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英文翻譯
Traffic safety technical requirements
A hook
1, should be checked regularly, at least semiannually, and clean lubrication.
2, new and put into use the hook to recognize that the hook on the mark, the technical documentation of the manufacturing units and factory certification.
3, before put into use by means of marking load test, allows the use of qualified before confirmation.
4, are not allowed to use the casting hook. The hook should be fixed firmly rotating parts should be flexible, leptospirosis smooth surface, no cracks, spalling and any damage wire rope defects.
5, leptospirosis defects shall not welding. To prevent spreader to decoupling, the hook should be set to prevent accidental decoupling safety devices.
6, one of the following conditions occurs, the hook should be scrapped:
(1) Surface cracks.
(2) the amount of wear of the dangerous section: hook manufactured in use by industry standards, should not be greater than 10% of the original size; manufactured by GB10051.2 hook should be less than 5% of the original height.
(3) the degree of opening than the original size increased by 15%.
(4) The torsional deformation of more than 10 °.
(5) the dangerous section or hook neck plastically deformed.
(6) The board hook bushing wear up to 50% of the original size, should be scrapped bushing; the board hook mandrel wear up to 5% of the original size, should be scrapped mandrel. The panel hook caulking can not be loose, the gap between the boards can not be greater than 0.30mm.
Second, the spreader
1, hinge parts should be checked before use leverage deformation, cracks.
2, the axis of the rotating parts, off the regular inspection and lubrication. In case of large loose, wear, deformation, etc., should be timely repair and replacement.
3, new and put into use the spreader should load test, after passing inspection in order to allow the use of.
Third, the wheel
1, check all parts of the wheel, the tread of the wheel rim and spokes cracks are found, replace the wheel.
2, when the wheel rim wear amount more than 50% of the original thickness, or rim bending deformation of up to 20% of the original thickness, the wheels should be scrapped.
3, runout tolerance should not be greater than the diameter of the wheel tread.
Wheel tread allows repair in the following situations:
(1) a cylindrical the difference the two capstan tread diameter:
Wheel diameter φ250-500mm and no more than 0.125 mm;
The wheel diameter φ600-900mm and no more than 0.30mm.
(2) Poor: the two passive wheel diameter cylindrical tread
Wheel diameter φ250-500mm, is not greater than 0.60mm;
The wheel diameter φ600-900mm and no more than 0.90mm.
(3) conical tread diameter deviation is greater than the nominal diameter of 1/1000, should be re-processed for repair.
During use, the tread strip, the scratch area is greater than 2cm2, when the depth is greater than 3mm, allowing Repair, or should be scrapped.
Wheel tread thickness loss of 15% of the thickness due to wear or re-machining due to other defects, repair, when the wheel is scrapped.
(4) assembly of wheels, wheel basis nose will swing shall not be greater than 0.1 mm, the wall thickness of the rim and the wheel diameter deviation should not be greater than 3 mm, the wheel assembly group should be able to hand the flexibility to rotate.
Fourth, track
Check rail, bolts, fish plates for cracks, loose and corrosion. Found that the cracks should be replaced if any other defects should be promptly repaired.
2, the adjustment of the track: track joints can be made directly to the head, also can be made into a 45 ° inclined joint general joint gap for 1-2mm in the cold winter construction or installation should consider the temperature gap is generally 4-6mm . Joints, two rail top surface of the difference in height shall not be greater than 1 mm, side straightness is not greater than 2 mm.
The same cross-section of the two rail height difference shall not be greater than 10 mm. Each track along the length 2m measuring length shall not be greater than 2 mm, total length must not exceed 15mm.
Fifth, pulley block
1, good lubrication of the pulley block, flexible rotation; pulley lateral pendulum shall not exceed one-thousandth of the nominal size of the pulley.
2, pulley cover and other parts shall not prevent the wire rope run. Should prevent the rope to jump out of the wheel groove guards.
3 pulley one of the following conditions should be scrapped:
(1) there is a crack or damage the rim.
(2) round slot uneven wear up to 3mm.
(3) The wall thickness of the wheel groove wear up to 20% of the original wall thickness.
(4) wheel groove bottom diameter of the wear volume of 50% of the rope diameter.
4, the pulley has a smooth surface smooth, there should be no damage to wire rope defects.
Six rolls
1, the fetching means when the upper limit position, the the rope whole volume in the helical slot; extract means when the lower limit position, the end of each fixed should have safety 1.5-2 ring fixed rope groove and ring grooves.
2, you should regularly check the operation status of the group of the roll.
(1) Check the roll and shaft may crack, cracks were found to be scrapped update in a timely manner.
(2) reel wall wear to 20% of the original wall thickness roll scrap, should be replaced immediately.
(3) the reel hub without cracks, roll links should be solid, not loose.
(4) fixed the end of the wire rope should be reliable, fixtures should be locking or self-tightening performance.
3, roll around the skew angle of the rope for single-layer winding-up mechanism should not be greater than 3.5 ° for the multilayer winding institutions should not be greater than 2 °.
4, multi-layer winding roll ends should be flange. Flange should be higher than the outermost layer of wire rope or chain 2 times the rope diameter or width of the chain. The monolayer wound single joint roll should also meet the above requirements.
, An integral part of the roll group, rotating flexible roll, shall not block abnormal sound.
Seven reducer
1, always check the anchor bolts, shall not be loose, fall off and break.
2 a day, check the gear unit housing, bearing at fever can not exceed the allowable temperature rise. When the temperature exceeds a room temperature of 40 ° C, the bearings should be checked for damage, improper installation or lack of grease, the load time is too long, running or without catching phenomenon.
3, check the lubrication. Reducer during the initial period, should be replaced every three months the oil and clean the cabinet, remove the metal shavings, replaced every six months to a year later. The lubricating oil will not leak, the oil should be moderate.
4, listening to the police gear meshing sound. Excessive noise or abnormal percussion, out of the box to check the shafts and gears for damage.
5, with a magnetic or ultrasonic flaw detection gear unit housing and shaft cracks should be replaced.
6, the housing shall not deformation, cracking defect.
7, reducer parts of the following circumstances should be scrapped:
(1) the gear cracks and broken teeth.
(2) damage to the tooth surface pitting of the engagement surface 30% or 10% of the depth up to the original tooth thickness.
(3) Hoisting mechanism at every level gear to wear up 10% of the original tooth thickness, the other engages level up to the original tooth thickness of 20% should be scrapped: other institutions meshing gear tooth thickness wear up to 15%, the tooth thickness wear of the original tooth thickness of the engagement level of 25% should be scrapped; open gear drive gear tooth thickness wear of the original tooth thickness of 30% of the gear scrapped.
(4) the reducer housing severe deformation, cracks and fix the value of the end-of-life.
Eight coupling
1, the rotating coupling runout or face runout is beyond the limit.
2, the bond between the coupling and connector availability of loose, deformed, or out of the slot; keyway for cracks and deformation, with or without scroll keys. Connected to the coupling with the order of the shear bolt, the bolt of the availability of loose, fall off and break, when the above situation, stop the treatment.
3, a lubricating device coupling sealing device should be intact.
4, gear couplings for cracks, broken teeth or from the lifting mechanism and the non-equilibrium luffing mechanism gear tooth thickness wear volume of the original tooth thickness of 15% and 20% of other agencies gear tooth thickness wear volume of the original tooth thickness associated The axis is no longer available.
The use of lifting mechanism brake wheel coupling, heat pad should be added.
Nine, brake
Brake frame hinge point by the wear and tear caused Songkuang, resulting backlash over tic drive 10% of the working stroke of the device, the response to the hinge point for repair.
2, the hinge pin having a diameter exceeding 5% of the original diameter of more than 0.5mm or ovality, shall replace the pin. The replacement pin hole should be trimmed to restore the roundness, and then the preparation of a new pin according to the aperture. Shaft hole diameter wear more than 5% of the original diameter, should be re-trimmed shaft hole, the preparation of a new pin.
(3) on the brake pad lining wear more than 50% of the original thickness, defects and cracks should be scrapped, the replacement of the friction plate. Replacement, a rivet embedded in the brake lining attempt should be more than 1/2 of the original thickness.
