毕业论文终稿-80吨电动双梁桥式起重机的设计[购买赠送配套CAD图纸 论文答辩优秀]

需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑本 科 生 毕 业 设 计（论文）（ 届）×××系题 目：80 吨电动双梁桥式起重机的设计学 号： 姓 名： 专业班级： 指导教师： 职称： 职称： 2016 年 3 月 15 日本科生毕业设计（论文）诚信承诺书需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文） 80 吨电动双梁桥式起重机的设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了引用注释，如出现抄袭及侵犯他人知识产权的情况，后果由本人承担。承诺人（签名）： 年 月 日浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）I目 录本 科 生 毕 业 设 计（论文） .I本科生毕业设计（论文）诚信承诺书 .II1 绪 论 .11.1 桥式起重机的介绍 .11.2 桥式起重机国内外发展现状 .11.3 总体设计参数 .22 选型计算部分 .32.1 主起升机构的设计 .32.1.1 确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组 .32.1.2 选择钢丝绳 .32.1.3 确定卷筒尺寸并验算强度 .42.1.4 选电动机 .42.1.5 选择减速器 .42.1.6 验算起升速度和实际所需功率 .52.1.7 校核减速器输出轴强度 .52.1.8 选择制动器 .62.2 副起升机构的设计 .62.2.1 确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组 .62.2.2 选择钢丝绳 .72.2.3 确定卷筒尺寸并验算强度 .72.2.4 选电动机 .82.2.5 选择减速器 .82.2.6 验算起升速度 .82.2.7 校核减速器输出轴强度 .92.2.8 选择制动器 .92.3 小车运行机构 .92.3.1 确定机构传动方案 .92.3.2 选电动机 .112.3.3 选择减速器 .112.3.4 验算运行速度 .112.3.5 按起动工况校核减速器功率 .132.3.6 选择制动器 .132.4 大车运行机构的设计 .132.4.1 确定机构的传动方案 .132.4.2 轮压 .142.4.3 运行阻力计算 .152.4.4 选择电动机 .16浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）II2.4.6 起动工况下校核减速器功率 .172.4.7 选择制动器 .173 结构计算部分 .193.1 桥架尺寸的确定 .193.2 主梁尺寸 .193.2.1 腹板和翼缘板厚度 .193.2.2 两腹板内壁间距 b.193.2.3 上下翼缘板的宽度 B1 .203.2.4 端梁高度 H2.203.2.5 主梁端部变截面长 .203.3 主端梁界面 .203.4 端梁截面尺寸的确定 .213.4.1 起重机的总质量 .213.4.2 端梁中部上下翼缘板宽度 B4 .213.5 主、端梁截面几何性质 .213.5.1 截面尺寸 .213.5.2 端梁截面 .223.6 载荷 .233.6.1 自重载荷 .233.6.2 小车轮压 .233.6.3 动力效应系数 .243.6.4 惯性载荷 .243.6.5 偏斜运行侧向力 .243.6.6 满载小车在主梁跨中央 .253.6.7 满载小车在主梁左端极限位置 .253.7 扭转载荷 .253.8 主梁的计算 .263.8.1 内力 .263.8.2 跨端剪切力 .263.8.2 水平载荷 .283.8.3 强度 .313.9 端梁的计算 .353.10 稳定性 .363.10.1 整体稳定性 .363.10.2 桥架的刚度计算 .37总 结 .39参考文献 .40致 谢 .41浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）III浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）IV浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）V80 吨电动双梁桥式起重机的设计浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）VIXXXXX 系 天目 XXXXX XXX 指导教师：XXX摘要：本次设计是对 80 吨电动双梁桥式起重机进行设计。首先，通过查阅相关书籍和资料，学习桥式起重机的相关知识，了解桥式起重机的发展和应用现状，掌握桥式起重机金属结构的设计方法；其次，根据现今国内外生产桥式起重机采用的各种结构类型，结合课本知识和参考文献信息，设计符合使用要求的结构；桥式起重机的受力情况，计算桥式起重机的自重载荷、起升载荷、水平惯性载荷，并对桥式起重机的抗倾覆稳定性进行校核；接着，主要对起升机构传动系统设计、小车运行机构传动系统设计、大车运行机构设计；然后，对起重机金属结构，采用经济梁法设计出起重机主梁最优截面，并校核截面几何尺寸；最后，采用 AutoCAD 绘图软件绘制出要求的图纸。