資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 華東交通大學(xué) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)及其制造專業(yè)05機(jī)設(shè)（1）班級 一、 課程設(shè)計(jì)（論文）題目：20t橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu) 二、 課程設(shè)計(jì)（論文）工作自2008年6月30日起至2008年7月11日止。 三、 課程設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容要求： 主要技術(shù)參數(shù)： 起重量：Q=20t； 工作級別：M5（JC%=25%）； 起升高度：16m; 起升速度：7.5m/min。 設(shè)計(jì)任務(wù)要求： （1）對起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇計(jì)算起重零部件，并驗(yàn)算； （2）繪制吊鉤滑輪組圖（1＃，CAD）； （3）繪制卷筒壓板零件圖（3＃，手工畫）； （4）繪制吊鉤橫梁零件圖（2＃，CAD）； （5）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（1份） 課程設(shè)計(jì)（論文）評審意見 評閱人 存檔資料 成績： 華 東 交 通 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) （論 文） 所屬課程名稱 工程起重機(jī) 題目20t橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu) 院 系 機(jī)電工程學(xué)院 班級 05機(jī)設(shè)（1）班 學(xué)生 陳位吉 學(xué)號 20050310010514 指導(dǎo)老師 程賢福 輔導(dǎo)老師 程賢福 2007年7月9日 目錄 1．起升機(jī)構(gòu)方案的選擇…………………………………………………1 2．起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………2 2.1 鋼絲繩、滑輪和卷筒直徑的確定 …………………………………2 2.1.1鋼絲繩的計(jì)算與確定…………………………………………2 2.1.2滑輪和卷筒直徑的確定………………………………………2 2.2 吊鉤滑輪組的選擇和驗(yàn)算 ………………………………………3 2.2.1吊鉤的選擇…………………………………………………3 2.2.2吊鉤螺母的計(jì)算 ……………………………………………3 2.2.3止推軸承的計(jì)算 ……………………………………………4 2.2.4吊鉤橫梁的計(jì)算 ……………………………………………4 2.2.5滑輪及滑輪軸承的選擇………………………………………5 2.3 卷筒的計(jì)算……………………………………………………5 2.3.1 卷筒的基本尺寸……………………………………………5 2.3.2 驗(yàn)算卷筒強(qiáng)度………………………………………………6 2.3.3 卷筒轉(zhuǎn)速 …………………………………………………7 2.4 電動機(jī)的確定…………………………………………………8 2.4.1 電動機(jī)的確定………………………………………………8 2.4.2 電動機(jī)發(fā)熱及過載驗(yàn)算 ……………………………………8 2.5 減速器的選用…………………………………………………9 2.5.1減速器的確定 ………………………………………………9 2.5.2減速器的驗(yàn)算 ………………………………………………9 2.6 制動器的選擇 ………………………………………………10 2.7 聯(lián)軸器的選擇 ………………………………………………10 2.6.起制動時(shí)間驗(yàn)算 ……………………………………………11 2.6.1起動時(shí)間的驗(yàn)算……………………………………………11 2.6.2制動時(shí)間的驗(yàn)算……………………………………………12 3．參考文獻(xiàn)……………………………………………………………13 2 華東交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 1 起升機(jī)構(gòu)方案的選擇 起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動裝置(包括電動機(jī)、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒等)、鋼絲繩卷繞裝置(包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動滑輪)、取物裝置和安全保護(hù)裝置組成。電動機(jī)驅(qū)動是起升機(jī)構(gòu)的主要驅(qū)動方式。當(dāng)起重量在50t以下時(shí)，常見的橋式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)布置方式如圖1所示； 1-電動機(jī)；2-聯(lián)軸器；3-傳動軸；4-制動器；5-減速器；6-卷筒； 7-軸承座；8-平滑滑輪；9-鋼絲繩；10-滑輪組；11-吊鉤 圖1起升機(jī)構(gòu)配置方案 當(dāng)起重量在20-30t時(shí)，常見的起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩卷繞如圖2所示。