桥式起重机小车及大车运行机构设计毕业设计(编辑修改稿)

桥式起重机小车及大车运行机构设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

方便更加系统化，设计人员的选择范 围更大，零部件可靠性的提高 ； （ 3） 电液比例控制系统和智能控制显示系统的推广应用； （ 4） 更加的便于工作人员操作，安全性更高，更加的人性化，有足够的安全保险装置 ； （ 5） 向吊重量大、起升高度、幅度更大的大吨位方向发展。 2 起升机构设计 3 2 起升机构设计 主要工作参数 本次设计 的桥式起重机为标准最大起重系列（ ISO 2374： 1983）中的 32t，可用于工厂，矿山等多种场合，机构工作级别为中级 M5。 在起吊较轻物品时，用主起重钩会浪费起重功率及时间，故配合 5t 副起重钩使用。 查《起重机设计手册》 1 表 112， 350t 电动桥式起重机起升高度为主钩 12 或 16m，副钩 14 或 18m。 本次设计选用 118m 起升高度。 起升速度 在 工作级别高 时选较低速度，故本次设计中主起升选用，副起升机构速度选定为。 主起升机构的计算 确定起升机构的传动方案 起重机的主要功能是起吊重物，这项功能的实现靠的是起重机上搭载的起升机构，因此起升机构是起重机上最重要的组成部分 ， 起升机构的方案设计 将直接影响起重机的工作性能，因此尤为重要。 起升机构主要 由 驱动装置，传动装置，卷筒，滑 轮组，取物装置和制动装置 组成。 起升机构总体布置在很大程度上决定于传 动的形式。 起升机构的传 动形式 和大车走行机构同样一般 分为 两种，一种是 集中 传 动 即主起升和副起升机构都由一台电动机带动，另一种是分别传 动 ，即主 副起升机构分别由一个电动机带动。 由于分别驱动布置方便，安装和检修容易，因此现代各类起重机 尤其是靠电动机驱动 的 起重机 主要采用这种驱动形式。 按照此次设计要求，选择分别驱动。 图 21 起升机构驱动装置整体布置简图。 主起升机构和副起升机构。 图 21 起升机构驱动装置整体布置简图 图 22 所示为由电动机驱动的 起升机机构简图： 桥式起重机小车及大车运行机构设计 4 图 22起升机构简图 在电动机与减速器 轴不直接用联轴器连接，选用一根中间轴。 一端联用 半齿联轴器 与电动机相连接 ，另一端 选用 带制动器的半齿联轴器 连接减速器。 这种没有底部支座直接由两端联轴器连接的中间轴叫做浮动轴。 采用 浮动 轴可以容许有较大的安装误差 ，并且装卸维修方便。 图 23 为主起升机构驱动装置简图。 图 23 主起升机构驱动装置布置简图 钢丝绳的选择 本次设计的 起重机的额定起重量 Q=32t。 查《起重机设计手册》 1 表 328，选择 桥式起重 机中常用的双联滑轮组。 倍率为 4hi ，承载绳的分支数 82  hiz。 当 滑轮组采用滚动轴承 时 ， 按 4hi 查《起重机设计手册》 1 表 3211，得钢丝绳滑轮组效率 h。 钢丝绳缠绕方式如图 24 所示 2 起升机构设计 5 图 24 32t 主起升机构钢丝绳缠绕简图 (1)钢丝绳所受最大静拉力： Ni GQS hh 440m a x 10)(2    式中 Q ― — 额定起重量， Q =32t； 0G —— 为 吊钩组重量，查《起重机课程设计》]2[ 附表 9 选择图号为 的吊钩组。 吊钩组重量 kgG 8470  ，两滑轮间距 102mm； hi —— 滑轮组倍率， 4hi ； h —— 滑轮组效率， h。 （ 2）钢丝绳的选择： 由《起重运输机械》 4 表 22 选择圆股线接触钢丝绳 6W﹙ 19﹚ GB110274。 