四连杆式门座起重机工作机构设计
门座起重机详解-参考
大齿圈
转盘 立柱 登机转梯
高压房 下横梁 门架端梁
3．机器房。机器房在转盘之上。左侧隔有电气房，内部布置控 制屏、PLC、变频器等电控设备。机器房内布置了起升机构、旋转机 构、旋转集中润滑泵等。机器房围板为具有隔热功能的夹心板。另装 有三个风机及四套出绳装置，还开有活动天窗，以便修理时吊出构件。 前侧外门为钢质门，后侧设有活动移门，外侧窗户为塑钢窗框。机器 房内还备有手拉葫芦及单轨小车可沿轨道前后移动，工作面包络了整 个机房，旋转机构上方设有天窗便于旋转电机及减速器的维修。
8
支持机减速箱
开闭机卷筒
支持机卷筒
开闭机减速箱
起升减速箱高速轴油封
电机接线盒
电机吊耳
钢丝绳压板
开闭机变频电
钢丝绳 起升高度限位控制
起升连轴节
起升制动器
液压推动器
制动刹车盘
刹车榖
起升压绳器 放油口
9
4.臂架及臂架平衡系统。 本起重机的臂架系统为四连杆系统，包括变幅大臂、象鼻梁、
大拉杆、小拉杆四大部分。臂架平衡系统为杠杆式平衡梁方式，它包 括平衡梁、配重及与大臂连接的小拉杆组成。由于应用电子计算机代 替人工计算和作图，系统几何尺寸得到优化，使整个变幅过程、货物 及臂架系统合成重心沿近似水平线移动。系统各构件均为箱形结构， 起重臂、象鼻梁、大拉杆、均为铰接联接。各铰点均装有滑动轴承， 各主要构件都设有梯子、走道，铰接点还设有供维修检查用的平台。 平时要经常检查结构件的铰点处焊缝和母材状况，发现有开焊、开裂 或局部失稳的情况时采取相应措施。
机械原理四连杆门座式起重机
钢铁厂物料搬运
说明四连杆门座式起重机在 钢铁厂物料搬运中的优势和 特点
介绍四连杆门座式起重机在 钢铁厂物料搬运中的应用场 景
举例说明四连杆门座式起重 机在钢铁厂物料搬运中的实
际应用案例
分析四连杆门座式起重机在 钢铁厂物料搬运中的未来发
展趋势
其他需要大型起重设备的场所
港口码头：用于装卸货物，提高货物转运效率 矿山：用于采矿、选矿和矿物运输等环节，提高采矿效率 建筑工地：用于吊装建筑材料、设备和施工工具等，提高施工效率 电力行业：用于吊装大型发电机组、输变电设备等，保障电力设施的安装和维修
门座的旋转运动
门座的运动方式：通过四连杆机构实现旋转运动 旋转运动的原理：利用四连杆机构实现起重机门座的旋转 旋转运动的特点：可以实现大范围、高效率的旋转运动 旋转运动的应用：在港口、码头等场合广泛应用于货物装卸和搬运
吊钩的升降运动
吊钩通过连杆与门 座相连
门座旋转时，连杆 带动吊钩升降
吊钩的升降运动实 现了重物的升降
机械原理四连杆门座 式起重机
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汇报人：XX
目录 /目录
01
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04
四连杆门座式 起重机的特点
02
四连杆门座式 起重机的基本 结构
05
四连杆门座式 起重机的应用 场景
40t-45m四连杆门座式起重机技术规格书
附件一:
40t-45m四连杆门座起重机货物需求及技术规格书
1. 供货范围
本招标项目下的供货范围是向********分公司提供2台40t-45m门座起重机。包括设计制造、部装、发货运输至现场、安装和调试、试验、验收及技术服务（交钥匙式）。本技术规格书为双方签订的合同文件的组成部分。
1.1 40t-45m四连杆门座起重机2台，包括不限于以下项目：
