桥式起重机毕业设计
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摘要本次毕业设计是针对毕业实习中桥式起重机所做的具体到吨位级别的设计。
我国现在应用的各大起重机还是仿造国外落后技术制造出来的,而且已经在工厂内应用了多年,有些甚至还是七八十年代的产品,无论在质量上还是在功能上都满足不了日益增长的工业需求。
如何设计使其成本最低化,布置合理化,功能现代化是我们研究的课题。
本次设计就是对小吨位的桥式起重机进行设计,主要设计内容是10t桥式起重机的结构及运行机构,其中包括桥架结构的布置计算及校核,主梁结构的计算及校核,端梁结构的计算及校核,主端梁连接以及大车运行机构零部件的选择及校核包括: 轮压计算及强度验算, 运行阻力计算,选择电动机,减速器的选择验算,运行速度及实际功率,选择制动器,选择联轴器,低速浮动轴的验算,缓冲器的选择等计算。
还有小车的运行和起升机构零部件的选择及校核包括: 运行阻力计算,选电动机,选择减速器验算起动时间,按起动工况校核减速器功率,选择制动器,选择高速轴联轴器及制动轮,验算低速浮动轴强度,钢丝绳的选择,滑轮、卷筒的计算,联轴器的选择。
关键词: 起重机;大车运行机构;小车运行结构;小车起升结构;桥架;主端梁1AbstractThe graduation design is aimed at the graduation fieldwork medium-sized crane do specific to tonnage level of design. Our country is the application of the big crane or counterfeit foreign backward technology out of manufacture and has within the plant for many years, some even application or the 70s and 80s products, both in quality and in on the function can't satisfy the growing industrial demand. How to design makes it the lowest cost, decorate rationalization, functional modernization is our topic. This design is on small tonnage design of bridge crane, the main design content is 10t bridge crane structure and operation organization, including bridge structure arrangement calculation and checking the structure of the girder, the calculation and checking, calculated and checked the beam structure, the main girders connection and cart mechanism parts selection and checking including: wheel pressure calculation and intensity checking, running friction calculation, the choice of motor, gear reducer is checked, choose speed and actual power, choose brakes, choose coupling calculating speed floating axis, buffer choice calculation, etc. And car running and lifting mechanism parts selection and checking including: running friction calculation, choose motor, choose reducer, by starting checked start-up time check reducer power, choose working brakes, choose high-speed couplings and brake wheel, the checking low-speed axial intensity, the wire rope floating choice, pulley, drum calculation, coupling choice.Keywords: cranes; During operation organization; Car running structure; Car hoisting structure; Bridge; Main girders2目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (1)第1章桥式起重机的概述 (2)1.1 桥式起重机的特点 (2)1.2 桥式起重机的用途 (5)1.3 桥式起重机的基本参数 (5)1.4 桥式起重机主要零部件 (10)1.4.1吊钩 (10)1.4.2钢丝绳 (11)1.4.3 滑轮和滑轮组 (14)1.4.4 滑轮组类型及选配原则 (15)1.5滑轮组及其滑轮组的倍率 (16)1.6 卷筒 (17)1.7 位置限位器 (17)1.8 缓冲器 (18)1.9桥式起重机发展概述 (19)1.9.1 国内桥式起重机发展动向 (19)1.9.2 国外桥式起重机的发展动向 (20)第2章大车运行机构的设计 (21)2.1大车运行结构设计的基本思路及要求 (21)2.2 大车运行机构传动方案的确定 (22)12.3 大车运行机构具体布置时要注意的问题 (22)2.4 大车运行机构的设计计算 (23)2.4.1 大车运行结构的传动方案 (23)2.5轮压计算及强度验算 (24)2.5.1计算大车的最大轮压和最小轮压 (24)2.5.2 强度计算及校核 (25)2.6 运行阻力计算 (28)2.7 选择电动机 (29)2.8 减速器的选择 (30)2.9 验算运行速度及实际功率 (31)2.10 验算启动时间 .............................................. 错误!未定义书签。
1-电动机;2-制动器;3-带制动轮的半齿轮联轴器;4-浮动轴;5-半齿联轴器;6-减速器;7-车轮3.2选择车轮与轨道,并验算其强度按图3-2所示的重量分布,计算大车车轮的最大轮压和最小轮压图3-2 轮压计算图满载时,最大轮压:)(1-3 t 65.112015.2224104424e 24xc xc max =-⨯++-=-⋅++-=L L G Q G G P空载时,最大轮压:)(2-3 t 9.65.2215.22244424124xc xc max =-⋅+-=-⋅+-='L L G G G P 空载时,最小轮压:)(3-3 t 1.55.221244424124xc xc min =⨯+-=⋅+-='L G G G P 载荷率:417.02410==G Q (3-4)t 65.11max =Pt 9.6max='Pt 10.5min='P417.0=GQ图3-1 分别传动大车运行机构布置图3 457m加筋板的布置尺寸为了保证主梁截面中受压构件的局部稳定性,需要设置一些加筋构件如图4-3所示。
主梁端部大加筋板的间距:m 1a m 1.1h a ='=≈',取主梁端部(梯形部分)小加筋板的间距:m 5.02a a 1='=' (4-3) 主梁中部(矩形部分)大加筋板的间距:m 2a m 2.2~65.1h 2~5.1a ===,取)(主梁中部小加筋板的间距:若小车钢轨采用15P 轻轨,其对水平重心轴线x -x 的最小抗弯截面模数3min cm 7.47=W ,则根据连续梁由钢轨的弯曲强度条件求得加筋板间距(此时连续梁的支点即加筋板所在位置;使一个车轮轮压作用在两加筋板间距的中央):m 1a ='m 5.0a 1='m 2a =m 1a 1=图4-1 主梁中间截面尺 寸简图 图4-2 主梁支承截面 尺寸简图 图4-3 主梁截面图主梁水平最大弯矩式中:15.1=∏ψ—动力系数司机操控室的重量G为固定的集中载荷,重心作用位置到主梁一端的距离大约取ml8.2=。
摘要随着现代控制理论的应用,微处理器和微电子技术的发展,使变频调速控制系统日趋成熟。
而桥式起重机作为物料搬运系统中一种典型设备,在企业生产活动中应用广泛作用显著,故对于提高其运行效率,确保运行安全,降低物料搬运成本是十分重要。
传统的桥式起重控制系统主要采用继电器接触器进行控制,采用交流绕线串电阻的方法进行启动和调速,这种控制系统存在可靠性差,故障率高,电能浪费大,效率低等缺点。
因此根据桥式起重机的运行特点,将可编程序控制器与变频器结合应用于桥式起重机控制系统,其中PLC系统则采用SIEMENS 公司产品,大大提高了操作精度和稳定度;综合保护功能完善,便于及时发现、查找、处理故障;并且节约了能源。
关键词:可编程序控制器;桥式起重机;变频调速;变频器第一章绪论1.1桥式起重机的概述起重机是一种用来起重与空中搬运重物的起重运输机械,广泛应用于工矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门。
它对减轻工人劳动强度、提高劳动生产率、,是现代化生产中不可缺少的工具。
根据其运动形式不同,分为桥式类起重起重机又分为通用桥式起重机、冶金专用起重机、龙门起重机与缆索起重机等。
通用桥式起重机是机械制造工业和冶金工业中最广泛使用的起重机械,又称“天车”或“行车”,他是一种横架在固定的跨间上空用来吊用各种物件的设备。
桥式起重机按起吊装置不同,可分为吊钩桥式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起重机等等。
其中以吊钩桥式起重机应用最广。
1.1.1桥式起重机的结构、桥式起重机一般由桥架(又称大车)装有提升机构的小车、大车移形机构、操纵室、小车倒电装置(辅助滑线)、起重机总电源导电装置(主滑线)等部分组成。
图1-1为桥式起重机总体示意图。
图1-1桥式起重机整体示意图1- 驾驶室2-辅助滑线3-磁力控制器4-起重小车5-大车拖动电动机6-端梁7-主滑线8-主梁9-电阻箱1.2桥式起重机的传统控制方式传统桥式起重机的控制分为凸轮控制和主令控制,以下是凸轮控制和主令控制简介。
桥式起重机毕业设计1000字桥式起重机毕业设计一、设计任务以现有工程部分生产厂房屋顶混凝土施工作业为背景,设计一台起重机械进行屋顶建设物料的运输作业,最大起重量不低于10吨,起升高度不低于25m,工作台面最大跨度不低于20m。
二、设计思路桥式起重机分为单梁式和双梁式两种型号,由于所需工况为大跨度、大容量、高升高度,我采用双梁式桥式起重机作为设计对象。
起重机由大车(含双梁)、小车、提升机构、电气控制系统等组成。
