【正文】 .............. 24 起升速度和實(shí)際所需功率的驗(yàn)算 ................................................................ 25 減速器輸出軸強(qiáng)度校核 ................................................................................ 25 制動器的選取 .............................................................................................. 26 聯(lián)軸器的選取 .............................................................................................. 26 高速浮動軸 的計算 ...................................................................................... 27 5 起升機(jī)構(gòu)三維建模及鋼絲繩的維護(hù) ...................................................................... 30 起升機(jī)構(gòu)三維建模 ........................................................................................ 30 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 4 鋼絲繩的維護(hù) ................................................................................................ 31 6 重要結(jié)構(gòu)有限元分析 .............................................................................................. 33 有限元分析簡介 ............................................................................................ 33 主起升機(jī)構(gòu)浮動軸有限元分析 .................................................................... 33 副起升機(jī)構(gòu)浮動軸有限元分析 .................................................................... 34 吊鉤有限元分析 ............................................................................................ 36 致 謝 ............................................................................................................................ 39 附 錄 ............................................................................................................................ 40 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 1 1 緒論 選題意義 起重機(jī)的概述 雙梁 橋式起重機(jī)是一種 以 提高勞動生產(chǎn)率 為主 的 重要物品搬運(yùn)設(shè)備，主要適應(yīng)車間的 物品搬運(yùn)、設(shè)備的安裝與檢修等用途。我國生產(chǎn)的吊鉤電動雙梁橋式起重機(jī)額定起重范圍為 5～ 500t，一般 10t 以上 。 起重機(jī)有主、副兩套起升 機(jī)構(gòu) ； 300t 以上 的 起 重機(jī)，一般有三套 起升機(jī)構(gòu)。 電動雙梁起重機(jī)由橋架、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備構(gòu)成。在系統(tǒng)整體設(shè)計中采用傳統(tǒng)布局的典型結(jié)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用集中驅(qū)動。起升機(jī)構(gòu)滑輪組采用雙聯(lián) 式 滑輪組，重物在升降過程中沒有水平移動，起升過程平穩(wěn) 可靠 ，且鋼絲繩的安裝和更換 也很 容易。相應(yīng)的卷繞裝置采用單層卷筒，有與鋼絲繩接觸面積 較 大，單位壓力低的優(yōu)點(diǎn)。 起重機(jī)是起升、搬運(yùn)和輸送物料及產(chǎn)品的機(jī)具，是國民生產(chǎn)各部門提高勞動生產(chǎn)率、生產(chǎn)過程機(jī)械化不可或缺的機(jī)械設(shè)備。起重機(jī)械對于提高工程機(jī)械各生產(chǎn)部門的機(jī)械化，縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本， 都 起著非常重要的作用。如圖 11 所示： 圖 11 雙梁橋式起重機(jī)工作現(xiàn)場 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 2 起重機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 雙梁橋式起重機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動化，改善物料搬運(yùn) 工作 ，提高勞動生產(chǎn)率必不可少的重要機(jī)械設(shè)備。它對于發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)，改善人們的物質(zhì)文化生活都起著 非常 重要的作用。 在我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，這些年來我國獨(dú)立設(shè)計的起重機(jī)不僅可以滿足國內(nèi)的需要，而且可以部分出口。 