1、摘要我做的畢業設計課題是單梁橋式起重機。 單梁橋式起重機是一 種輕型起重設備，它適用起重量為0.55噸，適用跨度4.516.5 米，工作環境溫度 C在-20 C到40 C范圍內，適合于車間、倉庫、 露天堆場等處的物品裝卸工作。 橋架由一根主梁和兩根端梁剛接組 成。根據起重量和跨度， 主梁采用普通工字鋼和 U 形槽組合焊接形 成。主梁和端梁之間采用承載凸緣普通螺栓法蘭連接。提升機構采 用型電葫蘆。此次設計的主要內容有：問題的提出、總體方案的構思，結構 設計與對未知問題的探索和解決方案的初步設計，裝配圖、零件圖 等一系列圖紙的設計與繪制，以與畢業設計說明書的完成。關鍵詞 ：起重機；橋式起重機；大車

2、運行機構；小車運行結構； 小車起升；結構橋架；主端梁0.554.516.52U .a-20 C 40 C目錄、兒前言61 單梁橋式起重機的概述 71.1 單梁橋式起重機的整體描述 71.1.2 單梁橋式起重機機構的特點 81.1.3 單梁橋式起重機的基本參數 81.1.4 桁架梁和箱形梁的比較 81.2 型電動單梁橋式起重機各部件的作用（位結構） 81.2.1 主梁 81.2.2 端梁 81.2.3 主梁和端梁的聯接 91.2.4 電動葫蘆 91.2.5 大車 91.2.6 小車架 1.0.1.2.7 小車 1.0.1.2.8 操縱室 1.0.1.3 運行機構 1.0.1.3.1 小車運行機構

3、 1.11.3.2 大車運行機構 1.12 工作條件與設計要求 1.22.1 型式與設計的構造特點 1.32.2 選擇電動葫蘆的規格型號 1.42.3 主梁設計計算 1.4.2.3.1 主梁斷面幾何特性 1.42.3.2 主梁強度的計算 1.62.3.3 剛度計算 2.12.3.4 穩定性計算 錯. 誤! 未指定書簽。2.4 端梁設計計算 錯. 誤 !未指定書簽。2.4.1 輪距的確定 2.42.4.2 端梁中央斷面幾何特性 2.42.5 起重機最大輪壓 2.52.5.1 起重機支座與作用 錯誤 !未指定書簽。2.5.2 起重機最大輪壓的計算 錯誤 !未指定書簽。2.6 最大歪斜側向力 3.0

4、2.7 端梁中央斷面合成應力 3.12.8 車輪軸對端梁腹板的擠壓應力 錯誤 !未指定書簽。2.9 主、端梁連接計算 錯. 誤 !未指定書簽。2.9.1 主、端梁連接形成式與受力分析 .錯誤 !未指定書簽。2.9.2 螺栓拉力的計算 錯. 誤 !未指定書簽。3 小車起升和運行機構的設計計算 3.63.1 電動葫蘆起升機構設計計算 3.73.1.1 電動葫蘆的基本設計參數 3.73.1.2 電動葫蘆起升機構簡要設計步驟 383.2 電動葫蘆運行機構設計計算 4.5電動小車運行靜阻力計算 4. 5電動機的初選預驗算 4.63.2.3 傳動比 4.7.3.2.4 制動器的選擇與計算 4.84 大車運

5、行機構設計計算 錯. 誤 !未指定書簽。4.1 確定機構傳動方案 錯. 誤 !未指定書簽。4.2 選擇車輪和軌道，驗算車輪強度 錯誤 !未指定書簽。4.3 驗算車輪的疲勞強度 錯. 誤 !未指定書簽。4.4 傳動裝置設計計算 錯. 誤 !未指定書簽。4.4.1 選擇電動機 錯. 誤 !未指定書簽。4.4.2 大車運行機構的功率計算 錯誤 !未指定書簽。4.4.3 驗算電動機 錯. 誤 !未指定書簽。4.5 設計減速裝置 5.5.4.5.1 選擇減速器的類型 5.54.5.2 確定減速器的型號 5.64.6 起重機有關使用機構的安全裝置 5. 74.6.1 緩沖器 5.7.4.6.2 起升高度限

6、位器 5.84.6.3 行程限位器 5.84.6.4 安全開關 5.84.7 起重機的組裝與試車要求 5.84.7.1 起重機的安裝注意事項 5.84.7.2 起重機的試車要求 6.0致 謝 6.2.參考文獻 6.3.光陰似箭，轉眼間四年大學生活即將結束，畢業設計是對我們 四年大學生活的一個總結，更是對四年大學學習成果的檢驗。它要 求我們應用所掌握的基本理論知識去解決現實中的一些問題， 進而 提高我們各方面的能力，如：收集信息的能力，發現問題的能力， 獨立分析和解決實際問題的能力， 獲取新知識的能力以與綜合運用 所學知識和技能的能力。為積極響應院方號召，更好的完成本次畢業設計工作，畢業設 計工

