动移龙门吊起吊装置设计--本科毕业设计.doc
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1、目 录摘 要1关键词11 前言22 国内外研究现状43 起吊机构的设计53.1 起吊机构的原理53.2 起吊机方案的确定53.3 钢丝绳的选择63.4 滑轮主尺寸的计算73.5 卷筒部件的设计及校核73.5.1 卷筒的设计及校核73.5.2 卷筒中心轴的计算及校核93.5.3 卷筒中心轴键的校核103.5.4 卷筒中心轴轴承的校核113.6 吊钩的设计与校核113.6.1 吊钩主要尺寸113.6.2 吊钩的校核113.7 横梁的设计123.8 起吊电动机133.8.1 起吊电动机的工作原理133.8.2 起吊电动机的选择133.8.3 起吊电动机发热条件的校核143.9 起吊减速器的设计143
2、.10 起吊制动器的设计143.10.1 起吊制动器的工作原理143.10.2 起吊制动器的选择154 移动机构的设计 154.1 移动机构方案的确定 154.2 车轮的设计及校核 154.3 车轮中心轴校核 155 结论 17参考文献 18致 谢 19移动龙门吊起吊装置设计摘 要:移动式龙门吊是一种应用非常广泛的起重机械,它常用于工地、码头和工厂中重型货物的起升和转移。本设计主要任务是对起吊机构、移动机构和自锁机构的设计。采用许用应力法和计算机辅助设计法进行设计。设计过程先用估计的门式起重机各结构尺寸数据对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度进行粗略的校核计算,待以上因素都达到材料的许用要求
3、后,画出龙门吊小车结构图,然后计算出移动小车功率和起吊机构功率,再用此功率来选择电动机。以电机功率和额定起重重量作为技术参数来计算和选择联轴器、轴承和其他部件。若未通过,再重复上述步骤,直到通过。同时在设计中参考了各种资料, 文献 来完成此次设计. 本设计方案通过反复斟酌, 认真讨论, 反复校核, 力求设计合理。关键词:移动龙门起重机; 起吊装置; 吊钩; 移动小车Longmen Mobile Hoist Lifting Device DesignAbstract: Mobile gantry crane is a kind of widely used hoisting machinery,
4、 it is commonly used on site, docks and factories of heavy cargo lift and transfer. The main task of this design is the design of the hoisting mechanism, moving mechanism and a self-locking mechanism. Using a design by stress m- ethod and computer aided design method. Design first with the size of t
5、he structure of gantry crane esti- mates of crane strength, fatigue strength, stability, rigidity for rough calculation, these factors have to be allowable to the material requirements, draw the gantry trolley structure diagram, and then calculates the moving trolley power and lifting mechanism of p
6、ower, and this power to select the motor. The motor p- ower and rated lifting weight as a technical parameter calculation and selection of couplings, bearings a- nd aother components. If not through the, repeat the above steps, until the. Also in reference to the design of all kinds of information,
7、documents to complete the design. This design scheme through repeated,seri- ous discussion, repeatedly check, strive to design reasonable.Keywords: Longmen mobile cranes; Lifting devices; Lifting hook; Mobile robot 1 前言自有人类文明以来,物料搬运变成了人类活动的重要组成部分。中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。1世纪,西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。公元前10
8、年,古罗马建筑师维特鲁维斯曾在其建筑手册里描述了一种起重机械。这种机械有一根桅杆,杆顶装有滑轮,由牵索固定桅杆的位置,用绞盘拉动通过滑轮的缆索,以吊起重物。有些超重机械可用两根桅杆,构成人字形,把吊起物横向移动,但幅度很小,操作也十分吃力。到15世纪,意大利发明了转臂式超重机,才解决这个问题。这种超重机有根倾斜的悬臂,臂顶装有滑轮,既可升降又可旋转。但直到18世纪,人类所使用的各种超重机械还都是以人力、畜力为动力的,在超重量、使用范围和工作效率上很有限。18世纪中后期,英国瓦特改进和发明蒸汽机之后,为超重机械提供了动力条件。1805年,格兰工程师伦尼为伦敦船坞建造了第一批蒸汽超重机。1846年
9、,英国的阿姆斯特朗把新堡船坞的一台蒸汽超重机改为水力超重机。19世纪前期,出现了桥式起重机;起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造,并开始采用水力驱动。19世纪后期,蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始,由于电气工业和内燃机工业迅速发展,以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。随着生产规模的扩大,自动化程度的提高,作为物料搬运重要设备的起重机在现代生产过程中应用越来越广,作用愈来愈大,对起重机的要求也越来越高,科学技术的飞速发展,推动了现代设计和制造能力的提高,激烈的国际市场竞争也越来越依赖于技术的竞争。这些都促使起重机的技术性能进入崭新的
10、发展阶段,起重机正经历着一场巨大的变革。起重机属于起重机械的一种,是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括:取物装置从取物地把物品提起,然后水平移动到指定地点降下物品,接着进行反向运动,使取物装置返回原位,以便进行下一次循环。通常起重机械由起升机构(使物品上下运动)、运行机构(使起重机械移动)、变幅机构和回转机构(使物品作水平移动),再加上金属机构,动力装置,操纵控制及必要的辅助装置组合而成。起重机主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构,大多是由吊挂系统和绞车组成,也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工
