双梁桥式起重机设计毕业设计说明书
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摘要桥式起重机的梁有多种结构,本设计采用箱形双梁结构。
主梁跨度25.5m ,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。
因本设计的起重量比较大,故主梁内部设置横纵加劲板,以保证主梁桥架受载后的稳定性。
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。
本设计大车运行机构部分采用分别驱动,分别驱动省去了中间部分的传动轴,使得质量减轻,尺寸减小。
分别驱动的结构不因主梁的变形而在大车传动性机能方面受到影响,从而保证了运行机构多方面的可靠性。
所以,大车运行机构采用分别驱动。
设计中参考了各种资料, 运用各种途径, 努力利用各种条件来完成此次设计。
本设计通过反复斟酌各种设计方案, 认真讨论, 不断反复校核, 力求设计合理;通过采取计算机辅助设计方法以及参考前人的先进经验, 力求有所创新;通过计算机辅助设计方法, 绘图和设计计算都充分发挥计算机的强大辅助功能, 力求设计高效。
关键词:箱形双梁桥式起重机主梁端梁ABSTRACTThe beam has a variety of structure of bridge crane,This design uses the box beam structure. Girder span 25.5 m, is composed of upper and lower cover plate and two vertical web form closed entity board box section beam connection. Because the weight is large since the design of main girder internal setting transverse and longitudinal stiffening plate, to ensure the stability of the main girder bridge frame after loading.Beam section has an important role in the crane, it is the key of the carrying truck transportation parts. Beam section is made up by the wheels of side beams, beam of a cover plate, web plate and the lower cover plate; Beam is made up of two paragraphs by connecting plate and Angle iron with high strength bolt connection and into. In the end beam with internal stiffeners, to ensure the stability of side beams after loading.This part adopts respectively drive design supporting institutions, respectively to drive out the middle part of the drive shaft, make the quality to reduce, reduce the size. Respectively drive structure is not due to deformation of the girder in cart driving function of sex is affected, thus ensuring the reliability of the operation aspects. So, cart running mechanism driven by respectively.Reference in the design of various materials, using various channels, trying to use a variety of conditions to complete the design. This design through a premade each kind of design scheme of serious discussion, is repeated, strive to design reasonable; By adopting the computer aided design method and reference the advanced experience of predecessors, makes every effort to innovate; By the method of computer aided design, drawing and design calculation are powerful auxiliary function to give full play to the computer, to design high efficiency.KEY WORDS: box double beam bridge crane main beam below beam目录第1章前言 (1)1.1 概述 (1)1.2我国的发展前景 (2)第2章总体设计 (5)2.1起重机的总体设计 (5)2.2选择确定总体参数 (6)2.3主要尺寸的确定 (6)2.4 主、端梁的连接 (7)第3章主要部分的计算 (9)3.1 主梁的计算 (9)3.2 端梁的计算 (18)3.3 主要焊缝的计算 (23)第4章大车运行机构的计算 (26)4.1 确定机构的传动方案 (26)4.2 车轮材料的选择 (28)4.3 车轮强度验算 (29)4.4 运行阻力计算 (30)4.5 电动机的计算 (30)4.6 减速器的选择 (31)4.7验算启动时间 (32)4.8选择制动器 (34)4.9疲劳强度验算 (35)第5章毕业设计小节 (37)参考文献 (38)附:英文原文英文翻译毕业实习报告指导教师:cm)计算主梁水平最大弯矩:g—重力加速度,9.81g =cmcmcm主梁中间截面的最大弯曲应力根据公式(()G+P gmax maxM +[]2Sτδ∏≤ )G+P —主梁支撑截面所受的最大剪力,由公式)计算:gmax2M =11960=2由此可得:3⨯⎣7300025501⎡=50002由此可得:⨯4200255012076939018.6910a N cm=⨯=⨯参考书【3】P150公式7-29zmax18.69 M=1a —车轮侧向载荷,由参考书【计算;cm 制动惯性载荷作用下而产生的最cm两值,应取其中较大值进行强度计算 Pmax M5274.62=端梁中间截面对垂直重心线50 1.267.6⨯+11''x ya S a W W +x 247253.6184611S δ=端梁支撑截面对水平重心线面积距的计算如下,首先求水平重心线的位置。
