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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
學(xué)生姓名
劉彥威
班級
機(jī)教042
指導(dǎo)教師
杜家熙 卞平艷
論文題目
QD型16/3.2T電動橋式雙梁起重機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)
目前已完成任務(wù)
(1)制定畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃；
(2)查找相關(guān)文獻(xiàn)；
(3)完成畢業(yè)論文開題報告；
(4)翻譯外文資料；
(5)進(jìn)廠實(shí)際學(xué)習(xí)制作設(shè)計(jì)過程。
是否符合任務(wù)書要求進(jìn)度：符合
尚需完成的任務(wù)
1繼續(xù)對論文材料進(jìn)行組織和整理；
2按照論文提綱，有步驟有計(jì)劃的開展論文工作，存在問題要及時與老師溝通；
3 對已完成的論文內(nèi)容進(jìn)行檢查審核，力求把問題降到最少；
4到規(guī)定的時間完成論文初稿；
5 根據(jù)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)意見和全部材料完成論文；
能否按期完成論文（設(shè)計(jì)）： 能夠按期完成
存在問題和解決辦法
存
在
問
題
資料不足，對論文主題的研究不夠透徹，且相關(guān)的理論知識還不夠全面，與指導(dǎo)老師的交流不夠充分。
擬
采
取
的
辦
法
繼續(xù)查找資料，加強(qiáng)對相關(guān)實(shí)踐知識的理解和掌握，及時與指導(dǎo)教師溝通。
指導(dǎo)教師簽 字
日期
年 月 日
教學(xué)院長（主任）意 見
負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書
題目名稱 QD型16/3.2T電動橋式雙梁起重機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
劉彥威
所學(xué)專業(yè)
機(jī)電技術(shù)教育
班級
機(jī)教042班
指導(dǎo)教師
杜家熙
卞平艷
所學(xué)專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
職稱
副教授
助教
完成期限
2008年12月16日 至 2009年5月20日
一、 論文（設(shè)計(jì)）主要內(nèi)容及主要技術(shù)指標(biāo)
1.主要內(nèi)容
行車作為物料搬運(yùn)系統(tǒng)中一種典型設(shè)備，在企業(yè)生產(chǎn)活動中應(yīng)用廣泛，因此對于提高行車的運(yùn)行效率，確保運(yùn)行的安全可靠性，降低物料搬運(yùn)成本是十分重要。行車是一種既能垂直提升又能水平移動重物的機(jī)械組,主要任務(wù)是把雙梁行車的機(jī)械部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。內(nèi)容主要包括：
（1）主/副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
（2）大小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的的設(shè)計(jì)，及合理布置。
（3）主梁，端梁，走臺的金屬機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2.技術(shù)指標(biāo)
本課題橋式起重機(jī)基本參數(shù):該機(jī)的起重量為16/3.2噸，其跨度(L)為16.5m,小車起主升速度為7.9m/min，副起升速度16.5m/min,小車運(yùn)行速度為45/min，大車運(yùn)行速度為85m/min。
二、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要求
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)報告：有400字左右的中英文摘要，正文后有20篇左右的參考文獻(xiàn)，正文
中要引用5篇以上文獻(xiàn)，并注明文獻(xiàn)出處。
2.有不少于2000漢字的與本課題有關(guān)的外文翻譯資料。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)字?jǐn)?shù)在10000字以上。
4.附加生產(chǎn)加工圖。
三、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排
1.2008年12月16日-12月21日，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，寒假期間完成英文資料翻譯
和開題報告。
2. 2009年2月15-2月27日（第1-2周），指導(dǎo)教師審核開題報告和設(shè)計(jì)方案。
3. 2009年2月28日-4月24日（第3-10周），畢業(yè)設(shè)計(jì)單元部分設(shè)計(jì)。
4. 2009年4月25日到5月1日（第11周），畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查。
5. 2009年5月2日-5月22日（第12-14周），整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報告。
6. 2009年5月25-6月5日（第15-16周）上交畢業(yè)設(shè)計(jì)報告，指導(dǎo)教師、評閱教師審查
評閱設(shè)計(jì)報告，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯資格審查。畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯，學(xué)生修改整理設(shè)計(jì)報告。
河南科技學(xué)院
2009屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）
論文題目：QD型16/3.2T電動橋式雙梁起重機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名： 劉彥威
所在院系： 機(jī)電學(xué)院
所學(xué)專業(yè)： 機(jī)電技術(shù)教育
導(dǎo)師姓名： 杜家熙 卞平艷
完成時間：200 9年05月 19日
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報告