关键词：桥式；起重机；运行机构 ；主端梁Design of 80 ton electric double beam bridge craneAbstract：This design is the design of 80 tons of electric double beam bridge crane. First of all, through access to relevant books and materials, learning related knowledge of bridge crane, understand the development and application status of the bridge crane, master the design method of bridge crane metal structure; secondly, according to the current domestic production of various types of structure of bridge crane using the combination of textbook knowledge and reference information, designed to meet the requirements of the use of the structure; the force calculation of bridge crane, bridge crane hoisting load, gravity load, horizontal inertial load and overturning stability checking of the bridge crane; then, the lifting mechanism of the transmission system design, car mechanism transmission system design, traveling mechanism design; then, on the metal structure of the crane design of crane girder with economic optimum section beam method, and check the geometry; Finally, using AutoCAD drawing software to draw the requirements of the drawings.Key words: Bridge; Crane; Operating mechanism; The main end beam浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）11 绪 论1.1 桥式起重机的介绍桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机设计设计方法可以简单地划分为传统设计方法、现代设计方法和未来设计方法三类。传统设计方法指的是以古典力学和数学为基础的类比法、直觉法、经验法等设计方法，该法仍用于我国部分起重机的设计。现代设计法指的是近 30 年发展起来的设计方法，如CAD、优化设计、可靠性设计、有限元分析、反求工程设计、动态仿真设计、模块化设计、工业艺术造型设计等等，这些方法在起重机的设计中都有应用。桥式起重机设计模块化和组合化达到改善整机性能，降低制造成本， 提高通用化程度，用较少规格数的零部件组成多品种、 多规格的系列产品， 充分满足用户需求。同时，桥式起重机的并行工程的目标在于缩短产品投放市场的时间，提高产品的质量以及降低产品在整个生命周期中的消耗。并行工程应使产品及其相关过程设计工作集成，产品开发过程中各阶段工作交叉并行进行，以尽早发现并解决产品整个生命周期中的问题，达到多项工作的协调一致。可以相信，不远的将来智能设计会取得更大的突破，从而使起重机的智能设计成为可能。1.2 桥式起重机国内外发展现状经过几十年的发展，我国桥式起重机行业已经形成了一定的规模，市场竞争也越发激烈。桥式起重机行业在国内需求旺盛和出口快速增长的带动下，依然保持高速发展，产品几近供不应求。尽管我国起重机行业发展迅速，但是国内起重机仍缺乏竞争力。从技术实力看，与欧美日等发达地区相比，中国的技术实力还有一定差距。目前，国内大型起重机尚不具备大量生产能力。从产品结构看，由于技术能力所限，中国起重机在产品结构上也不完善，难以同国外匹敌。同时我国起重行业目前存在几个突出问题，归纳如下：（1）整体技术含量偏低，突出表现在产品的品种规格少，性能、可靠性等指标低于发达国家同类产品的水平。 （2）知名品牌寥寥无几，能打入国际市场并享有一定声誉的知名品牌几乎没有。（3）产品低价恶性竞争严重，企业合理利润难保，已严重制约企业生产技术的持续发展。随着国际合作的增加，国际起重机行业发展迅速。到目前为止，国际主要知名起重机制造浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）2厂商有德国的 DEMAG 起重机，芬兰的 Kone 起重机，美国 CM 集团等。上述企业在起重机行业内较为知名。