1.双梁桥架及支撑装置双梁桥架接受吊重荷载,其上两支撑架与大车的轮踏实现支撑和导向作用。
要求双梁式结构支撑能力强,双梁之间的距离需要大于最大跨度的1.2-1.5倍,充分满足施工现场跨越能力、纵向和横向稳定性需求。
2.大车轮组大车轮组采用两端轮踏方式,通过左右轮辗压在双梁化肥卡紧地方,并通过两个齿轮传动,带动主梁沿轨道运行。
要求轮子精度高,噪声小,干涉区域小,运行稳定性好。
3.小车、提升机构小车带有提升机构,可在大车运行方向上进行提升和下降。
提升机构由防返装置、限位装置、行程开关、传感器等部分组成。
小车的速度可通过变频调速器调节,提供足够高的提升速度和加速度。
4.电气控制系统启动控制、驱动控制、安全监控等在电气控制系统中实现,主要部件有电动机、行程开关、接近开关、限位装置、放大器、传感器、变频器、PLC等。
控制系统通过操作盘、遥控器实现。
三、计算设计1.起重量计算最大起重量需大于10吨,取11吨。
2.起升高度计算屋顶建设高度为25m,要求高度加上起重臂长度需大于25m。
3.工作台面宽度计算工作台面宽度需大于20m,取21m。
四、结论通过对桥式起重机的设计,考虑到施工环境、工作量、工作台面大小、提升高度等因素,最终实现了大跨度、大容量、高升高度的要求。
同时,也需要对所设计方案的精度和稳定性进行合理评估和调整。
第一章绪论由于工业生产规模不断扩大,生产效率日益提高,以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加,促使大型或高速起重机的需求量不断增长,起重量越来越大,工作速度越来越高,并对能耗和可靠性提出更高的要求。
起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。
起重机不但要容易操作,容易维护,而且安全性要好,可靠性要高,要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性,起重机的出现大大提高了人们的劳动效率,以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果,尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。
在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。
桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。
经过几十年的发展,我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺,设备使用维修、管理方面,不断积累经验,不断改造,推动了桥式起重机的技术进步。
本论文主要通过电气系统的设计使5t桥式起重机规定的各种运动要求。
现根据起重机的新理论、新技术和新动向,结合实例,简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。
1.1起重机的特点和发展趋势现根据起重机的新理论、新技术和新动向,结合实例,简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。
1.1.1大型化和专用化由于工业生产规模的不断扩大,生产效率日益提高,以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加,促使大型或高速起重机的需求量不断增长。
起重量越来越大,工作速度越来越高,并对能耗和可靠性提出更高的要求。
起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。
起重机不但要容易操作,容易维护,而且安全性要好,可靠性要高,要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。
目前世界上最大的浮游起重机起重量达6,500t,最大的履带起重机起重量达3,000t,最大的桥式起重机起重量为1,200t,集装箱岸边装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min,堆垛起重机最大运行速度是240m/min,垃圾处理用起重机的起升速度达100m/min 。
1绪论起重机的介绍箱形双梁桥式起重机是由一个有两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架,在桥架上运行起重小车,可起吊和水平搬运各类物体,它适用于机械加工和装配车间料场等场合。
起重机设计的总体方案本次起重机设计的主要参数如下:起重量10t,跨度16.5m,起升高度为10m起升速度8m/min小车运行速度v=40m/min大车运行速度V=90m/min大车运行传动方式为分别传动;桥架主梁型式,箱形梁.小车估计重量4t,起重机的重量16.8t .工作类型为中级。
根据上述参数确定的总体方案如下:主梁的设计:主梁跨度16.5m ,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接,主梁横截面腹板的厚度为6mm,翼缘板的厚度为10mm,主梁上的走台的宽度取决于端梁的长度和大车运行机构的平面尺寸,主梁跨度中部高度取H=L/17 ,主梁和端梁采用搭接形式,主梁和端梁连接处的高度取H0=0.4-0.6H,腹板的稳定性由横向加劲板和,纵向加劲条或者角钢来维持,纵向加劲条的焊接采用连续点焊,主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝,主梁通常会产生下挠变形,但加工和装配时采用预制上拱。
