桥式起重机吊钩设计计算

武汉交通职业学院港口起重机械课程设计

设计题目：桥式起重机吊钩设计计算

专业：轮机工程技术（港口）

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指导教师：

日期：2011年11月25日

目录

第1章设计概述 (3)

1.1设计主要内容 (3)

1.2设计主要思路 (3)

1.3设计背景和意义 (3)

第2章吊钩的设计 (4)

2.1吊钩装置概述 (4)

2.2设计计算过程 (4)

2.3计算方法概述 (4)

2.4主要技术指标: (4)

2.5吊钩原始参数及概述 (5)

2.6吊钩设计步骤 (5)

2.7钩身校核: (6)

第3章吊钩横梁计算: (7)

第3章拉板计算: (8)

第4章滑轮选择计算 (9)

4.1滑轮直径的确定： (9)

4.2滑轮轴受力图、弯矩图 (9)

4.3滑轮轴计算: (9)

第5章钢丝绳 (11)

第6章卷筒设计与校核 (12)

6.1卷筒的设计 (12)

6.2卷筒的强度校核及抗压稳定性验算 (12)

6.3卷筒计算及校核 (12)

设计心得 (13)

参考文献 (13)

第1章设计概述

1.1设计主要内容

吊钩的设计计算。

根据起重量，工艺条件等选择确定吊钩的材料、形式、尺寸，对拉板、吊钩横梁进行设计，并对强度进行校核。

1.2设计主要思路

本设计参照《港口起重机械》教材等有关资料，对起重机吊钩装置设计计算。参考设计手册选用标准部件，对起重机吊钩及其相联构件（滑轮组、钢丝绳、卷筒）进行设计，采用许用应力法和极限状态法对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度等进行校核计算。在完成设计说明书后根据吊钩装置设计过程绘制出装配图和关键部件零件图。

1.3设计背景和意义

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机械装置，在国民经济各部门都有广泛应用。起着减轻体力劳动、节省人力、提高劳动生产率和促进生产过程机械化的重要作用。吊钩装置是起重机最重要的承载部件。

吊钩装置要求强度高、转动灵活、工作可靠。

第2章吊钩的设计

2.1吊钩装置概述

吊钩装置的构造：吊钩、吊钩螺母、吊钩横梁、滑轮、滑轮轴、轴承、拉板等组成。

吊钩装置分短构型和长构型两种。

2.2设计计算过程

概述：设计计算是在给定了设计参数，并将布置方案确定后进行的，通过计算选用机构中所需要的标准零部件，对非标准零部件作进一步的强度与刚度等计算。 需给出的设计参数：起重机的额定起升载荷，起升速度，起升高度，工作级别及JC 值等。

2.3计算方法概述

许用应力等于材料的强度除以安全系数

安全系数大小与载荷估算的准确程度及对起重机的安全要求有关。安全系数用两个系数相乘

与载荷的估算有关， 与起重机要求的安全程度有关。 区别：许用应力法在许用应力中引进一个系数

以考虑计算载荷的估算误差，极限状态法则是分别对各个载荷 乘以不同的系数 ，考虑不同载荷的计算误差 。 2.4主要技术指标:

最大起重量： 20吨

梁跨度： 31m

起升速度: 8 ~ 25m/min

起升高度: 16mm

起重机运行速度: 90 ~ 120m/min

起升机构运行速度: 40 ~ 50m/min

[]n

B k σσ=n

f n γγ=f γ1f f γ

2.5吊钩原始参数及概述

机构工作级别: , 采用双联滑轮组,倍率:

起升质量: 20吨，起升载荷: 起升速度: ~ ，初取 吊钩是起重机中应用最广泛的取物装置。根据制造方法的不同，吊钩分为锻造吊钩和片式吊钩，根据形状的不同又可分为单购和双钩。单钩制造与使用比较方便，用于较小的起重量。

2.6吊钩设计步骤

(1)吊钩形式选择

(2)吊钩结构及制造方法的确定

(3)吊钩主要尺寸的确定

(4)钩身强度计算

(5)吊钩尾部螺纹直径的确定

(6)确定吊钩螺母尺寸

(7)吊钩横梁的计算

(8)吊钩拉板强度验算

图2-1吊钩设计计算

4=m 18=n V KN P Q

200=min

/24m V n =

图2-2吊钩危险断面

2.7钩身校核:

⨯⨯⨯⨯=⨯••=097

.0158301020057.12311D e A P B Q κϕσ68

.188140

652=⨯2

/mm N []20/17.2042

.1245

mm N n S ===σσ

第3章吊钩横梁计算:

集中载荷

最大弯矩

最大弯曲应力

许用强度

因为 <

KN KN P P Q 31420057.1=⨯==ϕmm KN L P M •=⨯⨯⨯=⨯=5.3728722475103142231max 223max max /)95175(1065.37287mm N h W M ⨯-⨯⨯==σ6)95175(6)(22h h d B W ⨯-=-=[]2s mm /N 3.1183355n ==σ=σmax σ[

]σmm h 75.1533.1185.2796562=〉

第3章拉板计算:

受力拉伸应力

许用拉伸力

轴孔表面挤压力

极限应力

图2-3拉板

23Q mm /N 07.2945)130250(21020057.1)d b (2P =⨯-⨯⨯⨯=δ-ϕ=σ[]2/3.1327.1215mm N n s c ===σσ()()22222/82.4422mm N d h d h P j =-+=δa Q MP d P P 84.2645130220000057.12=⨯⨯⨯==δϕ[]4.615

.3215===n s

σσ