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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目： 35t起重机起升机构和运行机构的设计学生姓名： 学 号： 0604103128专 业： 机械设计制造及其自动化班 级： 机2006-1班指导教师： 摘 要：说明书主要阐述了桥式起重运输机械的设计计算。首先，对桥式起重机的发展和现状做一些了解；其次，对桥式起重机的传动原理及其主要组成零部件进行说明；最后，对桥式起重机的运行机构和起升机构进行了具体的设计计算。通过对桥式起重机起升机构和运行机构的计算，就更加进一步了解了桥式起重机的运动原理和传动过程，并对桥式起重机的机构进行了重要的分析，对整体的起重机的主要部分进行设计提高和解决实际问题能力的
2、有效措施。关键字：起重机械、起升机构、运行机构Abstract: Specification on the bridge lifting of the transport machinery design and calculation. First, the development of the bridge crane and some understanding of the status quo and secondly, the principle of transmission of the bridge crane and its major component parts fo
3、r; Finally, the bridge crane from the operation of agencies and institutions or specific design Calculated. Through the bridge crane hoisting mechanism and operation of institutions, the more better understanding of the principles of the movement bridge crane and drive the process, and the bridge cr
4、ane bodies were important analysis on the overall the main part of a crane Design and improve the ability to solve practical problems and effective measures.Keyword: lifting appliances, lifting bodies, running bodies 目录摘 要IAbstractII第一章绪论11.1 起重机械的发展史11.2 起重机械国内外现状及发展趋势2第二章 起重机械的分类3第三章 桥式起重机的传动原理及零部
5、件73.1 桥式起重机的构造73.2桥式起重机的传动原理93.2.1 起升系统的传动原理93.2.2 起重小车运行系统的传动原理103.2.3 大车运行系统的传动原理103.3 零部件103.3.1 吊钩与吊钩组103.3.2 滑轮与滑轮组113.3.3 卷筒123.3.4 减速装置123.3.5 制动器133.3.6 缓冲器14第四章 桥式起重机起升机构的设计144.1 确定起升机构的传动方案、选择滑轮组和吊钩144.1.1 确定起升机构的传动方案144.1.2 滑轮组和吊钩组的选择154.2 选择钢丝绳154.3 确定滑轮主要尺寸164.4 确定卷筒尺寸并验算强度174.4.1 卷筒直径1
6、74.4.2 卷筒壁的压应力验算184.5 选电动机204.5.1 计算静功率204.5.2 电动机计算功率204.6 验算电动机发热条件214.7 选择标准减速器214.8 验算起升速度和实际所需功率224.9 校核减速器输出轴强度224.9.1 输出轴最大径向力224.9.2 输出轴最大扭矩224.10 选择制动器234.11 选择联轴器244.12 验算起动时间244.13 验算制动时间254.14 高速浮动轴的计算264.14.1 疲劳计算264.14.2 静强度计算27第五章 桥式起重机运行机构的设计285.1 小车的运行机构295.1.1选择车轮与轨道并验算强度295.1.2 运行
7、阻力计算315.1.3 选电动机315.1.4 验算电动机发热条件325.1.5 选择减速器325.1.6 验算运行速度和实际所需功率335.1.7 验算起动条件335.1.8 按起动工矿校核减速器功率345.1.9 验算起动不打滑条件355.1.10 选择制动器365.1.11 选择联轴器375.1.11.1 高速轴扭矩计算375.1.11.2 低速轴扭矩计算375.1.12验算低速浮动轴强度385.1.12.1 疲劳验算385.1.12.2 静强度计算385.2 大车运行机构395.2.1.1 疲劳计算405.2.2.2 强度校核415.2.3 运行阻力计算415.2.4 选电动机425.
