【正文】 80∕30T 28m 通用橋式起重機(jī)設(shè)計(jì) 80∕30T 28m 通用橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄前言 …………………………………………………………………………………1第一部分 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………………3第1章 主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 …………………………………………………………3 確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組 ……………………………………3 選擇鋼絲繩 …………………………………………………………………3 確定卷筒尺寸,轉(zhuǎn)速及滑輪直徑 ……………………………………………3 計(jì)算起升靜功率 ……………………………………………………………4 初選電動(dòng)機(jī) …………………………………………………………………4 選用減速器 …………………………………………………………………5 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 ………………………………………………………5 選擇制動(dòng)器 …………………………………………………………………5 選擇聯(lián)軸器 …………………………………………………………………6 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 ………………………………………………………………6 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間 ………………………………………………………………7 …………………………………………………………………7第2章 副起升機(jī)構(gòu)計(jì)算……………………………………………………………10 確定傳動(dòng)方案,選擇滑輪組和吊鉤組 …………………………………… 10 選擇鋼絲繩 …………………………………………………………………10 確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度 …………………………………………………10 計(jì)算起升靜功率 ……………………………………………………………11 初選電動(dòng)機(jī) …………………………………………………………………11 選用減速器 …………………………………………………………………11 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 ………………………………………………………12 選擇制動(dòng)器 …………………………………………………………………12 選擇聯(lián)軸器 …………………………………………………………………12 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間………………………………………………………………13 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間………………………………………………………………13 高速軸計(jì)算…………………………………………………………………14第3章 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算…………………………………………………………16 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案 …………………………………………………………16 選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度 ……………………………………………16 運(yùn)行阻力計(jì)算 ………………………………………………………………17 選電動(dòng)機(jī) ……………………………………………………………………18…………………………………………………………18 選擇減速器 …………………………………………………………………18 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 ……………………………………………18 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 ………………………………………………………………19 按起動(dòng)工況校核減速器功率 ………………………………………………19 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件 ……………………………………………………20 選擇制動(dòng)器 ………………………………………………………………21 選擇聯(lián)軸器 ………………………………………………………………21 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度………………………………………………………22 小車(chē)安全裝置計(jì)算 ………………………………………………………23第4章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算…………………………………………………………25 ………………………………………………………25 選擇車(chē)輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度…………………………………………25 運(yùn)行阻力計(jì)算 ………………………………………………………………26 …………………………………………………………………27 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件……………………………………………………27 減速器的選擇………………………………………………………………27 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率……………………………………………28 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間………………………………………………………………28 起動(dòng)工況下校核減速器功率………………………………………………29 驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件 ……………………………………………………29 ………………………………………………………………31 選擇聯(lián)軸器 ………………………………………………………………31 浮動(dòng)軸的驗(yàn)算 ……………………………………………………………32 緩沖器的選擇 ……………………………………………………………33第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………………………………………35第5章 總體方案設(shè)計(jì) ……………………………………………………………35 材料選擇及許用應(yīng)力 ……………………………………………………35 總體尺寸設(shè)計(jì) ……………………………………………………………35第6章 主端梁截面幾何性質(zhì) ……………………………………………………37 ………………………………………………………37…………………………………………………………38第7章 載荷…………………………………………………………………………40……………………………………………………………40……………………………………………………………………40第8章 主梁計(jì)算…………………………………………………………………45……………………………………………………………………45……………………………………………………………………50…………………………………………………………52……………………………………………………………………54…………………………………………………………………56第9章 端梁計(jì)算…………………………………………………………………62…………………………………………………………………62……………………………………………………………………65………………………………………………………………67………………………………………………………………………69……………………………………………………………………70第10章 主梁和端梁的連接………………………………………………………75第11章 橋架拱度計(jì)算……………………………………………………………76總結(jié) …………………………………………………………………………………77參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………78致謝 …………………………………………………………………………………79英文資料 ……………………………………………………………………………80III80∕30T 28m 通用橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)前 言橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱(chēng)天車(chē)。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，起重小車(chē)沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就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。 橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉(cāng)庫(kù)、廠房、碼頭和露天貯料場(chǎng)等處。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡(jiǎn)易粱橋式起重機(jī)和冶金專(zhuān)用橋式起重機(jī)三種。 普通橋式起重機(jī)一般由起重小車(chē)、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車(chē)又由起升機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架三部分組成。 