起重机主起升机构变速减速器设计

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起升机构设计说明书

目录1起升机构的总体设计 (2)1.1概述 (2)1.2起升机构的组成和典型零部件的选型要求 (3)1.2.1电机及其选型要求 (3)1。

2.2制动器及其选型要求 (4)1。

2.3减速器及其选型要求 (4)1.2.4联轴器及其选型要求 (5)1.2.5安全限位开关和超负荷限制器 (5)1。

3起升机构的方案设计 (5)1.3.1设计参数 (5)1。

3。

2卷绕系统 (6)1。

3。

3起升机构布置形式 (6)1.3。

4卷筒组结构形式 (7)2起升机构设计计算 (8)2。

1钢丝绳的选型计算 (8)2.2滑轮选型计算 (10)2.3卷筒设计的相关参数 (11)2。

3。

1卷筒的几何尺寸 (11)2.3.2卷筒钢丝绳的固定 (14)2.3。

3卷筒强度计算 (14)2.4电动机的选型 (16)2.5减速器选型计算 (19)2。

6制动器选型计算 (21)2。

7联轴器选型 (22)2.8启制动时间和启动加速度验算 (24)2。

9制动时间和制动加速度验算 (25)3设计小结 (27)参考资料: (27)起重机起升机构设计1起升机构的总体设计1.1概述起升机构是用来实现货物升降的工作机构,它是起重机械中不可缺少的部分,是起重机最重要的机构,其工作性能的优劣将直接影响起重机的技术性能。

起升机构一般由驱动装置，传动装置，制动装置,卷绕系统，取物装置以及安全辅助装置等组成。

在起重量较大的起重机中，常设有两个或多个不同起重量的起升机构，其中起重量最大的为主起升机构，其余为副起升机构。

在港口，为满足抓斗和集装箱装卸作业要求，须设置特种起升机构，如抓斗起升机构,集装箱起升机构等。

港口门座式起重机的起升机构一般应满足下列要求：1．起升机构设计和选型应符合买方文件规定的工作级别或规范标准的规定,当没有明确提出执行标准时，一般采用FEM规范.中国采用《起重机设计规范》（GB3811）。

2．起升机构的驱动装置一般设置在机器房内,各部件安装在具有足够强度和刚性的共用的底架上.底架再与机器房钢结构固定.3．驱动装置的各传动轴同心度应是可调的，当轴同心度出现很小的偏差时可通过底盘和机座之间的调整垫片进行适当调整。

桥式起重机设计--起升机构

起升机构设计说明书设计内容计算与说明结果1）确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组设计参数:（1）起重量:主钩10t（2）跨度:L=22m（3）最大起升高度: H=16m（4）起升速度V=7.6m/min小车运行速度V=46m/min大车运行速度V=76m/min（5）工作级别A4（6）JC值:251.起升机构计算按照布置宜紧凑的原则，决定采用如下图5-1的方案。

按Q=10t，查[1]表4-2取滑轮组倍率m=4，承载绳分支数：Z=2m=8图5-1 起升机构计算简图查起重机设计手册附表9选长型吊钩组，图号为图3-4-22（b）。

得其质量：G0=697kg两端滑轮间距 A=376mm并根据工作级别和起重量从表3-4-2中选择吊钩m=4Z=8选长型吊钩组，图号为图3-4-22（b）2）选择钢丝绳3）确定滑轮及滑轮组主要尺寸LM20-M,材料为DG20。

若滑轮组采用滚动轴承，当m=4，查[1]表2-1得滑轮组效率ηh=0.982.钢丝绳的选择钢丝绳所受最大拉力：S max =Qg/2mηh=98.042.8925000⨯⨯⨯=31.25KN按选择系数C确定钢丝绳直径d(mm)机构工作级别M5，取w=0.46,k=0.82,n=5,bσ=1550MP a则有C=0.1d=C Smax=0.1×31250=18.38mm查起重机设计手册选用纤维芯钢丝绳6w(19)-22.5-1550-I-光-SZ GB 1102-74，钢丝公称抗拉强度1550MP a，光面钢丝，左右互捻，直径d=22.5mm，钢丝绳最小破断拉力[S b]=328KN，标记如下：钢丝绳 6w(19)-22.5-1550-I-光-SZ GB 1102-743.滑轮组的选择3.1滑轮的许用最小直径：D≥ed⨯=5.2220⨯=450mm式中系数e=20由起重机设计手册表3-2-1查得。

由[1]附表2选用滑轮直径D=600mm。

滑轮的绳槽部分尺寸可由[1]附表3查得。

桥式起重机起升机构的设计

摘要桥式起重机是在建筑工地、工厂等场所广泛使用的一种机械装置，它的广泛应用是现代化生产特点的标志。

设计一个结构合理、适用方便、工作可靠的桥式起重机起升机构在实际生产中具有非常积极的现实意义。

由于现在室内运行的桥式起重机基本上是采用电力驱动，且电动机容量的选择与各机构的尺寸布置和运转的经济性有密切关系，所以刚开始进行起升机构设计，先对动力系统进行计算、选择及校验。

