內(nèi)容摘要：這次畢業(yè)設(shè)計是針對畢業(yè)實習中橋式起重機所做的具體到噸位級別的設(shè)計。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，橋式起重機越來越多的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當中。在工廠中搬運重物，機床上下件，裝運工作吊裝零部件，流水線上的定點工作等都要用到起重機。起重機中種數(shù)量最多，在大小工廠之中均有應(yīng)用的就是小噸位的起重機，小噸位的橋式起重機廣泛的用于輕量工件的吊運，在我國機械工業(yè)中占有十分重要的地位。但是，我國現(xiàn)在應(yīng)用的各大起重機還是仿造國外落后技術(shù)制造出來的，而且已經(jīng)在工廠內(nèi)應(yīng)用了多年，有些甚至還是七八十年代的產(chǎn)品，無論在質(zhì)量上還是在功能上都滿足不了日益增長的工業(yè)需求。如何設(shè)計使其成本最低化，布置合理化，功能現(xiàn)代化是我們研究的課題。本次設(shè)計就是對小噸位的橋式起重機進行設(shè)計，主要設(shè)計內(nèi)容是 50t/10t 橋式起重機的結(jié)構(gòu)及運行機構(gòu)，其中包括橋架結(jié)構(gòu)的布置計算及校核，主梁結(jié)構(gòu)的計算及校核，端梁結(jié)構(gòu)的計算及校核，主端梁連接以及大車運行機構(gòu)零部件的選擇及校核。關(guān)鍵詞：起重機 大車運行機構(gòu) 橋架 主端梁 小噸位Abstract：The graduation project is a bridge crane for the graduation field work done by the tonnage level specific to the design. As China's manufacturing industry, more and more applications crane to which industrial production. Carry a heavy load in the factory, machine parts up and down, the work of lifting parts of shipment, assembly line work should be fixed on the crane is used. The largest number of species of cranes, both in the size of the factory into the application is small tonnage cranes, bridge cranes small tonnage of lightweight parts for a wide range of lifting, in China's machinery industry plays a very important position. However, our current application, or copy large crane behind the technology produced abroad, and has been applied in the factory for many years, and some 70 to 80 years of products, both in quality or functionality are not growing to meet the industrial demand. How to design it the lowest cost, rationalize the layout, function modernization is the subject of our study. This design is for small tonnage bridge crane design, the main design elements are 50t/10t crane structure and operation of institutions, including the bridge structure, calculation and checking the layout, the main beam structure calculation and checking , end beams calculation and checking, the main end beam connect and run the cart and checking body parts of choice.Key words：Crane The moving mainframe Bridge Main beam and end beam Small tonnage目 錄內(nèi)容摘要 1關(guān)鍵詞 1Abstract1Key words.11.緒 論 .31.1 橋式起重機的介紹 .31.2 橋式起重機設(shè)計的總體方案 .31.3 主梁和橋架的設(shè)計 .31.4 端梁的設(shè)計 .42.選型計算部分 42.1 主起升機構(gòu)的設(shè)計 .42.2 副起升機構(gòu)的設(shè)計 .82.3 小車運行機構(gòu) 112.4 大車運行機構(gòu)的設(shè)計 163.結(jié)構(gòu)計算部分 .203.1 橋架尺寸的確定 203.2 主梁尺寸 213.3 主端梁界面 223.4 端梁截面尺寸的確定 233.5 主.端梁截面幾何性質(zhì) .243.6 載荷 253.7 扭轉(zhuǎn)載荷 283.8 主梁的計算 283.9 端梁的計算 383.10 穩(wěn)定性 .393.11 總功率 .41總結(jié) .42參考文獻 .43致謝 .441.緒 論1.1 橋式起重機的介紹橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻礙。橋式起重機廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機設(shè)計設(shè)計方法可以簡單地劃分為傳統(tǒng)設(shè)計方法、現(xiàn)代設(shè)計方法和未來設(shè)計方法三類。傳統(tǒng)設(shè)計方法指的是以古典力學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的類比法、直覺法、經(jīng)驗法等設(shè)計方法，該法仍用于我國部分起重機的設(shè)計?