機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)---發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝與碼盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　系(專業(yè))：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　題 目：發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝、碼盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)中文摘要</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)外文摘要</b>&

2、lt;/p><p><b>　　目 次</b></p><p>　　引言…………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 概述……………………………………………………………………………1</p><p>　　1.2 本課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)……………………………………

3、……1</p><p>　　1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容…………………………………………………………1</p><p>　　1.3.1 本課題的研究對(duì)象………………………………………………………1</p><p>　　1.3.2 本課題的研究范圍………………………………………………………1</p><p>　　1.3.3 本課題的具體內(nèi)

4、容要求…………………………………………………2</p><p>　　1.3.4 工作要求…………………………………………………………………2</p><p>　　1.3.5 最終成果…………………………………………………………………2</p><p>　　2 設(shè)計(jì)工作流程………………………………………………………………………2</p><p

5、>　　2.1 總體設(shè)計(jì)………………………………………………………………………2</p><p>　　2.1.1 最大起重量確定…………………………………………………………2</p><p>　　2.1.2 起升高度的選擇…………………………………………………………2</p><p>　　2.1.3 電動(dòng)葫蘆的選型……………………………………………………

6、……3</p><p>　　2.1.4 起重機(jī)構(gòu)跨距的確定……………………………………………………3</p><p>　　2.1.5 行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)…………………………………………………………3</p><p>　　2.1.6 動(dòng)力的輸入………………………………………………………………3</p><p>　　2.1.7 安全裝置的設(shè)計(jì)

7、…………………………………………………………3</p><p>　　2.2 起重機(jī)構(gòu)主梁的設(shè)計(jì)…………………………………………………………4</p><p>　　2.2.1 主梁及架體鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)………………………………………………4</p><p>　　2.2.2 力學(xué)性能的分析…………………………………………………………4</p><p

8、>　　2.2.3 載荷計(jì)算…………………………………………………………………4</p><p>　　2.3 控制電路的設(shè)計(jì)………………………………………………………………4</p><p>　　2.4 設(shè)計(jì)的整體思路………………………………………………………………5</p><p>　　3 構(gòu)件的設(shè)計(jì)選型………………………………………………………………

9、……6</p><p>　　3.1 已知構(gòu)件尺寸的確定…………………………………………………………6</p><p>　　3.2 電動(dòng)葫蘆選型…………………………………………………………………6</p><p>　　3.3 電動(dòng)葫蘆軌道梁設(shè)計(jì)…………………………………………………………7</p><p>　　3.3.1 小車擺放方案的

10、確定……………………………………………………7</p><p>　　3.3.2 電動(dòng)葫蘆軌道梁整體結(jié)構(gòu)尺寸的初定…………………………………9</p><p>　　3.3.3 電動(dòng)葫蘆軌道梁的軌道材料選型 ……………………………………10</p><p>　　3.4 大車軌道梁設(shè)計(jì) ……………………………………………………………10</p><

11、;p>　　3.4.1 大車軌道梁整體結(jié)構(gòu)尺寸的初定 ……………………………………10</p><p>　　3.4.2 大車軌道梁的立柱材料尺寸選型 ……………………………………10</p><p>　　4 構(gòu)件的力學(xué)性能分析 ……………………………………………………………11</p><p>　　4.1 電動(dòng)葫蘆軌道梁的強(qiáng)度、剛度、動(dòng)載荷穩(wěn)定性校核 …

12、…………………11</p><p>　　4.1.1 電動(dòng)葫蘆軌道梁受力分析 ……………………………………………11</p><p>　　4.1.2 電動(dòng)葫蘆軌道梁強(qiáng)度校核 ……………………………………………13</p><p>　　4.1.3 電動(dòng)葫蘆軌道梁剛度校核 ……………………………………………13</p><p>　　4.2

13、大車軌道梁的強(qiáng)度、剛度、動(dòng)載荷穩(wěn)定性校核 …………………………14</p><p>　　4.2.1 大車軌道梁受力分析 …………………………………………………14</p><p>　　4.2.2 大車軌道梁強(qiáng)度校核 …………………………………………………16</p><p>　　4.2.3 大車軌道梁剛度校核 …………………………………………………16<

14、/p><p>　　4.3 立柱尺寸的確定與穩(wěn)定性分析 ……………………………………………17</p><p>　　4.3.1 立柱的選材與尺寸確定 ………………………………………………17</p><p>　　4.3.2 立柱的壓桿穩(wěn)定性校核 ………………………………………………17</p><p>　　4.3.3 立柱承受動(dòng)載荷的穩(wěn)定性

15、校核 ………………………………………18</p><p>　　4.4 大車的行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ………………………………………………………19</p><p>　　4.4.1 電動(dòng)機(jī)的選型 …………………………………………………………19</p><p>　　4.4.2 大車軌道輪的選型 ……………………………………………………20</p><p

16、>　　4.4.3 減速器的選型 …………………………………………………………21</p><p>　　4.4.4 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)與校核 ………………………………………………21</p><p>　　4.4.5 軸校核 …………………………………………………………………24</p><p>　　4.4.6 軸承的選型 ………………………………………………

17、……………24</p><p>　　5 系統(tǒng)的電路控制設(shè)計(jì) ……………………………………………………………24</p><p>　　6 基于TRIZ 理論的電動(dòng)葫蘆軌道梁的優(yōu)化方案設(shè)計(jì) …………………………25</p><p>　　6.1 TRIZ理論簡(jiǎn)述 ……………………………………………………………26</p><p>　　6.2

18、 TRIZ理論的應(yīng)用……………………………………………………………26</p><p>　　6.3 由發(fā)明原理進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定 …………………………………………27</p><p>　　結(jié)論……………………………………………………………………………………28</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………30</

19、p><p>　　致謝……………………………………………………………………………………31</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1．1 概述</b></p><p>　　隨著當(dāng)今中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一套快捷有效的發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)吊裝與碼盤系統(tǒng)對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)來說變得

20、越來越重要。基于現(xiàn)代生產(chǎn)的需要如何設(shè)計(jì)出一套行之有效的吊裝碼盤系統(tǒng)是我們這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的。一套好的設(shè)計(jì)方案不僅可以在充分保證客戶用途的情況下，使整機(jī)的性能有很大的改善，而且節(jié)省鋼材及加工成本，大大減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能促進(jìn)企業(yè)整個(gè)物流管理系統(tǒng)的優(yōu)化。這對(duì)于企業(yè)應(yīng)對(duì)日益激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有著積極而深遠(yuǎn)的影響。</p><p>　　1．2 本課題國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)</p>

