門式起重機畢業(yè)論文

門式起重機畢業(yè)論文門式起重機起升機構設計目錄 Abstract 1緒論 11.1起重機的發(fā)展現(xiàn)狀 11.1.1國內(nèi)外先進起重機的特點和發(fā)展趨勢 11.2課題的研究目的和意義 21·3本文所要做的主要工作 32整機總體方案的選型 42.1參數(shù)設計 42.2設計標準 42.3橋架結構形式的選擇 42.3.1金屬結構的形式 42.3.2金屬結構的連接 52.4起升機構方案設計 62.4.1起升機構組成 62.4.2起升機構的工作原理 72.5大車運行機構 72.5.1運行機構的組成 72.5.2運行機構的工作原理 92.5.3運行機構的驅(qū)動類型 92.6司機室 92.6.1司機室的種類 92.6.2司機室的安全技術要求 92.7梯子欄桿電氣設備 2.7.1防護欄桿 3起重機整機穩(wěn)定性校核 1輪壓計算 3.1.1小車支撐反力 3.1.2小車引起橋架支撐反力 3.1.3無臂龍門起重機附加垂直反力 3.1.4大車總支承反力 3.1.5大車輪壓計算 3.2抗傾覆穩(wěn)定性 3.3防風抗滑安全性 3.3.1止常工作狀態(tài) 3.3.2非工作狀態(tài) 4起升機構設計計算 4.1.1起升機構的設計計算過程 4.1.1起升機構計算載荷特點 4.1.2設計參數(shù) 4.2計算步驟 4.2.1鋼絲繩的選型 4.2.2卷筒的尺寸與轉(zhuǎn)速 4.2.3起升機構靜功率計算 4.2.4電動機的選型 4.2.5減速器的選型 4.2.6制動器的選型 4.2.7聯(lián)軸器的選型 4.2.8起制動時間驗算 小結 ,..…………28參考文獻 29致謝00Withtheintegratedtransportofmaterialsandequipment,theroleofgantrycranesystemsinthetransportlinkshasbeencontinuouslyimproved.Tomeettheneedsofthemarket,thegantrycranesystemsisbecomingmorelarge,highspeed,modularitcostsoflogistics,theuserneedhighperformanceofgantrycranesystems,suchaslightweight,rigid,highefficiency.Inthecranemanufacturingindustry,tooccupyhighground,manymanufacturersofgantrycraneadoptadvancedtechnology,modulardesign,soastomeetneedsofcustomerandreducethedesignandcalculationofliftingmechanism.Indrawing,wedonotonlycompletethemapoftotalassembly.Thus,wecangetabetterunderstandingofthegantrycranedesign.Thisarticlefocusesonthedesignofsteelwirerope,roller,motor,reducer,brselection,atthesametime,makethecalibrationofmotorheating,startingandbrakingtime,theoverallKeywords:Gantrycrane;Overallstability;Hoistingmechanismdesign.趨勢2)產(chǎn)品制造新材料和新工藝3)產(chǎn)品性能的自動化、智能化和數(shù)字化作量c發(fā)展。2.1參數(shù)設計2)跨度：28m;3)基距：12m;4)起升高度：19m;5)工作級別：M5;6)工作速度：主起升機構：7m/min(滿載),12m/min(10t);小車運行機構：22m/min3)GB/T14406-934)GB10183-882.3橋架結構形式的選擇2.3.1金屬結構的形式場合。具有制造工藝簡單(可朵用自動焊)、應力集中較小、疲勞強度較高、通用性強、機·能簡化結構的構造，減輕結構白重，因此焊接一是金屬結構中最主要，最普遍的連接方法。它的缺點主要是由于焊接局部加熱會影響到焊接部位的力學性質(zhì)，導致材料的性能下降。而此它主要用于結構安裝連接，或者用于需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移工作地點的可拆卸式結構中。其中螺栓連接乂分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接。由于高強度螺栓連接減輕了螺栓連接中釘孔對構件的削弱影響，較精制普通螺栓連接裝配更方便和迅速，而且接頭的承載能力比同樣尺寸的釧接連接和普通螺栓連接連接更高，工作又更可靠。