电动机的选择主要是热容量的选择，而校验主要是对电动机的过载能力进行校验和发热校验。

桥式起重机起升机构设计主要包括钢丝绳的选取及校核、卷筒的设计选择、吊钩的选择、吊钩横轴确定、浮动轴、电动机、滑轮组的设计选择、减速器和制动器的选取及相关校核。

在设计中，先确定传动设计方案，再根据动力传动方向进行设计和计算，力求工作可靠。

本文完成了桥式起重机起升机构动力部分、传动部分的设计。

功能实现合理，结构相对比较简单，工作比较可靠。

关键词：桥式起重机；起升机构；起升机构零部件。

桥式起重机起升机构的设计AbstractThe bridge-type hoist crane is in place widespread use and so on Construction site, factory one kind of mechanisms, its widespread application is the modernized production characteristic symbol; It liberates the people from the arduous physical labor, raises the productivity. Designs a structure reasonably, to be suitable, the operation reliable the bridge-type hoist crane hoisting mechanism transmission system to have the very positive practical significance conveniently in the actual production.Because the present indoor movement's bridge-type hoist crane basically uses the electric drive, and the electric motor capacity's choice has the close relation with various organizations' size arrangement and the revolution efficiency, therefore carries on at the beginning of the hoisting mechanism transmission system design, carries on the computation, the choice and the verification first to the dynamic system. Electric motor's choice is mainly the calorific capacity choice, but verifies is mainly verifies to electric motor's overload capacity and gives off heat the verification. The bridge-type hoist crane hoisting mechanism design mainly includes the steel wire the selection and the examination, the reel designated that lift hook's design, the lift hook abscissa axis determined, floats the moving axis, the electric motor, the block and tackle, the reduction gear and brake's selection and the correlation examination. In the design, determined the first transmission design proposal, then carries on the design and the computation according to the power drive direction, makes every effort the operation reliable.This article has completed the bridge-type hoist crane hoisting mechanism dynamic system, transmission system's design. The function realizes reasonably, the structure is suitable simply, operation reliable.Keyword: bridge type- hoist crane；lifting equipment；specific parts for cranes .目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)引言 (4)1 起升机构传动设计 (5)1.1确定起升机构传动方案 (5)1.2钢丝绳的选用 (6)1.3卷筒的设计计算 (6)1.4吊钩及其附件的选择计算 (8)1.4.1吊钩 (8)1.4.2吊钩螺母 (11)1.4.3吊钩横梁 (11)1.4.4滑轮组的设计计算 (13)1.4.5吊钩拉板的设计计算 (14)1.4.6滑轮轴的设计计算 (15)1.5电动机选择计算 (16)1.6减速器的选择计算 (17)1.7制动器的选择 (18)1.8联轴器的选择 (18)1.9起动和制动时间验算 (19)2 轴的设计计算 (22)2.1卷筒轴的设计计算 (22)2.2浮动轴的设计计算 (23)3 用压板固定钢丝绳的计算 (24)3.1绳尾固定处的拉力 (24)3.2螺旋预紧力P (24)总结 (26)参考文献 (27)后记 (29)桥式起重机起升机构的设计引言为了完成将物品从空间的某一地点搬运到另一地点这一作业，起重机一般有使物品沿空间的三个方向运动的机构。

32-5T桥式起重机设计(起升机构设计)-任务书

[9]杨长揆，傅东明.起重机械（第一版）.北京：机械工业出版社，1991
[10]倪庆兴，王殿臣.起重机械.上海：上海交通大学出版社，
[11]管彤贤,潘力行，龚贤.起重机械典型结构图册.北京：人民交通出版社，1993.
[12]唐增宝，何永然，刘以俊.机械设计课程设计.武汉：华中科技大学出版社.
[13]AUTOCAD实用教程（2005中文版）.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2005.
2）选择钢丝绳；
3）确定滑轮主要尺寸；
4）确定卷筒尺寸，并验算强度；5）驱动 Nhomakorabea置的设计；
6）验算电动机发热条件；
7）选择减速器；
8）校核减速器输出轴强度；
9）选择制动器；
10）选择联轴器；
11）起制动时间验算；
12）高速浮动轴。
本设计是32/5t桥式起重机小车起升机构，其技术参数是：主钩起重重量32T，起升高度16m，起升速度是7.51m/s，工作级别是M5；副钩起重重量5T，起升高度18m，起升速度是19.5m/s，工作级别是M5。小车的自重约11.5t.
[4]周明衡.减速器选用手册.北京.化学工业出版社. 2002
[5]陈道南，盛汉中.起重机设计课程设计指导书.北京：机械工业出版社，1991
[6]起重机设计手册编写组.起重机设计手册.北京：机械工业出版社，1985
[7]徐格宁.起重输送机金属结构设计.北京：机械工业出版社，2003
[8]孙恒，陈作模.机械原理（第六版）.北京：高等教育出版社，2000
6
完成最后的工作撰写，整理设计说明书，对毕业设计修改，准备答辩
5月11号~5月15号
7
毕业答辩
6月1日
五、主要参考资料
[1]杨长揆，傅东明.起重机械（第二版）.北京：机械工业出版社，1985