，F(xiàn)代設(shè)計法指的是近 30 年發(fā)展起來的設(shè)計方法，如 CAD、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元分析、反求工程設(shè)計、動態(tài)仿真設(shè)計、模塊化設(shè)計、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計等等，這些方法在起重機的設(shè)計中都有應(yīng)用。橋式起重機設(shè)計模塊化和組合化達到改善整機性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、 多規(guī)格的系列產(chǎn)品， 充分滿足用戶需求。同時，橋式起重機的并行工程的目標在于縮短產(chǎn)品投放市場的時間，提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及降低產(chǎn)品在整個生命周期中的消耗。并行工程應(yīng)使產(chǎn)品及其相關(guān)過程設(shè)計工作集成，產(chǎn)品開發(fā)過程中各階段工作交叉并行進行，以盡早發(fā)現(xiàn)并解決產(chǎn)品整個生命周期中的問題，達到多項工作的協(xié)調(diào)一致?？梢韵嘈?，不遠的將來智能設(shè)計會取得更大的突破，從而使起重機的智能設(shè)計成為可能。1.2 橋式起重機設(shè)計的總體方案主要技術(shù)參數(shù)：中級工作級別，吊運金屬工件，起重機設(shè)操縱室。起重量主鉤 50t，副鉤 10t，跨度 28.5m，起升高度為主鉤 12m，副鉤 14m 起升速度主鉤 7.8m/min,副鉤 13.2m/min；小車運行速度 v=38.5m/min，大車運行速度V=87.3m/min。1.3 主梁和橋架的設(shè)計主梁跨度 28.5m ,主要構(gòu)件是上蓋板、下蓋板和兩塊垂直腹板，主梁和端梁采用搭接形式，走臺的寬度取決于端梁的長度和大車運行機構(gòu)的平面尺寸，司機室采用閉式一側(cè)安裝，腹板上加橫向加勁板和縱向加勁條或者角鋼來固定，縱向加勁條的焊接采用自動焊，主梁翼緣板和腹板的焊接采用貼角焊縫，腹板的下邊和下蓋板硬做成拋物線形。1.4 端梁的設(shè)計端梁采用箱型的實體板梁式結(jié)構(gòu)，是由車輪組合端梁架組成，端梁的中間截面也是由上蓋板，下蓋板和兩塊腹板組成；通常把端梁制成制成三個分段，端梁是由兩段通過連接板和角鋼用高強螺栓連接而成。端梁的主要尺寸是依據(jù)主梁的跨度，大車的輪距和小車的軌距來確定的；大車的運行采用分別驅(qū)動的方案。在裝配起重機的時候，先將端梁的一段與其中的一根主梁連接在一起，然后再將端梁的兩段連接起來。2.選型計算部分2.1 主起升機構(gòu)的設(shè)計2.1.1 確定起升機構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組按照布置宜緊湊的原則，采用閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式，如圖 2-1 所示，采用了雙聯(lián)滑輪組，按 ，查起重機械課本表 5-5：取滑輪組倍率 。t50?Q5?hi承載繩分支數(shù)： 12ih?Z圖 2-1 起升機構(gòu)文字簡圖2.1.2 選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動軸承，當 時，課本起重機械表（67 頁）5-6 得滑輪組效5?hi率： ，鋼絲繩所受最大拉力：0.96h??（只有當起升高度大于 50 米時 q 才計入所以120. 52802hhQqS Nii?????????此處只記 Q） 查課本起重機械表（59 頁）5-3 得，工作級別為 M6 時，安全系數(shù) n=6，鋼絲繩計算破斷拉力 。bSN=312.48KNmax65208314sn????由已知要求讓選擇 破斷拉力 1670 的纖維芯鋼絲繩，19由課本公式 直徑 。dcs4d2.1.3 確定卷筒尺寸并驗算強度卷筒直徑：由設(shè)計參數(shù)要求知： 。80Dm?卷筒尺寸：（注:t 為槽距；H 為主起升高度；d 為鋼絲繩直徑；l1 為固定繩尾所需的長度；l2 為卷筒兩端空余部分的長度 l3 為允許偏差度決定）00()hiLnt???n 為附加安全圈數(shù)為使繩尾受力減小偏于固定通常取 n 為 1.5 到 3 圈。0d824D?mm0165.93.L??????????l1 3t=78mm；l2 根據(jù)設(shè)計手冊 232 頁公式 p=d+（2 4）mm 及結(jié)構(gòu)需要定為 26mm ? ~； 具課本 68 頁鋼絲繩允許偏斜度為 1:10（ ） 0????為取 L3=500mmmin3min0.20.2BhlBh???????13654.9782650.820Ll m??????卷筒轉(zhuǎn)速： 57.8-2n10.23/in34htoivrD??????由 課 本 起 重 機 械 P156公 式 8知2.1.4 選電動機計算靜功率： =(0.018 0.04)Q=934kgxG?選自起重機計算實例 P238 頁??xn0Q+V612jP???76kw???（ 50+934） .8126~0.5????式 中 ： 機 構(gòu) 總 效 率 ， 一 般 =.,?。?60.87661~.5~.,.edjNkkwM?????d式 中 ： 系 數(shù) 由 起 重 機 設(shè) 計 規(guī) 范 書 中 表 查 得 ， 對 于 級 機 構(gòu)取查大連伯頓 YZR 電機資料選用電動機： YZR-315s-8 23e1(2%)7,5,[]7.kg=84dNKnrpmGDmkg??， 電 機 質(zhì) 量 G2.1.5 選擇減速器由上算得: 10.23/intnr?減速器總傳動比： 10754.6.2jin又查參考資料得 ZQ-1000 型號減速器參數(shù):??08w,4.57,=30kgNKi??許 用 功 率 質(zhì) 量2.1.6 驗算起升速度和實際所需功率實際起升速度：0iv＇ =＇ 47.6.8/min5??誤差：= ×100%= ×100%=1.9%＜[ ]=10%?v?' .78??實際所需等效功率：= = =48.57KW＜ =52.5KWxN'v' .649578?eN??40%2.1.7 校核減速器輸出軸強度由起重機設(shè)計規(guī)范書中公式(6-16)得輸出軸最大徑向力：maxax1()[]2jRSGR???max 23625108460.kN3.79 P14[]SkNRZQ????j 卷 筒 上 卷 繞 鋼 絲 繩 引 起 的 載 荷 ；G卷 筒 及 軸 自 重 ， 參 考 起 重 機 課 程 設(shè) 計 頁 附 表 查 得 ；減 速 器 輸 出 軸 端 最 大 允 許 徑 向 載 荷 ， 由 泰 隆 減 速 器 資 料 查 得 ；max1(0.79)5.kN[]3k2RR?????由起重機計算實例 239 頁得輸出軸最大扭矩為： ~[]M???