5010t双梁桥式起重机小车副起升机构设计文档格式.docx
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Thebridge-typehoistcrane'
shoistingmechanismisusesfortorealizethecargofluctuation,itisintheoverheadtravelingcranethemostbasicmechanism.Thehoistingmechanismmainlybythedrive,thetransmissiondevice,thecoilinginstallment,takestheinstallmentandthearrestinggearandsooniscomposed.Inaddition,accordingtoneedsalsotobepossibletoinstalleachkindofauxiliaryunit,likethelimitator,liftsheavyobjectsthekiller,theweighinginstallmentandsoon.Hoistingmechanism'
sstructureis:
Theelectricmotorisconnectedthroughtheshaftcouplingandthedecelerationhighspeedaxis,butreductiongear'
sslowspeedshaftleadsthereel,orlaysdownthesteelwirevolume,afterthelifthookgroup,causesthelifthooktoriseorthedrop.Thereforehoistingmechanism'
sdesignmustthroughtheprimaryelectiontransmissionplan,theblockandtackle,thelifthookgroup,thereelgroup,thesteelwire,theelectricalmachinery,theshaftcoupling,thebrake,partsandsoonhighspeedaxis,thenthebasisconcreteparametercomputationselectionconcretemodel,thecheckingcalculationunmistakableonlythenbepossibletocompletefinally.
Thiscarneisakindof50/10tbridgecarnes.Itusesinthefactoryworkshopliftingthegoods,Thistopicmainlyvice-risestheorganizationtothe50/10tdoublebeambridgetypehoistcranemachinecartocarryonthesystemdesign.Thecarneisrequiredtobestables,highaccuracy,safety,reliabilityandadvancedtechnology.Thisdesignusestheclosedtransmission.Forthesakeofsafety,thetapestoppingroundhalfgearshaftcouplingandthebrakeshouldapproachthereductiongear,floatsthemovingaxistowrenchapartlikethisaccidentally,thebrakestillmightapplythebraketoliveinthereel.
Thistextbrieflyintroducethecarne’scapability,structure,theactualityofdevelopment,andsoon,referringto“Designcriterionofcarne”（GB3811-83）anddesignandcalculateofthehoistingmechanismanditsaccessoryin“Designhandbookofcarne”.Fromschemedemonstratingtodesigningandcalculating,ittakesfulladvantageofthecomputerinthewholedesigntoraisethequalityofthedesign,cutthecycleofthedesign,improvetheworkefficiency
KeywordsBridge-typehoistcraneHoistingmechanismTransmissionplanComponents
目录
1绪论1
1.1选题的意义1
1.2本课题的研究目的2
1.3桥式起重机的研究现状2
1.3.1重点产品大型化，高速化和专用化2
1.3.2系列产品模块化、组合化和标准化2
1.3.3通用产品小型化、轻型化和多样化3
1.3.4产品性能自动化、智能化和数字化3
1.3.5成套化、集成化和柔性化3
1.3.6产品构造新型化、美观化和实用化4
