起重機(jī)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書</p><p>　　姓名 </p><p>　　專業(yè) </p><p>　　任 務(wù) 下

2、達(dá) 日 期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）開始日期 年 月 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日</p>&l

3、t;p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目： </p><p>　　A·編制設(shè)計(jì) </p><p>　　B·設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文）

4、 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　系（部）主 任 </p><p>　　年 月 日</p><p><b>

5、　　前言</b></p><p>　　起重機(jī)械是用來升降物品或人員的，有的還能使這些物品或人員在其工作范圍內(nèi)作水平或空間移動(dòng)的機(jī)械。取物裝置懸掛在可沿橋架運(yùn)行的起重小車或運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī)，稱為“橋架型起重機(jī)”。</p><p>　　橋架兩端通過運(yùn)行機(jī)構(gòu)直接支承在高架軌道上的橋架型起重機(jī)，稱之為“橋式起重機(jī)”。橋式起重機(jī)一般有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、裝有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起

6、重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾大部分組成。外形像一個(gè)兩端支承在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。起升機(jī)構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動(dòng)，以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成的三維空間里做搬運(yùn)和裝卸貨物用。</p><p>　　橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾百噸。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機(jī)，其他形式的橋式起重機(jī)都是在通用吊鉤橋式起重機(jī)的基礎(chǔ)上

7、派生發(fā)展出來的。</p><p>　　起重機(jī)的產(chǎn)品型號(hào)表示為：</p><p>　　類、組、型代號(hào) 特征代號(hào) 主參數(shù)代號(hào) 更新代號(hào)</p><p>　　例如：QD20/5橋式起重機(jī)表示為，吊鉤橋式起重機(jī)，主鉤20t，副鉤5t。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合起重機(jī)的實(shí)際工作條件，注意了以下幾方面的要求：</p>&

8、lt;p>　　整臺(tái)起重機(jī)與廠方建筑物的配合，以及小車與橋架的配合要恰當(dāng)。小車與橋架的相互配合，主要在于：小車軌距（車輪中心線間的水平距離）和橋架上的小車軌距應(yīng)相同，其次，在于小車的緩沖器與橋架上的擋鐵位置要配合好，小車的撞尺和橋架上的行程限位裝置要配合好。小車的平面布置愈緊湊小車愈能跑到靠近橋架的兩端，起重機(jī)工作范圍也就愈大。小車的高度小，相應(yīng)的可使起重機(jī)的高度減小，從而降低了廠房建筑物的高度。</p><p&

9、gt;　　小車上機(jī)構(gòu)的布置及同一機(jī)構(gòu)中各零件間的配合要求適當(dāng)。起升機(jī)構(gòu)和小車平面的布置要合理，二者之間的距離不應(yīng)太小，否則維修不便，或造成小車架難以設(shè)計(jì)。但也不應(yīng)太大，否則小車就不緊湊。</p><p>　　小車車輪的輪壓分布要求均勻。如能滿足這個(gè)要求，則可以獲得最小的車輪，輪軸及軸承箱的尺寸，并且使起重機(jī)橋架主梁上受到均勻的載荷。一般最大輪壓不應(yīng)該超過平均輪壓得20%。</p><p>

10、　　小車架上的機(jī)構(gòu)與小車架配合要適當(dāng)。為使小車上的起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)與小車架配合得好，要求二者之間的配合尺寸相符；連接零件選擇適當(dāng)和安裝方便。在設(shè)計(jì)原則上，要以機(jī)構(gòu)為主，盡量用小車架去配合機(jī)構(gòu)；同時(shí)機(jī)構(gòu)的布置也要盡量使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的要求設(shè)計(jì)，但在不影響機(jī)構(gòu)的工作的條件下，機(jī)構(gòu)的布置也應(yīng)配合小車架的設(shè)計(jì)，使其構(gòu)造簡(jiǎn)單，合理和便于制造。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以提高設(shè)計(jì)與制造的工作效率，降低生產(chǎn)成本。小車各部分的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮制造，安裝和

11、維護(hù)檢修的方便，盡量保證各部件拆下修理時(shí)而不需要移動(dòng)鄰近的部件?？傊?，要兼顧各個(gè)方面的相互關(guān)系，做到個(gè)部分之間的配合良好。</p><p>　　第2章 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1確定起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組</p><p>　　2.1.1主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求的參數(shù)，起重量Q=300t，屬大

12、起重量橋式起重機(jī)，鑒于目前我國(guó)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及以生產(chǎn)出的機(jī)型，決定采用開式傳動(dòng)。</p><p>　　該設(shè)計(jì)的基本參數(shù)如下表：</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)所給的參數(shù)我們可以有如下方案，如圖a所示。顯然，a方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝及維修都比較方便，但是由于軸兩端的變形較大使得小齒輪沿齒寬方向受力不均勻，易產(chǎn)生磨損。針對(duì)這一缺點(diǎn)b方案都對(duì)其進(jìn)行了完善，使小齒輪的受力均勻，而且從結(jié)構(gòu)上看，該方案不但可以

