【正文】 最小的車輪、軸及軸承箱的尺寸，并且使起重機(jī)橋架主梁上受到均勻的載荷。起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)二者之間的距離不應(yīng)太小，否則維修不便，或造成小車架難以設(shè)計(jì)；但也不應(yīng)太大，否則小車就不緊湊。小車的平面布置應(yīng)緊湊，高度要小，相應(yīng)地可使起重機(jī)的高度減小，從而降低了廠房建筑物的高度。 7 第二章 橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)小車的基本原則與要求 在設(shè)計(jì)橋式起重機(jī)小車時(shí)，必須力求滿足以下幾方面的要求： 整臺(tái)起重機(jī)與廠房建 筑物的配合，以及小車與橋架的配合要恰當(dāng)。特別是長江三峽的建設(shè)對大型起重機(jī)的需求量迅速提升。 遙控起重機(jī)的需要量隨著生產(chǎn)發(fā)展頁越來越大，寶鋼在考察國外鋼廠起重機(jī)之后，提出大力發(fā)展遙控起重機(jī)的建議，以提高安全性，減少勞動(dòng)力。與正軌箱形相比，可減少或取消加筋板，減少結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省加工工時(shí)。 國 內(nèi)橋式起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 國內(nèi)橋式起重機(jī)發(fā)展有三大特征： 改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，減輕自重 國內(nèi)橋式起重機(jī)多已經(jīng)采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此提高整機(jī)的技術(shù)性能和減輕自 6 重，并在此前提下盡量采用新結(jié)構(gòu)。 設(shè)備大型化 隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，起重機(jī)械設(shè)備的體積和重量越來越趨于大型化，起重量和吊運(yùn)幅度也有所增大，為節(jié)省生產(chǎn)和使用費(fèi)用，其服務(wù)場地和使用范圍也隨之增大。此外，由于運(yùn)行機(jī)構(gòu)與起重機(jī)走臺(tái)沒有聯(lián)系，走臺(tái)的振動(dòng)也不會(huì)影響傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)要求起升采用行星 —— 圓錐齒輪減速器，小車架不直接與車架相連接，以此來降低對小車架的剛度要求，簡化小車架結(jié)構(gòu)，減輕自重。最基本的型式是通用吊鉤橋起重機(jī)，其他型式的橋式起重機(jī)基本上都是在通用吊鉤橋式的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。起升機(jī)構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向運(yùn)動(dòng)；橋架和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來將起重小車和物品作縱向移動(dòng)，以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成三維空間里作搬運(yùn)和裝卸貨物用。 5 橋式起重機(jī)一般由裝有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、裝有起升機(jī)構(gòu)和小車 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾個(gè)大部分組成。 取物裝置懸掛在可沿橋架運(yùn)行的起重小車或運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī)，稱為“橋架型起重機(jī)”。一個(gè)工作循環(huán)包括：取物裝置從取物地把物品提起，然后水平移動(dòng) 到指定地點(diǎn)降下物品，接著進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，使取物裝置返回原位，以便進(jìn)行下一次循環(huán)。 起重機(jī)的產(chǎn)品型號(hào)表示為： 類、組、型代號(hào) 特征代號(hào) 主參數(shù)代號(hào) 更新代號(hào) 例如： QD70/20 橋式起重機(jī)表示為，吊鉤橋式起重機(jī)，主鉤 70t，副鉤 20t。 橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾百噸。外形像一個(gè)兩端支承在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。它具有承載能力大，工作可靠性高，制造工藝相對簡單等優(yōu)點(diǎn)。 48 致謝 47 參考文獻(xiàn) 39 吊鉤裝置主要零件的設(shè)計(jì) 39 吊鉤裝置的構(gòu)造 34 卷筒部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 12 對導(dǎo)軌的基本要求 9 加工中心 介紹 本文主要介紹了 三軸立式高速加工中心 X、 Y 工作臺(tái) 的整體設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)過程，其中重點(diǎn)設(shè)計(jì)了 三軸立式高速加工中心 導(dǎo)軌 機(jī)構(gòu) 、傳動(dòng)類型、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 、控制系統(tǒng)等類型 關(guān)鍵詞： 三軸立式 高速加工中心 刀架 主軸功率 目 錄 第一章 三軸立式加工中心 概述 降低成本，是微機(jī)控制技術(shù)的最簡單的應(yīng)用，它充分的利用了微機(jī)的軟硬件功能以實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的控制，使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大，精度和可靠性進(jìn)一步提高。 