【正文】 15 車輪及其軌道的選擇 .......................................................................................... 15 計(jì)算運(yùn)行阻力 .................................................................................................... 16 電動(dòng)機(jī)的選擇 .................................................................................................... 16 ........................................................................................... 17 ..................................................................................................... 17 ......................................................................... 17 .................................................................................................. 17 .............................................................................................. 18 車輪起動(dòng)不打滑條件的驗(yàn)算 .............................................................................. 19 制動(dòng)器的選擇 .................................................................................................. 19 高速軸聯(lián)軸器以及制動(dòng)輪的選用 ...................................................................... 20 低速軸聯(lián)軸器的選擇 ........................................................................................ 20 低速浮動(dòng)軸的 強(qiáng)度驗(yàn)算 ..................................................................................... 21 第五章 小車架的計(jì)算 ............................................................................................................. 23 計(jì)算參數(shù) ..................................................................................................................... 23 求支點(diǎn)反力 ................................................................................................................. 26 求彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩 ................................................................................................ 26 對(duì)斷面α′－α′ ............................................................................................. 26 Ⅰ梁（減速機(jī)梁） ............................................................................................. 27 Ⅱ梁（中間梁） ................................................................................................. 29 第六章 結(jié)束語(yǔ) ........................................................................................................................ 31 致 謝 .................................................................................................................................. 32 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 33 1 第一章 引 言 起重機(jī) 行業(yè) 的 迅猛 發(fā)展 已經(jīng)將起重機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展要求提高到了一個(gè)更高層次 ， 當(dāng)今市場(chǎng)企業(yè)用以提升自身競(jìng)爭(zhēng)力的途徑主要就是創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法。 “ 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和方法已經(jīng)不能與現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)相適應(yīng) ， 這對(duì)于行業(yè)的直接影響就在于設(shè)計(jì)的模式轉(zhuǎn)變 ， 要充分考慮到 客戶 的使用性能，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和布局要充分滿足人機(jī)關(guān)系，讓產(chǎn)品可以在安全、舒適、高效的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。 [12]” 這對(duì)于初步涉足行業(yè)設(shè)計(jì)的年輕設(shè)計(jì)者而言所要補(bǔ)充和提升的技能就是在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上將現(xiàn)代化的知識(shí)合理的滲透到設(shè)計(jì)過(guò)程中來(lái)，要用創(chuàng)新的思維和觀點(diǎn)來(lái)面對(duì) 日新月異的市場(chǎng)變化和發(fā)展 。 橋式起重機(jī)是 以主梁架與車間兩側(cè)端梁軌道上進(jìn)行允許范圍內(nèi)起吊、搬運(yùn)重物的機(jī)械 設(shè)備。 主梁以打車運(yùn)行機(jī)構(gòu)沿設(shè)于車間 兩側(cè)高架上的軌道 實(shí)現(xiàn) 縱向 運(yùn)動(dòng) ， 這樣的布置可以使對(duì)于車間空間范圍最大化的利用 ， 在任何位置進(jìn)行重物調(diào)度 不受地面設(shè)備的 影響。這已經(jīng)是行業(yè)內(nèi) 使用 數(shù)量最多而且使用范圍最廣 的一種起重機(jī)械。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)作為起重機(jī)上的重要機(jī)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行研究，改進(jìn)其結(jié)構(gòu)使其更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本次設(shè)計(jì)的橋式起重機(jī) 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 的組成部件 主要 有運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置、運(yùn)行支承裝置以 及一些相應(yīng)的控制設(shè)備 。 “ 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多采用集中驅(qū)動(dòng) 方式， 但這種驅(qū)動(dòng)方式在惡劣的環(huán)境下也有其弊端就是受零件數(shù)量和型號(hào)選擇的影響容易出現(xiàn)沖擊噪聲，從而產(chǎn)生磨損縮減使用壽命 。因此， 一些級(jí)別要求較高的大型設(shè)備大多采用分別驅(qū)動(dòng) 方式， 這樣不僅減少了零部件的數(shù)量，而且通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)布置的改進(jìn)也避免了很多毛病的出現(xiàn) 。 [3]” 對(duì)于本次設(shè)計(jì)，由于是室內(nèi)使用且載荷較小，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、節(jié)約成本，任然沿用傳統(tǒng)集中布置方式。 起重機(jī)的定義 “ 起重機(jī) (Crane)是一種能在一定范圍內(nèi)垂直起升和水平移動(dòng)物品的機(jī)械，具有動(dòng)作間歇性和作業(yè)循環(huán)性 的貨物搬運(yùn)機(jī)械。其 工作循環(huán) 大概可以分為一下幾個(gè)部分： 取物裝置 提起貨物；縱向或橫向水平移動(dòng)到所需地點(diǎn)發(fā)下貨物； 返回原位 進(jìn)入 下一循環(huán)。 [4]” 起重機(jī)的工作原理 “ 起重機(jī)械 [5]”的主要用途和使命就是起重，這也決定了起升機(jī)構(gòu)在整個(gè)起重機(jī)中的核心地位，任何形式的起重機(jī)的選擇與設(shè)計(jì)都必須包含起升機(jī)構(gòu)，而為了拓寬起重機(jī)的多方面使用性并增大工作環(huán)境的許用范圍，在傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)出其他機(jī)構(gòu)與起升機(jī)構(gòu)配合運(yùn)行。 驅(qū)動(dòng)裝置 “ 驅(qū)動(dòng)裝置 [6]”的作用就是為整個(gè)工作機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力來(lái)源以便能夠按照制定要求實(shí)現(xiàn)運(yùn)行 。 行業(yè)內(nèi)常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)裝置 主要分為電力驅(qū)動(dòng)和 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)等。 由于電能的清潔性和 經(jīng)濟(jì) 性 ， 在實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中大多選用 電力驅(qū)動(dòng) ，幾乎所有在小 范圍內(nèi)運(yùn)行的有軌起重機(jī)、升降機(jī)、電梯等都采用 這種 驅(qū)動(dòng)。 而 對(duì)于 像汽車起重機(jī)或履帶起重機(jī)這種流動(dòng)式起重機(jī)而言大多采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。 2 機(jī)構(gòu) 組成 機(jī)構(gòu) 主要 包括： 運(yùn)行機(jī)構(gòu)、 起升機(jī)構(gòu)、 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu) 。 其中 運(yùn)行機(jī)構(gòu)就是通過(guò)大車和 小車 分別帶動(dòng)主梁和小車 運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)水平搬運(yùn)物料 ；起升機(jī)構(gòu)就是負(fù)責(zé)垂直起降貨物，將其升至一個(gè)合適位置方便平移；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)就是通過(guò)機(jī)構(gòu)間的運(yùn)動(dòng)組合來(lái)搬運(yùn)貨物；変幅機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用在門座式起重機(jī)中通過(guò)控制臂架的角度和長(zhǎng)短來(lái)控制作業(yè)幅度。 