13、使小齒輪受力均勻，而且結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，又考慮我國(guó)現(xiàn)有的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)故采用最終采用此方案。</p><p>　　由設(shè)計(jì)參數(shù)知，起升高度H為31m，根據(jù)這一參數(shù)，我們選擇雙聯(lián)滑輪組單層卷繞。這種繞繩方法構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造及安裝方便，由于該起重機(jī)的起重量較大，鋼絲繩對(duì)卷筒的壓力較大，故此采用單層繞。綜上所述，采用開式、雙聯(lián)滑輪組單層繞結(jié)構(gòu)。按Q=300t，查[1]表4-1取滑輪組的倍率Ih=10，則可知鋼絲繩的分支數(shù)為Z=4*I

14、h=40。查[2]表15-15，知Q=300t的橋式起重機(jī)選用疊片式雙鉤，疊板式雙鉤是由鋼板沖剪成的鋼片，用鉚釘連接，開式傳動(dòng)而成。為了使負(fù)荷均等分布到所有鋼片上，在疊板鉤開口處，裝鑲可拆環(huán)的鋼板。同時(shí)，在鉤 頸環(huán)形孔中裝有軸套。鉤片材料用A3鋼。這種結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）制造比較簡(jiǎn)單，特別是尺寸較大的吊鉤（2）工作可靠，因?yàn)槠茐拈_始時(shí)，首先在某一片鋼片上產(chǎn)生，這樣就可以進(jìn)行維修，從而避免了破壞的進(jìn)一步發(fā)展。該吊鉤的自重為：G0=14

15、t，兩動(dòng)滑輪間距A=250mm.。</p><p><b>　　圖a第一種傳動(dòng)方案</b></p><p><b>　　圖b第二種傳動(dòng)方案</b></p><p>　　1.1.2副起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　副起升機(jī)構(gòu)參照主起升機(jī)構(gòu)的原理采用，閉式傳動(dòng)、雙連滑輪組、單層繞結(jié)構(gòu)。根據(jù)其要求的起重量為

16、50t，查[1]表4-1 可知，取滑輪組倍率Ih=4，則承重繩的分支為：Z=2 Ih=8（單鉤）；ih=12，z=24（疊片式雙鉤）。查[2]表15-10選用單鉤（梯形截面）A型，其自重為Gg=326kgf，查[2]表15-15選用5個(gè)滑輪，直徑采用D=600mm，其自重為Gg=80kgf，兩動(dòng)滑輪間距為A=120mm，估算吊鉤組自重為Gg=1t。（參閱[2] 表13-2）。</p><p><b>　

17、　1.2 選擇鋼絲繩</b></p><p>　　1.2.1 主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　主起升卷筒的鋼絲繩卷繞</p><p>　　在雙聯(lián)滑輪組中，可以采用平衡滑輪結(jié)構(gòu)，但也可以采用平衡杠桿來滿足使用及裝配的要求。采用平衡杠桿的優(yōu)點(diǎn)是能用兩根長(zhǎng)度相等的短繩來代替平衡滑輪中所用的一根長(zhǎng)繩，這樣可以更加方便的進(jìn)行更換及安裝，特別是在大起重量的起重機(jī)當(dāng)中

18、，繩索的分支數(shù)比較多，采用這種結(jié)構(gòu)的又有點(diǎn)就更加明顯。其具體結(jié)構(gòu)如上圖所示。</p><p>　　因?yàn)樵谄鹕^程中，鋼絲繩的安全性至關(guān)重要，所以要保證鋼絲繩的使用壽命，為此，我們可以采取以下措施：</p><p>　　高安全系數(shù)，也就是降低鋼絲繩的應(yīng)力.</p><p>　　高安全系數(shù)，也就是降低鋼絲繩的應(yīng)力選用較大的滑輪和卷筒直徑。</p><

19、p>　　滑輪槽的尺寸與材料對(duì)于鋼絲繩的壽命有很大的關(guān)系，其太大會(huì)使鋼絲繩與滑輪槽接觸面積減小，太小會(huì)使鋼絲繩與槽壁間的摩擦劇烈，甚至?xí)ㄋ馈?lt;/p><p>　　盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)。</p><p>　　滑輪組采用滾動(dòng)軸承，當(dāng)ih=12時(shí)，查[3]表2-1，知滑輪組的效率是：ηh=0.915。鋼絲繩受到的最大的拉力為：</p><p>　　查[3]表2-