7、作展開前我進行了畢業實習，通過工廠實習，了解了橋式起重 機的基本結構和基本工作原理， 從而為順利完成畢業設計奠定了堅 實的基礎。我畢業設計的課題是單梁橋式起重機。單梁橋式起重機是一種 輕型起重設備， 適合于車間、 倉庫、露天堆場等處的物品裝卸工作。 橋架由一根主梁和兩根端梁剛接組成。根據起重量和跨度，主梁采 用普通工字鋼和 U 形槽組合焊接形成。 主梁和端梁之間采用承載凸 緣普通螺栓法蘭連接。 這次設計主要是對其主梁和端梁等橋架重點 設計，包括一些常規性的強度剛度與穩定性的設計，除此還有一些 驅動裝置的計算， 從而達到初步具備設計起重機重要部件的基本能力，為以后的設計和起重機選用奠定一定的基礎

8、。1 單梁橋式起重機的概述1.1 單梁橋式起重機的整體描述起重機是具有起重吊鉤或其它取物裝置在空間內實現垂直升 降和水平運移重物的起重機械。型電動單梁橋式起重機為一般用于機械制造、裝配、倉庫等場 所（此次設計的是用于機修車間） 。型電動單梁橋式起重機不適于 用來調運熔化金屬、赤熱金屬、易燃品與其危險物品，也不適用于 在有爆炸危險、火災危險、充滿腐蝕性氣體和相對濕度大于 85% 的場所工作。型電動單梁起重機是在天津起重設備廠 70 年代初開發的型電 動單梁起重機基礎上，經全國聯合設計研發而成，配套的電動葫蘆 為和型。是一種有軌運行的輕小型起重機， 額定起重0.55.0噸, 適用跨度7.522.5

9、米，工作級別在A35，工作環境溫度在-25 C40 C范圍內。起重機運行速度小于 45時，采用地面跟隨式操縱， 運行速度大于 45 時，采用操縱室操縱。1.1.1 單梁橋式起重機的工作方式它安裝在廠房高出兩側的吊車梁上，整機可在吊車梁上鋪設的 軌道上橫向行駛，起重小車沿小車軌道行駛。吊鉤做升降運動，即 與 1 型或 1 的電動葫蘆配套使用完成重物的升降、平移。1.1.2 單梁橋式起重機機構的特點主要優點是：結構簡單、重量輕、對廠房的負荷小、耗電少。 主梁與端梁采用螺栓連接、拆裝、運輸、補充備件方便，輪壓小， 安裝快，維修方便。缺點是起重量不大。1.1.3 單梁橋式起重機的基本參數起重量、起升高

10、度、 起升速度、 葫蘆運行速度、 大車運行速度、跨度、車輪與軌距。1.1.4 桁架梁和箱形梁的比較桁架梁擋風面積小、 風阻力小、 節省鋼材； 缺點是外形尺寸大， 要求廠房建筑高度大， 而且橋梁是由很多根不同型號和規格的桿件 逐件焊接而成，費工、費錢。箱型梁的優點：外形尺寸小，用整塊鋼板焊成，便于下料和采 用自動焊接，適合大批量生產；缺點是自重較大。1.2 型電動單梁橋式起重機各部件的作用（位結構）型電動單梁主要由主梁、端梁、主動輪、被動輪、工字鋼、大 車驅動裝置和小車組成。1.2.1 主梁主梁是采用鋼板壓延成型的 U 型槽鋼與工字鋼組焊而成的箱型 實腹梁。作用是支承著可移動的小車， 并能沿鋪設

11、的專用軌道運行， 將起重機的全部質量的重力傳給廠房建筑結構，結構簡單適用，工 藝性好。1.2.2 端梁由兩種形式：一種是鋼板壓延成型的 U 型槽鋼組焊成形，在焊接車門那個箱形結構，適用于做中、小起重機吊鉤橋式起重機的端梁；另一種是四塊鋼板拼成的箱形結構，通常配制帶角形軸承箱的 車輪組，但焊接工作量大，生產效率低于前種（本產品采用前一 種） 。1.2.3 主梁和端梁的聯接兩種形式：一種是在主梁的兩端，螺栓加減載凸緣連接形式。 這種方式的優點是：主、端梁可以分批生產再組裝，加工與庫存的 占地面積小、輸送方便、費用較低。另一種形式是加連接板再焊接 的方法聯接。優點是：制造簡單、裝拆方便、成本低，是我

