门式起重机毕业设计说明书

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1、西南交通大学峨眉校区毕业设计说明书论文题目：门式起重机设计一起升机构与小车运行机构设计系部：机械工程系专业：工程机械.班级：工机二班学生姓名：毛明明学号：20106991指导教师：冯鉴第一章门式起重机发展现状第二章 MG型吊钩门式起重机概述 42. 1MG型吊钩门式起重机的结构及组成 42.1 2MG型吊钩门式起重机的工作原理52.3 MG型吊钩门式起重机的用途52.4 MG型吊钩门式起重机的主要技术参数 5第三章起升机构的计算7.3. 1主起升机构计算参数 83.2 钢丝绳的计算8.3.3 滑轮、卷筒的计算.7.3.4 根据静功率初选电机123.5 减速机的选择123.6 制动器的选择143

2、.7 联轴器的选择143.8 起动和制动时间验算1.53.9 电动机过载能力效验1.73.10 电机发热效验17第四章 小车运行机构的计算 .184.1 主要参数与机构的布置简图 1.84.2 轮压的计算1.84.3 电动机的选择194.4 减速器的选择204.5 联轴器的选择：2.14.6 制动器的选用：224.7 电动机起动时间与平均加速度的验算 224.8 车轮的计算24第五章总结305.1 设计过程中遇到的难题 305.2 设计的成败305.3 设计的体验与不足30参考文献33第一章门式起重机发展现状门式起重机是指桥梁通过支腿支承在轨道上的起重机。它一般在码头、堆场、造船台等露天作业场

3、地上。当门式起重机的小车运行速度大、运行距离长、 生产效率高时，常改称为装卸桥。港口上常用的机型有：轨道式龙门起重机、 轮胎式龙门起重机、岸边集装箱起重机、桥式抓斗卸船机等。当桥架型起重机的跨度特别大时， 为了减轻桥架和整机的自身质量， 常改 用缆索来代替桥架，供起重小车支承和运行之用。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门架运行的起重小车或 运行式的产上的起重机，称为 门架型起重机进入21世纪以来，我国的造船工业进入了快速发展的轨道，各大主力船厂承接的船舶吨位从几万吨发展到十几万吨，年造船能力也普遍跃上百万吨水

4、平，造船模式也相继从船台造船转向船坞造船，大型造船门式起重机的需求也 大幅度增加。随关中船长兴、中船龙穴、青岛海西湾、舟山金海湾、靖江新时代、太平 洋集团扬州大洋等大型国营和民营造船基地的建设，大型造船门式起重机也进入了一个大型集中建造的黄金时期，起重机的提升能力从 600 t上升到900 t , 跨度从170米增加到239米，已经建成的和在建的大型造船门式起重机有几十 台。门式起重机作为一种重要的物料搬运设备，在造船领域中的重要作用日益显现。随着经济的发展，它不仅在国民经济中占有重要的位置，而且在社会生 产和生活的领域也不断扩大。从20纪后期开始，国际上门式起重机的生产向大 型化、多功能化、

5、专用化和自动化的方向发展。33第二章 MG型吊钩门式起重机的概述MG型吊钩门式起重机属双主梁通用门式起重机，也称A型双梁门吊，由桥 架、大车运行机构、小车、电气设备等部分构成。本起重机是按GB/T14406-1993 通用门式起重机设计制造，常用起重量 10-50t,工作环境为-20- 40。C,工 作级别A5、A6两种。本起重机小车导电采用软缆导电，大车采用滑触线或电 缆卷筒方式供电，操作方式有地面控制、操纵室控制、遥控三种形式供用户选 择。标准操纵方式为室控，全部机构均在司机室操纵并有防雨设备。适用于露 大仓库、货（料）场、铁路车站、港口码头各种物料的装卸和搬运工作。本起 重机特点：桥架采