4, the parts of the braking device cracks should be scrapped.
5 should be replaced, the brake spring plastic deformation occurs.
6, from the lifting mechanism and luffing mechanism brake wheel, when the wear of the rim thickness up to 40% of the original thickness, should be scrapped. Other bodies of the brake wheel, the wear of the rim thickness up to 50% of the original thickness, should be scrapped.
7, brake wheel shaft hole with the drive shaft connected to key loose, replace the tic wheel and drive shaft.
8, the brake wheel uneven degrees of 1.5mm, allowing Repair. Flange thickness shall comply with the requirements of section 6 of the repair can continue to use, or should be scrapped.
中文翻譯
行車安全技術(shù)要求
一、吊鉤
1、應(yīng)定期檢查，至少每半年檢查一次，并進(jìn)行清洗潤滑。
2、新投入使用的吊鉤要認(rèn)明鉤件上的標(biāo)記、制造單位的技術(shù)文件和出廠合格證。
3、投入正式使用前應(yīng)根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行負(fù)荷試驗(yàn)，確認(rèn)合格后才允許使用。
4、不準(zhǔn)使用鑄造吊鉤。吊鉤應(yīng)固定牢靠，轉(zhuǎn)動部位應(yīng)靈活，鉤體表面光潔，無裂紋、剝裂及任何有損傷鋼絲繩的缺陷。
5、鉤體上的缺陷不得補(bǔ)焊。為防止吊具自行脫鉤，吊鉤上應(yīng)設(shè)置防止意外脫鉤的安全裝置。
6、出現(xiàn)下述情況之一時，吊鉤應(yīng)報廢：
（1）表面有裂紋。
（2）危險斷面磨損量：按行業(yè)沿用標(biāo)準(zhǔn)制造的吊鉤，應(yīng)不大于原尺寸的10%；按GB10051.2制造的吊鉤，應(yīng)不大于原高度的5%。
（3）開口度比原尺寸增加15%。
（4）扭轉(zhuǎn)變形超過10°。
（5）危險斷面或吊鉤頸部產(chǎn)生塑性變形。
（6）板鉤襯套磨損達(dá)原尺寸的50%時，應(yīng)報廢襯套；板鉤芯軸磨損達(dá)原尺寸的5%時，應(yīng)報廢芯軸。板鉤的鉚接不得松動，板間的間隙不得大于0.30mm。
二、吊具
1、使用前應(yīng)檢查鉸接部位的杠桿有無變形、裂紋。
2、對轉(zhuǎn)動部位的軸、銷進(jìn)行定期檢查和潤滑。如有較大的松動、磨損、變形等，應(yīng)及時予以修理和更換。
3、新投入使用的吊具應(yīng)進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能允許使用。
三、車輪
1、檢查車輪各個部位，車輪的踏面、輪緣和輪輻發(fā)現(xiàn)裂紋時，應(yīng)更換車輪。
2、車輪輪緣磨損量超過原厚度的50%時，或輪緣彎曲變形達(dá)原厚度的20%時，車輪應(yīng)報廢。
3、車輪踏面的徑向跳動不應(yīng)大于直徑的公差。
車輪踏面在下列情況時允許修理：
（1）圓柱形踏面的兩主動輪的直徑差：
車輪直徑φ250—500mm時，不大于0.125mm；
車輪直徑φ600—900mm時，不大于0.30mm。
（2）圓柱形踏面的兩被動輪的直徑差：
車輪直徑φ250—500mm時，不大于0.60mm；
車輪直徑φ600—900mm時，不大于0.90mm。
（3）圓錐形踏面直徑偏差大于名義直徑的1/1000時，應(yīng)重新加工修理。
在使用過程中，踏面剝離、擦傷的面積大于2cm2，深度大于3mm時，允許修理，否則應(yīng)報廢。
車輪由于磨損或因其他缺陷，重新加工修理，踏面厚度損失達(dá)厚度的15%時，車輪報廢。
（4）裝配后的車輪組，車輪基準(zhǔn)端面擺輻不得大于0.1mm，輪緣及輪徑的壁厚偏差不應(yīng)大于3mm，裝配后的車輪組，應(yīng)能用手靈活地轉(zhuǎn)動。
四、軌道
1、檢查鋼軌、螺栓，魚尾板有無裂紋，松脫和腐蝕。發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)及時更換，如有其他缺陷應(yīng)及時修理。
2、軌道的調(diào)整：軌道的接頭可做成直接頭，也可以做成45°斜接頭，一般接頭的縫隙為1—2mm，在寒冷地區(qū)冬季施工或安裝時應(yīng)考慮溫度縫隙一般為4—6mm。接頭處，兩軌頂面高度差不得大于1mm，側(cè)面直線度不大于2mm。
兩軌道同一截面高度差不得大于10mm。每根軌道沿長度方向，每2m測量長度不得大于2mm，全長上不得超過15mm。
五、滑輪組
1、滑輪組潤滑良好，轉(zhuǎn)動靈活；滑輪側(cè)向擺不得超過滑輪名義尺寸的千分之一。
2、滑輪罩及其他零部件不得妨礙鋼絲繩運(yùn)行。應(yīng)有防止鋼絲繩跳出輪槽的防護(hù)裝置。
3、滑輪有以下情況之一時，應(yīng)報廢：
（1）有裂紋或輪緣破損。
（2）輪槽不均勻磨損達(dá)3mm時。
（3）輪槽壁厚磨損達(dá)原壁厚的20%時。
（4）輪槽底部直徑磨損量達(dá)鋼絲繩直徑的50%時。
4、滑輪輪槽表面光潔平滑，不應(yīng)有損傷鋼絲繩的缺陷。
六、卷筒
1、取物裝置在上極限位置時，鋼絲繩全卷在螺旋槽中；取物裝置在下極限位置時，每端固定處都應(yīng)有1.5—2圈固定鋼絲繩用槽和2圈以上的安全槽。
2、應(yīng)定期檢查卷筒組的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
（1）檢查卷筒和軸不得有裂紋，如發(fā)現(xiàn)裂紋要及時報廢更新。
（2）卷筒壁磨損至原壁厚的20%時卷筒報廢，應(yīng)立即更換。
（3）卷筒轂上不得有裂紋，與卷筒聯(lián)結(jié)就應(yīng)堅(jiān)固，不得松動。
（4）鋼絲繩尾端的固定應(yīng)可靠，固定裝置應(yīng)有防松或自緊性能。
3、卷筒與繞出的鋼絲繩的偏斜角對于單層纏繞機(jī)構(gòu)不應(yīng)大于3.5°，對于多層纏繞機(jī)構(gòu)不應(yīng)大于2°。
4、多層纏繞的卷筒，端部應(yīng)有凸緣。凸緣應(yīng)比最外層鋼絲繩或鏈條高出2倍的鋼絲繩直徑或鏈條的寬度。單層纏繞的單聯(lián)卷筒也應(yīng)滿足上述要求。
5、組成卷筒組的零件齊全，卷筒轉(zhuǎn)動靈活，不得有阻滯現(xiàn)象及異常聲響。
七、減速器
1、經(jīng)常檢查地腳螺栓，不得有松動、脫落和折斷。
2、每天檢查減速器箱體，軸承處的發(fā)熱不能超過允許溫度升高值。當(dāng)溫度超過室溫40℃時，應(yīng)檢查軸承是否損壞，是否安裝不當(dāng)或缺少潤滑油脂，負(fù)荷時間是否過長，運(yùn)行有無卡滯現(xiàn)象等。
3、檢查潤滑部位。減速器使用初期，應(yīng)每三個月更換一次潤滑油，并清洗箱體，去除金屬屑，以后半年至一年更換一次。潤滑油不得泄漏，同時油量要適中。
4、聽察齒輪嚙合聲響。噪聲過高或有異常撞擊聲時，要開箱檢查軸和齒輪有無損壞。
5、用磁力或超聲波探傷檢查減速器箱體和軸，發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)及時更換。
6、殼體不得有變形、開裂缺損現(xiàn)象。
7、減速器零件中有下列情形之一時，應(yīng)予以報廢：
（1）齒輪有裂紋和斷齒。
（2）齒面點(diǎn)蝕損壞達(dá)嚙合面30%或深度達(dá)原齒厚的10%時。
（3）起升機(jī)構(gòu)每一級嚙合齒輪磨損達(dá)原齒厚的10%，其他嚙合級達(dá)原齒厚的20%時應(yīng)報廢：其他機(jī)構(gòu)第一級嚙合齒輪原齒厚磨損達(dá)15%，其他嚙合級齒厚磨損達(dá)原齒厚的25%時應(yīng)報廢；開式齒輪傳動中的齒輪齒厚磨損達(dá)原齒厚的30%時，該齒輪報廢。
（4）減速器殼體嚴(yán)重變形、裂紋，且無修復(fù)價值時，該件報廢。
八、聯(lián)軸器
1、轉(zhuǎn)動中的聯(lián)軸器徑向跳動或端面跳動是否超出極限。
2、聯(lián)軸器與被連接件間的鍵有無松動、變形或出槽；鍵槽有無裂痕和變形，有無滾鍵。用承剪螺栓連接的聯(lián)軸器，其螺栓有無松動、脫落和折斷，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時，應(yīng)停機(jī)處理。
3、帶有潤滑裝置的聯(lián)軸器的密封裝置應(yīng)完好。
