【正文】 計算式有時比較復(fù)雜，計算工作量可能很大。 % F 賦值為 G=。 求 ? 角 beta=pithetaalpha。 % 求 ? 值 x=x2.*cos(alpha)+x8.*sin(phi)+。 % X3 賦值為 x4=。 % 求 ? 值 x7=sqrt(x1.*x1+x2.*x22.*x1.*x2.*cos(beta))。 % 求 y 值 beta2=acos((x4.*x4+x3.*x3x7.*x7)./(2.*x4.*x3))。 % 求 b值 d=atan(G/F)。 % 求 5? 值 38 v1=v.*cos(beta5)。 % X4 賦值為 x5=。 % 求 1? 值 phi2=acos((x3.*x3+x7.*x7x4.*x4)./(2.*x3.*x7))。 % 計算 M點(diǎn)力矩 plot(x,M) % 輸出 M點(diǎn)力矩與 x 的關(guān)系曲線圖 圖 46 臂架力矩圖 40 第五章 設(shè)計小節(jié) 為期三個星期的專業(yè)課課程設(shè)計生活結(jié)束了 ,回頭看看自己在這幾個星期內(nèi)的身影 ,回頭看看自己走過的路 ,看看自己整理出來的文件和畫出來的圖紙，有辛酸也有甘甜 ,總的來 說收獲不少。本次課程設(shè)計主要是對其變幅機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析設(shè)計以及優(yōu)化，對于四連桿變幅機(jī)構(gòu)的了解也尤為深刻。 最后還是要感謝劉老師和李老師，沒有您們的指導(dǎo)我是不可能這么快就完成這次課程設(shè)計任務(wù)的，同時也感謝我的小組同學(xué)們，是你們告訴了我什么叫做團(tuán)隊(duì)合作精神，與你們的合作很愉快。同時對于門座式起重機(jī)也有了一個比較深刻的了解，比如說起重機(jī)的分類、國內(nèi)外的發(fā)展情況、以及它存在的厲害性，同時對于起重機(jī)的結(jié)構(gòu)也有了一個比較詳細(xì)的認(rèn)識，它主要包括四大機(jī)構(gòu) —— 起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)。 % 輸出 y Q=10。 % 求 X7 值 x8=sqrt(F.*F+G.*G)。 % G 賦值為 x3=sqrt(E.*E+G.*G)。 % 求 m值 n=x9.*sin(alpha)。 % 求 X12 值 x11=x12x4。 % 求 ? 值 x=x2.*cos(alpha)+x8.*sin(phi)+。 % W 賦值為 1 theta=atan(x5/x6)。 % F 賦值為 37 G=。 % 求 3? 值 phi4=pi/2alpha。 % 求 X1 值 theta=atan(x5/x6)。 % X2 賦值為 24 E=4。因此解析式一旦列出，則機(jī)構(gòu)在各位置的運(yùn)動變量計算就很便捷了，而且可獲得很高的計算精度。那么所設(shè)計的刨床能否滿足這種要求呢？這就要對它就行速度分析。若設(shè)載荷對主臂下鉸點(diǎn) O 引起的力矩有使臂架系統(tǒng)向大幅度方向運(yùn)動的趨勢為正，有向 小幅度方向運(yùn)動的趨勢為負(fù)，則在最大幅度時，不平衡系 數(shù)應(yīng)為負(fù)，在最小幅度時，不平衡 系數(shù)應(yīng)為正。即： 0)(。如此可使問題簡化，目標(biāo)明確，同時也 能兼顧使用要求。 以主臂架下鉸點(diǎn) O 所在水平面為零勢面，可得任意幅度位置時各部分的勢能為：主臂架2444 s in*2* ?mGE mm ? 大拉桿 ]2 )s i n([2 1527677 ?? ??? mmGE mm 象鼻梁 ]c os2 )(s i n[10322422 ?? mmmGE mm ??? 平衡重 ? ? )c os()( 14126131211104 ammmmmmGE ?????? ? 變幅拉桿 )s in2(21951555 anmGE nn ?? 這樣，包括平衡重及變幅拉桿在內(nèi)的整個臂架平衡系統(tǒng)的總勢能為 5274 nQmmm EEEEEE ????? 28 約束條件的表達(dá)式 在變幅裝置的設(shè)計中，約束限制是多方面的，除結(jié)構(gòu)布置及使用要求等方面以外，還須 按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)劃定某些變量的變化范圍，以保證其適用性。)