小车的设计: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。
端梁的设计:端梁部分在起重机中有着重要的作用,它是承载平移运输的关键部件。
桥式起重机毕业设计
根据题目要求,以下是一个关于桥式起重机的毕业设计报告的大纲。
请注意,这只是一个大纲,具体内容需要根据实际情况进行补充和修改。
一、引言
-介绍桥式起重机的定义和用途
-阐述桥式起重机设计对工程和制造行业的重要性
二、设计背景和目标
-分析当前桥式起重机的设计和制造状况
-提出设计改进和优化的目标
三、理论基础和设计原则
-解释桥式起重机的工作原理和主要组成部分
-研究和讨论桥式起重机设计所需要的基本理论知识和原则
四、设计方案
-根据前期的研究和分析,提出设计方案
-包括结构设计、动力系统、控制系统等方面的详细设计
五、设计验证和仿真
-运用相关仿真软件对设计方案进行验证和仿真
-分析仿真结果并对设计进行改进和优化
六、制造和装配
-根据设计方案制造和装配实际的桥式起重机
-讨论制造过程和遇到的问题
七、实验和测试
-对制造的桥式起重机进行实验和测试
-测试结果的分析和比较
八、经济和环境影响评估
-对桥式起重机的设计和制造成本进行评估
-分析设计的环境影响和可持续性
九、结论和展望
-总结整个毕业设计的成果和结果
-展望未来桥式起重机的发展方向和可能的改进空间
十一、附录
-包括设计图纸、实验数据、分析表格等相关附加材料
以上是一个关于桥式起重机的毕业设计报告的大纲。
根据实际情况和要求,可以适当调整和补充各个部分的内容。
希望对你的毕业设计有所帮助!。
箱形双梁桥式起重机毕业设计《箱形双梁桥式起重机毕业设计》引言:箱形双梁桥式起重机是一种常见的起重设备,它具有起重能力大、稳定性好、操作方便等优点,在工业生产中得到广泛应用。
本毕业设计旨在设计一台符合实际需求的箱形双梁桥式起重机,并对其结构、运动机构、控制系统等进行详细设计。
一、设计原理箱形双梁桥式起重机主要由梁、支腿、立柱、起升机构、行走机构等部分组成。
其工作原理是通过起升机构的升降运动,实现货物的升降及水平运动,从而完成起重操作。
起重机的结构设计要考虑材料的强度、重量、稳定性以及操作的便捷性等因素。
二、结构设计1.梁:梁是起重机的主要承载部分,需要具备足够的强度和刚度。
根据实际需求,选择合适的材料,计算和设计梁的截面形状、尺寸和连接方式。
2.支腿:支腿用于支撑起重机的梁,使其保持平稳稳定的状态。
支腿的尺寸和连接方式需根据梁的重量和工作环境等因素进行设计。
3.立柱:立柱用于支撑梁的升降运动,需要具备足够的高度和强度。
设计立柱的高度、截面形状和连接方式等。
4.起升机构:起升机构是起重机的核心部件,用于升降货物。
根据起重需求,选择合适的起升机构,计算和设计其起重能力、速度和舒适性等参数。
5.行走机构:行走机构用于起重机在工作场地的移动,需要具备稳定性和灵活性。
根据实际需求,选择适合的行走机构,设计其驱动方式和行走速度等参数。
三、运动机构设计1.升降运动:通过液压或电动系统实现货物的升降运动,需要根据起重机的起重能力和高度等要求选择合适的升降机构,并进行运动规划和控制设计。
2.行走运动:设计行走机构的驱动方式和速度,实现起重机在工作场地的移动。
设计行走机构的驱动方式和速度,实现起重机在工作场地的移动。
四、控制系统设计设计起重机的控制系统,实现对其运动的精确控制和安全保护。
控制系统包括电气控制部分和液压控制部分。
根据实际需求,选择合适的传感器和执行器,设计控制系统的逻辑和算法。
五、总结通过对箱形双梁桥式起重机的结构、运动机构和控制系统等进行详细设计,可以实现起重机的高效运行和安全操作。
DQ型吊钩桥式起重机三维结构设计摘要随着我国制造业的发展,桥式起重机越来越多的应用到工业生产当中。
在工厂中搬运重物,机床上下件,装运工作吊装零部件,流水线上的定点工作等都要用到起重机。
起重机中种数量最多,在大小工厂之中均有应用的就是小吨位的起重机,小吨位的桥式起重机广泛的用于轻量工件的吊运,在我国机械工业中占有十分重要的地位。
但是,我国现在应用的各大起重机还是仿造国外落后技术制造出来的,而且已经在工厂内应用了多年,有些甚至还是七八十年代的产品,无论在质量上还是在功能上都满足不了日益增长的工业需求。
如何设计使其成本最低化,布置合理化,功能现代化是我们研究的课题。
本次设计就是对小吨位的桥式起重机进行设计,主要设计内容是QD型吊钩桥式起重机的三维造型结构设计,其中包括桥架结构的布置计算及校核,主梁结构的计算及校核,端梁结构的计算及校核,主端梁连接以及大车运行机构零部件的选择及校核。
关键词:起重机;大车运行机构;桥架;主端梁;小吨位ABSTRACTAs China's manufacturing industry, more and more applications crane to which industrial production. Carry a heavy load in the factory, machine parts up and down, the work of lifting parts of shipment, assembly line work should be fixed on the crane is used. The largest number of species of cranes, both in the size of the factory into the application is small tonnage cranes, bridge cranes small