50/10t双梁桥式起重机大车运行机构及主梁设计学生姓名:学生学号:院(系):年级专业:指导教师:助理指导教师:二〇〇七年六月摘要桥式起重机是起重运输行业中必不可少的重要设备,它的稳定性和可靠性一直受到人们的高度重视。
随着社会生产力的不断进步和生产规模的不断扩大,以及技术创新的不断深入,在大量国外先进技术引入的同时,桥式起重机的生产设计水平也在不断革新,不断提高。
结合生产实际提出了起重机大车运行机构以及主梁的几种方案,通过分析选定方案并对大车运行机构及主梁进行了设计说明,同时,也对起重机的安全检查提出了要求。
为了最大限度的利用资源,达到最大的经济效益,在此也对主梁进行了优化设计,并提出了大量安全措施,从而保证了起重机械稳定可靠的工作。
关键词:桥式起重机;大车运行机构;主梁;优化ABSTRACTThe bridge type hoist crane is the heavy objects for lifting in the transportation profession the essential important equipment, its stability and the reliability receive the people to take highly continuously. Along with social productive forces unceasing progress and scale of production unceasing expansion, as well as technological innovation unceasingly thorough, while massive overseas vanguard technology introduction, the bridge type hoist crane production design level unceasingly is also innovating, enhances unceasingly.The in coor with progress of production proposed actually the hoist crane large cart movement organization as well as king post several kind of plans, have carried on design showing through the analysis designation plan and to the large cart movement organization and the king post, simultaneously, also set the request to the hoist crane security check.For the maximum limit use resources, achieved the maximum economic efficiency, has also carried on the optimized design in this to the king post, and proposed the massive security measure, thus has guaranteed the hoisting machinery stable reliable work.Key words: Bridge type hoist crane;Large cart movement organization;King post;Optimization目录摘要 (I)ABSTRACT .......................................................... I I1 绪论 (1)2 大车运行机构方案拟订以及选择 (3)2.1大车运行机构的几种常用方案 (3)2.1.1低速集中驱动 (3)2.1.2中速集中驱动 (3)2.1.3高速集中驱动 (4)2.1.4分别驱动 (5)2.2大车运行机构方案分析 (5)2.2.1低速集中驱动 (5)2.2.2中速集中驱动 (5)2.2.3高速集中驱动 (6)2.2.4分别驱动 (6)2.3大车运行机构方案选择 (6)3 主梁方案的拟订及选择 (7)3.1主梁常用的几种方案 (7)3.1.1工字钢主梁 (7)3.1.2桁架主梁 (7)3.1.3箱形主梁 (7)3.2主梁方案分析 (9)3.2.1工字钢主梁 (9)3.2.2桁架主梁 (9)3.2.3箱形主梁 (9)3.3主梁方案选择 (9)4 大车运行机构的设计 (11)4.1运行阻力的计算 (11)4.1.1摩擦阻力 (11)4.1.2坡道阻力 (13)4.1.3风阻力 (14)4.2电动机的选择 (15)4.2.1概述 (15)4.2.2电动机静功率 (15)4.2.3电动机初选 (16)4.2.4电动机过载校验 (16)4.2.5电动机发热校验 (17)4.2.6起动时间与起动平均加速度校验 (18)4.2.7选择合适的电动机型号 (18)4.3减速器的选择 (19)4.3.1减速器概述 (19)4.3.2总体设计 (19)4.3.3确定传动比 (20)4.3.4计算传动装置的传动参数 (21)4.3.5齿轮的设计 (22)4.3.6几何尺寸计算 (25)4.3.7齿轮的结构设计 (26)4.3.8低速轴设计 (26)4.3.9轴的结构设计 (27)4.3.10轴上的载荷 (30)4.3.11校核轴承的受命强验算 (30)4.3.12按弯扭合成应力校核的轴的强度 (30)4.3.13减速器型号的选择 (31)4.4制动器的选择 (31)4.4.1制动器概述 (31)4.4.2制动器相关参数的计算 (32)4.4.3制动器型号的选择 (33)4.5联轴器的选择 (34)4.6运行打滑验算 (34)4.6.1起动时不打滑按下式验算 (34)4.6.2制动时不打滑按下式验算 (35)5 主梁的设计 (36)5.1主梁跨度的确定 (36)5.2主梁上钢轨的选择 (37)5.3主梁的合理强度设计 (38)5.3.1梁的强度条件 (38)5.3.2梁的截面选择 (39)5.3.3梁的合理截面形状 (40)5.3.4变截面梁与等强度梁 (40)5.3.5梁的合理受力 (41)5.4主梁合理刚度设计 (41)5.4.1梁的刚度条件 (42)5.4.2梁的合理刚度设计 (42)5.5箱形主梁的优化设计 (44)5.5.1桥式起重机箱形主梁的结构 (44)5.5.2优化的数学模型 (47)5.5.3主梁优化设计计算方法简述 (53)5.5.4结合本设计的主梁有关参数对主梁进行优化设计 (53)6 安全检验 (59)6.1机械部分的安全要求 (59)6.1.1减速器 (59)6.1.2大车运行机构 (59)6.1.3主梁的要求 (60)6.1.4高强度螺栓 (61)6.1.5电动机 (61)6.1.6焊接质量 (62)6.2电气设备检验 (62)6.2.1 电气设备要求 (62)6.2.2电气设备安装 (63)6.2.3供电及电路要求 (64)6.2.4对主要电气元件的安全要求 (66)6.2.5电气保护装置 (66)6.2.6照明、信号 (67)结论 (68)参考文献 (69)致谢 (70)1 绪论双梁桥式起重机在工程中有着广泛的应用,日益提高的各行业生产对承担企业生产线上主要物流任务的起重机的要求也越来越高。
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 。
桥式起重机设计说明书姓名:学院:材料科学与工程学院专业班级:指导教师:日期:2011年1月前言桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。
由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上,形状似桥。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,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。
在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用,是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。
本书主要介绍了跨度28m,起重量50t的通用桥式起重机箱型梁的设计生产过程,同时对车间的布置情况作了较为粗略的参考设计.设计过程较为详细地考虑了实际生产与工作中的情况。
本书编写过程中得到XXX副教授、XXX副教授等老师和同学的指导和帮助,在此一并表示衷心的感谢。
由于作者实际经验不足,理论知识有限,书中错误在所难免,敬请读者多多指正!作者2010年1月于XX大学目录第一章箱型梁式桥架结构的构造及尺寸 (1)一、桥架的总体构造 (1)二、主梁的几何尺寸 (2)1、梁的截面选择和验算 (2)2、箱形主梁截面的主要几何尺寸 (3)三、主梁的受力分析 (4)1、载荷计算 (4)2、强度验算 (5)3、主梁刚度的验算 (8)4、焊缝的设计和验算 (10)第二章主梁的制造工艺过程 (12)一、备料 (12)二、下料 (13)三、焊接 (13)四、检验与修整 (17)第三章主梁焊接车间设计 (21)一、焊接生产的过程及特点 (21)二、焊接生产组成部分的确定 (22)三、车间平面布置 (23)第四章焊接工艺卡 (25)结束语 (37)参考文献 (38)第一章 箱型梁式桥架结构的构造及尺寸一、桥架的总体构造箱型梁式桥架结构主要是两根主梁和两根端梁组成。
主梁 主梁是桥式起重机桥架中主要受力元件,由左右两块腹板,上下两块盖板以及若干大、小隔板及加强筋板组成。
主要技术要求有:主梁上拱度:当受载后,可抵消按主梁刚度条件产生的下挠变形,避免承载小车爬坡。
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。
桥式起重机偏轨箱形双梁桥架结构设计摘要本设计是在保证金属结构安全可靠、经济合理的前提下,选择起重机金属结构材料时,通过金属结构的形式、连接形式、承受的载荷的性质以及起重机的工作环境等因素来决定金属结构构件的许用应力。
在设计过程中主要采用许用应力法来对桥式起重机桥架金属结构进行设计。
首先用估计的桥式起重机各结构尺寸数据对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度进行粗略的校核计算,待以上因素都达到材料的许用要求后,画出桥架结构图。
然后计算出主梁和端梁的自重载荷,再用此载荷进行桥架强度和刚度的精确校核计算。
在设计过程中参考了多种资料并且进行了实地考察,尽量利用各种条件力求能够更好的来完成此次设计。
本设计通过反复斟酌各种设计方案,认真讨论,不断反复校核,力求设计经济合理;通过采取参考前人的先进经验,力求能够有所创新;通过计算机辅绘图和设计计算都充分发挥计算机的强大辅助功能,力求使设计更加高效精准。
关键词: 桥式起重机;校核;许用应力AbstractThe project designs metal framework of bridge crane in use of allowable stress method and CAD. At first , I chose size assumably. Then, proofreaded the size. If the proof was not passed, must choose the size again up to pass the proof. If the proof was passed, it could carry on the specific structural design. At last, it’s plot and clean up the calculation process.Designed to make reference to the various of data in the process, make use of various paths, work hard to make use of the various of condition to complete this design in reason. I considered various design projects, discussed earnestly, calculated time after time, try hard for a reasonable design;via CAD and make reference advanced experiences, try hard for a innovatory