起重机设计
一、 起重机的工作级别
1、起重机的利用等级
起重机的利用等级按起重机设计寿命期内总的工作循环次数N 分为十级，见下表。
起重机的利用等级
㈠ 起重机的载荷状态
载荷状态表明起重机受载的轻重程度，它与两个因素有关，即与所起升的载荷与额定载荷之比（P i /P max ）和各个起升载荷Pi 的作用次数ni 与总的工作循环次数N 之比(ni/N)有关。表示(Pi/Pmax)和(ni/N)关系的图形称为载荷谱。载荷谱系数Kp 由下式计算
式中：Kp ——载荷谱系数， ni ——载荷Pi 的作用次数， N ——总的工作循环次数，N ＝∑ni
Pi ——第i 个起升载荷，Pi ＝P1，P2，……Pn； Pmax ——最大起升载荷；
m——指数，此处取m＝3。
起重机的裁荷状态按名义载荷谱系数分为4级，见下表。
起重机的载荷状态及其名义载荷谱系数Kp
当起重机的实际载荷变化已知时，则先按公式计算出实际载荷谱系数，并按表选择不小于此计算值的最接近的名义值作为该起重机的载荷谱系数。如果在设计起重机时不知其实际的载荷状态，则可凭经验按表中“说明”栏中的内容选择一个合适的载荷状态级别。
㈡起重机工作级别的划分
按起重机的利用等级和载荷状态，起重机工作级别分为Al—A8八级，见下表。起重机工作级别举例(参考件)。
起重机工作级别的划分
起重机工作级别列举表
2、计算载荷
自重载荷P
G
自重载荷是指起重机的结构、机械设备、电气设备以及附设在起重机上的存仓、连续
中规定的重力除外。
输送机及其上的物料等的重力。起升载荷P
Q
起升载荷P
Q
起升载荷是指起升质量的重力。起升质量包括允许起升的最大有效物品、取物装置(下滑轮组、吊钩、吊梁、抓斗、容器、起重电磁铁等)、悬挂挠性件及其它在升降中的设备的质量。起升高度小于50m的起升钢丝绳的重量可以不计。
水平载荷
运行惯性力P H
回转和变幅运动时的水平力P H
起重机偏斜运动时水平侧向力P S
运行惯性力PH
起重机自身质量和起升质量在运行机构起动或制动时产生的惯性力按该质量m与运行加速度a乘积的1．5倍计算，但不大于主动车轮与钢轨间的粘着力。“1.5倍”是考虑起重机驱动力突加及突变时结构的动力效应。惯性力作用在相应质量上。挠性悬挂着的起升质量按与起重机刚性运行机构加（减）速度a及相应的加（减）速时间t的推荐值连接一样对待。加(减)速度a及相应的加(减)速时间t，如用户无特殊要求，一般按推荐值选用。
回转和变幅运动时的水平力P
H
臂架式起重机回转和变幅机构运动时，起升质量产生的水平力(包括风力，变幅和回转起制动时产生的惯性力和回转运动时的离心力)按吊重绳索相对于铅垂线的偏摆角所引起的水平分力计算。
计算电动机功率和机械零件的疲劳及磨损时用正常工作情况下吊重绳的偏转角α1，计算
起重机机构强度和抗倾覆稳定性时用工作情况下吊重绳的最大偏摆角α
Ⅱ。α
Ⅰ
α
Ⅱ
参考件
的推荐值。起重机自身质量的离心力通常忽略。
在起重机金属结构计算中，臂架式起重机回转和变幅机构启动或制动时，起重机的自身质量和起升质量（此时把它看作与起重臂刚性固接）产生的水平力，等于该质量与该质量中心的加速度的乘积的1.5 倍。通常忽略起重机自身质量的离心力。此时起升质量所受的风力要单独计算并且按最不利方向叠加。当计算出的起升载荷的水平力大于按偏摆角α
Ⅱ计算的水平分力时，宜减小加速度值。
臂架起重机吊重绳相对于铅垂线的偏摆角
1正常工作状态下吊重绳的偏摆角αⅠ
计算电动机功率时αⅠ=（0.25-0.3）αⅡ
计算机械零件的疲劳及磨损时αⅠ=（0.3-0.4）αⅡ
式中：αⅡ——工作情况下吊重绳的最大偏摆角。
2工作情况下吊重绳的最大偏摆角αⅡ
αⅡ的值按下表的推荐值选取。
αⅡ的推荐值
起重机偏斜运行时的水平侧向力Ps
桥式类型的起重机在大车运行过程中出现偏斜运行时所产生的垂直作用于车轮轮缘或作用在水平导向轮上的水平侧向力Ps。
起重机偏斜运行时的水平侧向力P S的计算方法（参考件）
起重机偏斜运行时的水平侧向力可按下式近似计算：
式中：∑P——起重机发生侧向力一侧的经常出现最不利的轮压之和（它与小车位置有关），见图1；
λ——水平侧向力系数，按图2确定。
图中：L——起重机跨度，m；
B——起重机机距，按图1确定。如装有水平导向轮时，则取为水平轮轮距，m。
碰撞载荷Pc
1 作用在缓冲器上的碰撞载荷Pc，按缓冲器在下列碰撞速度下所吸收的动能计算：
对于无自动减速装置或限位开关者，碰撞时的速度大车取85％额定运行速度，小车取额定速度。
对于有自动减速装置或限位开关者，按减速后的实际碰撞速度计算，但不小于50％额定运行速度。
2 缓冲器的固定连接和缓冲器的止档件，应按起重机以额定速度碰撞的条件进行计算。
3 在计算碰撞载荷时对于装有导架以限制吊重摆动的起重机，要将吊重考虑在内，对于吊重能自由摆动的起重机则不考虑吊重所具有的动能。
4 碰撞载荷在起重机上的分布决定于起重机（某些起重机还包括吊重）质量分布情况，计算时应考虑小车位于最不利的位置。不考虑起升、运行冲击系数或起升载荷动载系数。
带刚性起升导架的小车的倾翻水平力Psl
起重机运行中，带刚性起升导架的小车其下端碰到某种障碍物时，产生对小车的倾翻水平力。
无反滚轮的小车下端碰到障碍物后，使得小车被抬起(如图1a所示)或者使大车主动轮打滑。倾翻水平力Psl的极限值取这两种情况中的小值。
有反滚轮的小车下端碰到障碍物后(见图1b),倾翻水平力Psl仅由大车主动轮打滑条件所限制。
由于Psl力的存在使小车轮压发生变化，无反滚轮的小车在小车一边被抬起时对桥梁的影响最大，此时全部载荷（小车自重、吊重和Psl力）均由一根主梁承担；有反滚轮的小车
除上述作用力外还要考虑Psl力对主梁的垂直附加载荷P’sl作用，见图1b 。
计算中不考虑起升、运行冲击系数或起升载荷动载系数，也不考虑运行惯性力，并假定Psl上力作用在吊重的最低位置上(有吊重时)或作用在吊具的最下端(无吊重时)。
风载荷Pw
在露天工作的起重机应考虑风载荷并认为风载荷是一种沿任意方向的水平力。
起重机风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风载荷两类。
工作状态风载荷Pw，i是起重机在正常工作情况下所能承受的最大计算风力。
非工作状态风载荷Pw,o是起重机非工作时所受的最大计算风力(如暴风产生的风力)。
风载荷的计算
风载荷按下式计算：
式中：Pw——作用在起重机上或物品上的风载荷，N；
C——风力系数；
Kh——风压高度变化系数；
q——计算风压，N／m2
A——起重机或物品垂直于风向的迎风面积，m2
在计算起重机风载荷时，应考虑风对起重机是沿着最不利的方向作用的。
风力系数C
风力系数与结构物的体型、尺寸等有关，按下列各种情况决定：
a.一般起重机单片结构和单根构件的风力系数C如下表所示。
单片结构的风力系数C
注：①表中l为结构或结构件的长度，h为其迎风面的高度，m；q为计算风压，N／m2，d 为管子外径，m.
