起重機(jī)的最大輪壓，最大歪斜側(cè)向力，車輪軸對端梁腹板的擠壓應(yīng)力，端梁中央斷面合成應(yīng)力，最后計(jì)算主、端梁的連接。小車起升和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工作級別的時(shí)候，可以根據(jù)實(shí)際情況來選擇，一般的都選擇M4，但當(dāng)起吊負(fù)荷過大的時(shí)候，可以選擇M3，因?yàn)镸3從經(jīng)濟(jì)角度考慮更為合理一些，的整個(gè)機(jī)構(gòu)如果正常使用10年不是問題，期間如果零部件出現(xiàn)問題可以進(jìn)行更換，例如，如果鋼絲繩損壞了可以進(jìn)行更換[19]。電動葫蘆起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)基本設(shè)計(jì)參數(shù)：，和，無論是吊起的重量，能達(dá)到的最大高度，整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度都需要滿足工廠正常運(yùn)營的要求。電動葫蘆正常運(yùn)行與機(jī)構(gòu)的工作級別和接電持續(xù)率的設(shè)計(jì)也是密不可分，需要對其進(jìn)行詳細(xì)的分析計(jì)算才可以[20]。1.簡要設(shè)計(jì)步驟作為起升機(jī)構(gòu)的鋼絲繩電動葫蘆，其設(shè)計(jì)步驟是取物纏繞裝置入手，然后向驅(qū)動裝置、傳動裝置和制動裝置展開設(shè)計(jì)計(jì)算與驗(yàn)算，能選用標(biāo)準(zhǔn)部件應(yīng)盡量選用為佳。(1)，選擇吊鉤可以很據(jù)用戶的實(shí)際用途，起吊的負(fù)荷重量以及工作級別來決定使用哪種標(biāo)準(zhǔn)的吊鉤。(2)計(jì)算鋼絲繩最大靜拉力并選擇鋼絲繩，鋼絲繩最大靜拉力可以由公式(3-1)得到=29070N。(3-1)為滑輪組分支數(shù)，取q=2去=1鋼絲繩繩徑的確定，鋼絲繩直徑不應(yīng)小于下式計(jì)算的最小直徑：d=C=16mm式中d-鋼絲繩最小直徑，mm；C-選擇系數(shù)，；C如表3-1所示：表3-1選擇系數(shù)C值機(jī)構(gòu)工作級別選擇系數(shù)c值安全系數(shù)n鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度，166017001850M1-M30.1030.0790.1014M40.1010.0950.1024.5M50.1030.0090.1055M60.1130.1110.1116M70.1150.1210.1237M80.1320.1240.1309選出機(jī)構(gòu)工作級別為M4，取C=0.095，d為鋼絲繩的計(jì)算值，經(jīng)整圓后再選擇標(biāo)準(zhǔn)直徑的鋼絲繩，整圓后d選不應(yīng)超過d計(jì)算值的25%，否則繩太粗，不易彎曲而壽命短。由《起重機(jī)計(jì)算實(shí)例》附錄選得d=18.5mm。驗(yàn)算鋼絲繩安全系數(shù)：當(dāng)按選擇系數(shù)法選擇鋼絲繩后，可根據(jù)鋼絲繩的實(shí)際破斷力驗(yàn)算安全系數(shù)n，安全系數(shù)按下式計(jì)算：n=S0/S=5.8>4.5，因此所選鋼絲繩滿足要求，由公式(3-2)得=168534N。(3-2)式中：，按上表選取1700，與鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取此處取，一般取此處取0.822.卷筒基本尺寸、轉(zhuǎn)速和強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，材料一般選用鑄鐵或鑄鋼，對于工作級別為中度的卷筒，應(yīng)選鑄鐵作為卷筒的制造材料。卷筒與滑輪最小卷繞直徑的確定可以由公式(3-3)得出。(3-3)(卷筒為，滑輪為）mm；按下表所示3-2選?。罕?-2相關(guān)系數(shù)h機(jī)構(gòu)工作級別卷筒滑輪M1-M31216M41618M51821M62123M72326M82630由于機(jī)構(gòu)工作級別為M4，所以選擇=16mm，=18mm；d-選用鋼絲繩直徑，mm；卷筒相關(guān)尺寸的確定，電動葫蘆卷筒繩槽采用淺槽，如圖3-1所示：圖3-1電動葫蘆卷筒繩槽槽距t=d+(1~2)，mm；繩槽半徑R=0.55d，mm；槽深=0.28d，mm；圓角r=0.5~1.5mm。綜上計(jì)算可得：t=20mm，R=10mm，=5mm，r=1mm繩槽圈數(shù)Z可以由公式(3-4)計(jì)算得出Z=22。(3-4)式中：，q=2，H=9m，一般取=2采用導(dǎo)繩器時(shí)，卷筒長度可以由公式(3-5)計(jì)算得出。(3-5)，一般取一般取卷筒的轉(zhuǎn)速：卷筒轉(zhuǎn)速可以由公式(3-6)計(jì)算得出得。(3-6)式中：q，卷筒壁強(qiáng)度計(jì)算：卷筒壁中承受著復(fù)雜的應(yīng)力，但主要是卷筒壁中的壓應(yīng)力，壓應(yīng)力計(jì)算可以由公式(3-7)計(jì)算得34N，所以滿足要求。[](3-7)，N，N鋼制卷筒鑄鐵卷筒一般卷筒使用鑄鐵制造，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》查得4.電動機(jī)的選擇與校驗(yàn)按起升載荷、額定起升速度和起升機(jī)構(gòu)的效率計(jì)算起升電動機(jī)功率可以根據(jù)公式(3-8)得。(3-8)，KwN根據(jù)上述計(jì)算的電動機(jī)靜功率和按節(jié)點(diǎn)持續(xù)率初選電動機(jī)。根據(jù)CD、MD電動葫蘆技術(shù)性能和外形尺寸主要參數(shù)表，初步選擇起升電動機(jī)為ZD141—4。電動機(jī)過載能力校驗(yàn)：起升機(jī)構(gòu)電動機(jī)可不驗(yàn)算發(fā)熱，只校驗(yàn)過載能力，過載能力按下式計(jì)算：（每小時(shí)啟動六次的功率）Kw；，繞線電動機(jī)5.起升減速器計(jì)算與選擇傳動系統(tǒng)的總速比為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速與卷筒轉(zhuǎn)速之比。卷筒轉(zhuǎn)速可以由公式(3-9)計(jì)算得出。(3-9)傳動總速比由公式(3-10)計(jì)算得出=26.5。(3-10)：電動葫蘆的減速器的選擇可以根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行選擇，對減速比和電動機(jī)功率進(jìn)行分析和計(jì)算，最后選擇最合適的減速器。