21、<p>　　就目前國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀來看，大部分生產(chǎn)企業(yè)的吊裝與碼盤作業(yè)還停留在粗放的范疇內(nèi)，缺少系統(tǒng)的組織管理與實(shí)施規(guī)范。極易造成生產(chǎn)調(diào)度的雜亂無章及產(chǎn)品過剩堆積。由于人為參與因素比較多所以自動(dòng)化水平相對(duì)較低，容易出現(xiàn)一些人為失誤，且工人勞動(dòng)量比較大，生產(chǎn)效率低，不能與現(xiàn)代化高速高效的生產(chǎn)流程進(jìn)行匹配銜接，限制了生產(chǎn)自動(dòng)化進(jìn)程的推廣與實(shí)施。</p><p>　　就目前情況來看，該類系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)向著高效、高

22、速、高安全系數(shù)方向發(fā)展，逐步提升系統(tǒng)的自動(dòng)化水平、優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高使用性能，以此與現(xiàn)代化生產(chǎn)要求相適應(yīng)。本次設(shè)計(jì)我們將從實(shí)用性、先進(jìn)性、安全性、節(jié)約性等方面出發(fā)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)。</p><p>　　1．3 課題主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本課題主要是研究、設(shè)計(jì)當(dāng)前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)在生產(chǎn)過程中吊裝、碼盤過程的實(shí)現(xiàn)方法。</p><p&g

23、t;　　1.3.1 本課題的研究對(duì)象</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)吊裝、碼盤實(shí)現(xiàn)的機(jī)械裝置及原理。</p><p>　　1.3.2 本課題的研究范圍</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)從臺(tái)車搬運(yùn)到發(fā)動(dòng)機(jī)托盤內(nèi)的裝置所涉及的內(nèi)容。</p><p>　　1.3.3 本課題具體內(nèi)容要求：</p><p>　　設(shè)計(jì)一套發(fā)動(dòng)

24、機(jī)起吊裝載系統(tǒng)，完成其結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　(1) 發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝碼盤系統(tǒng)具有X、Y和Z三個(gè)自由度且每次吊裝1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。</p><p>　　(2) 發(fā)動(dòng)機(jī)的裝料高度不大于400mm。 </p><p>　　(3) 發(fā)動(dòng)機(jī)從臺(tái)車上吊起、移動(dòng)及放入發(fā)動(dòng)機(jī)托盤均采用手控電葫蘆起吊。 </p><p>　　(4) 每個(gè)臺(tái)

25、車載1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)；每個(gè)托盤載6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)動(dòng)機(jī)重100kg/臺(tái)。 </p><p>　　(5)　吊裝節(jié)拍不超出1分鐘/臺(tái)。 </p><p>　　1.3.4 工作要求： </p><p>　　(1) 要進(jìn)行總體方案選擇說明； </p><p>　　(2) 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝、碼盤系統(tǒng)進(jìn)行方案說明； </p><p>

26、;　　(3) 對(duì)機(jī)構(gòu)有關(guān)的尺寸和精度進(jìn)行計(jì)算及說明； </p><p>　　(4) 對(duì)該裝置控制系統(tǒng)進(jìn)行說明。 </p><p>　　1.3.5 最終成果： </p><p>　　(1) 提供一套發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝、碼盤系統(tǒng)裝配圖、部件裝配圖及重要零件圖； </p><p>　　(2) 提供零部件明細(xì)表及易損件明細(xì)表； </

27、p><p>　　(3) 給出電氣控制原理圖； </p><p>　　(4) 編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份。 </p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)工作流程</b></p><p><b>　　2．1 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1.1 最大起重量的確定<

28、/p><p>　　由于在每次只允許吊裝1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，并且每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)重100kg，所以在確定最大起重重量時(shí)T＝100ｓ其中ｓ為安全系數(shù)。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得到起重設(shè)備的最大起重量安全系數(shù)為1.6，即在選擇電動(dòng)葫蘆時(shí)，其起重量不應(yīng)當(dāng)小于150kg。</p><p>　　2.1.2 起升高度的選擇</p><p>　　起重機(jī)構(gòu)的起重高度應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況而定，一般規(guī)定起重機(jī)

29、起重物件的最低高度要超過一個(gè)人的高度2ｍ。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的外形輪廓尺寸兼顧起吊重物時(shí)可能遇到的障礙，設(shè)計(jì)該起重機(jī)構(gòu)的的起升高度H。</p><p>　　2.1.3 電動(dòng)葫蘆的選型</p><p>　　由前面確定的最大起重量T和起升高度H進(jìn)行電動(dòng)葫蘆的主要選型參數(shù)。還應(yīng)將電葫蘆的使用場(chǎng)合考慮在內(nèi)。如果是精密操作的場(chǎng)合則應(yīng)當(dāng)采用雙速電動(dòng)葫蘆，很顯然在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，對(duì)于電動(dòng)葫蘆的精度要求并不是很高

30、，所以只需采用單速電動(dòng)葫蘆即可。</p><p>　　2.1.4 起重機(jī)構(gòu)的跨距確定</p><p>　　在確定跨距的時(shí)候應(yīng)當(dāng)充分考慮臺(tái)車的擺放位置，這充分關(guān)系到機(jī)構(gòu)跨距的大小，進(jìn)而影響到結(jié)構(gòu)的整體尺寸以及軌道梁的力學(xué)性能。由于托盤上擺放六臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，暫時(shí)選定三套方案。方案一：六臺(tái)小臺(tái)車一字排開，只擺一行，如圖4所示。方案二：將小臺(tái)車前后擺兩行，每行三臺(tái)，兩行之間規(guī)則對(duì)應(yīng)，如圖5所示。方案

31、三：六臺(tái)臺(tái)車三臺(tái)一行，擺兩行且前后小臺(tái)車呈波浪形排布，如圖6所示。方案一跨距較大，但對(duì)于吊裝人員來說操作簡(jiǎn)便，效率較高。相比方案一，方案二大大減小了跨距，而且和發(fā)動(dòng)機(jī)在托盤上的擺放位置比較接近，缺點(diǎn)是輸送節(jié)拍變慢，且操作不方便。基于TRIZ理論綜合考慮主梁的力學(xué)性能和操作的方便性，方案三較優(yōu)，這一點(diǎn)在第6部分將作重點(diǎn)闡述。</p><p>　　2.1.5 行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)</p><p>