＇axmaxe0M=(.8)i1(25%)759090.92.8[]650eNNnJCMm?????????emax0 電 動 機 軸 額 定 力 矩 ；當 時 ， 電 動 機 起 動 轉(zhuǎn) 矩 ， 由 老 師 給 的 資 料 表 查 得 ；減 速 器 傳 動 效 率 ；減 速 器 輸 出 軸 最 大 容 許 轉(zhuǎn) 矩 ， 查 得 ；2.897.450.91063[]61NmMNm???????ax=由以上計算知，所選減速器能滿足要求。2.1.8 選擇制動器所需靜制動力矩： ??0' '2ZjZQGDMKi??????(5934).821.70.5781.kgmN??????制動安全系數(shù)，由課本起重機械運輸?shù)诹虏榈?，由選用 YWZ-1.75zK??400/90 制動器，其制動轉(zhuǎn)矩 ，制動輪直徑 制動質(zhì)量160ezMN? 40,zD。30ZGkg2.2 副起升機構(gòu)的設(shè)計2.2.1 確定起升機構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組按照布置宜緊湊的原則，采用閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式，如圖 2-2 所示，采用了雙聯(lián)滑輪組，按 ，查起重機械課本表 5-5：取滑輪組倍率 。10Qt? i3h?承載繩分支數(shù)： 236hZi?圖 2-2 起升機構(gòu)計算簡圖起重機課程設(shè)計附表 8 P237 頁選圖號為 G15 吊鉤組，得其質(zhì)量：G0=219kg，兩動滑輪間距為 A=185mm。2.2.2 選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動軸承，當 時，查起重機械課本 67 頁表 5-6 得滑輪組效3hi?率： ，鋼絲繩所受最大拉力：0.985h??max1210. 69202hhQqS Nii???????????課本起重機械 59 頁表 5-3，工作級別為 時，安全系數(shù) n=5，鋼絲繩計算破斷5M拉力 。bSmax.84.6bSnkN????????由上知選擇 6x19 破斷拉力 1670 的纖維繩芯鋼絲繩，由課本公式 直徑得dcs?d 為 13mm，鋼絲繩最小破斷拉力 。 93.14bS?????2.2.3 確定卷筒尺寸并驗算強度已知卷筒直徑：D=400mm卷筒尺寸： 00()hHiLntD???312()2059.m.4??， 0413d??13260lt??2l估 算01+59.68.Ll m??取.(~)4(~10)4=15D? ????卷 筒 壁 厚 ： ， 取 -2 n3.5/in3.14htoivr????????由 課 本 起 重 機 械 P56公 式 8知2.2.4 選電動機計算靜功率：??00(==61.82641Qj dtchjedjdjPGVkkw??????????但 一 般 08.9， 取 0.85：16-~0.75~.8,0.dk M??dd式 中 系 數(shù) 由 課 本 起 重 運 輸 機 械 中 表 查 得 ， 對 于 級 機 構(gòu)取查大連伯頓 YZR 系列選用電動機： YZR250M1-8 23e1(2%)3w,7,[]1.5kg=51dPKnrpmGDkg， 電 機 質(zhì) 量 G2.2.5 選擇減速器卷筒轉(zhuǎn)速：已經(jīng)求得 30.5/mintnr?減速器總傳動比：由起重機設(shè)計手冊 P237 查得10723.58.tin?50, 4/minZQr?查 泰 隆 減 速 機 資 料 附 表 頁??0 1112.8w,31.5,=90,50,85PKikgdlm?? ??許 用 功 率 質(zhì) 量 入 軸 直 徑 軸 端 長2.2.6 驗算起升速度實際起升速度： 0iv＇ =＇ 23.5819./min??誤差：= ×100%= ×100%=0.25%＜[ ]=10%?v?' .132??2.2.7 校核減速器輸出軸強度由起重機設(shè)計規(guī)范書公式(6-16)得輸出軸最大徑向力：maxax1()[]2jRSGR???3.845619.2kN[]0.5k?????617?由 起 重 運 輸 機 械 課 本 公 式 得 輸 出 軸 最 大 扭 矩 為 ：~[]M???＇maxmaxe0M=(0.)i由以上計算知，所選減速器能滿足要求。2.2.8 選擇制動器所需靜制動力矩??0' '2(109).413.75.85323.ZjZQGDMKikgmN????????????1.7520/520,3,zezzKMNDm????z制 動 安 全 系 數(shù) ， 由 起 重 機 械 課 本 頁 知 ，由 參 考 資 料 焦 作 金 箍 數(shù) 據(jù) 表 ： 選 用 YWZ制 動 器 ，其 制 動 轉(zhuǎn) 矩 制 動 輪直 徑 制 動 器 質(zhì) 量 G=4kg。2.3 小車運行機構(gòu)2.3.1 確定機構(gòu)傳動方案小車的傳動方式有兩種．即減速器位于小車主動輪中間或減速器位于小車主動輪一側(cè)。減速器位于小車主動輪中間的小車傳動方式．使小車減速器輸出軸及兩側(cè)傳動軸所承受的扭矩比較均勻。減速器位于小車主動輪一側(cè)的傳動方式，安裝和維修比較方便，但起車時小車車體有左右扭擺現(xiàn)象。對于雙梁橋式起重機，小車運行機構(gòu)采用圖 2-3 減速器位于小車主動輪中間的傳動方案：圖 2-3 小車運行機構(gòu)傳動簡圖先對運行阻力計算：小車質(zhì)量估計取 17390GxPkg?摩擦阻力矩：()()2mdMQPGxK????查得，由 Dc=500mm 車輪組的軸承型號為 7524，據(jù)此選出 Dc=500 車輪組軸承亦為 7524.軸承內(nèi)徑和外徑的平均值 ，由起重機設(shè)計規(guī)范書中md5.1670?表 7-1 表 7-3 查得滾動摩擦系數(shù) K=0.0009，軸承摩擦系數(shù) μ=0.02，附加阻力系~數(shù) β=2.0（采用導(dǎo)輪式電纜裝置導(dǎo)電），代入上式得滿載時運行阻力矩： ())()2mQxdMPGK????0.16755017390.2)2.64kgmN?????運行摩擦阻力： ()()216.048.15mQmQcMPND?? ?無載時運行阻力矩：(0)()2mQxdGK????0.167517390. )28.58.kgmN?????運行摩擦阻力： (0)(0)95.32.2QmcMPD??2.3.2 選電動機電動機靜功率： 846.1356.01009jcJPVKWm????式中 ——滿載時靜阻力；)(QmjP?η=0.9——機構(gòu)傳動效率m=1——驅(qū)動電機臺數(shù)初選電動機功率： 1.5603.9djNKKW???