題目名稱：QD型16/3.2T電動橋式雙梁起重機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
劉彥威
專業(yè)
機(jī)電技術(shù)教育
班級
機(jī)教042
一、 選題的目的意義
起重機(jī)是減輕笨重體力勞動的，提高作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的起重運(yùn)輸設(shè)備。在國民經(jīng)濟(jì)各部門的物質(zhì)生產(chǎn)和物資流通中，起重機(jī)作為關(guān)鍵的 工藝設(shè)備或重要的輔助設(shè)備。解決了我們過去的人力抬作，完成著過去所不能完成的任務(wù)。處處為人類的制造的進(jìn)步作貢獻(xiàn)。最常用的通用起重機(jī)承擔(dān)著生產(chǎn)車間許多，許多方面的基礎(chǔ)工作，為工業(yè)高效生產(chǎn)提供保證。
基于新鄉(xiāng)市是起重制造業(yè)重要基地，也是我國中原的機(jī)械重工業(yè)基地。 在這個全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的大的背景下，起重行業(yè)受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，競爭更加激烈。那么更合理的，更先進(jìn)的制造起重機(jī)，以最優(yōu)性價比來贏得市場。那么，為了贏得挑戰(zhàn)，選擇了起重機(jī)的機(jī)械部分設(shè)計(jì)。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
我國的起重機(jī)行業(yè)是從建國后開始建設(shè)，多部分是采用蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。改革開放以后，隨著我國的工業(yè)迅速發(fā)展，各行工業(yè)起重機(jī)的要求也隨之提高。作為特種設(shè)備，檢驗(yàn)也要求相對嚴(yán)格。國家也逐步形成了一定制造，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。電氣設(shè)備也隨著不同的要求而改變。有傳統(tǒng)的接觸器控制，也逐步向自動化方面發(fā)展。隨著變頻器，可編程控制器（PLG）的技術(shù)成熟，也被廣泛應(yīng)用在起重機(jī)當(dāng)中。為了起重機(jī)方面操作人員的安全，無線遠(yuǎn)程控制也逐漸普及。為了，滿足高精度，多速度行車的需要，機(jī)械部分要求也越來越高，設(shè)計(jì)更精確，
橋式起重機(jī)的現(xiàn)狀：橋式起重機(jī)是作為生產(chǎn)車間最常用的基礎(chǔ)設(shè)備，也是在各類起重機(jī)中，需求量最大的。一般橋式起重機(jī)有以下幾部分組成。有起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，控制電路，金屬框架結(jié)構(gòu)等主要機(jī)構(gòu)組成。在現(xiàn)在的橋式起重機(jī)機(jī)械制造中，還是傳統(tǒng)的用大的鋼構(gòu)成本，還有沉重的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，來超大的滿足需要，在制造工藝中還存在著種種問題，對于材料有很多的浪費(fèi)情況，為了極大的節(jié)省成本，故要精確的計(jì)算受力及選擇配件。在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，符合實(shí)際工作場合。。
三、主要研究內(nèi)容
橋式起重機(jī)的機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，選材。
理論力學(xué)，材料力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)在起重機(jī)的應(yīng)用。
如何實(shí)現(xiàn)材料的最優(yōu)利用。
四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法或技術(shù)路線
1. 文獻(xiàn)綜述法（查找學(xué)習(xí)起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊為設(shè)計(jì)定好方向）；
2．實(shí)踐法（利用工廠的實(shí)物，進(jìn)行改進(jìn)，優(yōu)化）；
3. 實(shí)物加工法，對所設(shè)計(jì)的部分，在工程制造現(xiàn)場，進(jìn)行加工。
五、主要參考文獻(xiàn)與資料
[1] 張 質(zhì)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》北京：中國鐵道出版社2004
[2] 祝 權(quán)《實(shí)用五金手冊》上海：上?？萍汲霭嫔?2001
[3] 劉鴻文《材料力學(xué)》北京：高等教育出版社2004
[4] 濮良貴等《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 北京：高等教育出版社2006
[5] 王玉蘭《機(jī)械制圖》北京：高等教育出版社2004
[6] 中華人民共和國GB3811-83《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 1983
[7] 徐 壑《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》北京：機(jī)械工業(yè)出版社1991
[8] 中華人民共和國 GB6067-85《起重機(jī)安全規(guī)程》北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社1985
[9] 馮啟高 ，傅宇《工程力學(xué)》成都：電子科技大學(xué)出版社2001
[10]《電機(jī)樣本》 無錫新大力電機(jī)有限公司2009
[11]《減速器樣本》浙江泰興市華東減速機(jī)制造有限公司2009
[12]《制動器樣本》焦作制動器股份有限公司2009
[13]大連起重機(jī)廠起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊[M].遼寧人民出版社 2003
[14]陳道《起重運(yùn)輸機(jī)械手冊》北京 :冶金機(jī)械出版社.1998
指導(dǎo)教師審批意見
年 月 日
摘要
起重機(jī)是減輕人們笨重勞動體力勞動，提高作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的起重運(yùn)輸設(shè)備。在國民物資生產(chǎn)中和物資運(yùn)輸中起到關(guān)鍵的基礎(chǔ)作用或輔助作用。本文是為了更好的節(jié)省成本，提高材料的利用率，提高起重機(jī)的性價比，而設(shè)計(jì)完成的。
