50、10吨通用桥式起重机小车设计说明书

东华理工大学长江学院毕业设计（论文） 摘 要 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运行机构起升机构等，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，小车运行机构计算。还有轴承的选择、联轴器的选择、电动机的选择、减速器的选择和校核。 关键词：桥式起重机；起重机小车；卷筒；减速器。 Abstract This article mainly introduced the entire design theory and design process of bridge-type hoist crane，which focused on the design of the bridge crane operation of institutions and hoisting mechanism．The overall design that mainly includes the bridge type derrick small car to circulate organization and spread the decoration that the motive reaches, the small car circulates an organization calculation.Still have the choice of the choice, electric motor of the choice, allied stalk machine of bearings, decelerate machine of choice and pit in the school. Keyword:Bridge type derrick;The derrick small car;Book tube;Decelerate a machine 目 录 摘要----------------------------------------------------------------1 ABSTRACT---------------------------------------------------------2 第1章 绪论--------------------------------------------------------5 1.1 起重机的分类------------------------------------------------5 1.2 起重机的结构------------------------------------------------5 第2章 主起升机构的计算--------------------------------------------7 2.1 机构布置简图------------------------------------------------7 2.2 确定传动，选择滑轮组和吊钩组----------------------------7 2.3 选择钢丝绳--------------------------------------------------8 2.4 确定卷筒尺寸,转速及滑轮直径---------------------------------8 2.4.1 滑轮、卷筒最小直径----------------------------------------8 2.4.2 卷筒转速--------------------------------------------------9 2.5 计算起升静功率----------------------------------------------9 2.6 初选电动机-------------------------------------------------10 2.7 选用减速器-------------------------------------------------11 2.7.1 减速器总传动比-------------------------------------------11 2.7.2 验算减速器被动轴的最大扭矩及最大径向力-------------------11 2.7.3 实际起升速度的验算---------------------------------------12 2.8 电动机过载验算---------------------------------------------12 2.9 选择制动器-------------------------------------------------13 2.10 选择联轴器------------------------------------------------14 2.11 验算起动时间----------------------------------------------15 2.12 验算制动时间----------------------------------------------16 