8、2.5 验算电动机发热条件435.2.6 选择减速器435.2.7 验算运行速度和实际所需功率435.2.8 验算起动条件445.2.9 按起动工矿校核减速器功率455.2.10 验算起动不打滑条件465.2.11 选择制动器465.2.12 选择联轴器475.2.12.1 高速轴扭矩计算475.2.12.2 低速轴扭矩计算485.2.13验算低速浮动轴强度485.2.13.1 疲劳验算485.2.13.2 静强度计算49总 结50参考文献52结 束 语54第一章绪论1.1起重机械的发展史起重机属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后
9、水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。通常，起重机械由起升机构(使物品上下运动)、运行机构(使起重机械移动)、变幅机构和回转机构(使物品作水平移动)，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成。在建桥工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。轻小型起重设备如：千斤顶、葫芦、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机、龙门起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎、履带起重机等。 在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。又称吊
10、车。属于物料搬运机械。起重机的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。 中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。 起重机主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，大多是由吊
11、挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。1.1 起重机械国内外现状及发展趋势欧洲作为工程起重机的发源地，轮式起重机生产技术水平最高。该地区的工程起重机械业主要生产全地面起重机、履带式起重机和紧凑型轮胎起重机，也生产少量汽车起重机。其
12、中，全路面起重机、履带起重机以中大吨位为主；紧凑型轮胎起重机则以小吨位为主；汽车起重机一般为通用底盘组装全地面上车，即以改装为主。其产品技术先进、性能高、可靠性高，产品销往全球。美国工程起重机行业的技术水平相对落后于欧洲。不过近年来，美国工程起重机械业通过收购和合并已经开始蓬勃发展。目前该地区主要生产轮胎起重机、履带式起重机、全路面起重机和汽车起重机。主要生产企业为马尼托瓦克公司，特点是技术较先进、性能较高、可靠性能高，其中汽车底盘技术和全路面技术领先于欧洲，产品主要销往美洲地区和亚太地区。日本作为二战后崛起的经济强国，轮式起重机开发生产虽然起步较晚（起步于20世纪70年代），但是发展速度很快
13、，很受亚太市场欢迎。此外，日本还通过收购更新生产技术，发展全路面技术。如日本多田野通过收购德国法恩底盘公司，日本工程起重机械业主要生产汽车起重机、履带起重机、越野轮胎起重机和全路面起重机。其中，越野轮胎起重机的产量最大，汽车起重机的产量目前呈减少趋势，全路面起重机的产量最少，呈上升趋势。主要生产企业包括多田野、加藤、神钢、日立和小松等。产品特点是技术水平和性能较高，但可靠性落后于欧美。随着欧美柴油的水平不断提高，电喷柴油机已广泛用于全地面，使底盘的功率增加，吨功率比上升到66kwt以上。这一增长符合近几年卡车功率不断增加的趋势，使全地面更适合于高速上行驶，提高了转移工地的效率。目前，计算机广泛
14、用于阀的控制，传统的泵控系统逐步向阀控系统转变。部分全地面采用一个计算机控制的大功率变量泵作为动力源，通过计算机控制的分配阀为各个系统提供不同压力和流量的动力。计算机控制可以根据需要安排不同的组合动作，这是泵控系统做不到的。Grove继Liebherr和Demag后，将其德国的伸缩臂全部改为椭圆形截面，但基本臂仍然留了个尾巴，还保持原六边形截面。这样世界上最大的3家全地面厂家全部采用椭圆形截面吊臂，证明它是成功的。Luna和Rigo也推出了椭圆形截面吊臂的力矩限制器已发展到多媒体电脑功能，具有安全报警和自动停止危险方面的动作功能，可以显示各种工作数据、工作原理、机构工作步骤，储存了全部起重量表