本文主要介紹了QD型16/3.2T，A5級電動橋式雙梁起重機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)過程及制造加工圖紙。
關(guān)鍵詞：雙梁起重機(jī)，QD型16/3.2T，電動橋式。
Abstract
????? It is to reduce the heavy crane manual labor and improve operational efficiency and achieve safe production of hoisting and conveying equipment.。Materials in the production of national goods transport and play a key role in the foundation or a supporting role。 This article is better in order to save costs and improve material utilization and improve cost-effective crane, designed to be completed。
This paper mainly introduces the QD type 16/3.2T, A5-class double-beam bridge crane electrical mechanical design process and manufacturing process drawings。
Key words Double-beam crane, QD-based 16/3.2T, Electric bridge。
1. 緒論 1
1.1 選題的意義： 1
1.2 起重機(jī)的發(fā)展概況: 1
2. 16/3.2T 電動橋式起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2
2.1 鋼絲繩的選擇 2
2.1.1 鋼絲繩受到靜拉力的計(jì)算 2
2.1.2 鋼絲繩型號選擇 2
2.1.3 滑輪組選擇 3
2.2 卷筒的選擇 3
2.2.1 卷筒直徑選擇 3
2.2.2 卷筒長度 3
2.2.3 卷筒的轉(zhuǎn)速計(jì)算 3
2.3 選擇電動機(jī) 4
2.3.1 電動機(jī)靜功率的計(jì)算 4
2.3.2 電動機(jī)功率 4
2.3.3 電動機(jī)過載能力校驗(yàn) 4
2.4 減速器的選擇 4
2.4.1 傳動比的計(jì)算 4
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇 4
2.4.3. 驗(yàn)算減速器 5
2.5 選擇制動器 5
2.6 選擇軸及聯(lián)軸器 5
2.6.1 軸的選擇： 5
2.6.2 聯(lián)軸器的的選擇 6
2.7 起動及制動時間驗(yàn)算 6
2.7.1 起動時間和起動加速度驗(yàn)算 6
2.7.2 制動時間和制動平均加速度驗(yàn)算 7
3. 16/3.2T 電動橋式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7
4 電動小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8
4.1 運(yùn)行阻力的計(jì)算 8
4.1.1 摩擦力Fm的計(jì)算 8
4.1.2坡道力Fp的計(jì)算 8
4.1.3 運(yùn)行風(fēng)阻力Fw 8
4.2 電動機(jī)的選擇 8
4.2.1 電動機(jī)的靜功率的計(jì)算 8
4.2.2 電動機(jī)的初選 9
4.3 起動時間與起動平均加速度的驗(yàn)算。 10
4.4 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇 10
4.5 制動器的選擇 11
4.6 傳動軸和聯(lián)軸器的選擇 11
4.7 運(yùn)行打滑驗(yàn)算 12
5 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12
6 雙梁小車式橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
6.1 載荷的計(jì)算 13
計(jì)算得： 所以輪壓分布如圖4所示； 13
6.2 主梁的結(jié)構(gòu)及尺寸選擇 14
6.2.1 按梁的強(qiáng)度條件確定梁高h(yuǎn)s 14
6.3 主梁設(shè)計(jì)計(jì)算。 15
6.3.2 主梁的剛度計(jì)算 16
結(jié)束語 17
致謝 17
主要參考文獻(xiàn)與資料 18
18
1. 緒論
1.1 選題的意義：
在現(xiàn)代工業(yè)化的社會里，起重機(jī)在我們生活的方方面面都能用到，從港口的裝卸港機(jī)到建筑上的建筑塔吊，從車間的行車到汽車試吊車。解決了我們過去的人力抬作，完成著過去所不能完成的任務(wù)。處處為人類的制造的進(jìn)步作貢獻(xiàn)。最常用的通用起重機(jī)承擔(dān)著生產(chǎn)車間許多，許多方面的基礎(chǔ)工作，為工業(yè)高效生產(chǎn)提供保證。 在這個全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的大的背景下，起重行業(yè)受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，競爭更加激烈。那么更合理的，更先進(jìn)的制造起重機(jī)，以最優(yōu)性價比來贏得市場。那么，為了贏得挑戰(zhàn)，選擇了起重機(jī)的機(jī)械部分設(shè)計(jì)。
1.2 起重機(jī)的發(fā)展概況:
我國的起重機(jī)行業(yè)是從建國后開始建設(shè)，多部分是采用蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。改革開放以后，隨著我國的工業(yè)迅速發(fā)展，各行工業(yè)起重機(jī)的要求也隨之提高。作為特種設(shè)備，檢驗(yàn)也要求相對嚴(yán)格。國家也逐步形成了一定制造，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。電氣設(shè)備也隨著不同的要求而改變。有傳統(tǒng)的接觸器控制，也逐步向自動化方面發(fā)展。隨著變頻器，可編程控制器（PLG）的技術(shù)成熟，也被廣泛應(yīng)用在起重機(jī)當(dāng)中。為了起重機(jī)方面操作人員的安全，無線遠(yuǎn)程控制也逐漸普及。為了，滿足高精度，多速度行車的需要，機(jī)械部分要求也越來越高，設(shè)計(jì)更精確，