2.13 高速轴计算------------------------------------------------16 2.13.1 疲劳计算------------------------------------------------16 2.13.2 静强度计算----------------------------------------------17 第3章 小车运行机构的设计-----------------------------------------19 3.1 设计的基本原则和要求---------------------------------------19 3.2 传动方案的确定---------------------------------------------19 3.3 选择车轮与轨道并验算其强度---------------------------------20 3.3.1 车轮轮压计算---------------------------------------------20 3.3.2 线接触局部挤压强度计算-----------------------------------21 3.4 运行阻力计算-----------------------------------------------21 3.5 选择电动机-------------------------------------------------22 3.6 验算电动机发热条件-----------------------------------------23 3.7 选择减速器-------------------------------------------------23 3.8 验算运行速度和实际所需功率---------------------------------24 3.9 验算起动条件-----------------------------------------------25 3.10 按起动工况校核减速器功率----------------------------------25 3.11 验算起动不打滑条件----------------------------------------26 3.12 选择制动--------------------------------------------------27 3.13 选择联轴器-----------------------------------------------28 3.13.1 机构高速轴上联轴器的计算扭矩----------------------------28 3.13.2 低速轴的计算扭矩----------------------------------------28 3.14 验算低速浮动轴强度---------------------------------------29 3.14.1 疲劳计算------------------------------------------------29 3.14.2 强度计算------------------------------------------------30 第4章 小车安全装置计算-------------------------------------------31 4.1 小车缓冲器-------------------------------------------------31 4.1.1 缓冲行程-------------------------------------------------31 4.1.2 缓冲能量-------------------------------------------------31 4.1.3 最大缓冲力-----------------------------------------------31 4.1.4 橡胶缓冲器的主要尺寸-------------------------------------31 结论---------------------------------------------------------------32 致谢---------------------------------------------------------------33 参考文献-----------------------------------------------------------34 第一章 绪论 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，设置在小车上的起升机构实现货物垂直升降。三个机构的综合，构成一立方体形的工作范围，这样就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。 1.1 起重机的分类 桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。