15、、使用手册和零件目录，具有黑匣子功能。特别是增加了显示起重臂的方位和吊钩高度的功能，最大限度地发挥了的能力。工程的机电液一体化早已脱离了单一的力矩限制器阶段，而是将作为一个完整的计算机系统考虑。系统设计的人员大大超过传统结构件、传动件和机构的设计人数。如Libeherr设计部门电器组和组各有20人左右，虽然其吊臂和操纵室几年一更新，却只有几个人做结构设计。机电液一体化的提高使的操纵越来越简单，大型的遥控也许将有突破。动件、电器元件等外，连专业特点非常强的车架、转台、吊臂臂筒等结构件的生产也都转移到其他专业厂生产，主机厂集中精力搞开发、装配和，这和欧洲的生产方式有很大的关系。欧洲配套厂家的规模和
16、就业人数往往大于主机厂。这种生产方式非常有利于扩大生产规模，更利于保证质量。的排放标准的提高是有目共睹的，欧马上就要实行。在一些细小方面，各厂家也非常重视，如轮胎的滚动噪音，轮胎制造厂就有人专门研究。在噪声控制方面的一些厂家也采取了非常措施，如Grove在其GMK系列底盘的传动系（变速箱、分动箱、传动轴）两边增加了泡沫隔音板，有效地封闭了传动系噪声的外泻。也许采取这些措施只能降低12dB的噪声，但积少成多后就能产生效果。从感觉上，几十吨重的从身边开过去，声音比轿车大不了多少。第二章 起重机械的分类起重机根据结构的不同可以分为：1、桥架型起重机。可在长方形场地及其上空作业，多用于车间、仓库、露天
17、堆场等处的物品装卸，有梁式起重机、桥式起重机、龙门起重机、缆索起重机、运载桥等。梁式起重机：梁式起重机主要包括单梁桥式起重机和双梁桥式起重机 单梁桥式起重机桥架的主梁多采用工字型钢或钢型与钢板的组合截面。起重小车常为手拉葫芦、电动葫芦或用葫芦作为起升机构部件装配而成。 电动单梁桥式起重机工作速度、生产率较手动的高，起重量也较大。电动单梁桥式起重机由桥架、大车运行机构、电动葫芦及电气设备等部分组成。桥式起重机： 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用
18、桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。 桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。 普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。 起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一
19、类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。 起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。 桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。 主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道，供起重小车
20、运行。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。 箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。 偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁，自重较小，但制造较复杂。四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构，在上水平桁架表面一般铺有走台板，自重轻
21、，刚度大，但与其他结构相比，外形尺寸大，制造较复杂，疲劳强度较低，已较少生产。 空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁，由四片钢板组成一封闭结构，除主腹板为实腹工字形梁外，其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口，形成一个无斜杆的空腹桁架，在上、下水平桁架表面铺有走台板，起重机运行机构及电气设备装在桥架内部，自重较轻，整体刚度大，这在中国是较为广泛采用的一种型式。 普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。起重量可达五百吨，跨度可达60米。 简易梁桥式起重机又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的
22、简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。 冶金专用桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高。主要有五种类型。铸造起重机：供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作。夹钳起重机：利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。脱锭起重机