4、齒輪聯(lián)軸器有裂痕、斷齒或起升機(jī)構(gòu)和非平衡變幅機(jī)構(gòu)齒輪齒厚磨損量達(dá)原齒厚的15%，其他機(jī)構(gòu)齒輪齒厚磨損量達(dá)原齒厚的20%，聯(lián)軸器不能再使用。
5、起升機(jī)構(gòu)使用的制動輪聯(lián)軸器，應(yīng)加設(shè)隔熱墊。
九、制動器
1、制動器架各鉸接點(diǎn)經(jīng)磨損造成松曠，導(dǎo)致無效行程超過抽動驅(qū)動裝置工作行程的10%時，應(yīng)對各鉸接點(diǎn)進(jìn)行修理。
2、各鉸鏈處的銷軸，其直徑超過原直徑的5%或橢圓度超過0.5mm時，均應(yīng)更換銷軸。更換時，應(yīng)修整銷軸孔，恢復(fù)圓度，然后根據(jù)孔徑配制新的銷軸。軸孔直徑磨損超過原直徑5%時，也應(yīng)重新修整軸孔，配制新的銷軸。
3、制動瓦塊上摩擦片的磨損超過原厚度的50%，或有缺損和裂紋時，應(yīng)報廢更換新的摩擦片。更換時，鉚釘埋入制動摩擦片的嘗試應(yīng)超過原厚度的1/2。
4、制動裝置的零件出現(xiàn)裂紋時應(yīng)報廢。
5、制動彈簧出現(xiàn)塑性變形時應(yīng)更換。
6、起升機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)的制動輪，當(dāng)輪緣厚度磨損達(dá)原厚度的40%時，應(yīng)報廢。其他機(jī)構(gòu)的制動輪，輪緣厚度磨損達(dá)原厚度的50%時，應(yīng)報廢。
7、制動輪的軸孔與傳動軸連接的鍵出現(xiàn)松動時，應(yīng)更換抽動輪和傳動軸。
8、制動輪凹凸不平度達(dá)1.5mm時，允許修理。修復(fù)后輪緣厚度應(yīng)符合上述第6條的要求時可繼續(xù)使用，否則應(yīng)報廢。
無錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）
題目： 十噸位橋式起重機(jī)
起升機(jī)構(gòu)設(shè)計
信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè)
學(xué) 號： 0923240
學(xué)生姓名： 江澤琳
指導(dǎo)教師： 陳炎冬 （職稱：講師 ）
（職稱： ）
2013年5月25日
III
無錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）
開題報告
題目： 十噸位橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)
設(shè)計
信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè)
學(xué) 號： 0923240
學(xué)生姓名： 江澤琳
指導(dǎo)教師： 陳炎冬 （職稱：講 師 ）
（職稱： ）
2012年11月25日
無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）
誠 信 承 諾 書
本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 十噸位橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。
班 級： 機(jī)械95
學(xué) 號： 0923240
作者姓名：
2013 年 5 月 25 日
無錫太湖學(xué)院
信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè)
畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書
一、題目及專題：
1、題目 十噸位橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計
2、專題
二、課題來源及選題依據(jù)
來源于生產(chǎn)實(shí)踐。
選題依據(jù)：工作級別M6，吊運(yùn)金屬工件，起重機(jī)設(shè)操作室。起重量主鉤10t，跨度22.5m，起升高度16m，橋架結(jié)構(gòu)材料為Q235。
三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：
1、對以前所學(xué)知識進(jìn)行檢測，能不能靈活運(yùn)用。
2、深刻理解起升機(jī)構(gòu)的工作原理。
3、完成設(shè)計計算說明書（不少于10000字）。
4、完成相關(guān)裝配圖，零件圖（不少于3張A0圖紙）。
I
四、接受任務(wù)學(xué)生：
機(jī)械95 班 姓名 江澤琳
五、開始及完成日期：
自 2012年 11 月 12日 至 2013年 5 月 25 日
六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）：
指導(dǎo)教師 簽名
簽名
簽名
教研室主任
〔學(xué)科組組長研究所所長〕 簽名
系主任 簽名
2012年11月12日
摘 要
起重機(jī)是用來對物料做起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，它可以減輕體力勞動、提高勞動生產(chǎn)率和在生產(chǎn)過程中進(jìn)行某些特殊的工藝操作，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。起升機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機(jī)通過減速器，帶動卷筒轉(zhuǎn)動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。
本文就十噸橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)做設(shè)計計算，確定起升機(jī)構(gòu)傳動方案，確定起升機(jī)構(gòu)工作級別，對起升機(jī)構(gòu)的主要部件卷筒、鋼絲繩、滑輪等鋼絲繩卷繞系統(tǒng)，電動機(jī)、聯(lián)軸器、減速器等驅(qū)動裝置進(jìn)行設(shè)計計算，驗(yàn)證卷筒壁壓應(yīng)力，卷筒應(yīng)力，確定吊鉤裝置構(gòu)造方案，吊鉤橫梁，滑輪軸的計算等。對起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行的過程，包括起升速度、起升和制動時間進(jìn)行計算和驗(yàn)算。
關(guān)鍵詞：傳動方案；卷繞系統(tǒng)；驅(qū)動裝置；起升運(yùn)行
III
Abstract
Crane is used to start heavy materials, transportation, handling and installation of machinery and equipment and other operations, which can reduce manual labor, improve labor productivity and in the production process for some special process operation, mechanization and automation. Lifting mechanism includes a motor, brake, reducer, drum and pulley. Motor through reducer, driving drum rotation, so that the wire rope around the drum or from a roll down to lift heavy loads.
In this paper, ten tons crane hoisting mechanism to do the design calculations to determine the transmission scheme lifting mechanism, hoisting mechanism to determine the working level of the main components of the hoisting mechanism drum, wire rope, wire rope winding system pulleys, motors, United coupling, reducer drives the design calculations, validation reel wall stress, stress reel, hook device is configured to determine program, hook beams, pulley shaft calculation. Hoisting mechanism for running processes, including the lifting speed, lifting and braking time calculations and checking.