tonnage of lightweight parts for a wide range of lifting, in China's machinery industry plays a very important position. However, our current application, or copy large crane behind the technology produced abroad, and has been applied in the factory for many years, and some 70 to 80 years of products, both in quality or functionality are not growing to meet the industrial demand. How to design it the lowest cost, rationalize the layout, function modernization is the subject of our study. This design is for small tonnage bridge crane design, the main design elements are QD crane structure and operation of institutions, including the bridge structure, calculation and checking the layout, the main beam structure calculation and checking , end beams calculation and checking, the main end beam connect and run the cart and checking body parts of choice.Keywords: Crane;The moving mainframe;Bridge;Main beam and end beam;Small tonnage目录1 绪论 (1)1.1 桥式起重机的介绍 (1)1.2 桥式起重机设计的总体方案 (3)1.2.1主梁和桥架的设计 (4)1.2.2端梁的设计 (4)2 大车运行机构的设计 (4)2.1 设计的基本原则和要求 (4)2.1.1机构传动方案 (4)2.1.2大车运行机构具体布置的主要问题 (5)2.2 大车运行机构的计算 (5)2.2.1确定机构传动方案 (5)2.2.2大车车轮与轨道的选择及其强度校核 (6)2.2.3运行阻力运算 (8)2.2.4选择电动机 (8)2.2.5验算电动机的发热条件 (9)2.2.6减速器的选择 (9)2.2.7验算运行速度和实际所需功率 (9)2.2.8验算起动时间 (10)2.2.9起动工况下校核减速器功率 (11)2.2.10验算启动不打滑条件 (11)2.2.11选择制动器 (13)2.2.12选择联轴器 (13)2.2.13浮动轴的验算 (14)2.2.14缓冲器的选择 (16)3 桥架结构的计算 (17)3.1 主要尺寸的确定 (17)3.1.1大车轮距 (17)3.1.2主梁高度 (17)3.1.3端梁高度 (17)3.1.4桥架端部梯形高度 (17)3.1.5主梁腹板高度 (17)3.1.6确定主梁截面尺寸 (17)3.1.7加劲板的布置尺寸 (18)3.2 主梁的计算 (19)3.2.1计算载荷确定 (19)3.2.2主梁垂直最大弯矩 (19)3.2.3主梁水平最大弯矩 (19)3.2.4主梁的强度验算 (20)3.2.5主梁的垂直刚度验算 (22)3.2.6主梁的水平刚度验算 (22)3.3 端梁的计算 (23)3.3.1计算载荷的确定 (23)3.3.2端梁垂直最大弯矩 (23)3.3.3梁的水平弯矩 (23)3.3.4端梁截面尺寸的确定 (24)3.3.5端梁的强度验算 (24)3.4 主要焊缝的计算 (24)3.4.1端梁端部上翼缘焊缝 (24)3.4.2端梁端部下翼缘焊缝 (27)3.4.3主梁与端梁的连接焊缝 (27)3.4.4主梁上盖板焊缝 (27)4 基于软件PRO/ENGINEER的三维造型结构设计 (28)4.1 三维软件PROE的简介 (28)4.2 三维制图的简要过程 (28)4.2.1大车结构的三维设计 (28)4.2.2小车结构的三维设计 (30)4.2.3整车装配 (31)结束语 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1 绪论1.1 桥式起重机的介绍中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。
通用桥式起重机设计毕业设计论文第一部分 机构设计计算第1章 主起升机构计算1.1 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—1所示,采用了双联滑轮组.按Q=80t ,由文献[1]表5-11查取滑轮组倍率h i =5,因而承载绳分支数为 Z=2h i =10。
由文献[4]表3-4-10,选125号吊钩,得其质量0G =1740Kg ,两动滑轮间距A=620mm图1—1 主起升机构简图1.2 选择钢丝绳滑轮组采用滚动轴承,h i =5,由文献[1]表5-12得滑轮组效率η=0.96。