②司机室在地面上的取C=1.1，悬空的取C＝1.2.
b.两片平行平面衍架组成的空间结构，其整体结构的风力系数可取单片结构的风力系数。
c.风朝着矩形截面空间衍架或箱形结构的对角线方向吹来，当矩形截面的边长比小于2时，计算的风载荷取为风向着矩形长边作用时所受风力的1．2倍；当矩形截面的边长比等于或大于2时，取为风向着矩形长边作用的风力。
d.三角形截面的空间衍架的风载荷，可取为该空间桁架垂直于风向的投影面积所受风力的1．25倍计算。
e.下弦杆为方形钢管、腹杆为圆管的三角形截面空间桁架，在侧向风力作用下，其风力系数C可取1.3。
f.当风与结构长轴(或表面)成某一角度吹来时，结构所受的风力可以按其夹角分解成两个方向的分力来计算。顺着风向的风力可按下式计算：
qAsin2θ
Pw=CK
h
式中: A——迎风面积，m2
C——风力系数；
θ——风向与结构纵轴的夹角。
风压高度变化系数K h
起重机的工作状态计算风压不考虑高度变化(K h ＝1)。
所有起重机的非工作状态计算风压均需考虑高度变化。风压高度变化系数K h 如下表所示。
风压高度变化系数K h
注：计算起重机风载荷时，可沿高度划分成20m 高的等风压区段，以各段中点高度的系数K h 乘以计算风压。 计算风压q
a.风压与空气密度和风速有关，可按下式计算：
式中：q ——计算风压，N ／m2； V ——计算风速，m ／s 。
计算风压规定为按空旷地区离地10m 高度处的计算风速来确定。工作状态的计算风速按阵风风速(即瞬时风速)考虑，非工作状态的计算风速按2分钟时距平均风速考虑。 b.计算风压分三种：q I 、q Ⅱ 、q Ⅲ
q I 是起重机正常工作状态计算风压，用于选择电动机功率的阻力计算及机构零部件的发热验算；q Ⅱ是起重机工作状态最大计算风压，用于计算机构零部件和金属结构的强度、刚性及稳定性，验算驱动装置的过载能力及整机工作状态下的抗倾覆稳定性；q Ⅲ是起重机非工作状态计算风压，用于验算此时起重机机构零部件及金属结构的强度、整机抗倾覆稳定性和起重机的防风抗滑安全装置和锚定装置的设计计算。不同类型的起重机按具体情况选取不同的计算风压值。
c.室外工作的起重机的计算风压如下表所示。
起重机计算风压
注：①沿海地区系指大陆离海岸线100 km以内的大陆或海岛地区.
②特殊用途的起重机的工作状态计算风压允许作特殊的规定。流动式起重机(即汽车起重机、轮胎起重机和履带起重机)的工作状态计算风压，当起重视臂长小于50m时取为125N／m 2，当臂长等于或大于50m时按使用要求决定。
③非工作状态计算风压的取值：内陆的华北、华中和华南地区宜取小值，西北、西南和东北地区宜取大值，沿海以上海为界，上海可取800N／m2，上海以北取较小值，以南取较大值；在内河港口峡谷风口地区、经常受特大暴风作用的地区(如湛江等地)、或只在小风地区工作的起重机，其非工作状态计算风压应按当地气象资料提供的常年最大风速并用
式(5)计算；在海上航行的浮式起重机，可取q
Ⅲ＝1800N／m
2
，但不再考虑风压高度变化，
即取K
h
＝1.
迎风面积A
起重机结构和物品的迎风面积应按最不利迎风方位计算并取垂直于风向平面上的投影面积。
a.单片结构的迎风面积为：
A=φA
1
式中：A
1——结构或物品的外轮廓面积，如图2则A
1
＝hl，m2；
φ——结构的充实率，即φ＝A/A
1
，如下表所示。
结构的充实率
b.对两片并列等高的型式相同的结构，考虑前片对后一片的挡风作用，其总迎风面积为： A=A 1+ηA 2
式中：A 1=φ1A 1----前片结构的迎风面积 A 2=φ2A l2——后片结构的迎风面积；
η——两片相邻桁架前片对后片的挡风折减系数，它与第一片(前片)结构的充实率φ1及两片桁架之间的间隔比a/h(见图3)有关，如表所示。
桁架结构挡风折减系数η
注：其它结构的挡风折减系数可参照(参考件)取。
c.对n 片型式相同且彼此的间隔相同的并列的等高结构，在纵向风力作用下，应考虑多片结构的重叠挡风折减作用，结构的总迎风面积按下式决定：
式中：φ
——前片(第一片)结构的充实率；
1
——前片(第一片)结构的外形轮廓面积，m2。
A
l1
按上式算得的迎风面积A计算结构的总风载荷时，因各片结构型式相同，只用其中一片结构的风力系数乘之即可。
d.物品的迎风面积
吊运的物品的迎风面积应按其实际轮廓尺寸在垂直于风向平面上的投影来决定。物品的轮廓尺寸不明确时，允许采用近似方法加以估算。
关于风载荷计算的资料
1 工字形截面构件，箱形截面和梯形封闭截面构件的挡风折减系数η，可近似的由下列表中查取。
a.工字形截面构件（梁）
b.工字形截面梁和桁架的混合结构
桁架的充实率φ=0.3-0.4
c.箱形和梯形截面构架（梁）
2桁架结构的挡风折减系数（a/h=0.5时）
当a/h大于6时，可取η等于1。
3在正方形截面或接近于正方形截面的桁架式塔架中，当前后平行桁架同一节间内的斜腹杆反向布置时，后片桁架的挡风折减系数约为腹杆同向布置者的2倍。
根梯形截面构件（梁）在侧向风力作用下的风力系数C等于1.2。
4单温度载荷
一般不考虑；需要考虑时，由用户提供有关资料，进行计算。
安装载荷
在设计起重机时，必须考虑超重机安装过程产生的载荷。露天工作的起重机安装时风压按100N／m2取值。
坡度载荷
起重机坡度裁荷按下列规定计算：
a. 流动式起重机：需要时按具体情况考虑。
b．轨道式起重机：轨道坡度不超过0.5％时不计算坡度载荷，否则按实际坡度计算坡度载荷。
地震载荷
一般不考虑。
对于在地震区工作的起重机可以根据订货单位要求，考虑地震水平载荷。地震水平载荷按有关地震规范确定。
工艺性载荷
起重机在工作过程中由于生产工艺的需要而产生的载荷为工艺性载荷，它作为附加载荷或特殊载荷进行考虑。
试验载荷
起重机投入使用前，必须进行超载动态试验及超载静态试验。试验场地应坚实，平整，风速一般不超过8.3m／s
a.动态试验载荷Pdt
试验载荷应作用于起重机最不利位置，且应考虑试验时起重机需完成要求的各种运动
和组合运动。Pdt值取为额定载荷Pmax的l10％与动载系数φ
6的乘积，φ
6
按下式计算：
b.静态试验载荷Pst
Pst值取为额定载荷Pmax的125％试验载荷应作用于起重机最不利位置，且应平稳无冲击地加载。有特殊要求的起重机，其试验载荷由用户与制造厂签订合同予以规定。
二、计算系数
起升冲击系数φ1
起升质量突然离地起升或下降制动时，自重载荷将产生沿其加速度相反方向的冲击作用。在考虑这种工作情况的载荷组合时，应将自重载荷乘以起升冲击系数φ1，
0.9≤φ1≤1.1。
起升载荷动载系数φ2
起升质量突然离地起升或下降制动时，对承载结构和传动机构将产生附加的动载荷作用。在考虑这种工作情况的载荷组合时，应将起升载荷乘以大于1的起升载荷动载系数φ2。φ2值一般在1.0到2.0范围内，起升速度越大、系统刚度越大、操作越猛烈，φ2值也越大。φ2值的一个估算方法（参考件）
起升载荷动载荷系数φ
2
的估算方法
1 起升载荷动载系数φ2是考虑物品突然离地起升或下降制动时的动载效应的起升载荷增大系数。φ2值的大小与起升速度、系统刚度及操作情况有关，可用式（1）估算。
(1)
式中：v ——额定起升速度，m/s;
c ——操作系数，c=v0/v,v0为起升质量离地瞬间的起升速度,m/s; g ——重力加速度,g=9.81m/s 2;
λ0——在额定起升载荷作用下下滑轮组对上滑轮组的位移量,m; y 0——在额定起升载荷作用下物品悬挂处的结构静变位值,m; δ——结构质量影响系数，由式（2）计算:
(2)
式中：m1——结构在物品悬挂处的折算质量，Kg; m2——起升额定质量，Kg 。
在按式（1）计算时，若v 值较大，计算结果φ2值大于2时，应在控制方面采取措施使物品离地过程或制动过程中加速度不至太大，且取φ2等于2。
在设计时若能准确地预先给定v 0、λ0、y 0及m 1的值，则可由式（1）计算出φ2的值；若预先给出这些值有困难，则可按下述推荐的内容确定c 、m 1、、y 0、λ0的值，再按式（1）计算φ2的值： a. 操作系数c
按操作情况从表1中选取。
表1 操作系数c 值
b. 折算质量m1
对桥式起重机，取为小车质量与桥架质量一半。对臂架起重机，取为臂架质量的三分之一。
