【正文】 由《起重機設(shè)計手冊》[圖837查得。 驗算起動不打滑條件因起重機系室內(nèi)使用，故不計風(fēng)阻及坡度阻力矩，只驗算空載及滿載起動時兩種工況。 選擇制動器由[3]查得，對于小車運行機構(gòu)制動時間tz3~4s，取tz=3s。l=80mm由《起重機設(shè)計手冊》表2115查得ZSC400減速器高速軸端為圓柱形，所以選擇GCL鼓式齒式聯(lián)軸器，主動端A型鍵槽d=35mm。l=85mm取浮動軸裝聯(lián)軸器軸徑d=50mm l=85mm由《起重機設(shè)計手冊》附表42查的選用GICLZ3式齒式聯(lián)軸器，器主動端Y型軸孔A型鍵槽d1=65mm從動端，Y 型軸孔A型鍵槽d2=60 l=85 驗算低速浮動軸強度1）疲勞計算低速浮動軸的等效扭矩為：由前面算的直徑為86所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為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k，n1 與起升機構(gòu)浮動軸計算校相同，疲勞驗算通過2強度驗算式中 考慮到彈性振動的力矩增大系數(shù)，對倜然啟動的機構(gòu)，=~=最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力＜故通過浮動軸直徑d1取70mm 起升機構(gòu)的設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)：起重量10噸，工作類別：中級最大起升高度10m,起升速度8m/min起升機構(gòu)傳動簡圖如下所示，圖32 起升機構(gòu)傳動簡圖1——電動機 2——聯(lián)軸器 3——傳動軸 4——制動器 5——減速器6——卷筒 7——軸承座 8——平衡滑輪 9——鋼絲繩 10——滑輪組11——吊鉤 鋼絲繩的選擇 根據(jù)起重機的額定起重量，選擇雙聯(lián)起升機構(gòu)滑輪倍率為4，鋼絲繩纏繞方式如下圖所示 圖33鋼絲繩纏繞方式（1）鋼絲繩所受最大靜拉力：Smax=式中 ，Q表示額定起重量，Q=10000kg G鉤表示吊鉤組質(zhì)量，G鉤=300kgm表示滑輪組倍率,m=4表示滑輪組效率，=Smax==1314kg（2） 鋼絲繩的選擇所選鋼絲繩的破段拉力應(yīng)滿足：，S繩=a式中 ，S繩表示破斷拉力；表示鋼絲繩破斷拉力總和；a表示折減系數(shù)，對于鋼絲繩的鋼絲繩，a=n繩表示鋼絲繩安全系數(shù)，對于中級工作類型n繩=所以，=查詢鋼絲繩的=18400，因8503,所以滿足要求。t為線槽間距，t=d繩+（2~4）=19~21，取t=20mm；L1,L2為空余部分和固定鋼絲繩所需要的長度，L1=L2=3tD0為卷筒的計算直徑，D0=D+d繩=500+17=517mm；L光為卷筒左右繩槽之間部分長度，其中L光=L3tga其中，L3為吊鉤組兩側(cè)滑輪繩槽中心線之間的距離，L3為415mm；Hmin為當(dāng)?shù)蹉^滑輪組位于上部極限位置時，卷筒軸和滑輪軸之間的距離，其中Hmin=1300mm；a為卷筒上繞出的鋼絲繩分支相對于鉛垂線的允許偏斜角，取tga=所以，L光=mm卷筒半邊的繩槽部分長度L0=(；卷筒長度L雙=2（533+620）+155=1461mm，取L雙=1500mm，其壁厚可按經(jīng)驗公式確定167。=22mm（3）卷筒轉(zhuǎn)速n卷= 根據(jù)靜功率初選電動機 起升機構(gòu)及功率的計算，N靜=式中，為升降機的總功率，其中=組筒傳==N靜==電動機原則滿足 NJC%≧K電所以,15% 滿足要求。M制靜式中，K制為制動安全系數(shù)，；M制靜為滿載時制動軸上的靜力矩；M制靜=式中，為機構(gòu)總效率，=M制靜=NM制靜= =m。mT起=符合起動時間在0~1s之間。 