1.4桥式起重机的分类5
1.5起升机构的介绍6
1.6本课题的主要技术参数6
2传动方案的确定7
2.1传动方案的分类7
3起升机构各部件的选择计算9
3.1吊钩组的选择9
3.1.1吊钩组的组成及分类9
3.1.2选择吊钩组10
3.2钢丝绳的选择10
3.2.1钢丝绳的构造及分类11
3.2.2钢丝绳的计算11
3.3滑轮组的选用12
3.3.1轮组的定义及分类12
3.3.2滑轮组的初步选定12
3.3.3滑轮组倍率的确定12
3.3.4滑轮最小直径的确定13
3.4卷筒组的选择13
3.4.1卷筒的作用及分类13
3.4.2卷筒的参数计算14
3.5根据静功率初选电动机15
3.6减速器选择15
3.6.1减速器概述15
3.6.2减速器选型计算15
3.7制动器的选择16
3.7.1制动器的简介16
3.7.2制动器的选型计算18
3.8联轴器的选择18
3.8.1联轴器的分类及特性18
3.8.2联轴器的选型计算18
3.9制动时间的验算19
3.10起动时间的验算19
3.11电动机发热验算20
3.12高速浮动轴的验算20
结论21
致谢23
参考文献24
附录25
附录一25
1绪论
1.1选题的意义
起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作，减轻人们的体力劳动，提高劳动生产率，在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代化、专业化的要求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，它不仅是生产过程中的辅助机械，而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。
起重机械是起升，搬运物料及产品的机械工具。
起重机械对于提高工程机械各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用
在高层建筑、冶金、华工及电站等的建设施工中，需要吊装和搬运的工程量日益增多，其中不少组合件的吊装和搬运重量达几百吨。
因此必须选用一些大型起重机进行吊装工作。
通常采用的大型起重机有龙门起重机、门座式起重机、塔式起重机、履带起重机、轮式起重机以及在厂房内装置的桥式起重机等。
图1-1双梁桥式起重机
在道路，桥梁和水利电力等建设施工中，起重机的使用范围更是极为广泛。
无论是装卸设备器材，吊装厂房构件，安装电站设备，吊运浇注混凝土、模板，开挖废渣及其他建筑材料等，均须使用起重机械。
尤其是水电工程施工，不但工程规模浩大，而且地理条件特殊，施工季节性强、工程本身又很复杂，需要吊装搬运的设备、建筑材料量大品种多，所需要的起重机数量和种类就更多。
在电站厂房及水工建筑物上也安装各种类型的起重机，供检修机组、起闭杂们及起吊拦污栅之用。
在这些起重机中，桥式起重机是生产批量最大，材料消耗最多的一种。
由于这种起重机行驶在高空，作业范围能扫过整个厂房的建筑面积，因而受到用户的欢迎，得到很大的发展。
图1-1是典型的双梁桥式起重机。
1.2本课题的研究目的
（1）熟悉桥式起重机的结构和工作原理；
（2）掌握桥式起重机的设计方法；
（3）将所学的理论知识应用到实际的生产设计中去，培养实际动手能力；
（4）了解制造业的发展，为以后工作做准备。
1.3桥式起重机的研究现状
1.3.1重点产品大型化，高速化和专用化
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。
目前世界上最大的履带起重机起重量3000t，最大的桥式起重机起重量1200t，集装箱岸连装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min，堆垛起重机级最大运行速度240m／min，垃圾处理用起重机的起升速度达100m／min。
1.3.2系列产品模块化、组合化和标准化
用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途，有相同联接要素和可互换的标准模块，通过不同模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。
对起重机进行改进，只需针对某几个模块。
设计新型起重机，只需选用不同模块重新进行组合。
可使单件小批量生产的起重机改换成具有相当批量的模块生产，实现高效率的专业化生产，企业的生产组织也可由产品管理变为模块管理。
达到改善整机性能，降低制造成本，提高通用化程度，用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产品，充分满足用户需求。
目前，德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模块化设计，并取得了显著的效益。
德国德马格公司的标准起重机系列改用模块化设计后，比单件设计的设计费用下降12％，生产成本下降45％，经济效益十分可观。
德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式悬挂起重机，起重机的钢结构由冷轧型轨组合而成，起重机运行线路可沿生产工艺流程任意布置，可有叉道、转弯、过跨、变轨距。