Keywords: transmission scheme; winding system; drive; lifting operation
V
1
目錄
摘 要 III
Abstract IV
目錄 V
1 緒論 1
1.1 橋式起重機(jī)的簡介 1
1.2 起重機(jī)械的發(fā)展 2
1.3 起重機(jī)械的特點(diǎn) 2
2 起升機(jī)構(gòu)主要部件的設(shè)計計算 4
2.1主要參數(shù) 4
2.2確定起升機(jī)構(gòu)傳動方案 4
2.3 確定吊鉤和滑輪組 5
2.4 鋼絲繩的計算 6
2.4.1 鋼絲繩所受最大拉力 6
2.4.2 鋼絲繩允許的偏斜角 7
2.5 卷筒的計算 8
2.5.1 卷筒材料 8
2.5.2 卷筒直徑計算 8
2.5.3 卷筒長度 8
2.5.4 卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算 8
2.5.5 卷筒應(yīng)力驗(yàn)算 9
2.6 繩端固定裝置的計算 10
2.7 取物裝置 12
2.7.1 確定吊鉤裝置構(gòu)造方案 12
2.7.2 吊鉤主體結(jié)構(gòu)的主要尺寸的計算 12
2.7.3 吊鉤強(qiáng)度驗(yàn)算 13
2.7.4 吊鉤彎曲部分?jǐn)嗝鍭-A強(qiáng)度驗(yàn)算 13
2.7.5 吊鉤彎曲部分?jǐn)嗝鍮-B強(qiáng)度驗(yàn)算 14
2.7.6 推力球軸承的選擇 14
2.7.7 吊鉤橫梁的計算 15
2.7.8 滑輪軸的計算 16
2.7.9 拉板的強(qiáng)度校核 17
3 起升運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計 19
3.1 力矩的計算 19
3.1.1 平穩(wěn)上升階段 19
3.1.2 平穩(wěn)下降階段 20
3.1.3 上升起動階段 20
3.1.4 下降制動階段 22
3.2 電動機(jī)的選擇 22
3.2.1 電動機(jī)的功率確定 22
3.2.2 驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件 23
3.3 減速器的選擇 23
3.3.1 減速器傳動比 23
3.3.2 減速器的選取 23
3.3.3 輸出軸強(qiáng)度校核 23
3.4 起升速度和實(shí)際所需功率 24
3.4.1 實(shí)際速度 24
3.4.2 實(shí)際功率 24
3.5 制動器的選擇 24
3.6 起升和制動時間驗(yàn)算 25
3.6.1 起動時間驗(yàn)算 25
3.6.2 制動時間驗(yàn)算 26
3.7.1 疲勞計算 26
3.7.2 強(qiáng)度驗(yàn)算 27
4 總結(jié)與展望 29
4.1 總結(jié) 29
4.2 展望 29
致 謝 30
參考文獻(xiàn) 31
V
十噸位橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計
1 緒論
起重機(jī)械的基本任務(wù)是垂直升降重物，并可兼使重物作短距離的水平移動，以滿足重物裝卸、轉(zhuǎn)載、安裝等作業(yè)的要求。起重機(jī)機(jī)械是現(xiàn)代化生產(chǎn)必不可少的重要機(jī)械設(shè)備，它對于減輕繁重的體力勞動、提高勞動生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動化及改善人民的物質(zhì)、文化生活都具有重大的意義。
起重機(jī)械廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、港口碼頭、車站倉庫、建筑工地、海洋開發(fā)、宇宙航行等各個工業(yè)部門，可以說陸地、海洋、空中、民用、軍用各個方面都有起重機(jī)械在進(jìn)行著有效的工作。
起重機(jī)械不僅可以作為輔助的生產(chǎn)設(shè)備，完成原料、半成品、產(chǎn)品的裝卸、搬運(yùn)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的安裝、維修，而且它也是一些生產(chǎn)過程工藝操作中的必須設(shè)備，例如鋼鐵冶金生產(chǎn)中的各個環(huán)節(jié)，從爐料準(zhǔn)備、加料到煉好的鋼水澆鑄成錠以及脫模取錠等。又例如原子能工業(yè)中的一些工藝操作等人所難達(dá)到之處，沒有起重機(jī)械，簡直無法生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，在我國冶金、煤炭部門的機(jī)械設(shè)備總臺數(shù)或總重中，起重運(yùn)輸機(jī)械約占25％～65％。
起重機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)成為合理組織成批大量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。在我國四個現(xiàn)代化的發(fā)展和各個工業(yè)部門機(jī)械化水平、勞動生產(chǎn)率的提高中，起重機(jī)必將發(fā)揮更大的作用。
1.1 橋式起重機(jī)的簡介
起重機(jī)械和其它自然科學(xué)一樣，是人類生產(chǎn)斗爭經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，它是隨著人們的生產(chǎn)實(shí)踐逐漸發(fā)展并不斷豐富完善的。橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱天車。
橋式起重機(jī)是生產(chǎn)車間、料場、電站廠房和倉庫中為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化與自動化，減輕體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率的重要物品搬運(yùn)設(shè)備。橋式起重機(jī)安裝在廠房高處兩側(cè)的吊車梁上，整機(jī)可以沿鋪設(shè)在吊車梁上的軌道縱向行駛。而起重小車又可沿小車軌道橫向行駛，吊鉤則作升降運(yùn)動。
橋式起重機(jī)常見的類型有以下三種形式：
通用橋式起重機(jī)：取物裝置為吊鉤，適用于各種物料的搬運(yùn)，通用性強(qiáng)；抓斗式橋式起重機(jī)：取物裝置是抓斗，用于大批量散粒物料的搬運(yùn)；電磁橋式起重機(jī)：取物裝置為電磁吸盤，為專用起重機(jī)，用于鐵磁性物料的搬運(yùn)。
經(jīng)過比較，選用電動雙梁橋式起重機(jī)。這種起重機(jī)的各個工作機(jī)構(gòu)均為電力驅(qū)動。起重小車在橋架主梁上方鋪設(shè)的軌道上行駛，其橋架是雙主梁結(jié)構(gòu)形式。在橋架兩側(cè)的走臺上，一側(cè)用來安裝大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，另一側(cè)則安裝有電氣設(shè)備和給小車供電的滑線設(shè)施。
普通橋式起重機(jī)一般由起重小車、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)和橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。
1
1.2 起重機(jī)械的發(fā)展
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和自動化程度的提高，起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機(jī)的要求也越來越高。尤其是計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，許多跨學(xué)科的先進(jìn)設(shè)計方法出現(xiàn)，這些都促使起重機(jī)的技術(shù)進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段。起重機(jī)發(fā)展趨勢輕型化和多樣化。有相當(dāng)批量的起重機(jī)是在通用場合使用，工作并不很繁重。這類起重機(jī)批量大、用途廣，考慮綜合效益，要求起重機(jī)盡量降低外形高度，簡化結(jié)構(gòu)，減小自重和輪壓，也可使整個建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價。因此電動葫蘆橋式起重機(jī)和梁式起重機(jī)會有更好的發(fā)展，并將取代大部分中小噸位的一般用途橋式起重機(jī)。
1.3 起重機(jī)械的特點(diǎn)
起重機(jī)械是一種間歇動作的機(jī)械，它具有重要而短暫的工作特征。起重機(jī)械在搬運(yùn)物料時，通常經(jīng)歷著上料、運(yùn)送、卸料以及回到原處的過程，各工作機(jī)構(gòu)在工作時作往復(fù)周期性的運(yùn)動，例如經(jīng)歷起升機(jī)構(gòu)的工作由物品的升、降和空載取裝置的升、降所組成；運(yùn)行機(jī)構(gòu)的工作由負(fù)載和空載時的往復(fù)運(yùn)動所組成。在起重機(jī)械的每一個工作循環(huán)，即每搬運(yùn)一次物品的過程中，其有關(guān)的工作機(jī)構(gòu)都要作一次正向和反向的運(yùn)動。起重機(jī)械與連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械的主要區(qū)別就在于前者是以周期性的短暫往復(fù)工作循環(huán)運(yùn)送物品，而后者是以長期連續(xù)單向的工作運(yùn)送物品。正是由于這一基本差異決定了起重機(jī)械和連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械在構(gòu)造和設(shè)計計算方面的許多重要差別。在起重機(jī)械中，用來使貨物提升或下降的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)械最基本的機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)通常包括：取物裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、制動裝置、減速裝置、驅(qū)動裝置以及安全裝置等部分，其中不少零件采用標(biāo)準(zhǔn)通用零件。