各类桥式起重机的特点如下 （1）普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。起重量可达五百吨，跨度可达60米。 （2） 简易梁桥式起重机又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其它型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。 （3）冶金专用桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高。主要有五种类型。 （4）铸造起重机：供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作。 （5）夹钳起重机：利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。 （6）脱锭起重机：用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用项杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。 （7）加料起重机：用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。 （9）锻造起重机：用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊盛料器高温液态钢包，用以支持和翻转钢包，副小车用来抬起钢包，浇铸液态金属。 1.2 起重机的结构 桥式类型起重机的金属结构一般由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。 箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。 偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁，自重较小，但制造较复杂。 四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构，在上水平桁架表面一般铺有走台板，自重轻，刚度大，但与其它结构相比，外形尺寸大，制造较复杂，疲劳强度较低，已较少生产。 空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁，由四片钢板组成一封闭结构，除主腹板为实腹工字形梁外，其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口，形成一个无斜杆的空腹桁架，在上、下水平桁架表面铺有走台板，起重机运行机构及电气设备装在桥架内部，自重较轻，整体刚度大，这在中国是较为广泛采用的一种型式。 下面具体介绍普通桥式起重机的构造。普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。 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。 起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。 起重机大车运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。 本次设计课为50/10t通用桥式起重机小车设计，主要包括起升、运行两大机构及其安全装置的设计计算和装配图与零部件图的绘制。将我们所学的知识最大限度的贯穿起来，使我们学以至用、理论联系实际。培养我们的设计能力及理论联系实际过程中分析问题、解决问题的能力。 第2章 主起升机构计算 2.1 机构布置简图 主起升机构主要起升重量是50吨一下的物件，以便快速,的将物件起升到指定高度度。机构简图如2—1。 1—电动机；2—联轴器；3—传动轴；4—制动器；5—减速器； 6—卷筒；7—轴承座；8—平滑轮；9—钢丝绳；10—滑轮组；11—吊钩 图2-1 副起升机构传动简 2.2 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组 按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案。如图1所示，采用了双联滑轮组.按Q=50t，表4-1查取滑轮组倍率 =4，因而承载绳分支数为 Z=2 =8。 吊具自重载荷。得其自重为：G=2.0% =0.02x500=10kN。查[2]附表8选图号为G15吊钩组。如图2-2为传动方案简图 图2-2 2.3 选择钢丝绳 若滑轮组采用滚动轴承， =4,查表得滑轮组效率 =0.97。 钢丝绳所受最大拉力 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 根据钢丝绳产品（附录12）可选用 不松散瓦林吞型钢丝绳，直径为 ，其标记为6W(19)-22-170-I-光-右顺(GB1102-74)。 2.4 确定卷筒尺寸,转速及滑轮直径 图2-3为卷筒的外形尺寸 图2-3 2.4.1滑轮、卷筒最小直径 卷筒和滑轮的最小卷绕直径 ： ≥d （e-1） e系数，对于中级工作类型的起重机，取e=25。