6、用箱形梁焊接结构，起重机运行平衡，抗风性能好，各机构 设有安全保护装置。2.1 MG型吊钩门式起重机的结构及组成箱体双梁门式起重机（图1）有一个由两根箱型主梁和两根马鞍构成的双 梁门架，大车运行机构和电气设备等。在门架上运行起重小车，可以起吊和水 平搬运各类物件。箱型双梁结构具有加工零件少、工艺性能好、通用性好及机 构安装检修方便等一系列优点，因而在生产中得到广泛采用。构成门式起重机 的主要金属结构部分是门架，它矗立工作场所的轨道上，并沿轨道前后运行。 除门架（主梁和马鞍）外，它的主要组成部分还有小车（主、副起升机构、小 车运行机构和小车架），可以带着吊起的物品沿门架上的轨道左右运行。于是 门

7、架的前后运行和小车的左右运行以及起升机构的升降动作，三者构成的立体空间范围是门式起重机吊运物品的服务空间图1.MGE45-9.42门式起重机2.2 MG型吊钩门式起重机的工作原理门式起重机，一般都具有三个机构：即起升机构（起重量大的有主副两套起 升机构）、小车运行机构和大车运行机构。按照正常工作程序，从起吊动作开始， 先开动起升机构，空钩下降，吊起物品上升到一定高度，然后开动小车运行机构 和大车运行机构到指定位置停止；在开动起升机构降下物品，然后空钩回升到一 定高度，开动小车运行机构和大车运行机构式起重机回到原来的位置，准备第二次吊运工作。每运送一次物品，就要重复一次上述过程，这个过程通常称为

8、一个 周期。在一个周期内，各机构不是同时工作的。有时这个机构工作，别的机构停 歇，但每个机构都至少作一次正向运转和一次反向运转。1.1 MG型吊钩门式起重机的用途它适用于各种工矿企业，交通运输及建筑施工等部门的露天仓库、货场、铁路、车站、码头、建筑工地等露天场所。做装卸与搬运货物、设备以及建筑构件安装使用。2.3 MG型吊钩门式起重机的主要技术参数主要技术参数起重量：主钩Q主=45T，跨 度：L =9.42m ；起升高度：主钩H主=40m;工作制度：主起开工作级别：重级（JC%=40）；小车运行工作级别：中级（JC% =25）；大车运行工作级别：中级（JC% =25）;工作速度：主起升速度：V

9、 =18m/min （轻载）；V =9m/min （重载）； 小车运行速度：V =1.25-12.5m/min ；大车运行速度：V=2.35-23.5m/min ；小车轨距：L=2.5m；第三章起升机构的计算45吨双梁门式起重机它主要由主起升机构、小车运行机构和小车架所成小车采用四个走轮支撑的起重小车（见图 2-1）:二 ,-r图（2-1） MGE45-9.42门式起重机起升机构传动简图3.1 主起升机构的计算参数1、主要参数与机构的布置简图如图 3-3 已知：起重量：Q =45000kg ；工作类型：重级（JC%=40）;最大起升高度：H =40m,地面以上9m,地面以下31m；起升速度：V

10、重=9m/min （重载）；V轻=18m/min （轻载）；3.2 钢丝绳的计算：根据起重机的额定起重量 Q=45吨，查起重机设计手册表8-2选择双联起升机构滑轮组倍率为 M=4,起升机构钢丝绳缠绕系统如图 2-2所示图2-2钢丝绳缠绕系统1钢丝绳所受最大静拉力;Q+G钩Smax =kg2 x m x ”组式中 Q 额定起重量，Q=45000kg;G钩一一取物装置自重，G钩=1074.5kg （吊挂挂架的重量一般约占额定起重量的24%;这里取吊钩挂架重量为1074.5kg）；m滑轮组倍率，m=4;“组一一滑轮组效率，”组=0.975。Smax(45000 1074.5)2 4 0.9759.8

11、1 = 57947.54N2钢丝绳的选择：所选择的钢丝绳破断拉力应满足下式:S绳之n绳X Smax而&龟=二ES丝式中：S绳一一所选钢丝绳的破断拉力；n绳 钢丝绳安全系数，对于重级工作类型取 n绳=6;工能一一钢丝绳破断力总和；-折减系数，对于纯6X37+1的钢丝纯a =0.82对于纯6X19+1的钢丝纯a =0.85有上式可得： 年龟 Smax三生 0(6 57947.540.85二 409041.46N查钢丝纯产品目录表可选用：钢丝纯6W(19)-26-7X7-170-I-Z(GB1102-74)的IS丝=431149.5N409041.46N,所以选择的钢丝绳满足强度要求， 钢丝 纯的直