起升機(jī)構(gòu)中大多數(shù)情況均采用閉式減速器傳動，并且以漸開線圓柱齒輪傳動為主。一些新穎的齒輪傳動如圓弧齒輪，擺線行星齒輪傳動，漸開線少齒傳動和諧傳動正被逐漸應(yīng)用到起重機(jī)械上來。
1.4 起重機(jī)械的組成
工作機(jī)構(gòu)，它是起重機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其作用是使被吊運(yùn)的物品獲得必要的升降和水平位移，從而實(shí)現(xiàn)物品裝卸、轉(zhuǎn)載、安裝等作業(yè)要求。起重機(jī)械上常用的工作機(jī)構(gòu)有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，即所謂起重機(jī)械的四大構(gòu)件。此外，針對某些特殊的使用要求，有時還設(shè)有伸縮機(jī)構(gòu)，放倒機(jī)構(gòu)，夾鉗機(jī)構(gòu)等，在這些機(jī)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)物品垂直升降的起升結(jié)構(gòu)是起重機(jī)械的基本工作機(jī)構(gòu)，而其它機(jī)構(gòu)則是輔助的工作機(jī)構(gòu)，配合起升機(jī)構(gòu)工作。根據(jù)具體使用要求，輔助的工作機(jī)構(gòu)卻是任何一種起重機(jī)械所必不可少的。金屬結(jié)構(gòu)，它是起重機(jī)械的骨架，決定了起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)造型，它用來支撐工作機(jī)構(gòu)、物品的重力、自身
I
3
重力以及外部載荷等，并將這些重力和載荷傳遞給起重機(jī)械的支撐基礎(chǔ)。動力設(shè)備，它為起重機(jī)械提供工作動力、控制、照明和聯(lián)絡(luò)等。
3
2 起升機(jī)構(gòu)主要部件的設(shè)計計算
引言
起重運(yùn)輸機(jī)械通常用于搬運(yùn)物料，隨著大規(guī)模現(xiàn)代化生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，對于各種起重機(jī)械的需求也越來越大，尤其是中小型起重機(jī)械以其靈活的高效的特性，在國名經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。本文以十噸橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)為例，對其主要組成部分進(jìn)行設(shè)計計算。
2.1主要參數(shù)
10t橋式起重機(jī)的基本參數(shù):起升重量Q=10t，起升高度H=16m，起升速度V=13.3m/s，跨度22.5m,工作制度M6。
2.2確定起升機(jī)構(gòu)傳動方案
起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)該確保滿足起重機(jī)的主要工作性能，要合理選擇機(jī)構(gòu)型式，要使機(jī)構(gòu)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，自重輕和維修保養(yǎng)方便等。
起升機(jī)構(gòu)的傳動方案大體可分為閉式傳動和開式傳動。
（1）閉式傳動
在電動機(jī)和卷筒之間，大多數(shù)情況采用傳動效率高的圓柱齒輪減速器，而蝸輪減速器由于傳動效率低，除特殊環(huán)境采用外，一般較少應(yīng)用，如圖2-1所示。
圖2-1 開式傳動
（2）開式傳動
在電動機(jī)和減速器之間，除減速器外還有開式齒輪傳動，這種構(gòu)造類型適用于起升速度較低的情況，如我國生產(chǎn)的大型橋式起重機(jī)（Q≥80t）的起升機(jī)構(gòu)多采用這種型式，由于開式齒輪傳動適用于圓周速度較低的情況，因此都將其放在靠近卷筒的最后一級傳動中，以保證正常工作。
綜合以上觀點(diǎn)，又考慮到本課題的主要參數(shù)，選用傳動效率高的閉式傳動，如圖2-2所示。
圖2-2閉式傳動起升方案
1-電動機(jī)；2-帶制動輪的全齒聯(lián)軸器；3-制動器；4-減速器；5-全齒聯(lián)軸器；6-軸承座；7-卷筒；8-帶制動輪的半齒聯(lián)軸器；9-浮動軸；10-半齒聯(lián)軸器；11-減速器；12-制動輪
起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算主要包括：根據(jù)總體設(shè)計要求選擇合理的結(jié)構(gòu)型式，并確定機(jī)構(gòu)的傳動布置方案；按給定的整機(jī)主要參數(shù)（最大額定起重量、起升高度、起升速度等）確定起升機(jī)構(gòu)參數(shù)，并確定機(jī)構(gòu)各部件的結(jié)構(gòu)類型和尺寸；以及機(jī)構(gòu)動力裝置的選擇計算等。
起升機(jī)構(gòu)的起重零部件的選擇計算主要包括：吊鉤、起升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率、起重鋼絲繩、滑輪與卷筒。起升機(jī)構(gòu)的布置如圖2.1所示：
圖2.3 起升機(jī)構(gòu)布置方案
2.3 確定吊鉤和滑輪組
吊鉤分單釣和雙釣，一般場合采用單釣，當(dāng)起升重量較大時宜用雙鉤，根據(jù)10t其升重量選擇單鉤。吊鉤材質(zhì)以低碳合金鋼或碳素結(jié)構(gòu)鋼為主。查標(biāo)選用G13，自重99KG.
滑輪組分為單聯(lián)滑輪組和雙聯(lián)滑輪組。單聯(lián)滑輪組工作時，重物在垂直位移的同時，還會產(chǎn)生水平位移，將對卷筒支承造成附加載荷，而雙聯(lián)滑輪組在工作時重物無水平位移，當(dāng)兩邊鋼絲繩拉力有差別時，可以自動均載負(fù)載。故根據(jù)起升重量要求，選用雙聯(lián)滑輪組。如下圖所示：
2.4.1雙滑輪組 2.4.2單滑輪組
圖2.4 滑輪組簡圖
按，查文獻(xiàn)[8]表（2-1）選滑輪組倍率，承載繩分支數(shù)：。查文獻(xiàn)[2]選圖號為G15吊鉤組，得其質(zhì)量：，兩動滑輪間距。
2.4 鋼絲繩的計算
2.4.1 鋼絲繩所受最大拉力
鋼絲繩是由0.2~0.4mm的優(yōu)秀碳素鋼光鋼絲捻制而成，具有強(qiáng)度高，耐磨性好，撓性好，無方向性，彈性大，能承受沖擊。
根據(jù)靜載荷使用計算法選擇鋼絲繩。
若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)滑輪組倍率時，查文獻(xiàn)[8]表(2-1)得滑輪組效率。
剛絲繩所受最大拉力 (2-1)
式中 ——取物裝置重量（kgf）；
a——滑輪組形勢的系數(shù)，當(dāng)為單滑輪組時 a=1；
雙滑輪組時 a=2；
——滑輪組的效率，可查表可得為 0.985
查文獻(xiàn)[8]表（2-2）得為中級工作類型，中級工作類型（工作級別）時安全系數(shù)。
表2-1鋼絲繩滑輪組效率
軸承形式
滑輪組效率
滑輪組倍率
2
3
4
5
6
8
10
滑動
0.975
0.95
0.925
0.90
0.88
0.84
0.80
滾動
0.99
0.985
0.975
0.97
0.96
0.945
0.915
表2-2鋼絲繩安全系數(shù)n和輪繩直徑比e
鋼絲繩的用途
起升和變幅用
工作類型
輕級
5.0
20
16
中級
5.5
25
18
重級
6.0
30~35
20~25
鋼絲繩的破斷拉力總和
(2-2)
式中 為鋼絲繩所受最大拉力；
查文獻(xiàn)[1]選用瓦林型纖維芯鋼絲繩，鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度，光面鋼絲，右交互捻，直徑，鋼絲繩最小破斷拉力，標(biāo)記如下：
鋼絲繩: 14NAT6×19W+FC1770ZS10867.4GB/T8918-1996
2.4.2 鋼絲繩允許的偏斜角
2.4.2.1 鋼絲繩進(jìn)出滑輪時的允許偏角:
(2-3)
式中 由文獻(xiàn)[2]查得: ；
；
。
所以 。
2.4.2.2 鋼絲繩進(jìn)出卷筒時允許偏角：
，
查文獻(xiàn)[2]。向空槽方向，向鄰槽方向。
2.5 卷筒的計算
2.5.1 卷筒材料
一般用不低于HT20-40的鑄鐵，特殊需要的可用ZG25Ⅱ，ZG35Ⅱ鑄鐵。鑄鋼卷筒由于成本高，并且限于鑄造工藝，壁厚并不能減少很多，因?yàn)楹苌俨捎?。重要卷筒可用采用球墨鑄鐵。大型卷筒多用A3，16Mn鋼板卷成筒形焊接而成，焊接卷筒特別適宜用于單件生產(chǎn)，可以降低自重。
2.5.2 卷筒直徑計算
(2-4)
式中 ——為卷筒和滑輪的名義直徑，即槽底直徑（mm）；
——為鋼絲繩直徑，即外接圓直徑（mm）；
—— 輪繩直徑比，由表 （起重運(yùn)輸機(jī)械 表2-4）中查出為25；
——卷筒的計算直徑（鋼絲繩纏繞圈截面中心直徑）
取，卷筒繩槽尺寸由文獻(xiàn)[2]查得槽距，，槽底半徑。
2.5.3 卷筒長度
(2-5)
式中——起重機(jī)最大高度： ；
——卷筒的計算直徑：；
——附加安全圈數(shù)，一般取圈：?。?