鋼絲繩起重機(jī)作為一種大型起重設(shè)備，廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域，而國內(nèi)鋼絲繩起重機(jī)近幾年的發(fā)展卻十分緩慢。上世紀(jì)60年代到70年代初，我國從前蘇聯(lián)引進(jìn)了TV型鋼絲繩式起重機(jī)。其間,曾有一些廠家引進(jìn)國外先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù), 但均未獲得廣泛的推廣應(yīng)用。
橋式起重機(jī)的現(xiàn)狀：橋式起重機(jī)是作為生產(chǎn)車間最常用的基礎(chǔ)設(shè)備，也是在各類起重機(jī)中，需求量最大的。一般橋式起重機(jī)有以下幾部分組成。有起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，控制電路，金屬框架結(jié)構(gòu)等主要機(jī)構(gòu)組成。在現(xiàn)在的橋式起重機(jī)機(jī)械制造中，還是傳統(tǒng)的用大的鋼構(gòu)成本，還有沉重的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，來超大的滿足需要，在制造工藝中還存在著種種問題，對于材料有很多的浪費(fèi)情況，為了極大的節(jié)省成本，故要精確的計(jì)算受力及選擇配件。在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，符合實(shí)際工作場合。
2. 16/3.2T 電動橋式起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求：起重量16T,跨度16.5m,起升速度7.9m/min，起升高度為10m。
通常在起重機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，在根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場的工作環(huán)境，來確定起重機(jī)的工作級別。那么在本設(shè)計(jì)中，考慮到通常情況，那么選擇一般級別A5級。
在我們一般的設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格執(zhí)行國家的標(biāo)準(zhǔn)。不能過擅自進(jìn)行非標(biāo)的設(shè)計(jì)。必須通過國家特種設(shè)備檢驗(yàn)中心的許可。
2.1 鋼絲繩的選擇
通常采用省力的機(jī)構(gòu)，一般采用動，靜滑輪組的組合，從而減輕對傳動機(jī)構(gòu)的要求。那么， 但我們還要考慮到運(yùn)行速度以及所占得到設(shè)備外形尺寸的大小，以及還有運(yùn)行效率的問題。這樣我就把二者的結(jié)合，取中進(jìn)行優(yōu)化，在滑輪組的選擇手冊上選得。
初步選擇雙聯(lián)滑輪組，如圖1所示?；喗M省力倍數(shù)m=3,滑輪效率ηz=0.95。
2.1.1 鋼絲繩受到靜拉力的計(jì)算
最大靜拉力:
式中：
Q是起升量=16 t；
ηz=0.95;
m=3.
那么S=16x103x9.8/2x3x0.95
=27.8KN
2.1.2 鋼絲繩型號選擇
鋼絲繩是起重機(jī)的重要部件，也是安全系數(shù)要求較高的部件。已經(jīng)形成了國家標(biāo)準(zhǔn)，那么我們要考慮到各種型號的功能，以及材料的利用率，進(jìn)行有比較的選擇。
d=cs 其中式中：d為鋼絲繩直徑，c鋼絲繩選擇系數(shù)取0.104.
d=17.34mm. 圖1鋼絲繩繞線圖
在起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊鋼絲繩選擇列表6w(19)-17.5-1550-I型L=10x103x6+26(額外長度)=86m。額外長度是包括固定鋼絲繩長度以及滑輪纏繞長度。
2.1.3 滑輪組選擇
經(jīng)過對鋼絲繩的選擇，雙聯(lián)滑輪組可以滿足該機(jī)構(gòu)的需要。
滑輪組滑輪直徑的計(jì)算
D>=e.d
式中：e為滑輪直徑選擇系數(shù)取20.
所以D=350mm.DO在起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊的滑輪組列表中選擇355mm，滑輪組選擇代號為LGS58.5x355-169-80型。
2.2 卷筒的選擇
2.2.1 卷筒直徑選擇
卷筒直徑D0=(e1-1)d,
式中e1是卷筒選擇系數(shù)取26.所以D0=25x17.5=437.5mm.
2.2.2 卷筒長度
Ls=(L0+L1+L2)+Lg
式中:L0是鋼絲繩纏繞部分長度，L0=L*p/πD0.其中卷筒的螺距為20mm. L0=86x103x20/437.5x3.14=1095mm.
L1無繩端尺寸取200mm
L2固定鋼絲繩用長度取80mm
Lg為中間光滑部分長度取50mm
那么,Ls=1425mm
所以查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊表3-3-6.取T1024-500-1500-右-16t-20.
2.2.3 卷筒的轉(zhuǎn)速計(jì)算
nt=60mv/πD0 式中 v是起升速度（m/s）.
所以 nt=15.09轉(zhuǎn)/min
2.3 選擇電動機(jī)
2.3.1 電動機(jī)靜功率的計(jì)算
Pj=Q*V/1000η
式中η機(jī)構(gòu)總功率。η=ηz*ηd*ηt*ηc
ηz為在表3-2-10中取 0.95，
ηd導(dǎo)向輪到效率在表2-2-3中取0.985.
ηc卷筒的效率0.985.
ηt傳動效率，在表2-2-4中取0.85。
所以,η=0.783
那么,Pj=26.366kw
2.3.2 電動機(jī)功率
Pj=GQv/1000η=21.1kw
式中G 于表2-2-5取0.8
所以Pj取26kw ,初步選擇YZR225M8-708型電動機(jī)。
2.3.3 電動機(jī)過載能力校驗(yàn)
Pn
其中式中： Pn基準(zhǔn)通電持續(xù)率是電機(jī)額定功率（kw）
λm電機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，取2.8.
H 超載系數(shù)，繞線型電機(jī)取2.1
U電機(jī)臺數(shù)，為一臺。
所以，Pn 因?yàn)?YZR225M8-708型電動機(jī)在JC25％，CZ=150時，輸出P=24.096kw大于Pn故滿足要求。
2.4 減速器的選擇
2.4.1 傳動比的計(jì)算
式中:n為電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
nt為轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇
式中:K為減速器選擇系數(shù)取1.1.