20、4知在中級(jí)工作類型時(shí)，安全系數(shù)K=5.5，鋼絲繩選用線接觸6w（19）型鋼絲繩，查[2]表12-3可知，其破斷拉力換算系數(shù)Φ=0.85，則鋼絲繩的計(jì)算鋼絲繩破斷拉力總和為：</p><p>　　查[2]表12-10知，鋼絲繩6w（19），公稱抗拉強(qiáng)度185kgf，直徑d=35mm，其鋼絲破斷拉力總和為：[Sb]=92750kgf，標(biāo)記如下：鋼絲繩6w（19）-35-185-I-光-右交（1102-74）</

21、p><p>　　1.2.2副起升機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　副卷筒的鋼絲繩卷繞</b></p><p>　　根據(jù)其倍率為Ih=4，如上主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算，查[3]表2-1知滑輪組效率為ηh=0.975，鋼絲繩所受的最大拉力：</p><p>　　查[3]表2-4知在中級(jí)工作類型時(shí)，安全系數(shù)K=5.5，鋼絲繩采用線接觸6w

22、（19）型鋼絲繩，查[2]表12-3可知，其破斷拉力換算系數(shù)Φ=0.85，則鋼絲繩的計(jì)算鋼絲繩破斷拉力總和為：</p><p>　　查[2]表12-10知，鋼絲繩6w（19），公稱抗拉強(qiáng)度200kgf，直徑d=22.5mm，其鋼絲破斷拉力總和為：[Sb]=42350kgf，其標(biāo)記如下: 鋼絲繩6w（19）-22.5-200-I-光-右交（1102-74）</p><p>　　1.3 確定滑

23、輪組的主要尺寸</p><p>　　滑輪許用最小直徑：D≥d(e-1)，查[3]表2-4查知，其中輪繩直徑比e=25。</p><p>　　1.3.1 主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　有：D≥35*(25-1)=840mm，參考[2]表13-2，初步選用滑輪D=1000mm，由[1]中附表2知取平衡滑輪直徑Dp=0.6D=0.6*1000=600mm，取Dp=600

24、mm，其具體尺寸參照[2]表13-2.</p><p>　　1.3.2 副起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　有：D≥22.5*(25-1)=540mm，參考[2]表13-2，初步選用滑輪D=600mm，由[1]中附表2知取平衡滑輪直徑Dp=0.6D=0.6*600=360mm，取Dp=400mm，其具體尺寸參照[2]表13-2。</p><p>　　1.4 確定卷筒尺寸

25、并驗(yàn)算其強(qiáng)度</p><p>　　卷筒直徑：D≥d(e-1)</p><p>　　1.4.1 主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　?。?）卷筒直徑：D≥d(e-1)=35*24=840mm，</p><p>　　D≥d(e-1)=35*24=840m</p><p>　　選用卷筒直徑D=2100mm，參照[2]表14-3，選

26、用標(biāo)準(zhǔn)槽卷筒，其繩槽螺距。</p><p><b>　　（2）卷筒長(zhǎng)度：</b></p><p><b>　　即 </b></p><p>　　則卷筒的長(zhǎng)度為：L=4600mm</p><p>　　如上公式，其中Z0為附加安全圈數(shù)，取Z0=2。L1為卷筒中央無槽的光面部分，取其L1=A=160mm，

27、D0為卷筒計(jì)算直徑D0=D+d=2138mm。</p><p>　　(3)卷筒的壁厚：mm</p><p><b>　　取=50mm。</b></p><p><b>　　卷筒壁壓力驗(yàn)算：</b></p><p>　　同主卷筒起升機(jī)構(gòu)類似，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。對(duì)于20Mn，查[4]表4-9知，其抗壓強(qiáng)

28、度極限=4500 kgf/cm2,抗拉強(qiáng)度極限σb=2750 kgf/cm2,故其許用壓應(yīng)力[σ]y=σby/4.25=4500/4.25=1059 kgf/cm2,因此可以看出其強(qiáng)度足夠，可滿足使用要求。</p><p>　　由于卷筒長(zhǎng)度L<3D故此略去因彎矩而產(chǎn)生的拉應(yīng)力校核。</p><p><b>　　1.5 選電動(dòng)機(jī)</b></p>&l

29、t;p><b>　　計(jì)算靜功率：</b></p><p>　　1.5.1主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　Nj=（300+14）*103*1.1/（102*60*0.8）=70.5kw</p><p>　　其中，由于機(jī)構(gòu)采用開式傳動(dòng)，故存在開式齒輪傳動(dòng)效率，因此，機(jī)構(gòu)的總效率η取為0.8。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)

30、的計(jì)算功率：Ne≥kd* Nj=0.8*66.4=56.4kw</p><p>　　其中，系數(shù)kd據(jù)[3]表6-1查得，取kd=0.8。查[2]取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為JZR263-10,其參數(shù)分別為：Ne（25%）=60kw, n1=580rpm,[GD]d=13.58 kgf?m2。</p><p>　　1.5.2 副起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　Nj=（50+1）*10