所有部件都可实现大扎遏生产，再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。
这种起重机组合性非常好，操作方便，能充分利用空间，运行成本低。
有手动、自动多种形式，还能组成悬挂系统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重机及手动堆垛起重机，甚至能组成大型自动化物料搬运系统。
1.3.3通用产品小型化、轻型化和多样化
有相当批量的起重机是在通用的场合使用，工作并不很繁重。
这类起重机批量大、用途广，考虑综合效益，要求起重机尽量降低外形高度，简化结构，减小自重和轮压，也可命名整个建筑物高度下降，建筑结构轻型化，降低造价。
因此电动葫芦桥式起重机和梁式起重机会有更快的发展，并将大部分取代中小吨位的一般用途桥式起重机。
德国德马格公司经过几十年的开发和创新，已形成了一个轻型组合式的标准起重机系列。
起重量1~80吨，工作级别A1～A7，整个系列由工字形和箱型单梁、悬挂箱形单梁、角形小车箱形单梁和箱形双梁等多个品种组成。
主梁与端梁相接以及起重小车的布置有多种型式，可适合不同建筑物及不同起吊高度的要求。
根据用户需要每种规格起重机都有三种单速及三种双速供任意选择，还可以选用变频调速。
操纵方式有地面手电门自行移动、手电门随小车移动、手电门固定、无线遥控、司机室固定、司机室随小车移动、司机室自行移动等七种选择。
大车及小车的供电有电缆小车导电、DVS系统两种方式。
如此多的选择项，通过不同的组合，可搭配成百上千种起重机，充分满足用户不同的需求。
这种起重机的另一最大优点是轻型化，自重轻、轮压轻、外形尺寸高度小，可大大降低厂房建筑物的建造成本，同时也可减小起重机的运行功率和运行成本。
与通用产品相比较，起重量10t，跨度22.5m，通用双梁桥式起重机自重24t，起重机轨面以上高度1876mm，起重机宽度5980mm；
德马格起重机的自重只有8.7t，重量轻了176％，起重机轨面以上高度920mm，降低了104％，起重机宽度2980mm，外形尺寸减少了100%。
1.3.4产品性能自动化、智能化和数字化
起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。
将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。
大型高效起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。
主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。
变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。
使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。
重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。
1.3.5成套化、集成化和柔性化
在起重机单机自动化的基础上，通过计算机把各种起重运输机械组成一个物料搬运集成系统，通过中央控制室的控制，与生产设备有机结合，与生产系统协调配合。
这类起重机自动化程度高，具有信息处理功能，可将传感器检测出来的各种信息实施存储、运算、逻辑判断、变换等处理加工，进而向执行机构发出控制指令。
这类起重机还具有较好的信息输入输出接口，实现信息全部、准确、可靠地在整个物料搬运集成系统中的传输。
起重机通过系统集成，能形成不同机种的最佳匹配和组合，取长补短，发挥最佳效用。
目前重点发展的有工厂生产搬运自动化系统，柔性加工制造系统，商业货物配送集散系统，集装箱装卸搬运系统，交通运输和邮电部门行包货物的自动分拣与搬运系统等。
1.3.6产品构造新型化、美观化和实用化
结构方面采用薄壁型材和异形钢、减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。
采用各种启强度低合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条件，减轻自重和增加外形美观。
桥式起重机的桥架结构型式大多采用箱形四梁结构，主梁与端梁采用高强度螺栓联接，便于运输与安装。
在机构方面进一步开发新型传动零部件，简化机构。
“三合一”运行机构是当今世界轻、中级起重机运行机构的主流，将电动机、减速器和制动器合为一体，具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优点，国外已广泛应用到各种起重机运行机构上。
为使中小吨位的起重小车结构尽量简化，同时降低起童机的尺寸高度，减少轮压，国外已大量采用电动葫芦作为起升机构。
为了减轻自重，提高承载能力，改善加工制造条件，增加产品成品率，零部件尽量采用以焊代铸，如减速器壳体、卷简、滑轮等都用焊接结构。
减速器齿轮都采用齿面，以减轻自重、减小体积、提高承载能力、增加使用寿命。
液压推杆盘式制动器的应用范围也越来越大。
此外，各机构采用的电动机都向高转速发展，从而减小电机基座号，减轻重量与减小外形尺寸，并可配用制动力矩小的制动器