所以 取滚筒和滑轮的直径为D=630mm，取平衡滑轮直径 ，由附表2选用 =400mm。滑轮的绳槽部分尺寸可由附表3查得。 （2）滚筒的长度和厚度的计算 ——最大起升高度， =21米； n——钢丝绳安全圈数,n 1.5,取n=2; t——绳槽节距，t= +(2—4)=24—26，取t=25mm; ——空余部分和固定钢丝绳所需的长度， = =3t ——卷筒的计算直径， =D+ =630+26=652mm; ——卷筒左右绳槽之间不刻槽部分长度，根据钢丝绳允许偏斜角确定 其中 吊钩组两侧滑轮绳槽中心线之间的距离， =415mm; ——当吊钩滑轮组位于上部极限位置时，卷筒轴和滑轮轴之间的距离， =1300mm; ——卷筒上绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角，取 =6°，tg6°=0.1。 =415-2x1300x0.1=155mm mm; 卷筒长度 ；取 =2500mm，滚筒材料采用TH20-40，其壁厚可按经验公式确定δ=0.02D+（6~10）=0.02x630+8=20.6mm,取δ=22mm； 2.4.2卷筒转速 = r/min 2.5 计算起升静功率 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 式中起升时总机械效率 EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 2.6 初选电动机 ≥G =0.8x28.8=23.04kw 式中 ：JC值时的功率为kW； G：稳态负载平均系数，根据电动机型号和JC值查表得G=0.8。 选用电动机型号为YZR280S， =37KW， =572r/min，最大转矩允许过载倍数λm=2.8；飞轮转矩GD²=14KN.m²。电动机转速 r/min。 外形尺寸及安装尺寸见表2—1。 图2-4电动机结构 安装尺寸：（单位mm） H A B C CA K 螺栓直径 D E F G 280 457 368 190 540 24 M20 85 170 20 31.7 外形尺寸：（单位mm） AC AB HD BB L LC HA 535 575 665 530 1265 1438 32 表2—1 外形尺寸及安装尺寸（mm） 2.7 选用减速器 2.7.1减速器总传动比 减速器总传动比： ，取实际速比i=100。 起升机构减速器按静功率 选取，根据 =28.8kW， =578.2r/min， =100，工作级别为M5，选定减速器为QJS-D630，减速器许用功率[ ]=50KW。低速轴最大扭矩为M=850000N.m.其外形和安装尺寸如表2-2。 图2—5 减速器机构 名义中心距a1 a2 a3 A03 外形尺寸 中心高 L H B h 630 450 315 1395 2307 1300 770 630 地脚安装尺寸 A B n G1 e1 质量（kg） S S1 S2 S3 C P 孔数（个） 650 2010 1410 850 55 39 8 2175 770 80 666 520 3536 表2-2 QJS-D型减速器外形和安装尺寸(mm) 2.7.2验算减速器被动轴的最大扭矩及最大径向力 最大扭矩的验算： ——电动机的额定扭矩， =9750×37/572=630.68N.m; h——电动机至减速器被动轴的传动效率，η=0.94； ——电动机最大转矩倍数， =3.35； [M]——减速器低速轴上的最大短暂容许扭矩； =0.75×3.35×350.75×100×0.94=82838N.m ≤[M]. 最大径向力的验算： 卷筒重量， =1000kg; [P]低速轴端的最大许用径向载荷，[P]=150000N =65720+10000/2=70720N <[P],满足要求。 2.7.3实际起升速度的验算 实际起升速度为： =3.14×0.656×600/4×100=3.08m/min 并要求起升速度偏差应小于15% ΔV= ≤15% 满足要求 2.8 电动机过载验算 过载验算按下式计算： ≥ = =27.7kW =37KW>27.7kW 式中 ——准接电持续率时，电动机额定功率，单位为kW； H——系数，绕线式异步电动机，取H=2.5； ——基准接电持续率时,电动机转矩允许过载倍数,查表得λm取2.8； m——电动机个数； ——总机械效率η=0.86。 发热验算按下式计算: P≥Pз 式中 P:电动机在不同接电持续率JC值和不同CZ值时允许输出功率，单位为kW,按CZ=300，JC值=40%，查表得P=43.867kW。 = =38.08kW P=43.867> =38.O8kW 过载验算和发热验算通过 2.9 选择制动器 按下式计算，选制动器： ≥ 式中 :制动力矩,单位为N.m； :制动安全系数，查表M5得 =2.0； :下降时作用在电动机轴上的静力矩，单位为N.m。 = =380.56N.m :下降时总机械效率，通常取 选用 =761N.m选用YWB400制动器，推动器型号YTD(Ed)800-60其额定制动力矩800N.m；所以查表选择YWB400/80制动器（如图2-6）,制动轮直径D=400mm,安装时将制动力矩调整到所需的制动力矩 =800N.m。