12、径d绳=26mm。3.3 滑轮、卷筒的计算1滑轮、卷筒最小直径的确定为确保钢丝绳具有一定的使用寿命，滑轮、卷筒名义直径（钢丝绳卷绕直径） 应满足下式：D （e1）d绳；式中e系数，对于重级工作类型的门式起重机，e=32；D 是卷筒和滑轮的名义直径；d钢丝绳的直径（mm）。所以D =（32 1）父26=8 0 6（ mm）取卷筒、滑轮的名义直径 D =1000（mm）2卷筒长度和厚度的计算（图2-3）图2-3双联卷筒的主要尺寸 卷筒的长度由下式计算：L 双=23+Li +L2）+ L 光；而Hrnaxm . Z0 t二 D0式中Hmax 最大起升高度为9m（地面以上），31m （地面以下）取H

13、max =40m；Zo 钢丝绳安全圈数，取Z0=3 ;t 纯圈节距 t=d绳 + （24）=2830,取 t=30mm;Li根据结构确定卷筒空余部分，Li = 5t = 150mm ;L2固定钢丝绳所需要的长度，L2 = 3t = 90 ;D0 卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算）,D0 = D +d绳=1000 + 26 = 1026mm ;参考同类型起重机取D0=1020mmL光一一双联卷筒中间不切槽部分长度，根据钢丝纯允许偏斜角确定1一.一对于螺旋槽卷筒tg 1考虑到该取物装置的特殊性参考同类型起重机10取：L 光=440mmL0卷筒半边卷绕部分的长度;40000 4L0 =(3)

14、30 = 1588mm二 1020卷筒长度 L双=2 父(1588 +90 +150)+440 = 4096mm,取 L双=4100mm,取卷筒材料采用HT 200,其壁厚可按经验公式确定6 =0.02D + (6 10) = 26 30 ,取3 =30mm。3卷筒转速n卷重V重ih二 Do式中V重起升速度，V重=9m/min （重载）;h 一一滑轮组倍率;n卷重9 4二 1020 min:min4强度的计算卷筒壁主要受钢丝缠绕所产生的压缩应力。此外还承受扭转和弯曲压缩应力的计算:二 ymax=EXM 上 ly、：t式中Smax 一一钢丝绳工作时最大张力;kly 一许用压应力，LI （铸铁卷筒

15、）；4.25仃by抗压强度极限，仃by =750MPa；57947 54_, i“ax64.4MPa L- I -176.5MPay 30 30勺故满足使用条件。由于l3D,需要计算有弯曲力矩产生的拉应力（因扭转应力甚小，一般可忽略不计）；合成应力应满足：式中 Mw=Smalx卷筒所受的弯矩，lx=1830mm；W 卷筒断面系数，W=0.8 (D -6)26 ;卜1 许用拉应力，k1=ob（铸铁卷筒）；5国抗拉强度极限，3 =200Mpa；40二t = 4.764 .4 =19.3MPa _ . 1 = 40 MPa176.5故满足使用要求。3.4 根据静功率初选电机1起升机构静功率计算（Q+

16、G钩）3Pj =KWj 1000 0式中 起升机构的总效率,组父筒 k传=0.9750.980.95 = 0.91V起升速度（重载）；Pj(Q +G钩)46074.5父9.81父9KW KW = 74.5KW1000 01000 60 0.912初选电动机功率Ne 之kd Wj ;式中Ne电动机额定功率;kd 起升机构按静功率初选电动机的系数，由1表61取kd =0.90;Ne = kd Pj = 0.90 74.5KW = 67.05KW ;查电机产品目录（附录 28）,在JC%= 40时选择接近的电动机 YZB315M -6型，额定功率 N=110KW ,转速n=965r/min ,转动惯