design;via CAD, ploting and calculation can make good use of powerfull computer, try hard for a high efficiency design. I knew the various of design methods, newest machine design methods both here and abroad also found various of good data.Key Words: bridge crane;proofread;allowable stress目录第一章绪论---------------------------------------------- 4 第二章桥式起重机偏轨箱型双梁桥架总体设计---------------- 62.1 基本参数-------------------------------------------- 62.2大车轴距-------------------------------------------- 62.3主梁尺寸-------------------------------------------- 62.4端梁尺寸-------------------------------------------- 72.5主、端梁的连接--------------------------------------- 7 第三章主要部分的设计------------------------------------ 83.1载荷 ----------------------------------------------- 83.2 主梁计算------------------------------------------- 113.3 端梁计算------------------------------------------ 293.4 主梁与端梁的连接------------------------------------ 44 第四章校核计算----------------------------------------- 464.1 桥架的垂直刚度-------------------------------------- 464.2 桥架的水平刚度-------------------------------------- 474.3 桥架拱度------------------------------------------- 48 总结---------------------------------------------------- 50 参考文献------------------------------------------------ 51 致谢--------------------------------------------------- 52第一章绪论起重机属于起重机械的一种,是一种作循环、间歇运动的机械。
起重机毕业设计说明书
一、设计背景
起重机是工业生产中不可或缺的重要设备,其功能广泛应用于港口装卸、道路建设、工程建设、装配生产线等众多领域。
本着提高起重机的效率和安全性的目的,本设计旨在研究并开发一种能够自动升降货物的起重机。
二、设计目标
1.提高起重机的工作效率,降低人力成本。
2.减少人为操作引起的安全问题,提高起重机的安全性。
3.实现起重机自动升降货物,提高操作的便捷性。
三、设计思路
本设计采用单片机控制技术,通过传感器对货物的高低进行实时监控,从而实现对货物的自动升降控制。
同时,通过加装安全防护装置和安全报警装置等,保障起重机的安全性,避免人身和财产损失。
四、设计流程
1.硬件设计
本设计采用单片机控制技术,通过对货物高度的检测传感器、控制电机装置、安全防护装置、安全报警装置等模块的组合使用,实现起重机自动升降货物的功能。
2.软件设计
本设计采用C语言编程,根据实际需求编写程序。
通过程序可以实现单片机对传感器、电机以及安全装置的实时控制与检测,从而实现起重机自动升降货物的功能。
五、设想实现的效果
本设计的实现可以大大提高起重机的升降效率,降低人力成本,同时也可减少人为操作引起的安全问题。
为工业生产带来更加便捷和安全的贡献。
六、结语
通过本设计,通过创新技术提高了起重机的效率和安全性,为工业生产带来了更便捷和安全的环境。
同时,也将本设计应用在实际工业生产中,最终实现以人为
本,科技先行,促进工业制造的高质量发展。
桥式起重机设计说明书姓名:胡会会学号:学院:材料科学与工程学院专业班级:材0802-2指导教师:朱浩日期:2011年7月目录一、主梁的几何尺寸 (1)1、梁的截面选择和验算 (1)2、箱形主梁截面的主要几何尺寸 (2)二、主梁的受力分析 (3)1、载荷计算 (3)2、强度验算 (3)3、主梁刚度的验算 (5)第二章主梁的制造焊接工艺过程 (6)一、备料 (6)二、下料 (7)三、焊接 (7)第三章焊缝外观评定及焊接无损检测 (9)一、焊接外观质量评定 (9)二、无损检测 (9)第四章焊接工艺卡 (10)第五章焊接接头微观组织及显微硬度 (11)一、微观组织观察 (11)二、显微硬度测试 (12)第六章焊接接头的力学性能评定 (13)一、接头拉伸试验 (14)二、接头弯曲试验 (15)三、接头冲击试验 (15)结束语16第一章桥式起重机箱型主梁截面尺寸一、主梁的几何尺寸1、梁的截面选择和验算通常按刚度和强度条件,并使截面积最小(经济条件),满足建筑条件要求(如吊车梁及平台焊接梁最大高度受建筑条件限制),来确定梁的高度,然后初步估算梁的腹板、盖板厚度,进行截面几何特征的计算,然后进行验算,经适当调整,直到全部合格。