32、　　行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件的重量以及工作環(huán)境和工作條件來選擇電動(dòng)機(jī)、減速器及制動(dòng)部件。以保證啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性，盡量減小沖擊，減少慣性力。在該使用條件下行走機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)能夠適應(yīng)頻繁正反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，制動(dòng)靈敏。且大車兩端的運(yùn)動(dòng)一致性要好，盡量避免啃軌現(xiàn)象的出現(xiàn)。</p><p>　　2.1.6 動(dòng)力輸入</p><p>　　吊運(yùn)的動(dòng)力輸入靠動(dòng)力電纜隨運(yùn)動(dòng)主梁和電動(dòng)

33、葫蘆的移動(dòng)來完成的。電纜繞在電纜卷筒上。用電力驅(qū)動(dòng)卷筒收放電纜，這樣可以大大簡(jiǎn)化整機(jī)機(jī)構(gòu)，同時(shí)改善電纜的工作條件。</p><p>　　2.1.7 安全裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　現(xiàn)在外購(gòu)的電動(dòng)葫蘆在設(shè)計(jì)制造時(shí)已經(jīng)帶有高度限制器和超重控制器，可以借鑒外購(gòu)件的功能不作另行設(shè)計(jì)；鑒于運(yùn)動(dòng)過程中安全性的考慮，在大車和小車軌道梁的兩端加設(shè)緩沖器和行程限位開關(guān)。在電路控制線路中加設(shè)過熱、過載保

34、護(hù)模塊。</p><p>　　2．2 起重機(jī)構(gòu)主梁的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 主梁及架體鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)機(jī)構(gòu)的工作條件，確定選則主梁和鋼架的鋼材種類，以及鋼材的組織架構(gòu)和鏈接形式。</p><p>　　2.2.2 力學(xué)性能分析</p><p>　　對(duì)于機(jī)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)設(shè)計(jì)分析是本次

35、設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題，為此必須進(jìn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)特性分析，以使系統(tǒng)滿足使用性能要求。</p><p>　　(1) 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，研究其中結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布狀況及數(shù)值大小，如自重載荷、慣性載荷等，以校核其強(qiáng)度。</p><p>　　(2) 結(jié)構(gòu)剛度，主要是主梁在額定載荷下，中部的最大撓度，以克服主梁剛度不足時(shí)而使葫蘆產(chǎn)生爬坡現(xiàn)象。</p><p>　　(3) 結(jié)構(gòu)動(dòng)剛度

36、，電動(dòng)葫蘆在起吊重物的加速、減速過程中會(huì)產(chǎn)生慣性力，此時(shí)慣性力增加了構(gòu)件的負(fù)擔(dān)，應(yīng)當(dāng)對(duì)此時(shí)的受力狀況進(jìn)行校驗(yàn)，以保證鋼結(jié)構(gòu)的安全性。</p><p>　　(4) 壓桿穩(wěn)定性校核，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)于立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓桿穩(wěn)定的校驗(yàn)計(jì)算，以保證其不被壓彎失穩(wěn)。</p><p>　　2.2.3 載荷計(jì)算</p><p>　　(1) 自重載荷，結(jié)構(gòu)自重與各桿件截面長(zhǎng)度有關(guān)，

37、為均布載荷?？紤]到力學(xué)模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)的差異，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)件的類型，乘以一放大系數(shù)，以此得到與與結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量基本接近的實(shí)際質(zhì)量。</p><p>　　(2) 起升載荷，額定起重量乘以動(dòng)載系數(shù)。</p><p>　　(3) 運(yùn)行沖擊載荷，由于起重機(jī)運(yùn)行起重速度較低，不考慮因起重軌道接縫產(chǎn)生的運(yùn)行沖擊載荷。</p><p>　　(4) 電動(dòng)葫蘆運(yùn)行水平慣性力，電動(dòng)葫蘆

38、啟動(dòng)制動(dòng)時(shí)，由結(jié)構(gòu)質(zhì)量、載荷質(zhì)量等引起的慣性力。在結(jié)構(gòu)的計(jì)算中應(yīng)當(dāng)考慮到重力和慣性力同時(shí)存在。</p><p>　　2．３　控制電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)吊裝碼盤系統(tǒng)的控制電路，要求實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制起吊，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電動(dòng)葫蘆X、Y、Z三個(gè)自由度的控制，有過載、過熱、限位保護(hù)功能。</p><p>　　2．４　設(shè)計(jì)整體思路</p><p>

39、　　設(shè)計(jì)過程的整體思路如圖1所示</p><p>　　圖1 設(shè)計(jì)思路流程圖</p><p>　　3 構(gòu)件的設(shè)計(jì)選型</p><p>　　3．1 已知構(gòu)件尺寸的確定</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸：長(zhǎng)：800ｍｍ 寬：400ｍ 高：700ｍｍ</p><p>　　臺(tái)車尺寸： 長(zhǎng)：900ｍｍ 寬：500mm 高：3

40、50ｍｍ</p><p>　　托盤箱外形尺寸：長(zhǎng)：2270ｍｍ 寬：1150ｍｍ 高：825ｍｍ</p><p>　?。常?　電動(dòng)葫蘆選型</p><p>　　由載重量、工作條件及使用要求并綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、性能等方面，選用北京起重設(shè)備廠生產(chǎn)的型電動(dòng)葫蘆，原理、尺寸圖如圖2、圖3所示。</p><p>　　圖2 電動(dòng)葫蘆原理 <

41、/p><p>　　圖3 電動(dòng)葫蘆尺寸圖</p><p><b>　　技術(shù)參數(shù)如下：</b></p><p><b>　　型號(hào)：</b></p><p>　　起重量：500kg </p><p><b>　　起升高度：</b></p><

42、p><b>　　起升速度：</b></p><p><b>　　運(yùn)行速度：</b></p><p><b>　　工字鋼軌道型號(hào)： </b></p><p><b>　　環(huán)形軌道最小半徑：</b></p><p><b>　　鋼絲繩直徑：&l

43、t;/b></p><p><b>　　起升電機(jī):</b></p><p><b>　　型號(hào)：</b></p><p><b>　　容量：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>

44、　　電流：</b></p><p><b>　　運(yùn)行電機(jī):</b></p><p><b>　　型號(hào)：</b></p><p><b>　　容量：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速：</b></p><p>&l

45、t;b>　　電流：</b></p><p><b>　　基本尺寸:</b></p><p><b>　　重量：</b></p><p>　　3．3 電動(dòng)葫蘆軌道梁的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 小臺(tái)車的擺放方案的確定</p><p><b&

