門式起重機(jī)畢業(yè)論文

門式起重機(jī)畢業(yè)論文門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄 Abstract 1緒論 11.1起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 11.1.1國(guó)內(nèi)外先進(jìn)起重機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì) 11.2課題的研究目的和意義 21·3本文所要做的主要工作 32整機(jī)總體方案的選型 42.1參數(shù)設(shè)計(jì) 42.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 42.3橋架結(jié)構(gòu)形式的選擇 42.3.1金屬結(jié)構(gòu)的形式 42.3.2金屬結(jié)構(gòu)的連接 52.4起升機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 62.4.1起升機(jī)構(gòu)組成 62.4.2起升機(jī)構(gòu)的工作原理 72.5大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 72.5.1運(yùn)行機(jī)構(gòu)的組成 72.5.2運(yùn)行機(jī)構(gòu)的工作原理 92.5.3運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)類型 92.6司機(jī)室 92.6.1司機(jī)室的種類 92.6.2司機(jī)室的安全技術(shù)要求 92.7梯子欄桿電氣設(shè)備 2.7.1防護(hù)欄桿 3起重機(jī)整機(jī)穩(wěn)定性校核 1輪壓計(jì)算 3.1.1小車支撐反力 3.1.2小車引起橋架支撐反力 3.1.3無臂龍門起重機(jī)附加垂直反力 3.1.4大車總支承反力 3.1.5大車輪壓計(jì)算 3.2抗傾覆穩(wěn)定性 3.3防風(fēng)抗滑安全性 3.3.1止常工作狀態(tài) 3.3.2非工作狀態(tài) 4起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1.1起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算過程 4.1.1起升機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷特點(diǎn) 4.1.2設(shè)計(jì)參數(shù) 4.2計(jì)算步驟 4.2.1鋼絲繩的選型 4.2.2卷筒的尺寸與轉(zhuǎn)速 4.2.3起升機(jī)構(gòu)靜功率計(jì)算 4.2.4電動(dòng)機(jī)的選型 4.2.5減速器的選型 4.2.6制動(dòng)器的選型 4.2.7聯(lián)軸器的選型 4.2.8起制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 小結(jié) ,..…………28參考文獻(xiàn) 29致謝00Withtheintegratedtransportofmaterialsandequipment,theroleofgantrycranesystemsinthetransportlinkshasbeencontinuouslyimproved.Tomeettheneedsofthemarket,thegantrycranesystemsisbecomingmorelarge,highspeed,modularitcostsoflogistics,theuserneedhighperformanceofgantrycranesystems,suchaslightweight,rigid,highefficiency.Inthecranemanufacturingindustry,tooccupyhighground,manymanufacturersofgantrycraneadoptadvancedtechnology,modulardesign,soastomeetneedsofcustomerandreducethedesignandcalculationofliftingmechanism.Indrawing,wedonotonlycompletethemapoftotalassembly.Thus,wecangetabetterunderstandingofthegantrycranedesign.Thisarticlefocusesonthedesignofsteelwirerope,roller,motor,reducer,brselection,atthesametime,makethecalibrationofmotorheating,startingandbrakingtime,theoverallKeywords:Gantrycrane;Overallstability;Hoistingmechanismdesign.趨勢(shì)2)產(chǎn)品制造新材料和新工藝3)產(chǎn)品性能的自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化作量c發(fā)展。