2s i n()2s i n(amnmaaaaan ??????? ?? )]s i na rc s i n(s i n[n 121110121012 ammam ?? ]2a rc c os)s i n(s i n[a rc s i n 83 212823121110813 mn nmnammmn ???? 式中： n1—— 大拉桿下鉸點(diǎn)到主臂架下鉸點(diǎn)的距離； n2—— DE； n3—— DG 25 n4—— ET； n5—— 變幅拉桿長度； n6—— 象鼻梁中心線距離 n7—— 象鼻梁重心到瞬心 T 的水平距離； n8—— F點(diǎn)到瞬心 T的水平距離 n9—— 點(diǎn) G到瞬心 U的水平距離； n10—— EU； n11—— DQ的水平距離 n12—— D 點(diǎn)到 GP 的垂直距離； n13—— 點(diǎn) O到 GP的垂直距離 （以上距離單位均為 m） a1—— 象鼻梁前后段的夾角； a2—— 主臂架的擺角 a3—— 象鼻梁前段與水平線夾角； a4—— ? EOG； a5—— ? DOG a6—— ? DEF； a7—— ? GEO； a8—— ? DEG； a9—— 主臂架與垂直線夾角 a10—— 象鼻梁前段與垂直線夾角； a11—— ? GDO； a12—— ? GDP a13—— ? PDQ； a14—— DQ 與垂直線夾角 (可銳可鈍 ) a15—— 臂架與大拉桿的夾角； a16—— ? EDT； a17—— ? EDG a18—— 象鼻梁中心線與水平線的夾角（鈍角） a19—— 變幅拉桿與水平線夾角； b—— 大拉桿與水平線夾角（鈍角） 變幅阻力矩表達(dá)式 臂架的變幅阻力矩可以利用已經(jīng)算得的吊鉤移動軌跡并根據(jù)功能原理計算。s i na rc s i n(。)s i nc o s。2。 則有： d1d3sina2min=d2cosa2min=d2 min22sin1 a? 展開并整理得：（ 2223 d?d） min22sin a 2d1d3sina2min+(d12d22)=0 解此一元二次方程可得最大幅度時主臂架擺角 d6=a2min=arcsin( ? ?? ?252322212223232131dddddddddd????? ) 同理可求得最小幅度時主臂架擺角 d7=a2min=arcsin( ? ?? ?252325242523232431dddddddddd????? ) 式中： m42+Smin2+H2m22=d4。還有 人字架頂部鉸接點(diǎn) D 和變幅裝置位置點(diǎn) R，也是或?yàn)槎c(diǎn)，或規(guī)定其變動范圍。 m7—— 大拉桿長度 m8—— OG。另外本文將變幅拉桿也一起進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。它的工作原理是依靠阻尼油缸的工作油節(jié)流發(fā)熱，吸收能量和彈簧壓縮 變形吸收能量來減少沖擊。這種緩沖器構(gòu)造簡單，維護(hù)修理簡單，使用壽命長。 圖 25 齒條傳動的變幅機(jī)構(gòu)驅(qū)動簡圖 1電動機(jī)； 2液壓推桿制動器； 2圓柱齒輪減速器； 4齒型連軸節(jié)； 5齒條 因?yàn)樵谧兎鶗r振動和沖擊都較大，所以在齒條頭部裝設(shè)橡膠緩沖裝置或液壓緩沖裝置。主要缺點(diǎn)是：效率低，非密封條件下工作或潤滑不良時，磨損快，螺母的螺紋磨損后不易檢查。同時它把臂架系統(tǒng)分成臂架與配重兩部分，配重被移到起重機(jī)旋轉(zhuǎn)中心線較遠(yuǎn)的地方，兩者用杠桿聯(lián)系起來，由于杠桿的放大原理，使配重重量大大地減輕，并可充分發(fā)揮配重對起重機(jī)穩(wěn)定性的作用，它在總體布置上，要比尾重法方便得多。 這種方案的主要優(yōu)點(diǎn)是：臂架下的工作空間較大，鋼絲繩的懸掛長度不變， 16 貨載擺動現(xiàn)象減小。 組合臂架法最常見的有兩種：剛性拉桿式組合臂架和撓性拉索帶曲線形象鼻架式組合臂架。 工作性幅度機(jī)構(gòu)在裝卸作業(yè)時， 通過改變幅度來運(yùn)移貨物，以擴(kuò)大起重機(jī)的服務(wù)面積和提高工作機(jī)動性。 據(jù)變幅方法可分為兩種基本形式：運(yùn)行小車式和擺動臂架式。門座起重機(jī)由于臂架的幅度及旋轉(zhuǎn)角度的改變，引起支腿的壓力變化。 12 港口碼頭上的門座起重機(jī)的軌距多數(shù)是 10． 5m 的。 生產(chǎn)率 生產(chǎn)率是表明起重機(jī)工作能力的重要指標(biāo)，單位是“ t/h”，通常以符號“ A”表示。旋轉(zhuǎn)速度的快慢要適宜，若旋轉(zhuǎn)速度太快，則 11 很難使貨物保持平穩(wěn)，裝卸時不安全；若旋轉(zhuǎn)速度太慢，則影響裝卸效率，不適應(yīng)港口裝卸作業(yè)的要求。