聯(lián)軸器的選擇帶制動輪的聯(lián)軸器通常采用齒輪聯(lián)軸器，根據(jù)其所傳遞的扭矩、被連接的軸頸和轉(zhuǎn)速，從系列表中選出具體型號，須滿足，式中，M計為聯(lián)軸器傳遞的計算力矩；為聯(lián)軸器的許用扭矩，=其中n1相應(yīng)于第Ⅰ類載荷的安全系數(shù)，n1=M等效為聯(lián)軸器的等效力矩，其中，為實際起重量變動影響的等效靜載荷系數(shù)，取=1為機構(gòu)啟動、制動時動載荷對傳動零件影響的等效動載荷系數(shù)，=；相應(yīng)于機構(gòu)JC%值的電動機額定力矩傳至計算零件的力矩，=210NmM計=Nm2，kgm2，=因 M計,滿足條件。 箱形雙梁橋架的構(gòu)成箱形雙梁橋架是由兩根箱形主梁和端梁構(gòu)成，主梁一側(cè)安置水平走臺，用來安裝大車運行機構(gòu)和走人，主梁與端梁剛性地連接在一起，走臺是懸臂支撐在主梁的外側(cè)，走臺外側(cè)安置有欄桿。為了操縱和維護的需要，在傳動側(cè)走臺的下面裝有司機室。 箱形雙梁橋架的選材箱形雙梁橋架具有加工零件少，工藝性好，通用性好等優(yōu)點。為了保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度便于施工和安裝，以及運輸途中不致?lián)p壞等原因，在橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中有最小型鋼的使用限制：如連接用鋼板的厚度應(yīng)不小于4mm。作用在橋式起重機橋架結(jié)構(gòu)上的載荷有，固定載荷，移動載荷，水平慣性載荷及大車運行歪斜產(chǎn)生的車輪側(cè)向載荷等。 橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算 主要尺寸的確定大車輪距===取=3橋架端部梯形高度=（）=（）=取=3主梁腹板高度根據(jù)主梁計算高度==確定主梁截面尺寸主梁中間截面各構(gòu)件根據(jù)《起重機課程設(shè)計》表71確定如下：腹板厚=6，上下蓋板厚=8主梁兩腹板內(nèi)壁間距根據(jù)下面的關(guān)系式來確定：==263==330因此取=350蓋板寬度：=350+26+40=402取=400主梁的實際高度：=516主梁中間截面和支承截面的尺寸簡圖分別示于圖41和42圖41主梁中間截面尺寸簡圖 圖42主梁支承截面尺寸簡圖加勁板的布置尺寸為了保證主梁截面中受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性，需要設(shè)置一些加勁構(gòu)件。 ——動力系數(shù)，由《起重機課程設(shè)計》圖22查得=； []——鋼軌的許用應(yīng)力，[]=170因此，根據(jù)布置方便，取==由于腹板的高厚比=150160，所以不需要設(shè)置水平加勁桿。作用在一根主梁上的小車兩個車輪的輪壓值可根據(jù)《起重機課程設(shè)計》表74中所列數(shù)據(jù)選用： =37000 =36000考慮動力系數(shù)的小車車輪的計算輪壓值為： ==42550 ==41400主梁垂直最大彎矩計算主梁垂直最大彎矩：+設(shè)敞開式司機操縱室的重量為9807，起重心距支點的距離為=280將各已知數(shù)值代入上式計算可得： =510主梁水平最大彎矩 計算主梁水平最大彎矩：式中 作用在主梁上的集中慣性載荷為：==作用在主梁上的均布慣性載荷為：==計算系數(shù)時，取近似比值=2；==100；且=400；=200。主梁的垂直剛度驗算主梁在滿載小車輪壓作用下所產(chǎn)生的最大垂直撓度：式中 = =由此可得： =允許的撓度： =因此主梁的水平剛度驗算 主梁在大車運行機構(gòu)起，制動慣性載荷作用下產(chǎn)生的水平最大撓度： 式中 = =45260由此可得： =水平撓度的許用值：因此 []由上面的計算可知，主梁的垂直和水平剛度均滿足要求。 1）. 端梁因車輪在側(cè)向載荷下產(chǎn)生的最大水平彎矩： =Sa1 式中：S—車輪側(cè)向載荷，S=lP； l—側(cè)壓系數(shù)，由圖23查得，l=； P—車輪輪壓，即端梁的支反力P=RA 因此： =lRAa1=11769960=564954Ncm 比較和兩值可知，應(yīng)該取其中較大值進行強度計算。 