31、3*7.0/（102*60*0.85）=68.6kw</p><p>　　其中，由于機(jī)構(gòu)采用閉式傳動(dòng)，無開式齒輪傳動(dòng)效率，因此機(jī)構(gòu)的總效率η取為0.85.</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率：Ne≥kd* Nj=0.8*68.6=54.9kw</p><p>　　其中，系數(shù)kd據(jù)[3]表6-1查得，取kd=0.8，查[2]，本著滿足要求，又能減少成本，便于安裝維修

32、的目的，選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為JZR263-10型,其參數(shù)分別為：Ne（25%）=60kw，n1=580rpm,[GD]d=13.58 kgf?m2。</p><p>　　1.6 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件</p><p>　　1.6.1 主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　按照等效功率法得，當(dāng)JC%=25%時(shí)，所需的等效功率是：Nx=47.6kw</p><p&

33、gt;　　其中，k25為工作類型系數(shù)，由[3]表6-4查得，取k25=0.75；r為考慮其動(dòng)機(jī)工作時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)影響的系數(shù)，查[3]圖6-8，取r=0.9，由上述計(jì)算可知N x：< N e，故電動(dòng)機(jī)滿足要求。</p><p>　　1.6.2 副起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　按照等效功率法得，當(dāng)JC%=25%時(shí)，所需的等效功率是：</p><p><b>

34、;　　Nx=46.3kw</b></p><p>　　其中，k25為工作類型系數(shù)，由[3]表6-4查得，取k25=0.75；r為考慮其動(dòng)機(jī)工作時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)影響的系數(shù)，查[3]圖6-8取r=0.9，由上述計(jì)算可知：N x< N e，故副起升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)也滿足要求。</p><p><b>　　1.7 選擇減速器</b></p><p

35、>　　1.7.1 主起升機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　卷筒轉(zhuǎn)速為：</b></p><p><b>　　即，</b></p><p>　　減速機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比為：i0=580/1.966=295查[1]附表13選用傳動(dòng)比為40.17的ZQ-1000-Ⅱ的減速器，當(dāng)中級(jí)工作類型時(shí)，許用功率為[N]=79kw，i0，=

36、40.17，自重Gg=2140kgf，輸入軸直徑為d1=90mm，軸端長(zhǎng)l1=135mm。</p><p>　　1.7.2 副起升機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　卷筒轉(zhuǎn)速為：</b></p><p>　　即，nj=7.0*4/（3.14*1.0225）=8.72rpm</p><p>　　減速機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比為：<

37、/p><p>　　i0=580/8.72=66.5查[2]表21-12選用ZQ-1000+250型的減速器，當(dāng)中級(jí)工作類型時(shí)許用功率為[N]=68.5kw，i0，=65.54，自重Gg=2189kgf，輸入軸直徑為d1=70mm，軸端長(zhǎng)l1=110mm。</p><p>　　1.7.3 關(guān)于開式齒輪的計(jì)算</p><p>　　開始齒輪的傳動(dòng)比是i= i0/ i0，=29

38、5/40.17=7.34，取i=7.4參考小車布置及各部件的安裝位置，我們應(yīng)用的開始齒輪尺寸為：D1=300mm, D2=2220mm,齒輪寬度為B=100mm</p><p>　　1.8 驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率</p><p>　　1.8.1 主起升機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　實(shí)際起升速度：</b></p><p

39、>　　誤差為：ε= (v，-v)/v*100%=（1.1-1.09）/1.1*100%=0.9%因ε<[ε]，故此設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　實(shí)際所需功率為：Nx，= Nx* v，/v=47.6*1.09/1.1=47.2kw，因Nx，< N e(25%)，故滿足要求。</p><p>　　1.8.2 副起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　實(shí)

40、際起升速度：v，=v*i0/ i0，=7.0*66.5/65.54=7.1m/min</p><p>　　誤差為：ε= (v，-v)/v*100%=（7.1-7）/7*100%=1.4%，因ε<[ε]，故此設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際所需功率為。</p><p>　　1.9 校核減速器輸出軸強(qiáng)度</p><p>　　輸出軸最大徑向力為：</p><

41、;p><b>　　輸出軸最大扭矩為：</b></p><p>　　1.9.1主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　Rmax=1/2*（2*14298*+3*103）=15798kgf</p><p>　　Gj為卷筒及軸自重，參照[1]附表8估算Gj=3t，查[1]14可知ZQ-1000型減速器輸出軸端最大容許徑向載荷[R]=16700kgf。因

42、Rmax<[R]，故設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的額定力矩M=975*60/580=100.86kgf，則輸出軸最大扭矩為：</p><p>　　其中，φmax取2.8（當(dāng)Jc=25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)）η0=0.95（減速器傳動(dòng)效率），則有：Mmax=(0.7~0.8)*2.8*100.86*0.95*40.7=7543.9~8620.5kgfm查[1]附表14知