在計(jì)算的過程中，齒輪計(jì)算是最麻煩的，本文設(shè)計(jì)是按照GB3811—83《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》中附錄S進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，需要計(jì)算齒輪的齒面接觸疲勞計(jì)算安全系數(shù)齒根彎曲疲勞許用應(yīng)力、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)和齒根彎曲靜強(qiáng)度[21]。目前電動葫蘆的制動器均采用非標(biāo)準(zhǔn)的錐形制動器，與電動機(jī)共同構(gòu)成制動電動機(jī)，制動電動機(jī)軸需要的靜扭轉(zhuǎn)力矩可以由公式(3-11)計(jì)算得=120075N/cm。(3-11)電動葫蘆運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)電動葫蘆運(yùn)行機(jī)構(gòu)通常稱為電動小車，電動小車運(yùn)行靜阻力可以由公式(3-12)得計(jì)算得。(3-12)0.005系數(shù)是由于電動葫蘆的運(yùn)行軌道允許傾斜度為時(shí)的坡道運(yùn)行阻力系數(shù)電動機(jī)的初選預(yù)驗(yàn)算，在初選電動葫蘆運(yùn)行電動機(jī)時(shí)應(yīng)考慮克服摩擦阻力、坡道阻力所需的電動機(jī)靜功率和電動機(jī)啟動階段消耗的功率。式中：，kw，為所選電動機(jī)的總功率，kw，對繞線電動機(jī)取1.7，鼠籠電動機(jī)取1.98，N，，kg，S初算時(shí)按下表3-3所示選取表3-3加速時(shí)間運(yùn)行速度（m/s）低俗與中速行程長中速與高速（常用）高速加減速時(shí)間（s）加減速度（m/）加減速時(shí)間（s）加減速度（m/）加減速時(shí)間（s）加減速度（m/）4.0//8.00.506.00.673.15//7.10.445.40.582.50//6.30.394.80.522.000.354.20.471.600.323.70.431.000.2530.330.60.19//0.404.10.0982.50.16//78////64////經(jīng)計(jì)算由CD、MD型系列電動葫蘆技術(shù)性能和外形尺寸表，初選小車運(yùn)行電動機(jī)ZDY121—4。小車在運(yùn)行的過程中，一般的速度都不會太高，只要在規(guī)定的載荷下運(yùn)動不需要對運(yùn)行電動機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)。電動葫蘆運(yùn)行機(jī)構(gòu)用減速器的傳動比，通常無標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可供選擇。減速器的傳動比可以由公式(3-13)計(jì)算得。(3-13)式中：，，，=電動葫蘆運(yùn)行機(jī)構(gòu)多采用平面制動器，與電動機(jī)構(gòu)成制動電動機(jī)為一體，也無標(biāo)準(zhǔn)制動器可供選用，需自行設(shè)計(jì)與驗(yàn)算。在制動器制動方面，摩擦阻力起到了很重要的作用，但坡道阻力卻起到了相反的作用，會消耗制動力矩，很多附加阻力也不利于產(chǎn)生制動，例如輪緣摩擦和曲線軌道引起的附加阻力[22]。所以，需要運(yùn)行驅(qū)動車輪與軌道間要有足夠大的結(jié)合力，而且運(yùn)行制動器應(yīng)滿足下面條件：式中：式中：取=0.35其中：g所以式中：其他參數(shù)同上所以=324N。根據(jù)上面的計(jì)算以及本次設(shè)計(jì)的要求，最后決定應(yīng)該選擇起升電動機(jī)為ZD141—4，運(yùn)行電動機(jī)為ZDY121—4的CD型5t電動葫蘆作為起升和運(yùn)行傳動裝置。3.3本章小結(jié)本章主要分析計(jì)算小車的吊鉤，鋼絲繩的繩徑和安全系數(shù)，卷筒的基本尺寸、轉(zhuǎn)速和強(qiáng)度，電動機(jī)、減速器的選擇以及驗(yàn)算，用詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析來保證小車平穩(wěn)的運(yùn)行，大大提高了小車的合理性。第4章大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1確定機(jī)構(gòu)傳動方案大車的車輪和軌道的選擇很重要，車輪和軌道在起重機(jī)起吊的時(shí)候都承載著很大的力，所以需要仔細(xì)的分析計(jì)算車輪能承受多大的強(qiáng)度，避免車輪和軌道發(fā)生變形，引發(fā)事故。大車車輪采用的是一般起重機(jī)都會使用的圓柱形踏面的雙輪緣車輪，所采用的是材料是比較普通的ZG240-640，車輪的直徑為，在軌道的選擇方面，選取型號為P18的軌道。車輪在使用之前，需要對車輪踏面和車輪緣內(nèi)側(cè)進(jìn)行表面淬火處理，在強(qiáng)度達(dá)到HB300~380時(shí)，能提高車輪的使用時(shí)間和使用強(qiáng)度。而淬硬層的深度，必須在15到20mm之間，因輪壓kg，所以選用型鐵路鋼軌，車輪會出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象，但軌頂面是圓弧形的能適應(yīng)這種現(xiàn)象，而且，軌面一般與車輪都是配套使用的，所以不需要進(jìn)行強(qiáng)度校核[23]。在選擇完車輪的型號和材料之后，還需要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算，因?yàn)?，車輪的主要磨損和損壞就是踏面疲勞損壞，這對起重機(jī)安全使用的影響是特別大，如果發(fā)生事故，后果將是慘重的，所以還需要進(jìn)行踏面疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》得踏面疲勞計(jì)算載荷公式(4-1)，由公式（4-1）得。(4-1)(4-2)，取車輪半徑與軌道頂曲面曲率半徑中之大值，故取R=175mm；根據(jù)比值，查得：m=0.487。車輪踏面的疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)必須符合公式(4-2)，符合條件，驗(yàn)算成功。4.2傳動裝置設(shè)計(jì)1.