12、國中、 小起重機吊鉤橋式起重機端梁和主梁的主要連接形式。 （本產品采 用第一種連接方式）1.2.4 電動葫蘆它是一種由電機驅動，經卷筒、滑輪或起重鏈條，帶動取物裝 置升降的輕小型起重設備。 它具有體積小、 重量輕、 操作維修方便、 價格低、安全可靠等特點，主要應用于起重量與工作范圍要求不大 或對工作速度要求不高的場合。將上部固定，可將起重設備單獨使 用或是通過小車懸掛在工字鋼軌上運行，電動單梁橋式起重機、龍門起重機、臂架型起重機的起重小車，使用作業面積擴大，使用場合增多，由于如此靈活，可作工廠、碼頭、倉庫、等常用的起重設備。電動葫蘆有漸開線外嚙合齒輪傳動和行星齒輪傳動兩類，但前 者具有制造簡單

13、、維修方便、效率高等特點。1.2.5 大車使起重機作水平運動，用于搬運貨物或調整工作位置，同時可 將作用在起重機上的載荷傳給支承它的基礎。 大車軌道中心間的距 離稱為跨度S,在該軌道上運行的動作稱為大車運行。在橋架的中 心或兩端裝有大車運行電動機，從電動機的水平軸引出動力，驅動 半數的車輪。1.2.6 小車架是支承和安裝電動葫蘆和小車運行機構的機架,同時又是傳遞 起升載荷的金屬結構,型起重機采用工字鋼。1.2.7 小車是小車作水平運動,用以搬運貨物或調整工作位置,同時將作 用在小車上的載荷傳給支承的主梁。本品采用電動機、卷筒、制動器、鋼絲繩和吊鉤于一體的型電動葫蘆。1.2.8 操縱室用于司機操

14、縱起重機的運行工作，操作室的構造與位置安裝應 保證使司機有良好的視野。其結構分為敞開式與封閉是兩種，橋式 起重機的操作室應安裝在無滑線一側的橋架上。1.3 運行機構運行機構的任務是使起重機或小車作水平運動，用于搬運貨物 或調整工作位置， 同時可將作用在起重機或小車上的載荷傳給支承 它們的基礎。 陸上的起重機的運行機構分為有軌道運行和無軌道運 行兩類，而橋式起重機的運行屬于前一類。橋式起重機上的運行機構：由電機、傳動裝置、制動器和車輪 組成。 運行機構是依靠主動車輪與輪道間的摩擦力來實現驅動的。 為了保證有足夠大的驅動輪， 驅動車輪應布置得當， 在任何情況下， 都應使其具有足夠大的輪壓。橋式起重

15、機上運行機構的驅動輪，通 常為總輪數的一半，采用對稱成四角布置，這樣可保證驅動輪輪壓 之和不變，不會發生打滑現象，使機構運行正常。1.3.1 小車運行機構型電動單梁橋式起重機采用自行式的自動葫蘆。1.3.2 大車運行機構型電動單梁橋式起重機的大車運行機構一般均作分別驅動的 型式（每一邊軌道上的大車運行機構的主動車輪分別用單獨的電動 機來驅動），電動機采用帶制動器的繞線型電動機或帶制動器的變 極籠型電動機。司機室操縱室用繞線的電動機，傳動裝置采用自行 式電動葫蘆電動小車的閉線減速器。一級開式齒輪減速器的型式。 其中閉式齒輪部分是專用同軸式減速機，這種型式的傳動裝置簡 單、輕巧、零件數量少、通用化

16、程度高，便于制造和修理，開式齒 輪較易磨損，傳動效率稍低。采用全封閉型減速器或采用帶制動器 的電動機減速器套裝組合式的傳動裝置便于專業化生產， 傳動效率 較高，但制造與安裝精度要求較高。系列“三合一”減速器為三級 漸開線布置平行軸傳動外嚙合漸開線硬齒面圓柱齒輪減速器 （中華 人民共和國專業標準號為： 19027 90 ）。減速器直接按與帶制動 器的繞線鼠籠式電動機相配，集減速器、電動機、制動器為一體， 制動器不需配電源，所配電機具有雙重功能接通電源即可旋轉，切 斷電源后，電機本身即產生制動力矩而制動。大車運行機構中采用 “三合一”驅動部件，使機構變得非常緊湊、自重輕、分組性好、 裝配與更換方便

17、，不受橋架起臺和小車架變形的影響，并由于驅動 部件不與走臺相連接，可以減少主梁的扭轉載荷，而且可使走臺的 構造也大為簡化，但當電動機容量增大時，懸臂受力復雜化。故大 型起重機的運行機構，目前仍采用分組式分別驅動，大車輪采用圓 柱形踏面的雙輪緣車輪，小車車輪采用圓錐鼓形車輪。2 工作條件與設計要求為機修車間設計一臺型電動單梁橋式起重機，具體要求如下： 起重量： 5 噸起升高度： 9 米電動葫蘆運行速度： 30電動葫蘆的起升速度： 8葫蘆最大輪壓： P 1900 公斤（）葫蘆自重： 500起重機跨度： 16.5 m大車運行速度： 45大車輪距： 2.5m工作級別： M5(11) 工作環境：一般常溫