图1起重机的结构图中部高度h端梁连接处高度h1梯形高度c 端梁宽度腹板的壁间距b腹板厚度δ0 盖板宽度b大隔板间距a小隔板高度h2 小隔板间距a1 纵向加筋角钢h3腹板厚均布载荷移动载荷F每个轮子的轮压F 1、F2小车自重Gx水平均布载荷qsh水平集中载荷Fsh 2、箱形主梁截面的主要几何尺寸靠近端梁处mmhha127221=--==δδ跨中为mmha2000)0.2~5.1(==查表并根据实际需要确定二、主梁的受力分析1、载荷计算由起重机主梁自重曲线得桥梁自重Gq=11t,自重均布载荷q1=Gq/L=55N/cm其中α为确定小车自重的系数,Q=5~100t的小车,α=0.35,动力系数φ取1.2Gx=Qα=172kN2、强度验算(1)、垂直弯矩包括两部分:移动载荷引起的弯矩:mNFLMF⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==63107.35.198.9105.774141均布载荷引起的弯矩:(2)水平弯矩包括两部分:水平集中载荷引起的弯矩:水平均布载荷引起的弯矩:(3)尺寸确定后惯性矩的计算对x轴的惯性矩对y轴的惯性矩46233110308.0212122cmbhhbIy⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛+++⨯=δδδδ(4)截面弯曲系数由水平垂直和MM产生的主梁跨中截面的正应力分别为故水平和垂直弯矩同时作用时,在主梁上下盖中引起最大正应力为1300mm700mm2000mm3500mm700mm6mm752mm1272mm2000mm424mm636mm318mm查资料查资料172kN5.5N/cm38kN][52.20252.1201σσσσ<=+=+=MPa 水平垂直16Mn 钢][σ为225.5MPa 故为安全主梁截面最大剪应力在腹板中部,0max 2δτ⨯=xd s I S F 主梁端部N qL F F s 813252=+= 主梁端部截面对x 轴的静矩为311111011468821627001675241627006)162700()22(422)2(2cm h b h h S =⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯-=-+-⨯-=δδδδδ 主梁端部截面对x 轴的惯性矩411110113125442)2)()2(31[cm h h b h I xd =-+-=δδδδ故][64.1016.023125444688813125max ττ<=⨯⨯⨯=MPa (16Mn 钢][τ为137.3MPa)故为安全3、主梁稳定性的计算由于s h σδ/2351702126/1272/00>==,故应配置横向和纵向加筋。
机械课程设计说明书题目:32/5吨通用桥式起重机小车设计班级:姓名:学号:目录设计任务书-----------------------------------------------------------------------------------------------1 第1章概述------------------------------------------------------------------------------2 第2章总体设计------------------------------------------------------------------------------22.1 总体设计方案---------------------------------------------------------72.2 四连杆变幅臂架系统运动学设计---------------------------------72.3 总体尺寸规划----------------------------------------------------7第1章主起升机构计算-------------------------------------------------------------71.1 确定传动方案,选择滑轮组和吊钩组---------------------------------71.2选择钢丝绳-------------------------------------------71.3确定卷筒尺寸并验算强度--------------------------------81.4初选电动机-------------------------------------------101.5选用标准减速器---------------------------------------111.6 校核减速器输出轴强度--------------------------------------------------111.7 电动机过载验算和发热验算--------------------------------------------111.8选择制动器--------------------------------------------121.9选择联轴器-------------------------------------------131.10验算起动时间-----------------------------------------131.11验算制动时间-----------------------------------------141.12高速轴计算------------------------------------------15 第2章副起升机构计算------------------------------------------------------------172.1 确定传动方案,选择滑轮组和吊钩组--------------------------------172.2钢丝绳的选择------------------------------------------172.3确定卷筒尺寸并验算强度--------------------------------182.4初选电动机-------------------------------------------212.5选用标准减速器---------------------------------------212.6校核减速器输出轴强度----------------------------------222.7 电动机过载验算和发热验算-------------------------------------------222.8选择制动器--------------------------------------------232.9选择联轴器-------------------------------------------232.10验算起动时间-----------------------------------------242.11验算制动时间-----------------------------------------252.12高速轴计算------------------------------------------25 第3章小车运行机构计算-----------------------------------------------------------------------273.1 确定机构传动方案----------------------------------------------------------273.2 