【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬字。有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程。橋式起重機由起重小車，橋架運行機構(gòu)，橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。主起升機構(gòu)的計算；小車運行機構(gòu)的計算；橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計。總裝配圖繪制；各零件圖的繪制。23m副鉤24m；起升速度：主鉤~，副鉤~

　　

【正文】 疲勞計算 疲勞計算時的等效載荷： 式中 ， ：等效系數(shù)，由表查得 。 車輪的計算輪壓： 根據(jù)點接觸情況計算接觸疲勞應(yīng)力： 式中， 軌頂弧形半徑，由表查得。 對于車輪材料，由表查得接觸許用應(yīng)力 ，由于 ，故疲勞計算通過。 強度校核 最大計算輪壓： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 21 式中： 沖擊系數(shù) ,由表第Ⅱ類載荷當(dāng)運行速度時， 。 點接觸時進行強度校核的接觸應(yīng)力： 車輪材料用 ZG55Ⅱ，由表查得： ，所以強度校合通過。 運行阻力計算 摩擦力矩： 由表知 車輪的軸承型號為 22213c 調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)徑和外徑的平均值 由表查得：滾動軸承摩擦系數(shù) ，軸承摩擦系數(shù) ，附加阻力系數(shù) 。 當(dāng)滿載時運行阻力矩： 運行摩擦阻力： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 22 當(dāng)無載時運行阻力矩： 運行摩擦阻力： 選電動機 電動機靜功率： 式中， 滿載運行時靜阻力； m=1驅(qū)動電動機臺數(shù)。 初選電動機功率： 式中， 電動機功率增大系數(shù)，表查得 。 查表選用電動機 YZR160M6, ； ；電動機重量 。 驗算電動機發(fā)熱條件 等效功率： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 23 式中， 工作類型系數(shù) ,由表查得 ； 根據(jù)查表查得 由此可知， 故初選電動機發(fā)熱條件通過。 選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速： 機構(gòu)傳動比： 查表選用 ZSC600V1減速器 : ， ，故初選電動機可以使用。 驗算運行速度和實際所需功率 56 噸橋式起重機的設(shè)計 24 實際運行速度： 誤差： ，合適。 實 際 所 需 電 動 機 靜 功 率 ： 。 故所選電動機和減速器均合適。 驗算起動條件 起動時間： 式中， =1000 m=1， 驅(qū)動電機臺數(shù) 當(dāng)滿載時運行靜阻力矩： 當(dāng)無載時運行靜阻力矩： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 25 初步估算制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩： 機構(gòu)總飛輪矩： 滿載起動時間： 無載起動時間： 由表查得，當(dāng) =3060m/min 時，起動時間推薦值為 5~6s，故所選電動機滿足快速起動要求。 驗算起動不打滑條件 由于起重機系室內(nèi)使用的，故坡度及風(fēng)阻力矩均不計，故在無載起動時，主動車輪上與軌道接觸處的圓周切向力： 車輪與軌道粘著力： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 26 車輪與軌道粘著力： , 故滿載起動時不會打滑，因此所選電動機合適。 選擇制動器 查得小車運行機構(gòu)的制動時間 ，取 ，取 因此所需的制動力矩： 由表選用制動器，額定制動力 ，考慮到所取制動時間與起動實際 比較接近，并驗算了起動不打滑條件，故略去制動不打滑條件的驗算。 