雙梁橋式起重機(jī)用于高層建筑的施工，上萬噸級或幾十萬噸級的大型船只的建造，火箭和導(dǎo)彈的發(fā)射 ，大型電站的施工和安裝，大型重件的裝卸和搬運(yùn)等。它不僅可以作為輔助的生產(chǎn)設(shè)備，完成原料、半成品的裝卸和搬運(yùn)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備、船體分段的吊運(yùn)與安裝，而且也是一些生產(chǎn)過程及工藝操作中的必需的裝備。再如冶煉金屬工業(yè)生產(chǎn)中的爐料籌辦、加料、鋼水澆鑄、脫模取錠等，必需依靠起重機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。 據(jù)統(tǒng)計，在國內(nèi)的冶煉金屬、煤炭部門的機(jī)械設(shè)備總數(shù)量中，起重運(yùn)輸機(jī)械約占 45%。起重機(jī)是機(jī)械化作業(yè)的重要的 物質(zhì) 基礎(chǔ)，是 大多數(shù) 工業(yè)企業(yè)中主要的固定資產(chǎn)。對于工礦企業(yè)、建筑施工工地、海洋開發(fā)、車站庫場、港口碼頭、宇宙航行等部門，起重機(jī)已成為主要的生產(chǎn)力要素，在生產(chǎn)中進(jìn)行著高效的工作，組成合理批量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。 歐洲是起重機(jī)的發(fā)源地，其技術(shù)水平和生產(chǎn)能力也較高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大， 不僅 起重機(jī)零部件 的質(zhì)量在不斷提高 ， 同時 也 減少制造 過程的 勞動量，降低成本。 還有為了減少減速器在安裝時的 調(diào)整工作量，很多廠商采用了直接懸掛到卷筒或車輪軸上的減速器。 此外 ，還有采用圓盤制動器等一系列改進(jìn)措施。 隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動化程度的提高，起重機(jī)正經(jīng)歷著一場巨大的變革。正向大型化、模塊化、專業(yè)化、輕型化、組 合化、多樣化發(fā)展。 目前世界上發(fā)達(dá)國家已經(jīng)進(jìn)入了新的科學(xué)技術(shù)革命時代，而我國仍然處在生產(chǎn)技術(shù)落后，起點(diǎn)低，人力資源得不到充分的發(fā)揮，相對于發(fā)達(dá)國家還存在一定的距離。我們應(yīng)當(dāng)在學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的同時不斷提高自己，加快我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。 由于我國起重機(jī)械起步較晚，雖然技術(shù)水平上有了長足的發(fā)展和進(jìn)步，但是與國際先進(jìn)水平相比，還存在著一定差距。①產(chǎn)品性能一般。產(chǎn)品性能是設(shè)計、制造、安裝、維護(hù)使用的綜合反映。②產(chǎn)品開發(fā)能力較弱。③制造工藝水平較低。④產(chǎn)品檢測水平不完善。⑤配套件供應(yīng)和質(zhì)量問題較大。⑥產(chǎn)品技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)更新滯后、實(shí)施乏力?；谝陨衔覀冃枰獙Υ诉M(jìn)行進(jìn)一步的研究。 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 3 設(shè)計內(nèi)容 本次設(shè)計的起重機(jī)為 50t/20t 雙梁橋式起重機(jī)，主要用于各車間分段生產(chǎn)線和鋼材堆場等處。橋式起重機(jī)本身作橫向移動，車架上的絞車作縱向移動，吊在絞車上的吊鉤作垂向移動，三個方向的運(yùn)動的合成才能使起重機(jī)起作用。本課題主要對 50t/20t 雙梁橋式起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)、副起升機(jī)構(gòu)、 主起升機(jī)構(gòu)卷筒組及滑輪組、副起升機(jī)構(gòu)卷筒組及滑輪組、卷筒、滑輪、軸等 進(jìn)行 設(shè)計。 在小車起升機(jī)構(gòu)中，有主起升和副起升的計算，其中分別都包括了滑輪組的選擇，鋼絲繩的 選擇和校核，卷筒的計算，吊鉤的選擇，電動機(jī)的選擇和校核，減速器的計算，制動器的選擇，聯(lián)軸器的選擇等等 。 要求起重設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，安全可靠，技術(shù)性能穩(wěn)定。 設(shè)計參數(shù) ：額定起重量 50t，最大起升高度 18m，起升速度 16m/min，工作級別 M6 ：額定起重量 20t，最大起升高度 20m，起升速度 18m/min，工作級別 M5 ：小車軌距 ，運(yùn)行速度 40m/min，工作級別 M5 ：大車軌距 22m，運(yùn)行速度 40m/min，工作級別 M5 設(shè)計目的 畢業(yè)設(shè)計是我們大學(xué)生大學(xué)期間最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以培養(yǎng)我們綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力，拓展和深化我們的知識。培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計思想，設(shè)計構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法。培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計思想和使用技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)等手冊、圖冊工具書進(jìn)行設(shè)計計算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。培養(yǎng)我們進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，面向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法。在這次設(shè)計中我主要負(fù)責(zé)雙梁橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計。