46、gt;　　方案一：</b></p><p>　　六臺(tái)小臺(tái)車一字排開，如圖4所示（圖中方塊部分為小臺(tái)車的簡(jiǎn)化表示，方案二、三中也是如此）。每臺(tái)臺(tái)車的寬度為500，兩臺(tái)小臺(tái)車之間的尺寸間隙為100，則初算尺寸為3500，該方案的優(yōu)點(diǎn)是便于操作人員的吊裝操作，且在吊裝過程中可以不斷地補(bǔ)充新運(yùn)來的發(fā)動(dòng)機(jī)，利于工作效率的提高。缺點(diǎn)是這種排列方式造成軌道梁的跨距較大，不利于軌道梁的強(qiáng)度和剛度的保持性，容易造成電動(dòng)

47、葫蘆加載運(yùn)行過程中的晃動(dòng)，軌道梁的力學(xué)性能不好。</p><p>　　圖4 臺(tái)車擺放方案一</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　擺放兩排，每排擺放三臺(tái)，規(guī)則排列，如圖四所示。兩臺(tái)臺(tái)車之間的尺寸間隙為100，則初算尺寸為1700。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于大大減小了軌道梁的跨距，提高了軌道梁的力學(xué)性能。缺點(diǎn)是該類排布方式造成

48、操作人員在吊裝過程中操作困難，要越過一排的臺(tái)車對(duì)另一排的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行吊裝操作，工作效率大大降低，且不安全。</p><p>　　圖5 臺(tái)車擺放方案二</p><p><b>　　方案三：</b></p><p>　　鑒于以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，在該方案中仍然采取排兩排的排列方式，不過前后兩排臺(tái)車之間不是規(guī)則的一一對(duì)應(yīng)，而是呈現(xiàn)波浪形，如圖五所示。

49、初算尺寸為2750這樣就可以在減小軌道梁的跨距的同時(shí)利于工作人員的吊裝操作。</p><p>　　圖6 臺(tái)車擺放方案三</p><p>　　3.3.2 電動(dòng)葫蘆軌道梁的整體結(jié)構(gòu)尺寸初定</p><p>　　電動(dòng)葫蘆軌道梁的整體結(jié)構(gòu)尺寸如圖7所示</p><p>　　圖7 電動(dòng)葫蘆軌道梁的整體結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p&

50、gt;<b>　　跨距為3.55ｍ</b></p><p>　　3.3.3 電動(dòng)葫蘆軌道梁的軌道材料尺寸選型</p><p>　　電動(dòng)葫蘆軌道鋼采用16號(hào)普通型熱軋工字鋼</p><p><b>　　具體參數(shù)如圖8所示</b></p><p>　　圖8 熱軋工字鋼尺寸圖 </p>

51、<p>　　3.4 大車軌道梁設(shè)計(jì)</p><p>　　3.4.1 大車軌道梁整體結(jié)構(gòu)尺寸的初定</p><p>　　大車軌道采用22號(hào)輕軌，大車軌道梁采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，即將輕軌架設(shè)在熱軋H型鋼上，H型鋼的牌號(hào)為HW100100。H型鋼與立柱相連，且與輕軌相連接，連接為形式為每隔150mm用M10的螺栓相連接，兩邊對(duì)稱。大車軌道梁總長(zhǎng)為6米。</p><p&g

52、t;　　3.4.2 大車軌道梁的立柱材料尺寸選型</p><p>　　立柱材料選用22號(hào)結(jié)構(gòu)用冷彎方形空心型鋼。</p><p><b>　　邊長(zhǎng)</b></p><p><b>　　長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　慣性半徑</b></p><p

53、><b>　　截面面積</b></p><p><b>　　慣性矩</b></p><p><b>　　牌號(hào)</b></p><p>　　4 構(gòu)件的力學(xué)性能分析</p><p>　　4．1 電動(dòng)葫蘆軌道梁的強(qiáng)度、剛度、動(dòng)載荷的校核</p><p&g

54、t;　　4.1.1 電動(dòng)葫蘆軌道梁的受力分析</p><p>　　軌道梁的受力分析圖如圖9所示</p><p>　　圖9 軌道梁的受力分析圖</p><p><b>　　由靜力平衡方程可得</b></p><p>　　有 (4.1)</p><p>　　有　 (4.

55、2)</p><p><b>　　求得支反力</b></p><p>　　則電葫蘆作用點(diǎn)的力矩</p><p><b>　　(4.3)</b></p><p><b>　　則取在</b></p><p><b>　　處，即</b>&

56、lt;/p><p>　　電動(dòng)葫蘆軌道梁的剪力圖彎矩圖如圖10、圖11所示：</p><p>　　圖10 電動(dòng)葫蘆軌道梁的剪力圖</p><p>　　圖11 電動(dòng)葫蘆軌道梁的彎矩圖</p><p>　　4.1.2 電動(dòng)葫蘆軌道梁的強(qiáng)度校核</p><p><b>　　(4.4)</b></p&

57、gt;<p>　　16號(hào)工字鋼的 </p><p>　　則電動(dòng)葫蘆軌道工字梁的最大應(yīng)力</p><p><b>　　(4.5)</b></p><p>　　所以該梁的強(qiáng)度符合使用要求。</p><p>　　電動(dòng)葫蘆軌道梁的剛度校核</p><p>　　電動(dòng)葫蘆軌道梁受力分析如下圖

58、12所示</p><p>　　圖12 電動(dòng)葫蘆軌道梁受力分析</p><p>　　由材料力學(xué)知識(shí)可知，無論Ｆ作用在何處，梁的最大撓度都產(chǎn)生在梁跨度中點(diǎn)的附近，由撓曲線的對(duì)稱性可以看出，當(dāng)Ｆ作用于跨距中點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生最大撓度。</p><p><b>　　Ｆ＝2250Ｎ</b></p><p>　?。瘢?05.13Ｎ／ｍ&l

59、t;/p><p><b>　?。蹋?.55ｍ</b></p><p>　　梁的變形是均布載荷ｑ和集中力Ｆ共同作用引起的</p><p><b>　　q單獨(dú)作用下</b></p><p><b>　　(4.6)</b></p><p><b>　　F

60、單獨(dú)作用下</b></p><p><b>　　(4.7)</b></p><p><b>　　疊加后的撓度</b></p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得</b></p><p>　　由于遠(yuǎn)小于１ｍｍ，故該軌道梁符合剛度要求。</p><

61、p>　　4．2 大車軌道梁的強(qiáng)度、剛度、動(dòng)載荷的校核</p><p>　　4.2.1 大車軌道梁的受力分析</p><p>　　大車軌道梁的架設(shè)方式為輕軌架設(shè)在熱軋H型鋼上，再將H型鋼與立柱相連接。</p><p><b>　　如下圖13所示</b></p><p>　　圖13 架設(shè)方式圖</p>

