旋转式起重夹钳装置主机的结构设计毕业设计论文Word格式文档下载.docx

1、 日 期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位

2、论文。涉密论文按学校规定处理。导师签名： 日期：注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不

3、准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题

4、的能力4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？3、论文（设计说明书）所体现的整体水平建议成绩：（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量二、论文（设计）水平评阅教师：教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过

5、程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况2、对答辩问题的反应、理解、表达情况3、学生答辩过程中的精神状态评定成绩：教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）教学系意见：系主任：摘要本文针对JQ50起重夹钳装置主机的结构及其钳锷、吊锷、主轴、吊轴、钳口部件 进行设计。对起重夹钳主机结构所使用的部件进行了强度计算和材料选择。说明了旋转 式自动开关装置的工作原理。分析了选取的加工工艺与润滑剂，列出系统稳走性的影响 因索。运用常规计箅进行设计，达到设计与实用为一体的效果。并根据设计制造出一个 夹钳，在实际的测试过程中起弟:.$:M可达100 kg,多用于起柬板坯.搬运物休使徙、快 速、无卡壳，可

6、以达到工业生产的应用标准。该设计应用丫 个旋转式机械丨丨动开关装置，完介小耑电力或K他外力，闪此在 实际应用中史为绿色环保，也能保证在停电或失去W他外力的时候吊件不掉落，史为安 全。关键词:夹钳机构:夹紧力；旋转式；机械；强度计箅ABSTRACTLifting clamp device is a very important component of lifting equipmcnt.Our country need more and more high-qualily lifting equipinent by Speeding up the modernization drive.Als

7、o,Lifting clamp device,design is become more and more profound.Based on Mechanics of Materials and Machinery Manufacturing.Designecl JQ50 Lifting clamp devices host structure and Used pares Clamp arm. Boom Spindle, Suspension axis. Jaw. Do the strength and material selection to parts of clamp device

8、s hosl structure. Illustralcs the working principle of automatic switching devices. Analysis of selected processing and Iubricanls. Listed System Adverse factors by Outside influence. And the used AUTO CAD lo design. Reach to Design and practical effects as one. In kinds of testing process. Lifting

9、weights up lo 100 kg.Run Speed up to 2m / s.Always used for lifting slab. Easy transportation and fasl. No jams. Can reach ihe standards of Daily productionThe design put to use mechanical automati cswitch.lt is opening and closing wilhoul outside force.So it is more economical and secure.Keyword: C

10、lamp instituiion, Clamping force, Rotation type. Machine, Strength calculationn1 HUW 11.1起夹钳技术的应用及发展怡况 11.2常用夹钳装置的类型 42旋转式起重夹钳设备的设计方案 82. 1起重夹钳的工作原理 82. 2起重夹钳的主要技术指标和适用范 92. 4起重夹钳的耵场前景 103旋转式夹钳起重夹钳主机结构的设计 103.1起重夹钳吊臂的设计 103. 2起重夹谢钳臂的设计 113. 3起重夹钳装置轴的设计 163. 4起重夹钳钳口的设计 224旋转式起重夹钳各部分材料的选择 224. 1起重夹钳吊臂

11、材料的选择 224. 2起重夹钳钳臂材料的选择 234. 3起重夹钳轴材料的选择 234. 4起東夹钳钳口材料的选择 245旋转式起重夹钳各部分的工艺选择 255.1起夹钳吊臂的工艺 255. 2起承夹钳钳臂的工艺 265. 3轴的工艺 265. 4钳口的工艺 266旋转式起東夹钳0动丌关装置的设计与润滑剂的选择 266. 1自动开关装置的结构设计 266.2自动开关装置的工作原理 276.3自动开关装置的材料选择 276. 4润滑剂的选择 277起系统稳定性的分析 287. 1机械加I:对系统稳定性的影响 287. 2温度对系统稳定性的影响 287. 3整体装配对系统稳矩性的影响 298结论

12、以及未来展望 298. 1起重夹钳设计的结论 298. 2起承夹钳的未来展望 29参#施 31麵 33附-录：CAD謝_ 331.前言时间的脚步跨入r 2i世纪，我_加快了现代化建设的步伐。在大规梭的现代化逑 设中，工程机械起到了重要的作用，在当代社会，劳动为基本上完全解放了，机器几乎 己经完全取代丫人力，以说没冇:丨.程机械，就无法进行仟何的:I.程建设3起重机足一种占老的工程机械。随着社会的发展，起承机的承载结构、驱动机构、 取物装置、控制系统及安全装置等各方面都冇了很人的发展，其设计理论、制造.1:艺、 检测T段等都逐渐趋于完善和规范化，丼L1经成为一种较为完冓的机械3 fll.足由于生