1.1.1 2台40t-45m门座式起重机及其附属设备（每台门机配套吊钩、抓斗、供电电缆、导缆装置及其附件）。
1.1.2 可供双向各行走200米距离的供电电缆/台；
1.1.3 随机技术资料及图纸。随机技术资料需要提供中文版本，电子版机械图纸、压塑料
膜处理的电气原理图和放线表需要有3套/台机。
1.1.4每台门机配备的随机工具、量具、仪表和备件。
1.1.5随机的润滑油、脂。
1.1.6 每台门机配一套锚定装置、一套顶升装置、防风拉索装置。
1.1.7 便携式对讲机2只/台机（摩托罗拉CP1300，含充电器、备用电池），台式对讲机2只/台机（摩托罗拉GM3688）；
1.1.8 抓斗：40t通用抓斗，数量3个;
吊钩(“山”字钩)：50t吊钩3个。
1.1.9 便携式编程器2台（每台约人民币1万元），编程器与PLC的联机线1根，正版编程软件1套。
1.1.10 提供门机交机验收后12个月的质量保证期。
1.2 交货期：合同生效后8个月内。
1.3 供货方式和安装：
门座起重机以整机或以不超过两大件形式一次性运送到********分公司，安装到买方指定的起重机轨道上。卖方将承担运输、保险、卸驳、安装、接电调试等服务及其所引起的费用（包括领航、拖轮费用），通过当地质量技术监督部门检测同意投入使用、直至双方签发
四连杆机构及其设计
◆不满足杆长条件时，则没有周转 副，而只能获得双摇杆机构。
b c
a d
四杆机构有曲柄的条件： 1）各杆的长度应满足杆长条件，即
最短杆长度 + 最长杆长度≤ 其余两杆长度之和。
2）其最短杆为连架杆或机架。
曲柄摇杆机构 图4-3 a），b），P58 双曲柄机构 图4-3 c） 双摇杆机构 图4-3 d）
风扇摇头机构
5—蜗轮，6—蜗杆
风扇壳体固装于连 架杆AB上。
构件2与构件5固连 在一起。
通过构件2的整周转动， 实现摇杆AB 的往复摆 动。
等腰梯形机构：在双 摇杆机构中若两摇杆 长度相等，则称为等 腰梯形机构。
汽车前轮转向机构
鹤式起重机机构
悬点E上悬挂的重物在近似水平直线上运动， 避免重物平移时因不必要的升降而消耗能量。
4）泛菱形机构
若四杆机构的两相邻杆长度两两相等，则机构将变为泛菱 形机构，如下图a）、b）、c）
C
C
C
B2 3
B2 3
3（2）
1
1
4（1）
A 4D
A4 D
AD
图a）双曲柄机构 图b）曲柄摇杆机构
图c）二杆机构
泛菱形机构有3个周转副，一个摆转副。当其以短杆为机架时为双 曲柄机构；当其以长杆为机架时为曲柄摇杆机构，这种机构当相邻 两杆重叠在一起时，将退化为二杆机构，其运动不确定。
常用机构(四连杆机构)
锐角.
C
C
C2
• 急回特性分析：
2
1
3
• 1 = C • 1 = 1 t1 =1800 + • 2 = 1 t2 =1800 -
B
1
1
A
1
v1
v2 j
B2
4
D
• t1 > t2 , v2 > v1 • 行程速比系数K
B
2
1
K
v2 v1
C1C2 / t2 C1C2 / t1
3 铰链四杆机构类型的判别：
(1) 曲柄存在条件
（以曲柄摇杆机构为例）
设 AB 为曲柄, 且 a<d . 由 △BCD :
b+c>f 、 b+f >c 、 c+f >b 以 fmax = a + d ， fmin = d - a 代入并整理得：
b+c >a+d 、 b+d >a+c 、 c+d >a+b
并可得: a<b 、 a<c 、 a<d .
