现代双梁桥式起重机的设计.doc
《现代双梁桥式起重机的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《现代双梁桥式起重机的设计.doc(66页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、毕业设计(论文)目录第1章 前言1第2章 起升机构设计3第3章 小车运行机构的设计计算24=214kgf/cm231第4章 动滑轮的计算32第5章 主起升机构的卷筒的计算33=2176.3kgf35第6章 吊钩组的计算37第7章 大车运行机构的设计43Design of machine and machine elements47在流体静力能和流体动力能中单位里的质量变化66制动器的应用66主要设计特点66第1章 前言 起重机械是用来升降物品或人员的,有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机,称为“桥架型起重机”。
2、桥架两端通过运行机构直接支承在高架轨道上的桥架型起重机,称之为“桥式起重机”。桥式起重机一般有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几大部分组成。外形像一个两端支承在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品,起重小车用来带着载荷作横向移动,以达到在跨度内和规定高度内组成的三维空间里做搬运和装卸货物用。桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机,其额定起重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机,其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生发展出来的。起重机的产品型号表示为:类、组、型代号 特征代
3、号 主参数代号 更新代号例如:QD20/5桥式起重机表示为,吊钩桥式起重机,主钩20t,副钩5t。在设计过程中,结合起重机的实际工作条件,注意了以下几方面的要求:整台起重机与厂方建筑物的配合,以及小车与桥架的配合要恰当。小车与桥架的相互配合,主要在于:小车轨距(车轮中心线间的水平距离)和桥架上的小车轨距应相同,其次,在于小车的缓冲器与桥架上的挡铁位置要配合好,小车的撞尺和桥架上的行程限位装置要配合好。小车的平面布置愈紧凑小车愈能跑到靠近桥架的两端,起重机工作范围也就愈大。小车的高度小,相应的可使起重机的高度减小,从而降低了厂房建筑物的高度。小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当。起
4、升机构和小车平面的布置要合理,二者之间的距离不应太小,否则维修不便,或造成小车架难以设计。但也不应太大,否则小车就不紧凑。小车车轮的轮压分布要求均匀。如能满足这个要求,则可以获得最小的车轮,轮轴及轴承箱的尺寸,并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一般最大轮压不应该超过平均轮压得20%。小车架上的机构与小车架配合要适当。为使小车上的起升、运行机构与小车架配合得好,要求二者之间的配合尺寸相符;连接零件选择适当和安装方便。在设计原则上,要以机构为主,尽量用小车架去配合机构;同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造和运行机构的要求设计,但在不影响机构的工作的条件下,机构的布置也应配合小车架的设计,使
5、其构造简单,合理和便于制造。尽量选用标准零部件,以提高设计与制造的工作效率,降低生产成本。小车各部分的设计应考虑制造,安装和维护检修的方便,尽量保证各部件拆下修理时而不需要移动邻近的部件。总之,要兼顾各个方面的相互关系,做到个部分之间的配合良好。第2章 起升机构设计2.1 确定起升机构的传动方案,选择滑轮组和吊钩组2.1.1 主起升机构 根据设计要求的参数,起重量Q=300t,属大起重量桥式起重机,鉴于目前我国的生产经验及以生产出的机型,决定采用开式传动。 该设计的基本参数如下表: 起重量Q起升高度H起升速度V运行速度V跨度L300/50t31/33m1.1/7.0m/min27.5/8.0m