起重机械起升机构之减速器设计

目录第1章绪论 (1)1.1课程设计目的和要求 (1)1.1.1设计目的 (1)1.1.2课程设计的要求 (1)1.2设计的内容及步骤 (1)1.2.1减速器机构计算 (1)1.2.2绘制正式工作图 (1)1.2.3编制技术文件 (1)1.3课程设计进度安排 (1)1.4课程设计提交内容 (1)第2章减速器的概论 (2)2.1减速器工作特点及类型 (2)2.1.1基本结构 (2)2.1.2基本分类 (3)2.1.3发展趋势 (3)第3章减速器的选择 (4)3.1计算传动比 (4)3.2减速器的验算 (4)3.3减速器工作图及工作原理 (5)3.4减速器的结构和附件设计 (6)第4章设计总结 (9)第1章绪论1.1课程设计目的和要求1.1.1设计目的《起重机课程设计》是现代港口设备与自动化/计算机科学与技术专业一个重要的实践教学环节，是对学生进行的较全面的技术设计训练。

1.1.2课程设计的要求通过起重机课程设计，使我们掌握桥式起重机减速器的设计计算方法和步骤；使我们对减速器、工作原理、安装要求等有进一步地了解；培养学生综合运用基础知识和专业理论知识分析和解决工程实际问题的能力；培养学生具有熟练地查阅各种技术标准与规范、使用设计手册和设计资料等的能力。

1.2设计的内容及步骤1.2.1减速器机构计算确定减速器传动比，绘制减速器、减速器传动简图；进行减速器设计计算。

1.2.2绘制正式工作图绘制减速器传动简图、减速器CAD机械图1.2.3编制技术文件整理设计计算内容、整理图纸；编写设计计算书。

1.3课程设计进度安排按老师计划安排，起重机械课程设计总学时数为1周，其进度及时间大致分配如下：1.4课程设计提交内容（1）设计计算书一份；（2）绘制减速器传动简图一张、减速器CAD机械图一张第2章减速器的概论2.1减速器工作特点及类型减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。

16t通用桥式起重机起升及运行机构设计解析

毕业论文（设计）论文（设计）题目：16/3.2t通用桥式起重机起升及运行机构设计姓名 xxxxxx学号 xxxxxxxxxxx院系 xxxxxxxxxxxxxx专业 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx年级 xxxxxxxxxxxx指导教师 xxxxxxx2013年 5 月 6 日目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (3)1.1对起重机研究意义 (3)1.2国内外起重机 (3)1.2.1国外起重机 (3)1.2.2国内起重机发展方向 (4)1.3设计内容 (4)第2章主起升机构的设计 (5)2.1确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组 (5)2.2 选择钢丝绳 (5)2.3 确定滑轮主要尺寸 (6)2.4 确定卷筒尺寸并验算强度 (7)2.5选电动机 (9)2.6验算电动机发热条件 (9)2.7选择减速器 (10)2.8验算起升速度和实际所需功率 (10)2.9校核减速器输出轴强度 (10)2.10选择制动器 (11)2.11选择联轴器 (11)2.11.1高速轴联轴器 (11)2.11.2低速轴联轴器 (12)2.12验算起动时间 (12)2.12.1起动时间t验算 (12)q2.12.2起动平均加速度q a (13)2.13验算制动时间 (13)2.13.1满载下降制动时间 (14)2.13.2制动平均减速度 (14)2.14高速浮动轴验算 (14)2.14.1疲劳验算 (14)2.14.2静强度计算 (15)第3章小车运行机构 (17)3.1确定机构传动方案 (17)3.2选择车轮与轨道并验算其强度 (17)3.3运行阻力计算 (18)3.4选电动机 (19)3.5验算电动机发热条件 (20)3.6选择减速器 (20)3.7验算运行速度和实际所需功率 (20)3.8验算起动时间 (20)3.9按起动工况校核减速器功率 (21)3.10验算起动不打滑条件 (22)3.11选择制动器 (22)3.12选择高速轴联轴器及制动轮 (23)3.13选择低速轴联轴器 (24)3.14验算低速浮动轴强度 (24)3.14.1疲劳验算 (24)3.14.2强度验算 (25)第4章副起升机构设计 (26)4.1确定传动方案,选择滑轮组和吊钩组 (26)4.2选择钢丝绳 (26)4.3确定卷筒尺寸并验算强度 (27)4.4计算起升静功率 (27)4.5初选电动机 (28)4.6选用减速器 (28)4.7电动机过载验算和发热验算 (28)4.8选择制动器 (29)4.9选择联轴器 (30)4.10验算起制动时间 (30)4.12高速轴计算 (31)4.12.1疲劳计算 (31)4.12.2静强度计算 (32)第5章大车运行机构的设计 (34)5.1确定机构的传动方案 (34)5.2选择车轮与轨道，并验算其强度 (34)5.3选择车轮轨道并验算起强度 (35)5.4运行阻力计算 (36)5.5选择电动机 (37)5.6验算电动机发热条件 (37)5.7选择减速器 (37)5.8验算运行速度和实际所需功率 (38)5.9验算起动时间 (38)5.10起动工况下校核减速器功率 (39)5.11验算起动不打滑条件 (40)5.12选择制动器 (41)5.13选择联轴器 (42)5.13.1机构高速轴上的计算扭矩 (42)5.13.2低速轴的计算扭矩 (43)5.13.3浮动轴的验算 (43)参考文献 (45)致谢 (46)摘要根据机械设计标准和起重机设计标准及各零部件的选择标准，依据所给参数和具体工作环境，设计出了桥式起重机小车大车各个机构。

