【正文】 ................................. 45 起動工況下校核減速器功率 .................................................................... 46 驗算啟動不打滑條件 .................................................................................. 47 選擇制動器 .................................................................................................. 48 選擇聯(lián)軸器 .................................................................................................. 49 浙江 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 浮動軸的驗算 .............................................................................................. 50 緩沖器的選擇 .............................................................................................. 51 第五章 橋架結(jié)構(gòu)的計算 ................................................................................. 53 主要尺寸的確定 .................................................................................................... 53 主梁的計算 ............................................................................................................. 55 第六章 基于軟件 PRO/ENGINEER 的三維造型結(jié)構(gòu)設(shè)計 .......................... 59 第七章 結(jié)論 ...................................................................................................... 69 總結(jié) ......................................................................................................................... 69 不足與展望 ............................................................................................................. 69 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................ 70 致謝 : ................................................................................................................... 71 浙江 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 第一章 緒論 概述 橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機(jī)，又稱天車。這種起重機(jī)廣泛用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。除橋架外，還有小車，小車上裝有起升機(jī)構(gòu)和運行機(jī)構(gòu)，可以帶著吊起的物品沿橋架上的軌道左右運行。 通用橋式起重機(jī)，一般都是三個機(jī)構(gòu)：即起升機(jī)構(gòu)（起重量大的有主副兩套起升機(jī)構(gòu)），小車運行機(jī)構(gòu)和打車運行機(jī)構(gòu)。每運送一次物品，就要重復(fù)一次上述的過程，這個過程通常稱為一個工作周期。有時這個機(jī)構(gòu)工作，別的機(jī)構(gòu)停歇，但每個機(jī)構(gòu)都要至少做一次正向運轉(zhuǎn)和一次反向運轉(zhuǎn)。 從上述橋式起重機(jī)的情況來看。機(jī)械方面是指起升，運行，變幅和旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)，但不是在所有的起重機(jī)械中都具有這些機(jī)構(gòu)，而是根據(jù)工作的需要，有多有少，但不論 如何，起升機(jī)構(gòu)是必不可少的；金屬結(jié)構(gòu)是構(gòu)成起升機(jī)械的軀體，是安裝各機(jī)構(gòu)和支托它們?nèi)恐亓康闹黧w部分。 橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾百噸。 橋式起重機(jī)發(fā)展概述 我國加入 WTO 以來，起重機(jī)械行業(yè)面臨更加激烈的市場競爭。 浙江 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 國外橋式起重機(jī)發(fā)展動向 當(dāng)前，國外橋式起重機(jī)發(fā)展有四大特征： 1. 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)大小車運行機(jī)構(gòu)采用三合一驅(qū)動裝置，結(jié)構(gòu)比較緊湊，自重較輕，簡化了總體布置。 2. 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，便于運輸。 4. 機(jī)械化運輸系統(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)。 2. 充分吸收利用國外先進(jìn)技術(shù) 起重機(jī)大小車運行機(jī)構(gòu)采用了德國 Demang 公司的“三合一”驅(qū)動裝置，吊掛于端梁內(nèi)側(cè)，使其不受主梁下?lián)虾驼駝拥挠绊?，提?了運行機(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。 3. 向大型化發(fā)展 浙江 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 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 2021t 大型塔式起重機(jī)。其目的在于通過橋式起重機(jī)設(shè)計，使學(xué)生在擬訂傳動結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝配、制造工藝以及零件設(shè)計計算、機(jī)械制圖和編寫技術(shù)文件等方面得到綜合訓(xùn)練；并對已經(jīng)學(xué)過的基本知識、基本理論和基本技能進(jìn)行綜合運用。 、設(shè)計任務(wù)： 1. 起重機(jī)總體方案設(shè)計 2. 起重小車總體設(shè)計 3. 卷筒組、動滑輪組、負(fù)荷限制器、排繩裝置、吊梁、機(jī)架、吊鉤組、起重小車主動車輪組、起重大車主動車輪組、定滑 輪組、橋架主梁的技術(shù)設(shè)計。 5. 對關(guān)鍵零件進(jìn)行三維建模和有限元分析。 部件裝配圖的方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，圖面清晰整潔，尺寸標(biāo)注正確，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。注出標(biāo)準(zhǔn)件、外購件和另部件的序號及名細(xì)表。在圖紙上完整地注出尺寸、公差、表面粗糙度及技術(shù)條件等，繪制零件圖要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計計算說明書是設(shè)計的主要依據(jù)，要有統(tǒng)一的規(guī)格和書寫格式，論述 要論據(jù)充分，字跡要工整，敘述要有條理。單位均采用國際單位制，計算結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確無誤。 設(shè)計參數(shù) 起重量：主起升 50 噸，副起升 10 噸；起升速度：主起升 ,副起升 。運行速度：小車 ，大車 。工作級別 M5. 本章小結(jié) 本章主要簡要介紹了橋式起重機(jī)的工作過程和橋式起重機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成，以及橋式起重機(jī)國內(nèi)外的發(fā)展動態(tài)，大概闡述了本次設(shè)計的設(shè)計目的，設(shè)計任務(wù)以及設(shè)計要求等。 起重機(jī)使用圓形截面的鋼絲繩。 鋼絲繩有多種構(gòu)造形式，一般優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩，在有腐蝕性的環(huán)境中工作時，應(yīng)采用渡鋅鋼絲繩。 主起升鋼絲繩 根據(jù) 鋼絲繩的構(gòu)造特點，再結(jié)合起重機(jī)的使用條件和要求（如撓性，耐磨性，抗高溫輻射，抗橫向壓力和防腐性等）。它在工作是承受拉伸，彎曲，擠壓和扭轉(zhuǎn)等作用。因此，為了簡化計算，只根據(jù)靜載荷按實用計算法選擇鋼絲繩。即 nSai GQS bhh?? ??? 0m ax 式中 maxS —— 鋼絲繩工作時所受的最大張力（ N）， Q—— 所起升的最大物品重量（ N） G0—— 取物裝置的重量（ N）， )(%30 tQG ?? a—— 滑輪組型式的系數(shù)，當(dāng)為單滑輪組時， 1?a ；當(dāng)為雙滑輪組時， 2?a hi —— 滑輪組的倍率。 ?h? ?—— 鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 表 23 查得。 ?n 浙江 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 從而可計算出 Sb 約為 ?bS 故由參考文獻(xiàn) 1 表 3111 查得選取鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度 2/170 mmkg ，鋼絲繩的直徑為 38mm， . 副起升鋼絲繩 根據(jù)鋼絲繩的構(gòu)造特點，再結(jié)合起重機(jī)的使用條件和要求（如撓 性，耐磨性，抗高溫輻射，抗橫向壓力和防腐性等）。它在工作是承受拉伸，彎曲，擠壓和扭轉(zhuǎn)等作用。因此，為了簡化計算，只根據(jù)靜載荷按實用計算法選擇鋼絲繩。即 nSai GQS bhh?? ??? 0m ax 式中 maxS —— 鋼絲繩工作時所受的最大張力（ N）， Q—— 所起升的最大物品重量（ N） G0—— 取物裝置的重量（ N）， )(%30 tQG ?? a—— 滑輪組型式的系數(shù)，當(dāng)為單滑輪組時， 1?a ；當(dāng)為雙滑輪組時， 2?a hi —— 滑輪組的倍率。 ?h? ?—— 鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)，由參考文獻(xiàn) 2 表 23 查得。 ?n 從而可計算出 Sb 約為 )( NSb ? 故由參考文獻(xiàn) 1 表 3111 查得選取鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度 2/170 mmkg ，繩鋼絲繩的直徑為 ， 滑輪組 由鋼絲繩依次繞過若干動滑輪和定滑輪而組成的裝置稱為滑輪組。 滑輪用以支撐鋼絲繩，并能改變鋼絲繩的走向，平衡鋼絲繩分支的拉力，組成滑輪組，浙江 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 達(dá)到省力或增速的目的。用尼龍或其他聚合材料制作的滑動軸承，也開始在起重機(jī)的滑輪上使用。為了減少鋼絲繩的磨損，在滑輪繩槽中可用鋁或聚酰胺作為襯墊材料，但這會使滑輪構(gòu)造復(fù)雜，只有當(dāng)鋼絲繩很長，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上對鋼絲繩壽命有特殊要求時，才推薦使用。 2. 滑輪尺寸確定 滑輪的主要尺寸是滑輪直徑 D，輪轂寬度 B 和繩槽尺寸。 Ⅰ .工作滑輪直徑 D0 取 mmdeD 7223819)1(0 ????? mm7500 ?D取 式中 D0—— 按鋼絲繩中心計算滑輪直徑（ mm） d—— 鋼絲繩直徑（ mm） e—— 輪繩直徑比系數(shù)，與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)，由參考文獻(xiàn) 1 表321 選得 e=20 Ⅱ 輪轂的寬度 通常， B=（ ~） d0=85 式中 d0—— 滑輪軸徑 (mm) Ⅲ 滑輪繩槽尺寸 鑄造滑輪按“起 重機(jī)用鑄造滑輪繩槽斷面”（ ）選用。用尼龍或其他聚合材料制作的滑動軸承，也開始在起重機(jī)的滑輪上使用。為了減少鋼絲繩的磨損，在滑輪繩槽中可用鋁或聚酰胺作為襯墊材料，但這會使滑輪構(gòu)造復(fù)雜，只有當(dāng)鋼絲繩很長，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上對鋼絲繩壽命有特殊要求時，才推薦使用。 2. 滑輪尺寸確定 滑輪的主要尺寸是滑輪直徑 D，輪轂寬度 B 和繩槽尺寸。 Ⅰ .工作滑輪直徑 D0 mmDmmdeD )1( 00 ?????? 取 式中 D0—— 按鋼絲繩中心計算滑輪直徑（ mm） d—— 鋼絲繩直徑（ mm） e—— 輪繩直徑比系數(shù)，與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)，由參考文獻(xiàn) 1 表321 選得 e=20 Ⅱ 輪轂的寬度 通常， B=（ ~） d0=50 式中 d0—— 滑輪軸徑 (mm) Ⅲ 滑輪繩槽尺寸 鑄造滑輪按“起重機(jī)用鑄造滑輪繩槽斷面”（ ）選用。在大多數(shù)情況下，繩索在卷筒上只繞一層，只有在起升高度很大，而卷筒長度又受到限制時才采用多層繞卷筒。此外，當(dāng)繩索張力不變時，卷筒的載荷力矩將隨著卷筒上繩索層數(shù)不同而變化，因而使載荷力矩不穩(wěn)定。 繩索卷筒的表面有光面和螺旋槽的兩種。由于繩索和卷筒表面之間的單位壓力較大，且相鄰繩圈在工作時有摩擦，使鋼絲繩表面的鋼絲磨損加快，降低鋼絲繩的使用壽命。故我們應(yīng)該選用螺旋槽繩索卷筒。一般情況下選用標(biāo)準(zhǔn)槽，因其節(jié)距比深槽的短，所以繩槽圈數(shù)相同時，標(biāo)準(zhǔn)槽的卷筒工作長度比深槽的短。 起升機(jī)構(gòu)工作時，鋼絲繩在卷筒上繞入或放出，由一端移至另一端，通常都要放生偏斜，此偏斜角不能太大，否則鋼絲繩會碰擦鋼絲繩槽側(cè)邊或鄰側(cè)鋼絲繩，致使鋼絲繩擦傷甚至發(fā)生跳槽，因此，設(shè)計時應(yīng)控制鋼絲繩最大偏斜角。 對 于 光 面 卷 筒 或 多 層 卷 繞 時 ， 取)(2 0 ?? ?? 即 。 2. 卷筒的計算 （ 1） 卷筒的材料 一般用于不低于 HT20— 40 的鑄鐵，特殊需要的可用 ZG25Ⅱ ,ZG35Ⅱ鑄鋼。主要卷筒可以采用球墨鑄鐵。 （ 2） 卷筒的直徑 卷筒的名義直徑 D和滑輪一樣，也是從繩槽底部度量的。 卷筒壁的壓應(yīng)力演算：