1、武汉科技大学本科毕业设计I大学本科毕业设计16+16t 带旋转吊具的电磁挂梁桥式起重机设计摘 要桥式起重机使厂矿企业实现机械化生产，减轻繁重体力劳动的重要设备。在一些连续性生产流程中他有事不可或缺的工艺设备。目前，桥式起重机被广泛应用在国民经济建设各个领域，产品也已经形成多个系列。随着经济建设的发展，用户对其性能要求越来越高，这需要我们从其零件着手，优化设计，提高桥式起重机的综合经济效益。本文主要介绍了桥式起重机的整体设计理论和设计过程，其中重点设计了桥式起重机的起升机构和运行机构。主要包括桥式起重机小车运行机构的整体设计及传动机构的布置、起升机构的计算、小车运行机构计算。还有起升机构卷筒组的
2、设计计算和吊具的设计计算。 关键词：桥式起重机；起重机小车；卷筒；吊具武汉科技大学本科毕业设计IIAbstractBridge crane to enable the realization of mechanical production of Factories and mines to reduce the importance of heavy equipment manualIn some of the continuity of the production process it is essential for process equipment It can be in pla
3、nt ，warehouse use ，also son of the use of open-air yard ，is a most widely used mechanical craneAt present the bridge crane is widely used in various fields of national economic construction，the production has also formed a number of series With the development of the economic construction, users inc
4、reasingly high performance requirements so its design requirements has become more sophisticated，Which require us to proceed from the parts And optimize the design improve the comprehensive cost-effective bridge craneThis article mainly introduced the entire design theory and design process of bridg
5、e-type hoist crane， which focused on the design of the bridge crane hoisting mechanism and operation of institutionsIncluding major bridge crane car running in the overall design and layout of the transmission mechanism， the lifting bodies，agencies calculate car runningSince there are groups or inst
6、itutions reel and hook the design and calculation of the design group Key words：bridge-type hoist crane ；crane trolley；reel；hook武汉科技大学本科毕业设计III目 录1 绪论 .11.1 选题依据 .11.2 桥式起重机在国内外的研究现状 .21.2.1 国内大型起重机的发展现状 .21.2.2 国外大型起重机的发展现状 .31.3 桥式起重机的发展趋势 .32 小车的设计与传动方案 .52.1 起重机小车的构造 .52.2 起升机构的传动方案 .52.3 小车运行机构
7、的传动方案 .82.3.1 带有开式齿轮传动的方案 .83 小车起升机构计算 .133.1 确定起升机构传动方案 .133.2 选择钢丝绳 .133.3 确定滑轮主要尺寸 .143.4 确定卷筒尺寸，并验算强度 .143.5 驱动装置的设计 .153.5.1 卷筒转速的计算 .153.5.2 选择电动机 .163.6 验算电动机发热条件 .173.7 选择减速器 .173.8 校核减速器输出轴强度 .173.9 选择制动器 .183.9.1 制动器转矩计算 .183.9.2 制动器型号的选择 .193.10 选择联轴器 .193.11 起制动时间验算 .203.11.1 起动时间的验算 .20
8、3.11.2 制动时间的验算 .213.12 高速浮动轴 .223.12.3 高速浮动轴构造 .234 小车运行机构计算 .244.1 确定传动方案 .244.2 选择车轮及轨道并验算其强度 .244.2.1 选择车轮及轨道并验算其强度 .244.2.2 强度验算 .244.2.3 运行阻力的计算 .254.2.4 电动机的选择 .264.2.5 验算电动机发热条件 .274.2.6 减速器的选择 .284.2.7 验算运行速度和实际所需功 .28武汉科技大学本科毕业设计IV4.2.8 验算起动时间 .284.2.9 按起动工况校核减速器功率 .304.2.10 验算起动不打滑条件 .304.