选择钢丝绳的破断拉力应满足 nSS bmax （ ） 式中 maxS —— 钢丝绳工作时所受的最大拉力（ N）； bS —— 钢丝绳规范中钢丝破断拉力的总和（ N）；  —— 钢丝绳判断拉力换算系数。 根据本设计选用的 绳 )19(6W 的钢丝绳， 查 《起重运输机械》 4 表 23 查得 ； n—— 钢丝绳安全系数。 查《起重机设计手册》 1 表 312， 该起重机的 机构 工作级别为 5M ，故 n=。 由上式可得 NNSkSb 444m a x .   查《起重机设计手册》 ]1[ 表 316 确定选用 钢丝绳 196 ， 其 公称抗拉强度为2/1850 mmN ，直径 mmd  ，其钢丝破段拉力总和为  ，标记如下： 桥式起重机小车及大车运行机构设计 6 钢丝绳 6 (19)— — 1850— Ⅰ — 光 — 右交（ GB110274）。 滑轮的计算和选择 根据《起重机设计手册》 ]1[ 滑轮结构尺寸应按钢丝绳直径进行选定，计算公式为     mmedD 3 8 01202020  （ ） 式中 20e 由《起重机设计手册》 ]1[ 表 321 查得 查《起重机 课程设计》 ]2[ 附表 2，该滑轮轴上并列 4 个滑轮，故选择滑轮直径mmD 5600 。 在桥式起重机上为减少钢丝绳的疲劳和损坏，平衡滑轮直径宜取与工作滑轮直径相同。 查《机械设计手册》 ]3[ 表 8166，由钢丝绳直径 d=20mm 查得对应绳槽断面尺寸 ，如图 25。 图 25 滑轮绳槽断面尺寸 查《机械设计手册》 ]3[ 表 8167c，由绳槽断面尺寸，选择滑轮轴承 6224。 查《机械设计手册》 ]3[ 表 8168，由滑轮轴承尺寸，选择轮毂尺寸。 所选滑轮： 滑轮 E 20x630 120 JB/ 卷筒的计算选择及强度验算 工作级别 M5 以上的机构为避免钢丝绳磨损加快，多选用铸造单层缠绕卷筒。 卷筒直径的选择 由公式：     mmedD 340118201  （ ） 其中 e 为筒绳直径比，由《起重机设计手册》 1 表 332 查得， 机构工作级别为 M5时 取 e=18。 d 为所选钢丝绳的直径， d=20mm。 查《机械设计手册》 ]3[ 表 8158 取卷筒的直径为 D =630mm。 卷筒绳槽尺寸的计算 绳槽分标准槽和深槽两种。 本次设计的起重机工作条件正常无脱槽危险，所以选用2 起升机构设计 7 标准绳槽尺寸。 查《起重机设计手册》 1 表 331，得绳槽半径 mmdR ~)~(  绳槽深度 mmdh 8~5)~(  （标准槽） 绳槽节距 mmmmdp 22)4~2(  卷筒计算直径： mmdDD 6500  卷筒 尺寸 计算及其强度校核 卷筒上有 螺旋槽部分 的 长 度： mmpzD mHL 3 322)26 5 416()( 0m a x0   （ ） 上式中 maxH 为最大起升高度 m16 ； z 为固定钢绳的安全圈数，取 z=2。 1L —— 卷筒上没有绳槽部分的 尺寸，由布置结构要求选取，取 mmL 3001  2L —— 固定绳尾所需长度， mmpL 6632  ； gL —— 中间光滑部分长度， mmLg 50 0D —— 卷筒的计算直径 , mmdDD 650206300  单层缠绕所以选择双联卷筒，卷筒的总长 度： mmLLLLL g 2 3 750)663 0 3 3(2)(2 210  （ ） 取 mmL 2300 ，卷筒材料初步采用 HT200 灰铸铁 GB/T 94391988，抗拉强度极限 MPL 195 ，抗压 MPLy 5853  。 其壁厚可按经验公式确定 mmD ~)10~6(  ，取 mm20。 卷筒壁的压应力演算，参照图 26： 图 26 卷筒弯矩简图 桥式起重机小车及大车运行机构设计 8 ay MPpS 4m a xm a x   maxS 为钢丝绳所受最大拉力 （ ） 许用压应力   MPyy 3 8  ，  yy  max， 所以 强度足够。 