选择车轮与轨道并验算其强度------------------------------------------283.3 运行阻力计算--------------------------------------------------------------293.4 选电动机--------------------------------------------------------------------303.5 验算电动机发热条件-----------------------------------------------------303.6 选择减速器------------------------------------------------------------------313.7 验算运行速度和实际所需功率----------------------------------------313.8 验算起动条件-------------------------------------------------------------313.9 按起动工况校核减速器功率-------------------------------------------323.10 验算起动不打滑条件----------------------------------------------------333.11 选择制动器---------------------------------------------------------------333.12 选择联轴器---------------------------------------------------------------343.13 验算低速浮动轴的强度------------------------------------------------353.14 小车缓冲器---------------------------------------------------------------36 设计心得--------------------------------------------------------------------------------------------------37 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------39太原科技大学课程设计任务书概述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。
桥式起重机偏轨箱形双梁桥架结构设计摘要本设计是在保证金属结构安全可靠、经济合理的前提下,选择起重机金属结构材料时,通过金属结构的形式、连接形式、承受的载荷的性质以及起重机的工作环境等因素来决定金属结构构件的许用应力。
在设计过程中主要采用许用应力法来对桥式起重机桥架金属结构进行设计。
首先用估计的桥式起重机各结构尺寸数据对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度进行粗略的校核计算,待以上因素都达到材料的许用要求后,画出桥架结构图。
然后计算出主梁和端梁的自重载荷,再用此载荷进行桥架强度和刚度的精确校核计算。
在设计过程中参考了多种资料并且进行了实地考察,尽量利用各种条件力求能够更好的来完成此次设计。
本设计通过反复斟酌各种设计方案,认真讨论,不断反复校核,力求设计经济合理;通过采取参考前人的先进经验,力求能够有所创新;通过计算机辅绘图和设计计算都充分发挥计算机的强大辅助功能,力求使设计更加高效精准。
关键词: 桥式起重机;校核;许用应力AbstractThe project designs metal framework of bridge crane in use of allowable stress method and CAD. At first , I chose size assumably. Then, proofreaded the size. If the proof was not passed, must choose the size again up to pass the proof. If the proof was passed, it could carry on the specific structural design. At last, it’s plot and clean up the calculation process.Designed to make reference to the various of data in the process, make use of various paths, work hard to make use of the various of condition to complete this design in reason. I considered various design projects, discussed earnestly, calculated time after time, try hard for a reasonable design;via CAD and make reference advanced experiences, try hard for a innovatory design;via CAD, ploting and calculation can make good use of powerfull computer, try hard for a high efficiency design. I knew the various of design methods, newest machine design methods both here and abroad also found various of good data.