目前，在工程起重机械领域，欧洲、美国和日本处于领先地位。
欧洲作为工程起重机的发源地，轮式起重机生产技术水平最高。
该地区的工程起重机械业主要生产全地面起重机、履带式起重机和紧凑型轮胎起重机，也生产少量汽车起重机。
其中，全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主；
紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主；
汽车起重机一般为通用底盘组装全地面上车，即以改装为主。
其产品技术先进、性能高、可靠性高，产品销往全球。
美国工程起重机行业的技术水平相对落后于欧洲。
不过近年来，美国工程起重机械业通过收购和合并手段，得以蓬勃发展。
目前该地区主要生产轮胎起重机、履带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。
主要生产企业为马尼托瓦克公司，特点是技术较先进、性能较高、可靠性能高，其中汽车底盘技术和全路面技术领先于欧洲，产品主要销往美洲地区和亚太地区。
日本作为二战后崛起的经济强国，轮式起重机开发生产虽然起步较晚（起步于20世纪70年代），但是发展速度很快，很受亚太市场欢迎。
此外，日本还通过收购手段更新生产技术。
如日本多田野通过收购德国法恩底盘公司，发展全路面技术。
日本工程起重机械业主要生产汽车起重机、履带起重机、越野轮胎起重机和全路面起重机。
其中，越野轮胎起重机的产量最大，汽车起重机的产量次之，呈减少趋势，全路面起重机的产量最少，呈上升趋势。
主要生产企业包括多田野、加藤、神钢、日立和小松等。
产品特点是技术水平和性能较高，但可靠性落后于欧美。
随着我国经济建设步伐的加快，生产和生活各个领域的建设规模的逐年扩大，也促进了施工机械化程度的迅速提高。
先进的施工机械已成为加快施工速度，保证工程质量和降低成本的物质保证。
起重机行业也因此得到了很大的发展。
为促进社会主义建设事业的发展，提高劳动生产率，充分发挥其中运输机械的作用是具有重要意义的。
1.4桥式起重机的分类
桥式起重机一般可分为通用桥式起重机和冶金桥式起重机两大类。
通用桥式起重机主要用于一般车间的物件装卸、吊运；
冶金桥式起重机主要用于冶金生产中某些特殊的工艺操作。
各类桥式起重机又由于取物装置、专用功能和构造特点等的不同成分成各种形式。
通用桥式起重机一般是电动双梁起重机，按照取物装置和构造可分为：
（1）吊钩式桥式起重机吊钩式桥式起重机是以吊钩作为取物装置的起重机，它是由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构和电气控制设备等几部分组成。
（2）抓斗式桥式起动机抓斗式桥式起动机是以抓斗作为取物装置的起动机，用于抓取碎散物料。
其他部分与吊钩式桥式起动机完全相同‘
（3）电磁式桥式起动机电磁式桥式起动机是用电磁盘作为取物装置的桥式起重机，吊运有导磁性的金属材料，如型钢、钢板和废钢铁等。
（4）两用桥式起动机两用桥式起重机是装有两种取物装置的桥式起重机，分为吊钩抓斗和抓斗电磁两种。
两种取物装置均在一台小车上，同时装有两套各自独立的起升机构。
第一种中一套起升机构用于吊钩，另一套起升机构用于抓斗；
第二种中一套起升机构用于抓斗，另一套起升机构用于电磁盘。
根据装卸和搬运物料的需要，可以随时更换其中的一种吊具。
（5）三用桥式起重机三用桥式起重机装有吊钩、电磁盘和电动抓斗三种取物装置。
根据不同的工作性质，可以变换其中任意一种吊具。
电动抓斗使用交流电，而电磁盘使用直流电，使用时要通过转换开关来变更电源。
这种桥式起动机适用于各种物料种类经常改变的情况。
（6）双小车桥式起动机双小车桥式起动机具有两台起重小车，两台小车的起重重量相同，可以单独作业也可以联合作业。
在某些双小车桥式起动机的两个小车上，装有可变速的起升机构，轻载时可以高速运行，重载时可以低速运行；
在吊运较重物件时，两台小车可以并行吊运。
这种起重机的有效工作范围广，适用于吊运横放在跨度方向上的长形工件。
1.5起升机构的介绍
起升机构是用来实现货物升降的,它是天车中最基本的机构.起升机构主要有驱动装置、传动装置、卷绕装置、取物装置及制动装置等组成。
起升机构的构造是：
电动机通过联轴器与减速的高速轴相连，而减速器的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷上或放下，经过吊钩组，是吊钩上升或下降
其中联轴器为齿轮联轴器，通常将齿轮联轴器制成两个半齿轮联轴器，中间用一段轴连起来，这根轴称为浮动轴或补偿轴。
制动器一般为常闭式的，它装有电磁铁或电动推杆作为自动的松闸装置与电动机电气连锁。
减速器一般采用半封闭式的标准两级圆柱齿轮减速器。
卷筒安装在转轴上，卷筒轴一端支撑在双列调心球轴承上，另一端与减速器低速轴通过特种联轴器连接，支撑在减速器轴的内腔和轴承座中。
卷筒安装的另一种形式：
将卷筒直接刚性地装在减速器轴上，为了消除小车架受载变形的影响，减速器被支撑在铰轴上，卷筒的轴承采用自位轴承，允许轴向游动，这种结构简单，维修方便，具有自动调整减速器低速轴与卷筒同心的作用。
起重量在
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