62、<p><b>　　(4.8)</b></p><p>　　此處采用簡(jiǎn)化處理方式，大車單邊梁實(shí)際有兩個(gè)受力點(diǎn)，為簡(jiǎn)化計(jì)算過程，將兩個(gè)受力點(diǎn)簡(jiǎn)化為一個(gè)，若在后者情形下符合要求，則實(shí)際情況一定能符合使用要求。由于沿著大車梁軌道方向的軸向力很?。ㄖ挥性诖筌噯?dòng)時(shí)才承受一定的慣性力）對(duì)大車梁的強(qiáng)度、剛度校核影響較小，所以將立柱與軌道梁的連接處簡(jiǎn)化為鉸支座連接形式。取其最危險(xiǎn)情況進(jìn)行受力

63、分析，如下圖14所示。</p><p>　　圖14 大車梁受力分析圖</p><p><b>　　由靜力學(xué)平衡方程得</b></p><p><b>　　(4.9)</b></p><p><b>　　(4.10)</b></p><p>　　三個(gè)未知

64、量只有兩個(gè)方程，故屬于超靜定問題。我們可以講支座Ａ處的約束解除，并用來代替它，已達(dá)到將原來的超靜定梁轉(zhuǎn)化為靜定懸臂梁的問題。且有</p><p><b>　　(4.11)</b></p><p><b>　　又知道</b></p><p><b>　　；；</b></p><p&g

65、t;<b>　　將以上六式聯(lián)立解得</b></p><p><b>　?。?；</b></p><p>　　其剪力圖和彎矩圖如圖15、圖16所示</p><p>　　圖15 大車軌道梁剪力圖</p><p>　　圖16 大車軌道梁剪力圖</p><p>　　4.2.2 大

66、車軌道梁的強(qiáng)度校核</p><p>　　輕軌鋼的、牌號(hào)為Q235Ａ</p><p>　　則大車軌道梁的最大應(yīng)力</p><p><b>　　(4.12)</b></p><p>　　所以該梁的強(qiáng)度符合使用要求。</p><p>　　4.2.3 大車軌道梁的剛度校核</p><

67、p>　　梁的變形是均布載荷ｑ和集中力F共同作用引起的</p><p><b>　　q單獨(dú)作用下</b></p><p><b>　　F單獨(dú)作用下</b></p><p><b>　　疊加后的撓度</b></p><p><b>　　輕軌的</b>&l

68、t;/p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得</b></p><p>　　由于遠(yuǎn)小于１ｍｍ，故該軌道梁符合剛度要求。</p><p>　　4．3 立柱尺寸的確定與穩(wěn)定性分析</p><p>　　4.3.1 立柱的選材與尺寸確定</p><p>　　立柱材料選用22號(hào)結(jié)構(gòu)用冷彎方形空心型鋼。<

69、;/p><p><b>　　邊長(zhǎng)</b></p><p><b>　　長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　慣性半徑</b></p><p><b>　　截面面積</b></p><p><b>　　慣性矩</b&g

70、t;</p><p><b>　　牌號(hào)：；</b></p><p>　　4.3.2 立柱的壓桿穩(wěn)定性校核</p><p>　　壓桿受力圖如圖17所示</p><p>　　圖17 壓桿受力圖</p><p>　　根據(jù)立柱的工作狀態(tài)可以將該長(zhǎng)為L(zhǎng)的立柱簡(jiǎn)化成一端固定一端自由的的壓桿模型。其臨界壓力

71、等于兩端鉸支長(zhǎng)為2L的壓桿臨界壓力即</p><p><b>　　(4.13)</b></p><p>　　其中E為立柱材料的彈性模量</p><p><b>　　L為立柱的長(zhǎng)度</b></p><p>　　I為立柱材料的慣性矩</p><p><b>　　立柱的最

72、大壓應(yīng)力</b></p><p>　　查手冊(cè)取立柱的穩(wěn)定安全系數(shù)為</p><p><b>　　(4.14)</b></p><p>　　一端固定，另一端自由時(shí)則</p><p><b>　　(4.15)</b></p><p>　　因?yàn)樗詺W拉公式能夠適用<

73、;/p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　(4.17)</b></p><p><b>　　(4.18)</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　(4.19)&l

74、t;/b></p><p>　　故立柱滿足穩(wěn)定性要求。</p><p>　　立柱承受動(dòng)載荷的穩(wěn)定性校核</p><p>　　由前面設(shè)計(jì)過程的數(shù)據(jù)可知，大車的總質(zhì)量</p><p><b>　　(4.20)</b></p><p>　　大車正常運(yùn)行時(shí)的速度為</p><p&

75、gt;　　查手冊(cè)知大車的啟動(dòng)加速時(shí)間為1.5ｓ</p><p><b>　　那么大車的加速度</b></p><p><b>　　(4.21)</b></p><p>　　所以大車在啟動(dòng)過程中的慣性力</p><p><b>　　(4.22)</b></p>&l

76、t;p><b>　　單根立柱受力</b></p><p>　　立柱的慣性力受力分析如圖18所示</p><p>　　圖18 立柱的慣性力受力分析</p><p>　　由單載荷作用下的變形公式知</p><p><b>　　立柱的變形撓度</b></p><p><

77、;b>　　(4.23)</b></p><p>　　由于很小，大車在啟動(dòng)過程中的晃動(dòng)量很小，所以該立柱符合水平方向的動(dòng)載荷穩(wěn)定性要求。</p><p>　　4．4 大車行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　在實(shí)現(xiàn)大車的運(yùn)行的過程中，由于電動(dòng)葫蘆軌道梁的跨距相對(duì)較大，驅(qū)動(dòng)的不一致性是行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的最大障礙。方案一是采用雙電機(jī)結(jié)構(gòu)，分別驅(qū)動(dòng)電動(dòng)葫蘆軌道

78、梁的兩端，以達(dá)到運(yùn)行要求；方案二是采用集中驅(qū)動(dòng)的方式，即只用一個(gè)電機(jī)通過減速裝置將運(yùn)動(dòng)分配到兩個(gè)軌道輪上。方案一在兩個(gè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)一致性上很難達(dá)到，電路控制復(fù)雜；方案二的設(shè)計(jì)雖有些繁瑣，但相對(duì)于方案一成本較低，且運(yùn)動(dòng)一致性好，有良好的啟動(dòng)、制動(dòng)性能。故采用集中驅(qū)動(dòng)的方式。</p><p>　　大車運(yùn)行速度：45m/min</p><p>　　4.4.1 電動(dòng)機(jī)的選型</p>