其技术参数及安装尺寸如表2-3。 图2-6制动器结构 制动器型号 推动器型号 制动力矩 安装及外形尺寸（mm） D h1 k i d YWB400/80 YTD/Ed800-60 630~1250 400 280 270 100 22 安装及外形尺寸(mm) 重量（kg） n b F G E H A L M 12 140 140 300 315 665 680 248 197 248 表2-3 2.10 选择联轴器 根据电动机和减速器以及浮动轴的轴伸尺寸及形状选连轴器，使连轴器的许用应力矩[M]>计算的所需力矩M,则满足要求。 M= ——相应于第一类载荷的安全系数， =1.8； ——联轴器传递的等效力矩， ——实际起重重量变动影响的等效静载荷系数，取 =1； ——机构起动，制动时动载荷对传动零件影响的等效动载荷系数 =1.6 ——相应于机构JC%值的电动机额定力矩传至计算零件的力矩， = =350.75N.m =1×1.6×350.75=561.2N.m M=561.2×1.8=1010.16N.m 由[3]附表5，可选用GIICL6型双齿轮联轴器(图2-7)，最大容许转矩[M]=4000N.m≥ ，飞轮力矩 =17.64kg.m^2，质量 =68.9kg.其外形尺寸和安装尺寸如表2-4。 图2-7联轴器结构 型号 公称转矩Tn 许用转速n1 轴孔直径d1 d2 轴孔长度L D D1 Y J1 N.m r/min mm GⅡCL6 5000 4000 80 172 132 187 153 D2 C H A B e 润滑剂用量 重量 转动惯量J mm mL Kg Kg.m2 125 10 2.5 56 110 42 148 31.2 0.0843 电动机的轴伸：d=85mm，长度E=170±0.5mm； 减速器轴伸:d=80mm，长度E=140mm； 浮动轴的轴头：d=80mm， 长度E=107mm。 2.11 验算起动时间 起动时间： ——电动机的平均动力矩， =1.6× =1.6×630.68=1009.09N.m ——电动机轴上的静力矩， = N.m ——电动机转子飞轮矩， =4×9.8×3.58=140.33kg.mg^2 平均起动加速度： = =0.039m/s² =0.095 m/s²<[ ]=0.2 m/s² 电动机启动时间合适。 2.12 验算制动时间 制动时间： = =0.83s ：电机满载下降转速，单位为r/min； = =2 600-578=622r/min =761N.m =380.56N.m 平均制动减速器速度 = =0.06m/s²<[ ]=0.2m/s²，所以制动时间也合适。 2.13高速轴计算 2.13.1疲劳计算 轴受脉动扭转载荷，其等效扭矩： 式中： 动载系数， EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT 0.5（1+ ）； 起升载荷动载系数 =1+0.71V 由上节选择联轴器中,已确定浮动轴端直径d=80㎜. 因此扭转应力为: 轴材料选用45号钢， 弯曲： 扭转： ； 许用扭转应力: -----考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数; -----与零件几何形状有关,对于零件表面有急剧过度和开键槽及紧配合区段, =1.5~2.5； -----与零件表面加工光洁度有关,对于 对于 此处取K=2 1.25=2.5 -----考虑材料对应力循环不对称的敏感系数,对碳钢,低合金刚，取 =0.2. 安全系数,查表得 =1.6. 因此 ，故 通过。 2.13.2静强度计算 轴的最大扭矩：: 最大扭转应力: 许用扭转应力: 式中: -----安全系数，由表查得 =1.6。 故合适. 浮动轴的构造图2-8所示, 中间轴径 。 图2-8浮动轴结构 第3章 小车运行机构的设计 3.1设计的基本原则和要求 小车运行机构的设计通常和桥架的设计一起考虑，两者的设计工作要交叉进行，一般的设计步骤： 1. 确定桥架结构的形式和小车运行机构的传动方式； 2. 布置桥架的结构尺寸； 3. 安排小车运行机构的具体位置和尺寸； 4. 综合考虑二者的关系和完成部分的设计 。 并且，针对实际的情况，对小车运行机构设计的基本要求是： 1. 机构要紧凑，重量要轻； 2. 和桥架配合要合适，这样桥架设计容易，机构容易布置，并且使总体结构设计和布置不至于过大； 3. 小车车轮的轮压分布要求均匀； 4. 小车架上的机构与小车架结构的配合要适合； 5. 尽量选择零件，以提高设计与制造的工作效率，降低成本； 6. 维修检修要方便，机构布置合理，使司机和维护人员上下要方便，便于拆装零件及操作。 3.2 传动方案的确定 小车主要有起升机构、运行机构和小车架组成。 起升机构采用闭式传动方案，电动机轴与二级圆柱齿轮减速器的高速轴之间采用两个半齿联轴器和一中间浮动轴联系起来，减速器的低速轴鱼卷筒之间采用圆柱齿轮传动。 