17、 量 GD2 = 6.18kgm2 。3.5 减速机的选择1减速机传动比. n电i 0 =；n卷式中 n电机机的额定转速（r/min）;n0卷筒的转速 （r/min）;965=86.2 o11.22标准减速器的选用根据传动比i =86.2,电机功率N =110kw电动机的转速n = 9657in、工作级别重级，从减速器产品目录2（附录26）可选用QJS-D630 -80 -VIIC减速器，传动比i=80,最大允许径向载荷为F = 150000N ,减速器输出轴端的瞬时允许转矩T = 209000 N m m。3验算减速器被动轴端最大径向力轴端最大径向力应满足：1， 一F max=2（aSmax

18、 Gt ） -F；式中Smax 钢丝绳最大静拉力（N）；Gt卷筒重力（N ）;a卷筒上卷绕钢丝绳的分支数,a=2；F减速器输出轴端的允许最大径向载荷（N）。F max = 57947.5+872 =59883.5N 150000N 满足要求；4减速器输出轴承受短暂最大扭矩校核减速器输出轴承受短暂最大扭矩应满足:Tmax =0.75 中 Tei0”0 力(N Mm);式中Te电动机的额定扭矩,Te-gSSONE-gSS。6705 =1107.8( N X m) n965i。、* 减速器的传动比和效率，i=86.2; *=0.95;V max 当JC%=40%时电动机最大力矩倍数，中max =3.

19、3；T减速器输出轴端允许的最大短暂扭矩；Tmax =1107.8 86.2 0.95 3.3 = 169306.46 ( N m)：二 209000N m故满足要求。5实际起升速度的验算实际起升速度为：V实际二 D n电3.14 1.020 965= 8.97 m/ minm i4 86.29 -8 97一.W= 8= 3.3% 15%满足要求3.6 制动器的选择起升机构的制动转矩应满足:Tz -Kz(Q G)D02 i(Nm)式中：Tz制动器制动力矩(Nm)；Kz 制动安全系数取Kz=1.75 ;i起升机构总传动比，其值i =ih i0 ;“一一起升机构总效率，其值=(Q G)D0 z 2i

20、46074.5 9.81 1.020 0.91= 1.751064.662 4 86.2Nm根据以上计算的制动转矩，从制动器产品目录选用 YWZ-400/90制动器, 制动轮直径为400毫米，最大制动力矩为1600Nm。因为Tz -Kz(Q Go)Do2i故满足使用要求。3.7 联轴器的选择带制动轮的联轴器通常采用齿轮形联轴器，依据所传递的扭矩、转速和 被连接的轴径等参数选择联轴器，起升机构联轴器应满足：T = & k3Tmax 三T式中：T 所传递的扭欠!的计算值(Nm)T币a -一按第二类载荷计算的传动轴的最大扭矩。对高速轴，Tnnax= (0.70.8)九mTn ,%为电动机转矩允许过载

21、倍数，为电动机额定转矩，Tn=9550P (Nm) , Pn为电动机额定功率，n为电动机的额定转速. nT联轴器许用扭矩(Nm);k1 联轴器重要程度系数。对起升机构，取 1.8;k3 角度偏差系数在此取1.75;110T kk3T-max=1.8 1.75 0.8 2,5 9550=6858.2 (Nm)根据以上计算选用S3408带制动轮的齿轮联轴器，联轴器允许最大扭矩 为33398.4(Nm),制动轮直径为400毫米，飞轮矩为4.6kgm2,并选出S2482 型联轴器，具允许扭矩24323.6(Nm),飞轮矩为4.6kgm2。因为T】T故满足 使用要求。3.8 起动和制动时间验算1起动时间

22、验算:tqn J9.55(Tq -Tj)Mtq(s)式中：Tq电动机平均起动转矩(Nm)Tj 电动机静阻力矩，按下式计算Q D0T 产(Nm)2a itq推荐起动时间qJ机构运动质量换算到电动机轴上的总转动惯量（kgm2）,按Q De2cJ=1.15(Jd+Je)+40a(kgm2)式中：Jd 电动机转子的转动惯量（kgm2）。在电动机样本中查取，如样2本中给出的是飞轮矩GD2 ,则按J =GL换算;4gJe 制动轮联轴器的转动惯量（kgm2）tqn J9.55(Tq -邛4.6965 1.15(6.184 9.81246074.5 9.81 1.0202)_2_240 2(86.2 4)0.

