50-10t雙梁橋式起重機小車起升機構設計【含CAD圖紙、說明書】
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壓縮包內含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985摘 要橋式起重機橋架的縱向靜止是順著鋪設在兩邊高高的架子上的軌道運轉的,而起重小車是順著橋框上的軌道做橫向運動,充沛利用了橋架下面空地段來吊運貨物,它不受低空設施的防礙。這次選用的起重機是在廠房應用的。本次課題鉆研的是起重機中小車起吊部分的構造設計,要求結構運轉結實,定位要精確,安然并牢靠,技術功用強大。緒論局部簡要地引薦了 50/10t 雙梁橋式起重機的定義、功能、分類等,并參照起重機械設計對起重機小車起升機構及其各個零部件的設計計算,從橋式起重機起升機構各部件的介紹到詳細零部件設計計算,起重機械設計為我做了具體參考, 大大提高了我的工作效率。關鍵詞:橋梁式起重機;起升機構;零部件的設計計算壓縮包內含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985AbstractLongitudinal static of overhead traveling crane is laying tracks on both sides of a high shelf running down, and heavy vehicle is along a track on the bridge frame do lateral movement, make full use of the bridge below empty lots to lift goods, it is not subject to the low-level facilities prevented. Select the crane is applied in the workshop.Study of this topic is crane small car lifting part of the structural design, operation structure strong, positioning must be accurate, safe and reliable, has a strong technical function.The introduction partial briefly recommended the 50/10t double beam bridge type hoist crane definition, the function, the classification and so on, and refers to Hoisting machinery Design to lift the organization to the hoist crane car and each spare part design calculation, lifts the organization various parts introduction detailed spare part design calculation from the bridge type hoist crane, Hoisting machinery Design has made the concrete reference for me, enhanced my working efficiency greatly.Key words: Bridge-type hoist craneHoisting mechanismSpare part design calculation目錄摘要IIAbstraIII1、緒論11.1 設計范圍11.2 橋式起重機的分類11.3 橋式起重機的結構組成21.4 橋式起重機小車及其運行機構22、確定傳動的方案32.1 傳動方案的分類32.2 傳動方案的選擇33、起升機構中各個部件的計算與選擇53.1 鋼絲繩的計算與選擇53.2 滑輪的計算與選擇53.3 吊鉤的選擇53.4 卷筒組的選擇與計算63.5 初選電動機型號與計算83.6 減速器選擇與計算93.7 制動器的選擇與計算113.8 聯(lián)軸器的選擇與計算123.9 制動時間的驗算133.10 起動時間的驗算143.11 電動機發(fā)熱驗算143.12 高速浮動軸的驗算14結論16參考文獻17IX第 1 章緒論1 緒 論1.1 設計范圍本次設計的選題運行范圍是針對廠房內的雙梁橋式起重機,它生產(chǎn)批量大,材料消耗多。