起重小车设计说明书副本.docx
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起重小车设计说明书副本
攀枝花学院
学生课程设计（论文）
题目：
桥式起重机起重小车设计
姓名：
岳学号：
201010601--
所在院（系）：
机械工程学院
专业：
机械设计制造及其自动化
班级：
2010级机制4班
指导教师：
谢职称：
教授
2014年03月01日
课程设计（论文）指导教师成绩评定表
题目名称
小型液压机液压系统设计
评分项目
分值
得分
评价内涵
工作
表现
20%
01
学习态度
6
遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。
02
科学实践、调研
7
通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。
03
课题工作量
7
按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。
能力
水平
35%
04
综合运用知识的能力
10
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。
05
应用文献的能力
5
能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
06
设计（实验）能力，方案的设计能力
5
能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。
07
计算及计算机应用能力
5
具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。
08
对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）
10
具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。
成果
质量
45%
09
插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度
5
符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。
10
设计说明书（论文）质量
30
综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。
11
创新
10
对前人工作有改进或突破，或有独特见解。
成绩
指导教师评语
指导教师签名：
年 月 日
摘要
桥式起重机主要应用于大型加工企业，如钢铁、冶金和建材等行业，完成生产过程中的起重和吊装等工作。
其中用于生产车间的桥式起重机，是起重机的一个主要类型，由于起重机行驶在高空，作业范围能扫过整个厂房的建筑面积，具有非常重要的和不可替代的作用，因而深受用户欢迎，得到了很大发展。
桥式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分所组成。
机械部分是指起升、运行、变幅和旋转等机构，还有起升机构，金属结构是构成起重机械的躯体，是安装各机构和支托它们全部重量的主体部分。
电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。
构成桥式起重机的主要金属结构部分是桥架，它横架在车间两侧吊车梁的轨道上，并沿轨道前后运行。
除桥架外，还有小车，小车上装有起升机构和运行机构，可以带着吊起的物品沿桥架上的轨道运行。
于是桥架的前后运行和小车沿桥架的运行以及起升机构的升降动作，三者所构成的立体空间范围是桥式起重机吊运物品的有效空间。
通用桥式起重机一般都具有三个机构:
起升机构（起重量稍大的有主副两套起升机构）、小车运行机构和大车运行机构。
另外还包括栏杆、司机室等。
本论文研究的是电动双梁桥式起重机的起重小车，额定起重量20t/5t，设计的主要内容是起重小车运行机构和起重小车的主副起升机构的设计计算。
关键词：
起重机起重小车运行机构起升机构
第二章起重小车设计任务书............................................2
第三章起重小车起升机构的设计计算....................................3-20
第四章起重小车运行机构的设计计算....................................21-29
第五章小车架的设计..................................................30
参考文献.............................................................31
第一章概述
桥式起重机是取物装置挂在可沿桥架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机。
其特点是具有一个桥架式的金属结构。
这类起重机依靠起升机构和在水平面内两个相互垂直方向移动的运行机构，能在长方形场地及其上空作业。
它被广泛用于各类工业企业、港口车站、仓库、料场、水电站、火电站等场所。
通用桥式起重机主要是由大梁、起升装置、端梁、大梁行走机构、起重小车、轨道和电气动力、控制装置等构成。
其中起重小车的设计计算是桥式起重机设计的重点。
起重小车是桥式起重机的一个重要组成部分。
它是桥式起重机中机械设备最集中的地方。
起重小车包括起升机构（主要的和辅助的）、小车运行机构和小车架三个部分，此外还有一些安全防护装置。
起重小车具有以下一些构造特点：
所有的季候都是由一些独立组装的部件所组成的，由于采用了这种分组性和互换性较好的结构，便可以简化和加速小车的装配和维修工作；由于各部件在设计桥式起重机系列标准的同时，也形成了各自的标准系列，有利于专业化的成批生产；为了提高机构的工作效率，起重小车全部采用滚动轴承，机构的传动部分全部采用密封浸油润滑的减速器结构。
第二章桥式起重机起重小车设计任务书