钢丝绳所受最大拉力:kN i Q G S h 15.8596.05217408000020max =⨯⨯+=⨯+=η由文献[1]表5-7,工作组别M8时,安全系数n=9, 钢丝绳计算破断拉力b S :b S =n max S ⨯=9×85.15=766.35kN由文献[3]表3-1-11选用瓦林吞型钢芯钢丝绳6×19W+IWR 钢丝绳公称抗拉强度1870MPa ,光面钢丝,右交互捻,直径34mm ,钢丝绳最小破断拉力[b S ]=770kN 。
标记:34NAT 6×19W+IWR1870ZS770 GB8918-20061.3 确定卷筒尺寸,转速及滑轮直径卷筒和滑轮的最小卷绕直径0D : min 0D ≥h ⨯d式中,h —表示与机构工作级别和钢丝绳结构的有关系数;由文献[1]表5—10得:卷筒1h =25;滑轮2h =28;卷筒最小卷绕直径min j D =1h ⨯d=25⨯34=850mm ; 滑轮最小卷绕直径min h D =2h ⨯d=28⨯34=952mm 。
考虑起升机构布置卷筒总长度不宜太长,定滑轮直径取950mm,卷筒直径取D=1250㎜。
卷筒长度:15038)42128451018(2)4(23100+⨯++⨯⨯⨯⨯=+++⋅=ππL t Z D i H L h =2512mm ,取L=2500mm 。
毕业设计论文-双梁桥式起重机的结构强
度与稳定性分析
引言
本文旨在对双梁桥式起重机的结构强度与稳定性进行分析。
双梁桥式起重机是一种常见的工业起重设备,用于搬运和举升重物。
其结构强度和稳定性对于保证起重机的安全运行至关重要。
结构强度分析
双梁桥式起重机的结构强度分析是通过对起重机主要部件的受力情况进行计算和评估来完成的。
主要部件包括梁、柱、悬吊装置等。
我们将采用经典的强度计算方法,并考虑材料的特性和实际工况条件。
通过对各部件的应力和变形进行分析,我们可以评估起重机的结构是否满足安全强度要求。
稳定性分析
起重机的稳定性分析旨在评估其在使用过程中的稳定性,并确定是否存在倾覆或失稳的风险。
这涉及到起重机的重心位置、支撑结构、作用力等因素的考虑。
我们将使用相关的稳定性计算方法来评估起重机的稳定性,并提出相应的安全措施。
结论
通过对双梁桥式起重机的结构强度和稳定性进行分析,我们可以评估起重机的安全性能,并提出相应的改进或优化建议。
这对于确保起重机的安全运行具有重要意义,也是毕业设计论文的核心内容。
注意:以上是对论文内容的简要概述,具体的分析和计算将在论文中详细展开。
第一章桥式起重机金属结构设计参数起重量Q:8t跨度S:16.5 m工作级别:A5起升高度:10 m起升速度:8m/min小车运行速度:40 m/min大车运行速度:90m/min第二章 总体设计1.桥架尺寸的确定B=(11~46)S=(11~46)⨯16.5= 4.13~2.75m 取B 0=3m根据小车轨距和中轨箱型梁宽度以及大车运行机构的设置,取B=4m2.主梁尺寸主梁高度H 1=(11~1417)S=1179~971mm 取H 1=1000mm 取腹板高度 h=H 1-20δ=800mm 腹板厚度 δ=6 mm 翼缘板厚度 0δ=10mm主梁B 1≥(1/50~1/60)S=0.33~0.275m 且 H 1/B 1≤3 取B 1=400mm 翼缘板宽度B 2=B 1+2δ+40=452mm 上下翼缘板相同,为10 mm ⨯452 mm3.端梁尺寸高度2H ≈1/21H =500mm 腹板高度h 2=480mm总宽2B =260mm ,各板厚0δ=δ=8mm,b=2B =260mm 端梁长度S2取4000mm.主、端梁采用焊接连接,端梁为拼接式.2.2 其他设计2.21 大车运行机构的设计由于本起重机跨度为16.5m ,在起重机的常用跨度(10.5-32m ),大车运行机构的传动方案采用分别驱动。
其大车运行机构的布置方式如图2-2所示图2-2分别传动的大车运行机构布置方式1-电动机;2-制动器;3-带制动轮的半齿轮联轴器;4-浮动轴; 5半齿轮联轴器;6-减速器;7-全齿轮联轴器; 8-车轮第三章 主、端梁截面几何性质a) 主梁 A 1=(452⨯10+800⨯6)⨯2 =18640mm 2 惯性矩Ix =210004520121000623⨯+⨯mm 4 =7.26×910mm 424526800124521023⨯⨯+⨯=Y I =mm 4=5.67×108mm 4 b)端梁 A 2=(500×8+260×8)×2 mm 2 =12160 mm 2惯性矩Ix 2=2500260812500823⨯⨯+⨯=3.43×108mm 4Iy 2=2260500812260823⨯⨯+⨯=1.47×108mm 4第四章 载荷计算4.1 固定载荷(1)梁自重:由“机械装备金属结构设计”(记为“书一”,在本说明书中适用)中公式7-2612()3Gh S m δρβ=- (4-1) 式中 h---梁的高度,单位mmδ---箱形梁的两块腹板厚度,单位 mmρ---钢材密度,取为Q235钢,密度为7.85×10-3g/ mm 3S---梁的 跨度,单位mmβ---构造系数。