安徽建筑工业学院毕业设计(论文)Key Words: bridge crane;proofread;allowable stress目录第一章绪论---------------------------------------------- 3 第二章桥式起重机偏轨箱型双梁桥架总体设计---------------- 52.1 基本参数-------------------------------------------- 52.2大车轴距-------------------------------------------- 52.3主梁尺寸-------------------------------------------- 52.4端梁尺寸-------------------------------------------- 62.5主、端梁的连接--------------------------------------- 6 第三章主要部分的设计------------------------------------ 73.1载荷 ----------------------------------------------- 73.2 主梁计算------------------------------------------- 103.3 端梁计算------------------------------------------ 283.4 主梁与端梁的连接------------------------------------ 43 第四章校核计算----------------------------------------- 454.1 桥架的垂直刚度-------------------------------------- 454.2 桥架的水平刚度-------------------------------------- 464.3 桥架拱度------------------------------------------- 47 总结---------------------------------------------------- 49 参考文献------------------------------------------------ 50 致谢--------------------------------------------------- 51第一章绪论起重机属于起重机械的一种,是一种作循环、间歇运动的机械。
设计题目 双梁桥式起重机设计计算 主要设计参数: 小车 主钩 副钩 起重量 50t 10t 起升高度 12m 16m 起升速度 9m/min 16m/min 起升机构工作级别 M5 小车自重 15.5t~18.5t 运行机构工作级别 M5 小车运行速度 40-45m/min 轨距 2500mm 轮距 3400mm
大车 跨度 31.5m 运行速度 80m/min 运行机构工作级别 M5 桥式起重机概述 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。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。 桥架的金属结构由主粱和端粱组成,分为单主粱桥架和双粱桥架两类。单主粱桥架由单根主粱和位于跨度两边的端粱组成,双粱桥架由两根主粱和端粱组成。主粱与端粱刚性连接,端粱两端装有车轮,用以支承桥架在高架上运行。主粱上焊有轨道,供起重小车运行。桥架主粱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粱、偏轨箱形双粱、偏轨箱形单主粱等几种。正轨箱形双粱是广泛采用的一种基本形式,主粱由上、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。 偏轨箱形双粱和偏轨箱形单主粱的截面都是由上、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,其中偏轨箱形单主粱是由一根宽翼缘箱形主粱代替两根主粱,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,但与其他结构相比,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粱,由四片钢板组成一封闭结构,除主腹板为实腹工字形粱外,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。 二、桥式起重机分类 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粱式起重机,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。桥架主粱是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面粱,用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车,小车一般在工字粱的下翼缘上运行。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粱式起重机。 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。 8、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翻料器,用以支持和翻转工件;副小车用来抬起工件。 第一章:小车主起升机构构计算:
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1-1的传动方案.如图所示,采用了双联滑轮组.按Q=50t,由表8-2查取滑轮组倍率hi=5 因而承载绳分支数为 Z=2hi=10
图1.1 起升机构传动方案 查表15-15选型号G15吊钩组,得其自重为G=1050Kg; 两动滑轮组间距 A=112mm
1.2)选择钢丝绳 若滑轮组采用滚动轴承, 当hi=5,查表8-4得滑轮组效率hh=0.97 钢丝绳所受最大拉力: 0max2hhQGsih
+=
= 500001050250.97+创=5263kg 查表5-3得当工作级别为M5时,安全系数K=5.5. 钢丝绳选用线接触6W(19)型钢丝绳,其破断拉力换算系数j=0.85 钢丝绳的计算钢丝绳破断拉力总和bs maxbkSs=
j=5.552630.85?34054.7kgf
由表12-10选择钢丝绳6W(19)公称抗拉强度170Kgf/2mm,直径d=22.5mm其钢丝绳破断拉力总和[S]=36000Kgf, 标记如下: 钢丝绳6W(19)-22.5-170-Ⅱ-光-右交(GB1102-74)
1.3)确定滑轮主要尺寸 滑轮的许用最小直径: D≥d(e-1)=22.5´(25-1)=540㎜ 式中系数e=25由表12-2中查得.由表13-2中选用标准滑轮D=600;由附表取平衡滑轮直径D=0.6D=360㎜;由附表查得两种滑轮的绳槽部分的尺寸
1.4)确定卷筒尺寸并验算强度 卷筒直径: D≥d(e-1)=25´(22.4-1)=540㎜ 选用D=600㎜.由图册查得绳槽螺距t=25㎜. 卷筒长度:
010
12000524224251123.14622.5hHiLZtLDp骣骣´÷ç÷ç
÷=+++=++?