23、91/1.5s9.55(1.8 9550 110 _ 46074.5 9.81 1.0209654 86.2 0.91门式起重机起升机构的起动时间一般应控制在 1 2秒间，故起动时间是符 合要求的。2制动时间验算满载下降制动时间：tz n n J9.55(Tz -T、5 j)式中：n 满载下降时电动机转速m/ min ,通常取 n =1.1 n ;Tz 制动器制动转矩;T j满载下降时制动轴静转矩，按下式计算:Q D0T j = Y0 (N m)j 2a iJ下降时换算到电动机轴上的机构总转动惯量（kgm2）,按下式计算。2J=1.15 (Jd+Je) + Q X2 0 2 n (kgm2)4

24、0a itz推荐制动时间(s),可取tz=tqI n J tz I9.55(Tz -T j)24.6、46074.5 9.81 1.0202 0.911.1 965 1.15 (6.18)26040 4 86.22= 1 44s46074.5 9.81 1.020 0.91一 .9.55(1800)2 2 86.2门式起重机起升机构的制动时间一般应控制在和起动时间相等，故制 动时间是符合要求的。3起动加速度的验算va平= tqJ=0.11.5 60门式起重机起升机构的起动加速度一般小于0.2啖2，故平均加速度满足要求的。3.9 电动机过载能力效验起升机构电机过载能力按下式进行效验:QvM100

25、0式中：Pn 在基准接电持续率时的电动机额定功率为 110 (kW)；u电动机台数为1;m 基准接电持续率时的电动机转矩的允许过载倍数取2.5。H 考虑电压降及转矩允差以及静载荷试验超载的系数。绕线异步电机取2.1,笼型异步电动机取2.2,直流电机取1.4.110 ( kW)满足要Qv 2.1 46074.5 9.81 9 “ 八1 0 0 0 2.5 1000 0.91 60=62.6求。3.10 电机发热验算电机发热效验合格应满足:P - Ps式中：P 电动机工作的接电持续率JC值、CZ值时的允许输出功率（kW）, 查取得（70.5kW ）Ps工作循环中，稳态平均功率（kW）;-起升机构总

26、效率；G稳态负载平均系数；其计算公式为Ps=G -Qv-1000u（kW）满足要求。-0.8 46047.5 9.81 9PS= =67.051000 0.91 60第四章 小车运行机构的计算4.1主要参数与机构的布置简图图3-1小车运行机构简图1电动机；2制动器；3减速器；4传动轴；5联轴器；6角轴承箱；7车轮。双梁门式起重机的小车，起重量在 5吨至50吨范围内一般均由四个车轮 支撑，其中两个车轮为主动轮。主动车轮由小车运行机构集中驱动。主要参数起重量：Q=45t;工作制度：中级JC%25;小车运行速度：V小车=12.5m/min；车轮数：4个（其中两个为驱动）； 驱动形式：集中驱动。4.2

27、轮压的计算参考同类型规格相近的起重机，估计小车总重为20t,近似认为由四个车轮平均承受。吊钩位于小车轨道的纵向对称轴线上，根据小车架布置图 3-8偏离主、从动轮之间的中心线为100mm。根据其中小车架的平衡方程式，可分别求出主动轮和从动轮的轮压：图3-8计算简图主动轮：cc Q 1350 G 1250, i2P =（N）K式中Pi 主动轮轮压（N）;K 丁 小车轮距，K工=2500mm;P1 max10 46074.5 1350 20000 1250 102500 2= 179KN （满载）;% =50KN （空载）同理，可得从动轮轮压P2为:P2max10 46074.5 1150 2000

28、0 1250 102500 2= 156KN （满载）；P2m1n = 50KN （空载）。4.3电动机的选择1、运行阻力的计算:Fj = FmFpFj静阻力； Fm 摩擦阻力；Fp 坡道阻力; 起重机或小车满载运行阻力时的最大摩擦阻力：Fm = Q G 2fDdQ G WQ-起升载荷（N）;G起重机或运行小车的自重载荷;f流动摩擦系数（mm）;-车轮轴承摩擦系数；d与轴承配合外车轮轴的直径（mm）;D车轮踏面直径;附加摩擦阻力系数 ；W摩擦阻力系数;满载运行时最小摩擦阻力:Fm1 = Q G 2Dd空载运行时最小摩擦阻力:由得：Fm =(Q + G W = g (45000 + 20000)