桥式起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。1.3 总体设计参数主要技术参数：起重量主钩 80t其他参数选择如下：（1）副钩 15t；（2）跨度 28.5m，起升高度为主钩 12m，副钩 14m；（3）起升速度主钩 7.8m/min，副钩 13.2m/min；（4）小车运行速度 v=38.5m/min，大车运行速度 V=87.3m/min。浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）32 选型计算部分2.1 主起升机构的设计2.1.1 确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组按照布置宜紧凑的原则，采用闭式传动起升机构构造型式，如图 2-1 所示，采用了双联滑轮组，按 ，查起重机械课本表 5-5：取滑轮组倍率 。t80Q5hi承载绳分支数： 1052ihZ图 2-1 起升机构文字简图2.1.2 选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承，当 时，课本起重机械表（67 页）5-6 得滑轮组效率：5hi，钢丝绳所受最大拉力：0.96h（只有当起升高度大于 50 米时 q 才计1280. 32hhQqS Nii入所以此处只记 Q） 查课本起重机械表（59 页）5-3 得，工作级别为 M6 时，安全系数 n=6，钢丝绳计算破断拉浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）4力 。bSN=500KNmax68350bsn选择 破断拉力 1670 的纤维芯钢丝绳，由课本公式 直径 。619 dcs24dm2.1.3 确定卷筒尺寸并验算强度卷筒直径：由设计参数要求知： 。80D卷筒尺寸：（注:t 为槽距；H 为主起升高度；d 为钢丝绳直径；l1 为固定绳尾所需的长度；l2 为卷筒两端空余部分的长度 l3 为允许偏差度决定）00()hiLntn 为附加安全圈数为使绳尾受力减小偏于固定通常取 n 为 1.5 到 3 圈。0d824Dmm012654.93.8Ll1 3t=78mm；l2 根据设计手册 232 页公式 p=d+（2 4） mm 及结构需要定为 26mm ； 具 课本 68 页钢丝绳允许偏斜度为 1:10（ ） 取0为 min3min0.20.2BhlBhL3=500mm 0123654.97865.8Lll卷筒转速： 57.8-2n10.23/min34htoivrD由 课 本 起 重 机 械 P56公 式 8知2.1.4 选电动机计算静功率： =(0.018 0.04)Q=1440kgxG选自起重机计算实例 P238 页xn0Q+V612jP847.85()12kw0.85式 中 ： 机 构 总 效 率 ， 一 般 =.9,取：160.76.61.5.8,.edjNkkwMd式 中 ： 系 数 由 起 重 机 设 计 规 范 书 中 表 查 得 ， 对 于 级 机 构取浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）5查大连伯顿 YZR 电机资料选用电动机： YZR-315s-823e1(25%)7w,5,7.kg=84dNKnrpmGDmkg， 电 机 质 量 G2.1.5 选择减速器由上算得: 10.23/intnr减速器总传动比： 107254.63.jni又查参考资料得 ZQ-1000 型号减速器参数:08w,4.,=0kgNKi许 用 功 率 质 量2.1.6 验算起升速度和实际所需功率实际起升速度：0iv = 47.6.8/min5误差：= ×100%= ×100%=1.9% =10%v' .78实际所需等效功率：= = =48.57KW =52.5KWxN'v' .649578eN40%2.1.7 校核减速器输出轴强度由起重机设计规范书中公式(6-16)得输出轴最大径向力：maxax1()2jRSGRmax 23625108460.kN3.79 P14SkNRZQj 卷 筒 上 卷 绕 钢 丝 绳 引 起 的 载 荷 ；G卷 筒 及 轴 自 重 ， 参 考 起 重 机 课 程 设 计 页 附 表 查 得 ；减 速 器 输 出 轴 端 最 大 允 许 径 向 载 荷 ， 由 泰 隆 减 速 器 资 料 查 得 ；max1(0.79).kN3k2RR由起重机计算实例 239 页得输出轴最大扭矩为： 浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）6Mmaxmaxe0M=(0.78)i1(25%)5909.92.8650eNNnJCMmemax0 电 动 机 轴 额 定 力 矩 ；当 时 ， 电 动 机 起 动 转 矩 ， 由 老 师 给 的 资 料 表 查 得 ；减 速 器 传 动 效 率 ；减 速 器 输 出 轴 最 大 容 许 转 矩 ， 查 得 ；2.897.450.9106361NmMNmax=由以上计算知，所选减速器能满足要求。2.1.8 选择制动器所需静制动力矩： 0' '2ZjZQGDMKi(814).821.750.5735.3kgmN制动安全系数，由课本起重机械运输第六章查得，由选用 YWZ-400/90 制动器，1.75zK其制动转矩 ，制动轮直径 制动质量 。