端梁的尺寸的確定 端梁總體的尺寸大車輪距的確定：K=（～）L=（～）=～取K=3300㎜ 端梁的高度 H0=（～）H主 取H0=500㎜確定端梁的總長度L=4100㎜： 上蓋板d1=10mm, 中部下蓋板d1=10 mm 頭部下蓋板d2=12mm 按照[1]表194直徑為500mm的車輪組尺寸，確定端梁蓋板寬度和腹板的高度時，首先應(yīng)該配置好支承車輪的截面，其次再確定端梁中間截面的尺寸。車輪兩側(cè)面距離支承處兩下蓋板內(nèi)邊為10 mm，因此車輪與端梁不容易相碰撞；并且端梁中部下蓋板與軌道便的距離為55 mm。端梁的接頭的上蓋板和腹板焊有角鋼做的連接法蘭，下蓋板的接頭用連接板和受剪切的螺栓連接。同時在下蓋板與連接板鉆孔是應(yīng)該同時鉆孔。 圖51（a）下蓋板與連接板的連接圖52(b)連接板和角鋼連接 腹板和下蓋板螺栓受力計算，每個螺栓所受的拉力為： N拉===12500N，其值為： N剪= = =7200N式中n0—下蓋板一端總受剪面數(shù)；n0=12 N剪 —下蓋板一個螺栓受剪面所受的剪力： n—一側(cè)腹板受拉螺栓總數(shù)；n=12 d1—腹板上連接螺栓的直徑（靜截面） d0—下腹板連接螺栓的直徑；d1=16mm H—梁高；H=500 mm M—連接處的垂直彎矩；M=106其余的尺寸如圖示 上蓋板和腹板角鋼的連接焊縫受力計算1. 上蓋板角鋼連接焊縫受剪，其值為： Q= ==172500N，其值分別為： N腹= = =43100NM腹= ==2843000Nmm 計算螺栓和焊縫的強度 螺栓的強度校核：[N剪]= = = [N拉]= ==式中[t]=13500N/cm2 [s]=13500N/cm2 由[1]表255查得由于N拉[N拉] ,N剪[N剪] 則有所選的螺栓符合強度要求 焊縫的強度校核：tM===式中—I≈ = ——焊縫的慣性矩其余尺寸見圖 ：tQ= ==折算剪應(yīng)力：t== = N/ cm2[t]=17000 N/ cm2[t]由[1]表253查得式中h—焊縫的計算厚度取h=6mmt=== N/ cm2[t]由上計算符合要求。角焊縫常用的確定焊角高度的方法圖61焊接圖角焊縫最小厚度為：a≥+1dmax為焊接件的較大厚度，但焊縫最小厚度不小于4mm，當(dāng)焊接件的厚度小于4mm時，焊縫厚度與焊接件的厚度相同。如圖63位彎板和定位板的焊接圖63彎板和定位板的焊接 角鋼和腹板、上蓋板的焊接采用的是搭接的方法，在焊好后再將兩段端梁拼在一塊進行鉆孔。參考文獻[1] 《起重機設(shè)計手冊》 起重機設(shè)計編寫組，機械工業(yè)出版社，1980[2] 《機械設(shè)計師手冊》 吳宗澤主編 機械工業(yè)出版社，2002[3] 《起重機課程設(shè)計》 陳道南、盛漢中主編 冶金工業(yè)出版社，1983[4] 《焊接手冊》中國機械工程學(xué)會焊接學(xué)會編，機械工業(yè)出版社，1992[5] 《 起重運輸機械》 張質(zhì)文 、劉全德 中國鐵道出版社 1983年[6] 《 機械原理》 孫桓、 陳作模 高等教育出版社 1996年[7] 《 工程起重機》 顧迪民 中國建筑工業(yè)出版社，1988[8] 《 機械設(shè)計》 濮良貴、紀(jì)名剛 高等教育出版社，[9] 《機械零件手冊》 周開勤 高等教育出版社，[10] 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 吳宗澤、羅圣國 高等教育出版社，致 謝我通過三個月的時間，結(jié)合了大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識，同時查閱了大量起重機專業(yè)的相關(guān)資料，以及指導(dǎo)老師的幫助指導(dǎo)。特別是對起重機的結(jié)構(gòu)有了較深刻的了解。首先要感謝在此次設(shè)計中給與我全程細(xì)心指導(dǎo)的張老師。張老師的及時耐心有效的指導(dǎo)，才使我能順利、如期的完成畢業(yè)設(shè)計。還有感謝同組的同學(xué)對我的幫助。82