——繩槽節(jié)距：查文獻(xiàn)[2]，取；
——卷筒不切槽部分長度：取其等于吊鉤滑輪的間距；
取 。
卷筒的壁厚：
(2-6)
取。
2.5.4 卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算
(2-7)
式中——多層卷繞系數(shù)， 取單層則；
——應(yīng)力減小系數(shù)，考慮繩圈繞入時對筒壁應(yīng)力有減小作用，一般可??；
———鋼絲繩最大靜拉力，；
——卷筒壁厚，；
——繩槽節(jié)距，；
將數(shù)值代入上式，得：。
對鑄鐵卷筒HT20-40，則文獻(xiàn)[6]查得其最小抗拉強(qiáng)度。
許用壓應(yīng)力：
(2-8)
，故卷筒壓縮強(qiáng)度足夠。
2.5.5 卷筒應(yīng)力驗(yàn)算
由于卷筒長度，尚應(yīng)校驗(yàn)由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力，卷筒彎矩圖如圖2.5。
圖2.5卷筒受力簡圖
卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒是中間時:
(2-9)
卷筒斷面系數(shù):
(2-10)
式中——卷筒外徑,；
——卷筒內(nèi)徑,
于是
(2-11)
合成應(yīng)力:
(2-12)
式中許用應(yīng)力
由文獻(xiàn)[6]查，。
所以 ，卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過。故選定卷筒直徑，長度，卷筒槽的槽底半徑，槽距；起升高度H=16m，倍率a=3靠近減速器一端的卷筒槽為向左的A型卷筒，標(biāo)記為：
卷筒：—左 JB/T 9006.2—1999
卷筒如圖2.6所示：
圖2.6卷筒圖
2.6 繩端固定裝置的計算
根據(jù)鋼繩直徑為，由文獻(xiàn)[2]選擇壓板固定裝置（圖2.7）并將壓板的繩槽改用梯形槽。雙頭螺柱的直徑M24。
圖2.7 鋼繩固定端簡圖
用壓板固定鋼絲繩,已知卷筒長度計算采用的附加圈數(shù)，繩索與卷筒繩槽間的摩擦系數(shù)。則在繩端固處的作用力：
(2-13)
壓板螺栓所受之拉力：
(2-14)
式中 ——壓板梯形槽與鋼繩的換算摩擦系數(shù)。當(dāng)時：
(2-15)
螺柱由拉力和彎矩作用的合成應(yīng)力：
(2-16)
式中（螺栓數(shù)）；
（螺紋內(nèi)徑）；
（彎矩）。
螺栓材料為，由文獻(xiàn)[6]查取屈服極限，則許用拉伸應(yīng)力為：（由文獻(xiàn)[6]取安全系數(shù)）。
， 因?yàn)椋释ㄟ^強(qiáng)度驗(yàn)算。
2.7 取物裝置
2.7.1 確定吊鉤裝置構(gòu)造方案
吊鉤本身就是一個機(jī)械零件，通常都與動滑輪組合成吊鉤組進(jìn)行工作。吊鉤組有兩種形式；一種是長型吊鉤組；另一種是短型吊鉤組。
吊鉤裝置用于三倍率雙聯(lián)滑輪組，所以必須采用長型的構(gòu)造方案。吊鉤鉤身的截面形狀有圓形，方形，梯形或字形。從受力情況分析，以字形截面最為合理，但鍛造工藝較復(fù)雜。梯形截面受力較合理，鍛造容易。
鍛造吊鉤的材料一般采用號鋼。起重量較小的吊鉤也可采用或；片式吊鉤由切割成型的多片鋼板構(gòu)成，其厚度不得小于20mm并使板鉤在高度方向與鋼板軋制方向一致。
工程起重機(jī)常用T字形或梯形截面的鍛造單鉤。通過吊鉤已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計時可查閱有關(guān)手冊直接選用。采用非標(biāo)準(zhǔn)吊鉤或需對所選項(xiàng)吊鉤進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算時，可按下述方法進(jìn)行。
由文獻(xiàn)[3]選擇一個鍛造單面吊鉤,鉤號為，材料采用號,吊鉤如2.8圖所示：
圖2.8吊鉤
2.7.2 吊鉤主體結(jié)構(gòu)的主要尺寸的計算
根據(jù)文獻(xiàn)[3]當(dāng)選擇吊鉤類型為直柄號吊鉤，由文獻(xiàn)[5]表所得。
吊鉤螺母最小工作高度查文獻(xiàn)[4]選M56螺母：
mm (2-17)
考慮設(shè)置防松螺栓，實(shí)際取螺紋高度：。
螺母外徑：
mm (2-18)
取。
2.7.3 吊鉤強(qiáng)度驗(yàn)算
吊鉤軸的頸部螺紋M56處拉伸應(yīng)力：
(2-19) 式中——螺紋內(nèi)徑，由文獻(xiàn)[4]查得，；
——動力系數(shù)，由文獻(xiàn)[4]查得。
由文獻(xiàn)[6]查得等級，安全系數(shù)，材料號鋼，由文獻(xiàn)[6]查得，故，故滿足強(qiáng)度要求。
2.7.4 吊鉤彎曲部分?jǐn)嗝鍭-A強(qiáng)度驗(yàn)算
其受拉力，偏心力距，由
(2-20)
式中
得出：。
MPa (2-21)
MPa (2-22)
因?yàn)?故滿足強(qiáng)度要求。其應(yīng)力分布如圖2.9所示。
圖2.9 吊鉤彎曲處應(yīng)力分布
2.7.5 吊鉤彎曲部分?jǐn)嗝鍮-B強(qiáng)度驗(yàn)算
系物繩張力一側(cè)：
kg (2-23)
圖2.10 鋼絲繩一側(cè)受力
由上圖2.10鋼絲繩受力圖可得：
kg (2-24)
MPa (2-25)
(2-26)
故滿足強(qiáng)度要求。
因?yàn)锽-B斷面尺寸按理當(dāng)比斷面小，但由于斷面有強(qiáng)烈的磨損，一般取與斷面相同的尺寸。
2.7.6 推力球軸承的選擇
由于軸承在工作過程中很少轉(zhuǎn)動，故可根據(jù)額定靜負(fù)荷選擇。由文獻(xiàn)[3]選51211(GB/T301-1995)推力球軸承，由文獻(xiàn)[3]查得其額定靜負(fù)荷，由文獻(xiàn)[7]查得載荷系數(shù)。
軸承當(dāng)量靜負(fù)荷：
(2-27)所以安全。
式中——安全系數(shù)由文獻(xiàn)[3]選用。
2.7.7 吊鉤橫梁的計算
由文獻(xiàn)[1]可知，橫梁兩側(cè)拉板的間距是由滑輪之間尺寸所決定。橫軸可做為一簡支梁來進(jìn)行強(qiáng)度計算。
橫梁的計算載荷如圖2.11(a)：
(2-28)
式中由文獻(xiàn)[1]查取動載系數(shù)。
橫梁的最大彎矩：
(2-29)
中間斷面的截面模數(shù)如圖2.11b：
(2-30)
15
4
圖2.11 吊鉤橫梁和滑輪軸的計算簡圖
彎曲應(yīng)力：
(2-31)
橫梁材料由文獻(xiàn)[6]查取，許用應(yīng)力。故橫軸強(qiáng)度足夠。其中式中為安全系數(shù)見文獻(xiàn)[6]。
2.7.8 滑輪軸的計算
滑輪軸是一個簡支梁，支點(diǎn)距離。它的作用是承受滑輪的三個壓力，為計算簡便起見，把三個力看作集中力如圖2.11c。
滑輪的作用力：
(2-32)
軸上的彎矩（和斷面）：
15
1
(2-33)
和斷面模數(shù)：
(2-34)
彎曲應(yīng)力：
(2-35)
滑輪軸的材料與吊鉤橫軸相同，亦為號鋼，許用應(yīng)力也相同。，故強(qiáng)度足夠。
2.7.9 拉板的強(qiáng)度校核
圖2.12 拉板簡圖
拉板的尺寸如圖2.12所示，斷面a-a的拉伸應(yīng)力：
17
(2-36)
式中—應(yīng)力集中系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]查得。
拉板材料為Q-235號鋼，由文獻(xiàn)[6]得了屈服極限和安全系數(shù)，許用拉伸應(yīng)力：
(2-37)
垂直斷面內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力最大，其為：
(2-38)
又因?yàn)榈蹉^橫梁的軸頸，材料鑄鋼ZG340-640，由文獻(xiàn)[6]查出，由文獻(xiàn)[6]查得安全系數(shù)為。
17