29、 x 0.015 = 9750N2 0.3 0,015 65由得：Fmi=(Q+GW=g (45000 +20000)父=2047.5N500由得：Fm2 = Q G W = g (1074.5 20000) 2 0，3 50；5 65 = 633,8N坡道阻力：Fp = (Q G) = (45000 20000) 9.8 0.002 = 1274Nl坡道阻力系数与起重机类型有关，桥架上的小车取为0.002;最大静阻力：Fj = Fm Fp =9750 1274 = 11024N p12.5F v 11024电机静功率：Pj =- =60- = 2.52KWj 1000 m 1000 0.9v

30、0运行速度； -机构传动效率；m电机个数；2、电机初选：P = Kd丑Kd 考虑到电动机起动时惯性影响的功率增大系数，门式起重机小车运行机构取为1.2;P= 2.52 1.2 =3.03KW选取：YZB160M-8 ; 功率:7.5KW ; n=730r/min；转动惯量0.06Kg m2;最大转矩倍数2.86;电动机发热校验：P -PsP 电动机工作的节点持续率JC值、CZ值时的允许输出容量(KW)；查表取P=31.6KWPs 工作循环中负载的稳态功率(KW);FjVPS =G L1 0 0n0G稳态负载平均系数，取为0.8;PS= 0.811024 12.51000 0.9 60= 2.5

31、5KW P4.4减速器的选择1、由电动机转速与车轮转速确定减速器的传动比为:nD 轮 nnx 730x5006000V012.5060000 60= 91.73参考QJ型起重机减速器用于运行机构的选用方法:Pj =* Pn 1.12 AP1Pj 减速器的计算输入功率（KW）;中8 刚性动载系数，中8= （1.22.0）;Pn 基准接电持续率时，电动机额定功率（KW）；I 工作级别，I=18;P】一一标准减速器承载能力表中的许用功率（KW）;6=：1.22.0 7.5 1.12 =：10.08 16.8 Kw查标准：选ZSC（D）-600+125-I-2 公称传动比i=95.5;实际传动比i=9

32、1.73r/min； 输出轴转矩：36000N m ;高速轴许用功率：26KW ;nD轮 n 0 x 0.5730V小车=12.51m /min“车 i91.73P =26KW 巳速度偏差：AV = V0 -V小车（空）=0.08% 10% 符合要求。V。4.5联轴器的选择：高速轴：Tc1 =5乂平8父工Tt （ N Mm）式中Td 计算扭矩;n1 联轴器安全系数，取1.35;中8刚性动载系数，取1 1.22.0）; PcTn 电动机额定扭矩（N M m ） Tn = 9550 = 98.12N m联轴器许用扭矩（Nm ）;Tc1 =1.35 m (1.2 2.0) m 98.12 = 158

33、.95 264.91 Nm选用TLL 2 (带制动轮)联轴器：T t =300 Nm制动轮直径Do = 200mm转动惯量=0.15Kg m2 ;T t T1低速轴：Tc2 = i n18 Tn Tti电动机至低速联轴器的传动比i =吗丝=91.73;V小车Tc2 =(1 8.4 3 1 .6 7)1Nm选用S2429联轴器；许用扭矩：800 Nm ；制动轮直径D0 = 200mm ; 转动惯量=0.44Kg m2 ;Tt =800N m Tc24.6制动器的选用：D1(Q G)v2k(J1 J2) n mTz 2 F)赤K mn： 0.97m坡道阻力;Fm1 满载运行时最小摩擦阻力；m 电动

34、机个数，一般 m=m ；tz 制动时间；Ji 电动机转子转动惯量（Kg m2）；Tz电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量 （Kg m2）;V圆形速度;Tz =(1274 -2047.5)500 0.872000 91.73 11 0.9751 4212.5650000.87608.92=65.3N1.2 (0.06 0.15) 8.92 19.55选取YWZ-200/25;推动器型号：YT1-252-4 ;制动力矩200N m ；4.7电动机起动时间与平均加速度的验算1满载上坡时n ：二：J9.55(m % F式中：Tmq 电动机平均起动转矩(Nm)n电动机额定转速 n=730r/minJ机构运