运行机构采用全部为闭式齿轮传动，小车的四个车轮固定在小车架的四周，车轮采用带有角形轴承箱的成组部件，电动机装在小车架的台面上，由于电动机轴和车轮轴不在同一个平面上，所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器，在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半齿联轴器的连接方式。 小车架的设计，采用粗略的计算方法，靠现有资料和经验来进行，采用钢板冲压成型的型钢来代替原来的焊接横梁。 起重量5吨至70吨范围内的双粱桥式起重机的小车，一般采用四个车轮支承的小车，其中两个车轮为主动车轮。主动车轮由小车运行机构集中驱动。 图3-1为小车运行机构简图: 图3-1 1——电动机,2——制动器,3——减速器,4——浮动轴 5——半齿联轴器,6——全齿联轴器,7——车轮 3.3 选择车轮与轨道并验算其强度 3.3.1 车轮轮压计算 车轮的最大轮压：运行小车的质量为： 取 假定轮压均匀分布，有 线载荷率： 由[2]附表选择车轮：当运行速度<60m/min， 工作级别M5时，车轮直径 =500㎜，轨道为43kg/m 轻轨的许用轮压为16.5t。 3.3.2线接触局部挤压强度计算 =6×500×46×1.13×1.12=174652.8N ——许用线接触应力常数（N/mm^2）查[1]表3-8-6选为=6.0； l——车轮与轨道有效接触强度，对于轨道P43，l=b=46mm,,查[2]附表22； ——转速系数，按[1]表3-8-7取 =1.13； ——工作级别系数，取 =1.12； 故通过。 点接触局部挤压强度计算： ——与材料有关的许用点接触应力常数，按[1]表3-8-6取 =0.132； R ——曲率半径，车轮与轨道曲率半径的大值，车轮 ，轨道曲率半径 =300 故取R=300； m 由r/R =250/300=0.83,由[1]表3-8-9，取m=0.408; 故通过。 3.3.3强度校核 按车轮与轨道为线接触及点接触两种情况验算车轮接触强度。车轮踏板面疲劳计算载荷： 车轮材料选择ZG340-640 3.4运行阻力计算 摩擦力矩： 由表知 =500mm车轮的轴承型号由[2],取为7520轴承，轴承内径和外径的平均值d= ； 由表查得：滚动轴承摩擦系数k=0.0006；轴承摩擦系数 ，附加阻力系数 。 代入上式得： 当满载时运行阻力矩： = =116.505kg=1160.5N/m 运行摩擦阻力： 当无载时运行阻力矩： = =19.42kg=194.2kg 运行摩擦阻力： = =776.7N 3.5 选择电动机 电动机静功率:： = =1.35kw 式中： ——满载运行时静阻力； m=1——驱动电动机台数。 初选电动机功率： kw 式中 ——电动机功率增大系数，表查得 =1.1。 查表选用电动机YZR-132M -6（如图3—2），其安装尺寸和外形尺寸（如表3-1） =2.2kw ； = ； = ；电动机重量 =96.5kg。 图3-2电动机外形 安装尺寸：（单位mm） E F G M N P 螺栓直径 S T D D1 孔数 80 10 33 265 230 300 M12 15 4 38 4 外形尺寸：（单位mm） AD LA L LB D2 230 14 645 565 M30×2 表3-1 3.6验算电动机发热条件 等效功率： kw 式中： ——工作类型系数,由表查得0.75； ——根据 值查得 =1.12。 由此可知， EMBED Equation.DSMT4 \* MERGEFORMAT 故初选电动机发热条件通过。 3.7 选择减速器 车轮转速： 机构传动比： 查表选用QJS-200-D-V-L减速器（图3-3）其外形及安装尺寸如表3-2； ； ，可见 ，故初选电动机发热条件通过。 图3—3减速器结构 名义中心距a1 a2 a3 A03 外形尺寸 中心高 L H B h 200 140 100 440 750 425 275 200 地脚安装尺寸 A B n G1 e1 质量（kg） S S1 S2 S3 C P 孔数（个） 230 635 275 25 18 6 686 250 25 222 165 210 表3-2 3.8 验算运行速度和实际所需功率 实际运行速度： 误差： ，合适。 实际所需电动机静功率： 。 故所选电动机和减速器均合适。 3.9 验算起动条件 起动时间： 式中： =908r.p.m； m=1(驱动电机台数) 当满载时运行静阻力矩： 当无载时运行静阻力矩： 初步估算制动轮和联轴器的飞轮矩： 机构总飞轮矩： 满载起动时间： =2.98s 无载起动时间： = 由表查得，当 =30-60m/min时，起动时间推荐值为5~6sec， ，故所选电动机满足季候快速起动要求。 3.10 按起动工况校核减速器功率 起动状况减速器传递的功率： 式中： = 计算载荷： -----运行机构中同一级传动减速器的个数： =1，因此 所选用减速器的 kw故减速器不必改动。 3.11 验算起动不打滑条件 空载时的打滑验算： ——粘着系数，对于室内作业的起重机，取0.15； k ——粘着安全系数，取1.05； u ——轴承摩擦系数，取0.015； d ——轴承内径，d=0.1; ——小车空载起动时的平均加速度，取0.24m/s^2 ——空载时的驱动轮轮压之和，按空载平均轮压计算： ； 公式左边 公式右边 = 3.12 选择制动 查得小车运行机构的制动时间 ，取 =3sec，因此所需的制动力矩： 由表选用制动器 （如3-4图），额定制动力矩 =20~40N.m，其技术参数及安装尺寸如表3-3。 