選擇電動機(jī)計(jì)算，滿載時(shí)，如下計(jì)算：(1)起重機(jī)自重（不含葫蘆重）為，電動葫蘆自重為，(2)運(yùn)行阻力系數(shù)，滾動軸承運(yùn)動阻力系數(shù)所以，靜阻力：，靜功率由公式(4-3)得Nj=0.28KW。(4-3)(3)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的慣性阻力可以由公式(4-4)計(jì)算得出Wg=247N。(4-4)2.大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的功率計(jì)算(1)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的動功率可以由公式(4-5)計(jì)算得出Ng=0.88Kw。(4-5)(2)電動機(jī)功率計(jì)算,由于是繞線型異步電動機(jī)，電動機(jī)的平均啟動力矩倍數(shù)=1.7，再經(jīng)公式（4-6）計(jì)算得Nd=0.682Kw。(4-6)查表知。由資料《QS型減速器的改進(jìn)設(shè)計(jì)》，P13表12初選電動機(jī)為型號：ZDR100-4C型繞線式電動機(jī)，功率：1.5KW轉(zhuǎn)速制動力矩為：(3)驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算按《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》計(jì)算,由公式（4-7）可以計(jì)算得到：G=G2=0.90，Vk=Vk′=45m/min則：，發(fā)熱功率為17.1%，符合設(shè)計(jì)要求。Nw=GW（PQ′+PG）(4-7)(4)電機(jī)的過載驗(yàn)算電動機(jī)過載按公式：總傳動比：i==32.96[J]=0.36kg·m2+驗(yàn)算電機(jī)的過載能力：0.729KW﹤1.5KW，電機(jī)的過載利用率為：48.6%。4.檢驗(yàn)算起動時(shí)是否打滑求空載起動時(shí)間tq0(4-8)(4-9)其中：(4-10)可以由公式（4-8）、（4-9）、（4-10）得出tq0=0.475s；=18N·m；[J]=0.115kg·m2。(4-11)所以2.096﹥n=1.05-1.2（粘著安全系數(shù)），不會打滑。4.3設(shè)計(jì)減速裝置因?yàn)閚==40.95r/min，所以得到總的傳動比為i==32.9856。1.選擇減速器的類型隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的“三合一”驅(qū)動部件運(yùn)用到起重機(jī)上面了，這種“三合一”驅(qū)動部件將減速器、電動機(jī)、制動器整合為一體，這樣的裝置不僅僅使結(jié)構(gòu)變得簡約美觀，最主要的是是運(yùn)行變得平穩(wěn)，大大提高了機(jī)械運(yùn)動的安全性。減速器需要經(jīng)過許多到工藝過程，用好的合金材料然后進(jìn)行淬硬、精制最后得到成品減速器。此次設(shè)計(jì)所選用的減速器馬克公司設(shè)計(jì)的QS系列“三合一”減速器，硬齒面（HRC56-62），圓柱齒輪減速器（ZBJ19027-90）。QS系列減速器適用的范圍非常廣，只要在起重范圍在3.2t到50t之間，無論是單梁還是雙梁起重機(jī)都可以應(yīng)用，同時(shí)也能適用很多的環(huán)境，采礦場、鐵廠、化工廠、大多數(shù)機(jī)械廠、冶金廠等等。齒輪圓周速度，輸入軸（高速軸）轉(zhuǎn)速，工作環(huán)境溫度需要在零下40攝氏度到零上40攝氏度之間，還有可以在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間隨意切換。2.確定減速器的型號由資料《QS系列“三合一”減速器》P6表6，選用QS160型減速器，工作級別M6公稱傳動比，，輸出扭矩由于配套，而配套電機(jī)功率，經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算和驗(yàn)算，所選的電機(jī)與減速器能夠一起使用。電動單梁起重機(jī)的工作級別為M5則應(yīng)(4-11)按進(jìn)行計(jì)算，由公式(4-12)得Pm5=4.1932Kw。(4-12)有些機(jī)構(gòu)，慣性載荷對其影響不大，而且不太需要其起制動作用，這時(shí)候如果選擇功率可以按照計(jì)算的結(jié)果來確定功率的大小，但是有很多機(jī)構(gòu)，慣性載荷對其影響很大，很多時(shí)候都需要進(jìn)行制動，這時(shí)候就需要用到減速器，而在選擇什么樣的減速器方面，應(yīng)按機(jī)起制動時(shí)，零件所承受的最大震動力矩來確定，此時(shí)應(yīng)把表列功率除以系數(shù)ψs.公式中，按照本次設(shè)計(jì)的需要以及《起重機(jī)用QS型減速器》標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)取這樣的選擇是極其合理的，所以，；實(shí)際運(yùn)行速度Vk′=iVk/L′=41.79m/min；速度誤差ε=Vk-Vk′/Vk=7.1%，速度誤差雖超過4%，但對工作無多大的影響。4.4起重機(jī)的安全裝置緩沖器：顧名思義主要起到緩沖的作用，為了防止小車與起重機(jī)發(fā)生碰撞，在主梁的兩端都應(yīng)該配有緩沖器，緩沖器主要能吸收小車的運(yùn)動動能，保證起重機(jī)設(shè)備完善，增加設(shè)備壽命，當(dāng)小車運(yùn)行的速度都應(yīng)該加上緩沖器。本次設(shè)計(jì)考慮到各個(gè)方面最后決定采用：橡膠緩沖器，由于能阻止的速度有限制，所以，最好小車的運(yùn)行速度不超過或者是大車的運(yùn)行速度不超過，其環(huán)境溫度在零下30攝氏度到零上50攝氏度之間[24]。起升高度限位器：司機(jī)可能會出現(xiàn)走神、操作不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象導(dǎo)致吊鉤過高而引起鋼絲繩斷裂現(xiàn)象，會給工廠工人的人生安全帶來極大的威脅，所以起重機(jī)上裝上高度限位器是沒有任何爭議的。4.5起重機(jī)的組裝及試車要求1.起重機(jī)的安裝注意事項(xiàng)(1)首先進(jìn)行最直觀的檢查，看看配件是否有生銹或者殘缺現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)是否出現(xiàn)變形現(xiàn)象，如果出現(xiàn)以上現(xiàn)象，看其損壞的程度是否能進(jìn)行修理，如果不能修理應(yīng)該及時(shí)更換，再進(jìn)行裝配。