ç÷
ç÷
֍
ç
÷桫´
桫
=1946.8mm 取L=2000㎜ 式中:0Z:附加安全系数,取0Z=2;
1L:卷筒重要不切槽部分长度,取等于吊钩组两工作动滑轮的间距,即1L=A=112㎜,实
际长度在绳偏斜角允许范围内似的增减; 0D:卷筒的计算直径D=D+d=622.5㎜.
卷筒壁厚: d=0.02D+(610)=0.02´600+(6~10)=18~22mm 取d=20mm 卷筒的压应力验算: 2max
.max526310521529.4/2.02.5yy
skgfcmts轾s===?犏臌
d?
对于HT15-33铸铁材料,抗压强度极限26500/bykgfcms=,
抗拉强度极限为21500/bkgfcms=. 故许用压应力为:
[]4.25by
y
s
s==26500
1529.4/4.25kgfcm=
故强度足够. 由于卷同长度L>3D,尚应计算弯矩产生的拉应力(弯矩图示于图1-2):
图1.2 卷筒弯矩图 wl
M
Ws=
卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中央时: 1maxmax2w
LLMSlS骣-÷ç
=?÷
ç
֍
桫
=(200011.2)5263496827.2.2kgfcm-?
卷筒断面系数: 440.1iDDWD-==44360540.1742860cm-? 式中:D为卷筒外径,取D=600㎜; iD为卷筒内径,iD= 26022054Dcms-=-?
由此可得: - 8 -
wl
M
Ws==2496827.266.89/7428kgfcm=
合成应力: [][]'maxlly
y
lss=s+譻s=[]230066.891052273.16/1530lkgfcms+??
式中许用拉应力: [][]2300/5llkgfcmss==
1.5)初选电动机 计算静功率: ()010260jQGvN+=磆=(500001050)5.957.89102600.85kw+?=创
式中:h-------机构的总效率,取h=0.85 (注:一般规定在初选电动机时取h=0.80~0.85.因0hjh=h穐穐,卷筒效率jh=0.96~0.98;减速器效率0h=0.94,故对于一般无开式齿轮的传动效率.所以取h=0.85比较合适.) 电动机的计算功率: edjNkN³=0.8557.8948.21kw?
式中:系数dk由表8-10中查得,对于工作级别为M5的桥式起重机,取0.85 查表5-1-13选用电动机YZR-315S-10, 其()22140%55,580..,7.22.edNkwnrpmGDkgfm轾===犏臌 按照等效功率法求得:当JC%=40时,所需的等效功率 400.557.890.8825.47jNxKNkwg=创=创=
式中:40k工作类型系数,查表8-16得,当工作级别为M5时取0.5
g 系数,根据qgtt值查得. 起重机构平均起动时间与平均工作时间的比值,由图8-34查得当 qg
t
t= 0.1 时, g=0.88