18、(12) 使用壽命：10年(13) 操縱室操縱：G操=400公斤2.1 型式與設計的構造特點型電動單梁橋式起重機由橋梁、小車、大車運行機構、電器設 備構成。橋架由一根主梁和兩根端梁用螺栓連接而成。電動單梁橋 式起重機是一種有軌運行的輕小型起重機。它適用于額定起重量 為：0.55噸，適用跨度為4.516.5米，工作環境溫度在-25 C40 C范圍內，起重機的工作級別為A3A5,型電動橋式起重機是按中級工件類型設計和制造的。本次設計的型電動單梁橋式起重機的主梁結構式采用鋼板壓 延成形的 U 形槽鋼與工字鋼組焊成的箱形實腹梁。 端梁也是用鋼板 壓延成 U 形槽鋼，再組焊成箱形封閉箱，為貯存， 運輸方

19、便，在主 梁與端梁之間用 M20 的螺栓( 45 號鋼制)連接而成。大車運行時 靠兩臺錐形轉子電機， 通過齒輪減速裝置驅動兩邊的主動車輪實現 移動。運行機構采用分別驅動形式制動靠錐形轉子制動的交流異步 電機來完成。起重機主電源由廠房一側的角鋼或圓鋼滑觸線引入，電動葫蘆由電纜供電。電動單梁橋式起重機的外形如下圖 1所示:圖1電動單梁橋式起重機2.2選擇電動葫蘆的規格型號電動葫蘆的形式與參數，參見產品樣本，選用目前應用得最多的1型。1型電動葫蘆的起重量一般為 0.510噸，起重高度為6 30m，起升速度為8，起重量為10t時為7。而1型電葫蘆具有 兩種起升速度，除常速外，還有0.8的慢速可滿足精密

20、裝卸， 砂箱 合模等精細作業的要求。電動葫蘆的總體結構可分為起升機構和運 行機構兩部分，起升機構由電動機、制動器、減速裝置、卷筒裝置 以與吊鉤滑輪組等組成。本次設計的電動小車采用 1型5t電動葫蘆，1型電動葫蘆的主電機為帶錐形制動器的錐形轉子電機，電機和制動器制成一體。使電動葫蘆結構緊湊、自重輕。據資料查得，電動葫蘆型號15-9D,自重為500 o結果：選用15-9D o其設計計算見后面。2.3主梁設計計算主梁斷面幾何特性根據系列產品資料，粗布給出主梁的斷面尺寸如圖示：l 1=4001y23y46=105b=1221-壓制成型的U形槽鋼；2-加勁隔板;3-斜側板；4-工字鋼；5-補強鋼板圖2主

21、梁斷面尺寸根據系列產品資料，查得28a普型工字鋼（706-65 ）的 尺寸參數:2801228.513.7 F1=55.45 43.4 公斤 主梁斷面面積J 7114 2 J 34520.5 （11-2 XS1） +2 31 Xh1+2 X32 XI21+ 3X3 = 151 2主梁斷面水平形心軸位置 y1=式中：刀F1 主梁面的面積（.2）EF1 y1各部分面積對軸的距離（3）y1各部分面積形心至軸的距離則： y1 =37y2 =4結果： 151 2y1=37 y2 =4主梁斷面慣性矩J SJ IF i y1 24 =111545 cm4J SJ y SF 1 2=21849 cm結果：J1

22、11545 cm4J 21849 cm4232主梁強度的計算根據這種起重機的結構形式與特點，可以不考慮水平慣性 對主梁造成的應力，水平面內對主梁的扭轉作用也可以忽略不 計。該主梁的強度計算按第U類載荷進行組合，由于小車的輪距很小，可近似的按集中載荷計算?？缰袛嗝鎻澢龖Πǎ?梁的整體彎曲應力和由小車輪壓在工字鋼下翼緣引起的局部 彎曲應力兩部分，合成后進行強度校核。梁的整體彎曲在垂直 平面內按簡支梁計算，在水平面內按剛度的框架計算：圖3簡支梁受力分析垂直載荷在下翼緣引起的彎曲應力根據起重機設計手冊計算：2a厶(巴 k_+k_qL)單位：公斤/厘米2Yx 428式中：葫其中：額定起重量 500