起升取物裝置 “ 取物裝置 [7]” 是 根據(jù)起重機(jī)使用需求選擇使用 吊 鉤 、抓 斗 、夾 板 、 吸盤(pán)等形 式， 將貨物按生產(chǎn)需要進(jìn)行搬移或篩選分離的 裝置。取物 裝置 選擇的正確與否直接影響到工作效率的高低 。 國(guó)內(nèi)外起重機(jī)發(fā)展 狀況 “ 根據(jù)所查資料，國(guó)內(nèi)外起重機(jī)的 發(fā)展趨勢(shì) 歸納如下 4個(gè)部分 : [811]” 現(xiàn)今社會(huì) ,工業(yè)生產(chǎn)工程的不斷擴(kuò)大對(duì)大型起重機(jī)的迫切需求已經(jīng)使目前現(xiàn)有的起重機(jī)規(guī)格不能滿足，為此，新世紀(jì)的起重機(jī)設(shè)計(jì)項(xiàng)目也正在向大型化發(fā)展，縱觀整個(gè)國(guó)際環(huán)境在這方面的研究相對(duì)領(lǐng)先的還屬德國(guó)。 新 材料的使 用 ， 大幅提高 了 鋼材質(zhì)量 。 在機(jī)構(gòu)使用等級(jí)不變的情況下提高許用應(yīng)力的設(shè)定，這樣可以在一定程度上降低機(jī)構(gòu)的重量從而節(jié)省了用料成本。 對(duì)于批量生產(chǎn)的設(shè)備零件，使用數(shù)控工藝能提高生產(chǎn)率降低成本 。 這幾年 ,一些 國(guó)內(nèi)外起重機(jī)企業(yè) 在起重機(jī)設(shè)計(jì)形式上已經(jīng)從單一的 CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng) )繪圖 ,發(fā)展到 整體設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī) 參數(shù)化 和模塊化 。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)重量約 29t 的起重機(jī) ,國(guó)外一些制造商可以控制在 18t 左右 。 21世紀(jì)以來(lái)，起重機(jī)設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)的設(shè)計(jì)概念有了翻天覆地的變化，多軸式的設(shè)計(jì)方案 打破了傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) ,采用 液壓傳動(dòng) 使得整體 結(jié)構(gòu) 更為 緊湊 。 綜上所述 國(guó)內(nèi)外 在起重機(jī)設(shè)計(jì)理念方面的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟 ,多種快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)的 開(kāi)發(fā)也 逐步可以實(shí)現(xiàn)推廣 。 而對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)繁瑣，我們現(xiàn)在要做的是將設(shè)計(jì)過(guò)程數(shù)字化、參數(shù)化、程序化大大降低設(shè)計(jì)周期。 3 第二章 橋式起重機(jī) 的介紹 組成和特點(diǎn) 橋式起重機(jī)就是主梁兩端通過(guò)運(yùn)行裝置像平板橋一樣直接支撐在高架軌道上的起重機(jī) 。 其 一般由橋架 （主梁） 、 起重小車、司機(jī)室 、電氣設(shè)備等幾 大部分組成。 [12]” 其特點(diǎn)就是可以充分利用主梁下方車間空間，避開(kāi)底面障礙物搬運(yùn)移動(dòng)重型貨物或零部件。 橋式起重機(jī)的分類 通用橋式起重機(jī) 通用 型 橋式起重機(jī) 就是 在 普通 環(huán)境中工作的 一般 用途的橋式起重機(jī)。 根據(jù)其取物裝置的不同大致可以如下進(jìn)行分類： 取物裝置 上掛 1個(gè)直流起重電磁鐵，用來(lái) 吸引與吊運(yùn)磁性黑金屬及相關(guān)產(chǎn)品 。 主要應(yīng)用于垃圾回收站等需要將較為繁雜的含磁性物質(zhì)的貨物進(jìn)行分類的場(chǎng)合。 此種橋式起重機(jī)的取物裝置直接就是金屬吊鉤，根據(jù)不同噸位的起重機(jī)選擇不同規(guī)格的吊鉤，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單直接用于貨物的搬運(yùn)，一般安裝于生產(chǎn)車間內(nèi)或有高架軌的露天場(chǎng)合。 10t 以下的一般只設(shè) 1個(gè)起升機(jī)構(gòu)； 16t 以上的則可以用 主、副兩個(gè)起升機(jī)構(gòu) 來(lái)實(shí)現(xiàn)不同起重量的起升要求 。 取物 裝置為抓斗，以鋼絲繩 連接 實(shí)現(xiàn)抓斗的開(kāi)閉與起升 。主要用于 碼頭等有大量 散貨 需要裝卸搬運(yùn)的場(chǎng)合 。 以上 介紹的 是 三種 最基本的 形式，另外 可以根據(jù)起重機(jī)的多用性派生出兩用、三用和雙小車 三種形式的 橋式起重機(jī)。 專用橋式起重機(jī) 在生產(chǎn)過(guò)程中為了滿足特殊環(huán)境的工作需求，需要在通用型橋式起重機(jī)的基礎(chǔ)上結(jié)合具體情況加以改善設(shè)計(jì)從而確保起重機(jī)工作的安全性與穩(wěn)定性。一下分別介紹三種專用橋式起重機(jī)。 此結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)主要是 為 了 避免 起重機(jī)運(yùn)行 過(guò)程中帶電設(shè)備的電流可能經(jīng)過(guò) 導(dǎo)電貨物 傳到起重機(jī)上 從而 危及 到 司機(jī) 室內(nèi)的人員安全。這種形式的起重機(jī)一般要求在吊鉤組、小車架和小車輪處 設(shè)置 3道絕緣裝置 增強(qiáng)安全性 。 根據(jù) 冶金車間的工作需求細(xì)化設(shè)計(jì)取物裝置，尤其在其材料選用方面要著重考慮以適應(yīng)高溫環(huán)境。這類起重機(jī)的 起重量 普遍很大，有的高達(dá) 數(shù)百噸。 4 此類 起重機(jī)所用的整套電氣設(shè)備都必須考慮其 防爆性能。 大小車 車輪 要選 用不易 與軌道間 產(chǎn)生摩擦火花 的復(fù)合材料 制造 ， 避免 引發(fā) 燃燒 或 爆炸 事故。這類起重機(jī)一般 安裝在 粉塵量較嚴(yán)重的車間或放有易燃易爆物的場(chǎng)所 。 電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī) 這類橋式起重