起重机起升机构的组成及安全设计计算

起重机起升机构的组成及安全设计计算1．起升机构组成起升机机构由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动器及其他安全装置等组成，不同种类的起重机需配备不同的取物装置，其驱动装置亦有不同，但布置方式基本上相同。

典型起升机构平面布置见图8-1。

图8-1 起升机构传动简图1-电动机 2-联轴器 3-制动器 4-减速器 5-联轴器 6-卷筒7-钢丝绳 8-吊钩滑轮组 9-上升极限位置限制器起重量超过10t时，常设两个起升机构：主起升机构（大起重量）与副起升机构（小起重量）。

一般情况下两个机构可分别工作，特殊情况下也可协同工作。

副钩起重量一般取主钩起重量的20%--30%；（1）驱动装置。

大多数起重机采用电动机驱动，布置、安装和检修都很方便。

流动式起重机（如汽车起重机、轮胎起重机等）以内燃机为原动力，传动与操纵系统比较复杂。

（2）传动装置。

包括减速器、联轴器和传动轴。

减速器常用封闭式的卧式标准两级或三级圆柱齿轮减速器，起重量较大者有时增加一对开式齿轮以获得低速大力矩。

为补偿吊载后小车架的弹性变形给机构工作可靠性带来的影响，通常采用有补偿性能的弹性柱销联轴器或齿轮联轴器，有些起升机构还采用浮动轴（也称补偿轴）来提高补偿能力、方便布置并降低磨损。

（3）卷绕系统。

它指的是卷筒和钢丝绳滑轮组。

桥架类型起重机采用双联滑轮组，单联滑轮组一般用于臂架类型起重机。

（4）取物装置。

它是根据被吊物料的种类、形态不同，采用不同种类的取物装置。

取物装置种类繁多，使用量最大的是吊钩。

（5）制动器及安全装置。

制动器既是机构工作的控制装置，又是安全装置，因此是安全检查的重点。

起升机构的制动器必须是常闭式的。

电动机驱动的起重机常用块式制动器，流动式起重机采用带式制动器，近几年采用了盘式制动器。

一般起重机的起升机构只装配一个制动器，通常装在高速轴上（也有装在与卷筒相连的低速轴上）；吊运炽热金属或其他危险品，以及发生事故可能造成重大危险或损失的起升机构，每套独立的驱动装置都要装设两套支持制动器。

桥式起重机主起升机构系统原理

桥式起重机主起升机构系统原理
具体来说，桥式起重机的主要起升机构系统工作原理如下：
1.电机传动：主起升机构通常由电动机驱动，电机通过吊装机构的装
接与上部固定联接，并采用激光切割工艺进行焊接，以确保传动系统的稳
定性和可靠性。