23、0 公斤；G 葫 - 電動葫蘆自重葫 =500 公斤；ipn-動力系數，對于中級工作類型,n =1.2 ；kn -沖擊系數，對于操縱室操縱時n =1.1 ；y1- 主梁下表面距斷面形心軸的距離 1=37 厘米 ；Y 主梁跨中斷面對軸慣性力矩， y 111545 cm4；操縱室重心到支點的距離， 100 ；G 操 -操縱室的重量， G 操=400 公斤；G葫-電動葫蘆的自重，G葫=500公斤；橋架單位長度重量（公斤米） ；1000 xfxy'其中： 主梁斷面面積， 0.0151 m 2Y材料比重，對鋼板，丫 =7.85t /m2q '-材料橫加筋板的重量所產生的均布載荷，q =7

24、.5 t m ；所以：加060公斤/厘米2主梁工字鋼下翼局部彎曲計算計算輪壓作用點位置i與系數Z式中：輪壓作用點與腹板表面的距離()；輪緣同工字鋼翼緣邊緣之間的間隙，取0.4 ；b-d(12.2-0.85)-2=5.6750.164R ()對普型工字鋼，翼緣表面斜度為-.6為葫蘆定輪踏面曲率半徑，由機械手冊31.84查得17.5貝y：0.164 X17.5=2.87所以：5.675 + 0.4-2.87=3.205E丄 3.205 -5.675=0.57 a結果：3.205E=0 .57工字鋼下翼緣局部曲應力計算:圖5 主梁工字鋼如上圖所示L點橫向（在平面內），局部彎曲應力c 1由下式計算:C

25、T ±式中:a1-翼緣結構形成系數，貼板補強時取a1=0.9 ;k1-局部彎曲系數，由圖可得：k1=1.9/1/ynKX嚴/k;/K；-C2*0. 50. 6 O. 7. B圖6局部彎曲系數其中：工字鋼翼緣平均厚度&補強板厚度to 33=11.37t0 2= (1.37+1 ) 2=2.37 2=5.612所以:a1= ±(0.9 X1.9 X1900 +5.61)=579 公斤 / 厘米2結果：c 1=579公斤/厘米2如圖，1點縱向局部彎曲應力為c 2由下式計算：c>2=±式中：k2由圖得：k2=0.6所以：c 2183公斤/厘米2如圖中得a點縱

26、向局部彎曲應力為c3，由下式計算：a3=±式中：K3-局部彎曲系數，查圖得：k3=0.4a2-翼緣結構形式系數，貼板補強時a2=1.5所以：c3二 ±(1.5 X0.4 X1900 -5.61 ) =203 公斤/厘米2主梁跨中斷面當量應力計算圖中的1點當量應力為(7當=-/+(2+) -1(2 + x)= 1077 公斤/厘米2卡1800 公斤/厘米2a，點當量應力為a當a，由下式計算：a 當 aa=1060+203=1263公斤/厘米2V c=1800 公斤/厘米2剛度計算垂直靜鋼度計算式中：主梁垂直靜撓度（）靜載荷（公斤）5000+500=5500 公斤 跨度 110

27、0厘米材料彈性衡量，對 3號鋼2.1 X103 X103公斤7厘米2J主梁斷面垂直慣性矩（cm4）J111545 cm4吁許用垂直靜撓度（），取厲7L0厘米3所以:5500 165032 264.8 2.1 10111545f=1650+700=2.36f vf所以滿足要求結果水平靜剛度計算f 水二 <f 水=式中:f水-主梁水平靜撓度，；P-水平慣性力，公斤；P' 5000+500 ） +20=275 公斤;J主梁斷面水平慣性矩；J 21849 cm4;f水卜許用水平靜撓度，取f水= 厘米。f 水=1650 +200=0.825 ；f 水 0.56f水v f水0.825厘米滿足

28、要求動剛度計算：在垂直方向的自振周期：0.3s式中：自振周期(秒)起重機和葫蘆的換重量，1-(0.5) g其中：重力加速度，980 2 ;跨度，1650 ;主梁均布載荷，1.26公斤/厘米；電動葫蘆的重量，500公斤。1所以： (0.5 X1.26 X1650 + 500)=1.75 公斤秒2 /厘米9805006公斤/厘米則:0.1112 秒T v T=0.3s2.3.4穩定性計算(1) 主梁整體穩定性由于本產品主梁水平剛度比較大，故可不計算主梁的整體 穩定性。(2) 主梁腹板的局部穩定性由于葫蘆小車的輪壓作用在主梁的受拉區，所以主梁腹板 局部穩定性不計算。(3) 受壓翼緣板局部穩定性由于本