43、，ZQ-1000-Ⅱ型減速器的輸出軸最大容許扭矩是：[M]=20500kgfm，因Mmax<[M]，故計(jì)算滿足要求。</p><p>　　1.9.2副起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　輸出軸最大徑向力為：</p><p>　　Rmax=1/2*（2*6538.5*+2500）=7788.3kgf</p><p>　　其中，Gj為卷筒及軸自重

44、，參照[1]附表8估算Gj=2.5t,查[1]附表14可知ZQ-1000-Ⅱ型減速器輸出軸端最大容許徑向載荷為[R]=16700kgf。因Rmax<[R]，故滿足要求。輸出軸最大扭矩為：其中，φm同主起升機(jī)構(gòu)類似，取2.8（當(dāng)Jc=25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)）。</p><p>　　減速器傳動(dòng)效率η0=0.95，則有：</p><p>　　Mmax=(0.7~0.8)*2.8*97

45、5*60/580*0.95*65.54=17583.9~20095.8kgfm</p><p>　　查[1]附表13知，ZQ-1000-Ⅱ型減速器的輸出軸最大容許扭矩是[M]>20000kgfm，即：有Mmax<[M]，故減速器滿足扭矩要求。</p><p>　　1.10 選擇制動(dòng)器</p><p>　　選用電力液壓塊式制動(dòng)器，其設(shè)計(jì)上具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，主

46、要是：連鎖式退距均等裝置，在使用過程中可始終保持兩側(cè)瓦塊退距均等并且無需調(diào)整，可完全避免因退距不均是一側(cè)制動(dòng)襯墊浮貼在制動(dòng)輪的現(xiàn)象；并設(shè)有瓦塊自動(dòng)隨位裝置。主要擺動(dòng)交點(diǎn)均設(shè)有自動(dòng)潤(rùn)滑軸承，傳動(dòng)效率較高，壽命長(zhǎng)，在使用過程中無須潤(rùn)滑。</p><p>　　制動(dòng)彈簧在方管內(nèi)布置在一側(cè)設(shè)有標(biāo)尺，使用過程中可以方便的讀出制動(dòng)力矩的值，免去了測(cè)量和計(jì)算的麻煩。只動(dòng)襯墊為卡裝式整體成型結(jié)構(gòu)，更換十分方便，快捷，備有半金屬（無

47、石棉）硬質(zhì)和半硬質(zhì)，軟質(zhì)（含石棉）等不同材料的制動(dòng)襯墊供選擇。所需制動(dòng)力矩為: </p><p>　　1.10.1主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　Mz≥1.75*（300+14）*103*2.138*0.85/（2*12*40.17*7.4）=131kgfm</p><p>　　其中，kz為制動(dòng)安全系數(shù)，據(jù)[3]表6-6查得，據(jù)[2]表18-10選用制動(dòng)器型號(hào)為：Y

48、DWZ-400/100，其額定制動(dòng)力矩為:Mez=160kgfm，制動(dòng)輪直徑為：Dz=400mm，制動(dòng)器重量Gz=155kgf.</p><p>　　1.10.2副起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　Mz≥1.75*（50+1）*103*1.0225*0.85/（2*4*65.54）=147.9kgfm</p><p>　　其中，kz為制動(dòng)安全系數(shù)，如主起升機(jī)構(gòu)據(jù)[3]表

49、6-6查得據(jù)[2]表18-10選用制動(dòng)器型號(hào)為：YDWZ-400/100，其額定制動(dòng)力矩為：Mez=160kgfm，制動(dòng)輪直徑為：Dz=400mm,制動(dòng)器重量Gz=155kgf。其與主起升機(jī)構(gòu)相同。</p><p>　　2.11 選擇聯(lián)軸器</p><p>　　2.11.1 主起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　其中，φ=2，等效系數(shù)由[1]表2-7查得nI=1.6為安全

50、系數(shù)，據(jù)[1]表2-21查得，Mel為響應(yīng)與機(jī)構(gòu)Jc%值得電動(dòng)機(jī)額定力矩?fù)Q算到高速軸上的力矩：Mel=975*Ne(25%)/ nI(25%)，據(jù)[2]圖33-1可知，電動(dòng)機(jī)JZR263-10型的軸端圓錐形，d=90mm，l=130mm。有[1]附表12查得，減速器ZQ-1000的高速軸端為：d=90mm,l=135mm。查[1]附表19選用clz型圓錐孔：圖號(hào)s160，最大允許扭矩[M]max=315kgfm，飛輪距（GD2）=0.4

51、35kgfm2，重量G=25.7kgf，浮動(dòng)軸端為圓柱形d=55mm，l=85mm, 查[1]附表18選用一帶制動(dòng)輪的直徑為φ300mm的半齒聯(lián)軸器，其圖號(hào)為，最大允許扭矩為：[M] max=315kgfm，飛輪距（GD2）=1.8kgfm2，重量為重量G=38.4kgf，浮動(dòng)軸端直徑d=55mm,l=85mm。</p><p>　　2.11.2 副起升機(jī)構(gòu)</p><p>　　高速軸的計(jì)