B
a
A
b f
d
C
c
D
曲柄存在的条件： (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。 (2)曲柄是最短杆。
门座起重机变幅系统优化设计
在四连杆门机中，变幅系统的优劣直接影响到了整机的性能。
因此对整个变幅系统各部件尺寸的选择显得至关重要。
下面介绍如何建立有效的数学模型，
并通过Matlab 对其进行优化计算。
1建立数学模型设计变量、目标函数和约束条件称为优化数学模型中的三要素。本文将优化系统归纳为10维。5个目标函数，共有19个约束条件。我们对四连杆臂架的要求是：首先要求在整个变幅过程中由吊
重产生的对臂架的力矩要尽可能小，
然后是吊重在整个变幅过程中的落差要小，最后是希望臂架装置整体结构紧凑，重量轻。(图1)
图1四连杆臂架系统计算简图
1.1设计变量此系统可以归纳为16个设计变量；a 1~a 15，G （平
衡配重）
，即:x=[a 1,a 2,a 3,...,a 15,G]T =[x (1),x (2),x (3),...x (15),x (16)]T
基于以往设计经验以及结构自身和码头现场限制的考虑，
有些变量的取值是有区间限制的。比如大拉杆上铰点离象鼻粱中心线距
离（a 1），一般是先给固定值。所以，设计变量变为：x=[a 2,a 6,a 7,a 8,a 9,a 10,a 11,a 13,a 14G]T
=[x (1),x (2),x (3),...x (10)]T （其中a 1,a 3,a 4,a 5,a 12,a 15设为常量。）1.2目标函数
1.2.1轨迹表达式求象鼻粱头部点的轨迹表达式，
由图1几何关系得：
a 6cosθ20min -S max =a 2cosθ3min （1）a 6sinθ20min -H=a 2sin θ3min （2）将（1）平方加（2）平方得：
门机基本结构
起升机构 一、卷扬装置 起升机构有两套独立 卷扬装置组成。每套 卷扬装置有变频电机、 联轴节、硬齿面减速 器、制动器及钢丝绳 卷筒组成。两套卷扬 既可单独工作，也可 以同时工作。
起升机构
起升机构性能参数表。
起重量 起升速度 工作级别 钢丝绳 M8 钢丝绳 型号 电动机 功率
40t 55m/min（满载）、70 m/min（空载）
卷筒
名义直径
Φ 1072 mm
一、减速器 本机构的减速器采用的是德国SEW传动机械公司生产 的硬齿面减速器，减速器的型号是ML3PSF120，传动比为 63，出轴形式123/124；在使用过程中定期检查减速器的 润滑油，并按本说明书要求定期进行更换。 二、电动机 起升机构的电动机是大连天元厂生产的变频电动机， 电动机的型号为YZP2400L1-6DMC，电动机的功率为250kw， 该电机具有启动平稳，冲击小等优点，保证起升机构在工 作过程中的平稳性。 三、制动器 本起重机起升机构高速轴采用YPZ2-560Ⅱ/Ed121/6MK1S-左(右)电动液力推杆制动器，使用时应保证有足够 的变压器油。制动器应经常进行制动力矩、制动行程和间 隙的调整。更换或进行重要检修后，需试吊最大额定起重 量(40吨)使货物离地5分钟，以验证制动器的工作可靠性。
减速器
型号 传动比
行走机构由变频带制动电机、减速器、开式齿轮传动带 动驱动轮以驱动门机运行。 为了防止大风而设置有手动防爬楔、电动防爬楔、锚定 装置和防风系缆装置。 每行走机构停止工作时，当司机离开门机时，应将防爬 楔塞入从动轮踏面和轨道之间。 当有大风预报时，应将门机开至锚定坑处，将门机锚定， 并系好防风系缆，以防止大风的侵袭。
课程设计说明书
专业课课程设计
刚性四连杆变幅机构的运动分析和综合
专业机械设计制造及其自动化班级机设1班
学号 0810111323
姓名李少锋
教师李克勤刘小鹏
2011 年 12月 20日
题目一：刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合四连杆组合臂架式门座起重机：