畢業設計設計題目: 205t橋式起重機控制線路設計系別:機械工程系專業:班級:姓名:學號:指導老師:完成時間:目錄摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章20/5t橋式起重機常用電器,電機及選用………………………………………1.1 常用低壓電器……………………………………………………………………1.2 熔斷器………………………………………………………………………………1.3 刀開關………………………………………………………………………………1.4 20/5t橋式起重機變頻調速系統主要輔件選用……………………………………1.5 20/5t橋式起重機變頻調速系統電動機容量選用……………………………………1.6 20/5t橋式起重機變頻調速系統變頻器容量選用……………………………………1.7 電阻器和頻敏變阻器…………………………………………………………………1.8 電磁鐵………………………………………………………………………………第二章凸輪控制器,變頻器……………………………………………………………2.1 凸輪控制器……………………………………………………………………2.2 變頻器………………………………………………………………………………第三章20/5t橋式起重機電氣控制線路………………………………………………………3.1 橋式起重機的電氣控制要求………………………………………………………3.2 副鉤凸輪控制器控制電路………………………………………………………3.3保護電路………………………………………………………………………結束語…………………………………………………………………………………………參考文獻………………………………………………………………………………摘要橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機,又稱天車。
橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行,起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行,構成一矩形的工作範圍,就可以充分利用橋架下麵的空間吊運物料,不受地面設備的阻礙。
1绪论1.1起重机的介绍箱形双梁桥式起重机是由一个有两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架,在桥架上运行起重小车,可起吊和水平搬运各类物体,它适用于机械加工和装配车间料场等场合。
1.2起重机设计的总体方案本次起重机设计的主要参数如下:起重量10t,跨度16.5m,起升高度为10m起升速度8m/min小车运行速度v=40m/min大车运行速度V=90m/min大车运行传动方式为分别传动;桥架主梁型式,箱形梁.小车估计重量4t,起重机的重量16.8t .工作类型为中级。
根据上述参数确定的总体方案如下:主梁的设计:主梁跨度16.5m ,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接,主梁横截面腹板的厚度为6mm,翼缘板的厚度为10mm,主梁上的走台的宽度取决于端梁的长度和大车运行机构的平面尺寸,主梁跨度中部高度取H=L/17 ,主梁和端梁采用搭接形式,主梁和端梁连接处的高度取H0=0.4-0.6H,腹板的稳定性由横向加劲板和,纵向加劲条或者角钢来维持,纵向加劲条的焊接采用连续点焊,主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝,主梁通常会产生下挠变形,但加工和装配时采用预制上拱。
小车的设计: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。
端梁的设计:端梁部分在起重机中有着重要的作用,它是承载平移运输的关键部件。
端梁部分是由车轮组合端梁架组成,端梁部分主要有上盖板,腹板和下盖板组成;端梁是由两段通过连接板和角钢用高强螺栓连接而成。
在端梁的内部设有加强筋,以保证端梁架受载后的稳定性。
端梁的主要尺寸是依据主梁的跨度,大车的轮距和小车的轨距来确定的;大车的运行采用分别传动的方案。
在装配起重机的时候,先将端梁的一段与其中的一根主梁连接在一起,然后再将端梁的两段连接起来。
本章主要对箱形桥式起重机进行介绍,确定了其总体方案并进行了一些简单的分析。
箱形双梁桥式起重机具有加工零件少,工艺性好、通用性好及机构安装检修方便等一系列的优点,因而在生产中得到广泛采用。
我国在5吨到10吨的中、小起重量系列产品中主要采用这种形式,但这种结构形式也存在一些缺点:自重大、易下挠,在设计和制造时必须采取一些措施来防止或者减少。
2.大车运行机构的设计2.1设计的基本原则和要求大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大车运行机构的传方式2. 布置桥架的结构尺寸3. 安排大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对大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,机构好布置3. 尽量减轻主梁的扭转载荷,不影响桥架刚度4. 维修检修方便,机构布置合理2.1.1机构传动方案大车机构传动方案,基本分为两类:分别传动和集中传动,桥式起重机常用的跨度(10.5-32M)范围均可用分别传动的方案本设计采用分别传动的方案。
2.1.2大车运行机构具体布置的主要问题:1. 联轴器的选择2. 轴承位置的安排3. 轴长度的确定这三着是互相联系的。
在具体布置大车运行机构的零部件时应该注意以几点:1. 因为大车运行机构要安装在起重机桥架上,桥架的运行速度很高,而且受载之后向下挠曲,机构零部件在桥架上的安装可能不十分准确,所以如果单从保持机构的运动性能和补偿安装的不准确性着眼,凡是靠近电动机、减速器和车轮的轴,最好都用浮动轴。
2. 为了减少主梁的扭转载荷,应该使机构零件尽量靠近主梁而远离走台栏杆;尽量靠近端梁,使端梁能直接支撑一部分零部件的重量。
3. 对于分别传动的大车运行机构应该参考现有的资料,在浮动轴有足够的长度的条件下,使安装运行机构的平台减小,占用桥架的一个节间到两个节间的长度,总之考虑到桥架的设计和制造方便。
