毕业设计论文5t单梁桥式起重机钢结构设计.docx

本科毕业论文（设计）论文题目：5T单梁桥式起重机钢结构设计学院：专业、班级:学生姓名:指导教师（职称）摘要起重机作为物料搬运、装卸或用于安装的机械设备可以减轻或代替人们的体力劳动提高劳动生产率。它被广泛应用于国民经济的各个领域之中。随着时代的发展制造工厂和装卸作业场所开始转向室内使桥式起重机占据了主导地位。桥式起重机主要应用于大型加工企业如钢铁、冶金和建材等行业完成生产过程中的起重和吊装等工作。设计一个满足5T承载量的钢体结构，主要设计计算端梁、横梁的尺寸，并对其进行校核，对小车的运行结构进行了设计。完善CAD工程图以及三维图，使其在实际生产操作中能够准确稳定的完成各项工作，提高生产效率，并成功投入到市场，桥式起重机由桥架、大车运行机构、小车运行机构和电气设备构成。在系统整体设计中采用传统布局的典型结构，桥式起重机是一种提高劳动生产率重要物品搬运设备，主要适应车间物品搬运、设备的安装与检修等用途。起升机构滑轮组采用双联滑轮组，重物在升降过程中没有水平移动，起升过程平稳，且钢丝绳的安装和更换容易。相应的卷绕装置采用单层卷筒，有与钢丝绳接触面积大，单位压力低的优点。在起升机构中还涉及到钢丝绳、减速器、联轴器、电动机和制动器的选择等。5t桥式起重机小车运行机构主要由减速器，运行机构,卷筒装置，吊钩装置，联轴器，限位器，锥形转子电动机等部分组成。本文根据设计任务书要求，主要对5t桥式起重机小车运行机构的总体方案选择和确定，然后对传动系统进行设计。根据设计要求和目的，参考5t桥式起重机小车运行机构首先对5t桥式起重机小车运行机构进行工艺分析，选择合理机构及装配方案，然后对减速器和电动机进行外形设计，钢丝绳的选用及强度验算，卷筒的参数计算及验算，再计算齿轮的传动比，确定各个齿轮的参数，进行强度计算,选择合理的轴承、键、轴套等各种零部件，画出总体装配图。最后对齿式弹性联轴器作了一些简明的阐述。关键词：起重机，5t桥式起重机，小车运行机构，卷筒，吊钩AbstractCraneformateria1hand1ing,1oadingandun1oadingorfortheinsta11ationofmachineryandequipmentcanreduceorrep1acephysica11abourproductivity.Itiswide1yusedinvariousfie1dsofthenationa1economy.Withthedeve1opmentofmanufacturingfaci1itiesandp1acesof1oadingandun1oadingoperationsareturningtoindoorcranesoccupiesadominantposition.Bridgecranesaremain1yusedin1argeprocessingenterprisessuchasironandstee1,meta11urgyandbui1dingmateria1sindustriesinthecomp1eteproductionprocessof1iftingandhoistingwork.Designa5Tcapacitystee1structuredimensionsofdesigncomputationofmainbeamsandcrossbeams,andchecking,todesignthestructureofthecar.PerfectCADdrawingandthegraphic,makeitaccurateandstab1einactua1productionoperationstocomp1etethework,improveproductivity,andsuccessfu11ybroughtontothemarket,cranebridge,cranetrave1ingmechanisms,carrunninggearande1ectrica1equipment.Intheovera11systemdesignusingthetraditiona11ayoutofatypica1structure,craneisanimportantgoodshand1ingequipmentproductivity,majoradaptationworkshopgoodshand1ing,insta11ationandmaintenanceofequipmentandotherpurposes.1iftingunitpu11eytwinsheave,theweight1iftingwithouthorizonta1movement,1iftingprocesssmoothandeasyinsta11ationandrep1acementofwirerope.Correspondingwindingdeviceusingsing1e-1ayerree1s,andwireropecontactareais1arge,theadvantagesof1owpressure.A1soinvo1vedinthehoistingmechanismwirerope,reducer,coup1ing,thechoiceofmotorandbrake,etc.5Tcranecarsrunmain1ybyreductiongear,runninggear,drumunit,hookdevicecoup1ing,stopper,conica1rotormotorandothercomponents.Accordingtodesignspecificationrequirements,main1yfor5Tcranegenera1schemeofcarrunninggearse1ectionanddetermination,andthenthetransmissionsystemdesign.Accordingtodesignrequirementsandpurpose,reference5Tbridgetypecranecarruninstitutionsfirston5Tbridgetypecranecarruninstitutionsforprocessana1ysis,se1ectreasonab1einstitutionsandtheAssemb1yprogramme,thenonreducerandmotorforshapedesign,wireropeofse1ectionandthestrengthchecking,ree1ofparameterca1cu1ationandthechecking,.Fina11y,geartypef1exib1ecoup1ingsaredescribedinbrief.Keywords:crane5Toverheadtrave1ingcrane,carrunninggear,ree1s,hooks摘要IAbstractII目录III第1章绪论11.1 课题的研究意义11.2 起重机的工作原理11.3 起重机的主要结构21.4 国内外发展现状2第2章箱形结构主梁和端梁的设计42.1 箱形梁式桥架的主要尺寸确定42.2 主梁主要尺寸的确定52.3 端梁截面尺寸的确定6第3章箱形结构主梁和端梁的校核73.1 主梁断面几何特性73.2 主梁强度的计算83.3 刚度计算133.4 端梁设计计算143.5 轮距的确定153.6 端梁中央断面几何特性153.7 起重机最大轮压163.7.1 起重机支座及作用163.7.2 起重机最大轮压的计算173.7.3 最大歪斜侧向力223.7.4 端梁中央断面合成应力223.7.5 车轮轴对端梁腹板的挤压应力233.8 主、端梁连接计算233.8.1 主、端梁连接形成及受力分析233.8.2 螺栓拉力的计算24第4章起重机机构工作级别和钢丝绳选择284.1 机构利用等级284.2 机构载荷状态284.3 机构工作级别284.4 钢丝绳的选用284.4.1 钢丝绳的选择28443钢丝绳直径的计算28第5章起重机小车的设计305.1 卷筒几何尺寸305.2 卷筒强度计算325.3 吊钩的选择325.4 滑轮结构和材料325.7 计算小车部件总传动比345.8 计算小车部件减速器的各级传动比345.9 传动装置的运动和动力参数355.10 起重机小车第一级齿轮的参数设计计算365.11 起重机小车第二级齿轮的参数设计计算405.12 起重机小车第三级齿轮的参数设计计算44第6章焊缝连接分析496.1 连接方法496.2 焊接496.1.2 对接焊缝496.1.3 角焊缝49第7章缓冲器53结论57致谢58参考文献59第1章绪论1.1 课题的研究意义桥式起重机是一种重要的物料搬运机械。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。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机3种。物料搬运成了人类生产活动的重要组成部分，距今己有五千多年的发展历史。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化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。起重机正经历着一场巨大的变革。大型化和专业化、模块化和组合化、轻型化和多元化、自动化和智能化、成套化和系统化以及新型化和实用化是这场变革得主题。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，过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。随生产规模的扩大及自动化程度的提高，桥式起重机应用越来越广泛，所起的作用也愈来愈大，这样对桥式起重机的要求也越来越高，安全、可靠、经济。而目前CAD技术在起重机行业应用水平参差不齐，很多企业CAD技术的应用仅仅停留在绘图层面上，力学性能分析还是手工计算，费时费力。而对桥式起重机轻型化智能化发展大趋势，桥式起重机设计必须改变传统的设计模式。1.2 起重机的工作原理起重机(Crane)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。门式起重机整体运行在一定长度的轨道上，由操纵室控制，由大车运行机构执行，可控制起重机整体的横向前后移动。小车是运行在横梁上的，由操纵室控制，可以实现小车在主梁上的纵向移动。在主梁的小车上，电动机通过联轴节与减速器的高速轴相连。机构工作时，减速器的低速轴带动卷筒，将钢丝绳卷入或放出，经过滑轮系统，使吊钩实现上升或下降。机构停止工作时，制动器使吊钩连同货物悬吊在空中，吊钩的升降靠电动机改变转向来达到W11.3 起重机的主要结构起重机主要包括起升机构、运行机构、金属机构等，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