第四组数据：
课程设计开始时间2011年11日28日指导老师：李克勤刘小鹏
课程设计完成时间2011年12月20日
目录
一、起重机械的概述
二、门座起重机的部分机构介绍
一）起升机构
二）回转机构
三）运行机构
三、门座起重机的变幅机构
一）变幅机构简介
二）变幅机构的类型与特点
四、刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合
一）机械运动分析的目的和方法
二）图解法分析轨迹和速度
三）用MA TLAB进行四杆变幅机构结构参数分析五、小结
六、参考文献
一、起重机械的概述
起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的设备。它是现代化生产必不可少的重要机械设备，对于减轻繁重的体力劳动、提高劳动生产率和实现生产过程的机械化、自动化以及改善人民的物质、文化生活需要都具有重大的意义。
起重机械在工况企业、港口码头、车站仓库、建筑工地、海洋开发、宇宙航行灯各个工业部门都有广泛应用。它不仅可以作为辅助生产设备，完成原料、半成品、成品的装卸、搬运，进行机电设备的安装、维修，而且也是一些生产过程（如钢铁冶金生产）工艺操作中的必需设备。
在各种不同类型中的起重机中，门座起重机是我国研制最早、一种重要而又具有代表性的回转类型的有轨运行式起重机，它因具有能让运输车辆顺利通过的门架结构而得名。门座起重机的工作机构具有较高的运转速度，起升速度可达1.17m/s，变幅速度可达0.92m/s，使用率高，每昼夜可达22h，台时效率也很高，一般可达100t/h以上；它的结构是立体的，不多占用码头的面积，具有高大的门架和较长距离的伸臂，因而具有较大的起升高度和工作幅度，能满足港口、码头、船舶和车辆的机械化装卸、转载，充分使用港口、码头场地，适应船舶的空载、满载作业，以及地面车辆的通行要求；还具有高速灵活、安全可靠的装卸能力，对提高装卸生产率，减轻繁重的体力劳动都具有重大的意义。但门座起重机也有它的缺点，如造价高，用钢铁材料
机械原理四连杆机构全解PPT课件
第47页/共87页
二、铰链四杆机构的演化
1．曲柄滑块机构 如图4-15a所示 的曲柄摇杆机构中，摇杆3上C点的轨迹是以D为圆心，杆
3的长度L3为半径的圆弧mm。如将转动副D扩大，使其半径等于L3，并在机架上按 C点的近似轨迹mm作成一弧形槽，摇杆3作成与弧形槽相配的弧形块，如图4-14b 所示。
第19页/共87页
在实际应用中，为度量方便起见，
常用压力角的余角来衡量机构传力性 能的好坏，称为传力角。显然值越大 越好，理想情况是=90。
一般机械中，=40~50。
大功率机构，min=50。
非传动机构，<40，但不能过小。
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确 定 最 小 传 动 角 min 。 由 图 4-5 中
第37页/共87页
§4-2 铰链四杆机构的演化
一、铰链四杆机构的曲柄存在条件 铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于机构各杆的相对长度和机架的选
择。如图4-13所示的机构中，杆1为曲柄，杆2为连杆，杆3 为摇杆，杆4为机架， 各杆长度以l1、l2、l3、l4表示。为了保证曲柄1整周回转，曲柄1必须能顺利通过与 机架4共线的两个位置AB’和AB’’。
平面连杆机构是将各构件用转动副或移动副联接而成的平面机构。 最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，简称平面四杆机构。 它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。
起重机说明书-课程设计毕业设计
课程设计（第三组）任务书
课程设计内容与要求：
Rmax Rmin H A B C D E F G S
27.5 6 14.