3 起升運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計
起升機(jī)構(gòu)的工作過程：1、在裝載地點(diǎn)起升物品；2、在負(fù)載情況下水平移動物品；3、在卸載地點(diǎn)下降并卸去物品；4、在五載情況下起升并水平移動返回到裝載地點(diǎn)。如此重復(fù)循環(huán)地工作，每運(yùn)送一次物品的時間稱為一個周期。
對于起升機(jī)構(gòu)，在一個工作周期內(nèi)，有兩段工作時期和兩段停歇時期。工作時期即起升物品和瞎講物品時期；停歇時期即起升機(jī)構(gòu)不工作而運(yùn)行機(jī)構(gòu)往返或旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)往返工作的時期。每一工作時期又分為起動，等速運(yùn)轉(zhuǎn)和制動三個階段。圖3-1 所示的是起升機(jī)構(gòu)工作過程的速度-時間圖解。速度的正值表示起升物品；速度的負(fù)值表示下降物品。機(jī)構(gòu)計算主要就是計算上面所說的起動、平穩(wěn)運(yùn)動和制動三個階段的力矩，以及在這些力矩的基礎(chǔ)上進(jìn)而選擇電動機(jī)、減速器和制動器三種主要部件。以下結(jié)合典型起升機(jī)構(gòu)簡圖講訴計算方法。
圖3.1起升機(jī)構(gòu)工作過程速度-時間圖解
3.1 力矩的計算
零部件的計算與選擇和力矩有關(guān)。如平穩(wěn)上升階段和上升起動階段的力矩與選擇電動機(jī)有關(guān)；而平穩(wěn)下降和下降制動階段的力矩又將決定制動器的選擇。故以下著重討論這四個階段的作用力矩。
3.1.1 平穩(wěn)上升階段
平穩(wěn)上升就是等速起升載荷，這時卷筒上的載荷力矩為： (3-1)
折算到電動機(jī)軸上的靜阻力矩則為:
(3-2)
式中 、分別為額定起重量（N）和取物裝置（N）；
——卷筒計算直徑；
、——滑輪組的倍率和效率；
、——減速器的傳動比和效率；
——箭筒的效率，當(dāng)用滾動軸承時，；
當(dāng)用滑動軸承時，；
——起升機(jī)構(gòu)總傳動比，其值 ；
——起升機(jī)構(gòu)總效率，其值。對于齒輪傳動，當(dāng)用滾動軸承時，。
3.1.2 平穩(wěn)下降階段
平穩(wěn)下降就是等速下降載荷，這時為了防止載荷自由下落，通常采用電動機(jī)的反接制動法，使載荷在控制速度狀態(tài)下降。也就是用電動機(jī)產(chǎn)生的制動力矩（并考慮機(jī)構(gòu)摩擦力矩的影響）來平衡有載荷所產(chǎn)生的的力矩。這時電動機(jī)所產(chǎn)生的制動力矩，也就等于當(dāng)載荷下降時的靜阻力矩，即
(3-3)
因機(jī)構(gòu)摩擦力矩?zé)o法詳細(xì)計算，只能按來考慮。上述與公式（3-2）的區(qū)別僅為所在位置不同，因?yàn)榕恫晾锓较蛴肋h(yuǎn)與運(yùn)動放心相反，這時他幫助制動，所以房子公式中的分子位置。
在起升機(jī)構(gòu)的停歇階段，電動機(jī)已停止轉(zhuǎn)動，而制動器則同時合閘。這時制動器所產(chǎn)生的制動力矩是用來克服起升機(jī)構(gòu)的再喝自行下降的靜阻力矩，故其值亦為。
3.1.3 上升起動階段
在上升起動時，載荷由靜止達(dá)到額定起升速度，其中必然要經(jīng)過一加速過程。這時電動機(jī)除了要克服靜阻力矩之外，還要發(fā)出額外的力矩以克服慣性力所產(chǎn)生的慣性力矩。故起動力矩應(yīng)為：
（3-4）
式中——起動時克服慣性力的總動力矩
——使機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動零件加速時（換算到第一軸上）的動力矩
——使載重等直線移動的質(zhì)量加速時（換算到第一軸）的動力矩 。
計算：
（3-5）
一般計算時，令
式中 ——電動機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪矩；
——聯(lián)軸器的飛輪矩。
一般情況下，可取。
計算：假定機(jī)構(gòu)等加速度起動，則起動時平均加速度于是物品的慣性力應(yīng)為：
在計算過程中，起升速度V的單位應(yīng)用m/s；而的方向應(yīng)與加速度的方向相反，亦即與重力的方向一致。因此，電動機(jī)在起動時為平衡物品慣性力所需的動力矩，可按與計算相似的方法進(jìn)行計算，即
（3-6）
因
式中為卷筒轉(zhuǎn)速（rpm）。
故 （3-7）
將公式（3-3）、（3-5）、（3-7）代入公式（3-4）并加以整理，得
（3-8）
上式中的值就是欲使載荷在秒內(nèi)啟東而夾在電動機(jī)軸上的起動力矩。但因電動機(jī)的起動力矩并非常量，故實(shí)際上是代表由上升起動到等速上升這段起動過程中的平均起動力矩。
3.1.4 下降制動階段
如前所述，起升機(jī)構(gòu)在上升制動階段，因載荷力矩是幫助制動的，所需要的制動力矩不打，故一般可不計算。但在下降制動階段則不然，慣性力矩與載荷力矩的方向是一致的，所需要的制動力矩最大，必須加以計算。這時，家在制動器軸上的力矩，除了要克服載荷的靜阻力矩外，還要克服由運(yùn)動質(zhì)量的慣性力所產(chǎn)生的力矩。因此，所需要的制動應(yīng)為：
= （3-9）
式中 ——制動時間
3.2 電動機(jī)的選擇
3.2.1 電動機(jī)的功率確定
起升機(jī)構(gòu)靜功率：
(3-10)
式中機(jī)構(gòu)總效率是由三部分組成：滑輪組效率 、卷筒效率和減速器效率，由文獻(xiàn)[3]查得一般，取。
電動機(jī)的計算功率：
(3-11)
式中 系數(shù)由文獻(xiàn)[1]表3-1查得，對于級機(jī)構(gòu)，。
查文獻(xiàn)[1]選用電機(jī)，其，，，電機(jī)質(zhì)量。
表3-1 起升機(jī)構(gòu)值
電動機(jī)形式
起重機(jī)工作特性及機(jī)構(gòu)工作級別
JZR2、YZR、JZRH
M1~M6級
M7級
M8級
慢速（1~3m/min），經(jīng)常滿載的起重機(jī)
0.75~0.85
0.85~0.95
1.0~1.1
0.9~1.0
JZ、YZ
M1~M6級及防爆起重機(jī)
0.9
JO
M1~M4級及某些特殊機(jī)構(gòu)
1.9
3.2.2 驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件
電動機(jī)的發(fā)熱驗(yàn)算
(3-12)
其中
由此，初選電動機(jī)能滿足不過熱條件。
3.3 減速器的選擇
3.3.1 減速器傳動比
卷筒轉(zhuǎn)速：
(3-13)
減速器總傳動比：
(3-14)
式中 ——電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速；
——卷筒轉(zhuǎn)速；
3.3.2 減速器的選取
查文獻(xiàn)[1]選用ZQ-60減速器，當(dāng)工作類型為中級時，許用功率，，質(zhì)量，輸入軸直徑，軸端長度（錐形）。
3.3.3 輸出軸強(qiáng)度校核
輸出軸最大徑向力Rmax
(3-15)
式中: 卷筒上卷引起的載荷；
卷筒及軸自重，由文獻(xiàn)[1]估算；
減速器輸出軸端最大允許向載荷，由[1]查得。
輸出最大扭矩：
(3-16)
式中:電機(jī)軸額定力矩；
當(dāng)時電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，由文獻(xiàn)[1]查出；
減速器傳動效率；
減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩；
所以：
由上計算，所選取減速器能滿足要求。
3.4 起升速度和實(shí)際所需功率
3.4.1 實(shí)際速度
驗(yàn)算貨物實(shí)際速度：
(3-17)
誤差：
(3-18)
3.4.2 實(shí)際功率