6、/min22m 根据设计所给的参数我们可以有如下方案,如图a所示。显然,a方案结构简单,安装及维修都比较方便,但是由于轴 两端的变形较大使得小齿轮沿齿宽方向受力不均匀,易产生磨损。针对这一缺点b方案都对其进行了完善,使小齿轮的受力均匀,而且从结构上看,该方案不但可以使小齿轮受力均匀,而且结构紧凑简单,又考虑我国现有的生产经验故采用最终采用此方案。由设计参数知,起升高度H为31m,根据这一参数,我们选择双联滑轮组单层卷绕。这种绕绳方法构造简单,制造及安装方便,由于该起重机的起重量较大,钢丝绳对卷筒的压力较大,故此采用单层绕。综上所述,采用开式、双联滑轮组单层绕结构。 按Q=300t,查1表4-1
7、取滑轮组的倍率Ih=10,则可知钢丝绳的分支数为Z=4*Ih=40。查2表15-15,知Q=300t的桥式起重机选用叠片式双钩,叠板式双钩是由钢板冲剪成的钢片,用铆钉连接 开式传动而成。为了使负荷均等分布到所有钢片上,在叠板钩开口处,装镶可拆环的钢板。同时,在钩 颈环形孔中装有轴套。钩片材料用A3钢。这种结构有很 图a 第一种传动方案 图b第二种传动方案多优点:(1)制造比较简单,特别是尺寸较大的吊钩(2) ih=12工作可靠,因为破坏开始时,首先在某一片钢片上产生, Z=24这样就可以进行维修,从而避免了破坏的进一步发展。该 叠片式吊钩的自重为:G0=14t,两动滑轮间距A=250mm.。
8、双钩2.1.2 副起升机构 副起升机构参照主起升机构的原理采用,闭式传动、双连滑轮组、单层绕结构。根据其要求的起重量为50t,查1表4-1 可知,取滑轮组倍率Ih=4,则承重绳的分支为:Z=2 Ih=8。 ih=4查2表15-10选用单钩(梯形截面)A型,其自重为 Z=8Gg=326kgf,查2表15-15选用5个滑轮,直径采用D=600mm 单钩,其自重为Gg=80kgf,两动滑轮间距为A=120mm,估算吊钩组自重为Gg=1t。(参阅2 表13-2)。 2.2 选择钢丝绳 2.2.1 主起升机构 主起升卷筒的钢丝绳的卷绕在双联滑轮组中,可以采用平衡滑轮结构,但也可以采用平衡杠杆来满足使用及
9、装配的要求。采用平衡杠杆的优点是能用两根长度相等的短绳来代替平衡滑轮中所用的一根长绳,这样可以更加方便的进行更换及安装,特别是在大起重量的起重机当中,绳索的分支数比较多,采用这种结构的又有点就更加明显。其具体结构如上图所示。因为在起升过程中,钢丝绳的安全性至关重要,所以要保证钢丝绳的使用寿命,为此,我们可以采取以下措施:(1) 高安全系数,也就是降低钢丝绳的应力。(2)选用较大的滑轮与卷筒直径。(3)滑轮槽的尺寸与材料对于钢丝绳的寿命有很大的关系,其太大会使钢丝绳与滑轮槽接触面积减小,太小会使钢丝绳与槽壁间的摩擦剧烈,甚至会卡死。(4)尽量减少钢丝绳的弯曲次数。滑轮组采用滚动轴承,当ih=12
10、时,查3表2-1,知滑轮组的效率是:h=0.915。钢丝绳受到的最大的拉力为: 查3表2-4知在中级工作类型时,安全系数K=5.5,钢丝绳选用线接触6w(19)型钢丝绳,查2表12-3可知,其破断拉力换算系数=0.85,则钢丝绳的计算钢丝绳破断拉力总和为:查2表12-10知,钢丝绳6w(19),公称抗拉强度185kgf Smax=14298kgf 直径d=35mm,其钢丝破断拉力总和为:Sb=92750kgf, d=35mm标记如下:钢丝绳6w(19)-35-185-I-光-右交(1102-74)2.2.2 副起升机构副卷筒的钢丝卷绕根据其倍率为Ih=4,如上主起升机构的计算,查3表2-1知滑
11、轮组效率为h=0.975,钢丝绳所受的最大拉力:查3表2-4知在中级工作类型时,安全系数K=5.5,钢丝绳采用线接触6w(19)型钢丝绳,查2表12-3可知,其破断拉力换算系数=0.85,则钢丝绳的计算钢丝绳破断拉力总和为:查2表12-10知,钢丝绳6w(19),公称抗拉强度200kgf, Smax=6538.5kgf直径d=22.5mm,其钢丝破断拉力总和为:Sb=42350kgf, d=22.5mm其标记如下:钢丝绳6w(19)-22.5-200-I-光-右交(1102-74)2.3 确定滑轮组的主要尺寸 滑轮许用最小直径:Dd(e-1),查3表2-4查知,其中轮绳直径比e=25。2.3.