60ezMNm 40,zD10ZGkg2.2 副起升机构的设计2.2.1 确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组按照布置宜紧凑的原则，采用闭式传动起升机构构造型式，如图 2-2 所示，采用了双联滑轮组，按 ，查起重机械课本表 5-5：取滑轮组倍率 。10Qti3h承载绳分支数： 236hZi浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）7图 2-2 起升机构计算简图起重机课程设计附表 8 P237 页选图号为 G15 吊钩组，得其质量：G0=219kg，两动滑轮间距为 A=185mm。2.2.2 选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承，当 时，查起重机械课本 67 页表 5-6 得滑轮组效率：3hi，钢丝绳所受最大拉力：0.985hmax1210. 69202hhQqS Nii课本起重机械 59 页表 5-3，工作级别为 时，安全系数 n=5，钢丝绳计算破断拉力 。5MbSax.584.6bSnkN由上知选择 6x19 破断拉力 1670 的纤维绳芯钢丝绳，由课本公式 直径得 d 为dcs13mm，钢丝绳最小破断拉力 。 93.1bS2.2.3 确定卷筒尺寸并验算强度已知卷筒直径：D=400mm卷筒尺寸： 00()hHiLntD312()2059.m.4浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）8， 04013Ddm1326lt213l估 算01+59.68.Ll取 .()40()4m=15 卷 筒 壁 厚 ： ， 取 -2 n3.5/in3.1htoivrD由 课 本 起 重 机 械 P56公 式 8知2.2.4 选电动机计算静功率：00(=61.82641.Qj dtchjedjdjPGVkkw但 一 般 08.9， 取 0.85：16-0.75.8,0.dk Mdd式 中 系 数 由 课 本 起 重 运 输 机 械 中 表 查 得 ， 对 于 级 机 构取查大连伯顿 YZR 系列选用电动机： YZR250M1-8 23e1(2%)3w,7,1.5kg=5dPKnrpmGDkg， 电 机 质 量 G2.2.5 选择减速器卷筒转速：已经求得 0.53/intr减速器总传动比：由起重机设计手册 P237 查得10723.58.tin50, 4/minZQr查 泰 隆 减 速 机 资 料 附 表 页0 1112.8w,31.5,=9,0,85PKikgdlm 许 用 功 率 质 量 入 轴 直 径 轴 端 长2.2.6 验算起升速度实际起升速度： 0iv = 23.519./min浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）9误差：= ×100%= ×100%=0.25% =10%v' 13.2982.2.7 校核减速器输出轴强度由起重机设计规范书公式(6-16)得输出轴最大径向力： maxax1()2jRSGR3.845619.2kN0.5k67由 起 重 运 输 机 械 课 本 公 式 得 输 出 轴 最 大 扭 矩 为 ：Mmaxmaxe0M=(0.)i由以上计算知，所选减速器能满足要求。2.2.8 选择制动器所需静制动力矩0' '2(109).413.75.85323.ZjZQGDMKikgmN1.7520/520,3,zezzKMNDmz制 动 安 全 系 数 ， 由 起 重 机 械 课 本 14页 知 ，由 参 考 资 料 焦 作 金 箍 数 据 表 ： 选 用 YWZ制 动 器 ，其 制 动 转 矩 制 动 轮直 径 制 动 器 质 量 G=4kg。2.3 小车运行机构2.3.1 确定机构传动方案小车的传动方式有两种即减速器位于小车主动轮中间或减速器位于小车主动轮一侧。减速器位于小车主动轮中间的小车传动方式使小车减速器输出轴及两侧传动轴所承受的扭矩比较均匀。减速器位于小车主动轮一侧的传动方式，安装和维修比较方便，但起车时小车车体有左右扭摆现象。对于双梁桥式起重机，小车运行机构采用图 2-3 减速器位于小车主动轮中间的传动方案：浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）10图 2-3 小车运行机构传动简图先对运行阻力计算：小车质量估计取 17390GxPkg摩擦阻力矩：()()2mdMQxK查得，由 Dc=500mm 车轮组的轴承型号为 7524，据此选出 Dc=500 车轮组轴承亦为 7524.