實(shí)際所需等效功率：
(3-19)
3.5 制動器的選擇
根據(jù)物體下降時的扭矩
由文獻(xiàn)[3]查得選用：電力液壓推桿制動器。
參數(shù)： 制動直徑；
制動力矩；
配用推動器型號：；
電機(jī)功率；
配用制動架型號：ZDJ-300/25Z。
制動轉(zhuǎn)矩：
(3-20)
制動器如圖3.2所示：
圖3.2YWZ-300/25制動器
3.6 起升和制動時間驗(yàn)算
3.6.1 起動時間驗(yàn)算
機(jī)構(gòu)起動和制動時，產(chǎn)生加速度和慣性力。如起動和制動時間過長，加速度小，要影響起重機(jī)的生產(chǎn)率；如起動和制動時間過短,加速度太大，會給金屬結(jié)構(gòu)和傳動部件施加很大的動載荷。因此,必須把起動和制動時間(或起動加速度與制動減速度)控制在一定的范圍內(nèi)。
起動時間：
(3-21)
式中 —電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速，
(3-22)
靜阻力矩：
(3-23)
平均起動轉(zhuǎn)矩：
(3-24)
所以
(3-25)
通常起升機(jī)構(gòu)起動時間為，此處小于，可在電氣設(shè)計時，增加起動電阻，延長起動時間，故所選電動機(jī)合適。
3.6.2 制動時間驗(yàn)算
制動時間:
(3-26)
式中
(3-27)
由文獻(xiàn)[1]查得許用加速度，，，故：
，，符合要求。
3.7 高速浮動軸的計算
3.7.1 疲勞計算
由文獻(xiàn)[2]查的起升機(jī)構(gòu)疲勞計算基本載荷
(3-28)
式中 —動載系數(shù)，；
—起升載荷動載系數(shù)（物品起升或下降制動的動載效應(yīng)），
由前節(jié)選定軸徑，因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：
(3-29)
軸材料用號鋼，，，
彎曲：，
扭矩：；
軸受脈動循環(huán)的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：
式中 —考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)；
——與零件幾何形狀有關(guān)，對于零件表面有急過渡和開有鍵槽及緊配合區(qū)段，；
——與零件表面加工光潔度有關(guān)，對于粗糙度為3.2, ；
對于粗糙度為12.5；,此處??；
——考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對碳鋼及低合金鋼；
——安全系數(shù)，。
所以 。故 通過。
3.7.2 強(qiáng)度驗(yàn)算
軸所受最大轉(zhuǎn)矩：
(3-30)
最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：
(3-31)
許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：
(3-32)
式中 ——安全系數(shù)，。
因?yàn)? ，故通過。
浮動軸的構(gòu)造如圖3.3所示，中間軸徑：
，取。
圖3.3 高速浮動軸構(gòu)造圖
3.8 聯(lián)軸器的計算與選用
高速軸聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩：
(3-33)
式中 電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；
聯(lián)軸器安全系數(shù)；
剛性動載系數(shù)，一般。
由文獻(xiàn)[1]查得電動機(jī)軸端為圓錐形,軸端，。
從文獻(xiàn)[1]查得減速器的高速軸端為圓錐形，?？侩妱訖C(jī)軸端聯(lián)軸器由文獻(xiàn)[1]查得選用半聯(lián)軸器，最大容許轉(zhuǎn)矩值，飛輪矩，質(zhì)量 。浮動軸的兩端為圓柱形，?？繙p速器端聯(lián)軸器 由文獻(xiàn)[1]查得選用帶制動輪的半齒聯(lián)軸器最大容許轉(zhuǎn)矩值，飛輪矩，質(zhì)量。為與制動器YWZ-200/25相適應(yīng)，將聯(lián)軸器所帶制動輪。
29
4 總結(jié)與展望
4.1 總結(jié)
經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，使得我學(xué)會了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計態(tài)度，了解了設(shè)計人員的困難與艱辛。設(shè)計產(chǎn)品，這一個從無到有的過程，需要參考許多的文獻(xiàn)并進(jìn)行大量的計算，才能得到來之不易的結(jié)果。
在此次設(shè)計中，剛剛拿到畢業(yè)設(shè)計題目的時候，從頭到尾看了一遍，感覺很難，比書本上的要深奧的多，于是我就查閱資料，仔細(xì)推敲，進(jìn)行繁冗的計算，最終選擇了合適的起升機(jī)構(gòu)的傳動方式，接著先對橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)各部分進(jìn)行設(shè)計計算，選出鋼絲繩，卷筒，滑輪組的形式，并對其進(jìn)行計算驗(yàn)算是否能采用。然后畫出其相對應(yīng)的裝配圖和零件圖。再對其起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行時做出對應(yīng)的四個階段的計算，最后選出起升機(jī)構(gòu)中所選用的電動機(jī)，減速器，聯(lián)軸器等。
最后在這里感謝那些幫助過我的同學(xué)，特別是老師不厭其煩的細(xì)心指導(dǎo)的孜孜不倦的教誨讓我受益良多，相信這對我今后的人生會有極大的幫助！
4.2 展望
在本次畢業(yè)設(shè)計中，通過以上的工作，力求設(shè)計出一種方便的起升機(jī)構(gòu)傳動方案進(jìn)行操作，但由于經(jīng)驗(yàn)的不足，對起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計，零部件的計算存在有不足之處，例如鋼絲繩，卷筒的計算等。這樣會對結(jié)果造成一定的影響。通過本次對橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計，充分體現(xiàn)了現(xiàn)在設(shè)計方法在設(shè)計的精度和效率方面的優(yōu)勢?，F(xiàn)在設(shè)計方法的使用，必然會促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
29
27
致 謝
本文是在導(dǎo)師陳炎冬老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個論文工作中，陳老師都給予了全面、認(rèn)真的指導(dǎo)，在論文工作即將完成之際，向關(guān)心、教育我的導(dǎo)師表示衷心的感謝！幾年來的耳濡目染，導(dǎo)師高尚的品格、淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和勤奮求實(shí)的工作作風(fēng)給本人留下了深刻的印象，使本人受到了深刻的教育和啟迪，并將成為本人終生受益的寶貴財富。
同時我還要感謝在我遇到困難時鼓勵我堅(jiān)持下去的同學(xué)們，正是他們的幫助才使我得以完成此次的設(shè)計，這份深厚的友誼我將永記在心。
當(dāng)然我還應(yīng)該感謝在大學(xué)期間教過我的每一位老師。正是他們每一點(diǎn)每一滴的教誨，使我的理論知識逐日積累，我才能順利完成這次的畢業(yè)設(shè)計。
31
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