2.1參數(shù)設(shè)計(jì)2)跨度：28m;3)基距：12m;4)起升高度：19m;5)工作級(jí)別：M5;6)工作速度：主起升機(jī)構(gòu)：7m/min(滿載),12m/min(10t);小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：22m/min3)GB/T14406-934)GB10183-882.3橋架結(jié)構(gòu)形式的選擇2.3.1金屬結(jié)構(gòu)的形式場(chǎng)合。具有制造工藝簡(jiǎn)單(可朵用自動(dòng)焊)、應(yīng)力集中較小、疲勞強(qiáng)度較高、通用性強(qiáng)、機(jī)·能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，減輕結(jié)構(gòu)白重，因此焊接一是金屬結(jié)構(gòu)中最主要，最普遍的連接方法。它的缺點(diǎn)主要是由于焊接局部加熱會(huì)影響到焊接部位的力學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致材料的性能下降。而此它主要用于結(jié)構(gòu)安裝連接，或者用于需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移工作地點(diǎn)的可拆卸式結(jié)構(gòu)中。其中螺栓連接乂分為普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接。由于高強(qiáng)度螺栓連接減輕了螺栓連接中釘孔對(duì)構(gòu)件的削弱影響，較精制普通螺栓連接裝配更方便和迅速，而且接頭的承載能力比同樣尺寸的釧接連接和普通螺栓連接連接更高，工作又更可靠。1-電動(dòng)機(jī)2-聯(lián)軸器3-制動(dòng)器4-減速器5-聯(lián)軸器6-卷筒7-鋼絲繩8-吊鉤滑輪組9-上升極限位置限制器速軸上(也有裝在與卷筒相連的低速軸上)。制動(dòng)器經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一個(gè)半體策作制動(dòng)輪排好)等安全裝置。運(yùn)移物品，非工作性運(yùn)行機(jī)構(gòu)只是用來調(diào)整起重機(jī)(小車)的工作位置。在專門鋪設(shè)的軌道1)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置2)運(yùn)行支承裝置軌道式起重機(jī)和小車的運(yùn)行支承裝置主要是鋼制車輪組與軌道。車輪以踏面與軌道頂面運(yùn)行機(jī)構(gòu)的鋼軌采用方鋼或扁鋼，直接鋪設(shè)在金屬結(jié)構(gòu)上。本文設(shè)計(jì)的起重機(jī)采用專用鋼軌c圖2-2車輪型式伸軸上。3)安全裝置2)司機(jī)室的頂部應(yīng)能承受25kN/m2的靜載荷。該安全要求設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是人體測(cè)量參數(shù)、操作參數(shù)和視線參數(shù)c2)內(nèi)部工作溫度高于35℃、在高溫環(huán)境下工作或低于5℃的司機(jī)室，根據(jù)需要可安裝7梯子欄桿電氣設(shè)備小于70mm的圍護(hù)板。路用的走道、平臺(tái)應(yīng)考慮承受1500N的移動(dòng)集中載荷；對(duì)于可能要堆放物料的平臺(tái)應(yīng)考慮承受3000N的移動(dòng)集中載荷。對(duì)走臺(tái)的具體要求如下：第一，走臺(tái)寬度(從欄桿到設(shè)備運(yùn)動(dòng)部分之間的最小距離)對(duì)電動(dòng)橋式起重機(jī)不應(yīng)小于500mm,人力驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)不應(yīng)小于400mm。第二，上空有相對(duì)移動(dòng)構(gòu)件或物體的走臺(tái)，凈空高度不應(yīng)小于1800mm。第三，走臺(tái)應(yīng)能承受3kN移動(dòng)的集中載荷而無塑性變形。第四，走臺(tái)平面應(yīng)有防滑性能。2.7.3斜梯斜梯是與地平面呈30°~75°角的鋼制梯，兩側(cè)或一側(cè)裝有扶欄。其主要危險(xiǎn)是登梯(尤其下梯)時(shí)從梯上滑落或從扶欄側(cè)翻墜落而造成傷害。安全對(duì)策是踏步高、寬適當(dāng)，設(shè)置扶手欄桿，并在超高斜梯的梯間設(shè)置休息平臺(tái)。具具體要求如下：第一，在整架斜梯中，所有梯級(jí)間距應(yīng)相等。梯級(jí)間距和踏板寬度應(yīng)根據(jù)斜梯的傾角確定。與水平面夾角30°35°40°45°50°55°60°65°:梯級(jí)間距/nun160175185200210225235245;踏板寬度/mm310280249226208180160145;斜梯尺寸第二，斜梯高度大于10m時(shí)，應(yīng)在7.5m處設(shè)休息平臺(tái)。再往上，每隔6~10m應(yīng)設(shè)休息平臺(tái)。第三，梯側(cè)應(yīng)設(shè)欄桿。第四，梯子踏板、走臺(tái)平面應(yīng)有防滑性能。3起重機(jī)整機(jī)穩(wěn)定性校核穩(wěn)定性是指起垂機(jī)在口重和外載荷作用下，抵抗翻倒的能力，以及室外軌道起垂機(jī)防風(fēng)抗滑的能力。門式起重機(jī)和裝卸橋要進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性和防風(fēng)抗滑安全性的驗(yàn)算。