2
8.1 6.3 24 22.4 4 9.5 0.4 16.5
目录
第一章门座式起重机概述概述 (2)
第一节起重机概述 (2)
第二节国内外起重机发展情况分析 (3)
第三节门座起重机的构造原理及分类 (6)
第四节门座式起重机的技术参数 (8)
第二章门座起重机的变幅机构 (14)
第一节变幅机构概述 (14)
第二节载重水平位移的补偿原理 (15)
第三节臂架自重平衡的补偿原理 (16)
第四节变幅机构的传动形式 (17)
第五节变幅缓冲装置 (19)
第三章四连杆式门座起重机臂架及平衡重系统设计 (20)
第一节四连杆门座起重机臂架简介 (20)
第二节优化设计的数学模型 (21)
第四章四连杆式变幅机构的运动学分析及Matlab优化设计..（30）第一节四连杆变幅机构运动学分析 (30)
第二节优化分析及优化结果 (30)
第三节象鼻梁M点轨迹绘制的matlab程序及轨迹图（33）第五章设计小结 (40)
参考文献 (41)
第一章门座起重机概述
第一节起重机概述
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。
门座起重机是随着港口事业的发展而发展起来的1890年,第一次将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机装在横跨于窄码头上方的运行式半门座上，成为早期的港用半门座起重机随着码头宽度的加大,门座和半门座起重机并列发展，并普遍采用俯仰臂架和水平变幅系统。第二次世界大战后，港用门座起重机迅速发展为便于多台起重机对同一条船进行并列工作,普遍采用了转动部分与立柱体相连的转柱式门座起重机(图1[转柱式门座起重机]),或转动部分通过大轴承与门座相连的滚动轴承式支承回转装置,以减小转动部分的尾径,并采用了减小码头掩盖面（门座主体对地面的投影）的门座结构。在发展过程中，门座起重机还逐步推广应用到作业条件与港口相近的船台和水电站工地等处。
机械原理四连杆机构
连杆
连 架 杆
图4-1 铰链四杆机构
图中，机构的固定件4称为机架；与 机架用回转副相联接的杆1和杆3称为连 架杆；不与机架直接联接的杆2称为连杆。 另外，能做整周转动的连架杆，称为曲
柄。仅能在某一角度摆动的连架杆，称 为摇杆。
对于铰链四杆机构来说，机架和连杆 总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还 是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型 式：
图4-13 曲柄存在的条件分析
当曲柄处于AB’ 时，形成三角形 B’C’D。根据三角形两边之和必大于第 三边，可得
l2≤（l 4- l 1）+ l 3
l 3≤（l 4-L1）+ l 2
即：
l 1+ l 2 ≤l 3+ l 4 l 1+ l 3≤l 2+ l 4
（4-4） （4-5）
当曲柄处于AB”位置时，形成三角形 B”C”D。可写出以下关系式：
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一、 曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆， 一个为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链 四杆机构称为曲柄摇杆机构。
图4-2所示为调整雷达天线俯仰角的 曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转动， 通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内 摇动，从而调整天线俯仰角的大小。
图4-2 雷达天线俯仰角调整机构
图4-18回转导杆机构
门座式起重机1ppt课件
10
返
5、钢性防风系缆
回
防风系缆
作用： 暴风时固定整机。
运行中如何检查调整： 1、防风系缆装置应在打开位置，并固 定好，行走时不会落下或松托。 2、接近开关接线完好，感应灵敏。
11
6、防跑制动器
防撞减震块
从动轮 驱动轮 撞杆式减速、停止、终点限位保护装置6
返
1、大车行走机构的检查 回
1、电缆放完（卷筒上留有3圈的余量）与行走控制器的联锁开关；
2、行走避撞限位开关；
3、电动防跑制动器应具有防止突发阵风功能，可在风速达35m/s时
门机不产生滑移，作用时与行走控制器的联锁开关，断电时自动
动作。
行走自动得将电缆收起或放下。
卷
盘 运行中如何检查调整：
1、电缆卷盘卷盘完好，电机及卷
电
盘地脚螺栓牢固。
缆 2、电缆卷盘槽内无异物，电缆排
卷 盘
列整齐。
驱 3、电缆松紧适度，无破损。
动 4、卷盘过张力弹簧、各导向轮及
限位开关完整。
注意事项：
电机定子温升达40℃及以上者应加强监视，
定子温度超过80℃应停止运行。
4、设锚定装置，锚定装置作用时与行走控制器的联锁开关。
5、台车架末端设缓冲器及急停开关，并在缓冲前装设自动减速和自
常用机构(四连杆机构)
三、平面四杆机构的传动特性
急回特性 死点位置 压力角和传动角
急回特征
当回程所用时间小于工作行程所用时间时，称该机构具有急回特征
极位夹角： 对应从动杆的两个极限位置, 主动件两相应位置所夹锐
Baidu Nhomakorabea
角.