故
故在減速器手冊上選擇 ZQ-650-I-3CA型減速機(jī)。傳動比48.57。
因?yàn)閆Q型制造容易，價格低廉，能夠滿足設(shè)計(jì)需要。
2.4.3. 驗(yàn)算減速器
最大徑向力Fmax，短暫最大扭矩Tmax。
其中：起升載荷系 數(shù)取1.2.
S鋼絲繩最大靜拉力
Gt卷筒的重力7379.4N
[F]是 減速器允許的 最大徑向載荷。
Fmax=37.05kN≤[F]=42000N
Tmax=φ2T≤[T]
T鋼絲繩產(chǎn)生的最大扭矩。Tmax=1.2xsx0.5=16.6kN.m≤[T]=19000
所以減速器符合設(shè)計(jì)要求。
2.5 選擇制動器
制動器是保證起重機(jī)安全的重要部件，制動器制動力矩必須要大于貨物產(chǎn)生力矩。
在貨物處于懸吊狀態(tài)時具有足夠的安全裕度。制動轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求：
式中： Tz制動器制動轉(zhuǎn)矩。
Kz制動安全系數(shù)，與機(jī)構(gòu)的重要程度和機(jī)構(gòu)的工作等級有關(guān)取1.75
Q 額定起升載荷
D0 卷筒的卷繞直徑 500
η機(jī)構(gòu)的總效率0.785
M滑輪組的倍率為3
i傳動結(jié)構(gòu)的傳動比48.57
計(jì)算得：TZ≥737.26N.m
在制動器樣本上選取YWZ3-315/90型。其制動力矩為900N.m直徑350mm
2.6 選擇軸及聯(lián)軸器
2.6.1 軸的選擇：
軸所傳遞力矩 T=9550P/n=350.7N.m
其中： ,
所以:
直徑取55mm.
2.6.2 聯(lián)軸器的的選擇
依據(jù)所傳遞的扭矩，轉(zhuǎn)速和被連接的軸徑等參數(shù)選擇。起升機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器應(yīng)滿足下式的要求：
式中：T 所傳扭矩的計(jì)算值
按第II類載荷計(jì)算的軸最大扭矩。對于高速軸 s 所以，=617.24N.m
聯(lián)軸器的許用扭矩。
K1聯(lián)軸器的重要程度系數(shù)，起升機(jī)構(gòu)取1.8
K3角度偏差系數(shù)，從表3-12-4中選1.25
所以：T=1388N.m
故選用CL3型。
2.7 起動及制動時間驗(yàn)算
2.7.1 起動時間和起動加速度驗(yàn)算
起動時間
式中: n電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
Tq電動機(jī)平均起動轉(zhuǎn)矩，查表2-2-8，Tq=1.5Tn
Tn=350N.m
式中:Jd電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量。查表0.82
Je為制動輪和聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動慣量/。在表3-7-4和3-12-7中選擇0.6，0.12
[J]=1.771+0.059=1.83
所以，Tq=0.475s
查表2-2-9[Tq]一般小于1.5s.所以合適
起動時間還要驗(yàn)算平均加速度來驗(yàn)證。
aq=v/tq≤[a]
式中：aq是起動平均加速度。
V起升速度
[a]推薦值為0.2.
所以aq=0.177≤[a]
符合起重機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2.7.2 制動時間和制動平均加速度驗(yàn)算
滿載下降制動時間
式中:nˋ滿載下降時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，通常取1.1n
Tz制動器的制動轉(zhuǎn)矩為900N.m
Tj滿載下降時制動軸靜轉(zhuǎn)矩。
所以，Tj`=Mj`=210.6N.m
[J`]是滿載下降時換算到機(jī)構(gòu)總的轉(zhuǎn)動慣量，按下式計(jì)算
那么，Tz=0.6942s
[tz]推薦時間可取[tz]≈[tq]=1.5s
制動平均減速度
Vˋ是滿載下降速度m/s 可取vˋ=1.1v
aj無特殊要求不的大于表2-2-10中0.2
計(jì)算得 aj=0.1901<[a]=0.2
符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。限位開關(guān)取Lx36-84型。
3. 16/3.2T 電動橋式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求起重量16T,起升速度16.5m/min，起升高度為12m。
由于主副起升的機(jī)構(gòu)選擇基本上相同，設(shè)計(jì)過程不在敘述。
鋼絲繩選擇6W(19)-11-1551型。工作拉力8.26KN
滑輪組選擇如圖(2)：卷筒選擇直徑300mm 型號為T1020-300-1500-右-5T-20
電動機(jī)選YZR180L-8，功率13Kw，轉(zhuǎn)速 為700轉(zhuǎn)/分。
減速器的型號為ZQ-400-v-3CA傳動比20.47
制動器型號YWZ3-250/45型。限位開關(guān)選擇Lx10-11型
圖2 鋼絲繩繞線圖
4 電動小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求：運(yùn)行速度45m/s
4.1 運(yùn)行阻力的計(jì)算
雙梁起重機(jī)小車在平直的軌道上運(yùn)行靜阻力Fj包括有摩擦力Fm的作用
有坡道阻力Fp的作用，還用風(fēng)阻力Fw的作用。這里所設(shè)計(jì)的起重機(jī)是在室內(nèi)使用，故風(fēng)阻力Fw=0.