35、动质量换算到电动机轴上的总转动惯量(kg*m2),2按下式计算： ZJ =k (J1+J2) +-2( kgm2)m电机个数n2Tj 电动机静阻力矩，按下式计算:(Nm)Fj DT j = jj 2000iFj 运行静阻力；D车轮踏面直径;i减速器的传动比;n机构的传动效率;12.5 =4.76Kg m260 J29.3 65000 J =1.2 0.06 + 0.15) +2 黑7300.87Tmq =Tn =98.12Tj11024 500二=34.53N m2000 91.73 0.87730 4.76,5 = 5.6s W 4 6s ?两足9.55 98.1234.53)2起动平均加速

36、度:v 2a = -(m/s )式中：a 起动平均加速度（m/s）v 运行机构的稳定运行速度（m/s）t 起动时间（s）12 5o, 2=0.037m/s2 19688.25满足要求。4.8车轮计算根据轮压、小车运行速度、工作类型初选：车轮：踏面直径D=500mm,材料 ZG310-570 HB之300 配合轴径d=65mm1 .车轮的计算轮压(1)疲劳计算时的等效起升载荷由下式确定：Q等起效=卬等效工Q起式中 中等效工等效静载荷系数，中等效工=0.16Q起一一起升载荷质量，Q起=46074.5NQ等起效=0.6 46074.5 9.8 =270918N根据等效起升载荷却低昂车轮的等效轮压P等

37、效，然后再由下式确定车轮1/4跨的计算轮压:式中凄效一小车在门架上位于地下位置(一般取为离支点度处)时，根据门架自重、小车自重及等效起升载荷计算的最大轮压:P等效270918 父(1250 +100) + 20000 父 1250 M 9.8 = 122147.88N2 2500K1等效冲击系数，K1 =1 ；根据Q等效起0= 270918 =1.38,查得 = 0.8;20000 9.8P计=1 0.8 122147.8897718.3N(1)强度校核时的最大计算轮压P十 maxPmax式中Pmax 一 满载大车最大轮压，Pmax = 179000N ；动力系数，取1.0；P十 max =1

38、.0 179000 = 179000N2 .车轮踏面应力接触疲劳计算2P P(1)车轮点接触的允许轮压R =ma、PminPm a x起重机正常工作时的最大轮压;Pmin起重机正常工作时的最小轮压;Pc =2 1 7 900 0500 00 =1 3600N0R2点接触：巳 K2 C1 C2 mK2与材料有关许用点接触应力常数，K2=0.1N /m2 ,钢制车轮按1表5-2选取；-曲率半径，取车轮曲率半径与轨面曲率半径中之大值， R=300mm；由轨道顶面与车轮的曲率半径之比所确定的系数，按1表5-5选取；Ci 一一转速系数，按1表5-3选取Ci=1.11;C2 转速系数，按1表5-3选取C2

39、=1.00;2_300Pc =136000 0.1 x-3 父1.11父1 =156093.75N 满足。0.43(2)车轮踏面强度校核仃占m a x= 4 0m a x+ 1)2 la占】/卜、m a xr式中仃点max最大许用接触应力，当HB320时,2k点=24000 40000 kg/cm ； 其余符号意义同前。仃点max=40003：17900050 +30)2 = 39495.28kg/cm2 E 卜点 L符合要求。3、车轮轴的计算(1)轴受纯弯曲时的应力。弯MmaxW弯式中M maxR+ L. 一 计 一一两侧轴所承受的计算弯矩,4式中L车轮两个轴承的间距，L=20mm；max1