采用雙聯(lián)滑輪組，滑輪組倍率m=4。 圖2 鋼絲繩卷繞示意圖 2 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1 鋼絲繩、滑輪和卷筒直徑的確定 2.1.1 鋼絲繩的計(jì)算與確定 采用雙聯(lián)滑輪組，按，查取滑輪組倍率m =4； 鋼絲繩所受最大拉力（載荷）： （式1） 式中 ——最大載荷， 其中 ； Z——懸掛吊重的鋼絲繩分支數(shù)，； ——滑輪組效率，=0.98； 所選鋼絲繩的直徑應(yīng)滿足： （式2） 式中 ——鋼絲繩直徑； ——鋼絲繩最大靜工作拉力； C——選擇系數(shù)，根據(jù)《起重機(jī)械》表2-4，； 取鋼絲繩直徑，捻向：交互捻；選擇鋼絲繩型號為： 2.1.2 滑輪和卷筒直徑的確定 按鋼絲繩中心來計(jì)算滑輪與卷筒的最小直徑： ； （式3） 式中 ——按鋼絲繩中心計(jì)算的滑輪和卷筒的最小直徑； ——鋼絲繩直徑； ——與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表8.1-61，對滑輪=20，對卷筒=18； 根據(jù)(式1-3)，得 滑輪 ； 取動滑輪直徑(滑輪槽底直徑)，平衡滑輪。取。 卷筒 ； 2.2 吊鉤滑輪組的選擇和驗(yàn)算 2.2.1.吊鉤的選擇 吊鉤尾部螺紋直徑的確定, （式4） 式中 ——最大其中載荷； ——起動動載系數(shù)，由《起重機(jī)械》表1-9確定 ； ——螺紋根部面積； ——螺紋根部直徑； ——許用應(yīng)力，，；選等級強(qiáng)度為，則，； 采用短型吊鉤組，根據(jù)額定起重量和工作類型M5來選擇直柄單鉤LM16 —MGB/T10051.1—1988，吊鉤材料為DG20,螺紋外徑，螺紋根部直徑。 2.2.2 吊鉤螺母的計(jì)算 螺母高度不得小于H， （式5） 式中 t=10mm——螺距； ——許用擠壓應(yīng)力，鋼對鋼（螺母材料45號鋼）； 公制螺母的高度 ； 考慮放止動墊片的尺寸取螺母高度：； 螺母外徑：。 2.2.3止推軸承的計(jì)算 對于頸部直徑的吊鉤選輕系列單列止推軸承8317，取靜負(fù)荷容量 。 軸承的計(jì)算載荷應(yīng)等于或小于其靜負(fù)荷容量： （式6） 2.2.4 吊鉤橫梁的計(jì)算 圖3 吊鉤橫梁計(jì)算簡圖 采用45號鋼制造，強(qiáng)度極限，屈服極限，耐久極限 。 假設(shè)橫梁上作用集中載荷，計(jì)算彎曲應(yīng)力，此外還認(rèn)為剪切力對彎曲應(yīng)力影響不大，按結(jié)構(gòu)布置確定計(jì)算尺寸，即靠邊兩個(gè)滑輪軸線間的距離，橫梁中間寬度，拉板厚度，橫梁的計(jì)算載荷（也是止推軸承的計(jì)算載荷）。 中間截面A-A的最大彎曲應(yīng)力 = （式7） 式中 ——橫梁高度； ——軸孔直徑，； 取 。 軸孔的平均擠壓應(yīng)力 （式8） 式中 ——許用擠壓應(yīng)力，； ——拉板厚度， 取。 2.2.5 滑輪及滑輪軸承的選擇 由鋼絲繩直徑，動滑輪直徑，選擇滑輪的型號為滑輪。 滑輪用內(nèi)軸套和隔環(huán): 內(nèi)軸套：； 隔環(huán)；； 滑輪軸承：46216； 滑輪擋蓋：。 2.3 卷筒的計(jì)算 2.3.1 卷筒的基本尺寸 取卷筒（按槽底計(jì)算）直徑； 卷筒的計(jì)算直徑（按纏繞鋼絲繩的中心計(jì)算）； 卷筒長度 （式9） 式中 ——卷筒上有螺旋槽部分長 其中 ——最大起升高度； ——滑輪組倍率； ——卷筒計(jì)算直徑，； ——固定鋼絲繩安全圈數(shù)，??； ——繩槽槽距，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表8.1-49，得； ——無繩槽卷筒端部尺寸，； ——固定鋼絲繩區(qū)段的長度，； ——左右螺旋槽之間的距離， 其中 ——兩側(cè)滑輪繩槽中心線之間的距離，； ——當(dāng)?shù)蹉^滑輪位于最上部極限位置時(shí)，卷筒軸和滑輪軸之間的距離，； ——繞上卷筒的鋼絲繩分支相對于垂直位置的允許偏角，； 取 ； 其壁厚按經(jīng)驗(yàn)公式確定 。 2.3.2 驗(yàn)算卷筒強(qiáng)度 卷筒的采蓮采用HT30，抗壓強(qiáng)度為， 抗拉強(qiáng)度為。 卷筒所受壓應(yīng)力 （式10） 式中 ——對吊鉤起重機(jī)的安全系數(shù)，=4.25; ，滿足受壓強(qiáng)度要求。 由于卷筒長度，尚應(yīng)計(jì)算彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力； 圖4 卷筒彎矩圖 卷筒的最大彎矩產(chǎn)生在鋼絲繩位于卷筒中央時(shí)， （式11） 式中 ——卷筒全長； ——左右螺旋槽之間的距離； 卷筒斷面系數(shù) （式12） 式中 ——卷筒直徑，； ——卷筒內(nèi)徑，； 彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力 滿足受拉強(qiáng)度要求； 合成應(yīng)力 2.3.3 卷筒轉(zhuǎn)速 2.4 電動機(jī)的確定 2.4.1 電動機(jī)的確定 起升機(jī)構(gòu)靜功率： （式13） 式中 ——最大起升載荷； ——起升機(jī)構(gòu)總效率 ； 電動機(jī)的計(jì)算功率： 由起重機(jī)的工作級別M5，可以由《工程起重機(jī)》標(biāo)3—19中得到： 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊》選定型電動機(jī)， 主要指標(biāo)為： 轉(zhuǎn)速 額定功率 轉(zhuǎn)速 輸出軸直徑 輸出軸長度 鍵槽寬 2.4.2 電動機(jī)發(fā)熱及過載驗(yàn)算 等效功率： （式14） 根據(jù)表3—27，，查表3—52起升機(jī)構(gòu)曲線1得r=0.88，查表3—28得K=0.75， ，電動機(jī)滿足不過熱條件。 