c. 结构静变位值y
对桥式起重机取为：
y
=（1/700-1/1000）L,L为跨度。
对门座起重机取为：
y
=（1/200-1/250）R,R为最大幅度。
d. 下滑轮组对上滑轮组的位移量λ
=0.0029H,H为实际起升高度。
对各类起重机可近似地取λ
2在进行起重机的最初设计时，也可根据起重机的种类及使用条件，按表2的估算公式
计算出φ
的值。
2
3关于表2中的公式的来源的说明
式（1）是根据把起重机结构、滑轮组、起升物品系统简化成二质量单自由度系统而得到
的理论公式；表2中所列的近似公式是根据各类起重机的平均刚度算得该类起重机的φ
2的平均值，这些公式推导的简化条件和来源说明如下：
将式（1）可改写为式（3)
φ2=1+acv (3)
式中：a——考虑系统刚度和结构质量的综合影响系数，
对于各类起重机可取某一个平均值或若干个平均值。
表2 φ
2
的计算式
注：当v较大，以致按表中式计算出的φ
2
较大时，应在控制方面采取措施使物品离地过
程中加速度不至于太大，且取φ
2
等于2。
a.桥式起重机
平均地取y
=L/800,H=8m,将跨度L分为三组，取平均值计算得到如表3所列的三个a值：
表3 桥式起重机φ
2
计算中的a值
确定了起重机跨度和种类，由表1查出c值，由表3查出a值，便可由式（3）算出φ
2值。如平均的取中等跨度的a值，则可得到如下三个更简便的计算公式：
对安装用的桥式起重机：φ
2
=1+0.36v (4)
对于机加工车间和仓库中使用的吊钩桥式起重机：φ
2
=1+0.71v (5)
对于抓斗和电磁桥式起重机：φ
2
=1+1.00v (6)
由于桥式起重机的动载系数φ
2的值不大，因此用公式（4）、（5）、（6）估算φ
2
也是
可以的。
b.门座起重机
平均地取幅度R与起升高度H相等，并把幅度分为三挡：R=20m、30m、40m,近似地取δ=1，则可的如表4中的三种a值。
表4 门座起重机φ
2
计算中的a值
a的三组值与c的三组值组合，也可得九种动载系数计算公式。若再平均地取R=30m作为典型，则可的三中用途的门座起重机的动载系数更简便的公式：
对安装门座起重机φ
=1+0.18v (7)
2
=1+0.35v (8)
对于一般吊钩门座起重机φ
2
=1+0.53v (9)
对于港口装卸的吊钩起重机φ
2
由于港口抓斗装卸门座起重机（或装卸桥）的使用条件极为繁重，可以再增加一挡c=1.0的情况。于是对港口抓斗装卸门座起重机，动载系数公式为：φ
=1+0.7v (10)
2
再把上面几个公式加以归并，可以提出如下四个公式
表5
这就是表2中公式的来源。
突然卸载冲击系数φ3
当起升质量部分或全部突然卸载时，将对结构产生动态减载作用。减小后的起升载荷等于突然卸载的冲击系数φ3与起升载荷的乘积。φ3按下式计算。
式中：Δm——起升质量中突然卸去的那部分质量，kg；
m——起升质量，kg；
β3＝0.5——对于抓斗起重机或类似起重机；
β3＝1.0——对于电磁起重机或类似起重机。
运行冲击系数φ4
当起重机或它的一部分装置沿道路或轨道运行时，由于道路或轨道不平而使运动的质量产生铅垂方向的冲击作用。在考虑这种工作情况的载荷组合时，应将自重载荷和起升载荷乘以运行冲击系数φ4。有轨运行时，φ4按下式计算。
式中：h——轨道接缝处二轨道面的高度差，mm；
v——运行速度，m／s。
三、起重机抗倾覆稳定性和抗防滑安全性
起重机分组
验算工况
抗倾覆稳定性
的校核
倾覆边的确定
起重机分组
由于结构外形和工作条件的不同，对各种起重机的抗倾覆稳定性的要求也是不同的。校核其抗倾覆稳定性时，要按下表将起重机分组。
验算工况
起重机的抗倾覆稳定性应按下表所列的工况进行校核。塔式起重机安装状态的稳定性及浮式起重机稳定性的验算(参考件)。
注：①在验算工况1，3，4和Ⅰ组起重机的工况2时不考虑轨道或基础的倾斜度。
计算。
②工况4按非工作状态计算风压q
Ⅲ
起重机械安全规程 GB6067-85
国家准标局1985-06-06发布,1986-04-01实施 为保证安全生产，本规程对起重机械的设计、制造、检验、报废、使用与管理等方面的安全要求，作了最基本的规定。 起重机的强度、刚度、稳定性、结构件在腐蚀性工作环境下的最小尺寸、抗倾覆稳定性等，一般应满足 GB3811-83《起重机设计规范》的规定。 本规程适用于：桥式起重机(包括冶金起重机)、门式起重机、装卸桥、缆索起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机、铁路起重机、塔式起重机、门座起重机、桅杆起重机、升降机、电葫芦及简易起重设备和辅具。 本规程不适用于：浮式起重机、矿山井下提升设备、载人起重设备。 1 金属结构 1.1结构件的布置 应便于检查、维修和排水。 1.2结构件焊接要求 1.2.1主要受力构件，如主梁、端梁、支腿、塔架、臂架等，其对接焊缝质量不得低于JB928-67《焊缝射线探伤标准》中二级焊缝，或 JB 1152-81《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》中一级焊缝的规定。 1.2.2焊条、焊丝和焊剂应与被焊接件的材料相适应。 1.2.3焊条应符合 GB 981-76《低碳钢及低合金高强度钢焊条》的规定；焊缝应符合GB 985-80《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》与GB986-80《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的规定。 1.2.4焊接工作必须由考试合格的焊工担任。主要受力构件的焊缝附近必须打上焊工代号钢印。 1.3高强度螺栓连接 必须按设计技术要求处理并用专用工具拧紧。 1.4司机室 1.4.1司机室必须安全可靠。司机室与悬挂或支承部分的连接必须牢固。 1.4.2司机室的顶部应能承受 2.5KN/m2(250kgf/m2)的静载荷。 1.4.3在高温、有尘、有毒等环境下工作的起重机，应设封闭式司机室。露天工作的起重机，应设防风、防雨、防晒的司机室。 1.4.4开式司机室应设有高度大小1050mm的栏杆。并应可靠地围护起来。 1.4.5除流动式起重机外，司机室内净空高度不应小于2m。 1.4.6除流动式起重机外，司机室外面有走台时，门应向外开；司机室外面没有走台时，门应向里开。司机室外有无走台都可采用滑动式拉门。 司机室底面与下方地面、通道、走台等距离超过2m时，一般应设置走台。 1.4.7除流动式起重机和司机室底部无碰人危险的起重机外，与起重机一起移动的司机室，其底面距下方地面、通道、走台等净空高度不应小于2m。 1.4.8桥式起重机司机室，一般应设在无导电裸滑线的一侧。 1.4.9司机室的构造与布置，应使司机对工作范围具有良好的视野，并便于操作和维修。 司机室应保证在事故状态下，司机能安全地撤出，或避免事故对司机的危害。 1.4.10司机室窗子的布置，应使所有的窗玻璃都能安全地擦净。 窗玻璃应采用钢化玻璃或夹层玻璃，并应只能从司机室里面安装。 1.4.11内部工作温度高于35℃的和在高温环境下工作的起重机如冶金用的起重机机室应设降温装置。 工作温度低于5℃的司机室，应设安全可靠的采暖设备。
摘要 本文首先介绍了起重机的概念和分类，以及在国外的发展概况。接着对桥式起重机的特点、分类以及构造进行了详细的叙述。并且对所设计的起升机构进行了三维建模和有限元分析。其中，本次设计的起重机为50t/20t双梁桥式起重机，主要用于各车间分段生产线和钢材堆场等处。桥式起重机本身作横向移动，车架上的绞车作纵向移动，吊在绞车上的吊钩作垂向移动，三个方向的运动的合成才能使起重机起作用。 本课题主要对50t/20t双梁桥式起重机的主起升机构、副起升机构、主起升机构卷筒组及滑轮组、副起升机构卷筒组及滑轮组、卷筒、滑轮、轴等进行设计。 设计过程中查阅了大量的国外的相关资料，所做的设计运用了大量的专业课程知识。通过确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组，选择合适的钢丝绳，计算滑轮的主要尺寸，确定卷筒尺寸并验算其强度，选择合适的电动机、减速器、制动器和连轴器，使得起重设备运行平稳，定位准确，安全可靠，性能稳定。 关键字：桥式起重机；减速器；制动器；联轴器；卷筒