式中——電動機功率增大系數(shù)，由起重運輸機械表 7-6 得， =1.15dK d由大連伯頓系列電機選用電動機 YZR160L-8，Ne=16kW，n1=705/min,,電機質(zhì)量 172kg22()0.dGDkgm??dG?2.3.3 選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速：38.524.min0cVrnD????機構(gòu)傳動比： 1075ci查泰隆 ZQ 系列軟齒面減速器表：選用 ZQ-500 減速器， ，[N]中級031.5i??=12.8kW。 2.3.4 驗算運行速度實際運行速度：028.7353.16minciV?????誤差： .0%8.08c????故合適。起動時間： 21 0[()]38.2()'xqqj QPGnt mcDMi????式中 n1=715r/min；m=1——驅(qū)動電動機臺數(shù)；其中(25%)11.5.90eJCqeNMn??76.94m??滿載運行時折算到電動機軸上的運行靜阻力矩： ()()08.13.709mQjQ Ni???? ??空載運行時折算到電動機軸上的運行靜阻力矩： (0)(0)85.2.43479mQjMmi??? ???初步估算制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩： 2226.0)(kgGcDz???本機構(gòu)總飛輪矩： 22221()()()()DdDzlCC?.50.6.9kgm????式中C 由起重機械運輸表 4-1 查得及其他傳動飛輪矩影響系數(shù)，折算到電動機軸上可取 C=1.15滿載起動時間：2() 2940017390.5[.92]38.2(176.3.1)48.qQt? ?????（ 5）0s無載起動時間： 2(0)94017390.5[.2]38.2(1763)48qQt? ?????s由起重運輸機械表 5-1 查，當 時， 推薦值為.5/min0.6/cvs?qt????5.5s，（ Q=Q） ，故所選電動機能滿足快速起動要求。qtqt????2.3.5 按起動工況校核減速器功率起動狀況減速器傳遞的功率： 3751.60.219100dcPVNKWm?? ???(0)xcdjgj qQGVt???(5017395.16846. 2??37N（ ）qt在 上 一 步 已 經(jīng) 計 算——運行機構(gòu)中同一級傳動的減速器個數(shù)， =1'm'm2.3.6 選擇制動器通常起重機的起動時間為 1～5s,取 =3sZt所需制動轉(zhuǎn)矩： 221100()()() 2{[()]}38. ' 'cZZ dQPGxKQPGxDnMmcti i???????229405739).5[. 9].248.??0.167(10)()0.9}.7????92Nm??由焦作金箍制動器附表 15 選用 YWZ4 315/23，其制動轉(zhuǎn)矩 =180NmeMZ考慮到所取制動時間 =3s 與起動時間=0.729s 差距不大，故可省略制動不打滑zt驗算。2.4 大車運行機構(gòu)的設(shè)計2.4.1 確定機構(gòu)的傳動方案跨度為 28.5m 為中等跨度，為減輕重量，決定采用圖 2-4 的傳動方案。圖 2-4 集中傳動的大車運行機構(gòu)布置方式1—電動機；2—制動器；3—帶制動器的半齒輪聯(lián)軸器；4—浮動軸；5—半齒輪聯(lián)軸器；6—減速器；7—車輪2.4.2 輪壓按圖 4.2 所示的重量分布，計算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓。滿載時，最大輪壓：max42GxxPQLe?????8617058.51239.kN?空載時，最小輪壓：min142xPGPL???86708.9.5kN??車輪踏面疲勞計算載荷：maxin23cP??96.81.4.7KN?圖 2-5 輪壓計算圖2.4.3 運行阻力計算摩擦總阻力矩： ())2mdMQGk????由起重機課程設(shè)計 查得 車輪的軸承型號為 ，軸承內(nèi)徑和24P頁 80cD7530外徑的平均值為： ；由起重機設(shè)計規(guī)范書中表 7-1～7-3 查得：滾10365?動摩擦系數(shù) ，軸承摩擦系數(shù) ；附加阻力系數(shù) 代人上式得：.k?.2??1.??當滿載時的運行阻力矩：()())dMmQGk??0.141.50360(.62)9Nm?????運行摩擦阻力：()()2mcQPD?15693.0.8N當空載時：()()2dMmQGk?????0.141.59340(.62)8.2Nm??????)()2mmcMQPD8.07.5N?2.4.4 選擇電動機電動機靜功率： 10cjdjPvm??643287.4.92950kw??式中： ()0.95jmPQ???滿 載 運 行 時 的 靜 阻 力 ；=2驅(qū) 動 電 動 機 臺 數(shù) ；機 構(gòu) 傳 動 效 率 。初選電動機功率：GjPp?0.85492.18kw?式中： 157GP-G0.85? ?電 動 機 功 率 增 大 系 數(shù) ， 由 起 重 機 械 課 本 表 查 得 ；由參考資料 YZR 系列大連伯頓選用電動機為： ??2221160;7.5,940/min,.,160e dYZRMNkwnrDkgmkg??電 動 機 質(zhì) 量 為2.4.5 選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速：dccvnD???87.34,5/min0r?機構(gòu)傳動比：109427.053.cni?查泰隆資料表，選用兩臺減速器，其型號為： ??'05031.5;.8(/min)ZQNkwr?減 速 器 ； i 當 輸 入 轉(zhuǎn) 速 為可見 。??jN?2.4.6 起動工況下校核減速器功率起動工況下減速器傳遞功率： 10dcPvNm??＇ ＇式中：60()dcdjgj qvQGt???＇(50934)7.643219601N?2mm?＇ ＇ 運 行 機 構(gòu) 中 同 一 級 傳 動 減 速 器 個 數(shù) ，因此：196074.13.5dNKW???，所以減速器合適。??25%3.dJcKW??所 選 減 速 器 的2.4.7 選擇制動器由焦作金箍系列的 YWZ4 系列電力液壓筷式制動器的制動時間， 3zts?按空載計算制動力矩，即 代人起重運輸機械的（7-16）式0Q?2210()38.=5.7mczj lzGDnMctiN??????????????????＇ ＇in0()2DcjP??＇ ＇186.47.8951.63Nm????：坡 度 阻 力；0.2.9340186.DPGN???min()2cdk??0.149340(.6)26.78N???2m??制 動 器 臺 數(shù) ， 兩 套 驅(qū) 動 裝 置 工 作 ；現(xiàn)選用兩臺 制動器,由焦作金箍制動器資料得其額定制動力矩520/3YWZ，為避免打滑，使用時需將其制動力矩調(diào)至 以下。1ezMN? 12Nm?