毕业设计开题报告

一、研究意义

1、实际意义

龙门吊机应用于中小型工厂日常生产需要搬运设备、仓库进出货，起吊维修重型设备及材料运输起到降低劳动力，降低生产运营成本，提高工作效率。小型龙门吊可拆卸，拆卸后能轻松的从一个场地转换到另一个工作场，实现起重机械化。是机械制造厂、汽修工厂、矿山、工地及需要起重场合必不可少的起重装置。

2、理论意义

学习龙门吊机设计的一般方法，了解和掌握龙门吊机的整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。完成龙门吊机设计必须综合运用机械设计、机械原理、机械结构设计、升降机运行与控制等设计理论，应用UG NX软件绘制三维零件和三维装配图，对龙门吊机结构进行有限元分析和制作龙门吊机运动仿真，并导出二维工程图和装配图。学会分析零件的加工工艺和装配工艺，使用加工中心机床和数控车床加工龙门吊机的零件。使用Auto CAD软件绘制龙门吊机的控制电路图，按照控制电路图完成线路连接实现控制。把所学知识综合运用于实践，使知识进一步巩固和深化。在设计龙门吊机的过程中还学会运用手册、图册和查阅有关技术资料等，达到培养机械设计的基本技能。

二、龙门吊机的研究现状

随着我国经济的迅速发展，物资运输工具需求量越来越多。龙门吊机是物资运输必不可少的工具。根据工作场合和生产需要，龙门吊机生产家设计出很不同系列的龙门吊机。例如：移动龙门吊系列、轻型龙门行车系列、环链电动机葫芦系列、DHS型电动环链提升机系列、KCD型多功能提上机系列、气动葫芦系列等。

1、移动龙门吊系列

移动龙门吊具有结构简单，安全可靠，操作方便，转动灵活，作业空间大，投资成本低，适用于设备的安装调试，磨具的按装卸与维修、仓库货物的装卸车等吊运场合。

（一）、立柱式龙门吊机

立柱式龙门吊采用方型钢管做支架主体，用扁型钢管做斜撑，用厚度12MM--16MM钢板四块和12支高强度螺丝将支架与工字钢横梁连接，配不同型号万向刹车脚轮即组成可移动立柱式龙门架。此种龙门架起重量分为0.3吨、0.5吨、1吨、2吨、3吨、5吨、10吨，最大宽度16米，最高高度12米。适用于设备调试，模具的装卸与维修。可配手拉葫芦手拉小车及运行式电动葫芦适用。

（二）、可升降龙门吊机

可升降龙门吊机，其立柱采用粗细两层方型钢管，外层方管与底座连接，内层方管与工字钢管横梁连接。内外方管避上打孔数个，需上调高度时，可把内层方管上调，用螺钉穿在孔里，用螺丝紧固即可。这种龙门吊可在不同高度的车间里使用，最大可调高度1.5米，实现一架多用。当车间的高度超近时，还可配超低电动葫芦实现超低空轻松作业。

2、轻型龙门行车系列

轻型龙门式起重机又称简易龙门吊，轻型龙门吊机起重量可达到5000公斤，凡是采用悬挂式起重机不可能或不经济的地方都可以方便使用。龙门式起重机可以简单的拆分为几个容易运输的部分，在分别一个使用的地方又能很快的装配起来，这一特点在很多场合都有益处。可以安装在任何普通15厘米厚的钢筋水泥地面上，不会给建筑物的屋顶结构施加压力。所以使用预制标准的模组化设计结构，可以轻松的随着工作单元中心扩展而扩展。

3、环链电动机葫芦系列

固定式环链电动葫芦是一种轻小型起重设备。由电动机，传动机构和链轮组成。起重量一般0.3~60吨，起升高度为3~120米，固定式环链电动葫芦的使用范围很广泛，主要用于各大厂房、仓库、码头、物流、等行业，用于吊运或者装卸货物。固定式环链电动葫芦由操作人员用按钮在地面跟随操纵，也可在操控室内操纵或采用有线远距离控制。固定式环链电动葫芦既可固定悬挂使用，又可配电动单轨小车及手推或手拉单轨小车行走使用。

三、龙门吊机的工作原理

龙门吊机又称门式起重机，横梁和龙门架的结构呈“门”字形。主要由龙门架、横梁、天车、升降装置组成。通过控制安装在天车上的电机正（反）转，使小车沿横梁左（右）运行，实现起吊的重物左右移动。卷筒与蜗轮蜗杆减速机固定连接，控制蜗轮蜗杆减速机正反（转），即卷筒正（反）转时实现起吊的重物

上（下）移动，当电机断电时利用蜗轮蜗杆减速机的自身自锁性防止重物掉落。

四、电动机、钢丝绳的计算与选择

在设计之前先预估龙门吊机各结构尺寸和起吊重量的最大值，确定天车的移动速度和升降装置的升降速度后分别计算出天车移动功率和升降装置功率，根据天车功率来选择符合驱动天车移动的电机。以升降装置的功率和工作安全性作为选择电机的依据。根据电机的尺寸、额定功率、额定转矩、转速等技术参数来设计正确的传动结构和选择合适的轴承。选择正确的钢丝绳是保证龙门吊机安工作全性的重要条件，所以钢丝绳的选择要严格按照国家标准选，并通过实际验证确保安全可靠。

五、龙门吊车的整体结构设计

先利用CAD软件作为辅助工具设计出龙门吊机模型的总装配图，根据二维总装配图应用UGS NX软件作为辅助设计工具建立三维模型零件，并将所建立的所有三维模型零件组装成三维立体装配图，再利用高级仿真模块对结构进行优化。最终应用UG NX软件导出二维总装配图和每一个零件的工程图。

1、天车的机构设计

移动小车由车身、轮子、光轴、轴承组成，车身最大尺寸应不大于长度140mm、宽度90mm，为了使车身稳定和受力平衡，轮子应相对于车身对称布置。轮子与光轴固定连接，轴承内径与光轴过渡配合，轴承安装在车身上，光轴和轮子能相对于车身转动，光轴和轮子相对于车身转动时车身实现移动。

2、天车的驱动设计

天车的动力由电机提供，电机与固定在车身上的电机架连接，将一齿轮固定在电机输出轴上，在光轴上安装一齿轮，使电机轴上的齿轮与安装在光轴上的齿轮啮合。具体的齿轮齿数和模数根据已选电机的技术参数计算后确定。电机通电后正（反）转将扭矩通过齿轮啮合传给光轴和车轮，实现天车的左（右）移动。

3、升降装置的设计

升降装置主要由蜗轮蜗杆减速机、卷筒、减速机固定架、卷筒支撑座组成。减速机固定架和卷筒支撑座分别用螺栓固定在天车车身上。在卷筒支撑座上安装轴承，轴承内圈与卷同轴配合。蜗轮蜗杆减速机安装在减速机固定架上并使输出