【正文】 、反向等相互交替的運動狀態(tài)中的。 Slewing mechanism 。起重機是一種循環(huán)、間歇運動的機械，包括了起升、回轉(zhuǎn)、變幅、及金屬結(jié)構(gòu)的設計，所以該設計主要是針對回轉(zhuǎn)機構(gòu)選擇相應的零部件及其技術參數(shù)，使其既能很好地實現(xiàn)起重機的運行而且互不干涉且配合良好。同時，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院、指導教 師共同擁有。 全日制普通本科生畢業(yè)設計 3T 立柱式旋臂起重機設計 THE DESIGN OF 3TON COLUMN ROTARY BEAM CRANE 由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，CAD 圖紙等，聯(lián)系 153893706 學生姓 名 ： 學 號： 年級專業(yè)及班級： 2021級機械設計制造及其自 指導老師及職稱： 學 部： 理工學部 提交日期： 2021 年 05 月 全日制普通本科生 畢業(yè)設計誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導老師的指導下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。設計主要包括起重機的起升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)，變幅機構(gòu)及金屬結(jié)構(gòu)的選擇。 luffing mechanism 2 1 前言 設計的背景及意義 起重機是一種循環(huán)、間歇運動的機械，主要用于物品的裝卸。起重機是各種工程建設廣泛應用的重要起重設備，它對減輕勞動強度，節(jié)省人力，降低建設成本，提高勞動生產(chǎn)率，加快建設速度 ，實現(xiàn)工程施工機械化起著十分重要的作用 。①梁式起重機：梁式起重機主要包括單梁橋式起重機和雙梁橋式起重機。懸臂起 重機有立柱式、壁掛式、平衡起重機三種形式。②壁掛起重機是固定在墻壁上的懸臂起重機，或者可沿墻上或其他支承結(jié)構(gòu)上的高架軌道運行的懸臂起重機。 3 3）門式起重機。 ③雙懸臂門式起重機：最常見的一種結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)的受力和場地面積的有效利用都是合理的。因此，當起重量 Q≤ 50t、跨度 S≤ 35m 時 ,可采用這種形式 . ⑵ 雙梁橋式起重機 ：雙梁橋式起重機承載能力強，跨度大、整體穩(wěn)定性好，品種多，但自身質(zhì)量與相同起重量的單主梁門式起重機相比要大些，造價也較高。一種可以移動的鏟車起重機，用于將笨重貨物裝入敞頂集裝箱。具有結(jié)構(gòu) 新穎、合理、簡單、操作使用方便、回轉(zhuǎn)靈活、作業(yè)空間大等優(yōu)點，是節(jié)能高效的物料吊運裝備。回轉(zhuǎn)部分分為手動和電動回轉(zhuǎn)（擺線針輪減速劑安裝與上托板或者下托板上帶動轉(zhuǎn)管旋臂回轉(zhuǎn)）。顯然， a方案結(jié)構(gòu) 表 1 起重機主要技術參數(shù) Tab1 Crane Main Technical Parameters 起重量 Q 起升高度 H 跨度 L 起升速度 V 3t 12m 8m/min 4 圖 1 第一種傳動方案 Map1 The first transmission 圖 2 第二種傳動方案 Map2 The first transmission 簡單，安裝及維修都比較方便，但是由于軸兩端的變形較大使得兩齒輪沿齒寬方 向受力不均勻，易產(chǎn)生磨損?！堞?p。按照 GB50017規(guī)定， a=50mm, hy 為翼緣厚度和圓弧部分高度 (如圖所示 ,由型材截面中測量 )現(xiàn)取 :hy=27mm 所以 lz=a+= σε =Ψ *F/(tw*lz)= [σ ]………… 強度滿足 銷軸強度校核 (材料選用 45鋼） 所有外力對回轉(zhuǎn)中心軸的力矩總和如下 : MQ=G1*L1= Mq=G2*L1/2= 則銷軸承受的剪力 F1 和 F2 為 : F1=F2=(MQ+Mq)/H2= (64) 圖 6 型材截面 Figure 6 Profile sections 則銷軸承受的剪應力τ =F/A=4*F/(π *A2)=[τ ]………… 強度滿足 定柱頂部連接 板強度校核 8 作用力 F1 可認為直接作用在連接板截面，截面受力產(chǎn)生拉應力（如圖）： 已知： h1= h2=60mm b=20mm 由上得截面面積 A=（ h1h2)*b= 則σ =F1/A= [σ ]………… 強度滿足 (65) 圖 7 連接板截面 Figure 7 Connection panel sections 頂部連接板和定柱焊縫強度校核 頂板和立柱之間采用焊接方式，焊縫為貼角焊縫，焊縫的高 度根據(jù)圓管的壁厚現(xiàn)取： K=9mm 沿著立柱外徑 426mm 滿焊，焊條采用 J422，焊縫的許用剪切應力為 : [τ]=[σ]/=*235/= τ =F/(a*∑ l)=F/(K**D1*π)= [τ ]………… 強度滿足 (66) 定柱強度校核 由已知條件得定柱的外徑： D1=426mm 定柱的壁厚 t=9mm ⑴ 定柱材料的抗彎模數(shù)： W=π/32*[D14(D12*t)4]/D1= （ 67） ⑵ 定柱材料的慣性矩： I=π/32*[D14(D12*t)4]=256462816mm (68) ⑶ 定柱上承受的最大彎矩：Mmax=(G1+G3)*(L1+L2)+G2*(L1/2+L2)= 則 σ w = Mmax/W= [σ ]………………………… 強度滿足 ⑷ 定柱受力產(chǎn)生的撓度 f2： （見上圖左）受力 F139。*(H1+H3)3/(3*E*I)= 9 圖 8 定柱受力撓度圖 Figure 8 Column load deflection graphs fF239。= f239。 5 起重機金屬結(jié)構(gòu) 立柱式旋臂起重機的金屬結(jié)構(gòu)由立柱與回轉(zhuǎn)旋臂組成，立柱下端固定在混凝土基礎上，旋臂回轉(zhuǎn)。 因為有公式得： τ max=T/Wt≤ [τ ]，其中 Wt=π D179。 選定柱高為 12m。 可求得該立柱的橫截面上的一些基本參數(shù) : A=19 310? 2m ,yI =13237 4cm 12 圖 12 立柱內(nèi)力圖 Fig. 12 Internal force chart of mast 則最大壓應力： maxc? =F/A+Mz/yI =4900/19 310? + 310 /13237 810? =148MPa≤ ? ?c? （ 72） 因此立柱不會被壓彎。 圖 13 ac桿受力分析圖 Figure 13 Stress analysis of AC diagram 設 cd 桿拉力為 F,由平衡方程AM? =0，得 F 圖 14 ac桿彎矩圖和 ab段軸力圖 14 Figure 14 AC bar bending moment diagram and AB axis