2.减速器：电机通过减速机将高速旋转的电机输出轴减速，并将扭矩
分配到各个传动装置上。

减速器通常由行星式齿轮或圆柱齿轮传动装置构成，以实现大扭矩、平稳运行。

3.工作机构：工作机构是起升机构的装备组件，由轨道、卷筒、钢丝
绳等物料构成。

在起升过程中，工作机构通过卷筒来收缩或拉伸钢丝绳，
从而上升或下降运送货物。

工作机构的设计必须满足安全可靠、耐磨、短
工作周期等要求。

4.制动器：制动器是主起升机构中必不可少的安全装置。

它通过紧密
地包裹在电机下部的制动器机构，通过手动或电动操作控制制动，使得起
升机构在不工作时能保持固定位置，防止设备运行中出现滑动或滚动的情况。

5.过载保护系统：桥式起重机的主起升机构系统通常还包括过载保护
系统，用于监测货物的重量，当超过额定载荷时，自动停止起升机构的工作，以保证设备的安全运行。

总之，桥式起重机的主起升机构系统主要由电机、减速器、工作机构、制动器和过载保护系统等组成。

通过电机驱动下的传动装置，将电能转化
为机械能，通过工作机构实现起重物体的升降运输。

与其他起重设备相比，
桥式起重机的主起升机构系统具有结构简单、运行平稳、操作方便等优点，广泛应用于各个行业。

起重机起升机构计算

代号数据Q 350000H 28V7.078G 40000Qq m 4a 10η10.9S初选钢丝绳直径（mm ）d s36钢丝绳破断拉力（kg ）p81600安全系数n n=p/S D 工作圈ng 安全圈no 卷筒螺距t 固定圈nd起升机构设计计算项目公式起重量（kg ）起升高度（m ）起升速度（m/min ）工作级别吊具重量（kg ）起升载荷（kg ）Qq=Q+G 绳系数目钢丝绳倍率滑轮组效率一、钢丝绳的受力计算：钢丝绳所受拉力（kg ）S=Qq/(ma η1)二、卷筒和滑轮直径的确定：计算卷筒直径（mm ）D ≥e d工作长度Lo 固定长度L2中间空白L3两端空白L1卷筒总长LDh1000M js η20.99单层双层折返双层同向n js M j η0.85N j N e 132n 588t q GD 22401020M p q M 40e N 40e 75n 700M q max计算滑轮直径(mm)D h ≥e 1d s初选滑轮直径(mm)注：平衡滑轮直径允许取为动滑轮直径的0.6倍，推荐取其直径相等。

三、起升机构传动构件的扭矩与转速计算：1.卷筒轴上的扭矩（kg.m ）M js =SD js m/(2η2)卷筒效率（相当于一个滑轮）根据不同缠绕方式所确定的计算直径(m)D js0.624D js =D j +d sD js =D j +2.73d sD js =D j +1.87d s2.卷筒轴转速(rpm)n js =n/i3.电机轴上的静力矩(kg.m)M j =M js /(i η)起升机构的效率四、电机的选择：1.按静功率初选电机电动机静功率(kW)N j =Q q v/(6120η）初选电动机功率(kW)初选电动机转速(rpm)2.起动时间（s ）t q =1.2GD 2n/(375M p q -375M j ) +0.975Q q v 2/[n(M p q -M j )η]高速转动部件的总飞轮矩(kg.m 2)电机的飞轮矩(kg.m 2)联轴器的飞轮矩(kg.m 2)制动轮的飞轮矩(kg.m 2)电机平均起动力矩(kg.m)M p q =(1.5~1.6)M 40e 电机额定力矩(kg.m)M 40e =975N 40e /n电机在JC40%时的额定功率(kW)电机在JC40%时的额定转速(rpm)电机的最大起动力矩(kg.m)M q max =M max =φM 40eφ 2.64M p q M q minaI 初选减速器传动比I'48.57vMt zS z [S z ]M 电机的过载倍数3.电机起动可靠性校核注：对重级或重级以上的起升机构可不进行此校核。