12、1 主起升机构有:D35*(25-1)=840mm,参考2表13-2,初步选用滑轮D=1000mm,由1中附表2知取平衡滑轮直径Dp=0.6D D=1000mm =0.6*1000=600mm,取Dp=600mm,其具体尺寸参照2表13-2 。 Dp=600mm 2.3.2 副起升机构有:D22.5*(25-1)=540mm,参考2表13-2,初步选用滑轮D=600mm,由1中附表2知取平衡滑轮直径Dp=0.6D=0.6*600=360mm,取Dp=400mm, D=600mm 其具体尺寸参照2表13-2。 Dp=400mm2.4 确定卷筒尺寸并验算其强度卷筒直径:Dd(e-1)2.4.1 主
13、起升机构 卷筒直径:Dd(e-1)=35*24=840mm为了适当的减少卷筒的长度,故此选用较大直径的卷筒,选用卷筒直径D=2100mm,参照2表14-3,选用标准槽卷筒,其绳槽螺距。 卷筒长度: 即则卷筒的长度为:L=4600mm如上公式,其中Z0为附加安全圈数,取Z0=2。L1 为卷筒中央无槽的光面部分,取其L1=A=160mm,D0为卷筒计算直径D0=D+d=2138mm。 卷筒的壁厚:mm取=50mm。卷筒壁压力验算:kgf/cm2卷筒设计采用20Mn钢焊接而成,查4表4-9知,其抗 D=2100mm压强度极限=4500 kgf/cm2,抗拉强度极限b=2750 kgf/cm2, L=
14、4600mm 故其许 用压应力y=by/4.25=4500/4.25=1059 kgf/cm2, t=38mm, 因此可以看出强度足够可以满足使用要求。 =50mm由于卷筒长度L3D故此略去有弯矩产生的拉应力计算。2.4.2 副起升机构 卷筒直径:Dd(e-1)=22.5*24=540mm同主起升机构类似,为了减少卷筒的长度,故此选用较大直径的卷筒,选用卷筒直径D=1000mm,参照2表14-3,选用标准槽卷筒,绳槽螺距t=25mm。 卷筒长度: 即: 则卷筒的长度为:L=2500mm其中Z0为附加安全圈数,取Z0=2。L1 为卷筒中央无槽的光面部分,取其L1=A=120mm,D0为卷筒计算直
15、径D0=D+d=1022.5mm。 卷筒的壁厚:mm取=28mm。卷筒壁压力验算:kgf/cm2同主卷筒起升机构类似,对其进行强度验算。对于20Mn,查4表4-9知,其抗压强度极限=4500 kgf/cm2,抗拉强度极 D=1000mm限b=2750 kgf/cm2,故其许用压应力y=by/4.25=4500/4.25 t=25mm=1059 kgf/cm2,因此可以看出其强度足够,可满足使用要求。 L=2500mm由于卷筒长度L3D故此略去因弯矩而产生的拉应力校核。 =28mm2.5 选电动机计算静功率:2.5.1 主起升机构Nj=(300+14)*103*1.1/(102*60*0.8)=
16、70.5kw其中,由于机构采用开式传动,故存在开式齿轮传动效率,因此,机构的总效率取为0.8。电动机的计算功率:Nekd* Nj=0.8*66.4=56.4kw其中,系数kd据3表6-1查得,取kd=0.8查2取电动机型号为JZR263-10,其参数分别为:Ne(25%)=60kw, n1=580rpm,GDd=13.58 kgfm2。2.5.2 副起升机构Nj=(50+1)*103*7.0/(102*60*0.85)=68.6kw其中,由于机构采用闭式传动,无开式齿轮传动效率,因此,机构的总效率取为0.85。电动机的计算功率:Nekd* Nj=0.8*68.6=54.9kw其中,系数kd据3
17、表6-1查得,取kd=0.8,查2,本着满足 电动要求,又能减少成本,便于安装维修的目的,选用电动 机型号J机型号为JZR263-10型,其参数分别为:Ne(25%)=60kw, ZR263-10n1=580rpm,GDd=13.58 kgfm2。2.6 验算电动机发热条件2.6.1 主起升机构按照等效功率法得,当JC%=25%时,所需的等效功率是:Nx=47.6kw 其中,k25为工作类型系数,由3表6-4查得,取k25=0.75;r为考虑其动机工作时间对发动机影响的系数,查3图6-8取r=0.9,由上述计算可知N x: N e,故电动机满足要求。2.6.2 副起升机构按照等效功率法得,当J
18、C%=25%时,所需的等效功率是: Nx=46.3kw其中,k25为工作类型系数,由3表6-4查得,取k25=0.75;r为考虑其动机工作时间对发动机影响的系数,查3图6-8取r=0.9,由上述计算可知:N x N e,故副起升机构的电动机也满足要求。2.7 选择减速器2.7.1 主起升机构卷筒转速为:即: 减速机构的总传动比为:i0=580/1.966=295查1附表13选 ZQ-1000用传动比为40.17的ZQ-1000-的减速器,当中级工作类型 -的减时,许用功率为N=79kw,i0,=40.17,自重Gg=2140kgf,输 速器入轴直径为d1=90mm,轴端长l1=135mm。2.
19、7.2 副起升机构卷筒转速为:即,nj=7.0*4/(3.14*1.0225)=8.72rpm减速机构的总传动比为:i0=580/8.72=66.5查2表21-12选用ZQ-1000+250型的减速器,当中级工作类型时,许用功率为N=68.5kw,i0,=65.54,自重Gg=2189kgf, ZQ-1000输入轴直径为d1=70mm,轴端长l1=110mm。 +2502.7.3 关于开式齿轮的计算开始齿轮的传动比是i= i0/ i0,=295/40.17=7.34,取i=7.4 开式齿参考小车布置及各部件的安装位置,我们应用的开始齿轮尺 轮的寸为:D1=300mm, D2=2220mm,齿轮
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
10 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 现代 桥式起重机 设计