4. 制动器要安装在靠近电动机,使浮动轴可以在运行机构制动时发挥吸收冲击动能的作用。
2.2 大车运行机构的计算已知数据:起重机的起重量Q=100KN ,桥架跨度L=16.5m ,大车运行速度V dc =90m/min ,工作类型为中级,机构运行持续率为JC%=25,起重机的估计重量G=168KN ,小车的重量为G xc =40KN ,桥架采用箱形结构。
计算过程如下:2.2.1确定机构的传动方案本起重机采用分别传动的方案如图(2-1)大车运行机构图(2-1)1—电动机 2—制动器 3—高速浮动轴 4—联轴器 5—减速器 6—联轴器 7低速浮动轴 8—联轴器 9—车轮2.2.2 选择车轮与轨道,并验算其强度按照如图所示的重量分布,计算大车的最大轮压和最小轮压: 满载时的最大轮压: P max =LeL Q -•++2Gxc 4Gxc -G = 5.165.15.16240100440-168-•++=95.6KN 空载时最大轮压:P ‘max =LeL -•+2Gxc 4Gxc -G =5.165.15.16240440-168-⨯+ =50.2KN 空载时最小轮压:P ‘min =L e •+2Gxc 4Gxc -G =5.165.1240440-168⨯+ =33.8KN式中的e 为主钩中心线离端梁的中心线的最小距离e=1.5m 载荷率:Q/G=100/168=0.595由[1]表19-6选择车轮:当运行速度为V dc =60-90m/min ,Q/G=0.595时工作类型为中级时,车轮直径D c =500mm ,轨道为P 38的许用轮压为150KN ,故可用。
1).疲劳强度的计算 疲劳强度计算时的等效载荷:Q d =Φ2·Q=0.6*100000=60000N 式中Φ2—等效系数,有[1]表4-8查得Φ2=0.6 车论的计算轮压: P j = K CI · r ·P d =1.05×0.89×77450 =72380N式中:P d —车轮的等效轮压P d =L L Qd 5.12Gxc 4Gxc -G -•++ =5.165.15.1624060440-168-⨯++ =77450Nr —载荷变化系数,查[1]表19-2,当Q d /G=0.357时,r=0.89K c1—冲击系数,查[1]表19-1。
第一种载荷当运行速度为V=1.5m/s 时,Kc1=1.05根据点接触情况计算疲劳接触应力:σj =40003212⎪⎭⎫⎝⎛+rDcPj=400032301502 72380⎪⎭⎫⎝⎛+⨯=13555Kg/cm2σj=135550N/cm2式中r-轨顶弧形半径,由[3]附录22查得r=300mm,对于车轮材料ZG55II,当HB>320时,[σjd] =160000-200000N/cm2,因此满足疲劳强度计算。
2).强度校核最大轮压的计算:P jmax =KcII·Pmax=1.1×95600 =105160N式中KcII -冲击系数,由[3]表2-7第II类载荷KcII=1.1按点接触情况进行强度校核的接触应力:σjmax=3212max⎪⎭⎫⎝⎛+rDcPj=32301502 105160⎪⎭⎫⎝⎛+=15353Kg/cm2σjmax=153530N/cm2车轮采用ZG55II,查[1]表19-3得,HB>320时, [σj]=240000-300000N/cm2,σjmax <[σj]故强度足够。
2.2.3 运行阻力计算摩擦总阻力距Mm=β(Q+G)(K+μ*d/2)由[1]表19-4 D c =500mm 车轮的轴承型号为:22220K , 轴承内径和外径的平均值为:(100+180)/2=140mm由[1]中表9-2到表9-4查得:滚动摩擦系数K=0.0006m ,轴承摩擦系数μ=0.02,附加阻力系数β=1.5,代入上式中:当满载时的运行阻力矩: M m (Q=Q )= M m(Q=Q)=β(Q+G)( κ +μ2d) =1.5(100000+168000)×(0.0006+0.02×0.14/2)=804N ·m 运行摩擦阻力: P m (Q=Q )=2)(Dc Q Q Mm ==25.0804=3216N 空载时:M m (Q=0)=β×G ×(K+μd/2)=1.5×168000×(0.0006+0.02×0.14/2) =504NP m (Q=0)= M m (Q=0)/(Dc/2) =504×2/0.5 =2016N2.2.4选择电动机电动机静功率:N j =P j ·V dc /(60·m · η) =3216×90/60/0.95/2=2.54KW 式中P j =P m (Q=Q )—满载运行时的静阻力 (P m (Q=0)=2016N)m=2驱动电动机的台数 初选电动机功率: N=K d *N j =1.3*2.54=3.3KW式中Kd -电动机功率增大系数,由[1]表9-6查得Kd=1.3查[2]表31-27选用电动机YR160M-8;Ne=4KW,n1=705rm,(GD2)=0.567kgm2,电动机的重量Gd=160kg2.2.5 验算电动机的发热功率条件等效功率:N x=K25·r·N j=0.75×1.3×2.54=2.48KW式中K25—工作类型系数,由[1]表8-16查得当JC%=25时,K25=0.75 r—由[1]按照起重机工作场所得t q/t g=0.25,由[1]图8-37估得r=1.3 由此可知:N x<N e,故初选电动机发热条件通过。
选择电动机:YR160M-82.2.6 减速器的选择车轮的转数:n c=V dc/(π·D c)=90/3.14/0.5=57.3rpm机构传动比:i。
=n1/n c=705/57.3=12.3查[2]表19-11,选用两台ZLZ-160-12.5-IV减速器i。