桥式起重机主起升机构系统原理

桥式起重机主起升机构系统原理桥式起重机是一种常见的起重设备，其主起升机构是实现起重作业的核心部分。

本文将介绍桥式起重机主起升机构系统的原理和工作原理。

桥式起重机主起升机构系统主要由电机、减速器、制动器、卷筒、钢丝绳等组成。

电机通过减速器将电能转化为机械能，驱动卷筒旋转，使钢丝绳缠绕或放出，从而实现货物的起升。

制动器起到固定卷筒的作用，防止货物意外下降。

主起升机构的工作原理是通过电机的转动来驱动卷筒进行起升。

当电机启动时，电能被转换为机械能，驱动减速器旋转。

减速器的作用是将电机的高速旋转转换为卷筒的低速旋转，以增加扭矩和提高起升能力。

减速器内部有多组齿轮，通过齿轮的传动和配合，实现高速转动到低速转动的转换。

减速器的设计和选择要根据起升负载和速度来确定，以保证起升机构的工作效率和安全性。

卷筒是起升机构的重要组成部分，它是通过电机和减速器的驱动下，使钢丝绳绕在上面或放出，从而起到起升货物的作用。

卷筒一般由钢板焊接而成，其直径和长度根据起重机的起升高度和负载来确定。

卷筒有多个卷筒层，每个层上都缠绕着钢丝绳。

钢丝绳的选择要根据起重负荷、工作环境和使用寿命来确定，以确保起升过程的安全和可靠性。

钢丝绳是起升机构的承载元件，起重机的安全性和起升能力都与钢丝绳的选择和使用密切相关。

钢丝绳一般由多股钢丝绞制而成，具有高强度和耐磨损的特点。

钢丝绳的选择要根据起重负荷、使用环境和使用寿命来确定。

在起升过程中，钢丝绳要经常检查和保养，以确保其完好无损，避免发生意外事故。

制动器是起升机构的重要安全保护装置，起到固定卷筒的作用，防止货物意外下降。

制动器一般由摩擦片、弹簧和制动器手柄组成。

当电机停止工作时，制动器的弹簧会使摩擦片与卷筒接触，产生摩擦力，阻止卷筒的旋转。

制动器手柄用于控制制动器的开关，当需要起升货物时，手柄打开制动器，使卷筒可以自由旋转；当起升停止时，手柄关闭制动器，使卷筒固定不动，保持货物的位置稳定。

桥式起重机主起升机构系统是实现起重作业的核心部分，通过电机、减速器、制动器、卷筒和钢丝绳等组成，共同协作完成货物的起升。

门座式起重机主起升机构的设计

门座式起重机主起升机构的设计摘要：门座式起重机由起升机构、运行机构、变幅机构、旋转机构四个部分组成，起升机构包括：取物装置、钢丝绳卷绕系统以及驱动装置等部分，用来实现物品上升与下降动作。

起重量超过10吨时，常设两个起升机构：主起升机构（起重量大）与副起升机构（起重量小），这两个机构可分别工作也可协同工作。

副钩（及副起升机构）起重量一般取主钩起重量的20%～30%。

本文所研究的固定式起重机只含有主起升机构。

本文主要从固定式起重机起升机构的布置方式，起升钢丝绳卷绕系统的设计，驱动装置的机械变速方案的选择，起升机构的计算：起升机构载荷特点、钢丝绳最大拉力、驱动装置载荷力矩、电动机的选择、制动器的选择、联轴器的选择，减速器的选择等几方面对固定式起重机起升机构设计做了阐述。

关键词：起重机、门座式起重机、起升机构设计、驱动装置、卷绕系统。

引言：起重机械是起升、搬运、装卸物料及产品的机具，是国民生产各部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可缺少的大型机械设备。

起重机械对于提高各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用。

例如在工厂、矿山、港口、建筑工地、仓库等各生产部门中，都得到广泛地应用。

我国在发明和使用起重机械方面，历史悠久。

早在奴隶社会的商朝时期，由于农业灌溉的需要，已创建了用于汲水的起重工具，这是由杠杆和取物装置构成的简单起重装置。

随着我国生产制造业的发展和进步，起重机械制造业也得到了很大的发展和应用，起重机械领域也从无到有、有小到大逐步发展起来，不但产品的种类基本齐全，而且有了自己的系列和标准。