Abstract This paper firstly introduces the concept and classification of the crane, as well as the developments at home and abroad. Then the crane’s characteristics, classification and structure are analyzed in detail. And the design of the hoisting mechanism has 3D modeling and finite element analysis. Among them, the design of the crane is the 50t / 20t double beam bridge crane, mainly used in the workshop section production line and steel yard. Bridge crane itself is used to do lateral movement; winch frame is used to do longitudinal movement, the hook which hanging in the winch is used to do vertical movement, the movement in three directions makes the crane function well. The main topic of the 50t / 20t double girder overhead traveling crane is the main lifting mechanism, auxiliary lifting mechanism, the main lifting mechanism for drum group and a pulley block, auxiliary lifting mechanism of reel group and pulley, pulley shaft, drum, and other design. The process of the design was accessed to a large number of domestic and international relevant information; the design used a large number of professional courses. Firstly, by determining the transmission scheme, selecting the pulley and hook group, choosing the right wire rope pulley, calculating the main dimensions, determining the reel size and checking its strength, choosing the appropriate motor, reducer, brake and shaft
三维可视化智能物联网 管理平台设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
三维可视化智能物联网管理平台 技术方案 二〇一二年八月
目录
一、概述 项目背景 物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把需要联网的物品与网络连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪监控和管理的一种网络，它是在网络基础上的延伸和扩展应用。物联网是被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。有业内专家认为物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本，另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 目前，美国、加拿大、欧盟、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网，并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物联网行动计划”等国家性区域战略规划。 我国把发展物联网已经提到国家的战略高度，它不但是信息技术发展到一定阶段的升级需要，同时也是实现国家产业结构调整，推动产业转型升级的一次重要契机。2010年9月，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》发布，新一代信息技术、节能环保、新能源等七个产业被列为中国的战略性新兴产业，将在今后加快推进，其中物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分，更是在近一年里受到政府、企业和科研机构的大力支持。 当前，世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段，物联网相关技术研究还处于起步发展阶段，在物联网基础研究和技术开发等方面还面临许多挑战。物联网涉及到的关键技术领域很多，包括RFID识别技术、泛在传感技术与纳米嵌入技术、IPV6地址技术以及等。从软件的角度来看，物联网软件技术研究方面也是处于起步阶段，尤其是基础软件的研究均处于探索阶段。 面对物联网所带来的大数据量、数据时效性高、安全与隐私性要求高等挑战，人们也在不断地探索亲的解决办法。在物联网系统中，由于传感器节点及采样数据的异构性，基础软件显得尤为重要。物联网基础软件不仅屏蔽了各类传感器硬件及数据的差异，实现了物联网节点及数据的统一处理，而且实现了海量物联网节点之间的协同工作，从而大大简化了物联网应用程序的开发。我们以动态位置感知类应用为例，相关的传感器可以包括GPS传感器、RFID传感器、手机定位传感器等，这些不同类型的传感器通过基础应用接入程序，可以被统一的后台物联网数据库系统管理。
1.设计方案确定与材料选择 1.1 结构设计方案 以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能。 螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承 受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。 手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下，从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺 纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下，可从螺纹副设计着手考虑，使螺纹副所用材料最少，即在满足设计性能的情况下，传动螺杆、螺母所占体积最少。 1.2 选择主要结构材料 1.螺杆材料要有足够强度和耐磨性，一般用45钢，经调质处理，硬度220~250HBS 2.螺母材料除要有足够强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨，可用103ZCuAl Fe 、1032ZCuAl Fe Mn 等。
2. 滑动螺旋起重器的设计计算 2.1 耐磨性计算 耐磨性条件校核计算式为 []2F F p p A d h πμ =≤＝ （1） 式中，F ──螺杆所受轴向载荷，/N ； 2d ──螺纹中径，/ mm ； h ──螺纹工作高度，/ mm 。 h ＝0.5(d －D 1)，d 为螺杆大径，D 1为螺母小径； μ──螺纹工作圈数，一般最大不宜超过10圈。 μ=P H ，H 为螺母高度，P 为螺纹螺距。 [ p ] ──螺旋副材料的许用压力，/MPa 。可取 []p =18~25MPa 。 对梯形螺纹，h ＝0.5P ，式（1）可演化为设计计算式： 8.02≥d ] [p F ? (2) MPa P 25~18][= 取MPa P 20][=