13、产 发M提出新的使用要求，起）R机的种类、形式也需要相应的发M和创新，性能参数也霈 要不断殳化和完善。由于应用了现代化设计方法学的建立和计灯机辅助设计等现代设计 手段，起甫机设计思维观念和方法冇了进一步的吏新，.K他技术领域和相邻丨:业部门不 断取得的新科技成果在起承机上的渗透、推广应用等，吏使起前机的綷方而不断的丨-S史新3因此起承机将句现代化、智能化发展，在实际的操作应用中吏加安伞可靠111。本文针对旋转式起承夹钳做了一呰优化设计。竹先夹钳足利刚tl承达到夹取钢板, 完个不丨丨j借助外力，闪此在实际操作应用中史绿色环保，也不容易发牛.突发事件，史加 安令可靠。乳次，在夹钳上设立/一个旋转式

14、机械CJ动幵关，也足不用借助外力却可以 很好的控制夾钳夹物和放物的动作。综上所述，该产品非常绿色环保，实用性非常高，1. 1起重夹钳技术的应用及发展情况1.1.1国内起重夹钳技术初露锋芒起$:用我W的起柬夹钳起步较晚，在新中W成立以前，屮W基木卜.没打丨:研发的图1-1第一台板坯夹钳起重机正在装配能力，（II改革丌放以后，随内外技术合作的加强，我W的夹钳技术取得/飞速的发 展。2006年9月19 口在太重集团起承机装配7丨:间，工人们装配了为上海宝钢生产的、 被w家质检总局授孓中丨句名牌产品称y后的第一台板坏夹钳起承机|21。2008年8月2fi U，丨11:界M高摩天轮在新加坡滨海城正式投入

15、运行3该摩天轮又称 “新加坡飞行者”，高165米，共设28个座舱，每个座舱宽4米，长7米，可容纳26 人，游客在摩天轮上可360度观景。在这个摩天轮的建设期间，一台三一 50吨起麗机 在摩天轮T.地施工-客户逛三一膜带起重机在新加坡的第一个买主，他们对三一产品稳定的性能和优越的品质表示由衷的赞赏131。2011年1月18日，徐工全地面500吨的陆续下线并进入风电安装行业，进口全地 面起欺机:举断风电安装的W史ft告结朿，牟:2010年底，徐:丨:Li有10余台伞地面500吨 进入卩丨场，活跃于风电安装和检修，并为w家新型能源的发展做!h贡献从山场陆续得到 的产品使用情况来看，该款产品集W际先进

16、技术于一*，尤:K足操作的微动性、落点的 准确性以及起升的平稳性，得到了客户的高度赞粦，荇有客户称赞遒：“徐工大吨位技 术+愧足闲内第一，W外垄断多年的企功能版介地面起承机技术，被徐:丨.攻兑并成熟发 展，不只是徐工的骄傲，更是国人的自豪。”的确如此，伴随着徐工500吨全地面起重 机进入历史的舞台，我M轮式起承机行业的在丨II:界的兗争力也人幅增加，在打破M外技 术垄断的基础上实现多台销您，这不仅标志着W内起戒机行业的飞速发展，吏标志着徐 工的全地面起承机技术、性能以及可靠性上的飞跃Nl。2011年4月28日，徐工XGC28000两千吨级展带起重机的成功研制，填补了国内 2000吨级产品的巨大

17、空白，将中W人型起重关键装备的技术和制造水平从1000吨级提 升到2000吨级，最大施工起重力矩从15000吨米提升到28000吨米，超过了大多数国 呩在用装备的水平，XGC28000城带起承机的出现，将冇效支持中W：丨化、核电、海洋:丨. 程等承人技术发展的施1大型化进程3减轷中W起甫施:丨.行业对W外产品的依赖，改变 围家对1000吨级以上产品进口给予高额关税补贴的现状。该产品的研究过程中，冇效 推动/我阳I:程机械行业对“人型起承装备总体参数优化计算技术”、“多动力系统鉍杂 集成控制技术”、“ST人货形理论超长结构件性能安令问题”等系列难题的突破，将打 力促进W产装备继续各史人哗化突破的