不仅能生产小型轻巧的起重机械，还能生产吨位很大的，技术较先进的大型起重机。

起重机械可分为轻小型起重设备（千斤顶、葫芦，绞车等）、升降机（电梯、高炉升降机等），起重机三大类。

起重机又可分为桥架类起重机和臂架类起重机两类。

本文所研究的港口用起重机是臂架类门座式起重机，它是回转臂架安装在门形座架上的起重机，多用于港口装卸作业，或造船体与设备装配。

起重机起升机构卷筒的设计方案

起重机起升机构卷筒的设计方案各种建筑技术在近年来的发展有目共睹，各大的建筑公司的生产规模也逐渐加大，相应的对起重机的工作性能和起重量也有了更高的要求。

为了让起重机能够满足建筑方面的诸多要求。

各大设计单位对起重机的设计已经引起重视，对起重机的设计展开优化，让起重机的故障率全面降低。

一、常见塔式起重机的起升结构形式目前使用广泛的起重机主要有以下几种形式。

第一，起升机构采用单电机，单减速器。

第二，起升机构采取的是双电机以及双减速器，结构采取的是双卷筒结构。

使用联轴器将减速器有效连接起来，使得两个卷筒之间能够有效保持同步性。

第三，起升机构使用的是双电机和大减速器，结构采用的主要形式为双卷筒形式。

减速器和高速轴之间有效连接，整个卷筒加装安全制动器。

起升机构采用双电机，使用的减速器也是大减速器，使得低速轴和减速器之间同步连接。

第四，起升机结构采用的主要是双电机，使用的减速器主要是行星减速器，结构形式采取的也是双卷筒，然后在卷筒上安装一个安全制动器[1]。

二、起升机构中卷筒的作用起升机构中卷筒的作用主要是根据辘轳发展演化而来，为了节省更大的力气，就在其中加入了滑轮组和定滑轮组。

起重机就是在不断更新的环节中演化出来的一种产物，起重机中最重要的就是卷筒，卷筒在起吊和下降过程中发挥的作用是巨大的。

卷筒的直径一般都是从小到大，这样卷筒的设计理念相应的也会发生变化[2]。

卷筒的受力由图1表示。

卷筒联轴器能够给卷筒传递旋转扭矩，在这个过程中，钢丝绳也会向卷筒承担一种力，这个力就用F2表示起来。

卷筒两端也会产生一种支反力，这种力度使用F1和F2表示，这样能够对钢丝绳传递的力度进行调节，让其处于平衡状态，让其到达卷筒的力度为F2。

三、对卷筒轴的优化设计卷筒中最脆弱的环节就是卷筒轴，卷筒在旋转过程中不仅能够加速，相应的也可以减速，这能够对整个速度有效进行调整。

在速度不断的一个变化过程中，卷筒会受到很大的冲击力，这对整个钢丝绳的力度也会造成相应的影响，让钢丝绳传递的力量有效发生变化。

1 起重机主起升机构设计

一起重机主起升机构设计按照布置紧凑的原则采用图A所示方案，采用双联尚且轮组按Q=10t查[2]表3-2-8取滑轮组倍率i h=3承载绳分支数：i h=3 z=6图A查[2]表3-4-11与3-4-12得选号为8217/220得其质量Go=24627kg两动滑轮间距L=270mm若滑轮组采用滚动轴承当in =3查表[2]3-2-11得滑轮组效率ηn=0.98钢丝绳所受最大拉力：S max =KN iGQhho425.1798.03227.246100002=⨯⨯+=+η选择82171220吊钩组查表[2]1-2-9得A6为中级工作级别，查[3]表2-4中级工作类型（工作级别M 6）时安全系数n=6.0钢丝绳计算破断为Sb:Sb=n×Smax=6×17.425=104.55KN查[1]表选用钢丝绳6×19绳纤维芯，钢丝公称抗拉强度1850N/mm2光面钢丝，右交互捻，直径d=21.5mm, 钢丝绳最小破断拉力[Sb]=324KN钢丝绳 6×19-21。

5-1850-I-光-右交GB1102-74 d=21.5mm滑轮的许用最小直径D≥d(e-1)=21.5(30-D)=624mm式中系数e=30由[2]表2-4查得，由[2]表2选和滑轮直径 D=630mmD=630mm滑轮E221.5×630－140 Zbj80006.8－87卷筒直径 D≥d(e-1)=21.5(30-1)=624mm由[1]表13选用D=630mm卷筒绳槽尺寸由[1]查表3-3-3槽距 D=630mmP1=25mm，绳槽半径R=12mm卷筒尺寸L=2（4++o Ohz D Hi π）P 1+L 1=2(425.651310163++⨯⨯⨯π)×25+270=1007mm z 0——z 0=2 L 1——L 1=A=270mmD 0——D 0=D+d=630+21.5=651.5 卷筒壁厚δ=0.02D+(6～10)=0.02×630+(6～10)=19～23mm取δ=20mm 卷筒壁压应力计算σmax=MPa p S 85.34025.002.0174251max =⨯=δ 选用灰铸铁HT200，最小抗拉强度σb =195mpa δ=20mm许用压应为[σ]y =MPa b 1305.1σσymax＜[σ]Y 故抗拉强度足够 σymax＜[σ]y卷筒拉应力验算因为卷筒长度2>3D 尚应校验由弯矩产生的拉应力，卷筒弯矩如图B ：S max S max卷筒最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时：M w =S max l=S max [z l l 1-]=17415×(22701007-)=6421112.5N ·mm卷筒断面系数W=0.1[D D D i 44-]=0.1×3447.5770793630590630mm =- 式中D —卷筒外径 D=630mmD i ——卷筒内径 D i =D-Z δ=630-2×20=590mm于是σ1=MPa w Mw 11.17.57707935.6421112==合成应力MPa y yLL 019.785.3411.1][][max 1=⨯=⋅+=σσσσσ 式中许用拉应力MPa n bL 75.484195][2===σσ σ1＜[σ]L卷筒强度验算通过。