4.1.1 摩擦力Fm的計(jì)算
小車滿載運(yùn)行的最大摩擦阻力
式中：Q是起升載荷。
G是小車自重約為6200kg.f滾動摩擦系數(shù)，差表2-3-2取0.3.
d是與軸承相配合出軸的直徑65mm。
μ為車輪軸承摩擦系數(shù)，差表2-3-3取0.015
D是車輪的踏面直徑是350mm
4.1.2坡道力Fp的計(jì)算
Fp=(Q+G)sinα
式中：α為坡度角。因?yàn)橐话闫露冉呛苄?，?jì)算中可用軌道坡度i來替代sinα，一般橋式起重機(jī)i值?。?００１。
那么Fp=217.8N
4.1.3 運(yùn)行風(fēng)阻力Fw
由于所設(shè)計(jì)的橋式起重機(jī)是在室內(nèi)運(yùn)作，不考慮風(fēng)的因素。故?。?。
所以，F(xiàn)j=3483.8N
4.2 電動機(jī)的選擇
4.2.1 電動機(jī)的靜功率的計(jì)算
V0 是初選運(yùn)行速度為４４.６m/min
η 機(jī)構(gòu)運(yùn)行效率。?。?９。
m電動機(jī)個數(shù)為１個。
那么，Pj=2.88Kw
4.2.2 電動機(jī)的初選
由于運(yùn)行機(jī)構(gòu)的靜功率載荷變化小，動載的變化大，因此電動機(jī)的額定功率應(yīng)大于靜功率，以滿足要求。
橋式起重機(jī)一般按以下公式選擇。
Kd 是考慮到電動機(jī)起動時慣性影響的功率增大系數(shù)，室內(nèi)的可?。?３
所以，Pj＝３.７７４Kw
故在樣本中選?。磌w,根據(jù)工作情況，該電動機(jī)的通電持續(xù)率Jc=25℅,CZ=300.轉(zhuǎn)速選擇１０００轉(zhuǎn)/分。故選取YZR132M2-6型。
4.２.３ 電動機(jī)的過載能力校驗(yàn)。
Pn是基準(zhǔn)通電持續(xù)率的電動機(jī)功率。
M電動機(jī)個數(shù)。
Λas 是相對于基準(zhǔn)通電持續(xù)率的平均起動轉(zhuǎn)矩的表厶值。一般饒線型異步電動機(jī)?。?７。
FjII運(yùn)行靜阻力為３４８３.８N?
V運(yùn)行速度，
根據(jù)與初選的電動機(jī)轉(zhuǎn)速確定傳動比。
所以v=0.743,
∑J 機(jī)構(gòu)的總的轉(zhuǎn)動慣量，即折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量,按照下式計(jì)算
J1是電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量
J2電動機(jī)軸上制動輪上和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量。
K 計(jì)及到其他傳動件飛輪矩的影響系數(shù) 可?。?１。
Ta 機(jī)構(gòu)的初選起動時間，一般情況下橋架類的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)去５s,
n 電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
那么，Pd=2.9kw
4.3 起動時間與起動平均加速度的驗(yàn)算。
4.3.１ 滿載。上坡，迎風(fēng)的起動時間
式中：n電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
∑J 機(jī)構(gòu)的總的轉(zhuǎn)動慣量，在上邊已經(jīng)求的為１.９０Kg.m2
Tmq 電動機(jī)的平均起動轉(zhuǎn)矩，計(jì)算的９２.５N.m
Tj滿載，上，迎風(fēng)時作用在電動機(jī)軸上的靜阻力矩，按下式計(jì)算：
其中Fj1是運(yùn)行阻力３４８３.８N
所以，t=5.19s
4.3.2 起動平均加速度計(jì)算
為了避免過大的沖擊及物品擺動，應(yīng)驗(yàn)算起動時間的平均加速度，一般應(yīng)在允許范圍內(nèi)，參考表2-3-6。
a=v/t=0.13, 故在允許范圍內(nèi)。
4.4 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇
4.4.1 減速器傳動比
機(jī)構(gòu)的計(jì)算傳動比
D 車輪的踏面直徑，為350mm
n電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
v0初選電動機(jī)的運(yùn)行速度45m/min
4.4.2 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選用
減速機(jī)的設(shè)計(jì)壽命該與機(jī)構(gòu)的總的壽命相符合。由于運(yùn)行機(jī)構(gòu)的動載荷較大所以應(yīng)該以實(shí)際載荷來選擇。由于起動和制動時的慣性載荷幾乎全部傳給傳動零件，那么我們就要根據(jù)起動是的工況來確定。
減速機(jī)的計(jì)算輸入功率為：
m 減速機(jī)的個數(shù)，這里為1個
V 運(yùn)行速度0.730
Η 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的效率0.9
Fg運(yùn)行起動是的慣性力，按下式計(jì)算：=3467.4N
其中 λ是考慮到機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力的增大系數(shù)。取1.2。
那么Pj=2.86Kw
4.5 制動器的選擇
制動器是根據(jù)起重機(jī)滿載時，且順風(fēng)情況，下坡運(yùn)行制動時進(jìn)行選擇，應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)停車，制動轉(zhuǎn)距按下式計(jì)算；
Fp 坡道阻力，為217.8N
FwII 風(fēng)阻力，在室內(nèi)為0。
Fm1滿載是的最小摩擦力。
m`制動器的個數(shù)1
tz制動時間在表2-3-6中選擇為4.0s.