目录 第1章绪论 (2) 第2章载荷计算 (6) 2.1 尺寸设计 (6) 2.1.1.桥架尺寸的确定 (6) 2.1.2.主梁尺寸 (6) 2.1.3.端梁尺寸 (6) 2.2 固定载荷 (7) 2.3 小车轮压 (8) 2.4 动力效应系数 (9) 2.5 惯性载荷 (9) 2.6 偏斜运行侧向力 (10) 2.6.1满载小车在主梁跨中央 (10) 2.6.2 满载小车在主梁左端极限位置 (11) 2.7扭转载荷 (11) 第3章主梁计算 (13) 3.1 内力 (13) 3.1.1垂直载荷 (13) 3.1.2水平载荷 (15) 3.2强度 (17) 3.3 主梁稳定性 (21) 3.3.1 整体稳定性 (21) 3.3.2 局部稳定性 (21) 第4章端梁计算 (22) 4.1 载荷与内力 (22) 4.1.1垂直载荷 (22) 4.1.2水平载荷 (24) 4.2疲劳强度 (27) 4.2.1 弯板翼缘焊缝 (27) 4.2.2 端梁中央拼接截面 (28) 4.3 稳定性 (29) 4.4 端梁拼接 (30) 4.4.1 内力及分配 (30) 4.4.2翼缘拼接计算 (32) 4.4.3腹板拼接计算 (33) 4.4.4端梁拼接接截面1-1的强度 (35) 第5章主梁和端梁的连接 (37) 第6章总结 (38) 参考文献 (40)
第1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，构成一矩形的工作范围，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。 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。 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，驱动装置常采用制动器、减速器和电动机分散安装的驱动方式。 起重机运行机构一般只用两个主动和两个从动车轮，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。 桥架的金属结构由主梁和端梁组成，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两根端梁组成。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
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目录 一、概述 (3) 1.1项目背景 (3) 1.2建设系统的意义 (4) 1.3设计依据和参考资料 (5) 二、系统特点 (5) 三、设计原则 (6) 3.1可靠性 (6) 3.2先进性与合理性 (6) 3.3开发性 (6) 3.4可扩展性 (6) 四、系统总体构架 (6) 4.1系统整体框图 (6) 4.2系统研究内容 (7) 五、系统组成 (8) 5.1软件组成 (8) 5.2 硬件组成 (9) 5.3 软件功能 (10) 5.4 开发环境 (14) 5.5 系统报价 (14)
一、概述 1.1项目背景 物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把需要联网的物品与网络连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪监控和管理的一种网络，它是在网络基础上的延伸和扩展应用。物联网是被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。有业内专家认为物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本，另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 目前，美国、加拿大、欧盟、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网，并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物联网行动计划”等国家性区域战略规划。 我国把发展物联网已经提到国家的战略高度，它不但是信息技术发展到一定阶段的升级需要，同时也是实现国家产业结构调整，推动产业转型升级的一次重要契机。2010年9月，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》发布，新一代信息技术、节能环保、新能源等七个产业被列为中国的战略性新兴产业，将在今后加快推进，其中物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分，更是在近一年里受到政府、企业和科研机构的大力支持。 当前，世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段，物联网相关技术研究还处于起步发展阶段，在物联网基础研究和技术开发等方面还面临许多挑战。物联网涉及到的关键技术领域很多，包括RFID识别技术、泛在传感技术与纳米嵌入技术、IPV6地址技术以及等。从软件的角度来看，物联网软件技术研究方面也是处于起步阶段，尤其是基础软件的研究均处于探索阶段。 面对物联网所带来的大数据量、数据时效性高、安全与隐私性要求高等挑战，人们也在不断地探索亲的解决办法。在物联网系统中，由于传感器节点及采样数据的异构性，基础软件显得尤为重要。物联网基础软件不仅屏蔽了各类传感器硬件及数据的差异，实现了物联网节点及数据的统一处理，而且实现了海量物联网节点之间的协同工作，从而大大简化了物联网应用程序的开发。我们以动态位置感知类应用为例，相关的传感器可以包括GPS传感器、RFID传感器、手机定
20吨起重机单梁设计说明书 1.设计规范及参考文献 中华人民共和国国务院令（373）号《特种设备安全监察条例》 GB3811—2008 《起重机设计规范》 GB6067—2009 《起重机械安全规程》 GB5905-86 《起重机试验规范和程序》 GB/T14405—93 《通用桥式起重机》 GB50256—96 《电气装置安装施工及验收规范》 JB4315-1997 《起重机电控设备》 GB10183—88 《桥式和门式起重机制造和轨道安装公差》 JB/T1306-2008 《电动单梁起重机》 GB164—88 《起重机缓冲器》 GB5905—86 《低压电器基本标准》 GB50278-98 《起重设备安装工程及验收规范》 GB5905—86 《控制电器设备的操作件标准运动方向》 ZBK26008—89 《YZR系列起重机及冶金用绕线转子三相异步电动机技术条件》2.设计指标 2.1设计工作条件 ⑴气温：最高气温40℃；最低气温-20℃ ⑵湿度：最大相对湿度90% (3)地震：地震基本烈度为6度 2.2设计寿命 ⑴起重机寿命30年 ⑵电气控制系统15年 ⑶油漆寿命10年 2.3设计要求 2.3.1 安全系数 2.3.1.1钢丝绳安全系数n≥5 2.3.1.2结构强度安全系数
载荷组合Ⅰ n≥1.5 载荷组合Ⅱ n≥1.33 2.3.1.3抗倾覆安全系数n≥1.5 2.3.1.4 机构传动零件安全系数 n≥1.5 2.3.2钢材的许用应力值（N/mm2） 表1
［σs］-钢材的屈服点； [σ]-钢材的基本许用应力； [τ]-钢材的剪切许用应力； [σc]-端面承压许用应力； 2.3.3螺栓连接的许用应力值（N/mm2） 10.9级高强度螺栓抗剪[τ]=350 2.3.4焊缝的许用应力值（N/mm2） 对接焊缝: [σw] = [σ] (压缩焊缝) [σw] = [σ] (拉伸1、2级焊缝) [σw] = 0.8[σ] (拉伸3级焊缝) [τw]= [σ]/21/2(剪切焊缝) 角焊缝: (拉、压、剪焊缝) [τw]= 160（Q235钢）200（Q345钢）2.3.5起重机工作级别： 利用等级 U5 工作级别 A4 机构工作级别为 M5 3.设计载荷 3.1竖直载荷