主起升为整体减速器结构型式的电机计算

＋９５６４．（．２￣．）３１５４１＋９
：
低速轴静扭矩，即钢丝绳最大工作静拉力在绕
入绕出卷筒时产生的力矩，可计算得＝・ＪＤ：ｓ
升减速器的输入轴连接，通过一定的速比驱动两个
起升卷筒，完成钢水包或铁水包的起升与降落。
≥ ＫＫ・・・７
一
０・Ｌ￣ ’ ｉ。／ｌＸ＂ｇ＂ｐｒｒ
式中，为所需电动机的总静功率；Ｋ为海拔高
度系数，与起重机使用所在地的海拔高度有关；
一 —
—
一：一
一
ｇｘｌｘａｒｄ
—
５）减速器输出轴折算到高速轴上总的飞轮矩。
．
１０ｘ３０４０ｘ．１：５５Ｎ．．０（５＋０）９８９５ｋｍ０
—
１ｘ４．ｘ０９１１
总飞轮矩＝５＋１．３１
１００ｘＧｘ０ｇ
Ｌ，一：
．
齿轮部分组成，算轴部分的飞轮矩为８．ｋ・０ｇＩ，４ｎ
齿轮部分的飞轮矩为４６９ｋ・２６ｇｍ；输出轴上的总飞
轮矩为８．４６９４７９４ｋ・Ｉ０４６＝４．ｇＩ。＋Ｔ
用技术 ‘
文章编号：６４９４（００１ — １２０１７ — １６２１）２００ — ３
主超升为罄鳞减逮器结构型电机计算
沈雷，任捷，吴建华，申昌宏

起升机构设计及计算

起升机构设计及计算6.1起升机构总体设计起升速度：高速：100m/min ；中速：50m/min ；低速：25m/min ；工作级别：4M 60 c J % Z=300塔机起升机构专用减速器是塔机上采用最为广泛的一种减速器。

由于塔机用户在绳筒大小选择质量的安全可靠性等方面考虑,要求采用一种特殊要求的减速器，塔机起升机构专用减速器就是应用户要求设计制造的一种特殊减速器，它属于非标型减速器。

大部分由中联建筑机械研究所设计，JD566型，JD50型，QSZ460型，ZSB781型等各种专用减速器已广泛应用于各种塔机。

塔机起升机构专用减速器较国标普通圆柱齿轮减速器的要求更加严格,所有部件(轴承,油封,钢材等)的进货都必须遵循严格正规的进货渠道,每一道工序都必须经过严格的质量检验,热处理由有专业的厂家提供.使其安全性,稳定性都达到一个新的层次.塔式起重机起升机构中常用渐开线圆柱齿轮减速器。

根据传动比、输入功率、输入速度以及机构的JC%，从标准中选用合适的减速器。

塔式起重机多用电动机变频调速起升机构，由多台鼠笼式电动机作为动力源，每台电动机由一个变频调速控制器来连接控制，各电动机以硬轴连接的方式并联驱动减速机的输入级齿轮。

本着实用新型构思新颖，设计合理，电机及控制器故障无需停机，不影响生产，避免经济损失，而且起升机构降低了成本，提高了整机技术性能。

本次设计选用YZRSW280M-4/8-55/51.5KW 。

固定式塔式起重机限制器包括力矩限制器、重量限制器。

对于变幅速度小于40m/min ；起升只有两个起升速度的塔式起重机需要设置4个控制开关，分别控制定码变幅、定幅变码、额定起力矩重90%及额定起重量参数。

对于变幅速度大于40m/min;起升有三个起升速度的塔式起重机需要设置个6个控制开关，分别控制定码变幅、定幅变码、额定起力矩重90%、额定起力矩重80%、额定起重量高速及额定起重量中速。

本次设计选用FKDX-G 。

GB T 13752-2016塔式起重机设计规范6

较长的高速传动轴防止达到临界转速验算
耐磨验算
• 制动器 • 离合器 • 滑动支承 • 特性系数pv
防过热验算
• 盘式或鼓式制动器 • 频繁动作的制动器 • 温度升高引起摩擦系数变化 • 液力偶合器传动
决定疲劳强度的因素
形状系数
附录 Q
尺寸系数表面状况系数腐蚀系数
6.7.6.7 疲劳强度
常规载荷
重力、加速度、冲击
环境作用
偶然载荷安装
异常安装工况风载荷特殊载荷安装，由爬升传动装置引起的最大载荷静态试验载荷偏离力矩
总安全系数
1.48
1.34
1.22
大型
塔机取小值
一端固定，一段自由
0.25
两端铰接
1
一端固定，一端铰接
2
两端固定
4
6
6.7 通用机械零件
通用
机械零件
安全系数法
减速器的选择
6
6.3 回转机构
制动器
减速器
电机校验电机初选等效回转稳态阻力矩
6
6.4 变幅机构
6.4.1.1 动臂变幅机构的变幅阻力
变幅吊运物品非水平位移所引起的变幅阻力臂架系统自重未能完全平衡引起的变幅阻力作用在臂架系统上的风载荷引起的阻力作用在吊运物品上的风载荷、回转时吊运物品的离心力以及变幅、回转、运行起动或制动时在吊运物品上造成的水平惯性力等引起的起升滑轮组对铅垂线的偏角造成的变幅阻力臂架系统在回转时的离心力引起的变幅阻力变幅过程中臂架系统相对回转中心线的径向惯性力引起的变幅阻力臂架铰接轴等关节中的摩擦力和补偿滑轮组的效率造成的变幅阻力行走轨道坡度等引起的部分阻力
B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 S4 S3 S2 S1 E1