1 （ 2020 屆） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 名 稱： 三軸立式高速加工中心 X、 Y工作臺(tái) 學(xué) 院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名： 周嘯 班 級(jí)： 機(jī)制一班 學(xué)號(hào) 10305910142 指導(dǎo)教師姓名： 李忠群 職稱 最終評(píng)定成績： 2020 年 03 月 2 摘 要 工作臺(tái)是機(jī)床上必不可少的部件，因此工作臺(tái)的設(shè)計(jì)具有重要意義，工作臺(tái)的自動(dòng)化能大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。三軸立式高速加工中心 X、 Y 工作臺(tái)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)開 環(huán)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便而且能保證一定的精度。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的許多普通機(jī)床和閑置設(shè)備，經(jīng)過數(shù)控改造以后，不但可以提高加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且能有效的適應(yīng)多品種，小批量的市場經(jīng)濟(jì)的需要，使之更有效的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 9 概論 9 加工中心 的類型及特點(diǎn) 9 國外 高速加工中心 發(fā)展動(dòng)向 10 國內(nèi) 高速加工中心 發(fā)展動(dòng)向 10 第二章 三軸立式高速加工中心導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 12 滑動(dòng)導(dǎo)軌的介紹 12 3 滾動(dòng)導(dǎo)軌的介紹 13 提高導(dǎo)軌耐磨性的措施 14 第三章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè) 計(jì)與計(jì)算 23 橋式起重機(jī)小車運(yùn)行 傳動(dòng) 機(jī)構(gòu) ………………………………………… ...........23 運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容和要求 …………………………………………… 23 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 24 第四章 卷筒部件及設(shè)計(jì)計(jì)算 34 卷筒部件的構(gòu)造 35 第五章 吊鉤裝置的設(shè)計(jì) 40 吊鉤裝置的計(jì)算 42 結(jié)論 49 4 第一章 概述 概論 橋式起重機(jī)是橋架型起重機(jī)的一種，它依靠起升機(jī)構(gòu)和在水平面內(nèi)的兩個(gè)相互垂直方向移動(dòng)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，能在矩形場地及其上空作業(yè)，是工礦企業(yè)廣泛使用的一種起重運(yùn)輸機(jī)械。 橋式起重機(jī)一般有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、裝有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾大部分組成。起升機(jī)構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動(dòng)，以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成的三維空間里做搬運(yùn) 和裝卸貨物用。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機(jī)，其他形式的橋式起重機(jī)都是在通用吊鉤橋式起重機(jī)的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。 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(dòng)的機(jī)械。 通常起重機(jī)械由起升機(jī)構(gòu) (使物品上下運(yùn)動(dòng) )、運(yùn)行機(jī)構(gòu) (使起重機(jī)械移動(dòng) )、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) (使物品作水平移動(dòng) )，再加上金屬機(jī)構(gòu)，動(dòng)力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。 橋架兩端通過運(yùn)行裝置直接支承在高架軌道上的橋架型起重機(jī)，稱為“橋式起重機(jī)”。外形像一個(gè)兩端支承在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。 橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾百噸。 當(dāng)前，國外橋式起重機(jī)發(fā)展有四大特征： 簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減輕自重，降低生產(chǎn)成本 法國 Patain 公司采用了一種以板材為基本構(gòu)件的小車架結(jié)構(gòu)，其重量輕，加工方便，適應(yīng)于中、小噸位的起重機(jī)。 Patain 公司的起重機(jī)大小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用三合一驅(qū)動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)比較緊湊，自重較輕，簡化了總體布置。 更新零部件，提高整機(jī)性能 法國 Patain 公司采用窄偏軌箱形梁作主梁，其高、寬比為 4～ 左右，大筋板間距為梁高的 2 倍，不用小筋板，主梁與端梁的連接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上蓋板，由此可以降低端梁的高度，便于運(yùn)輸。 機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)的組合應(yīng)用 國外一些大廠為了提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，把起重運(yùn)輸機(jī)械有機(jī)的結(jié)合在一起，構(gòu)成先進(jìn)的機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)。