79、<p><b>　　(4.24)</b></p><p>　　由電動(dòng)機(jī)的使用條件可知選用YH系列電動(dòng)機(jī)</p><p>　　YH系列電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流小，并能承受沖擊載荷。適用于傳動(dòng)飛輪力矩大和沖擊負(fù)載以及反轉(zhuǎn)次數(shù)較多的金屬加工機(jī)床和起重機(jī)械。</p><p>　　由前述計(jì)算可選定電機(jī)型號(hào)為</p>

80、<p><b>　　電動(dòng)機(jī)參數(shù)</b></p><p>　　額定功率：0.75kW</p><p>　　定子電流：4.25A</p><p>　　轉(zhuǎn)速：870r/min</p><p><b>　　效率：66.5％</b></p><p><b>　　功率

81、因數(shù)：0.69</b></p><p><b>　　質(zhì)量：23kg</b></p><p>　　4.4.2 大車軌道輪的選型</p><p>　　考慮到使用場(chǎng)合以及備用零件的簡(jiǎn)單化，并結(jié)合大車軌道的選定型號(hào)，選定大車軌道輪的型號(hào)為DL160，兩邊都采用單輪緣結(jié)構(gòu)的軌道輪。其簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)如下圖20所示。</p><p

82、>　　圖20 軌道輪的結(jié)構(gòu)尺寸圖</p><p>　　4.4.3 減速器的選型</p><p>　　受安裝空間的限制，應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)比較緊湊的減速器。錐面包絡(luò)圓柱蝸桿減速器結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、承載能力高，適用于正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)頻繁的起重機(jī)械中。</p><p>　　由電動(dòng)機(jī)的選型進(jìn)而可知減速器的輸入功率</p><p><b>　　

83、(4.25)</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為870r/min</p><p><b>　　大車車輪轉(zhuǎn)速為</b></p><p><b>　　總傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　取傳動(dòng)比為7.5</b></p><p>&

84、lt;b>　　減速器輸出轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　(4.26)</b></p><p>　　由以上數(shù)據(jù)，選取KWO40型錐面包絡(luò)圓柱蝸桿減速器</p><p><b>　　額定輸入功率</b></p><p><b>　　額定輸出轉(zhuǎn)矩</b>

85、</p><p><b>　　輸入轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　公稱傳動(dòng)比</b></p><p>　　4.4.4 齒輪模數(shù)齒數(shù)的確定和校核</p><p>　　(1) 模數(shù)的確定</p><p><b>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》知</b>&l

86、t;/p><p><b>　　(4.27)</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p><b>　　-公比；=2</b></p><p><b>　　-齒寬系數(shù)；=8</b></p><p><b>　

87、　-齒輪傳動(dòng)許用應(yīng)力</b></p><p><b>　　n-齒輪轉(zhuǎn)速；</b></p><p><b>　　(4.28)</b></p><p>　　?。话踩禂?shù)s=1；應(yīng)力循環(huán)系數(shù)</p><p><b>　　那么</b></p><p>

88、;<b>　　取m=2mm</b></p><p>　　(2) 傳動(dòng)比的確定</p><p><b>　　(4.29)</b></p><p><b>　　又知道</b></p><p>　　則 (4.30)

89、</p><p><b>　　由m和可以確定</b></p><p><b>　　大齒輪：；</b></p><p><b>　　小齒輪：；</b></p><p>　　(3) 齒輪強(qiáng)度校核</p><p><b>　　齒輪強(qiáng)度校核公式為&l

90、t;/b></p><p><b>　　(4.31)</b></p><p><b>　　由前述可知</b></p><p><b>　　(a) </b></p><p><b>　　(b) 動(dòng)載系數(shù)</b></p><p&g

91、t;<b>　　齒輪精度為7級(jí)</b></p><p><b>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得</b></p><p><b>　　(c) </b></p><p>　　(d) 確定齒向載荷分配系數(shù)</p><p>　　取齒寬系數(shù) ； 非對(duì)稱 ； </p><p

92、>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得</p><p>　　(e) 確定齒間載荷分配系數(shù)</p><p><b>　　(4.32)</b></p><p><b>　　(4.33)</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得</p><p><b>　　(f)

93、動(dòng)載系數(shù)</b></p><p><b>　　(4.34)</b></p><p><b>　　則；</b></p><p>　　(g) 計(jì)算彎曲疲勞應(yīng)力</p><p><b>　??； ；</b></p><p><b>　　則

94、</b></p><p>　　由于遠(yuǎn)小于故該齒輪符合使用要求。</p><p>　　4.4.5 軸校核</p><p>　　取中間傳動(dòng)軸進(jìn)行校核，其結(jié)構(gòu)尺寸詳見零件圖04</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　那么 </b><

95、/p><p><b>　　已知最小軸頸；；</b></p><p><b>　　(4.35)</b></p><p>　　由于遠(yuǎn)小于，故該軸符合使用要求。</p><p>　　4.4.6 軸承的選型</p><p>　　中間支撐處的軸承型號(hào)為61908</p>&

96、lt;p>　　軌道輪兩側(cè)處的軸承型號(hào)為6007</p><p>　　由前面軸的校核可知軸受的徑向力較小，故在此不再贅述軸承的校核問題。</p><p>　　5 系統(tǒng)的電路控制設(shè)計(jì)</p><p>　　由電動(dòng)葫蘆其中機(jī)構(gòu)的使用條件可知，系統(tǒng)執(zhí)行元件由三臺(tái)電動(dòng)機(jī)組成，起升電動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)動(dòng)機(jī)的起吊運(yùn)動(dòng)的實(shí)施，電動(dòng)葫蘆平移電機(jī)負(fù)責(zé)電葫蘆在水平軌道上的平移運(yùn)動(dòng)的實(shí)施，大

97、車平移電機(jī)負(fù)責(zé)大車在其軌道梁上的平移運(yùn)動(dòng)的實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)起重機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知三個(gè)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制全部為點(diǎn)動(dòng)控制，且有過載、過熱、限位控制，大車的運(yùn)行機(jī)構(gòu)由于是自行設(shè)計(jì)所以應(yīng)加設(shè)制動(dòng)器控制模塊。</p><p><b>　　主電路設(shè)計(jì)如下：</b></p><p><b>　　控制電路設(shè)計(jì)如下：</b></p>