浙江海洋学院 港口起重机械课程设计说明书 设计题目: 臂架型起重机起升机构设计 专业 : 机械设计制造及其自动化 班级 : 姓名： 学号： 2013年1月9号
摘要：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，构成一矩形的工作范围，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。这种起重机广泛用在室内外仓库、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3种。本次设计的是桥式起重机的起升机构设计，起升机构是起重机械中最重要、最基本的机构，其作用是提升或下降货物；起升机构通常主要由取物装置、钢丝绳卷绕系统、制动系统、减速传动装置、驱动装置等组成。本次设计卷筒组、吊钩组、电动机、减速器、联轴器等。 关键词：桥式起重机、起升机构、吊钩、卷筒、电动机、减速器、联轴器、钢丝绳、滑轮、制动器。 第一章设计课题及起升机构传动方案的选择 1.1主要性能及技术参数 起重量（t）工作级别 起升高度（m）起升速度 （m/min）H h 5 M5 12 6 30 表.1 1.2 起升机构传动方案选择 起升机构一般由驱动装置(包括电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒等)、钢丝绳卷绕装置(包括钢丝绳、卷筒、定滑轮和动滑轮)、取物装置和安全保护装置组成。电动机驱动是起升机构的主要驱动方式。当起重量在50t以下时，常见的桥式起重机的起升机构布置方式如图1所示； 图1起升机构配置方案 图中：1.减速器 2.制动器 3.联轴器 4.浮动轴 5.发动机 6.卷筒 7.卷筒支座
静设备分类及种类文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
静设备分类及种类 一、静置设备的分类 （一）静置设备的设计压力（ P ）分类： 常压设备： P ＜ 低压设备： MPa≤P ＜ MPa 中压设备： MPa≤P ＜ 10 MPa 高压设备： 10 MPa≤P ＜ 100 MPa 超高压设备： P≥100 MPa （二）按设备在生产工艺过程中的作用原理分类 可分为反应设备（代号 R ）；换热设备（代号 E ）；分离设备（代号 S ）；储存设备（代号 C ，其中球罐代号为 B ）。 （三）按“固定式压力容器安全技术监察规程”（即按设备的工作压力、温 度、介质的危害程度）分类 可分为一类容器、二类容器和三类容器。 （四）介质安全性质分极 1 ．易燃、易爆介质汽油、酒精、液 化石油气、乙炔、乙烷等等。 2 ．介质毒性的分级 分为极度危害（Ⅰ级）；高度危害（Ⅱ级）；中度危害 （Ⅲ级）、轻度害（Ⅳ级）。 二、容器的分类 （一）一般容器 工艺生产、储藏液体气体介质的容器，如胺罐、水罐、液化气罐等。 （二）带搅拌容器 搅拌设备的结构可参阅有关资料。 （三）高压容器高压容器的主要构件是筒体、密封件、端盖和筒体羰部以及 紧固连接件等。高压筒体是高压容器 的主体。 三、塔器 （一）塔器的、板式塔、填料塔的性能特点，据塔内气、液接触部件的结构 形式，分为板式塔与填料塔。 1 ．板式塔按照塔内气、液流动方式，可将塔板分为 错流塔板与逆流塔板两类。 错流塔板，逆流塔板。常用的板式塔有以下几种。 （ 1 ）泡罩塔。泡罩塔板，其优点是不易发生漏液现象；有较好的操作弹 性；有恒定的板效率；塔板不易堵塞；物料的适应性强。缺点是结构复杂； 金属耗量大、造价高；塔板压降大，雾沫带严重；气体分布不；板效率不 高。
双梁桥式起重机 技 术 协 议 甲方： 乙方： 时间：年月
双方就本项目所需行车进行充分协商讨论，签订如下技术协议： 1、供货围 供货包含：机械、电气成套设备，随机备品备件、专用工具、图纸及技术文件。 2、随机资料 (1) 主要外购机电设备，主要构件材料的技术资料； (2) 产品出厂质量检测记录及合格证； (3) 安装使用维修说明书及维修图纸； (4) 吊钩合格证、钢丝绳合格证； (5) 主要构件材质证书； (6) 设计与制造材料： (7) 使用保养维修说明书； (8) 全套竣工图（电气原理图、接线图、电器布置图、总装配图、部件装配图、易损件图等）； (9) 有关齿轮、车轮、制动轮、轴等的热处理报告； (10) 受弯作用的轴和重要零件(如吊钩等)的探伤报告； (11) 主要焊缝的探伤报告；
(12) 主要结构件的除锈质量和涂装漆膜厚度检测记录； (13) 减速机厂检查与试验记录及合格证； (14) 外购设备和零部件明细表； (15) 标准件明细表； (16) 整机检查与试验记录表； (17) 起重机质量合格证。 3、桥式起重机各部分容及要求 3.1 小车 小车由小车架、起升机构、运行机构、限位开关等组成，并考虑检修空间，拆装方便。小车导电形式：滑车拖动电缆导电。 3.2 小车架 小车架是由钢板、型钢焊接而成的刚性结构件，车架四周设有平台、栏杆，上下设斜梯或直梯，两侧下部设有安全尺，前后装有缓冲器。小车架上的各部件确保组装质量。 3.3 起升机构 起升机构主要由电机通过联轴节浮动轴将动力传递至减速机，减速机驱动卷筒缠绕钢丝绳提升吊钩滑轮组起升重物。起升重物至极限位置限位开关自动动作，及时切断控制电路，杜绝误动作。 3.4 小车运行机构 小车运行机构采用集中驱动，包括车轮组、联轴器、减速机、液压推杆制动器、电机等。 3.5 大车运行机构 大车运行机构由电机、齿轮联轴器、减速机、制动器、浮动轴、车轮、缓
起重机械安全规程第1部分：总则 代替GB/T6067-1985 自2011-6-1起执行 目次 前言 1范围 2规范性引用文件 3金属结构 4机构及零部件 5液压系统 6电气 7控制与操作系统 8电气保护 9安全防护装置 10起重机械的标记、标牌、安全标志、界限尺寸与净距 11起重机操作管理 12人员的选择、职责和基本要求 13安全性 14起重机械的选用 15起重机的设置 16安装与拆卸 17起重机械的操作 18检查、试验、维护与修理 19起重机械使用状态的安全评估 附录A(规范性附录) 安全防护装置在典型起重机械上的设置 参考文献 前言 本部分的、3.3.3 起重机械安全规程第1部分：总则 1范围 GB 6067的本部分规定了起重机械的设计、制造、安装、改造、维修、使用、报废、检查等方面的基本安全要求。
本部分适用于桥式和门式起重机、流动式起重机、塔式起重机、臂架起重机、缆索起重机及轻小型起重设备的通用要求。对特定型式起重机械的特殊要求在GB 6067的其他部分中给出。 本部分不适用于浮式起重机、甲板起重机及载人等起重设备。如不涉及基本安全的特殊问题，本部分也可供其他起重机械参考。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB 6067的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB 2893 安全色 GB/T 3323 金属熔化焊焊接头射线照相(GB/T 3323-2005，EN 1435：1997，MOD) GB/T 3811-2008 起重机设计规范 GB/T 4842 氩 GB/T 5117 碳钢焊条(GB/T 5117-1995，eqv ANSI/AWS ：1991) GB/T 5118 低合金钢焊条(GB/T 5118-1995，neq ANSI/AWS ：1981) GB 机械安全机械电气设备第32部分：起重机械技术条件(idt IEC 60204-32：1998) GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂(GB/T 5293-1999，eqv ANSI/AWS ：1989) GB/T 5905 起重机试验规范和程序(GB/T 5905-1986，idt ISO 4310：1981) GB/T 5972 起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废(GB/T 5972-2009，ISO 4309：2004，IDT) GB/T 8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝(GB/T 8110-2008，AWS A5.18M：2005，MOD；AWS A5.28M：2005，MOD) GB 8918 重要用途钢丝绳(GB 8918-2006，ISO 3154：1988 MOD) GB/T 起重吊钩机械性能、起重量、应力及材料(GB/T ，eqv DIN 15403-3：1982) GB/T 起重吊钩直柄吊钩技术条件(GB/T ，eqv DIN 15401-2：1982)