1-電動機2-聯(lián)軸器3-制動器4-減速器5-聯(lián)軸器6-卷筒7-鋼絲繩8-吊鉤滑輪組9-上升極限位置限制器速軸上(也有裝在與卷筒相連的低速軸上)。制動器經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一個半體策作制動輪排好)等安全裝置。運移物品，非工作性運行機構只是用來調(diào)整起重機(小車)的工作位置。在專門鋪設的軌道1)運行驅(qū)動裝置2)運行支承裝置軌道式起重機和小車的運行支承裝置主要是鋼制車輪組與軌道。車輪以踏面與軌道頂面運行機構的鋼軌采用方鋼或扁鋼，直接鋪設在金屬結構上。本文設計的起重機采用專用鋼軌c圖2-2車輪型式伸軸上。3)安全裝置2)司機室的頂部應能承受25kN/m2的靜載荷。該安全要求設計的主要依據(jù)是人體測量參數(shù)、操作參數(shù)和視線參數(shù)c2)內(nèi)部工作溫度高于35℃、在高溫環(huán)境下工作或低于5℃的司機室，根據(jù)需要可安裝7梯子欄桿電氣設備小于70mm的圍護板。路用的走道、平臺應考慮承受1500N的移動集中載荷；對于可能要堆放物料的平臺應考慮承受3000N的移動集中載荷。對走臺的具體要求如下：第一，走臺寬度(從欄桿到設備運動部分之間的最小距離)對電動橋式起重機不應小于500mm,人力驅(qū)動的起重機不應小于400mm。第二，上空有相對移動構件或物體的走臺，凈空高度不應小于1800mm。第三，走臺應能承受3kN移動的集中載荷而無塑性變形。第四，走臺平面應有防滑性能。2.7.3斜梯斜梯是與地平面呈30°~75°角的鋼制梯，兩側或一側裝有扶欄。其主要危險是登梯(尤其下梯)時從梯上滑落或從扶欄側翻墜落而造成傷害。安全對策是踏步高、寬適當，設置扶手欄桿，并在超高斜梯的梯間設置休息平臺。具具體要求如下：第一，在整架斜梯中，所有梯級間距應相等。梯級間距和踏板寬度應根據(jù)斜梯的傾角確定。與水平面夾角30°35°40°45°50°55°60°65°:梯級間距/nun160175185200210225235245;踏板寬度/mm310280249226208180160145;斜梯尺寸第二，斜梯高度大于10m時，應在7.5m處設休息平臺。再往上，每隔6~10m應設休息平臺。第三，梯側應設欄桿。第四，梯子踏板、走臺平面應有防滑性能。3起重機整機穩(wěn)定性校核穩(wěn)定性是指起垂機在口重和外載荷作用下，抵抗翻倒的能力，以及室外軌道起垂機防風抗滑的能力。門式起重機和裝卸橋要進行抗傾覆穩(wěn)定性和防風抗滑安全性的驗算。對于木文設計的龍門起重機當雙車共抬300t時輪壓最大。Ⅲ+。)詩Q——貨物(包括吊具)重力，2=3.32x1O?N;3.1.2小車引起橋架支撐反力RARD小車處于兩端極限位置(即x収最大最小值時)支承反力出現(xiàn)最大最小值。取x=14+1.3x1O?x1------------I28+1.3x10x----28~=532.351kN3.1.3無臂龍門起重機附加垂直反力F?=5.85x103NF、、F?--大車起動和制動時橋架和小車、貨物的水平慣性力h?=18m;門“,刁2·碼+耳·人+篤·心)=^(1.502x10?x21+5.85O×1O3×18+5.791x10?x21+3.047×10?×18)=182|0%/V3.1.4大車總支承反力RZD=R(3.10)=R-/^R=337.642-182.108=155.534kNkNR?c=R+A/?=268.642+182.108=450.750kN3.1.5大車輪壓計算/?inax=Rzp=Rg+AR=532.357+182.108=714.465kN;”輪數(shù)，初定為4。大車許用輪壓[戶]=200kN,P<[P]滿足輪壓強度條件。2抗傾覆穩(wěn)定性抗傾覆穩(wěn)定性是指在最不利的載荷組合條件下，起重機抗傾覆的能力。穩(wěn)定條件是包括自重在內(nèi)的各項載荷對傾覆邊的力矩Z和大于或等于零(工MNO),計算時規(guī)定運算符號為：起穩(wěn)定作用的力矩為正；使起重機傾覆的力矩為負。當龍門起重機和裝卸橋無懸臂時，僅需驗算橫向(順著大車軌道方向)工況(暴風侵襲)其抗傾覆穩(wěn)定性校核計算式為：工M=K?[0.5(G,+G?)B]-K?F;h;(3.F;——橫向作用于橋架及小車上的風力(工況4按非工作狀態(tài)風壓如口)=2.49x10°Nm3.3防風抗滑安全性態(tài)和非工作狀態(tài)兩種工況驗算。3.3.1正常工作狀態(tài)Fx=隔+R》x0.12=(155.534+350.249)x10=6.07x10?NF=kG=0.003x1.32x10?=3.96x10?NF>iA化][+竹化=1·1x2.082x10?+3.96x103-7.92x103=18942N3.3.2非工作狀態(tài)比>1·1化川+F“-巧”-存嚴1.1X4.2X10?