29、產品主梁是冷壓形成的U形槽鋼，通過每隔一米間距的橫向加筋板與斜側板同工字鋼組焊成一體。U形槽鋼的兩圓角都將大大加強上翼緣板穩定性，所以受壓翼緣板局部穩定性可不計 算。2.4端梁設計計算本產品的端梁結構采用鋼板冷壓成U形槽鋼，再組焊成箱形端梁，見下圖，端梁通過車輪將主梁支承在軌道上，端梁同車輪的聯接形成是將車輪通過心軸安裝在端梁的腹板上220 10508151ZC=79圖7端梁2.4.1輪距的確定k1 1L 57即（55=(1 =2.357 3.3m取2.5250厘米2.4.2 端梁中央斷面幾何特性(1) 斷面總面積參數見中央斷面圖，則：2 X30 XO.5+2 X21 XO.5+28.5 X1

30、=79.5(2) 形心位置(相對于z ')則：y1=15.4所以： y2=30-15.4=14.7(相對于y')則：z1=(30 X0.5X22.75+30 X0.5X1.25+28.5 X1X0.5+2 X21 X0.5 X12) -79.5=7.9所以： z2=231=15.1(3) 斷面慣性矩J 8452.34 cm44J 6659.6 cm以上的計算公式均出自起重機設計手冊 P146平行移動軸公式： 1 2AI bh!| 72(4) 斷面模數W 1=8452.34 -15.4=751 3W 2=6659.6 -15.1=441 32.5起重機最大輪壓一般的單梁橋式起重機

31、是由四個車輪支承的，起重載荷通過這些支承點傳到軌道道上。起重機支座與作用起重機支座反力作用見下圖:L2AG輪主G輪主GtKG輪從C圖8起重機支反力作用起重機最大輪壓的計算帶額定載荷小車分別移到左、右兩端極限位置時，按第U類載荷計算最大輪壓。(1)操縱室操縱，當載荷移到左端極限位置時，各車輪輪21 ik i(1+匸)K “ G輪主+ K “ G驅+匚21 ik(1-竺)k n G 輪主 + k n G 驅 +Lkk-ki2LiN (1- L) K n G 輪從 + K n G 馬區+(i+)kn G 輪從 +k-kik式中：額定起重量，5000公斤;電葫蘆重量，500公斤；Kn -沖擊系數，對有

32、操縱室的單梁吊取k n =1.1 ；ipn-動力系數，對中級工作類型單梁吊取pn=1.2 ；G端-端梁重，G端=165 ;G輪主-主動輪裝置重，G輪主=65.5 ;G輪從-從動輪裝置重，G輪從=46公斤;G驅-驅動裝置，G驅=497公斤;G操-操縱室重量，G操=400公斤；主梁單位長度的重量126公斤1.26公斤;跨度，1650厘米;輪距，250 ;s1=841.5s2=1310 均出自起重機計算實例所以：N 3936NN 9600NN 9060NN 41920N操縱室操縱當載荷移到右端極限位置時各車車輪輪壓:2L2N (1-) K n G 輪主 + K n G 驅 +L21 2kN (1+

33、律)K n G 輪主 + K n G 驅 + k21 2N (1+ ) K n G 輪從 + K n G 驅 +Lkk-k1kk1k k-ki2L2仆匚)k nG輪從+ k n g驅+ k式中：12=694 所以：N 10890NN 38050NN 37520NN 13450N當起重機滿載時，無論在左端或右端都相差不大，因此，計算均通過。當起重機空載時a.操縱室操縱起重機各輪的輪壓（運行到左側時）2L iki空二（i+ 生）k n G輪主+ k n G驅+Lk空二（1-綸）k n G輪主+ k n G驅+ °Lk2L ikkiN c空二（1-生）K n G輪從+ K n G驅+ 空L

34、k空二（i+綸）kn G輪從+ k n G驅+ 出Lk式中的各參數與前面所表示的一樣則：N a 空=10900NN b 空 8050NN c 空=7510NN d 空=13460N（4）操縱室操縱，空載時移到右端極限位置時，各車輪的輪壓:21 2ki空二（i- ）k n G 輪主 + k n G 驅 +、Lk21 2k i空二（i+ 亠）k n G輪主+ k n G驅+ 'Lkk-kik k-ki2L2N c 空二（1+-） K n G 輪從 + K n G 驅 +21 2N d空二（1- 厶）K n G輪從+ K n G驅+ L所以：N a空=8510NN b 空=10440NN c

35、 空=9900NN d 空=11070N所以，電動單梁橋式起重機對操縱室操作滿載時，它的最大輪壓是當載荷移到左端極限位置時的從動輪D上，即：N D為最大輪壓N 41920 為最小輪壓，出現在當起重機空載時，電動葫蘆移 到左側時B輪上的輪壓，即 N B空=8050N2.6最大歪斜側向力起重機運行時，由于各種原因會出現跑偏、歪斜現象。此時,s.圖9橋架簡圖車輪輪緣與軌道側面的接觸，并產生運行方向垂直的側向力由上圖所示：當載荷移到左端極限位置時，操縱室操縱時最大輪壓為3891公斤，并認為，這時的最大歪斜側向力為：kN式中：最大輪壓 4192公斤；k測壓系數。對于輪距k同跨度1的比例關系在之間，可取入