由于卷筒 DL3 ， 所以还 应计算由弯矩产生的拉应力 ，扭转应力很 小，一般 可忽略不计 ： 卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中央时： mmNLLSlSM  4 2 3 0 0 0 0 02 300230042300)2( 1m a xm a xm a x 卷筒断面系数： 34444 mmD DDW i  （ ） 式中： D—— 卷筒外径， D=400mm=； iD —— 卷筒内径， mDD i  。 WML max ，代入 MPL 4 。 合成应力：    MPyyLL a x0   （ ） 其中许用拉应力   MPLL 3951 9 55   所以，  L 0 ，卷筒强度演算通过。 故选定卷筒直径 mmD 630 ， 长度mmL 2300。 卷筒槽形的槽底半径 mmr 11 ，槽矩 mmp 22 ，起升高度 H=16m，倍率 ih=4；靠近减速器一端的卷筒槽向为左的 A 型卷筒，标记为： 卷筒 A 1 99 00 641622122 30 06 30  TJB左 卷筒转速计算 0Dhvinj  = m in/ r 电动机的选择 起升机构静功率：  601000 0 vDQPj =   4   （ ） 式中 —— 起升机构的总效率，一般  =～ ，取  =； 电动机计算功率： KWGPP je  式中 G 为稳态负载系 数，由《起重机设计手册》 1 表 225， 226 查得 G=。 由《起重机设计手册》 1 表 5141 查得主起升机构 JC=25%,CZ=150。 2 起升机构设计 9 由《起重机设计手册》 1 表 5113 选用 YZR280S8 型电动机，功率 KWPe 51 ,转速 min718 rne  由《起重机设计手册》 1 表 5136，由 JC=25%,CZ=150 得 P= 由《起重机设计手册》 1 表 513, 22 NmGD  电动机的发热和过载校验 电动机发热校验：     KWmvDQGP s 40    （ ） 式中 sP —— 稳态平均功率 m—— 电动机台数， m=1 由以上计算结果 es PP ，故所选电动机能 满足发热校验 电动机过载校验     KWvGQm HPmn 40    （ ） 式中 nP —— 在基准接电持续率的电动机额定功率， KWPPn  H—— 绕线异步电动机， H= m —— 电动机转矩的允许过载倍数，由《起重机设计手册》 1 表 512，m 由上 演算结果可知，电动机满足过载校验。 综上， 所选 电动机符合要求。 减速器的选择 起升机构总的传动比 80 jenni 查《起重机设计手册》 1 表 3102，取 i=50 QJ 型减速器系列主要用于起重机的起升机构。 该系列减速器 重量轻 ，单位重量能传递较大扭矩。 故本设计也采用 QJ 系列减速器。 查《起重机设计手册》 1 根据传动比i=50，电动机转速 min718 rne ,电动机功率 KWPe 51 ，工作类型 M5， 表 3103，高速轴伸尺寸 mmd 1302  ， mml 2502 。 表 3104 低速轴伸尺寸 P 型 mmd 2800  ，mml 3800  ，自重 G=5200Kg。 表 3106，高速轴许用功率   KWN 248。 名义中心距mma 8001  ，许用输出扭矩   NmT 1700002  ，型号： QJR8003CW。 根据表 3108 查得减速器外形和安装尺寸，具体见图纸 桥式起重机小车及大车运行机构设计 10 实际起升速度及所需功率计算 实际起升速度为： m i n/。