18、进程3据悉，徐:集MH前正在全力推进3000 吨级产品的研制，力争将国产大型起甫装备的最大起甫能力提升了 60000吨米以上，推动民族:业再上新水平5|9由此可见，随#W内:业的发M，特别足入世以后，W内的起朮夹钳技术达到了 一个相当的高度，有一些甚至达到了園外的水平。1.1.2国外起重夹钳技术不甘示弱总体来说，W外起乘夹tl丨技术还足领先W内的，为T争夺市场，W外的起*领域开 始龙萵的性价比的路线，渐渐对一些实用型的起承机加人投资，u本三菱公司生产的丨00/ 201扳坯夹钳起承机为计算机控制的a动化起:選机，用 户为U本钢膂（株）扇岛制铁所a运转可用令Q动、半S动、手动三种方式，从地上灼机

19、宰遥控操作，接受上位汁算机的作业指令，采用各种自动运转所必须的传感器、安个装 S、控制仪器和各种驱动装置，运转状况可用地面的运转ffi示盘监视9位检查和开闭 幅度检查采用无触点开关的寻址捡查方式，开闭幅度采用从上位计算机接受板坯幅宽 的指令，蜉址检査开闭幅度足杏适A的方式。速度控制为可控硅一次电队控制，设定 爬行速度，谋求提高停止精度。采用柱式妤M和边托辊，域于小尔运行尤摆动和停止 位置无偏移的结构。并设平故检查装a。为了简化设备结构，减轻Cl重，降低生产成本。芬兰Kone公涓为某火力发电厂生 产的起承机就是一个典型的例了。其中起升机构减速器的外壳小牟架一端梁合二为 -，卷簡一端4减速辦相连，

20、端支撑于小肀架的端梁上。定滑轮组与卷简组练 成一体，钉去r支撑记滑轮组的承梁，简化/小Z丨:架的整体结构。为了更新零部件，提高整机性能。法W Patain公司采用窄偏轨箱型梁作生梁，苏 髙s宽比为4左右，大筋板间距为梁高的2倍，不用小筋板。生梁与端梁的连接采用搭 接方式，使垂直力;ft接作用r端梁上益板，由此可降低端梁的高度，便于运输161。随着市场规梭的不断扩人，世界起重装卸机r商间的竞争也u趋激烈，纷纷通过建 立策略联盟、收购等徐径增强实力，以求在市场中立于不畋之地。去年，u木丨田集 团的子公司丰田自动织机制作所（简称TAL）宣布与瑞典的BT工业公司结盟，以160 亿法郎的昔业额和21%的

21、市场心冇率稳坐世界起承装卸机产业的龙头地位（1美元约合 693法郎）。这2家公司旱在1994年就签署了欧洲市场合作协议，由于TAL产品系列并 不齐企，丨丨前还难以德W林德集MI、容海因里希公司及美网的纳科公W的产品抗衡， TAL公司在欧洲市场早期的占有率仅有10%，亚洲市场占冇率也下降到25%。4此同时， 徳W的林徳集MLL和U木签冇合作协议，美W的纳科公1小也没放弃0U木签冇合作协 议，诸多因索使TAL下决心收购瑞典BT工业公司。目前，TAL已经顺利获得BT工业公 nj的25. 1%的股权，BT丨:业公切希铝将60亿法郎的股权全部出让给TAU为此，专家 认为BT工业公木Q拥冇的销丰田公司的经

22、销M络合并后，将对.K他同行构成 相A程度的威胁，竞争也将史加激烈171。1.2常用夹钳装置的类型不冋类型的夹HI装置所选用的利料略冇不冋，下ifn介绍几种不同类型的夹ilh（1） 螺杆夾紧式:夹钳装置冇4个起升动滑轮，每两报钢绳巾起升卷简经起升动滑 轮成对地N定到小:个:架上的Y衡杠杆或平衡轮上a央钳开_机构的驱动装置设在卜.方， 由电机通过立式减速机和伞W轮对传动垂直螺杆，由具冇内螺纹可上下移动的奁简带动 拉杆，使夹钳启闭。拉杆向上时夹钳闭合，拉杆向下时，夹甜在S重的作用下开启。亦 可设计成使拉杆带动夹钳上方的连杆，3拉杆丨（ih时夹钳闭合，拉杆向卜时夹ill张开， 为了保持夹钳对钢锭的稳