40、79000 204=89500 N cmW弯轴的抗弯断面模数1，W弯二二 d3289500所以灯弯二50.27(2)轴受纯扭矩时的应力3 = 3.14 83 = 50.27cm332=1780.4N/cm2式中M扭=中1 MM额xixn 车轮轴所承受的计算扭矩,其中巴一一第一类载荷的动力系数,二11 2 -1 =1-2-1.1其余符号意义同前M 扭=1.1 父47.89父91.73父 0.87 = 4203.85N *m二d33.14 8316 -162=100.53cm4203.85 102100.53= 4181.68N/cm2(3)弯曲应力和扭转应力合成的计算应力为仃二E十4(一扭)2

41、5弯式中口 一一将扭转应力换算为弯矩应力的系数，由于弯曲和扭转均对称，所以0 =1;因为轴在弯矩、扭矩作用时，大小和方向均发生不变化，是对称 循环；,弯乙一一对称循环弯曲许用应力，对轴采用 45号钢则：0.43；- b (拉)K n式中K 应力集中系数，K =2；安全系数，n=1.40.43 5800 9.822 1.4=8729N /cm2a = 1780.42 +4 x (1x4181.68)2 = 6051.4N / cm2 &弯,=8729N / cm2 2.强度计算(1)受纯弯曲时的计算应力M 弯 maxW式中M 弯max用最大轮压(第二类载荷)计算轴的最大弯矩,M 弯 maxP计

42、max L 179000 20= 89500N，cm；轴的抗弯断面模数,.3二 d3233.14 83=50.27 cm328950021780.4N /cm250.27(2)受纯扭转时的计算应力M 扭 max式中M扭max 第二类载荷计算情况所产生的扭矩,M 扭 max =甲口 MM 额 Mi 父门=2父 47.89 父 91.73 父 0.87 = 7643.7NmW扭一一抗扭断面模数,3_ 3二d33.14 8316163=10.53cmM 扭 max 一W扭7643.7 100100.532-7603.4N/cm2(3)弯曲应力和扭矩应力合成的计算应力仃=,仃+4(阮扭)2 b弯式中P

43、一一将扭转应力换算为弯曲系数，1 =1 ;弯曲许用应力.； V 1780.42 4 7603.42 15310.67N / cm22900 1.2 9.8142-24359.86kg/cm2因为仃（标弯I所以强度计算通过。第五章总结本次课程设计是在学习机械知识中一次非常难得的理论与实际相结合的机 会，通过这次比较完整的毕业设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态和实际设 计的结合，锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平， 而且通过对 整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼， 得到了丰富的

44、经验。这是我们都希望看到的也正是我们进行课程设计的目的所在。此次设计的内容主要是对起重机的大车运行机构和副起升机构设计。说明书首先介绍了此设计的选题，明确本设计的研究目的和意义，最后通过 思考与讨论，最终确定本设计的研究方案。在设计过程中详细说明了大车运行机 构和副起升机构的计算和选材，通过查阅相关方面的书籍，运用大量有关机械设 计的相关知识，让我对机械方面的知识有了更深一层的认识， 使我懂得如何灵活 运用所学的知识应用到实际中，这对我将来的工作或学习都有很大的帮助。参考文献1陈道南，等.起重运输机械.冶金工业出版社，2000.2陈道南，盛汉中.起重机课程设计.冶金工业出版社，1982.3起重

45、机设计手册编委会.起重机设计手册.机械工业出版社，1980.4周开勤.机械零件手册 高等教育出版社，2000.5陈国璋，等.起重机计算实例.中国铁道出版社，2000.6徐起贺，刘静香.机械设计基础.机械工业出版社 2000.7濮良贵.机械零件（第八版）.北京:高等教育出版社,2006.8朱龙根.简明机械零件设计手册.北京:机械工业出版社,2001.9倪庆兴，王焕勇.起重机械.上海:上海交通大学出版社，1990.10胡宗武，顾迪民.起重机设计计算.北京:北京科技出版社，1988.11倪庆兴，王殿臣起重运输机械图册.北京：机械工业出版社，1992.12黄祥瑞.可靠性工程.北京:清华大学出版社,1990. 10黄宗益.工程机械CAD.上海:同济 大学出版社,1991.13濮良贵，纪名刚.机械设计.北京：高等教育出版社，2006.514 Boyes W E. Jigs and Fixture. America. SME.198215 Handbook of Machine tools Manfred weck.1984 15 John L.Feirer. Machine toolMetalworking.1973