36、=0.1。所以：SD 0.1 4192 419.2公斤當載荷移到右端極限位置時，操縱室操縱最大輪壓為3805公斤，這時最大歪斜側向力為：Sb 0.1 3805380.5公斤2.7端梁中央斷面合成應力由于操縱室連接架加強了操縱室側端梁的強度，所以最大側向力考慮當載荷右移到極限位置時最大側向力在B輪上。NK SK NbK SBK=2Wx 2Wy 2Wx 2Wy式中：輪距，250 ;Wx Wy斷面模數,33Wx =549cmWy =441cm ；c-許用應力，由于端梁受力復雜，一般只計算垂直載荷和歪斜側向力，所以許用應力 3號鋼取a<1400公斤/2 ;(y=3805 X250 +(2 X54

37、9)+380.5 X250 +(2 X441)=974公斤 /厘米2 所以cV(y=1400公斤/厘米2 .安全 2.8車輪軸對端梁腹板的擠壓應力車輪軸對端梁腹板的擠壓應力為c擠P。c擠冬c擠d0 0式中ND 操縱室操縱時，起重機最大輪壓，當載荷小車移到左 端極限位置時，最大輪壓在 D輪上，即ND =4192公斤；d。一端梁腹板軸孔直徑，d。=7;0 端梁支撐腹板厚，。= 1.5c擠一許用壓應力，對 3號鋼取c擠=1150公斤/ 2所以 c 擠=4192 -(2 X7 X1.5) =200 公斤 / 厘米2vc擠=1150公斤/ 2，安全 2.9主、端梁連接計算主、端梁連接形式與受力分析本產品

38、的主、端梁連接是采用螺栓和減載凸緣結構的形式，如圖所示，主梁兩端同端梁之間各用六個M20螺栓(45號鋼)連接。AC局部放大5 A -A0125540y(b)圖16Q圖10主、端梁連接受力分析：這種連接形式，可以為在主、端梁之間，垂直載荷由凸緣承受剪力與擠壓力，此情況下，螺栓主要承受由起重機運行時的歪斜側向力和起重機支承反力所是使的造成的拉力。一般水平 慣性力對螺栓的影響可忽略不計。本產品的操縱室是由一個剛強的連接架同時連接到主梁與端 梁上。這樣就加強了主、端梁之間的連接強度，所以這里僅驗算非 操作室一側的主、端梁連接強度。2.9.2 螺栓拉力的計算（1）起重機歪斜側向力力矩的計算已知：起重量

39、5000 公斤 跨度 1650 起重機運行速度 45m 如（歪斜側向力簡圖）所示：起重機歪斜側向力矩為：k式中歪斜側向力，由前節得： 380.5 公斤 輪距 2.5m所以：380.5 X2.5=951公斤/米（2）歪斜側向力矩對螺栓拉力的計算如上圖（b）中，對螺栓d的計算設歪斜側向力矩對螺栓 d 的拉力為 N1 則 N1=式中系數 2.5 是考慮螺栓預案緊力與載荷分布不均勻性的系 數。式中：歪斜側向力矩， 951 公斤 m2螺栓 d 距離圖（ b ）中的軸的距離 0.52mE2每個受拉螺栓距離軸的平方之和（m2）所以： N1=1522 公斤（3）起重機支承反力對螺栓的作用力矩當載荷移動到非操縱

40、室一側的極限位置時，取端梁作為受力離體，其受力如下圖:I.! I 20圖11 車輪受力分析取c點為受力平衡點EMC =0得：0式中：10-力臂，如圖中所示，取t0=12 ;支反力對C的作用力矩（公斤/ m ）;m );所有受拉螺栓對C點得力矩之和（公斤/ 起重機右端支反力，可認為是；3805+3752=7557 公斤;所以：M 0=7557 X0.12=907 ?m（4 ）支反力矩對螺栓的拉力設支反力矩對螺栓d的拉力為N2.N2=式中：各螺栓的力矩和;907公斤米；螺栓d中心線至上圖軸的距離（m ）;2.5-考慮螺栓預緊力與載荷分布不均與性的影響系數。所以：N2=3048(5) 螺栓d承受的總