對(duì)于木文設(shè)計(jì)的龍門起重機(jī)當(dāng)雙車共抬300t時(shí)輪壓最大。Ⅲ+。)詩(shī)Q——貨物(包括吊具)重力，2=3.32x1O?N;3.1.2小車引起橋架支撐反力RARD小車處于兩端極限位置(即x収最大最小值時(shí))支承反力出現(xiàn)最大最小值。取x=14+1.3x1O?x1------------I28+1.3x10x----28~=532.351kN3.1.3無臂龍門起重機(jī)附加垂直反力F?=5.85x103NF、、F?--大車起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)橋架和小車、貨物的水平慣性力h?=18m;門“,刁2·碼+耳·人+篤·心)=^(1.502x10?x21+5.85O×1O3×18+5.791x10?x21+3.047×10?×18)=182|0%/V3.1.4大車總支承反力RZD=R(3.10)=R-/^R=337.642-182.108=155.534kNkNR?c=R+A/?=268.642+182.108=450.750kN3.1.5大車輪壓計(jì)算/?inax=Rzp=Rg+AR=532.357+182.108=714.465kN;”輪數(shù)，初定為4。大車許用輪壓[戶]=200kN,P<[P]滿足輪壓強(qiáng)度條件。2抗傾覆穩(wěn)定性抗傾覆穩(wěn)定性是指在最不利的載荷組合條件下，起重機(jī)抗傾覆的能力。穩(wěn)定條件是包括自重在內(nèi)的各項(xiàng)載荷對(duì)傾覆邊的力矩Z和大于或等于零(工MNO),計(jì)算時(shí)規(guī)定運(yùn)算符號(hào)為：起穩(wěn)定作用的力矩為正；使起重機(jī)傾覆的力矩為負(fù)。當(dāng)龍門起重機(jī)和裝卸橋無懸臂時(shí)，僅需驗(yàn)算橫向(順著大車軌道方向)工況(暴風(fēng)侵襲)其抗傾覆穩(wěn)定性校核計(jì)算式為：工M=K?[0.5(G,+G?)B]-K?F;h;(3.F;——橫向作用于橋架及小車上的風(fēng)力(工況4按非工作狀態(tài)風(fēng)壓如口)=2.49x10°Nm3.3防風(fēng)抗滑安全性態(tài)和非工作狀態(tài)兩種工況驗(yàn)算。3.3.1正常工作狀態(tài)Fx=隔+R》x0.12=(155.534+350.249)x10=6.07x10?NF=kG=0.003x1.32x10?=3.96x10?NF>iA化][+竹化=1·1x2.082x10?+3.96x103-7.92x103=18942N3.3.2非工作狀態(tài)比>1·1化川+F“-巧”-存嚴(yán)1.1X4.2X10?+3.96X1034起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1.1起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算過程首先選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，確定布置方案，通過計(jì)算選用標(biāo)準(zhǔn)零部件(如電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、聯(lián)軸器與鋼絲繩等),對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)零部件做強(qiáng)度、剛度等計(jì)算，最后進(jìn)行必要的驗(yàn)算。4.1.1起升機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷特點(diǎn)起升機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷特點(diǎn)是：物品起升或下降時(shí)，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上由鋼絲繩拉力產(chǎn)生的力矩單向作用且方向不變；物品懸掛系統(tǒng)由撓性鋼絲繩所組成，由物品慣性引起的附加力矩對(duì)機(jī)構(gòu)影響不大；機(jī)構(gòu)后動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間同穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)間相比是短暫的。因此，可將穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的起升載荷作為機(jī)構(gòu)的計(jì)算載荷。4.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)小車起升機(jī)構(gòu)：額定起重量QN=32t;起升高度γ=19/zz;起升速度口、=7m/miif滿載),12m/min(10t).工作級(jí)別M5。2計(jì)算步驟4.2.1鋼絲繩的選型1)計(jì)算鋼絲繩所承受的最大靜拉力(即鋼絲繩分支的最大靜拉力)為：maxZ叫712X2X0.970.98式中：①——額定起升載荷，指所有起升質(zhì)量的重力，包括允許起升的最人有效物品、取物裝置(如下滑輪組吊鉤、吊梁、抓斗、容器等)、懸掛撓性件以及其他在升降中的設(shè)備二(3.2+0.12)X10?