安裝前，應(yīng)該把主梁放在平整的地方，然后將電動葫蘆裝在下方，掛裝時(shí)，應(yīng)使電動葫蘆的車輪的有3mm的間隙，開口銷必須檢查好。(2)起吊的時(shí)候，捆扎是最合適的，也是最安全的，特別要提醒的是禁止捆扎、或起重機(jī)其他活動的部件，在捆扎工字鋼時(shí)候，要注意保護(hù)起重機(jī)，可以適當(dāng)?shù)氖褂媚景寤蛘吆竦牟?，以防劃傷起重機(jī)。的固定軸（按頭）必須用可靠的連接，卡子的數(shù)目不確定。但有一點(diǎn)要注意最少不能低于3個(gè)，所夠成的角度，盡量[25]。(3)在把起重機(jī)吊起的過程中，當(dāng)起重機(jī)吊到離地約左右的高度的時(shí)候，需要停放15分鐘左右，來仔細(xì)的檢查所有的機(jī)構(gòu)是否牢靠，檢查完畢之后，再繼續(xù)起吊，在的地點(diǎn)，除了安裝人員和設(shè)備檢查人員之外，其他人不得進(jìn)入安裝區(qū)域，為了預(yù)防發(fā)生事故減少人員傷亡。不管采用哪一種辦法，在起吊的過程中切記不能著急，一定要讓設(shè)備平穩(wěn)的升降，一旦起吊中途出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，需要及時(shí)找出問題所在，并立即解決，不能使用蠻力，或是還沒找到問題所在就繼續(xù)進(jìn)行起吊[25]。2.起重機(jī)的試車要求安裝好之后，為了保證日后使用的安全，需要由專門的人員對起重機(jī)進(jìn)行實(shí)際的操作和詳細(xì)的檢查，這就叫試車，就像做完數(shù)學(xué)題進(jìn)行驗(yàn)算一樣，為了保證日后使用的安全。一般試車分為三個(gè)階段，無負(fù)荷試車、靜負(fù)荷試車、動負(fù)荷試車，只有前一個(gè)階段符合標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行下一個(gè)階段。試車之前需要對整個(gè)起重機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢查，看看結(jié)構(gòu)有無松弛現(xiàn)象，是否充足，整機(jī)部件是否齊全，如果出上述現(xiàn)象一定要及時(shí)處理。(1)無負(fù)荷試車顧名思義，電動葫蘆上不允許有任何的載荷，多次讓電動葫蘆沿著軌道進(jìn)行運(yùn)動，而且還需要檢查其上下運(yùn)動是否出現(xiàn)問題，檢查如果出現(xiàn)問題需要及時(shí)停止運(yùn)動并進(jìn)行修理。必須滿足以下要求：小車在進(jìn)行沿軌道運(yùn)行時(shí)，非常順暢，沒有卡頓現(xiàn)象；電動葫蘆的運(yùn)行和掛鉤的上下運(yùn)動，應(yīng)該表現(xiàn)的很順暢，一定不能出現(xiàn)不尋常的左右晃動現(xiàn)象，也不能出現(xiàn)不尋常的上下運(yùn)動現(xiàn)象，下車的車輪必須都在軌道上面，并順暢的運(yùn)動；車輪也不應(yīng)該出現(xiàn)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。(2)靜負(fù)荷試車讓小車在整個(gè)機(jī)構(gòu)中央部位，在電動葫蘆上掛上載荷并進(jìn)行上下運(yùn)動，在距離地面200mm的地方停止運(yùn)動，觀察小車是否出現(xiàn)問題，停留的時(shí)間最好在15分鐘左右，按照這種步驟，還需要進(jìn)行3次以上的檢查，檢查的要求是整個(gè)機(jī)構(gòu)不能有部件出現(xiàn)彎曲變形，把載荷拿掉之后，拱值應(yīng)該在0.699L以上，進(jìn)行試驗(yàn)的載荷應(yīng)該是額定的1.25倍。(3)動負(fù)荷試車在階段合格后，就可以進(jìn)行最后一個(gè)階段，試驗(yàn)時(shí)起吊的重物應(yīng)該為額定的1.1倍，開始試車后，反復(fù)的進(jìn)行前進(jìn)、后退，升降等操作，試驗(yàn)一個(gè)小時(shí)以上。必須滿足以下要求：各個(gè)機(jī)構(gòu)的反應(yīng)要靈敏，不能出現(xiàn)遲鈍現(xiàn)象，運(yùn)行時(shí)要平穩(wěn)可靠，不能出現(xiàn)不尋常抖動，應(yīng)動作準(zhǔn)確可靠，各個(gè)零部件也完整無損，各個(gè)連接處也應(yīng)該緊湊，不能出現(xiàn)松動現(xiàn)象，不應(yīng)該出現(xiàn)異常的擺動和升降現(xiàn)象；起重機(jī)在試車完畢之后不得出現(xiàn)。以上三個(gè)階段的試車結(jié)束之后，應(yīng)該詳細(xì)的寫出試車時(shí)候出現(xiàn)的問題并保存起來，這是一份很有用的記錄。4.6本章小結(jié)本章主要設(shè)計(jì)計(jì)算大車的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，并在選擇電動機(jī)，驗(yàn)算是否在啟動時(shí)候出現(xiàn)打滑現(xiàn)象給出了詳細(xì)的計(jì)算，而且詳細(xì)的解釋了選擇什么樣的減速裝置和安全裝置，最后列舉出了組裝起重機(jī)及試駕起重機(jī)的注意事項(xiàng)。結(jié)論隨著我們社會的發(fā)展，電動單梁起重機(jī)在生產(chǎn)中扮演的角色越來越重要，其節(jié)省了大量的人力物力資源，為社會的發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。首先在本文設(shè)計(jì)開始，不僅介紹起重機(jī)常用的工作場所，電動葫蘆的選擇，主梁和端梁的連接方式，以及起重機(jī)未來的發(fā)展趨勢，而且還詳細(xì)分析了在動態(tài)和靜態(tài)下主梁工字鋼能承受的局部彎曲應(yīng)力，以及載荷在不同位置時(shí)，起重機(jī)四個(gè)車輪的輪壓。其次，對選擇什么樣的鋼絲繩、卷筒、電動機(jī)、減速器展開計(jì)算并驗(yàn)算，并詳細(xì)分析了小車在起升和運(yùn)行不同的狀態(tài)。在本文的最后，還詳細(xì)的介紹了起重機(jī)的安全裝置，組裝以及試車的要求。整機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)非常合理，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，整機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)安全可靠，能用在很多工廠的生產(chǎn)中。