而我主要圍繞起重機起吊部分展開設計計算及校核,下圖所示就是經(jīng)典的雙梁橋式起重機展示。雙梁橋式起重機1.2 橋式起重機的分類橋式起重機分為兩大類:用在車間的物料裝卸、吊運普遍是通用橋式起重機,而其往往裝在車間的廠房立柱上;專用橋式起重機主要用在冶金廠的廠房、發(fā)電廠的廠房等地。它的組成部分包括架框和運行小車, 兩根主梁和兩根端梁組成了架框,而端梁上有行走的車輪,這樣橋架的全體能夠沿著車間上局部的軌道運轉,小車車輪也能夠沿著橋架運轉。因為取物安裝、特用性能和構造特點等的差異分紅橋式起重機又存有各類模式。此次主題選用通用橋式起重機,大都是電動的雙梁起重機,依照取物安裝和構造之間的差異可分為:(1) 吊鉤式橋式起重機吊鉤式橋式起重機是把吊鉤當做取物安裝的起重機,其組成局部有起重小車、架框運轉機構、架框金屬構造和電氣管制設施等。(2) 抓斗式橋式起重機抓斗式橋式起重機是把抓斗當做取物安裝的起重機,用來抓碎散資料。剩下的局部地方和吊鉤式橋式起動機一致。(3) 電磁式橋式起重機9電磁式橋式起重機是運用電磁盤當做取物安裝的橋式起重機,吊運的是有導磁性的金屬料。(4) 兩用橋式起重機兩用橋式起重機的兩種取物安裝分別是吊鉤抓斗和抓斗電磁。其中的一種是用于吊鉤,配有的別的一種起吊裝備用于抓斗;而另外一種中的一套用于抓斗,配有的另一種起吊機構用于電磁盤。(5) 三用橋式起重機三用橋式起重機依據(jù)任務性質的差異,能夠將其中恣意一種吊具變更運用。電動抓斗運用交流電,而電磁盤則反之,使用的時分變動電源需要經(jīng)過轉換開關來管制。這種橋式起動機在相比之下適宜用于各種資料品種常常改動的狀況之下。(6) 雙小車橋式起動機雙小車橋式起動機中包括有兩臺起重小車,能夠獨自運作也可以結合運作,重載時,兩臺小車能夠并列運轉。這種起重機適用于起吊長方形物件。1.3 橋式起重機的結構組成橋式起重機常常是由裝有大車運轉機構的橋架和裝有起升機構以及小車運轉機構的起重小車、電氣設施、司機室等幾大局部組成。它的形態(tài)就像是一個兩端支撐 在平行的兩條架空軌道上程度靜止的單跨平板橋 。起升機構的功用是用來垂直升降物品,而起重小車的功用是用來帶著載荷做橫向靜止;橋架和大車運轉機構的功用是用來將起重小車和物品作縱向挪動。1.4 橋式起重機小車及其運行機構橋式起重機的小車局部是由(1)起升機構(2)小車運轉機構(3)小車架這三部分組成; 此外還有一些安然防護安裝。其中小車運轉機構的組成部分分別包括:減速器電動機車輪聯(lián)軸器傳動軸等第 2 章 確定傳動的方案2、確定傳動的方案2.1 傳動方案的分類考慮到起重重量、起升的速度和起升的高度等設計參數(shù)的不一致,因此橋式起重機的小車存在多種傳動方案。大體包括閉式和帶有開式的齒輪傳動這兩大類。2.2 傳動方案的選擇此處我選用了閉式齒輪傳動。開式用于低速,起重量大于 80t。a 和 b 圖中:件 1 是電動機,件 4 是減速器,它們之間一個采用的是帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器,一個采用的帶制動輪的全齒聯(lián)軸器間接銜接。c 圖中所示:件 1 是電動機,件 4 減速器,它們之間采納一個中部軸,然后軸的右端是件 10半齒聯(lián)軸器。因為有徑向和角度偏移,還能夠沿軸向略微有些竄動, 所以稱之為浮動軸。一個聯(lián)軸器銜接與浮動軸相比照,浮動軸有以下幾個長處:(1) 容許有較大的裝配誤差,而軸越長的話所允許的裝配誤差則越大。因而浮動軸長度個別不可太短,不然所起的彌補作用不會太大;(2) 因為培修操作空間足夠,裝配和改換整機更為便利;(3) 小車因零部件自身分量而惹起的輪壓散布較為平均。為了在起動和制動時添加動力矩,則是應用浮動軸的缺陷添加整機數(shù)量和轉動慣量。通過綜合的考慮,選擇方案 c??紤]到安全上的問題,當浮動軸被扭斷時,制動器仍就能夠限制住卷筒,件 8 與件 3 應該湊近減速器。