急回特性分析： 1 = C 1 = 1 t1 =1800 + 2 = 1 t2 =1800 -
B
a
A
b f
d
C
c
D
曲柄存在的条件： (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。 (2)曲柄是最短杆。
曲柄存在的条件： (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 (2)曲柄是最短杆。
铰链四杆机构类型的判别：
当Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时
–最短杆是连架杆之一——曲柄摇杆机构
连架杆 B 1
A
连杆 2
C 连架杆
3
4
D
2 3
２３1作作机机架架 1
A
4
D
曲柄摇杆机构
22 33
1
A
4
D
曲双柄摇 曲摇杆柄杆机机构构
(1) 曲柄摇杆机构
结构特点：连架杆1为曲柄，3为摇杆 2
机械原理四连杆门座式起重机
机械原理2013—2014学年
大作业
设计题目：四连杆式门座起重机
工作机构设计
姓名：李瑞
学号： 20116447
专业班级： 11级铁道车辆一班
指导教师：何俊
2013/11/10
题目介绍、要求以及数据
设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计
一、设计题目简介
四连杆门座起重机
是通用式门座起重机,
广泛应用于港口装卸、
修造船厂、钢铁公司,
主要由钢结构、起升机
构、变幅机构、回转机
构、大车运行机构、吊
具装置（抓斗、简易集
装箱吊具、吊钩）、电
气设备及其它必要的安全和辅助设备组成。通过四连杆控制在吊臂前后运动的时候）起吊节点保持水平高度不变。
二、设计数据与要求
题号起重量
t
工作幅度
（米）
起升高度
（米）
工作速度m/min 装机容量
KW L2 L1 H1 H2 起升变幅回转运行
C 10 25 8 15 9 50 50 1.5 25 330
三、设计任务
1、依据设计参数绘出机构运动简图，并进行运动分析，确定实现起
吊点轨迹的机构类型
2、依据提供的设计数据对四连杆起吊机构进行尺度综合，确定满足
使用要求的构件尺寸和运动副位置；
3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机
构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
4、编写说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程
以及效果分析等。
5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。
第一章、四连杆式门座起重机的介绍
第一节、四连杆式门座起重机的概述
门座起重机是起重机的一种，是随着港口事业发展起来的。第一次在港口上运用门座式起重机是在1890年将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机横跨在窄型码头上，这是门座起重机的第一次运用。在第二次世界大战之后港用门座起重机迅速发展，在发展的过程中门座起重机还逐渐应用到作业条件与港口相近的船台和水电站等工作地点。
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题目介绍、要求以及数据设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计
一、设计题目简介
四连杆门座起重机是通
用式门座起重机,广泛应用
于港口装卸、修造船厂、钢
铁公司,主要由钢结构、起升
机构、变幅机构、回转机构、
大车运行机构、吊具装置（抓
斗、简易集装箱吊具、吊钩）、
电气设备及其它必要的安全
和辅助设备组成。通过四连
杆控制在吊臂前后运动的时候）起吊节点保持水平高度不变。二、设计数据与要求
题号起重量
t
工作幅度（米）起升高度（米）工作速度m/min 装机容量
KW L2 L1 H1 H2 起升变幅回转运行
C 10 25 8 15 9 50 50 1.5 25 330
三、设计任务
1、依据设计参数绘出机构运动简图，并进行运动分析，确定实现起吊点轨迹的机构类型
2、依据提供的设计数据对四连杆起吊机构进行尺度综合，确定满足使用要求的构件尺寸和运动副位置；