致謝本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們嚴(yán)格按照任務(wù)書中得要求來完成，總體感覺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的每一項(xiàng)工作，均是環(huán)環(huán)相扣的，從畢業(yè)實(shí)習(xí)、手機(jī)資料，到設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制圖件均是緊密聯(lián)系在一起的。在指導(dǎo)老師張中然老師的講解下使我對于起重機(jī)的相關(guān)知識得以進(jìn)一步的提升，使一些難以想象、抽象的東西得以初步的認(rèn)識它的相關(guān)外形及構(gòu)造、作用，比如說機(jī)構(gòu)的一些零部件的外形結(jié)構(gòu)、安裝方式等，使自己對畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的思路有了初步的頭緒，并找到相應(yīng)的突破口。通過編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書及繪制圖紙，也提高了自己的綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，而且，對自己查閱資料的能力得到了相應(yīng)的鍛煉。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對我四年來的所學(xué)知識的一次全面考察和能力的檢驗(yàn)，使我受益匪淺。再次感謝我的指導(dǎo)老師張中然和所有幫助過我的同學(xué)。參考文獻(xiàn)宮本智.LD型電動單梁起重機(jī)的選擇與使用[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1986(2):22-25范勤，董海濤，魏國前.電動單梁橋式起重機(jī)整機(jī)力學(xué)性能研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2013(1):115-120孫慶榮，楊洋.《機(jī)械基礎(chǔ)》課程“機(jī)械零件”部分的基本教法[J].河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào):社會科學(xué)版，2014(1):66-70李會勤.橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的導(dǎo)行[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2008(12):43-46裘建新.機(jī)械原理設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社，2010:55-60須雷.起重機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1996(8):156-160張質(zhì)文，王金諾，程文明等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊[M].中國鐵道出版社，2013:212-215盧頌峰.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊[M].中央廣播電視大學(xué)出版社，1998:123-132萬力.起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范簡介[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1987(12):32-40邱棟良.國內(nèi)外起重機(jī)發(fā)展動態(tài)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1997(8):88-92宮本智.國外葫蘆式起重機(jī)發(fā)展近況[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1996(1):23-28陳道南.起重運(yùn)輸機(jī)械[J].機(jī)械工業(yè)出版社，1982:46-50陳登云.電動葫蘆工作級別的改型設(shè)計(jì)計(jì)算[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1996(7):89-93魏國前，葉國平.基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的LD起重機(jī)主梁設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2009(5):144-149張慶懷.起重機(jī)械主梁受力分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010(9):99-102宋力，房聯(lián).橋式起重機(jī)主梁和端梁聯(lián)接的設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2014(5):88-90張建中.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2007:166-170邱宣懷.機(jī)械零件手冊[M].高等教育出版社，1965:211-222李濤.鑄造起重機(jī)的主小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)研究[J].科學(xué)導(dǎo)報(bào)，2014(14):145-150HoneyRFBounding.Planestresssolutionbyfiniteelement.Proc.ASCE,ST166.屈彥杰.《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》結(jié)構(gòu)計(jì)算方法的研究與分析[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2011(3):177-180M.Shinozuka,C.B.Yull,H.Seya.Stochasticmethodsinwindengineering^].WindEngineeringandIndustrialAerodynamics,1990(36):829-843.DipankarChakravorty,BandyopadhyayJ.N.Finiteclementfreevibrationanalysisofconoidalshells[J],Computer&Strucures,1995.121-123SONKOOsawa.ProfileMeasurementbyCombinationProjectionMethod[C]．