52、算扭矩為：</p><p>　　等效系數(shù)φ=2，由[1]表2-7查得，nI=1.6為安全系數(shù)，據(jù)[1]表2-21查得，Mel為響應(yīng)與機(jī)構(gòu)Jc%值得電動(dòng)機(jī)額定力矩?fù)Q算到高速軸上的力矩：Mel=975*Ne(25%)/ nI(25%)，據(jù)[2]圖33-1可知，電動(dòng)機(jī)JZR263-10型的軸端圓錐形，d=90mm,l=130mm。有[1] 附表12查得，減速器ZQ-1000的高速軸端為：d=90mm，l=135mm。查

53、[1]附表19選用clz型圓錐孔半齒聯(lián)軸器：圖號(hào)s160，最大允許扭矩[M]max=315kgfm，飛輪距（GD2）=0.435kgfm2，重量G=25.7kgf，浮動(dòng)軸端為圓柱形d=55mm，l=85mm,查[2]表21-10可知，ZQ-1000+250型減速器高速軸端為：d=70mml=110mm查[1]附表18選用一帶制動(dòng)輪的直徑為φ300mm的，其圖號(hào)為s298，最大允 許扭矩為：[M] max=315kgfm，飛輪距（GD2）

54、=1.8kgfm2，重量為重量G=37.6kgf，浮動(dòng)軸端直徑d=55mm,l=85mm。</p><p>　　2.12 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間</p><p>　　2.12.1 主起升機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　起動(dòng)時(shí)間：</b></p><p><b>　　其中，</b></p>&l

55、t;p><b>　　平均起動(dòng)力矩：</b></p><p><b>　　靜阻力距：</b></p><p><b>　　因此有：</b></p><p>　　參照[3]P71有，tq=0.71sec，可知其滿足電動(dòng)機(jī)的要求，采取增加啟動(dòng)電阻的方法，延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間。</p><p

56、>　　2.12.2 副起升機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　起動(dòng)時(shí)間：</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　平均起動(dòng)力矩：</b></p><p><b>　　靜阻力距：</b></p>&l

57、t;p><b>　　因此有：</b></p><p>　　即，tq=0.84sec，可知其滿足電動(dòng)機(jī)的要求。</p><p>　　1.13 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間</p><p><b>　　制動(dòng)時(shí)間為：</b></p><p>　　1.13.1主起升機(jī)構(gòu)</p><p><

58、;b>　　其中，</b></p><p>　　參照[3]表6-7知，當(dāng)起升速度<12m/min時(shí)，[tz]<1~1.25，故tz<[tz]，滿足要求。</p><p>　　1.31.2副起升機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　tz=580*[1.15*

59、15.815+(51*103*1.02252*0.85)/(4*65.54) 2]/[375*(160-84.53)]=0.386sec參照[3]表6-7知， [tz]=1sec，故tz<[tz]，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　第4章 動(dòng)滑輪的計(jì)算</p><p>　　滑輪是用來支撐繩索及改變繩索運(yùn)動(dòng)方向的零件，通過繩索可以組成滑輪組。對(duì)于小型齒輪多采用鑄造的方法制造，但考

60、慮到齒輪的直徑較大，采用鑄造生產(chǎn)自重大，造成功率的浪費(fèi)，故改用焊接的方法生產(chǎn)。有前述主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算，參照[1]表13-2，滑輪具體尺寸如下所示：L=1125mm,l=1000mm,d=272.5mm,B=141mm, b=108mm，D=1000mm</p><p>　　主起升機(jī)構(gòu)的卷筒的計(jì)算</p><p>　　5.1 卷通心軸的計(jì)算</p><p>　　由前述

61、可以得知，卷筒的名義直徑D=210mm,螺旋節(jié)距為：t=38mm,卷筒長(zhǎng)度為：L=4600mm,壁厚為：δ= 50mm，</p><p>　　鋼絲繩受到的最大拉力為：Smax=14298kgf</p><p>　　5.1.1 支座反力</p><p>　　RB=14298*2-13726.1=14870kgf</p><p>　　心軸右側(cè)支撐

62、最大彎矩：MW=RB*20=14870*20=297400kgfcm</p><p><b>　　1，算疲勞計(jì)</b></p><p>　　對(duì)疲勞計(jì)算采用等效彎矩，查[1]表2-7可知，其等效系數(shù)為：φ =1.1，等效彎矩：</p><p>　　Md= Mw=1.1*297400=327140kgfcm</p><p>