9、2.11 制动器的选择 .314.2.12 轴联轴器的选择 .324.2.13 验算低速浮动轴强度 .335 小车架的设计计算 .355.1 端梁设计计算 .355.2 小车架的结构尺寸 .36结束语 .37参考文献 .38致谢 .39武汉科技大学本科毕业设计11 绪论1.1 选题依据起重运输机械通常用于搬运物料，随着科学技术的进步、现代化大规模生产的发展，越来越广泛的适用于国民经济各部门。现在不仅在港口、车站、料场、电站、高层建筑、工矿企业等生产领域里用到起重运输机械，甚至在生活领域也都用到起重运输机械。所以它不仅在国民经济中占有重要的位置，而且它在社会生产和生活的领域正在不断扩大。起重运输
10、机械作为物料搬运工具，在完成一个工作过程中，一般都包括“储、装、运、卸”作业，因而对于提高生产能力、保证产品质量、减轻劳动强度、降低成本、提高运输效率、加快物资周转、流通等方面均有着重要的影响，对安全生产、减少事故更有显著作用。现代的搬运技术已经超越了单纯的减轻体力劳动这一传统概念，因为它不仅是在搬运数量上有很大变化，而且具有严格的时间、速度概念，必须根据系统的要求，及时的、迅速的、有节奏的“将必要的原材料或零部件，在规定的时间里，送到必要的工艺位置上” 。否则，现代化的生产是不可能的。如果看看现代化大规模生产的汽车工业、冶炼工业、电子工业、以及先进的高效的加工中心、数控机床、装配自动线，就会
11、深深感到我国的物料搬运机械与工业发达国家相比还很有差距。先在常有种说法：物料搬运技术是现代工业中最薄弱、最迫切要解决的问题之一。从而可以看出，搬运技术将是降低产品成本最有潜力的一个途径。箱形双梁桥式起重机是由一个有两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架,在桥架上运行起重小车,可起吊和水平搬运各类物体,它适用于机械加工和装配车间料场等场合，如下图 1.1 为桥式起重机。构成桥式起重机的主要金属结构部分是桥梁，它横架在车间两侧吊车梁的轨道上，并沿轨道前后运行。除桥架外，还有小车，小车上装有起升机构和运行机构，可以带着吊起的物品沿桥架上的轨道左右运行。于是桥架的前后运行和小车左右运行以及起升机构的
12、升降动作，三者所构成的立体空间范围是桥式起重机调运物品的服务空间。通用前世起重机，一般都具有三个结构：即起升机构（起重量稍大的有主副两套起升机构） 、小车运行机构和大车运行机构。按正常工作程序，从起吊动作开始，先开动起升机构，空钩下降，吊起物品上升到一定高度，让后开动小车运行机构和大车运行机构到指定位置停止，在开动起升机构降下物品，然后空钩回升到一定高度，开动小车运行机构和大车运行机构使起重机回到原来位置，准备第二次吊运工作。每运送一次物品，就要重复上一次的过程，这个过程通常称为一个工作周期。在一个周期内，各个机构不是同时工作的。有时这个机构工作，别的机构停歇，但每个机构都至少作一次正向运转和
13、一次反向运转。由于具有这样的工作特征，所以起重机是一种周期性武汉科技大学本科毕业设计2间歇工作的机械。起重机械的基本参数有：起重量、起升高度、跨度、各机构的工作速度及各机构的工作级别。有些起重机械的生产率、轨距、外形尺寸、最大轮压、幅度、起重力矩等也是重要参数。这些参数说明起重机械的工作性能和技术经济指标，是设计起重机械的技术依据，也是生产使用中选择起重运输机械技术性能的重要依据。图 1.1 桥式起重机示意图1.2 桥式起重机在国内外的研究现状1.2.1 国内大型起重机的发展现状目前，国内专业生产大型起重机的厂家很多。其中以中联重科、 三一重工、 抚挖等公司产品系列较全市场占有率较高。中联重科
14、在 2007 年 12 月宣布实行品牌统一战略后现已成功开发了 50t600t 履带式起重机产品系列。 作为中国起重机行业的领跑者， 徐州重型机械有限公司现在已经形成了以汽车起重机为主导， 履带式重机和全路面起重机为侧翼强势推进的庞大型谱群。国内最具历史的履带式起重机生产企业抚挖现已拥有 35t350t 的履带式起重机产品系列。 QUY350 是抚挖 2007 年推出的国产首台 350t 履带式起重机， 填补了国内 350t 履带式起重机的产品型谱空。三一科技自2004 年初进入履带式起重机的研发和生产领域至今，已成功开发出 50t900t 共 10 个型号的全系列产品并全部实现销售。 其 9