完成主、副 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計和計算，培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力和團(tuán)隊(duì)合作的精神。 設(shè)計要求 以鋼鐵企業(yè)中關(guān)鍵設(shè)備橋式起重機(jī)為課題，重點(diǎn)開展起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計，使我們在起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計、受力分析、選材、 CAD 制圖、以及資料檢索、英文翻譯等方面獲得綜合訓(xùn)練，為縮短工作適應(yīng)期奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。主要要求如下： ，滿足主要技術(shù)參數(shù)； 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 4 ,機(jī)構(gòu)和零部件的選擇恰當(dāng)實(shí)際。 ，保證設(shè)計結(jié)論的可靠性和實(shí)效性。 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 5 2 設(shè)計方法與實(shí)施方案 起重機(jī) 結(jié)構(gòu) 介 紹 此次設(shè)計的起重機(jī)為雙梁橋式起重機(jī)， 主要由主起升機(jī)構(gòu)、副起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車架、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成 。 起升機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)、制動器、減速器、卷筒 組 和滑輪組。該起重機(jī)上設(shè)有主、副起升機(jī)構(gòu)。主、副吊鉤可單獨(dú)起吊，也可配合起吊。 本次設(shè)計的是主、副起升機(jī)構(gòu)，它們是橋式起重機(jī)的重要組成部分。在本次畢業(yè)設(shè)計中，將詳細(xì)的對雙梁橋式起重機(jī)主、副起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行一系列的設(shè)計。 起升結(jié)構(gòu) 該起重機(jī)上設(shè)有主、副起升機(jī)構(gòu)。主、副吊鉤可單獨(dú)起吊，也可配合起吊。 起升機(jī)構(gòu)設(shè)有 旋轉(zhuǎn)式和 重錘式雙重限位開關(guān)。 如圖 21 所示： 圖 21 橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)圖 運(yùn)行機(jī)構(gòu) 起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式分為集中驅(qū)動和分別驅(qū)動。本次設(shè)計的雙梁橋式起重機(jī)屬于大型起重機(jī)，為了便于操作，采用兩側(cè)分別驅(qū)動，萬向聯(lián)軸器與主動平衡架連接。如圖 22 所示： 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 6 圖 22 橋式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)圖 傳動方案的確定 在進(jìn)行橋式起重機(jī)小車起升機(jī)構(gòu)設(shè)計前，要先確定合理的傳動方案。橋式起重機(jī)小車，因起升重量、起升速度和起升高度等設(shè)計參數(shù)的不同，有多種傳動方案。在這些方案中大體可分為閉式傳動和開式傳動兩種。 1） 閉式傳動 （圖 23） 在圖 23 a和 b中，電動機(jī)與減速器之間采用一帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器或帶制動輪的全齒聯(lián)軸器直接連接；而在圖 中，電動機(jī)與減速器之間采用一中間軸，軸的一端聯(lián)有半齒聯(lián)軸器，另外一段則聯(lián)有帶制動輪的半齒聯(lián)軸器。像這種在兩個半齒聯(lián)軸器之間沒有外支座的中間軸，除允許徑向和角度有微量偏移外，由于可沿軸向稍微串動，因此，稱它為浮動軸。 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 7 1電動機(jī) 2帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器 3制動器 4減速器 5全齒聯(lián)軸器 6軸承座 7卷筒 8帶制動輪的半齒聯(lián)軸器 9中間浮動軸 10半齒聯(lián)軸器 圖 23 閉式傳動的起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造型式 2）開式傳動 在電動機(jī)與減速器之間，除減速器外還有開式齒輪傳動。這種構(gòu)造型式適用于起升速度較低的情況，如我國生產(chǎn)的大起升重量的橋式起重機(jī)（ Q80tf） 的起升機(jī)構(gòu)多采用這種型式。由于開式齒輪傳動適用于圓周速度較低的情況工作，因此都將其放在靠近卷筒的最后一級傳動中。在這類機(jī)構(gòu)中，電動機(jī)與圓柱齒輪減速器的聯(lián)接型式與上一類起升機(jī)構(gòu) 是 完全相同 的 。 本次設(shè)計的是 50t/20t 雙梁 橋式起重機(jī)，所以因選用閉式的傳動方案。具體型式如圖 。 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計說明書 8 3 主起升機(jī)構(gòu)設(shè)計 滑輪組的選 取 滑輪組是繩索和一定數(shù)量的定滑輪與動滑輪的組合體，多作為起升機(jī)構(gòu)中的一個組成部分，但也可單獨(dú)作為起重裝置使用。 按照 布置 宜緊湊的原則，決定采用如圖 的傳動方案 。 如圖 所示，采用了雙聯(lián)滑輪組 。 圖 31 主起升滑輪組和吊鉤結(jié)構(gòu)簡圖 由 Q=50t，查表 31 取滑輪組倍率 m=4 承載繩分支數(shù) z=2m=8 由 表可 查 50t 吊鉤組 兩滑輪 間距 A=690mm， 自重 0G =1050kg 選擇 滾動 軸承，查表得滑輪組效率 0? = 雙梁橋式起重機(jī)畢業(yè)