那么Tz=68.825N.m
故在制動器樣本當(dāng)中選擇 YW160-220-2型電力液壓塊式制動器。
4.6 傳動軸和聯(lián)軸器的選擇
4.6.１軸的直徑選擇
由于軸只是受到扭矩作用，強(qiáng)度計(jì)算公式是
所以=61.25
其中
Wz傳動軸計(jì)算截面的截面模量，Wz=0.2
那么，取65mm
4.6.2 高速軸聯(lián)軸器
計(jì)算扭矩Tc1應(yīng)滿足
式中： n1聯(lián)軸器的安全系數(shù)取2.5。
φ8剛性動載系數(shù)取1.1
Tn電動機(jī)的額定扭矩42N.m
Tt聯(lián)軸器的許用扭矩
那么Tc1=157.7N.m,故選擇 CL1型
4.6.３ 低速軸的聯(lián)軸器
計(jì)算扭矩Tc2應(yīng)滿足:
η減速器效率取0.9
所以Tc2=2304.57N.m選擇CL3型。
4.7 運(yùn)行打滑驗(yàn)算
為了使起重機(jī)在運(yùn)行時可靠的起動或制動，防止出現(xiàn)驅(qū)動輪在軌道上打滑現(xiàn)象，避免車輪打滑影響起重機(jī)正常工作和加劇車輪的磨損，應(yīng)分別對起制動進(jìn)行驗(yàn)算。
4.7.1 起動時按下式進(jìn)行驗(yàn)算：
4.7.2 制動時按下式進(jìn)行驗(yàn)算；
以上兩式中：
φ粘者系數(shù)，室內(nèi)的起重機(jī)取0.15
K粘著安全系數(shù)，取1.1
μ軸承的摩擦系數(shù)，根據(jù)表2-3-3取0.08
d是軸承內(nèi)徑65mm
D車輪踏面直徑350mm
Rmin驅(qū)動輪的最小輪壓，112KN
Tmq打滑時電動機(jī)的平均起動轉(zhuǎn)距，計(jì)算出的為92.5N.m
K計(jì)及其他傳動件飛輪矩影響的系數(shù)。折算到電動機(jī)軸上可取1.1。
J1電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 0.062
J2電動機(jī)軸上帶制動輪聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量0.451
a起動平均加速度 0.13
Tz打滑一側(cè)的制動轉(zhuǎn)距取68.8
az制動平均減速度。0.13,一般對于橋式起重機(jī)的減加速度相同計(jì)算。
經(jīng)過驗(yàn)算合格。
5 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式相同，大車的運(yùn)行速度84.7m/min，估計(jì)自重2500Kg。
那么同理，可得出以下選材，設(shè)計(jì)過程略。
電動機(jī)選擇YZR160M1-6,功率2個6.3kw.轉(zhuǎn)速為921轉(zhuǎn)，工作制同小車相同。
減速機(jī)型號為PJ-350-V-Z(Ф65),傳動比為20.49
制動器型號為YW200-300-2型，制動力矩為2x180N.m
緩沖行程為140mm，車輪直徑600mm,
機(jī)構(gòu)的布置情況，在附圖，大車運(yùn)行圖
6 雙梁小車式橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 載荷的計(jì)算
作用在橋架上的載荷有自重載荷，起升載荷，活動載荷，水平慣性載荷，等。
6.1.１ 自重載荷
自重載荷可以分為均布載荷和集中載荷兩種。均布載荷有：主梁，走臺欄桿，配電管道等的重力。。集中載荷有：司機(jī)室，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，，布置在走臺上的氣設(shè)備的重力 。
在普通設(shè)計(jì)當(dāng)中只是以照經(jīng)驗(yàn)圖４-３-３6選擇載荷。那么本車的一根主梁的半個橋架即G橋?yàn)椋碩.
6.1.2 移動載荷
移動載荷為小車的自重載荷和起升載荷，以小車輪壓方式作用在主梁上。
輪壓圖如圖 圖3 輪壓計(jì)算圖
小車各支撐；輪壓的計(jì)算：
R1=(G2+Q)(1-t/b)(1-e/L)
R2=(G2+Q)(1-t/b)e/L
R3=(G2+Q)(1-e/L)t/b
R4=(G2+Q)et/bL
G2是小車的自重
Q是貨物的重力。
t,e是小車及貨物的重心在支撐平面內(nèi)的投影。t=1040mm,e=1000mm.