11、作位置,一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机上,臂架仰起时幅度减小,俯下时幅度增大,分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转,是由驱动装置和回转支撑装置组成。金属结构是起重机的骨架,主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构,也可为腹板结构,有的可用型钢作为支承梁。在建桥工程中所用的起重机械,根据其构造和性能的不同,一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重设备和臂架类型起重设备三大类。其中一个是轻小型起重机设备,轻小型起重设备的特点是轻便、结构紧凑,动作简单,作业范围投影以点、线为主。轻、小型起重设备,一般只有一个升降机构,它只能使重物作单一的
12、升降运动。属于这一类的有:千斤顶、滑车、手(气、电)动葫芦、绞车等。电动葫芦常配有运行小车与金属构架以扩大作业范围。桥式起重机的特点是可以使挂在吊钩或其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降或水平运移。桥式起重机包括:起升机构,大、小车运行机构。依靠这些机构的配合动作,可使重物在一定的立方形空间内起升和搬运。桥式起重机、龙门起重机、装卸桥、冶金桥式起重机、缆索起重机等都属此类。还有臂架类型起重设备,臂架式起重机的特点与桥式起重机基本相同。臂架式起重机包括:起升机构、变幅机构、旋转机构。依靠这些机构的配合动作,可使重物在一定的圆柱形空间内起重和搬运。臂架式起重机多装设在车辆上或其他形式的运输(移动
13、)工具上,这样就构成了运行臂架式旋转起重机。如汽车式起重机、轮胎式起重机、塔式起重机、门座式起重机、浮式起重机、铁路起重机等。随着国民经济的快速发展,特别是国家加大基础工程建设规划实施,建设工程规模日益扩大,起重安装工程量越来越大,需要吊装和搬运的结构件和机器设备的重量也越来越大,且对起重机的安全性能、效率及耐久性的要求越来越高。门式起重机是门架在高架轨道上运行的一种门架型起重机,又称天车。门式起重机的门架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在门架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用门架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。 门式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂
14、房、码头和露天贮料场等处。门式起重机可分为普通门式起重机、简易粱门式起重机和冶金专用门式起重机三种。 普通门式起重机一般由起重小车、门架运行机构、门架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。 起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器,带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构。 起重机运行机构的驱动方式可分为两大类:一类为集中驱动,即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮;另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型门式起重机较多采用制动
15、器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式,大起重量的普通门式起重机为便于安装和调整,驱动装置常采用万向联轴器。 起重机移动机构一般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时,必须采用铰接均衡车架装置,使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。 按照普遍的构造形式,及港口用龙门吊应满足工艺性好、通用性好及机构安装方便,以便加快施工速度、缩短施工周期的特点,龙门架采用双梁结构,支腿分别采用刚性支腿和柔性支腿,这种结构能够比较好处理功能和技术的要求。本次设计课题为5t通用移动式龙门吊机械部分设计,我在参观,实习和借鉴各种文献资料的基础上,同时在老师的精心
16、指导下完成。通过这次移动龙门吊起吊装置设计,了解设计的基本过程,巩固大学四年以来所学的专业知识,为以后工作打好坚固的基础。本毕业设计的目的是综合运用以前学过的基础理论知识,对整体起重机的主要部分起升机构进行设计,学习设计方法,熟悉零件的工艺性、及其装配和安全技术等方面的知识,培养分析问题解决问题的能力.2 国内外研究现状由于工业生产规模不断扩大,生产效率日益提高,以及产品生产过程中物料卸载运费所占比例逐渐增加,促使大型或高速起重机的需求量不断增长。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但容易操作、维护,而且安全性好,可靠性高,具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。所以说起重
17、机是各种工程建设中不可缺少的设备,它对减轻劳动强度,节省人力,降低建设成本,提高施工质量,加快建设速度,实现工程施工机械化起着十分重要的作用。中国的起重机械从50年代初建立至今,也形成了一定的生产规模、具备了一定的技术水平、也基本形成了比较完整的设计、生产、销售体系,能基本满足国民经济对该设备的需求,目前国家继续实施的财政政策,拉动着我国基础设施建设的高速展,而起重设备作为国民经济的重要基础设备广泛用于经济建设的各行各业,如冶金、煤炭、化工、电力、交通、和制造等行业,随着现代科学技术的迅速发展。工业生产规模的扩大,作用也越来越大,对起重机械的要求也越来越高,起重机正朝着大型化、高速度、人性化、
18、环保化、通用产品小型化、零部件的规模化和多样化及安全检查制度化与规范性反向发展。目前,国内专业生产大型起重机的厂家很多。其中以中联重科、三一重工、抚挖等公司产品系列较全,市场占有率较高。中联重科在2007年12月宣布实行品牌统一战略后。现已成功开发了50t600t履带式起重机产品系列。作为中国起重机行业的领跑者,徐州重型机械有限公司现在已经形成了以汽车起重机为主导,履带式起重机和全路面起重机为侧翼强势推进的庞大型谱群。国内最具历史的履带式起重机生产企业抚挖现已拥有35t350t的履带式起重机产品系列。QUY350是抚挖2007年推出的国产首台350t履带式起重机,填补了国内350t履带式起重机
19、的产品型谱空白。 起重机的发源地是在欧洲,尤其是在德国。目前,除了德国以外。一些北欧的公司的业务规模也很好。目前,国际上门式起重机做的比较好的牌子在中国都有一些市场份额。这些企业是:德国的DEMAG老牌的起重机制造企业,曾经隶属于于世界五百强企业集团,是最近几年先后经历多次拆装重组和收购,使得发展受到影响,但是在业界内仍然被认为是顶级企业。芬兰的Konecranes该企业起源于芬兰的老牌企业Kone公司,最初公司规模和品牌等在欧洲都不是很显著,后来该公司采取积极的财务和发展策略,先后将业界赫赫有名的起重机公司,如:法国的Verlinde、德国的Nova、Swf、Stahl,英国的Morris等
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