单梁桥式起重机

江苏师范大学连云港校区海洋港口学院

课程设计报告书

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摘要

桥式起重机运行大车中最主要的结构有：电动机，减速器，联轴器，等等。桥式起重机的大车设有起升机构和小车运行机构，为使小车轮压呈均匀分布，应对大车的机构布置进行优化设计，以知大车轨迹和轴矩为例，以车轮轮压均匀分配为目标函数，按单钩起重大车的条件提出约束条件，对优化设计的结果进行分析如下：首先，电动机——起重机械的驱动电动机要根据所需功率、最大转矩、接电持续率、起动等级、控制类型、速度变化范围、供点方式、保护等级、环境温度与使用地区海拔高度等因素进行选择。其次，减速器——起重机械设计时，根据理论指导和工作经验，对机构形式、中心距、公称传动比及齿轮参数的选择应遵守原则和注意事项。再次，联轴器——起升机构装有联轴器，其电动机工况驱动力矩，起升过程，减速传动装置的载荷等，与电动机通过减速器直接驱动的起重运行机构有差别，本文根据在MH葫芦桥式起重机系列设计中的应用的经验，提出了把联轴器传动与起重机机构设计相结合的设计计算方法，其设计计算结果在该系列试验中得到证实。

关键词: 起重大车、机构布置、优化设计、电动机选择、减速器、设计原则、联轴器.

目录

第一章绪论 (1)

1.1单梁桥式起重机的综合评述 (1)

1.2发展趋势 (1)

1.3 设计任务与设计要求 (2)

第二章单梁桥式起重机的总体设计 (4)

2.1 起重机总体机构的确定 (4)

2.2 LD型电动单梁桥式起重机各部件的作用（位结构） (4)

2.3 运行机构 (6)

2.4 单梁桥式起重机的基本参数 (6)

2.5 选择电动葫芦的规格型号 (7)

2.6 主梁设计计算 (7)

2.7 端梁设计计算 (14)

2.8 起重机最大轮压 (15)

2.9 最大歪斜侧向力 (17)

2.10 端梁中央断面合成应力 (18)

2.11 车轮轴对端梁腹板的挤压应力 (18)

2.12 主、端梁连接计算 (19)

第三章小车起升和运行机构的设计计算 (21)

3.1 电动葫芦起升机构设计计算 (21)

3.2 电动葫芦运行机构设计计算 (26)

总结 (30)

参考文献 (31)

第一章绪论

1.1单梁桥式起重机的综合评述

1.1.1 单梁桥式起重机机构的特点

主要优点是：结构简单、重量轻、对厂房的负荷小、建筑高度小、耗电少。主梁与端梁采用螺栓连接、拆装、运输和储存方便，补充备件方便、轮压小、工艺性好，适合采用自动焊接和流水作业加工，安装快，维修方便。缺点是起重量不大。

1.1.2 单梁桥式起重机的工作方式

它安装在产房高出两侧的吊车梁上，整机可在吊车梁上铺设的轨道上横向行驶，起重小车沿小车轨道行驶（横向）。吊钩做升降运动，即与CD1型（或MD1）的电动葫芦配套使用完成重物的升降、平移等人们难以做到的需要。

1.1.3桁架梁和箱形梁的比较

桁架自重和挡风面积小、风阻力小、节省钢材；缺点是外形尺寸大，要求厂房建筑高度大，而且桥梁是由很多根不同型号和规格的杆件逐件焊接而成，费工、费钱。

箱型梁的优点：外形尺寸小，用整块钢板焊成，便于下料和采用自动焊接，适合大批量生产；缺点是自重较大。

1.2发展趋势

新的发展是动态刚度计算，测试它的挠性变形，节省材料，整个结构小，计算机控制吊车，摄像机摄像，计算机处理，用于恶劣的环境的场合，载荷限制器是限制起重机起吊极限载荷的一种安全装置。称量装置是用来像是起重机吊物品具体重量的装置。从桥架上讲有正轨箱形梁和斜轨箱形梁两种。从传动机构上讲，老式的传动机构是采用齿轮连接，新式的传动机构采用的是梅花弹性联轴器，直接与车轮联接，中间加个方向联轴节。从导出方式讲，最早是排好架子，后期改为挂缆，直接有厂家生产出挂极式，导电部分不外漏。吊车比较好的操纵方式：如遥控吊车，人可以无线操纵起升高度过高，可直接地面操纵。LD型吊车遥控发展得较早。自动取物装置采用计算机控制，传感器控制。设计采用CAD缩短设计周期。

1.2.1 国内桥式起重机发展有三大特征

(1) 改进机械结构，减轻自重

国内桥式起重机多已经采用计算机优化设计，以此提高整机的技术性能和减

轻自重，并在此前提下尽量采用新结构。与正轨箱型相比，可减少或取消加筋板，减少结构重量，节省加工工时。

(2) 充分吸收利用国外先机技术

起重机大小车运行机构采用了德国Demang公司的“三合一”驱动装置，吊挂于端梁内侧，使其不受主梁下挠和振动的影响，提高了运行机构的性能和寿命，并使结构紧凑，外形美观，安装维修方便。

(3) 向大型化发展

由于国家对能源工业的重视和资助，建造了许多大中型水电站，发电机组越来越大。特别是长江三峡的建设对大型起重机的需求量迅速提升。三峡电厂需要1200吨桥式起重机和2000吨大型塔式起重机。

1.2.2 国外桥式起重机发展四大特征

(1)简化设备结构，减轻自重，降低生产成本

法国Patain公司采用了一种以板材为基本构件的小车架结构，其重量轻，加工方便，实用于中、小吨位的起重。该结构要求起升采用行星---圆锥齿轮减速器，小车架不直接与车架相连接，以此来降低对小车架的刚度，简化小车架的结构，减轻自负。Patain公司的起重机大小车运行机构采用三合一驱动装置，结构比较紧凑，自重较轻，简化了总体布置，此外，由于运行机构与起重机走台没有联系，走台的振动也不会影响传动机构。

(2)更新零部件，提高整机性能

法国Patain公司采用窄偏轨箱型梁作主梁，其高、宽比为4～3.5左右，大筋板间距为梁高的两倍，不用小筋板，主梁与端梁的连接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上盖板，由此可以降低端梁的高度，便于运输。

(3) 设备大型化

随着世界经济的发展，起重机械设备的体积和重量越来越趋于大型化，起重量和吊运幅度也有所增大，为节省生产和使用费用，其服务场地和使用范围也随着增大。

1.2.3 机械化运输系统的组合应用

国外一些大厂为了提高生产率，降低生产成本，把起重运输有机的结合在一起，构成先进的机械化运输系统。

1.3 设计任务与设计要求

1.3.1 设计任务

为机修车间设计一台LD型电动单梁桥式起重机，具体要求如下：