98、<p>　　6 基于TRIZ理論的電動(dòng)葫蘆軌道梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案</p><p>　　由前面總體方案初定的內(nèi)容可以知曉在確定電動(dòng)葫蘆軌道梁跨距時(shí)涉及到小臺(tái)車在吊裝架體內(nèi)的擺放問題。一種方案是六臺(tái)車一字排開，另一種方案是三輛臺(tái)車擺一排，一共前后擺兩排。前者雖然利于吊裝人員的操作施工，但其跨距較后者擴(kuò)大了一倍；而后者雖然大大減小了跨距，但雙排擺放的小臺(tái)車給吊裝人員的操作施工帶來極大地不便。這樣便產(chǎn)生了設(shè)計(jì)

99、過程中的沖突。</p><p>　　6.1 TRIZ理論簡(jiǎn)述</p><p>　　TRIZ理論認(rèn)為，發(fā)明問題的核心是解決沖突，未克服沖突的設(shè)計(jì)不是創(chuàng)新設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的進(jìn)化過程就是在不斷解決產(chǎn)品所存在沖突的過程。一個(gè)沖突解決后，產(chǎn)品進(jìn)化過程處于停頓階段，之后的另一個(gè)沖突解決后，產(chǎn)品移到一個(gè)新的狀態(tài)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中不斷發(fā)現(xiàn)并解決沖突是推進(jìn)其向理想化進(jìn)化的動(dòng)力。</p><

100、;p>　　沖突基于TRIZ理論管理沖突、物理沖突、技術(shù)沖突。由于管理沖突本身具有暫時(shí)性而無啟發(fā)價(jià)值，不能表現(xiàn)出解決問題可能的方向，不屬于TRIZ的研究?jī)?nèi)容。</p><p>　　物理沖突是指為了實(shí)現(xiàn)某種功能，一個(gè)子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有一種特性，但同時(shí)出現(xiàn)了與該特性相反的特性，如：</p><p>　　(1) 一個(gè)子系統(tǒng)中有用功能的加強(qiáng)同時(shí)導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有害功能的加強(qiáng)</p>

101、<p>　　(2) 一個(gè)子系統(tǒng)中有害功能降低的同時(shí)導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有用功能的降低</p><p>　　技術(shù)沖突常常表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)中兩個(gè)子系統(tǒng)之間的沖突。如：</p><p>　　(1) 在一個(gè)子系統(tǒng)中引入有用功能，導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)產(chǎn)生一種有害功能</p><p>　　(2) 消除一種有害功能導(dǎo)致另一個(gè)子系統(tǒng)有用功能的變壞</p>&l

102、t;p>　　(3) 有用功能的加強(qiáng)或有害功能的減少使另一個(gè)子系統(tǒng)或系統(tǒng)變得太復(fù)雜。</p><p>　　6.2 TRIZ理論的應(yīng)用 </p><p>　　在電動(dòng)葫蘆軌道梁跨距這個(gè)問題上，我們想減小軌道梁的跨度以提高梁剛度這一有用功能，但導(dǎo)致操作上的不便；反之，我們想要操作方便但使得跨度過大，梁的剛度大大降低。產(chǎn)生了設(shè)計(jì)過程中的技術(shù)沖突。</p><p>　

103、　基于TRIZ理論我們將技術(shù)沖突用39個(gè)通用工程參數(shù)來描述，以達(dá)到將實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的沖突轉(zhuǎn)變成為一般的或標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)沖突。</p><p>　　由前述知我們要提高的工程參數(shù)是電動(dòng)葫蘆軌道梁的剛度，即物體抵抗外力作用使之變化的能力。歸結(jié)為通用工程參數(shù)中的第14條參數(shù)“強(qiáng)度”。而吊裝施工人員在操作過程中的便利性可歸結(jié)為第39條通用工程參數(shù)“生產(chǎn)率”或者第33條通用工程參數(shù)“可操作性”。</p><p

104、>　　知道了工程參數(shù)以后，便可以在沖突矩陣中找出相應(yīng)的發(fā)明原理。沖突矩陣中行所描述的工程參數(shù)為沖突中惡化的一方，列所代表的工程參數(shù)為改善的一方。即強(qiáng)度位于列中；可操作性和生產(chǎn)率位于行中。由此得出14行33列和14行39列所對(duì)應(yīng)的矩陣元素，即為推薦的發(fā)明原理序號(hào)，分別為32、40、28、2；29、35、10、14。</p><p>　　6.3 由發(fā)明原理進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定</p><p&

105、gt;　　從這八條發(fā)明原理中，第2條分離原理和第40條復(fù)合材料原理最為接近解決問題的理想方法。但第40條原理雖能解決問題單明顯增加了設(shè)計(jì)制造的成本，故將其淘汰。應(yīng)用第2條分離原理，將系統(tǒng)中的“干擾”部分分離出來，即將阻止吊裝人員操作的小臺(tái)車分離。那么如何分離呢？</p><p>　　我們可以采用波浪形的臺(tái)車排布方式，即如圖4所示。這樣擺放可以留有足夠的空間給后排發(fā)動(dòng)機(jī)起吊用，而且這種擺放形式相對(duì)于第一種方案可以極

106、大地縮小跨距，提高梁的剛度；同時(shí)相對(duì)于第二種方案又明顯增強(qiáng)了可操作性。故而使得該技術(shù)沖突得以很好的解決。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本課題以發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝與碼盤系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)形式和組織架構(gòu)為主要研究?jī)?nèi)容，試圖設(shè)計(jì)出一套完善高效的吊裝碼盤系統(tǒng)。本文便對(duì)以上目的要求進(jìn)行了詳盡闡述，其中包括實(shí)現(xiàn)方法的論述、方案比較、方案確定、過程論述、構(gòu)件選型、

107、構(gòu)件力學(xué)性能校核與優(yōu)化，并初步采用TRIZ理論進(jìn)行設(shè)計(jì)中的問題解決與優(yōu)化，收到良好的效果。</p><p>　　通過短短三個(gè)月的設(shè)計(jì)，已經(jīng)形成了較為完善的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)各項(xiàng)嚴(yán)格校核之后，完全符合使用要求。相對(duì)于過去的一些粗放式的吊裝碼盤系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的緊湊性、使用的安全性、操作的簡(jiǎn)便性上都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。</p><p>　　本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p&g

108、t;<p>　　(1) 小臺(tái)車波浪形碼放方式不僅使得軌道梁的整體剛度有了較大的提高，而且使得操作更為簡(jiǎn)便安全。</p><p>　　(2) 大車的集中驅(qū)動(dòng)方式不僅壓縮了成本簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)還有效的減弱了運(yùn)行過程中的啃軌現(xiàn)象，提高了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。</p><p>　　(3) 采用限位開關(guān)和緩沖器雙管其下的安全裝置，有效避免了機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中脫軌危險(xiǎn)地出現(xiàn)，在很大程度上保護(hù)操作人員