41、拉力N012=1522+3048=4570（6）驗算螺栓強度受拉螺栓強度c =恥 可F。式中：N0-螺栓總拉力， N0=4570 公斤；d02 F0-螺栓的凈斷面面積，F0=;4其中：d0-螺紋根徑，對于M20螺栓的螺紋底徑d0=16.75 即:1.675 ;所以 F0=3.14 X1.675 2 F=2.2 2c-螺栓的許用應力（公斤/厘米;2 ）八二（0.5 0.6 ）cs其中：c材料屈服極限，對端梁連接螺栓采用45號鋼正火的M20螺栓，c3600公斤/厘米2。所以：c =4570 -2.2=2077公斤/厘米2 八所以:強度合格（7）凸緣垂直剪切應力驗算剪應力：|冬|式中：受剪斷面形狀系

42、數，對矩形斷面，c 取 1.5 ；支反力， 7557 公斤；F'-受剪面積，F'=1 X54=542 ;|-材料許用剪切應力，i=950公斤/厘米2。所以:=1.5 X7557 -54=210 公斤 2 iVi合格（8）凸緣擠壓應力驗算擠壓應力c擠端式中：支反力， 6919 公斤；F'-承壓斷面面積，由圖（b ）中得：F'='0.4 X54=21.6 2 ; c端-材料的端面擠壓應力，c端=2400公斤/厘米2。所以：c端=7557 -21.6=350 公斤/厘米2c端vc端=2400公斤/厘米2驗算通過。3 小車起升和運行機構的設計計算、型鋼絲繩電動葫

43、蘆是我國 70 年代各兄弟廠聯合設計研發的第 二代電動葫蘆，型電動葫蘆最突出的特點是采用了錐形電動機，為 此，常稱型電動葫蘆為錐形葫蘆。型為常速、型為慢速。、型電動葫蘆為一般用途的鋼絲繩電動葫蘆。其工作級別為M24 ，工作環境溫度為 -2540 攝氏度。它不適合用于充滿腐蝕性 氣體或相對濕度大于 85% 的場所，不能代替防爆葫蘆，不宜吊運 熔化金屬或有毒、易燃和易爆物品。（1）結構特點：、型電動葫蘆由起升機構、運行機構和電控三部分組成。 起升機構： 起升機構由驅動、 制動、傳動和取物纏繞四種裝置組成， 型葫蘆的起升電動機為雙機組成，兩個電機之間通過齒輪減速，速 比為 1:10 ；傳動裝置為四級

44、圓柱齒輪減速器； 取物裝置由吊鉤、 鋼 絲繩、卷筒等組成。總體布局是卷筒在中間，一端為錐形制動電動機，另一端為減 速器，通過長軸和橡膠聯軸節將電機軸與減速器高速軸連接在一 起，卷筒外殼為圓筒形，有懸掛形和固定形之分。2） 運行機構：運行機構由驅動、制動、傳動和車輪四種傳動裝置組成，驅動 制動裝置為二合一的鼠籠錐形制動電動機，制動器為平面制動器； 傳動裝置減速器為一開一閉式圓柱齒輪傳動， 車輪是踏面近似圓錐 形的單輪緣鍛鋼車輪。運行小車有手動、電動和鏈動之分。（3）電控：采用兩套標準的磁力啟動器，一套控制起升電動機的正反轉， 即上升與下降；一套控制運行電動機的正反轉，即左右橫行。操作 控制是利用

45、手動按鈕，操作電壓多為 380V ，為了安全有的采用低 壓 36V ，為了防止亂繩，卷筒上裝有導繩器，導繩器橫向移動與起 升限位開關配合動作，以控制起升極限位置。3.1 電動葫蘆起升機構設計計算電動葫蘆作為起升機構， 其設計基準工作級別為 M4 , 當起重量 較大時采用 M3 作為設計基準更為經濟合理， 電動葫蘆的整機設計 壽命為 10 年，允許不同零件選用不同的總設計壽命，如減速器的 易損壞軸承總設計壽命可比齒輪低 12 檔，或者高 12 檔對整機 壽命更為有利，在整十年設計壽命中允許更換 23 次鋼絲繩等。電動葫蘆的基本設計參數起重量G,起升高度H和起升速度V n是設計電動葫蘆起升機 構必不可少的基本設計參數，必須滿足用戶使用要求。為了保證電 動葫蘆正確的進行設計， 機構的工作級別和接電持續率的確定也是 設計必不可少的。電動葫蘆起升機構簡要設計步驟(1)吊鉤的選用，吊鉤在我國已經標準化，并有相應的標準， 根據起重量和工作級別從有關制造廠提供的性能參數表中選擇所 需要的吊鉤。(2) 計算鋼絲繩最大靜拉力并選擇鋼絲繩鋼絲繩最大靜拉力29070Nqa o式中：鋼絲繩最大靜拉力，N ;起升載荷，N ;起重量，；0-電動葫蘆起升機構總效率，由起重機設計手冊查得0=0.850.90 ，取。=0.86 ；滑輪組倍率，qa為滑輪組分支數，取2 ；a-滑輪組鋼絲繩卷入卷筒的根數，去a =