如圖 c 中虛線所示,也能夠把制動器放在減速器的外向,同時裝置一個與制動器相配合的制動輪,而后再在浮動軸的兩端利用同種型號的兩個半齒聯(lián)軸器。第 3 章 起升機構中各個部件的計算與選擇3、起升機構中各個部件的計算與選擇3.1 鋼絲繩的計算與選擇初選雙聯(lián)滑輪組,額定起重重量,已知原始數(shù)據(jù) Q=10t,選滑輪組倍率 m=3鋼絲繩的最大拉力:=S Q+G鉤j2mh組式(3.1)上式中 Q 代表:額定起重重量,已知原始數(shù)據(jù) Q=10t; 查得G鉤 =0.02Q=0.2t組 代表:滑輪組效率。h1-hm組= 導=1- 0.983= 0.98m(1-h導)3(1- 0.98)因此S = (10 + 0.2) 10 =17.35KNj2 3 0.98所選的鋼絲繩直徑需滿足:式中系數(shù) C=0.104d C式(3.2)d 0.104取標準直徑 d=14mm,交互捻選取鋼絲繩:14NAT 6 19S + IWR1550Z3.2 滑輪的計算與選擇滑輪的最小直徑:=13.69mm式中滑輪系數(shù) h=20,卷筒 h=18dmin = hd式(3.3)dmin = 20 14 = 280mm ,取 D = 300mm (輪槽底徑) 平衡滑輪 D平 =(0.6 0.8)D取 D平 = 0.8D = 0.8 300 = 240 mm3.3 吊鉤的選擇短型吊鉤組吊鉤橫梁滑輪軸的下面位置,鉤子的直桿部分比較短,滑輪組的橫著方向的尺寸偏小,鋼絲繩角度偏移量小,使用范圍廣泛,存在的缺陷是整體的尺寸龐大。長型吊鉤組吊鉤直柄長,橫梁滑輪軸形成一體,整體在高度上的尺寸偏小,不過和短型吊鉤組相反,它的軸向尺寸偏大,限制分支數(shù)只可以是偶數(shù)。挑選短型吊鉤組,因為額定起重重量 Q=10t,任務類型是 M5,所以選擇了直柄單鉤LM12-M,其材料為 DG20。3.4 卷筒組的選擇與計算3.4.1 卷筒的最小直徑的確定卷筒槽底直徑滑輪布置圖D (e -1) d繩式(3.4)式中 e 是系數(shù),橋式起重機在中級任務類型的 e=25。D (25 -1) 12.5 = 300mm 。取標準規(guī)格 D = 400mm, R = 7.5mm, p = 16mm, H1 = 5.5mm3.4.2 卷筒長度和厚度的計算L雙 = (2L0 + L1 + L2)+ Lg式(3.5)而 L0= ( H max m + n)tpD0式(3.6)式中已知最大起升高度 H max =16m; n 表示:鋼絲繩安全圈數(shù),n1.5 取 2;t 表示:繩槽節(jié)距,t=d+(24)取 t=16mm;L1、L2 是剩下部分和不動鋼絲繩所須長度,取 L1 = L2 = 3t ; 其中 Lg = L3 - 2H min tana;L3=350mm;H min =1350mm;a 5o 6o ,取 tan6=0.1;Lg = 350 - 2 1350 0.1 = 80mmL0卷筒一半的繩槽部分的長度。L = 16000 3+ 216 = 624.64mmop(400 +12.5)卷筒長度 L 雙=2(624.64+48+48)+80=1521.28mm取 L 雙=1550mm,卷筒材料采用 HT20-40壁厚d= 0.02D + (6 10) = 0.02 40 + (6 10) = 14 18取d=16mm,卷筒轉速 n=vm/( D0)=37.06 轉/分。3.4.3 卷筒強度校核卷筒的材料是 HT20-40,抗壓強度為 400MPa,抗拉強度為 200MPa卷筒受到的壓力:s 壓 = Smax / pd=17350/(16 16)=67.77MPas壓 =sb / k =400/5=80MPa式中 k 是起重機安全系數(shù),取 k=5s壓s壓,符合要求。因 L3D,故計算彎曲拉應力:鋼絲繩處于卷筒中央時,產(chǎn)生最大彎矩:Mmax=Smaxl =Smax(L-Lg)/2=17350(1550-80)/2=12752103 N.mm卷筒斷面系數(shù):內W = 0.1(D4 - D4)/ D彎矩產(chǎn)生的拉應力:=0.1( 4004 - 2404 )/400=5570560 mm3s 拉 =M/W=12752000/5570560=2.3MPas = s = 200 = 33.3 MPa拉66因此卷筒的彎曲應力強度足夠。