考慮到所取的制動時間 ，在驗算起動不打滑條件時，已知是足夠??0zqtQ??安全的，故制動不打滑驗算從略。3.結(jié)構(gòu)計算部分3.1 橋架尺寸的確定大車軸距的大小直接影響大車運行狀況，常?。?011285057BSm???????????????0=5B根 據(jù) 小 車 軌 距 和 中 軌 箱 型 梁 寬 度 以 及 大 車 運 行 機 構(gòu) 的 設(shè) 置 ， 取3.2 主梁尺寸主梁在跨度中部的高度 h:由金屬結(jié)構(gòu)課本 112850167.28500707hSm??????????????????當小跨度時取較大值，反之取較小值。求得的梁高通常作為腹板高度，為下料方便，腹板高度一般取尾數(shù)為 0 的值。取腹板高度 。180hm?3.2.1 腹板和翼緣板厚度腹板厚度通常按起重重量決定： 130758mQt???取主、端梁翼緣板厚度: 0=64， 通 常 上 下 翼 緣 板 厚 度 相 等 。由課本機械裝備金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計 P195 公式(7-32)翼緣板厚度y0w=.85bhA??取 ；0=12m?端梁頭部下翼緣板板厚；上翼緣板與中部下翼緣板板厚 ；3=12m?端梁腹板厚度 。由課本機械裝備金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計 P194 公式（7-27）'1=8?。??01.52hF???3.2.2 兩腹板內(nèi)壁間距 b:b=（0.4 0.8） =（0.4 0.8） 1800=720 1440mm ~1h~?~取 b=900mm 驗算： b60b=570mb33S????且即 ： 取 值 合 理 。3.2.3 上下翼緣板的寬度 B1????11=b+209270968B???3.2.4 端梁高度 H2主梁總高度 104Hhm??端梁高度 H2 應(yīng)略大于車輪直徑 210.5.82491Hm???3.2.5 主梁端部變截面長d= 1~836.~7548S????????????d=350m主 梁 端 部 變 截 面 長 取3.3 主端梁界面主、端梁采用焊接連接，端梁為拼接長。橋架結(jié)構(gòu)與主。端梁界面圖如下圖 3-1 雙梁橋架結(jié)構(gòu)圖 3-2 主梁與主梁支撐截面的尺寸簡圖3.4 端梁截面尺寸的確定3.4.1 起重機的總質(zhì)量 （包括主梁端梁小車大車運行機構(gòu)、司機室和電氣設(shè)備等） ，可由下式估算：由起重機設(shè)計手冊 3-8-12G0.45.82()0.45.82.5()4.87QSt tt??????知： 019.QG而 47.3/min,AP=tdV工 作 級 別 估 算 大 車 輪 壓由起重機設(shè)計手冊 P358 表 3-8-10，選為 15t。 ??' '431232BH?????'10 028025mA?????車 輪 組 的 尺 寸 ， =80。對較大起重量得起重機，為增大端梁水平剛度和便于主端梁連接，通常 B2 比B3 大 50 100mm 左右，但給制造帶來不便。~B2 ????350~1250~1350B?????3.4.2 端梁中部上下翼緣板寬度 B4421438+4=6m???’3.5 主.端梁截面幾何性質(zhì)3.5.1 截面尺寸主梁截面面積： 21012h=2968+107=483mAB?????233010h+XIB???????慣 性 矩 ：23310478968180296.5m????????????2331y11 2394hb+=+2 907126.0BI???????????????????????????????????3.5.2 端梁截面端梁截面積： ????' ' 2431322510289102641ABHm???????????'1' 4343XBHI ?????????3 2948025102910523.1m??????????????????2321' '2312yHBBI??????????23 38490150 45089089.m? ???????????圖 3-3 端梁與端梁支撐面處的尺寸簡圖3.6 載荷3.6.1 自重載荷a.主梁自重均勻載荷： ' 6/1.27850419.8/4103./qFkAgSNm??????小車軌道重量 由課本金屬結(jié)構(gòu) P453 表 20 得，軌=m609=6./N道理論質(zhì)量 60.8N/m欄桿等重量： g109.8=1/lF?b.主梁均布載荷： 'qg=+43.56.49815680./lNm??3.6.2 小車輪壓：起升載荷為： 319.8405QPgN???小車自重: 7076Gx假定輪壓均布，課本起重機械表 4-2 距 K=2400mm滿載小車輪壓： 12pjj23449051765274=3718865.qGxJpppP NN??????????????????????????同 理 其 他 三 個 輪 壓空 載 小 車 輪 壓 ： ''xj12709/46GP3.6.3 動力效應(yīng)系數(shù) ??12q4y 1.8=+34V=.1=160.058vh.058.43hmHC?? ???通 常 安 裝 公 差 要 求 ，3.6.4 慣性載荷大小車都是四個車輪，其中主動輪各占一半，按車輪打滑條件確定大小車運行的慣性力。一根主梁上的小車慣性力為： xgp30548=N=2610.5727P??大車運行起.制動慣性力（一根主梁上）為： 3.,52.0194.57PHqFN???主 梁 跨 端 設(shè) 備 慣 性 力 影 響 力 小 ， 忽 略 。3.6.5 偏斜運行側(cè)向力小車左輪至跨度極限位置 C1=1.2m，一根主梁的重量力為： ??0.2GqPFS???56845.419620.4N? 一根端梁單位長度的重量為：'1/.270/qgqFkASFkAgS????628.51.785019/234/ NmNm?????????考慮大車車輪直徑 以及其他相關(guān)零件，取 。80?0B?一根端梁的重量為： 10.85189.QqFB一組大車運行機構(gòu)的重量（分別驅(qū)動兩組對稱配置）為：起重機課程設(shè)計表 7-3 中得 ，重心作用位置80,GjPN?1.lm?司機室及設(shè)備的重量為： 209.81620GsPgN??重心作用位置到主梁一端的距離 大約取 2.8m。l3.6.6 滿載小車在主梁跨中央一側(cè)端梁總靜輪壓為： ??01 1.12 2.84905765920.489.19605.RQGxQGxslPpPFpSNN???????????????????由 及課本機械裝備金屬結(jié)構(gòu) 53 頁圖 3-9 用插值法求得：028.5SB?.14?12sRP?????????????????側(cè) 向 力 為 ：3.6.7 滿載小車在主梁左端極限位置 ??1 02 12.1RQGxGQjGsbClpPFpSS??????????????????.5249051761960.48.8.9050147N???????????????畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書題目名稱 50/10t 雙梁中軌箱型橋式起重機 設(shè)計-機械部件造型及金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計學(xué)生姓名 所學(xué)專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化 班級指導(dǎo)教師姓名 所學(xué)專業(yè) 職稱完成期限 20XX 年 4 月一、論文（設(shè)計）主要內(nèi)容及主要技 術(shù)指標1、對起重機的介紹及雙梁橋式起重機機構(gòu) 組成和工作原理的 說明。2、起重機結(jié)構(gòu)方案的比較 與確定確定橋架結(jié)構(gòu)的型式和大 車運行機構(gòu)的傳動方式。3、工程力學(xué)、金屬機構(gòu)學(xué)、機械設(shè)計參數(shù)的選擇與計算。4、主要零部件選擇方案的比 較與確定。5、綜合考慮完成各部分的設(shè)計 。二、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要求1、進行廣泛的資料查詢和文獻 檢索等前期準備工作，并完成符合要求的開題報告和任務(wù)書。2、開題報告、任務(wù)書經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過后進行論文的撰寫工作。3、論文寫作要求符合新鄉(xiāng)學(xué)院本科 畢業(yè)論文排版規(guī)范。4、按時、保質(zhì)、保量完成論文撰寫，并按標準格式裝訂成冊。三、畢業(yè)論文（設(shè)計）進度安排（1）2012 年 4 月上旬，查閱與 題目有關(guān)的報告，填好 論文開 題報告，經(jīng)指導(dǎo)老師及指導(dǎo)小組初審再經(jīng)教研室集體討論通過后，開始 畢業(yè)論文寫作提 綱的編寫。 4 月中旬向指導(dǎo)老師提交論文寫作提綱，待指導(dǎo)老 師批準后，正式開始 論文寫作。（2）2012 年 4 月下旬完成論文初稿， 經(jīng)指導(dǎo)老師審閱提出修改意 見后進行修改。（3）2012 年 5 月上旬前完成論文第二稿，再 經(jīng)指導(dǎo)老師進 行修改，最后定稿。（4）2012 年 5 月上旬，進行論 文答辯資格審查。房建行業(yè)的塔式起重機動臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機。作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。由金屬結(jié)構(gòu)、工作機構(gòu)和電氣系統(tǒng)三部分組成。金屬結(jié)構(gòu)包括塔身、動臂和底座等。工作機構(gòu)有起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走四部分。電氣系統(tǒng)包括電動機、控制器、配電柜、連接線路、信號及照明裝置等。 塔式起重機簡稱塔機，亦稱塔吊，起源于西歐。塔機分為上回轉(zhuǎn)塔機和下回轉(zhuǎn)塔機兩大類。其中前者的承載力要高于后者，在許多的施工現(xiàn)場我們所見到的就是上回轉(zhuǎn)式上頂升加節(jié)接高的塔機。按能否移動又分為：走行式和固定式。固定式塔機塔身固定不轉(zhuǎn)，安裝在整塊混凝土基礎(chǔ)上，或裝設(shè)在條形式 X 形混凝土基礎(chǔ)上。在房屋的施工中一般采用的是固定式的。塔式起重機的動臂形式分水平式和壓桿式兩種。動臂為水平式時，載重小車沿水平動臂運行變幅，變幅運動平衡，其動臂較長，但動臂自重較大。動臂為壓桿式時，變幅機構(gòu)曳引動臂仰俯變幅，變幅運動不如水平式平穩(wěn)，但其自重較小。 為了確保安全，塔式起重機具有良好的安全裝置，如起重量、幅度、高度和載荷力矩等限制裝置，以及行程限位開關(guān)、塔頂信號燈、測風儀、防風夾軌器、爬梯護身圈、走道護欄等。司機室要求舒適、操作方便、視野好和有完善的通訊設(shè)備。 以下分幾個方面來具體介紹房建中常用的塔機。 (一)、塔機的金屬結(jié)構(gòu) 塔機的金屬結(jié)構(gòu)由起重臂、塔身、轉(zhuǎn)臺、承座、平衡臂、底架、塔尖等組成。起重臂構(gòu)造型式為小車變幅水平臂架，再往下分又有單吊點、雙吊點和起重臂與平衡臂連成一體的錘頭式小車變幅水平臂架。單吊點是靜定結(jié)構(gòu)，雙吊點是超靜定結(jié)構(gòu)。錘頭式小車變幅水平臂架，裝設(shè)于塔身頂部，狀若錘頭，塔身如錘柄，不設(shè)塔尖，故又叫平頭式。平頭式的使結(jié)構(gòu)形式更簡單，更有利于受力，減輕自重，簡化構(gòu)造等優(yōu)點。小車變幅臂架大都采用正三角形的截面。 (二)、塔機的零部件 每臺塔機都要用許多種起重零部件，其中數(shù)量最大，技術(shù)要求嚴而規(guī)格繁雜的是鋼絲繩。塔機用的鋼絲繩按功能不同有：起升鋼絲繩，變幅鋼絲繩，臂架拉繩，平衡臂拉繩，小車牽引繩等。鋼絲繩的特點是：整根的強度高，而且整根斷面一樣大小，強度一致，自重輕，能承受震動荷載，彈性大，能卷繞成盤，能在高速下平衡運動，并且無噪聲，磨損后其外皮會產(chǎn)生許多毛刺，易于發(fā)現(xiàn)并便于及時處置。(三)、塔機的工作機構(gòu) 塔機的工作機構(gòu)有五種：起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、小車牽引機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和大車走行機構(gòu)(行走式的塔機)。 (四)、塔機的電氣設(shè)備 塔機的主要電氣設(shè)備包括：電纜卷筒-中央集電環(huán);電動機;操作電動機用的電器，如：控制器、主令控制器、接觸器和繼電器。保護電器，如：自動熔斷器，過電流繼電器和限位開關(guān)等。主副回路中的控制、切換電器，如：按鈕、開關(guān)和儀表等。屬于輔助電氣設(shè)備的有：照明燈、信號燈、電鈴等。 (五)、塔機的液壓系統(tǒng) 塔機液壓系統(tǒng)中的主要元器件是液壓泵、液壓油缸、控制元件、油管和管接頭、油箱和液壓油濾清器等。液壓泵和液壓馬達是液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的部分，液壓泵把油吸入并通過管道輸送給液壓缸或液壓馬達，從而使液壓缸或馬達得以進行正常運作。液壓泵可以看成是液壓和心臟，是液壓的能量來源。