23、定夹持力，在开闭机构1底座上方装冇弹簧装質，弹簧的ffi力 越大，夹钳对钢锭的夹紧力就越大为了防止机构过载，在立式减速机上设冇极限力矩 保护装置。在确定弹筲汛力时，除应根掘屯机功率、传动装置的传动比，螺杆螺纹导角、 夹钳钳杆的传动比及传动效率等W素外，还各运动物件运动时的惯蚩冇爻。此外，它 还应根据极限力矩保护装置的设计值及其在使用过程中的稳足性决定。螺杆夾紧式夾今 装置的夾f捕丨杆：对夹紧力的影响孩小。在不同的钳口开度，钢锭的臼重对夹紧力lii 冇一定影响，的比承不人。这种夹钳装1!的夹紧力主要楚由机构传动在螺杆中产生 轴向力带动夹钳钳杆产生的。夹钳的回转机构装于夹钮装置臂架的下方，通过啮合

24、齿轮 带动夹钳丨叫转。为丫防止机构在刮渣时过载，机构也设有极限力矩保护装S。螺杆夹紧式可按需要设计夹fll的夹紧力，夹钳装置的初始夹紧力即该装置的M大 夹紧力冈此在将钢锭叫传送辊道上放倒或，钢锭底部碰到:ft:它阏记设备时，钢锭不会由 钳n脱落.夹取钢锭时，夹钳在闭合过程中tlirrK移请很小，便于切机对位并夹取钢锭。（2） 夹钳自重夹紧式：按照连接夹错钳杆的销轴数量和结构，夹钳装置可分为单 销轴式、双销轴式和、双销轴轴距可调式。準销轴夹银装置结构较简单，但适用的有效 开度较小，双销轴的适用于较人的钳口开度，在导槽曲线和夹钳钳杆两段长度比不变的 怙况下，双销轴式的夹紧系数较人，双销轴可调忒夹钳

25、装置适用于钢锭尺寸变动范FR较 大的tm兄，轴距的调节可用人:，亦可用机械前者费:费时，ji在高温时进打调节的芳 动条件很差，后者可以无级调距，m需增加一袞传动装置，结构较在夹钳Dm夹 紧式夹州装s中，革销轴式的应用鉍为矜遍3中销轴夹鉗装置冇两个起升动滑轮，每根钢绳由起升卷简经起升动滑轮M记到小:架平面h的拉朴卜.曲.勺中的启闭钢绳由启闭 卷简经启闭动滑轮缠绕到起升卷简上，它N起升钢绳冇相同的缠绕中径。夹纟丨丨的动作原 理廷：当夹钳处于张开状态时，夹钳的承量由启W钢绳支承，而夹钳装置的JC它部分， 如：异梢架:、:柱、横梁等的甫莆由起升钢绳支承3夹钳须闭合时，由启闭机构将启闭钢 绳K放，让启闭

26、动滑轮卜H 动滑轮用拉杆和链条相连接的纟1丨销轴随之卜降，夹钊因 而下降。由于夹IM钳杆上部的滚子是沿着八字形导槽向下滚动的，夹钳因而闭台。a谢 尖接触到钢锭侧而时，m然诒闭机构r能继续使启闭动滑轮下降，m夹钳及ti丨销轴匕不 能继续下降，这时为丫防止因钢绳松弛而脱槽，在拉杆和柑销轴之间采用r焊接链连接, 用來保证必要的*性环节：夹钳的开启过程就足闭合运动的逆过程a为丫防止肩闭机构 在使夹钼向上运动时夹钳银杆上部滚子与八字形导梢顶部接触时机构出现过载，在启闭 机构设冇极限力矩保护装置。夹钳装置的起升运动足使起升卷简以相同的速度继绕起升 钢绳和启闭钢绳，起升动滑轮与启闭动滑轮间相对位置+变，因而

27、夹钳装置+论处于仟 何高度，夹钳的针|口开度也不会变化，用夹钳装a夹取钢锭时，先k放夹钳，使钳夹 y钢锭侧曲接触，并使链条呈松弛状态。起升机构动作时，起升动滑轮带动上横粱、立 柱及导槽架一起上升。开始时，夹钳上部滚子与导槽之间存在相对运动，3导槽架上升 到某一高度后，夹钳开始夹紧钢锭，滚子与导槽之间不再出现相对运动，由夹抖丨带着钢 锭与导杷架一起上升。在夾钳夾住钢锭、起升机构起升钢锭前，夹钳的夹紧力:丨:要足夹 钳的白承产生的，此时的夹紧力称为初始夹紧力。夹钳的承越大，初始夹紧力就越大。 在夹钳自重不变的情况下，夹紧力的大小只与夹钳的几何尺寸、钳口开度及导向槽的曲 线形状冇关。当夹钳夹往钢锭，导梢架带动夹钳和钢锭一齐起