考虑到所取制动时间 =3s与起动实际 =2.98s比较接近，并验算了起动不打滑条件，故略去制动不打滑条件的验算。 图3-4制动器结构 制动器型号 推动器型号 制动力矩 安装及外形尺寸（mm） D h1 k i d YWZ2-100/10 MYT2-10/2.5 20~40 100 100 110 40 13 安装及外形尺寸(mm) 重量（kg） n b F G E H A L C 8 70 70 125 130 335 290 89 65 22 表3-3 3.13 选择联轴器 3.13.1机构高速轴上联轴器的计算扭矩: 式中： =2等效系数，由表查得； =1.4安全系数，由表查得； 相应于机构值的电动机额定力矩换算到高速轴上的力矩； 由表查电动机 两端伸出轴为圆柱形d= ㎜，l= ㎜及 =40㎜， =49.5㎜； 由附表查QJS-200减速器高速轴端为圆柱形d=28㎜，l=60㎜。故从附表中选一个鼓式齿形联轴器GΠCL2联轴器，其安装尺寸如表3-4,其最大允许扭矩 ；飞轮矩 ，重量 。 型号 公称转矩Tn 许用转速np 轴孔直径d1 d1 轴孔长度L D D1 Y J1 N.m r/min mm GⅡCL2 710 4000 38 82 60 115 83 D2 C H A B e 润滑剂用量 重量 转动惯量J mm mL Kg Kg.m2 60 8 2 42 88 42 70 5.1 0.006 表3-4 高速轴端制动轮，根据制动器YWZ2-200/10由表选用制动轮200-Z48，飞轮矩 EMBED Equation.DSMT4 \* MERGEFORMAT ，重量 。 以上两部分飞轮矩之和与原估计相符，故有关计算不需要重新计算。 3.13.2低速轴的计算扭矩： 由附表查得减速器低速轴端为圆柱形d=69㎜；由附表查得主动车轮的伸出轴端为圆柱形d=80mm，故从附表中选四个半齿联轴器: 联轴器。其安装尺寸如表3-5 型号 公称转矩Tn 许用转速np 轴孔直径d1 d1 轴孔长度L D D1 Y J1 N.m r/min mm GⅡCL6 5000 4000 80 172 132 187 153 D2 C H A B e 润滑剂用量 重量 转动惯量J mm mL Kg Kg.m2 125 10 2.5 56 110 42 148 31.2 0.0843 表3-5 3.14 验算低速浮动轴强度 3.14.1疲劳计算 运动机构疲劳计算基本载荷： 由前节选定浮动轴直径d=69mm,其扭转应力： 浮动轴的载荷变化为对称循环，材料选用40Cr 由起升机构高速浮动轴： 弯曲： 许用扭转应力： 通过校核 3.14.2强度计算 ——考虑弹性振动的力矩增大系数，对突然起动机构： =1.5~1.7，取 =1.6 ——刚性动载系数，取 =1.8 最大扭转应力： 许用扭转应力： 通过校核。 浮动轴直径： =d+(5~10)=69+(5~10)=75~80mm 取 =80mm 第4章 小车安全装置计算 4.1 小车缓冲器 小车质量和运行速度都不大，故采用橡胶缓冲器，初定缓冲器数目n=2。 4.1.1 缓冲行程 式中 ：小车碰撞速度，有限位开关，故取 = ； ：容许的最大减速度，为4m/s²。 所以 4.1.2 缓冲能量 4.1.3 最大缓冲力 4.1.4 橡胶缓冲器的主要尺寸 橡胶断面积A 式中 ：橡胶的许用应力，采用中等硬度，中等强度的橡胶， ，弹性模数 ； n:缓冲器个数，取n=2 选用圆形断面，则其直径D为 ，考有关标准，取D=160mm 橡胶缓冲器的长度L ，取L=200mm 结 论 通过此次毕业设计，让我了解到了很多方面东西。首先，此次毕业设计把大学四年来的理论知识复习、总结并应用于实践当中，让我们对工程机械特别是起重机械有了更深入的了解。从整体结构到各个部件都有了一个全面的认识。此次设计不但是对我们以前学习的一种深入，更是我们今后工作的一种理论基础。 现代双梁桥式起重机设计是在学完起重机械相关内容之后的一个重要实践性教学环节。其目的在于通过双梁桥式起重机设计，使学生在拟订传动结构方案、结构设计和装配、制造工艺以及零件设计计算、机械制图和编写技术文件等方面得到综合训练；并对已经学过的基本知识、基本理论和基本技能进行综合运用。从而培养学生具有结构分析和结构设计的初步能力；使学生树立正确的设计思想、理论联系实际和实事求是的工作作风。 本论文的内容上，我主要是的是起重机的主起升机构和小车运行机构两大部分，其中很多地方都是按照前辈的模板一步步来做，但依然存在很多缺陷，因此对于各方面学习是很有必要的。 致 谢 本次毕业设计到此结束，首先感谢设计期间黄老师的指导，使我的毕业设计能够顺利完成，并且从中学到许多新颖的知识锻炼了我的实际工作能力，明白到团队协作的重要性，为我以后走向工作岗位打下坚实的基础。大学是生涯即将结束，衷心感谢老师们的教导，谢谢！ 祝：各位老师身体健康，工作顺利 参考文献 [1] 张质文，包起帆等.起重机设计手册.中国铁道出版社.2001.北京. 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