過載驗(yàn)算： （式15） 符合要求。 2.5 減速器的選用 2.5.1 減速器的確定 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速： （式16） 傳動比： 根據(jù)《減速器選用手冊》選定 ， 主要參數(shù)： 輸入轉(zhuǎn)速 許用輸入功率 貨物的實(shí)際速度 （式17） 2.5.2 減速器的驗(yàn)算 驗(yàn)算減速器被動軸的最大扭矩及最大徑向力 最大扭矩的驗(yàn)算： （式18） 式中 —電動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，=2.0； — 減速器的傳動比； —減速器的效率，=0.94； 減速器許用輸入扭矩 ，符合要求； 輸出軸最大徑向力的驗(yàn)算： （式19） 式中 ——卷筒上鋼絲繩最大拉力； ——卷筒重量，查閱得； 低速軸端的最大容許徑向載荷 ，，符合要求。 2.6 制動器的選擇 根據(jù)物體下降時(shí)的扭矩: （式20） 式中 ——最大載荷量，； ——卷筒計(jì)算直徑，； ——滑輪組倍率，； ——減速器傳動比，； ——總效率，； 制動轉(zhuǎn)矩 ， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊》選擇制動器， 主要參數(shù)： 制動輪直徑 額定轉(zhuǎn)矩 2.7 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)電動機(jī)輸出軸的直徑和變速器輸入直徑選用聯(lián)軸器型齒輪聯(lián)軸器和型齒輪聯(lián)軸器。 的主要參數(shù)： 公稱轉(zhuǎn)矩 許用轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)動慣量 的主要參數(shù)： 公稱轉(zhuǎn)矩 許用轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)動慣量 聯(lián)軸器力矩的校核： （式21） 式中 ——傳扭矩的計(jì)算值； ——按第類載荷計(jì)算的軸傳最大扭矩，對高速軸，在此位電動及轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)，位電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，，；其中， —聯(lián)軸器重要參數(shù)，對于起升機(jī)構(gòu)=1.8； —角度偏差系數(shù)，； 聯(lián)軸器符合要求。 2.8 起制動時(shí)間驗(yàn)算 2.8.1 起動時(shí)間的驗(yàn)算 啟動時(shí)間： （式22） 式中 ——電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速，； ——電動機(jī)平均起動轉(zhuǎn)矩，； ——電動機(jī)靜阻力矩，； ——機(jī)構(gòu)運(yùn)動質(zhì)量換算到電動機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量（）： 其中 —電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，=0.67； —制動輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量，=1.01； ，起動時(shí)間符合要求。 2.8.2 制動時(shí)間的驗(yàn)算 滿載下降制動時(shí)間： （式23） 式中 ——滿載下降時(shí)的電動機(jī)轉(zhuǎn)速，； ——制動器的制動力矩，； —電動機(jī)靜阻力矩，； —機(jī)構(gòu)運(yùn)動質(zhì)量換算到電動機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量，。 3參考文獻(xiàn) 1 王若梅,方中, 伊位忠.《實(shí)用起重手冊》.北京：水利電力出版社,1989 2 唐保寧,高學(xué)滿.《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡明手冊》.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,1993 3 沈鴻,周建南,汪道涵,張維,史洪志.《機(jī)械工程手冊》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1982 4 顧迪, 哈爾濱建筑大學(xué).《工程起重機(jī)》.北京：中國建筑工業(yè)出版社,1988 5 濮良貴,紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社,2001 6 洪家娣,李明,黃興元.《機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.南昌：江西高校出版社,2006 7．張展.《機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊》 中國勞動出版社 8. 周明衡.《減速器選用手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社 - 13 -