3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
4、编写说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。
5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。
第一章、概述
第一节、四连杆门座式起重机的参数
起重机的主要参数有：
起重量、幅度、起升高度、各机构的工作速度、工作级别及生产率。此外，
轨距、基距、外形尺寸、最大轮压、自重等也是重要参数。
1.1起重量
起重量是指起重机安全工作时所允许的最大起吊货物的质量，单位为“kg”
或“t”，用“Q”表示。起重量不包括吊钩、吊环之类吊具的质量，但包括抓斗、
料斗、料罐、工属具之类吊具的质量。起重量较大的称为主起升机构或主钩，起
重量较小的称为副起升机构或副钩。副钩的起升速度较快，可以提高轻货的吊运
效率。主、副钩的起重量用一个分数来表示。例如15/3t，表示主钩的起重量为
15t，副钩的起重量为3t。16t门座起重机的标注：16/10－9～22/30。意为在9～
22m幅度内起重量为16t，在9～30m幅度内起重量为10t。
1.2幅度
幅度是指起重机旋转轴线至取物装置中心线之间的距离，用“R”表示，单位是“m”。当起重臂外伸处于最远极限位置时，从起重机旋转中心到取物装置中心线中间的距离称为最大幅度（Rmax）；当起重臂收回处于最近极限位置时，从起重机旋转中心到取物装置中心线之间的距离称为最小幅度（Rmin）。起重机的幅度不是一个孤立的参数，与起重量密切相关。
1.3起升高度
起升高度是指起重机取物装置上下极限位置之间的距离，单位是“m”，用“H”表示。下极限位置通常取为工作场地的场面或运行轨道顶面，吊钩以钩口中心为准，
抓斗以最低点为准。轨面上和轨面下的起升高度，分别用H
上和H
下
表示，H
上
十H
下
＝H。在确定起重机的起升高度时，要考虑到下列因素：起吊物品的最大高度、需要越过障碍的高度、吊具所占的高度等。对于港口门座起重机还要考虑船舶在低潮、高潮、空载、满载时的不同情况。
1.4工作速度
起重机的工作速度包括起升、变幅、旋转和运行4个机构的工作速度。起升速度是指起吊额定重量的物品时，吊具上升的速度，单位是“m/s ”，用“V 升”表示。起升速度通常都很高，因为它关系到起重机的生产率。Q ·V 升＝常数。
旋转速度是指起重机旋转部分每分钟的转数，单位是“r/min ”，用n 旋表示。旋转速度规定：起重机在水平场地上，10m 高度处的风速在3m/s 以上，臂架处于最大幅度且带载时的转速。门座起重机的旋转速度一般控制在2r/min 左右。变幅速度是指吊具自最大幅度至最小幅度间的平均速度，单位是“m/s ”，用“V
变
”表示。门座起重机的变幅速度一般控制在O.75～0.92m/s 之间。运行速度是
指整台起重机沿固定轨面每秒钟运行的距离，单位是“m/s ”，用“V 行”表示。门座起重机大车在装卸作业中是不需运行的，只有当调整位置时才需大车运行。大车运行机构是属于非工作性的，故大车运行速度不太高，一般控制在0．33～0.5m/s 。
起重机的各工作机构，其工作速度应相互协调，以免因某一机构太快或太慢而影响起重机的整个工作循环时间。
1.5外形尺寸
1.6金属形式的确定
起重机金属结构的形式可分为：轴心受力构件、受弯构件和压弯构件。这些基本构件根据受力大小和外形尺寸大小可分别设计成格构式、实腹式或混合式的结构型式。格构式构件由许多型钢、钢管或组合截面杆件链接而成的杆系结构，主要用于受力相对较小、外形尺寸相对较大的场合；实腹式构件主要由钢板组成，适用于载荷大外形尺寸小的场合；混合式部分为实腹结构，部分为杆系结构，使用条件介于格构式构件和实腹式构件之间。
1.7各构件重力确定
1.8起重载荷P Q
起升载荷是指起升质量的重力，包括起重机允许起升的最大有效物品质量、取物装置质量等的质量综合，取物装置为抓斗，质量为3600Kg，额定起重量Q=10t，忽略起升钢丝绳的质量，则总起升载荷P Q=13600Kg。
1.9起重机运行惯力
当运行机构起动或制动时，起重机自身质量和起升质量将产生水平方向振动，产生水平方向动载荷。计算时，可先按刚体动力学的方法计算起重机系统在机构起、制动时的水平惯性力，水平惯性力的大小等于该质量与加速度的乘积。然后再将这些惯性力乘以考虑弹性振动影响的增大系数φ5。对于金属结构