計(jì)算得： 所以輪壓分布如圖4所示；
圖4輪壓分布圖
6.2 主梁的結(jié)構(gòu)及尺寸選擇
6.2.1 按梁的強(qiáng)度條件確定梁高h(yuǎn)s
式中：
其中：c1將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中集中載荷時小車的換算系數(shù)，
C1=1-b/2L
b 小車的軸距，
[δ]腹板的餓總厚度，為20mm [б]材料的許用應(yīng)力取120Mp
α=腹板加勁板的重量/腹板的重量︽1/3
6.2.2 按剛度條件確定梁高
，
E=200Gpa
計(jì)算得：hr≈672.6mm
6.2.3 梁的截面參數(shù)取值
一般的設(shè)計(jì)中按照表4-3-12選擇：梁高h(yuǎn)選擇,h/L=1/14~1/20那么在以上幾個條件都允許的情況下，結(jié)合表選擇h=850mm
腹板，翼緣板的厚度。 因?yàn)槠鹬亓渴?6t所以腹板的厚度取10mm，受壓翼板的厚度，有局部穩(wěn)定性條件，一般為δ≥b/60,所以取10mm..
翼緣板寬度b，對于正規(guī)箱型取b=(0.33!~0.55)h,所以取450mm。
兩腹板的間距b0=b-(40~60),所以選擇390mm,.
加勁肋的間距a, 可根據(jù)腹板高度h0與腹板厚度之比來確定。
H0/δh=141.6故在 100（235/δs）1/2≤h0/δh≤170（235/δs）1/2
所以按一下計(jì)算方式：當(dāng)h0η1/2/δh≤1200時，直接a≤2h0,那么a在設(shè)計(jì)中選擇1000mm.低加勁肋選擇a的1/2到1/3。
6.3 主梁設(shè)計(jì)計(jì)算。
6.3.1 強(qiáng)度計(jì)算
在垂直平面內(nèi)的普通彎曲應(yīng)力按簡支梁計(jì)算，受力如圖5：
圖5簡支梁圖
當(dāng)p1>p2時，主梁的最大彎矩截面距左支點(diǎn)的距離為
所以Z=7649mm
其最大彎矩為
當(dāng)小車位于跨端時，即z=0.主梁的剪力最大
Qmax=p1+p2-p2*b/L=110.47KN
主梁在水平面內(nèi)按框架計(jì)算，由p大慣，和q慣引起的跨中彎矩為
式中：
B是端梁的長度是4182mm，
c是端梁除去軌道寬度，一端的長度為1406mm，
l為軌道的寬度2000mm,
所以，r=17.5m.
P大慣=（16000+6227）x9.8x0.19=41.386KN
q慣=1658.1N
那么，MH=114.37KN.m 圖示6,7如下：
圖6 主梁分布慣性力圖
圖7 主梁集中慣性力圖
跨中翼緣板總的彎曲應(yīng)力
Mv固定和移動在計(jì)算截面引起的彎矩之和。
Wz是在垂直方向上截面抗彎模量。Wz=bh2/6=0.05
Wy是在水平方向的截面抗彎模量。 Wy=hb2/6=0.023
=99.6+4.9=104.5Mpa≤[σ] =120Mpa
跨端截面腹板的最大剪應(yīng)力為
其中：Q計(jì)算截面上的計(jì)算剪力
Ix計(jì)算截面上的慣性矩bh3/12=0.0246
S0計(jì)算剪應(yīng)力處截面的最大靜矩0.152
δ腹板厚度。6mm
=30.16Mpa≤=90Mpa
故以上強(qiáng)度條件滿足要求。
6.3.2 主梁的剛度計(jì)算
主梁的垂直靜剛度計(jì)算如下：
對于四輪小車
其中:p1,p2小車的計(jì)算輪壓。
E材料的彈性模量，200GPa.
I梁的轉(zhuǎn)動慣量,計(jì)算出得0.02175
Fv=4.29≤[f]=16500/2000=8.25
故剛度符合要求。
結(jié)束語
未來橋式起重機(jī)機(jī)械部分將向著以及先進(jìn)的制造工藝，便宜而優(yōu)質(zhì)的材料，更加合理了構(gòu)造方式，較底的制造成本等方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)橋式起重機(jī)的高效化、實(shí)用化。因此，采用優(yōu)化的機(jī)構(gòu)，減少用材，提高材料的性價比是不忽視的。以改善橋式起重機(jī)的整體性能，對推動起重更新?lián)Q代，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。通過本課題的研究開發(fā)工作，下面提出以下幾點(diǎn)要求：
1 不斷關(guān)注相關(guān)的最新理論、及自我實(shí)踐中總結(jié)，使用方便、可靠的材料，并且性價比更高的機(jī)械配件，提高件設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)整機(jī)性能的提高，降低成本。為國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作出貢獻(xiàn)。
2 應(yīng)該更多的理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高理論在實(shí)踐中的精確，從而提高設(shè)備的精度。
致謝
感謝機(jī)電學(xué)院老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，高度的責(zé)任心和敬業(yè)精神，給予我極大的幫助與鼓勵;導(dǎo)師踏實(shí)認(rèn)真、開拓創(chuàng)新的治學(xué)作風(fēng)將使我終生受益;導(dǎo)師給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，以及社會實(shí)踐的機(jī)會。在此期間，老師多次詢問我的課題進(jìn)度，提醒我該注意的問題，并在我課題遇到困難時，給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助。借此論文的完成之際，謹(jǐn)向我的表達(dá)我衷心的感謝和崇高的敬意!
感謝各位老師在這五年學(xué)習(xí)生涯中給予我的關(guān)心和幫助，才使得我得以順利完成學(xué)業(yè)!
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