3.5 初選電動機型號與計算起升機構功率計算s拉s拉靜N=(Q + G)V6120hO(千瓦)式(3.7)式中 0起升機構的總效率。0=組筒傳=0.980.980.94=0.903N=(10000 + 200)16 = 29.53KW靜6120 0.903N jc% = 25 K電N靜 = 0.85 29.53 = 25.10KW按此公式初步選定起升機構的電動機功率,并選定電動機型號為 JZR252-8,功率 N30KW轉速 n720 轉/分最大轉矩倍率j= 3.08轉動慣量 GD2電3.38 公斤米 2額定扭矩M= 975 N = 975 30 40.625公斤米額n7203.6 減速器選擇與計算3.6.1 減速器概述作用閉式傳動中選擇圓柱齒輪減速器,它的傳動效率較高。減速器的作用:(1) 減緩速度并提升輸出扭矩,按電機輸出乘減速比獲得扭矩輸出比例,不外要關注不容許經(jīng)過減速器的額外扭矩。(2) 減緩速度的同時使負載的慣量減低了,減速比的平方是慣量的縮小。3.6.2 減速器選型計算3.6.2.1 起升機構傳動比i = n 電n卷= 720 = 19.4337.06式(3.8)已知傳動比 I=22.9 電動機功率 N=30KW,電動機轉速 n=720 轉/分。選擇型號為 ZQH65-V-3CA 的減速器,對應傳動比 i=20,輸入功率 N=47.5KW,轉速n=750 轉/分。3.6.2.2 減速器從動軸上的力的校核17(1) 最大扭矩的驗算M max = 0.75j M 額 i h M 式(3.9)式中 M 額電動機的額定扭矩。M 額=40.625 公斤米; i傳動比,i=20;從電動機傳動到減速器從動軸的效率=0.94;j電機最大轉矩倍數(shù),j= 3.08 。M max = 0.75 3.08 40.625 20 0.94 = 1764.64公斤米查到減速器短暫容許扭矩M=2500Kgm,所以 M max M 。(2) 最大徑向力的驗算Fmax= Smax+ PGj F 2式(3.10)式中S max 表示鋼絲繩最大靜拉力, S max = 17350N ,即 1735 公斤;PGj 卷筒分量 GGJ=800 公斤。Fmax= 1735 + 800 = 2135公斤2經(jīng)查得:減速器的低速軸上,最大短時許可扭矩為 5250 公斤米,而低速軸上最強準許徑向載荷 P=9940 公斤。Fmax F 因此滿足要求。(3) 起升速度驗算V= pD0n繩 = 3.14 0.4125 720 = 15.543米/ 分,即 V=0.25905m/s。實m i3 20實速度偏差應小于 15% DV = 0.029即DV = 2.9% 1.75 ,因此滿足要求。M實制靜制31.66制動器的制動轉矩一定得比貨品產(chǎn)生的靜力矩大,保障足夠的安全裕度。這里采用的是常閉的,通用的塊式制動器。3.8 聯(lián)軸器的選擇與計算3.8.1 聯(lián)軸器的分類及特性聯(lián)軸器在起重機中主要是用來銜接兩根總體平行或同軸線安置的轉軸,在傳遞扭矩的同時也彌補了一些角度和軸向偏移,更有甚者還能改善傳動裝置的動態(tài)特性。而半聯(lián)軸器一般也可以當制動輪來用。在起重機中常常用到的聯(lián)軸器包含齒輪式、彈性套柱銷的、尼龍柱式、萬向聯(lián)軸器、耦合器等。3.8.2 聯(lián)軸器的選型計算初選 CL 型聯(lián)軸器(雙錐型軸端)為電動機軸上的聯(lián)軸器,并校核:M 計 M 式中 M 計聯(lián)軸器上傳播的算數(shù)力矩(公斤米); M聯(lián)軸器許用的扭矩(公斤米)M 計 = M 等效n1 = n1 j等效1 j等效2 M 零額 ;式(3.13)其中 nI相應于第 I 類載荷的安全系數(shù),nI=1.8;j等效1 理論起重量變更波及的等效靜載荷系數(shù),;j等效1 = 1j等效2 機構啟動、制動時動載荷對傳遞部件波及的等效動載荷系j等效2 = 1.6 ;M 零額相對于機構 JC%值的電動機額外力矩傳至計算零部的力矩 M 零額=M 額=40.625 公斤米。M 等效 = 11.6 40.625 = 65公斤米所以M 計 = 1.811.6 40.625 = 117公斤米。