在確定起重機(jī)的起升高度時，要考慮到下列因素：起吊物品的最大高度、需要越過障礙的高度、吊具所占的高度等。港口門座起重機(jī)的最大幅度根據(jù)船舶尺寸確定。意為在 9～ 22m 幅度內(nèi)起重量為 16t，在9～ 30m 幅度內(nèi)起重量為 10t。 表 12 門座起重機(jī)重量系列（ JB773－ 65） T 3 5 10 16 25 40 63 100 160 制造廠從使用角度出發(fā)，為了使用方便，提高工作效率，吊重與起重量相匹配。此外，軌距、基距、外形尺寸、最大輪壓、自重等也是重要參數(shù)。后者不具備完整的門架，它的兩條運(yùn)行軌道不在同一水平面上，一條鋪設(shè)在地面上，另一條鋪設(shè)在庫房或特設(shè)的棧橋上。門座起重機(jī)正是由此門形 7 底座而得名的。 6 從 2021 年開始，受益于出口持續(xù)高速增長、冶金行業(yè)的持續(xù)發(fā)展、高速增長的房地產(chǎn)市場等積極因素的拉動，中國起重機(jī)行業(yè)持續(xù)保持著快速發(fā)展，從產(chǎn)量上看， 20212021 年起重設(shè)備復(fù)合增長率高達(dá) 36%。 RT 產(chǎn)品年總產(chǎn)值達(dá) 550 億日元，為各機(jī) 種之首，其次為履帶起重機(jī)，約 400 億日元。美國制造商的實(shí)力也有所增強(qiáng)，特雷克斯起重機(jī)公司的崛起即是例證。但門座起重機(jī)也有它的缺點(diǎn)，如造價高，用鋼鐵材料多，要較大的電力供給，一般輪壓較大，需要堅(jiān)固的地基，附屬設(shè)備也較多 ，如變電所、電纜、地道、坑道、電源等。（ 41） 2 第一章 門座起重機(jī)概述 第一節(jié) 起重機(jī)概述 起重機(jī) (Crane)屬于起重機(jī)械的一種，是一種作循環(huán)、間歇運(yùn)動的機(jī)械。 （ 20） 第一節(jié) 四連桿門座起重機(jī)臂架簡介（ 6） 第四節(jié) 門座式起重機(jī)的技術(shù)參數(shù) 0 課程設(shè)計（第三組）任務(wù)書 課程設(shè)計內(nèi)容與要求： Rmax Rmin H A B C D E F G S 6 24 4 1 目錄 第一章 門座式起重機(jī)概述概述 （ 19） 第三章 四連桿式門座起重機(jī)臂架及平衡重系統(tǒng)設(shè)計 （ 20） 第二節(jié) 優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型 門座起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)具有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，起升速度可達(dá) ，變幅速度可達(dá) ，使用率高，每晝夜可達(dá) 22h，臺時效率也很高，一般可達(dá) 100t/h以上；它的結(jié)構(gòu)是立體的，不多占用碼頭的面積，具有高大的門架和較長距離的伸臂，因而具有較大的起升高度和工作幅度，能滿足港口、碼頭、船舶和車輛的機(jī)械化裝卸、轉(zhuǎn)載，充分使用港口、碼頭場地，適應(yīng)船舶的空載、滿載作業(yè)，以及地面車輛的通行要求；還具有高速靈活、安全可靠的裝卸能力，對提高裝卸生產(chǎn)率，減輕繁重的體力勞動都具有重大的意義。近幾年美國經(jīng)濟(jì)回升，市場活躍，外國廠商紛紛參與競爭。 1998 年日本工程起重機(jī)總產(chǎn)量為 25560 臺，其中， RT 產(chǎn)品 2087 臺，汽車起重機(jī) 820臺，履帶起重機(jī) 692 臺，隨車起重機(jī) 15032 臺，其他兩類機(jī)種共 7029 臺。中國目前共有起重機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)約500 家。起重機(jī)的自重和吊重均由門架承受，并由它傳到地面軌道上。 圖 17 起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖 分類 門座起重機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型的不同，可分為下面幾種： 門座起重機(jī)可以分為全門座和半門座起重機(jī)。 起重機(jī)的主要參數(shù)有：起重量、幅度、起升高度、各機(jī)構(gòu)的工作速度、工作級別及生產(chǎn)率。表 12 列出門座起重機(jī)起重量系列。如 16t門