起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器，帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車(chē)架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)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(dòng)方式可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車(chē)輪；另一類(lèi)為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車(chē)輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)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(dòng)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。 起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般用兩個(gè)主動(dòng)車(chē)輪和兩個(gè)從動(dòng)車(chē)輪，如果起重量很大，常用增加車(chē)輪的辦法來(lái)降低輪壓。當(dāng)車(chē)輪超過(guò)四個(gè)時(shí)，必須采用鉸接均衡車(chē)架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車(chē)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(lèi)，特殊型式也有四梁的。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(chē)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(chē)運(yùn)行。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類(lèi)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。正軌箱形雙粱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(chē)鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chē)鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主粱是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主粱，自重較小，但制造較復(fù)雜。設(shè)計(jì)中，在滿(mǎn)足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的前提下，盡可能節(jié)省材料，采用大截面，薄鋼板，以減少起重機(jī)自身重量。全部采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)橋架的受力進(jìn)行了較詳盡的分析，在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)。近20年世界工程起重機(jī)行業(yè)發(fā)生了很大變化。RT(越野輪胎起重機(jī))和AT(全地面起重機(jī))產(chǎn)品的迅速發(fā)展，打破了原有產(chǎn)品與市場(chǎng)格局，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展及市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)沖擊下，導(dǎo)致世界工程起重機(jī)市場(chǎng)進(jìn)一步趨向一體化。目前世界工程起重機(jī)年銷(xiāo)售額已達(dá)75億美元左右。主要生產(chǎn)國(guó)為美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利等，世界頂級(jí)公司有10多家，主要集中在北美、日本（亞洲）和歐洲。起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r：，高速化和專(zhuān)用化；；、輕型化和多樣化；、智能化和數(shù)字化；、集成化和柔性化；、美觀化和實(shí)用化。本次設(shè)計(jì)課題為80/30t通用橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者在參觀實(shí)習(xí)和借鑒各種文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，同時(shí)在老師的精心指導(dǎo)下及同學(xué)的共同努力下完成。設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要需要設(shè)計(jì)起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)以及雙梁橋架，計(jì)算過(guò)程能將我們所學(xué)的知識(shí)最大限度的貫穿起來(lái)，使我們學(xué)以致用。因此，以此機(jī)型作為研究對(duì)象，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，又能便于我們理論聯(lián)系實(shí)際。全面考察我們的設(shè)計(jì)能力及理論聯(lián)系實(shí)際過(guò)程中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。由于我們的設(shè)計(jì)是一種初步嘗試，而且知識(shí)水平有限，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)有錯(cuò)誤和不足之處，敬請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正，在此表示感謝！第一部分 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算第1章 主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組 按照構(gòu)造宜緊湊的原則,決定采用下圖的傳動(dòng)方案。如圖1—1所示，=80t，由文獻(xiàn)[1]表511查取滑輪組倍率=5，因而承載繩分支數(shù)為 Z=2=10。由文獻(xiàn)[4]表3410，選125號(hào)吊鉤，得其質(zhì)量=1740Kg，兩動(dòng)滑輪間距A=620mm 圖1—1 主起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 選擇鋼絲繩滑輪組采用滾動(dòng)軸承，=5,由文獻(xiàn)[1]表512得滑輪組效率η=。鋼絲繩所受最大拉力: 由文獻(xiàn)[1]表57，工作組別M8時(shí)，安全系數(shù)n=9，鋼絲繩計(jì)算破斷拉力：=n=9=由文獻(xiàn)[3]表3111選用瓦林吞型鋼芯鋼絲繩619W+IWR鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1870MPa，光面鋼絲，右交互捻，直徑34mm，鋼絲繩最小破斷拉力[]=770kN。標(biāo)記：34NAT 619W+IWR1870ZS770 GB89182006 確定卷筒尺寸,轉(zhuǎn)速及滑輪直徑卷筒和滑輪的最小卷繞直徑： ≥hd式中，h—表示與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)；由文獻(xiàn)[1]表5—10得：卷筒=25?；?28； 卷筒最小卷繞直徑=d=2534=850mm； 滑輪最小卷繞直徑=d=2834=952mm?？紤]起升機(jī)構(gòu)布置卷筒總長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，定滑輪直徑取950mm,卷筒直徑取D=1250㎜。卷筒長(zhǎng)度： =2512mm，取L=2500mm。 式中，—附加安全系數(shù)，取=2 —卷槽不切槽部分長(zhǎng)度，取其等于吊鉤組動(dòng)滑輪間距，=A=620mm，實(shí)際長(zhǎng)度可適當(dāng)增減。 —卷槽計(jì)算直徑，=D+d=1250+32=1284mm t— 卷筒槽距，由鋼絲繩直徑選出，t=38mm。卷筒壁厚取，進(jìn)行卷筒壁的壓力計(jì)算。卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算；選用灰鑄鐵HT200，最小抗拉強(qiáng)度，許用壓應(yīng)力：=＜ 故抗壓強(qiáng)度足夠卷筒轉(zhuǎn)速。標(biāo)記：卷筒A125025001838185 計(jì)算起升靜功率=式中，η—起升時(shí)總機(jī)械效率η= 初選電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率≥G==176kW式中 ，—JC值時(shí)的功率，位為kW； G—穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)和JC值查文獻(xiàn)[1]表47得G=。由文獻(xiàn)[3]表5113選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZR400L210，=177KW，=591r/min，電機(jī)質(zhì)量2950kg，飛輪轉(zhuǎn)矩GD178。=178。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=式中，—在起升載荷=； —電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速； ,—是電動(dòng)機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。 選用減速器減速器總傳動(dòng)比：=。起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率選取，根據(jù)=220kW，=，=，工作級(jí)別為M8，由文獻(xiàn)[3]表31012選定減速器為QJSD80040IVPW，減速器許用功率[]=249KW,，質(zhì)量=6400kg，入軸直徑=95mm，軸端長(zhǎng)