(六)、塔機的安全裝置 安全裝置是塔機必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一，可以分為：限位開關(guān)(限位器);超負荷保險器(超載斷電裝置);緩沖止擋裝置;鋼絲繩防脫裝置;風速計;緊急安全開關(guān);安全保護音響信號。限位開關(guān)按功能有：吊鉤行程限位開關(guān)，回轉(zhuǎn)限位開關(guān)，小車行程限位開關(guān)，大車行程限位開關(guān)。 (七)、塔機的防傾翻規(guī)定 嚴禁超載運行;不得斜牽重物;不許猛然急制動;禁止在大風中運行吊運作業(yè);工作班后，必須把夾軌器夾緊，以防大風將塔機吹動溜出軌道。 (八)、自升式塔機的附著錨固 當自升式塔機在達到其自由高度繼續(xù)向上頂升接高時，為了增強其穩(wěn)定系數(shù)保持起重能力，必須通過錨固附著于建筑結(jié)構(gòu)上。附著層次與施工層建筑總高度、塔機和塔身結(jié)構(gòu)、塔身自由高度有關(guān)。Tower Crane Boommounted on the upper part of the rotation of the tall tower crane. Operating a large space, mainly used for housing construction materials in the vertical and horizontal transportation and installation of building components. From the metal structure, working bodies and the electrical system consists of three parts. Metal structure including the tower moving arms and base and so on. The work of organizations including lifting, luffing, slewing and walking four parts. Electrical systems including motors, controllers, power distribution cabinets, connection lines, signals and lighting devices. Short tower crane tower crane, also known as tower crane, originated in Western Europe. Device characteristics and safety devices Tower crane boom and struts form of sub-horizontal type two kinds. For the horizontal boom, the load car runs along the level luffing boom, luffing movement balance, its long boom, but the greater weight boom. Boom for the strut-type when the tractor boom luffing mechanism Pitch amplitude, amplitude motion than horizontal steady, but its relatively small weight. In order to ensure the safety of tower crane has a good safety device, such as starting weight, range, height and load torque constraints such devices, as well as the travel limit switches, tower lights, wind instrument, wind clip-rail device, Ladders and athletic supporter circle, walkways and railings. Driver's cab demand for comfort, easy operation, good vision and good communications equipment. Used tower crane following specific description in several aspects of the tower crane used room Jianzhong. (1)the tower crane metal structure metal structure is composed of tower crane boom, tower, turret, bearings, balance arm, chassis, composed of apex. Construction boom level luffing jib type of car, and then have a single hanging point down the minutes, double-hanging point and the lifting arm and balance arm fused hammerhead-type level luffing jib car. Single hanging point is statically determinate structure, twin-lift point is statically indeterminate structure. Hammerhead-type trolley level luffing jib installed at the tower top Zhuangruo hammer, shaft, such as hammer handle, no spire, it is also known as flat head style. Flat-style of making structure simpler and more conducive to the force, to reduce weight and simplify construction and so on. Most used car luffing jib equilateral triangle cross-section. (2)the tower crane spare parts Each tower crane must be used in many kinds of lifting parts, of which the largest number of technical requirements are strict and complicated rope specifications. Tower