2.1设计参数
主要参数为：
起重量（主起升）：
20t，起升高度（主起升）：
12m，起升速度（主起升）：
10m/min；起重量（副起升）：
5t，起升高度（副起升）：
14m，起升速度（副起升）：
20m/min；小车运行速度：
45m/min；跨度：
22.5m；工作制度：
中级工作制；工作级别：
M5。
2.2工作条件
工作地点为室内，采用交流电。
第三章小车起升机构的设计计算
已知数据：
起重量（主起升）：
20t，起升高度（主起升）：
12m，起升速度（主起升）：
10m/min；起重量（副起升）：
5t，起升高度（副起升）：
16m，起升速度（副起升）：
20m/min；小车运行速度：
45m/min；工作级别：
M5；机构接电持续率JC=25%；小车质量估计=8t。
3.1起升机构计算
3.1.1确定起升结构传动方案，选择滑轮组和吊钩组
注：
以下计算①为主起升计算，②为副起升计算。
⑴起升机构的计算
按照布置紧凑的原则，决定采用双联滑轮组的方案。
①按Q=20t，查表取滑轮组倍率=4，承载绳分支数Z=2=8；
查表选短型吊钩组,选图号为T1362.1508吊钩组，得其质量=467kg，两滑轮间距=87mm；
②按Q=5t，查表取滑轮组倍率=2，承载绳分支数Z=2=4；
查表选图号为G13型长型吊钩组，得其质量=99kg，两滑轮间距=200mm；
3.1.2选择钢丝绳
①若滑轮组采用滚动轴承，当=4，查表得滑轮组效率=0.975，钢丝绳所受最大拉力：
由于工作级别M5时，查表取安全系数n=5,钢丝绳计算破断拉力：
查钢丝绳标准表，所选瓦林吞型纤维芯钢丝绳6×19W+FC，钢丝公称抗拉强度1670MPa，光面钢丝，右交互捻，直径d=16mm，钢丝绳最小破断拉力=141.1.kN,
标记如下：
钢丝绳1：
16NAT6×19W+FC1670ZS141.1GB8918-88
②若滑轮组采用滚动轴承，当=2，查表得滑轮组效率=0.99，钢丝绳所受最大拉力：
工作级别M5时，安全系数n=5,钢丝绳计算破断拉力：
k取0.85，查钢丝绳标准表，所选瓦林吞型纤维芯钢丝绳6×19W+FC，钢丝公称抗拉强度1670MPa，光面钢丝，右交互捻，直径d=11mm，钢丝绳最小破断拉力=66.68kN,
标记如下：
钢丝绳2：
11NAT6×19W+FC1670ZS66.68GB8918-88
3.1.3确定滑轮主要尺寸
①滑轮的许用最小直径：
D≥d（e-1）=16×（25-1）=384mm
式中:
系数e=25，查表选用滑轮直径D=400mm，取平衡滑轮直径≈0.6D=0.6×400=240mm，查表选用=280mm。
综上：
钢丝绳直径=16mm，滑轮直径=400mm。
②滑轮的许用最小直径：
D≥d（e-1）=11×（25-1）=264mm
式中:
系数e=25，查表选用滑轮直径D=280mm，取平衡滑轮直径≈0.6D=0.6×280=168mm，由表选用=225mm。
综述：
选用钢丝绳直径=11mm，滑轮直径=280mm。
3.1.4确定卷筒尺寸并验算强度
①卷筒直径：
D≥d（e-1）=16×（25-1）=384mm
由表选用=400mm，槽距=19mm，槽底半径=9.5mm（JB-T9006.1-1999）
卷筒尺寸：
=
=1411mm
取=1500mm
式中：
——附加安全系数，取=2；
——卷槽不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，即=A=87mm，实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减；
——卷筒计算直径=D+d=400+16=416mm
卷筒壁厚：
δ=0.02D+（6～10）=0.02×400+（6～10）
=14～18mm
取δ=16mm
卷筒壁压应力计算：
N/m=84.59MP
选用灰铸铁HT200，最小抗拉强度σ=195MPa，许用压应力：
=130MPa
因﹤，故抗拉强度是足够的。
卷筒拉应力验算：
由于卷筒长度L≥3D，尚应校验由弯曲应力产生的拉应力，卷筒弯矩图示于图：
卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时：
卷筒断面系数：
式中：
D——卷筒外径，D=400mm；
D——卷筒内径，D=D-2δ=400-2×16=368mm
于是：
MPa
合成应力：
=MPa
式中许用拉应力：
MPa
故＜
卷筒强度验算通过，故选定卷筒直径=400mm，长度=1500mm，卷筒槽形的槽底半径=9.5mm，槽矩=19mm，起升高度=12m，倍率=4，靠近减速器一端的卷筒槽向为右的A型卷筒，标记为：
卷筒A400×1500—9.5×19—12×4右ZBJ80007.2-872
②卷筒直径：
D≥d（e-1）=11×（25-1）=264mm
由表选用=300mm，卷筒绳槽尺寸由表得槽距，=13mm，槽底半径=6mm
卷筒尺寸：
=
=1101mm
取=1500mm
式中：
——附加安全系数，取=2；
——卷槽不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，即=A=200mm，实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减；
——卷筒计算直径=D+d=300+11=311mm
卷筒壁厚：
δ=0.02D+（6～10）=0.02×300+（6～10）=12～16mm
取δ=14mm
卷筒壁压应力计算：
N/m=70.75MP
选用灰铸铁HT200，最小抗拉强度σ=195MPa，许用压应力：
=130MPa
因﹤，故抗拉强度是足够的。
卷筒拉应力验算：
由于卷筒长度L≥3D，尚应校验由弯曲应力产生的拉应力，卷筒弯矩图示于图：
卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时：
=8369400N.m
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