1996:123-134.Demirsoy.M,Zeren.E.Stressanalysisatthemostcriticalcrosssectionsonthemainframesofatowercrane.Modelling[M].MeasurementandConrtolB,2005,23-40.附錄BridgecraneBridgecraneishorizontalplaneinworkshop,warehouseandyardoverriggermaterialsofliftingequipment.Becauseofitsendslocatedintallcementpostsormetalstents,shapelikebridge.Bridgecranealongthebridgeonbothsideslayinginelevatedtheorbitoflongitudinaloperation,canmakefulluseofthespacebelowgirderhoistingmaterials,doesnotsuffergroundequipmentobstacles.Itistousethewidestrange,thelargestnumberofakindofhoistingmachinery.Bridgecraneisthemodernindustrialproductionandliftingtransportationinrealizingrealizemechanization,automationproductionprocesstoimportanttoolsandequipment.Sobridgecraneininteriorindustrialandminingenterprises,steelchemicalindustry,railwaytransportation,portsandlogisticsdepartmentsandestablishmentsarewidelyused.Bridgecranecanbedividedintoordinarybridgecrane,simplegirdercraneandmetallurgicalspecialbridgecrane3kinds.Ordinarybridgecraneisgeneralbyliftingtrolleyandbridgeoperationorganization,bridgemetalstructuregroupinto.Liftingcaragainbyliftingmechanism,trolleymechanismandthecarframeofthreeparts.Liftingmechanismincludingmotor,brakes,reducer,drumandpulleys.Drivingspeedreducer,electromotorthroughreelrotationofwireropearoundthedrumdrumdown,orfromliftingweightswith.Carframeisatorreandinstallationofhoistingmechanismandthecarmechanism,etc.Partsoftheframe,usuallyforweldingstructure.Craneoperationorganizationdrivemodecanbedividedintotwokinds:onekindisconcentrateddrive,whichisamotordrivinglongshaftdriveonbothsidesoftheactivewheels,Anotherkindisrespectivelydriven,namelyonbothsidesoftheactivewheeleachwithamotordrives.Mediumandsmallbridgecraneisincreasinglyusedbrakes,reducerandelectricgeneratorsyntheticoneofthree-in-onedrivemode,abigweightofordinarybridgecraneforeaseofinstallationandadjustment,devicedriversoftenadoptuniversalshaftcoupling.Craneoperationorganizationgenerallyinfouractiveanddrivenwheels,ifliftingweightisverybig,commonlyusedtoincreasethewheeltoreducethepulley.Whenmorethanfourwheelswhen,mustusehingedequilibriumframedevicetomakethecraneloadevenlydistributedineachwheel.Bridgeofmetalstructurecomposedbymaingirderandgirders,dividedintothesinglegirderframeandmaindoublegirderframetwokinds.Singlemaingirderbridgegirderandframeislocatedinsinglespanonbothsidesofthegirderscomposition,doublegirderframegirderbytworootandgirderscomposition.Girderandgirdersrigidconnection,girders,supportingbothendswithwheelsinelevatedbridgetorunon.Themainweldinghaveorbit,forliftingcarrunning.Bridgegirderstructuretypemorecomparativelytypicalhaveboxstructure,fourtrussstructureandopen-webtrussstructure.Boxstructurecandivideagainontrackboxshuangliang,slantrailboxshuangliang,slantrailboxsinglegirdertowaitforafewkinds.Trackboxshuangliangiswidespreadadoptionofabasicformthegirder,consistsofflangeplateandbilateralverticalwebscomposition,carraildecorateinthecenteroftheflangeplateonline,itssimplestructure,easyfabrication,suitableformassproduction,butself-respectgreatly.PartialrailboxdoublebeamandpartialrailboxsinglemainsectionisbytheupperandlowerflangeplateandthedifferentthicknessoftheLordvicewebscomposition,carraildecorateinthemainwebs,shortcircuitsinsideabovestiffeningplatecansave,includingpartialrailboxgirderiscomposedofasinglerootboxgirderwideflangeinsteadoftworootgirder,respectsmaller,butmanufacturingcomplex.Fourtrussstructurefeaturedbyfourplanetrussbycombinedintoclosinginonthespatialstructure,thelevelofgeneralshoptohavewalkedsurfacetrussbedplate,lightdeadweight,stiffnessbig,butcomparedwithotherstructuresize,shape,manufacturingisrelativelycomplex,fatiguestrengthlow,haslessproduction.Open-webtrussstructuresimilartoslantboxgirderbyrail,fourplatesformaclosedstructure,inadditiontothemainwebsforrealabdomeni-sectionbeamoutside,therest3-pieceplateaccordingtothedesigndemandcuttingintomanywindow,formingawithoutrodsofopen-webtruss,intheupperandlowerhorizontaltrusssurfacecoveredgobedplate,craneoperationorganizationandelectricalequipmentinstalledinbridgeinternal,self-respectlighter,wholestiffnessbiginChinaisthatmorewidespreadadoptionofatype.Ordinarybridgecranemainlyadoptselectricdrive,itistobeincommonlydriverindoormanipulation,alsohavelong-distancebridgecrane，Control.Liftingweightcanreach500tons,spanof60meters.paymentsandplatesteelcomposedofsimplebeam,withthehandtypehoistsorelectrichoistmatchonsimplecarasliftingcar,thecarisincommonlystranderbeamunderoperationontheflange.Bridgealongonahighorbits,alsocanalongthesuspensoryonelevatedthefollowingorbits,thiskindofcranebeamcranescalledsuspension.Metallurgyspecialbridgecraneinsteelproductionprocesscanparticipateinparticularprocessoperation,itsbasicstructureandordinarybridgecraneissimilar,butinliftingcarsalsohasaspecialworkingorgansordevice.Thiskindofcranecharacteristicsoftheworkisusedfrequently,conditionsandjoblevelishigher.Basicallyhasfivetypes.Bridgecranesafetychecktoensurethesafeoperationofthebridgecranes,incraneoperationperiodtosomegeneralsafetyinspectionsandinspectionitemsandpointsasfollows:(1)thehoistingheightpeneumatieddevice,travellimitswitchesandalltheinterlockdeviceperformanceisbridgecraneOften,safeandreliable.(2)themainpartsmeetsafetyrequirements:lessthantheoriginalsizeincreaseopeningslessthan10%,15%torsionaldeformation,Boardhookbushingwearlessthantheoriginalsize,50%oftheboardhookmandrelswearlessthan5%,nospalling,burr,weldrepairs.Hookrackandpulleywithoutobviousflaw.Wireropesurfacewirewearandcorrosionislessthan40%ofwirediameter,brokenwiresinatwinedwithinlessthanthetotalsilkfromthenumberof10%,nobufo,withoutobviousattenuate,withoutmandreldepartmentofemergence,blindAngletwisting,extrusion,annealing,burningphenomenon.Attheendofthewireropeconnectionandfixedclipnext,clips,-200blockconnectintact,withoutloosing,linkingpiecenotlessthan2,clipnextamountnotlessthan3.Snocrack,links,fixedwithoutshake,Ahollowwearlessthan20%oftheoriginalwallthickness