如 5～ 50t 通用橋式起重機(jī)中采用半偏軌的主梁結(jié)構(gòu)。 充分吸收利用國外先進(jìn)技術(shù) 起重機(jī)大小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用了德國 Demang 公司的“三合一”驅(qū)動(dòng)裝置，吊掛于端梁內(nèi)側(cè)，使其不受主梁下?lián)虾驼駝?dòng)的影響，提高了運(yùn)行機(jī)構(gòu)的性能和壽命，并使結(jié)構(gòu)緊湊，外觀美觀，安裝維修方便。 向大型化發(fā)展 由于國家對能源工業(yè)的重視和資助，建造了許多大中型水電站，發(fā)電機(jī)組越來越大。三峽電廠需要 1200t 橋式起重機(jī)和 2020t 大型塔式起重機(jī)。小車與橋架的互相配合，主要在于：小車軌距（車輪中心平面間的水平距離）和橋架上的小車軌距應(yīng)相同；其次在于：小車上的緩沖器與橋架上的擋鐵位置要配合好，小車上的撞尺和橋架上的行程限位開關(guān)要配合恰當(dāng)。 小車上機(jī)構(gòu)的布置及同一機(jī)構(gòu)中各零件間的配合要求適當(dāng)。 小車車輪 的輪壓分布要求均勻。一般最大輪壓不應(yīng)超過平均輪壓的 20%。在設(shè)計(jì)原則上，要以機(jī)構(gòu)為主，盡量用小車去配合機(jī)構(gòu)；同時(shí)機(jī)構(gòu)的布置也要盡量使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造方便。 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件 ,以提 高設(shè)計(jì)與制造的工作效率，降低生產(chǎn)成本。 以上所述，機(jī)械與建筑物的配合、機(jī)構(gòu)與小車架的配合、機(jī)構(gòu)的布置以及制造安裝與維修等方面的要求，不僅是設(shè)計(jì)小車的基本要求，也是設(shè)計(jì)其它機(jī)械的基本要求。 起重機(jī)小車的構(gòu)造 橋式起重機(jī)小車主要由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。 起升機(jī)構(gòu)：橋式吊鉤起 重機(jī)在小車架上部安裝著起升機(jī)構(gòu)，單鉤時(shí)為一套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)裝置；有主、付兩個(gè)鉤時(shí)，就有兩套各自獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置作為起升機(jī)構(gòu)。 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)立式減速機(jī)，減速機(jī)的低速軸以集中驅(qū)動(dòng)的方式連接主動(dòng)車輪，電動(dòng)機(jī)軸的另一端裝有制動(dòng)器。 安全裝置：為了保證起重設(shè)備的自身安全，杜絕起重作業(yè)中發(fā)生事故，起重機(jī)構(gòu)設(shè)有安全防護(hù)裝置。 起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案 因 起重機(jī)、起升速度和起升高度等設(shè)計(jì)參數(shù)的不同，橋式起重機(jī)小車有多種傳動(dòng)方案。 閉式傳動(dòng) 在電動(dòng)機(jī)與卷筒之間，大多數(shù)情況采用傳動(dòng)效率較高的圓柱齒輪減速器，而渦輪減速器由于傳動(dòng)效率低，除受位置限制需要外，一般較少使用。中間的這一根軸就是浮動(dòng)軸。減速器與卷筒的聯(lián)接型式很多，比較常見的是用一個(gè)全齒聯(lián)軸器來聯(lián)接。 綜上所述，起升機(jī)構(gòu)各種方案的組成方式雖然不同，但是所有的零部件基本上式相同的。起升機(jī)構(gòu)所用制動(dòng)器應(yīng)采用常閉式的。對于吊運(yùn)熾熱或熔化的金屬、毒品以及易燃易爆等危險(xiǎn)品的起升機(jī)構(gòu)，每套驅(qū)動(dòng)器裝置應(yīng)各裝有兩套制動(dòng)軸。通用橋式起重機(jī)多采用雙聯(lián)齒輪組，其起重重量與滑輪組的倍率關(guān)系見表 21。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1確定起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組 按照布置宜緊湊的原則，決定采用圖 422 的方案，圖中采用了雙滑輪組。 . 鋼絲繩計(jì)算破斷拉力 Sb： Sb=n由 [4]附表 2查得滑輪直徑 D=355mm，平衡滑輪直徑 Dp≈==213mm，由 [4]附表 2選用 Dp=225mm。由 [4]附表 4選用鋼繩直徑 d=14mm， D=355mm，滑輪軸直徑 D5=90mm 的 E1型滑輪標(biāo)記為： 滑輪 E14 355－ 90 ZB J80 由附表 5平衡滑輪選用 d=14mm， D=225mm，滑輪軸直徑 D5=45mm 的 F型滑輪標(biāo)記為： 滑輪 F14 225－ 45 ZB J80 4 確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度 卷筒直徑： D≥ d(e1)=14 (251)=336mm 由 [7]附表 13選用 D=400mm，卷筒繩槽尺寸由 [3]附表 143查得槽距， t=16mm，槽底半徑 r=8mm。mm 卷筒斷面系數(shù)： W=DDD i44? = 400370400 44 ? = 式中 D—— 卷筒外徑， D=400mm； Di—— 卷筒內(nèi)徑， Di=D2δ =4002 15=370mm 于是 Σ l=WMw = = 合成應(yīng)力： σ l180。 ??l? 卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過。N j= = 式中 系數(shù) Kd 由表 61查得，對于 M1～ M6級(jí)機(jī)構(gòu)， Kd=～ ，取 Kd= 查 [7]附表 30選用電動(dòng)機(jī) JZR2428，其 Ne（ 25%） =16kW， n1=715rpm， [GD2]d=γ由表 63， 一般起升機(jī)構(gòu) tq/tg=～ ，取