优秀设计 XXXX大学 毕业设计说明书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：桥梁式集装箱起重机设计 指导教师：职称: 职称: 20**年12月5日
目录 前言 (2) 一主要设计内容及参数 (4) 二主梁结构设计 (5) 三小车设计 (7) 四起吊机构设计 (12) 五支架设计 (14) 设计小结 (15) 参考文献 (16)
前言 起重机被喻为“巨人之臂”，是广泛用于国民经济各部门进行物质生产和装卸搬运的重要设备。起重机的设计制造，从一个侧面反映了国家的工业现代化水平。我国起重机制造业奠基于20世纪50年代。70年代以来，起重机的类型、规格、性能和技术水平获得很大的发展。近年来在物流和工业企业发展的带动下，起重机行业进入飞速发展时期。 起重机主要分为桥梁式、悬臂式、塔式、龙门式、拉索式、液压伸缩臂式等形式。本设计以桥式双梁单小车集装箱起重机为例，介绍起重机的设计思路、设计内容以及设计方法。 起重机设计主要根据客户要求，在符合国家标准及机械工业标准中对起重机的要求下进行设计。设计方案的选择主要通过与客户沟通取得一致意见后确定，设计内容主要包括在起重机的实际工作环境下确定起重机的最大额定载荷、非正常载荷（如冲击载荷，风力载荷、震动载荷等）、操纵形式、使用寿命、检修方式以及安全等级等；确定起重机主要零部件的选材以及机加工和材料处理的方法；确定起重机的工作级别；确定其主要受力梁的截面形式、截面大小以及梁的材料选择和加工方法。由于桥梁式起重机体积和质量都比较大，所以在设计过程中还应考虑起重机的运输方案和安装方法。
一主要设计内容及参数 1、起重机首先要确定的是工作级别 本设计的起重机用于集装箱生产制造或物流行业。 起吊件为生产下线的集装箱，或物流行业待装货的集装箱，所以都是空箱。起吊重量为5T 根据起重机行业标准，不管是集装箱生产行业还是物流行业都是生产节奏比较快的，因此该起重机的工作级别定为A5级，起吊机构工作级别为M5。 2、根据以上所规定级别设置设计内容及参数 a.主梁结构 主梁涉及到的主要设计内容或参数主要有：主梁的截面形式、截面大小、所用材料、制作方法、主梁上平面的平面度、侧面的平面度和垂直度、主梁应该具有的上拱度，还有主梁上的轨道安装等等。 b.支架结构 支架需要设计的主要内容和参数包括：截面形式、截面大小、使用材料、制作方法、支腿的垂直度误差、支腿与地面的连接方式等等。 c.小车机构 小车机构要设计的主要内容和参数包括：小车架设计；起吊机构设计； 小车行走机构设计。根据起吊重量设计小车架截面；根据所需要元件的安装位置设计小车架的结构；根据工作级别设计行走机构中电机的功率和类型； 根据起吊高度确定卷筒的直径和长度；根据工作级别确定主电机的功率以及减速机的型号。确定其他一些元件的型号。 d.控制机构 控制机构主要设计其控制室的制作和安装、控制电路的安装、进出控制室的方法。控制室的制作和安装应符合起重机行业标准中的相关内容；控制电路属于电气范畴在此不予讨论。 f.安装调试 根据起重机行业标准规定，起重机在生产完备后需要在本厂安装调试，合格后方能出厂。调试的主要内容有小车的运行情况；司机室的视野状况和温度；在1.25倍额定起重量下把小车开到中跨，持续30分钟，卸载后主梁不得有永久变形，主梁和其它部件上的油漆不得有剥落现象，小车架不能有永久变形。
起重机械安全规程 GB 6067-85 国家准标局1985-06-06发布,1986-04-01实施 为保证安全生产，本规程对起重机械的设计、制造、检验、报废、使用与管理等方面的安全要求，作了最基本的规定。 起重机的强度、刚度、稳定性、结构件在腐蚀性工作环境下的最小尺寸、抗倾覆稳定性等，一般应满足GB3811-83《起重机设计规范》的规定。 本规程适用于：桥式起重机(包括冶金起重机)、门式起重机、装卸桥、缆索起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机、铁路起重机、塔式起重机、门座起重机、桅杆起重机、升降机、电葫芦及简易起重设备和辅具。 本规程不适用于：浮式起重机、矿山井下提升设备、载人起重设备。 1 金属结构 1.1 结构件的布置 应便于检查、维修和排水。 1.2 结构件焊接要求 1.2.1 主要受力构件，如主梁、端梁、支腿、塔架、臂架等，其对接焊缝质量不得低于JB928-67《焊缝射线探伤标准》中二级焊缝，或JB 1152-81《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》中一级焊缝的规定。 1.2.2 焊条、焊丝和焊剂应与被焊接件的材料相适应。 1.2.3 焊条应符合GB 981-76《低碳钢及低合金高强度钢焊条》的规定；焊缝应符合GB 985-80《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》与GB986-80《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的规定。 1.2.4 焊接工作必须由考试合格的焊工担任。主要受力构件的焊缝附近必须打上焊工代号钢印。 1.3 高强度螺栓连接 必须按设计技术要求处理并用专用工具拧紧。 1.4 司机室 1.4.1 司机室必须安全可靠。司机室与悬挂或支承部分的连接必须牢固。 1.4.2 司机室的顶部应能承受 2.5KN/m2(250kgf/m2)的静载荷。 1.4.3 在高温、有尘、有毒等环境下工作的起重机，应设封闭式司机室。露天工作的起重机，应设防风、防雨、防晒的司机室。 1.4.4 开式司机室应设有高度大小1050mm的栏杆。并应可靠地围护起来。 1.4.5 除流动式起重机外，司机室内净空高度不应小于2m。 1.4.6 除流动式起重机外，司机室外面有走台时，门应向外开；司机室外面没有走台时，门应向里开。司机室外有无走台都可采用滑动式拉门。 司机室底面与下方地面、通道、走台等距离超过2m时，一般应设置走台。 1.4.7 除流动式起重机和司机室底部无碰人危险的起重机外，与起重机一起移动的司机室，其底面距下方地面、通道、走台等净空高度不应小于2m。 1.4.8 桥式起重机司机室，一般应设在无导电裸滑线的一侧。 1.4.9 司机室的构造与布置，应使司机对工作范围具有良好的视野，并便于操作和
机械课程设计说明书 题目：50/10吨通用桥式起重机小车设计 班级：机自041218 姓名： 学号：200422060