轴承内径和外径的平均值 ，由起重机设计规范书中表 7-1 表 7-3 查得d5.16720滚动摩擦系数 K=0.0009，轴承摩擦系数 =0.02，附加阻力系数 =2.0（采用导轮式电缆装置导电） ，代入上式得满载时运行阻力矩： ()()2mQxdMPGK0.1675501739(0.2)2.64kgmN运行摩擦阻力： ()() 1.0846.152mQmQcMPD 无载时运行阻力矩：(0)()mQxdGK浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）110.167517390(.2)8.58.kgmN运行摩擦阻力： (0)(0)95.382.2QmcMPD2.3.2 选电动机电动机静功率： 846.1356.01009jcJPVKWm式中 满载时静阻力；)(QmjP=0.9机构传动效率m=1驱动电机台数初选电动机功率： 1.5603.9djNKKW式中电动机功率增大系数，由起重运输机械表 7-6 得， =1.15d dK由大连伯顿系列电机选用电动机 YZR160L-8，Ne=16kW，n1=705/min, ,电22()0.dGDkgm机质量 172kgdG2.3.3 选择减速器车轮转速：38.524.min0cVrnD机构传动比： 107528.ci查泰隆 ZQ 系列软齿面减速器表：选用 ZQ-500 减速器， ，N中级031.5i=12.8kW。 2.3.4 验算运行速度实际运行速度：028.7353.16minciV误差：浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）1238.5160%8.10cV故合适。起动时间： 21 0()38.2()'xqqj QPGnt mcDMi式中n1=715r/min；m=1驱动电动机台数；其中 (25%)11.5.90eJCqeNMn76.94m满载运行时折算到电动机轴上的运行静阻力矩： ()()08.13.709mQjQ Ni 空载运行时折算到电动机轴上的运行静阻力矩： (0)(0)85.2.43479mQjMmi 初步估算制动轮和联轴器的飞轮矩： 2226.)(kgGcDz本机构总飞轮矩： 22221()()()()DdDzlCGCG.50.6.9kgm式中C 由起重机械运输表 4-1 查得及其他传动飞轮矩影响系数，折算到电动机轴上可取 C=1.15满载起动时间：802() 2940(1739)0.5.9238.2(176.3.1)4.qQt 0s无载起动时间：浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）132(0)94017390.5.238.2(176.3)48qQt s由起重运输机械表 5-1 查，当 时， 推荐值为 5.5s，.5/min0.6/cvsqt（ Q=Q）< ，故所选电动机能满足快速起动要求。qtqt2.3.5 按起动工况校核减速器功率起动状况减速器传递的功率： 3751.60.219100dcPVNKWm (0)xcdjgj qQGVt(8017395.1646. 2375N（ ）qt在 上 一 步 已 经 计 算运行机构中同一级传动的减速器个数， =1'm'm2.3.6 选择制动器通常起重机的起动时间为 15s,取 =3sZt所需制动转矩： 221100()()() 2()38. ' 'cZZ dQPGxKQPGxDnMmcti i22940739).5. 9.248.0.167(810)()0.792Nm由焦作金箍制动器附表 15 选用 YWZ4 315/23，其制动转矩 =180NmeMZ考虑到所取制动时间 =3s 与起动时间=0.729s 差距不大，故可省略制动不打滑验算。zt浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）142.4 大车运行机构的设计2.4.1 确定机构的传动方案跨度为 28.5m 为中等跨度，为减轻重量，决定采用图 2-4 的传动方案。图 2-4 集中传动的大车运行机构布置方式1电动机；2制动器；3带制动器的半齿轮联轴器；4浮动轴；5半齿轮联轴器；6减速器；7车轮2.4.2 轮压按图 4.2 所示的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压。满载时，最大轮压：max42GxxPQLe8617058.5139.kN空载时，最小轮压：min142xPGPL86708.9.5kN车轮踏面疲劳计算载荷：maxin23cP96.81.4.7KN浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）15图 2-5 轮压计算图2.4.3 运行阻力计算摩擦总阻力矩： ()2mdMQGk由起重机课程设计 查得 车轮的轴承型号为 ，轴承内径和外径的平24P页 80cD7530均值为： ；由起重机设计规范书中表 7-17-3 查得：滚动摩擦系数10365，轴承摩擦系数 ；附加阻力系数 代人上式得：.k0.21.5当满载时的运行阻力矩：()()2dMmQGk0.141.580360(.62)9N运行摩擦阻力：()()2mmcQPD15693.0.8N当空载时：()()2dMmQGk0.141.59340.6)28.Nm浙江农林大学天目学院本科生毕业设计（论文）16(0)()2mmcMQPD8.7.5N2.4.4 选择电动机电动机静功率： 10cjdjPvm643287.4.92950kw式中： ()0.95jmPQ满 载 运 行 时 的 静 阻 力 ；=2驱 动 电 动 机 台 数 ；机 构 传 动 效 率 。初选电动机功率：GjPp0.85492.18kw式中： 157GP-G0.85 电 动 机 功 率 增 大 系 数 ， 由 起 重 机 械 课 本 表 查 得 ；由参考资料 YZR 系列大连伯顿选用电动机为： 2221160;7.5,940/min,.,160e dYZRMNkwnrDkgmkg电 动 机