按結構型式銜接尺寸和M 計查找聯(lián)軸器的產(chǎn)品目錄,因為考慮到電動機的軸徑為聯(lián)計70mm,所以選定型號為 CL4 的聯(lián)軸器,其允許最大扭矩M=560 kgm,GD2=0.85kg m2.因為M K g N靜 ,滿足要求。3.12 高速浮動軸的驗算許用應力計算法:d 式(3.17)式中 P傳動的功率(KW);n軸的轉速,r/minr= d0/d軸內徑 d0 與外徑之比,對實心軸 r=0;許用應力,對 Q235 取 11.519.5MPa。d 56.1所以取 d=80mm 符合要求。第 4 章 結論4 結 論通過此次橋梁式起重機的設計,我在原有的理論力學、機械設計基礎等知識的基礎上學到了更多,收獲滿滿。在設計的過程中我先大體的的復習了一下以前的知識,然后通過在圖書館翻閱有關起重機的發(fā)展、起重機的設計等書籍,使設計效率大大提高,同時又在起重機這一方面學習到了很多新的知識。從選題到大綱再到外文翻譯,前期的準備工作準備的非常認真,之后就開始著手于畢業(yè)論文及圖紙的繪制。根據(jù)給出的任務要求,此次橋梁式起重機的設計必須滿足傳動平穩(wěn)可靠,傳動裝置部分的質量和體積竟可能使成本降到最低。通過參考起重機械設計中傳統(tǒng)橋梁式起重機小車副起升機構的設計,小車副起升機構采用了把減速器放在小車的主動輪的中段的傳動模式,并用聯(lián)軸器連接。再從吊鉤組、卷筒組、滑輪組及鋼絲繩的選擇與計算、電動機型號的選擇、制動器的選擇、聯(lián)軸器的選擇和浮動軸的選擇以及一系列的校核來完成小車副起升機構的總體設計。通過設計選用 JZR2 52-8 的交流電動機作為動力源,聯(lián)軸器將電動機的輸出軸與減速器的高速軸聯(lián)接了起來,因為減速器放出的轉速比較慢,輸出軸經(jīng)過萬向聯(lián)軸器與浮動軸聯(lián)接,浮動軸的另一端則是由聯(lián)軸器與車輪的芯軸聯(lián)接,把動力傳遞給車輪, 由此驅動車輪的運行。經(jīng)過一個月的查找資料、繪制圖紙,大量計算,最后根據(jù)任務書的各項要求整理、編寫成說明書。本次設計包含起重機小車起吊部分總圖繪制、起升機構各個部件的選用、計算校核,最終比較理想地完成了老師任務書中對橋梁式起重機小車副起升機構下達的參數(shù)要求。這次畢業(yè)設計完成后,我對橋梁式起重機及起重機小車副起升機構的工作原理的了解逐漸透徹,它們的結構組成,設計計算思路明朗了,設計方法也能掌握透徹,繪圖軟件的使用也更純熟。參考文獻參考文獻1 起重機械嚴大考,鄭蘭霞.鄭州大學出版社,2003 年.2 最新國內外起重機械實用技術性能手冊田復興.中國水利水電出版社,2004 年3 起重技術崔碧海.重慶大學出版社,2003 年.4 現(xiàn)代起重運輸機械黃大魏,李風,毛文杰.化學工業(yè)出版社,2006 年.5 橋式起重機設計計算坂本種芳,長谷川政弘.中國鐵道出版社,1987 年.6 起重運輸機械張質文,劉全德.中國鐵道出版社,1983 年7 機械工程手冊第一機械工業(yè)部起重運輸機械研究所.機械工業(yè)出版社,1979 年.8 起重機設計手冊起重機設計手冊編寫組.機械工業(yè)出版社,1980 年.9 起重輸送機械圖冊呂建行.機械工業(yè)出版社,1992 年.10 起重機典型結構圖冊管彤賢,潘力行等.11 起重運輸機械陳道南,過玉卿,周培德,盛漢中.機械工業(yè)出版社,1981 年.12 起重機設計計算胡宗武,顧迪民.北京科學技術出版社,1989 年.13 機械設計手冊第 4 卷成大先.機械工業(yè)出版社,2004 年.14 起重機械倪慶興,王煥勇.上海交通大學出版社,1990 年. 15.機械工程手冊第 67 篇起重機械.機械工業(yè)出版社,1979 年.16 起重機設計規(guī)范GB3811-83.中國標準出版社,1984 年.17 機械原理孫桓,陳作模.高等教育出版社,2001 年.18 機械制造技術基礎周宏甫.高等教育出版社,2004 年.19 減速器選用手冊周明衡.化學工業(yè)出版社,2002 年.20 機械設計濮良貴.高等教育出版社,2001 年.
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