桥式起重机设计小车起升机构.

华东交通大学理工学院毕业设计

引言

桥式起重机是一种桥架型起重机。它的常用类型是箱形双梁桥式起重机，由一个两根箱形主梁和两根横向端梁组合而成的双梁桥架，它是依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的机构运行，它广泛用在仓库、现代机械加工车间、装配车间和露天贮料场等生产场所。

桥式起重机一般由大车运行机构的桥架、起升机构和起重小车、电气设备、司

机室等组成。起重小车又分为主起升机构、副起升机构和小车架三部分组成。起升

机构用来上下升降物料，起重小车用来带着物料作横向移动，以达到在一定空间范

围内组成的三维空间里做搬运和装卸物料。

桥式起重机是使用较广泛，工作效率高的一种轨道运行式起重机，其额定起重量可以达到上百吨。最原始的形式是通用吊钩桥式起重机，其它种类桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的形式上研发出来的。其结构具有机械加工零件少、工艺性能好、通用性好及机构安装检修维护方便等众多优点，因此它被广泛用于现代工业中。

我国桥式起重机大多采用计算机辅助优化设计，能够极大地提高起重机的技术性能和减轻自身重量，并能开发出新型结构。由于我国对能源工业的重视和资助，建造了很多大中型水电站，发电机组比以前多许多。尤其是长江三峡的建设工程对大型起重机的需求量迅速提高。三峡发电场需要1200t桥式起重机和2000t大型塔式起重机。而小型的遥控起重机的需要量随着国民经济高速发簪也越来越大，它能极大地提高作业安全性，同时减少劳动力。在我国的桥式起重机大、小车运行机构采用的是德国Demang公司研发的“三合一”驱动装置，吊挂于端梁内侧，这样吊挂就不会受主梁下挠和振动的影响，提高了大小运行机构的性能和寿命，并且使其结构紧凑，外观简洁，安装维护方便。。

而国外桥式起重机发展更注重简化设备结构，减轻自重，降低生产成本。他们不断的更新起重机的零部件，从而提高整机性能。随着世界经济的高速发展，起重机械设备的体积和重量趋于大型化，起重量和吊运幅度也有很大增幅，为节省生产和维修成本，其服务场地和使用范围也随之变大。还有国外某些大型工厂为了提高生产率，降低生产成本，将起重运输机械和起重机很好的结合在一起，构成先进的机械化运输系统。

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.

第一章主起升机构的计算

1.1确定起升机构的传动方案

起升机构是起重机械中最重要的机构，是桥式起重机缺之部可的组成部分。起升机构的工作好坏对整台起重机的安全稳定有着最直接的影响。起升机构主要有下列部分组成：驱动装置，传动装置，卷筒，滑轮组，吊起装置和制动装置。

起升机构总体布置在很大程度上决定于驱动的形式。起重机的驱动形式分为：集中驱动（一台原动机带动多个机构）和分别驱动（每个机构有各自的原动机）。由于分别驱动布置方便，安装和检修容易，因此现代大多数起重机都是采用分别驱动。

按照此次设计要求，选择分别驱动。

图1-1起升机构驱动装置整体布置简图。主起升机构和副起升机构。

减速器制动器带制动轮的

半齿联轴器

浮动

轴

半齿联

轴器

电动

机

轴承座

卷筒主起升机构

副起升机构

图1-1起升机构驱动装置整体布置简图

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制动轮减速器半齿联轴器电动机

卷筒

钢丝绳

滑轮吊钩

图1-2起升机构简图

为了使安装方便，并提高补偿能力，通常如同图1-3那样将齿轮联轴器用一段轴联接起来，该轴称为浮动轴。

电动机

半齿联轴器

浮动轴

制动器

制动轮

减速器

卷筒

轴承座

图1-3主起升机构驱动装置布置简图

1.2 选择钢丝绳

根据起重机的额定起重量,查《起重机设计手册》[]1表3-2-8，选择双联起滑轮组，倍率为4=h i ，承载绳的分支数82==h i z 。

若滑轮组采用滚动轴承，当4=h i 查《起重机设计手册》[]1表3-2-11，得钢丝绳滑轮组效率97.0=h η。

钢丝绳缠绕方式如图2-4所示

图1-4主起升机构钢丝绳缠绕简图

(1)钢丝绳所受最大静拉力：

N i G Q S h

h 440max 1025.497.04210)96.032(2⨯=⨯⨯⨯+=

+=

η （1.1）

式中 Q ―— 额定起重量，Q =32t ；

0G —— 吊钩组重量，t G 96.00=

（ 吊钩的重量一般约占额定起重量的 2 -- 4 % ，这里取吊钩挂架重量为

0.96t ）；

h i

——滑轮组倍率，4=h i ；

h

η——滑轮组效率，97.0=h η。

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（2）钢丝绳的选择：

由《起重运输机械》[]2表2-2选择圆股线接触钢丝绳6W ﹙19﹚ GB1102-74。 选择钢丝绳的破断拉力应满足

n S S b

ϕ≤max 式中

m ax S ——钢丝绳工作时所受的最大拉力（N ）；

b

S ——钢丝绳规范中钢丝破断拉力的总和（N ）；

ϕ ——钢丝绳判断拉力换算系数，对于绳6W(19)的钢丝绳，由《起重运输机械》[]2表2-3查得85.0=ϕ；

n ——钢丝绳安全系数，对于5M 工作类型n=5.0，由《起重机设计手册》[]1表3-1-2。

由上式可得

N S k

S b 44max 10251025.485.00

.5.⨯=⨯⨯=

≥

ϕ

查《起重机设计手册》[]

1表3-1-6选择钢丝绳6W(19)，公称抗拉强度2

1850mm N

，

直径d=20.0mm ，其钢丝破段拉力总和[]N S b 41095.27⨯=，标记如下：

钢丝绳6W(19)—20.0—1850—Ⅰ—光—右交（GB1102--74）。

1.3 滑轮的计算

为了确保钢丝绳具有较长的使用寿命，滑轮的直径（子绳槽底部算起的直径）应满足：

()()mm

e d D h 380120201=-⨯=-≥

式中 e---- 系数，由《起重机设计手册》[]1表3-2-1查得，对工作类型M5的起重机，取e=20；

d ——所选择的钢丝绳的直径，20mm 。

查《机械设计手册》[]4表8-1-65取滑轮的直径为h D =560 mm 。 平衡滑轮理论直径：