15、00t 履带起重机的顺利下线， 标志着我国大武汉科技大学本科毕业设计3型、超大型履带起重机自主研发领域已走在亚洲前列，成为目前亚洲最大吨位的履带式起重机。据悉，日前三一科技已具备 3200t 以下履带式起重机的开发能力。1.2.2 国外大型起重机的发展现状目前，国外专业生产大型起重机厂家很多。其中利勃海尔、 特雷克斯-德马格、马尼托瓦克与神钢等公司家产品系列较全， 市场占有率较高。利勃海尔公司的产品技术先进、 工作可靠，其生产的 LR 系列履带起重机最大起重量已达 1200t。 其桁架臂履带式起重机系列在 007 年又喜添新品 LR1600/2，使其产品型谱更加完善 。德马格公司主要生产起重量
16、从 50t1600t 的 CC 系列履带起重机。 最近推出了世界最大的履带式起重机 CC8800-1 双臂新增功能套件使其起重能力达到 3200t 马尼托瓦克公司团推出了新研发的 31000 型履带式起重机。其独特的创新是可变位配重 (VPC)。与使用普通的吊运能力增强附件相比，可大量减少所需的地面准备工作。 此外， 配备可变位配重的起重机能够起吊和运送所有等级的额定负荷，可以很方便地在工地上移动。神钢公司开发的履带起重机产品系列化程度高、 性价比高，深受发展中国家的欢迎，在全球范围内占有一定比例。近两年神钢在中国市场中吨位履带起重机的销售业绩较好日本产品的技术性能与德国产品还是有相当差距，但
17、其进步较快， 价格比德国产品更有竞争力，所以它们较适合我国一般履带起重机用户。1.3 桥式起重机的发展趋势（1） 起重机的大型化。近年来，火电发电机组的功率不断增大，由以前的 30 万KW 为主转为 60 万 KW 乃至 100 万 KW 为主， 对起重机的吨位需求增大。 由于美国核电技术的推广应用， 使大件吊装量大幅增加催生了大型起重机市场的需求。大型石化项目，同样需求大吨位的大型起重机特别是履带式起重机。（2） 创新设计。开展对起重机传动型式创新、结构构造创新和功能原理创新等方面理论及技术基础研究，为此着重研究新材料、 新工艺、 新的传动装置， 从而通过对不同设计方案的优选、分解和组合来产
18、生新的设计方案，不断推出创新设计成果。（3）核心技术化。 各大知名企业均具有其独特的核心技术，并不断创新， 努力保持在同行业内的领先地位。 现在各大公司均大力研究开发自己的核心技术，以不断提升自己的产品档次和竞争能力。（4） 模块化和组合化。 极短交货期的市场需求要求开展基于网络的协同异地设计技术、并行工程技术研究，这样可以缩短产品的开发周期。用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上功能基本相同的构件、 部件和零件制成有多种用途， 有相同联接要素和可互换的标准模块， 通过不同模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。 达到改善整机性能，降低制造成本， 提高通用化程度，用较少规格数的零部
19、件组成多品种、 多规格的系列产品， 充分满足用户需求。武汉科技大学本科毕业设计4（5）大吨位的自拆装系统。履带起重机体太笨重在公路上无法自由行走，必须拆卸才可运输， 到达工作点后再进行组装，需要辅助吊车。为减少或不用辅助吊车， 节省施工费用， 因此研制自拆装系统势在必行。目前中吨位履带起重机的自拆装系统已比较完善， 大吨位的自拆装系统仍是亟待解决的难题。武汉科技大学本科毕业设计52 小车的设计与传动方案2.1 起重机小车的构造桥式起重小车主要由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成；另外，还有一些安全防护装置。如图 2.1起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带
20、动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车运行机构包括电动机、制动器、减速器、车轮组等。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。图 2.1 桥式起重机小车构成图2.2 起升机构的传动方案(1 )闭式传动武汉科技大学本科毕业设计6a)b)图 2.2 采用闭式传动的起升机构构造型式1-电动机；2-带制动轮的弹性柱销联轴器或全齿联轴器；3-制动器；4-减速器5-全齿联轴器；6-卷筒；7-轴承座；8-带制动轮的半齿联轴器；9-中间浮动轴10-半齿联轴器；11-制动轮桥式起重机的起升闭式传动方案常用的有如图 2.2 所示两种类型。在图 2.2a 中，电动机与减速器之间采用一带制动轮的弹性柱销联轴器或带制动轮的全齿联轴器直接相联接；而图 2.2b 中电动机与减速器之间采用一中间轴，轴的一端联有半齿联轴器，另一端则联有带制动轮的半齿联轴器。像这种在两个半齿联轴器之间没有外支