驗算低速浮動軸強度 疲勞計算 56 噸橋式起重機的設(shè)計 27 低速浮動軸的等效扭矩： 式中： 等效系數(shù)，由表查得； 由 上 節(jié) 已 取 浮 動 軸 端 直 徑 d=65mm ，其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 浮動軸的載荷變化為對稱循環(huán) (因運行機構(gòu)正反轉(zhuǎn)扭矩值相同 )，許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 式中 : 材料用 45 鋼 ， 取 ； ；； 考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)，參考起升季候計算，取 K=。 安全系數(shù)，由表查得。 因此 故疲勞驗算通過。 靜強度計算 靜強度計算扭矩： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 28 式中： 動力系數(shù) ,查表得 ； 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 因此， 靜強度驗算通過。 4 橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計 56 噸橋式起重機的設(shè)計 29 主要尺寸的確定 大車輪距 ： ，取 主梁高度 ： 端梁高度 ： 橋架端部梯形高度 ： 取 主梁腹板高度 ： 根據(jù)主梁計算高度 ，最后選定腹板高度 確定主梁截面尺寸 ： 主梁中間截面各構(gòu)件板厚根據(jù)表推薦確定如下 腹板厚 ；上下蓋板厚 主梁兩腹板內(nèi)壁間距根據(jù)下面的關(guān)系式來決定： ； 因此取 蓋板寬度： ，取 主梁的實際高度： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 30 同理，端梁支撐截面的腹板高度根據(jù)表推薦確定如下： 故支撐截面腹板高度取 ，這時支撐截面的實際高度為： 主梁的計算 計算載荷確定 查圖曲線得半個橋架的自重， 則主梁由于橋架自重引起的均勻載荷： 查表得主梁由于分別驅(qū)動大車運行機構(gòu)的長傳動軸系引起的均勻載荷：，取 。 由表查得運行機構(gòu)中央驅(qū)動部件引起的集中載荷為 主梁的總均布載荷： 主梁的總計算均布載荷： 式中， 沖擊系數(shù)，由表查得 主梁垂直最大彎矩 56 噸橋式起重機的設(shè)計 31 由公式計算主梁垂直最大彎矩： 設(shè)敞開式司機操縱室的重量 ，其重心距支點的距離為，將各數(shù)值代入上式計算可得： 主梁水平最大彎矩 由公式計算主梁水平最大彎矩： 式中， g 重力加速度， a 大車起動，制動加速度平均值， ， 因此得主梁水平最大彎矩： 取 。 主梁的強度驗算 （ 1）主梁中間截面的最大彎曲應(yīng)力根據(jù)公式計算： 式中， 主梁中間截面對水平重心軸線 xx的抗彎截面模數(shù)，其近似值： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 32 主梁中間截面對垂直重心軸線 yy的抗彎截面模數(shù)，其近似值： 因此可得： 由表查得 Q235 鋼的許用應(yīng)力為 故。 (2)主梁支撐截面的最大剪應(yīng)力根據(jù)公式計算： 式中， 主梁支撐截面所受的最大剪力，由公式計算： S 主梁支撐截面對水平軸線的靜矩： 因此可得： 由表查得 A3 鋼的許用剪切力 , 故 ，故強度足夠。 主梁的垂直剛度驗算 主梁在滿載小車的輪壓作用下，在跨中所產(chǎn)生的最大垂直撓度可按照公式計算： 56 噸橋式起重機的設(shè)計 33 式中， 代入數(shù)據(jù)可得： 允許的撓度值由公式得： 因此通過驗算。 主梁的水平剛度驗算 主梁在大車運行機構(gòu)，制動慣性載荷作用下，產(chǎn)生的水平最大撓度可按公式計算： 式中， 56 噸橋式起重機的設(shè)計 34 由此可得 水平撓度的許用值： 因此 由計算可知，主梁的垂直和水平剛度均滿足要求。 結(jié)束語 我認(rèn)為這次起重機設(shè)計是我大學(xué)里專業(yè)學(xué)習(xí)收獲最多的一次。在設(shè)計中我系統(tǒng)得復(fù)習(xí)了許多以前的知識。對我知識體系的鞏固和升華有很大的作用。在這里，我將自己的一些設(shè)計心得寫出來與大家分享。 （ 1） 現(xiàn)在的機械設(shè)計可以說是一種組合與篩選。由于世界范圍的工業(yè)大生產(chǎn)，專業(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化成為一種必然。社會的飛速進度也要求我們提高生產(chǎn)效率。這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須能夠滿足大規(guī)模的生產(chǎn)要求。