目录 设计任务书-----------------------------------------------------------------------------------------------1 概述------------------------------------------------------------------------------2第1章小车主起升机构计算-------------------------------------------------------------7 1.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组---------------------------------7 1.2选择钢丝绳-------------------------------------------7 1.3确定卷筒尺寸并验算强度--------------------------------8 1.4初选电动机-------------------------------------------10 1.5选用标准减速器---------------------------------------11 1.6 校核减速器输出轴强度--------------------------------------------------11 1.7 电动机过载验算和发热验算--------------------------------------------11 1.8选择制动器--------------------------------------------12 1.9选择联轴器-------------------------------------------13 1.10验算起动时间-----------------------------------------13 1.11验算制动时间-----------------------------------------14 1.12高速轴计算------------------------------------------15 第2章小车副起升机构计算------------------------------------------------------------17 2.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组--------------------------------17 2.2钢丝绳的选择------------------------------------------17 2.3确定卷筒尺寸并验算强度--------------------------------18 2.4初选电动机-------------------------------------------21 2.5选用标准减速器---------------------------------------21 2.6校核减速器输出轴强度----------------------------------22 2.7 电动机过载验算和发热验算-------------------------------------------22 2.8选择制动器--------------------------------------------23 2.9选择联轴器-------------------------------------------23 2.10验算起动时间-----------------------------------------24 2.11验算制动时间-----------------------------------------25 2.12高速轴计算------------------------------------------25 第3章小车运行机构计算-----------------------------------------------------------------------27
桥式起重机安装 操作技术标准 一、准备工作 1.人员准备 该项安装由6-8人完成，包括技术员1名，班长1名，电工1名，钳工2-3名，电焊工1-2名。 2.技术准备 ①熟悉技术资料（如安装施工图纸、说明书、试验交工规范等) ②安装超过50T以上的桥式起重机，要编制安装施工方案与工艺，制订安装计划。 ③进行起吊设备（方式、数量、吨位等）确认。 3.工具准备 a、常用钳工工具 b、常用电工工具 c、测量工具 d、电焊机、气割设备 e、登高设备 f、常用材料、标件 g、润滑油脂 h、油漆 i、电气标识 j、起重工具k、绳索、索具、绳扣 4.安全准备 ①进行必要的安全标识、安全围栏、安全带、安全网准备。 ②进入现场人员应准备好安全帽和劳动保护。 ③检查所使用的绳索和起重工具是否安全可靠。 5.现场准备 ①由技术员、班长、钳工、电工看现场
②根据现场条件确定安装(包括吊装)方案 ③根据方案进行安装前准备(搭架子、搭跳板、拆除障碍、改动建筑墙体、顶棚、处理地面等)。 ④考虑现场条件选择适合的安装方法（敞开式、封闭式、梁工式）二、起重机的运输 ①根据起重机的重量选择合适的运输车辆。 ②选择合适的起重吊装设备。 ③将运输车辆支起。 ④在运输车辆上垫好枕木。 ⑤确定吊点，试吊，确认无误装车。 ⑥桥式起重机的桥架装车和运进安装现场的方向、卸车方位与起重机安装方位要一致。 ⑦用手拉葫芦和绳索将起重机桥架进行车上固定。 三、现场卸车 将设备运到安装现场，卸于安装的指定地点，以便于安装时一次吊装到位。 四、现场安全 1.做好安全标识，拉好安全围栏，防护安全网，设置好登高工 具。 2.设置必要的拴安全带的安全钢丝绳。 3.戴好安全帽，穿戴好劳动保护。
起重机电气控制设计说明书 专业 题目桥式起重机电气控制设计 姓名 班级 指导教师
1.题目:起重量/跨度桥式起重机电器控制设计 2.设计内容 通过对桥式起重机的学习，按实际要求对起重机各机构电气控制进行设计，培养学生用所学理论知识解决实际问题的能力。 3.设计要求 1）设计计算说明书1份 2）桥式起重机总电路原理图1张，各机构控制图在说明书上体现. 课程设计题目及原始数据： 说明： 1.大车运行机构的工作级别与起升机构相同，选M5，小车运行机构的工作级别为M5； 2.表中所列速度要求，在计算后所得的实际数值可允许有15%的偏差.
8T桥式起重机电气控制设计 摘要 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，构成一矩形的工作范围，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。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、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。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。本文重点研究起重机的控制，通过使用串电阻的调速方法已实现对电机的控制，从而控制起重机。 关键词：起重小车;电动机；串电阻调速
目录 1．起重机控制系统方案选择…………………………………………2．电机容量选择及调速电阻器计算………………………………… 2.1电机容量选择…………………………………………………… 2.1.1提升机构电机容量选择…………………………………… 2.1.2大车行走机构电机容量选择……………………………… 2.1.3 小车行走机构电机容量选择…………………………… 2.2调速电阻器计算………………………………………………… 2.2.1起升机构调速电阻计算………………………………… 2.2.2大车行走机构调速电阻器计算…………………………… 2.2.3小车行走机构调速电阻器计算……………………………3．起升机构控制系统……………………………………………………… 3.1控制系统组成………………………………………………………3.2起升机构控制电路图…………………………………………… 3.3起升机构的工作原理…………………………………………… 3.4系统的保护………………………………………………… 4. 大车运行机构控制系统设计……………………………………… 4.1控制系统组成………………………………………………… 4.2大车机构控制电路图………………………………………………5．小车运行机构控制系统设计…………………………………… 5.1控制系统组成…………………………………………………… 5.2小车机构控制电路图……………………………………………… 主钩以外的其他机构机构的工作原理图………………………… 结论……………………………………………………………………… 参考文献………………………………………………………………