63、　　彎曲應(yīng)力：σ =Md/0.1d3=327140/(0.1*20)=409kgf/cm3</p><p>　　軸材料采用45鋼，其σb=6000kgf/cm2, σs=3000kgf/cm3,σ-1w=0.43, σb=2580kgf/cm2,[ σ-1]=/k*1/n,d=200mm</p><p>　　d=1.6為安全系數(shù)，k=kxkm=1.4*1.5=1.61,kx=1.4與零件

64、幾何形狀有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)；km為與零件表面加工光潔度有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)上述比值參考[1]P99。</p><p>　　有：[σ-1]=2580/1.6*1/1.6=1002kgf/cm2, 因： σw<[σ-1] 故設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p><b>　　2，靜強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　許用應(yīng)力：[σ]w=σs/=300

65、0/1.6=1875kgf/cm2，因σmax<[σ] ,故設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p><b>　　5.2選擇軸承</b></p><p>　　因軸承的外座圈固定，內(nèi)座圈與心軸一同旋轉(zhuǎn)，應(yīng)按額定動(dòng)負(fù)荷來選擇。軸承的徑向負(fù)荷：Fr=fdRb=1.1*14810=16291kgf軸向負(fù)荷為：Fd=0中級(jí)工作類型時(shí)的軸承工作時(shí)數(shù)為：Lh=4000h</p&g

66、t;<p>　　則有：Lh=106/60n(c/p)3</p><p>　　即4000=106/60*1.966(c/p)3</p><p>　　其中，c/p=0.8,查[2]表9-6-2選用雙列圓錐滾子軸承352211，其 e =0.4，由于Fa/Fr=0< e</p><p>　　故有：x=1,y=1.7額定載荷：Cr=17500kgf,軸承

67、座為：SN309，參照[4]表9-8.當(dāng)量動(dòng)載荷：</p><p>　　P=xFr+yFn=1*16291+0=16291kgf</p><p><b>　　c=c/p</b></p><p>　　p=0.8*16291=13032.8kgf由于 c<cv,故設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p>　　5.3 繩端固定裝

68、置計(jì)算</p><p>　　繩索卷筒的表面有光面和螺旋槽的兩種。光面的多用于多層卷繞鋼絲繩的卷筒，其構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，繩索按螺旋形緊密的排列在卷筒表面，繩圈依次卷繞在槽內(nèi)，使繩索與卷筒接觸面積增大，單層卷繞鋼絲繩卷筒上車有螺旋槽，繩圈依次卷繞在槽內(nèi)，使繩索與卷筒接觸面積增大，從而降低單位壓力；此外，繩索節(jié)距大于繩索直徑。繩之間有一定間隙，工作時(shí)不會(huì)彼此摩擦，可以延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。</p><p

69、>　　螺旋槽有淺槽（標(biāo)準(zhǔn)草）和深槽兩種。一般情況下，多采用標(biāo)準(zhǔn)槽，因此其節(jié)距比深槽的短，所以繩槽圈數(shù)相同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)槽的卷筒工作長(zhǎng)度比深槽的短。但是，如果，鋼絲繩繞入卷筒的偏角較大，或?qū)τ谠谑褂眠^程中鋼絲繩又脫槽的危險(xiǎn)時(shí)，為避免鋼絲繩脫槽或亂繞?？梢杂蒙畈鄣木硗?。</p><p>　　據(jù)鋼絲繩直徑為35mm，據(jù)[2]標(biāo)4-5選用壓板固定裝置，雙頭索與卷筒繩槽間的摩擦系數(shù)f =0.15，則在繩端固定處的作用力為：

70、S=Smax/efa=14298/e0.15*4*3.14=2176.3kgf</p><p>　　壓板螺栓所受拉力：P=S/(f+f1)=2176.3/(0.15+0.185) =6496kgf</p><p>　　f1為壓板梯形槽與鋼絲繩的換算摩擦系數(shù)，有</p><p>　　螺栓有拉力及彎矩作用的合成應(yīng)力為：</p><p>　　其中，

71、z =4（螺旋數(shù)）; d=30 （內(nèi)徑）Mw=sl=2176.3*4=8705.2kgf/cm2螺栓材料為 As 屈服極限為σs=2400kgf/cm2則需用拉伸應(yīng)力為: [ σ]= σs/n2=2400/1.6=1560kgf/cm2, σ<[σ], 故滿足要求。</p><p><b>　　吊鉤組的計(jì)算</b></p><p>　　吊鉤裝置是起重機(jī)最重要的一