而標(biāo)準(zhǔn)化是這一趨勢的必然出路。標(biāo)準(zhǔn)化是有利也有弊的，它的主要 弊端就是使許多企業(yè)單純依靠標(biāo)準(zhǔn)，失去了創(chuàng)新的能力。標(biāo)準(zhǔn)是一個最低 的要求，是社會技術(shù)成熟的結(jié)果，它并不代表行業(yè)最先進的技術(shù)和設(shè)計方法。所以我們要在滿足標(biāo)準(zhǔn)化的同時進行技術(shù)創(chuàng)新。才能不斷地進步。只有這樣，設(shè)計才不會是一種純粹的數(shù)學(xué)游戲。 （ 2） 國內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新主要集中在零件上，這些年來，許多企業(yè)也加大了對控制方面的重視。但是我認(rèn)為機器整體的機型變化也很重要?，F(xiàn)在的起重機械，尤其是港口機械的機型雖然是許多輩前人的辛苦努力的結(jié)果，但是這并不意味著這些機型就是完美的，其實我們也可以進行改進。比如利渤海爾的新型的港口移動式起重機，這種機型是一種多功能的機型，具有以往許多機型的優(yōu)點，同 時也舍棄了其不合理的地方。 （ 3） 專業(yè)其實是旁通的，現(xiàn)代流行的許多設(shè)計理念比如有限元法，反求工56 噸橋式起重機的設(shè)計 35 程，工程數(shù)據(jù) 庫，可靠性設(shè)計，疲勞設(shè)計，健壯設(shè)計等其實都不是搞機械設(shè)計的學(xué)者想 出來的。國家 863 計劃中有一個 CIM（計算機集成制造）工程，是有華中科技大學(xué)，清華大學(xué)，西安交通大學(xué)，北京航空航天大學(xué)，南京航空航天大學(xué)的一些做機械加工工藝的老師共同完成的。現(xiàn)在的許多設(shè)計理念其實都是這個項目的派生物，現(xiàn)在這個項目完成的最好，同時也衍化出許多設(shè)計理念，比如模塊化設(shè)計，并行工程，全壽命周期設(shè)計，仿真與虛擬設(shè)計，動態(tài)分析等。所以 我們不能固步自封地只想著起重機方面的東西，我們的專業(yè)學(xué)習(xí)范圍本身就比較小，如果我們沒有意識到這一點，我們就不能取得很大的突破。 （ 4） 學(xué)習(xí)是一個不斷 進取 的過程，當(dāng)初我在初次遇到一些概念，比如并行工程，產(chǎn)品全壽命，快速響應(yīng)設(shè)計，模塊化設(shè)計，可持續(xù)發(fā)展設(shè)計等時，我對這些概念很不以為然，當(dāng)時我片面得認(rèn)為這些名詞更應(yīng)該是工業(yè)工程的范圍。是工業(yè)管理應(yīng)該研究的對象。現(xiàn)在回想起來，自己當(dāng)初就是太狹隘了，在現(xiàn)在的社會化大生產(chǎn)中，以人為本的設(shè)計思想，高效，準(zhǔn)確，服務(wù)已經(jīng)成為企業(yè)每個人的核心思想，作為一個設(shè)計人員，更應(yīng)該充分地 掌握這些服務(wù)理念，其實也是一種設(shè)計理念。 56 噸橋式起重機的設(shè)計 36 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計得到了很多老師、同學(xué)的幫助，其中我的導(dǎo)師郭怡老師對我的關(guān)心和支持尤為重要，每次遇到難題，我首先向 老師尋求幫助，郭 老師總會來給我指導(dǎo)，然后一起商量解決的辦法，并且為方便 設(shè)計提供了大量的資料， 經(jīng)常和我們交流，指出設(shè)計中的優(yōu)點與不足。 另外，感謝校方給予我這樣一次機會，能夠獨立地完成一個課題，并在這個過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們在即將離校的最后一段時間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實踐應(yīng)用知識，增強了我們實際應(yīng)用能力，提高了獨立思考的能力。再一次對我的母校表示感謝。 最后，感謝所有在這次畢業(yè)設(shè)計中給予過我?guī)椭娜恕? 56 噸橋式起重機的設(shè)計 37 參考文獻(xiàn) [1]楊長揆，傅東明 . 起重機械（第二版） [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1985. 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