+3.96X1034起升機構設計計算4.1.1起升機構的設計計算過程首先選擇設計參數(shù)，確定布置方案，通過計算選用標準零部件(如電動機、制動器、減速器、聯(lián)軸器與鋼絲繩等),對非標準零部件做強度、剛度等計算，最后進行必要的驗算。4.1.1起升機構計算載荷特點起升機構計算載荷特點是：物品起升或下降時，在驅(qū)動機構上由鋼絲繩拉力產(chǎn)生的力矩單向作用且方向不變；物品懸掛系統(tǒng)由撓性鋼絲繩所組成，由物品慣性引起的附加力矩對機構影響不大；機構后動或制動時間同穩(wěn)定運動時間相比是短暫的。因此，可將穩(wěn)定運動時的起升載荷作為機構的計算載荷。4.1.2設計參數(shù)小車起升機構：額定起重量QN=32t;起升高度γ=19/zz;起升速度口、=7m/miif滿載),12m/min(10t).工作級別M5。2計算步驟4.2.1鋼絲繩的選型1)計算鋼絲繩所承受的最大靜拉力(即鋼絲繩分支的最大靜拉力)為：maxZ叫712X2X0.970.98式中：①——額定起升載荷，指所有起升質(zhì)量的重力，包括允許起升的最人有效物品、取物裝置(如下滑輪組吊鉤、吊梁、抓斗、容器等)、懸掛撓性件以及其他在升降中的設備二(3.2+0.12)X10?=3.32x10?N;2)計算鋼絲繩破斷拉力為：3)驗算滑輪組直徑：4.2.2卷筒的尺寸與轉(zhuǎn)速圖2-3卷筒簡圖1)卷筒形式為單層雙聯(lián)卷筒(卷筒簡圖如卜-圖):2)卷筒槽底的直徑為：n=(力—1)d=(18—1)x27=459mmム=2仏+Z)+ム=2x(480+180)+180=1500mm4.2.3起升機構靜功率計算 4.2.4電動機的選型2)電動機的過載校驗“--電動機臺數(shù)，γ=1;因為MVqng=735r/min;2)標準減速器的選用般情況下，可根據(jù)傳動比、輸入軸的轉(zhuǎn)速、工作級別和電動機的額定功率來選擇減速器的具詠Pmx1.25⑧=45kWBi——相對TM.T作級別的高速軸許用功率45kW;由此減速器選用QJRS-D630-160P-VⅡ(名義中心距為710mm)3)減速器的驗算減速器輸出軸通過齒輪連接盤與卷筒相聯(lián)時，輸出軸及其軸端承受較人的短暫作用的扭軸端最大徑向力尺喻按下式校驗：F=Os+5=1·3x8·731x104+max中222=1.22x10?<1.7x10?=〔尸〕(川)器滿足徑向力強度要求。基于起升機構載荷的特點，減速器輸出軸承受的短暫最人扭矩應滿足以卜條件：=8.29x10-x1.3=1.08x10?<1.18x10?=[7](N·m)式中：T——鋼絲繩最人靜拉力在卷筒上產(chǎn)生的扭矩T=8.731X104X0.95=8.29X104N>m;上式的計算結果表明此減速器滿足扭矩強度要求。4.2.6制動器的選型制動器室保證起垂機安全的帝耍部件，起升機構的每一套獨立的驅(qū)動裝置至少要裝設一個支持制動器。支持制動器應是常閉的，制動輪必須裝在與傳動機構剛性連接的軸上。起升機構制動器的制動轉(zhuǎn)矩必須大于由貨物產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩，在貨物處于懸吊狀態(tài)時具有足夠的安全裕度，制動器轉(zhuǎn)矩應滿足下式要求：式中：T,一制動器制動轉(zhuǎn)矩744N*m;K,—制動安全系數(shù)，與機構重要程度和機構工作級別有關，取1.75;7——機構總效率0.847;m——滑輪組倍率2; 傳動機構傳動比1570根據(jù)計算所得的制動轉(zhuǎn)矩選擇制動器，制動器的類型和規(guī)格為YWZ.-400/80-2臺。4.2.7聯(lián)軸器的選型依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和被聯(lián)接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器的具體規(guī)格，起升機構中的聯(lián)軸器應滿足下式要求：J=kl·k/Tg=1.8x1x1203.3=2165.94<8000[門(N-m)75X2.8X573=1203.3N,在此入M為電動機轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)為2.8,另減速器的輸入軸直徑為85mm,電機的輸出軸直徑為85mm。rn——聯(lián)軸器許用扭矩8000(N-m),由手冊查的為NGICZL5YA?5X17YA85x172YA85x172ki——聯(lián)軸器重要程度系數(shù)，對起升機構，%二1.8;k角度偏差系數(shù)，這里取1。4.2.8起制動時間驗算起重機的生產(chǎn)率；如起動和制動時間過短，加速度太人，會給金屬結構和傳動部件施加很大的動載荷。因此，必須把起動與制動時間(或起動加速度與制動減速度)控制在一定得范圍內(nèi)O1)起動時間和起動平均加速度驗算起動時間： n.[i]750