=3.32x10?N;2)計(jì)算鋼絲繩破斷拉力為：3)驗(yàn)算滑輪組直徑：4.2.2卷筒的尺寸與轉(zhuǎn)速圖2-3卷筒簡(jiǎn)圖1)卷筒形式為單層雙聯(lián)卷筒(卷筒簡(jiǎn)圖如卜-圖):2)卷筒槽底的直徑為：n=(力—1)d=(18—1)x27=459mmム=2仏+Z)+ム=2x(480+180)+180=1500mm4.2.3起升機(jī)構(gòu)靜功率計(jì)算 4.2.4電動(dòng)機(jī)的選型2)電動(dòng)機(jī)的過載校驗(yàn)“--電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)，γ=1;因?yàn)镸Vqng=735r/min;2)標(biāo)準(zhǔn)減速器的選用般情況下，可根據(jù)傳動(dòng)比、輸入軸的轉(zhuǎn)速、工作級(jí)別和電動(dòng)機(jī)的額定功率來選擇減速器的具詠Pmx1.25⑧=45kWBi——相對(duì)TM.T作級(jí)別的高速軸許用功率45kW;由此減速器選用QJRS-D630-160P-VⅡ(名義中心距為710mm)3)減速器的驗(yàn)算減速器輸出軸通過齒輪連接盤與卷筒相聯(lián)時(shí)，輸出軸及其軸端承受較人的短暫作用的扭軸端最大徑向力尺喻按下式校驗(yàn)：F=Os+5=1·3x8·731x104+max中222=1.22x10?<1.7x10?=〔尸〕(川)器滿足徑向力強(qiáng)度要求?；谄鹕龣C(jī)構(gòu)載荷的特點(diǎn)，減速器輸出軸承受的短暫最人扭矩應(yīng)滿足以卜條件：=8.29x10-x1.3=1.08x10?<1.18x10?=[7](N·m)式中：T——鋼絲繩最人靜拉力在卷筒上產(chǎn)生的扭矩T=8.731X104X0.95=8.29X104N>m;上式的計(jì)算結(jié)果表明此減速器滿足扭矩強(qiáng)度要求。4.2.6制動(dòng)器的選型制動(dòng)器室保證起垂機(jī)安全的帝耍部件，起升機(jī)構(gòu)的每一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少要裝設(shè)一個(gè)支持制動(dòng)器。支持制動(dòng)器應(yīng)是常閉的，制動(dòng)輪必須裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛性連接的軸上。起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于由貨物產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩，在貨物處于懸吊狀態(tài)時(shí)具有足夠的安全裕度，制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求：式中：T,一制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩744N*m;K,—制動(dòng)安全系數(shù)，與機(jī)構(gòu)重要程度和機(jī)構(gòu)工作級(jí)別有關(guān)，取1.75;7——機(jī)構(gòu)總效率0.847;m——滑輪組倍率2; 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比1570根據(jù)計(jì)算所得的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩選擇制動(dòng)器，制動(dòng)器的類型和規(guī)格為YWZ.-400/80-2臺(tái)。4.2.7聯(lián)軸器的選型依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和被聯(lián)接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器的具體規(guī)格，起升機(jī)構(gòu)中的聯(lián)軸器應(yīng)滿足下式要求：J=kl·k/Tg=1.8x1x1203.3=2165.94<8000[門(N-m)75X2.8X573=1203.3N,在此入M為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)為2.8,另減速器的輸入軸直徑為85mm,電機(jī)的輸出軸直徑為85mm。rn——聯(lián)軸器許用扭矩8000(N-m),由手冊(cè)查的為NGICZL5YA?5X17YA85x172YA85x172ki——聯(lián)軸器重要程度系數(shù)，對(duì)起升機(jī)構(gòu)，%二1.8;k角度偏差系數(shù)，這里取1。4.2.8起制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算起重機(jī)的生產(chǎn)率；如起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間過短，加速度太人，會(huì)給金屬結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)部件施加很大的動(dòng)載荷。因此，必須把起動(dòng)與制動(dòng)時(shí)間(或起動(dòng)加速度與制動(dòng)減速度)控制在一定得范圍內(nèi)O1)起動(dòng)時(shí)間和起動(dòng)平均加速度驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間： n.[i]750