72、個(gè)承載部件。他要求強(qiáng)度足夠，工作安全可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不會(huì)發(fā)生突然破壞和鋼絲繩脫槽或卡在罩殼內(nèi)的現(xiàn)象。</p><p>　　吊鉤裝置有長(zhǎng)型和短型兩種。長(zhǎng)型吊鉤裝置的構(gòu)造特點(diǎn)是：吊鉤裝置在橫軸上，滑輪裝在單獨(dú)的心軸上；而短鉤裝置的特點(diǎn)是：吊鉤橫軸與滑輪心軸合二為一。長(zhǎng)型吊鉤裝置的吊鉤較短；而短型吊鉤裝置較長(zhǎng)。長(zhǎng)型吊鉤裝置兩滑輪間的距離比短滑輪的吊鉤裝置的要小些，故其卷筒也可以短些。由于長(zhǎng)型吊鉤裝置上可以裝平衡滑輪，故

73、滑輪組的倍率可為偶數(shù)，也可為奇數(shù)。短型吊鉤的上面不能裝平衡滑輪，故其上的滑輪數(shù)目?jī)H為偶數(shù)。由于長(zhǎng)型吊鉤裝置本身的長(zhǎng)度較大，故在相同的條件下，齊升高度要小些，而短型的則相反。</p><p>　　由于該機(jī)型的起重量較大，故此采用疊片式雙溝，材料選用鋼，疊片式雙鉤尺寸為參照[2]表15-14。</p><p>　　6.1吊鉤截面的應(yīng)力計(jì)算</p><p>　　垂直截面B

74、-B：內(nèi)側(cè)最大拉應(yīng)力：</p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　φ為動(dòng)力系數(shù)，據(jù)[2]圖3-4可知，φ=1.1，e為截面重心到界面內(nèi)邊的距離：e1=h1-r2/2,FB為B截面的面積，kB為截面形狀系數(shù):</p><p>　　即σ拉=3.3*105*387.5/（1.86*105*0.179*550）=6.98kgf/c

75、m2查[2]表7-5可知，a3鋼的屈服極限σs=24kgf/cm2，則有：[σ拉]= σby/1.3=24/1.3=18.5kgf/mm2</p><p>　　由于σ拉<[σ]s,故該設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p>　　傾斜截面c-c的應(yīng)力計(jì)算：</p><p>　　其中，Q=3.3*105kgf ,e1=(b1+3b2)/(b1+b2)*h/3，(b1=0.

76、67h;b2=0.4b1=0.4*0.67h)</p><p>　　則，e1=(0.67h+2*0.4*0.67h)/(0.67h+0.4*0.67h)*h/3=1/3*1.286*775=332.2mm</p><p>　　Fc=1/2(b1+b2)h=1/2(0.67+0.4*0.67h)h=0.7*0.67h2=281693mm2</p><p>　　Kc=0

77、.15(據(jù)[2]圖15-4可知)：B2/b1=0.4*0.67/0.67=0.4;</p><p>　　h/D=77.5/450=1.722</p><p><b>　　即：</b></p><p>　　因σs<18.5kgf/mm2則σs<σ拉/1.3,故設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p>　　耳孔水平面D-D

78、（按曲梁公式計(jì)算）</p><p>　　其中，bδ=260*(830-350)*1/2=62400mm2</p><p>　　α取1.8（查[2]圖15-9得知）</p><p>　　(R-d1/2)/b=(415-150)/260=1.02</p><p>　　即有：σby=3.3*105/62400*1.8=9.5kgf/mm2</

79、p><p>　　σs/2.5=24/2.5=9.6kgf/mm2</p><p>　　因σ拉<σs/2.5,故設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我了解到了很多方面東西。首先，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)把大學(xué)四年來的理論知識(shí)復(fù)習(xí)、總結(jié)并應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，讓我們對(duì)工程機(jī)械特別

80、是起重機(jī)械有了更深入的了解。從整體結(jié)構(gòu)到各個(gè)部件都有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。此次設(shè)計(jì)不但是對(duì)我們以前學(xué)習(xí)的一種深入，更是我們今后工作的一種理論基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生活中很重要的一個(gè)課題，現(xiàn)在我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成學(xué)業(yè)、步入社會(huì)，首先要感謝劉卷生老師和我踏入社會(huì)的第一個(gè)老師靳好泉在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的指導(dǎo)和幫助，

81、感謝各位老師的關(guān)心和教導(dǎo)。我一定謹(jǐn)記老師們的教誨，今后努力工作不辜負(fù)老師們的期望和教導(dǎo)。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》 陳道南、盛漢中 冶金工業(yè)出版社 1982.6</p><p>　　[2] 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 </p><p>　　[3]

82、 《起重運(yùn)輸機(jī)械》 陳道南、過玉清、周培德、盛漢中 高等學(xué)校試用教材 2000</p><p>　　[4] 《機(jī)械零件手冊(cè)》 周開勤 高等教育出版社 2000.12</p><p>　　[5] 《起重機(jī)計(jì)算實(shí)例》 陳國(guó)璋、孫桂林、金永懿、孫學(xué)偉、徐秉業(yè) 中國(guó)鐵道出版社 1985</p><p>　　[6] 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 濮良貴、紀(jì)名剛 高等教育出版社 2000.12