109、的安全。</p><p>　　(4) 機(jī)構(gòu)采用的鋼結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了系統(tǒng)的力學(xué)性能校核，包括強(qiáng)度、剛度、動(dòng)載荷穩(wěn)定性、壓桿穩(wěn)定等一系列校核計(jì)算，并且全部符合使用要求。</p><p>　　現(xiàn)階段系統(tǒng)的進(jìn)一步研究方向：</p><p>　　(1) 該系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不高，人為參與因素比較多，對(duì)于減小勞動(dòng)量方面效果不是很明顯。應(yīng)當(dāng)向智能化方向作進(jìn)一步的研究，增加自動(dòng)化模

110、塊，力求達(dá)到無人化吊裝碼盤操作模式。</p><p>　　(2) 受材料因素的限制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在整體上還應(yīng)向更加小巧緊湊的方向發(fā)展。</p><p>　　(3) 受使用條件的限制，應(yīng)當(dāng)在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性上作進(jìn)一步的研究，以期實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)、運(yùn)行、制動(dòng)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次比較完整的發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝與

111、碼盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)。理論知識(shí)與實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，意志品質(zhì)力、抗壓能力、耐力得到了提升。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我熟練地掌握了各種系統(tǒng)的適用條件、各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種零部件的安裝方式；在與老師的

112、溝通交流中我初步的認(rèn)識(shí)到企業(yè)的運(yùn)行模式、管理方式、內(nèi)部架構(gòu)，并且對(duì)豐田公司“精益生產(chǎn)”的制造管理理念有了更加深刻全面的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中電動(dòng)葫蘆軌道梁跨距的設(shè)計(jì)讓我很頭痛，原因是由于軌道梁的剛度與小臺(tái)車的擺放形式之間產(chǎn)生了很大的矛盾，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌。正是基于這種考慮我意識(shí)到：要想得到完善的設(shè)計(jì)方案，先進(jìn)科學(xué)的工具是不可或缺的。于是我想到了xx老師在講創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)教授我們的TRIZ

113、理論，通過將TRIZ理論和我所面臨的實(shí)際問題相結(jié)合，并運(yùn)用其中的發(fā)明原理從而得出一套較為完善的設(shè)計(jì)方案，很好的解決了設(shè)計(jì)過程中的矛盾。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)即將畢業(yè)的我們進(jìn)行了一次技術(shù)知識(shí)與專業(yè)技能的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。正是這次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，極大拓展了我們的知識(shí)面，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來，也必然讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)

114、給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 黃錫愷.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，1998</p><p>　　[2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 </p><p>　　[3] 吳亦鋒.可編

115、程序控制器原理與應(yīng)用.福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2004</p><p>　　[4] 沉世德.實(shí)用機(jī)構(gòu)學(xué).上海：中國(guó)紡織出版社，1997</p><p>　　[5] 潘兆莊，周濟(jì).現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法概論.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[6] 明鵬飛．起重機(jī)吊鉤防脫鉤裝置的改進(jìn)．起重運(yùn)輸機(jī)械，2009(9)：48～52</p><p

116、>　　[7] 劉武勝，蔡虹，袁旭潞．起重機(jī)的構(gòu)造特性與發(fā)展趨勢(shì)．北京,100007</p><p>　　[8] 向陽(yáng).軌道固定系統(tǒng)的改造.起重運(yùn)輸機(jī)械，2009(5)：22～27</p><p>　　[9] 戈北京．機(jī)械化輸送系統(tǒng)的節(jié)拍計(jì)算．起重運(yùn)輸機(jī)械，2009(11)：54～60</p><p>　　[10] 張?zhí)m娣，梁建明，王占英．桁架式單梁門式起重機(jī)總

117、體及主梁的設(shè)計(jì)．起重運(yùn)輸機(jī)械，2009(7):58～71</p><p>　　[11] 朱長(zhǎng)安，董春霞，朱壽延．雙軌單主梁在葫蘆式起重機(jī)上的應(yīng)用．起重運(yùn)輸機(jī)械，2009(3)：169～188</p><p>　　[12] 鄭嚴(yán)，程文明，程越．起重機(jī)機(jī)械疲勞斷裂可靠性分析．起重運(yùn)輸機(jī)械，2009(10):112～147</p><p>　　[13] 冷冰冰，張品，楊青

118、．起重機(jī)啃軌原因及案例分析．起重運(yùn)輸機(jī)械，2009(11):74～85</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的工作是在我的指導(dǎo)老師***悉心指導(dǎo)下完成的，老師對(duì)我的充分信任是本課題順利完成的最大動(dòng)力。在三個(gè)多月的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)當(dāng)中，***老師淵博的學(xué)識(shí)，敏銳的學(xué)術(shù)思想，言傳身教的學(xué)者風(fēng)范，給了我深刻的啟迪與影響。xx老師不僅僅在學(xué)術(shù)科研上給了

119、我自由發(fā)揮的空間，而且在為人處事上也給了我諄諄的教誨，**老師寬廣的胸懷，孜孜不倦教書育人的精神讓學(xué)生折服。在此衷心感謝xx老師對(duì)我學(xué)業(yè)上的熱情指導(dǎo)和生活上的無私關(guān)心與幫助。</p><p>　　深深感謝四年來教授我學(xué)習(xí)知識(shí)和做人道理的每一位良師益友。感謝xx老師在力學(xué)方面對(duì)我極大地幫助與嚴(yán)厲的教導(dǎo)；感謝****老師在歷次課程設(shè)計(jì)中的諄諄教導(dǎo)與言傳身教；感謝xx老師帶給我的激情與自信；感謝****老師帶給我開闊的

120、眼界。在各位老師身上我學(xué)到了嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、勤奮、認(rèn)真，學(xué)到了做學(xué)問來不得半點(diǎn)馬虎，學(xué)到了做人與做學(xué)問的偉大真諦！</p><p>　　深深感謝培育了我四年的河北工業(yè)大學(xué)。她濃濃的學(xué)術(shù)氣息與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖鋈俗鍪聹?zhǔn)則指引著我一步步跨過人生中的荊棘坎坷；她厚重的歷史積淀與剛正不阿的人文精神使我的靈魂得以棲息依傍。</p><p>　　深深的感謝每一個(gè)曾經(jīng)支持和幫助過我的人！</p><