crane wire rope used in accordance with different functions are: lifting wire rope, rope luffing, jib ropes, balance the arm ropes, trolleys and other traction rope. Steel wire rope is characterized by: the entire root, high strength, but also the whole root sections, the size of the same intensity, light weight, able to withstand shock loads, flexible enough to winding into a disk, can be balanced at high speed movement, and no noise, wear and tear After the skin will produce a number of glitches, easy to detect and facilitate the timely disposal. (3)the tower crane working body The tower crane working body there are five: hoisting mechanism, varying from agencies, car towing agencies, institutions and carts Traveling rotary body (walking style tower crane). (4)the tower crane electrical equipment The main tower crane electrical equipment including: Cable Reels - Central collector ring; Motor; Operation of electrical motors, such as: controller, master controller, contactors and relays. Protection of electrical appliances, such as: automatic fuses, over-current relays and limit switches. Vice-loop in the main control switch electrical appliances, such as: buttons, switches and meters. There are auxiliary electrical equipment: lights, lights, bells and so on. (5)tower crane's hydraulic system Tower crane hydraulic system's main components are hydraulic pumps, hydraulic cylinders, control components, tubing and fittings, fuel tank and hydraulic oil filters and so on. Hydraulic pump and hydraulic motor is a hydraulic system of the most complex part of the oil suction pump through the pipeline to the hydraulic cylinders or hydraulic motors, hydraulic cylinder or motor so that normal operation can be carried out. Hydraulic and hydraulic pump can be seen as the heart, is the hydraulic energy source. (6)tower crane safety devices Safety device is essential for the tower crane, one of the key equipment, can be divided into: limit switch (stopper); overload Insurance devices (overload power plant); buffer only block devices; steel wire rope anti-off device; anemometer ; emergency safety switch; security audio signal. Limit switches according to the functions are: hook travel limit switch, rotary limit switches, trolley travel limit switch, carts travel limit switch. (7)the provisions of the tower crane anti-tipping Non-overloading operation; not oblique pull heavy loads; not allowed to suddenly emergency braking; prohibit running wind lifting operations; working class, must be clip-rail clamping device to prevent the wind blowing the tower crane slipped out of orbit. (8)since the l-type tower crane attachment anchor When the self-climbing tower crane in achieving a high degree of their freedom to continue to pick up high-jacking, in order to enhance its stability factor to keep lifting capacity, they must anchor attached to the building structure. Attachment level, the total construction and construction-layer height, tower crane and tower structures, freedom tower height.