,Safetycoilnotlessthan2laps,drumandwireropediameterratiomeetstherequirement.Balancewheelfixedintact,thewireropeshouldcomplywiththerequirements.Brakeflawless,withoutloose,noseriouswearandbrakeclearancesidesequalsize,haveenoughbrakingforce,brakewithlessthan50%oftheoriginalthicknesswear.Throughthebridgecranesafetyroutineinspection,topreventaccidentsandreduceequipmentaccidentsandimproveequipmentavailability,reducingmaintenancecostetcareplaysaremarkablerole.橋式起重機(jī)橋式起重機(jī)是橫架于車間、倉庫和料場上空進(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。橋式起重機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和起重運(yùn)輸中實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動化得重要工具和設(shè)備。所以橋式起重機(jī)在室內(nèi)外工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部門和場所均得到廣泛的運(yùn)用。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡易梁橋式起重機(jī)和冶金專用橋式起重機(jī)三種。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。小車架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式可分為兩大類：一類為集中驅(qū)動，即用一臺電動機(jī)帶動長傳動軸驅(qū)動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅(qū)動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機(jī)驅(qū)動。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動器、減速器和電動機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般只用四個(gè)主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當(dāng)車輪超過四個(gè)時(shí)，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車輪上。橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運(yùn)行。主梁上焊有軌道，供起重小車運(yùn)行。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。正軌箱形雙梁是廣泛采用的一種基本形式，主梁由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹板組成，小車鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適于成批生產(chǎn)，但自重較大。偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復(fù)雜。四桁架式結(jié)構(gòu)由四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其他結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復(fù)雜，疲勞強(qiáng)度較低，已較少生產(chǎn)?？崭硅旒芙Y(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實(shí)腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設(shè)計(jì)要求切割成許多窗口，形成一個(gè)無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國是較為廣泛采用的一種型式。普通橋式起重機(jī)主要采用電力驅(qū)動，一般是在司機(jī)室內(nèi)操縱，也有遠(yuǎn)距離橋式起重機(jī)控制的。起重量可達(dá)五百噸，跨度可達(dá)60米。簡易梁橋式起重機(jī)又稱梁式起重機(jī)，其結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機(jī)類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主梁是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡單截面梁，用手拉葫蘆或電動葫蘆配上簡易小車作為起重小車，小車一般在工字梁的下翼緣上運(yùn)行。橋架可以沿高架上的軌道運(yùn)行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運(yùn)行，這種起重機(jī)稱為懸掛梁式起重機(jī)。冶金專用橋式起重機(jī)在鋼鐵生產(chǎn)過程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機(jī)相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機(jī)構(gòu)或裝置。這種起重機(jī)的工作特點(diǎn)是使用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。主要有五種類型。橋式起重機(jī)的安全檢查為了保證橋式起重機(jī)的安全運(yùn)行，在起重機(jī)運(yùn)行期間需進(jìn)行一些安全常規(guī)檢查，檢查項(xiàng)目及要點(diǎn)如下：（1）起升高度限位器、行程限位開關(guān)及各聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)性能正常橋式