23、：用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用项杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。加料起重机：用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。锻造起重机：用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊翻料器，用以支持和翻转工件；副小车用来抬起工件。 龙门起重机 水平桥架设置在两条支腿上构成门架形状的一种桥架型起重机。这种起重机在地面轨道上运行，主要用在露天贮料场、船坞、电站、港口和铁路货站等地进行搬运和安装作业。
24、龙门起重机的起升机构、小车运行机构和桥架结构，与桥式起重机基本相同。由于跨度大，起重机运行机构大多采用分别驱动方式，以防止起重机产生歪斜运行而增加阻力，甚至发生事故。龙门起重机分为4种类型：普通龙门起重机、水电站龙门起重机、造船龙门起重机、集装箱龙门起重机、运载桥。2 双梁桥式起重机 双梁桥式起重机由直轨、起重机主梁、起重小车、送电系统和电器控制系统组成，特别适合于大悬挂和大起重量的平面范围物料输送。3、 臂架型起重机。可在圆形场地及其上空作业，多用于露天装卸及安装等工作，有门座起重机、浮游起重机、桅杆起重机、壁行起重机和甲板起重机等。4、 塔式起重机。一般用在工地上，吊运物资。5、 门座起重
25、机。一般用于港口哦。另外，起重机也可以根据驱动方式、工作类型、机动性和用途等进行分类。起重机根据安装方式的不同可以分为：汽车起重机、轮胎起重机、越野轮胎起重机、全地面起重机、特种起重机。 起重机的工作类型：指起重机工作忙闲程度和载荷变化程度的参数。 工作忙闲程度，对起重机来说，就是指在一年总时间内，起重机的实际运转时数与总时数之比；对机构来说，则是指一个机构在一年时间内运转时数与总时数之比。在起重机的一个工作循环中，机构运转时间所占的百分比，称为该机构的负载持续率，用JC表示。 载荷变化程度，按额定起重量设计的起重机在实际作业中，起重机所起吊的载荷往往小于额定起重量。这种载荷的变化程度用起重量
26、利用系数k表示。k=起重机在全年实际起重量的平均值/起重机的额定起重量。 根据起重机的工作忙闲程度和载荷变化程度，通常把起重机的工作类型划分为：轻级、中级、重级和特重级4种级别。 起重机的工作类型与安全性能有着十分密切的关系。起重量、跨度、起升高度相同的起重机，如果工作类型不同，在设计制造时，所采取的安全系数就不相同，也就是零部件型号、尺寸、规格各不相同。如钢丝绳、制动器由于工作类型不同，安全系数不同（轻级安全系数小、重级安全系数大），所选出的型号就不相同。再如同是10t的桥式起重机，对于中级工作类型（JC=25%）的起升电动机功率为N=16KW，而对于重级工作类型（JC=40%）起升电动机功
27、率则为N=23.5KW。 从以上情况可知，如果把轻级工作类型的起重机用在重级工作类型的场所，起重机就会经常出故障，影响安全生产。所以在安全检查时，要注意起重机的工作类型必须与工作条件相符合。第三章 桥式起重机的传动原理及零部件3.1 桥式起重机的构造桥式通用起重机担负着运送和装卸货物及安装设备等项工作的任务，是当今工业生产中应用十分广泛的起重设备。其结构目前有两种形式。第一类，主梁是桁架结构的。此类结构的特点是：主梁采用桁架形势；大车的传动机构采用开始齿轮传动结构；大车的车轮采用滑轮轴承支撑在两端梁的下面；制动装置采取短行程和长行程交流电磁铁瓦块式制动器；传动轴相互之间采用弹性联轴器或刚性联轴
28、器进行联结；主要的传动零件都不进行热处理，如车轮、齿轮和传动轴等；各机构都是单件形式进行装配的，如车轮采用滑动轴承，减速装置采用开始齿轮等；组合精度很低。这类起重机是过去的产品，现已不生产。但目前在很多工厂企业中仍在使用，所以对他也应有所了解，以便与使用和维护。第二类，主梁是箱型的结构的。其特点是：主梁采用箱型板梁结构；变速装置采用减速器；所有车轮部分的支承，都采用滚动轴承；制动装置增添了液压推杆瓦块式制动器和液压电磁瓦块式制动器；主要传动零件，如车轮、齿轮、齿轮轴等，均采用较好的钢材并进行热处理；尽可能地采用组合机构进行装配，如角型轴承箱和减速器等，因此提高了装配精度；传动轴之间的联结采用半
29、齿联轴器和全齿联轴器的结构形式。现在生产的桥式通用起重机，都采用箱型结构的，其中分别驱动类型更为多见，尤其是大吨位的桥式起重机。桥式通用起重机是由四大部分组成的：桥架：是有两根主梁和两个端梁及走台和护栏等零部件组成的；其结构形式有两种：箱型的和桁架行的。桥架外形的尺寸大小，决定于起重机自身的起重量、跨度、起升高度和桥架的结构形式；桥架的跨度保证桥架水平港督和稳定性的作用。桥架的高度取决于桥架的跨度和结构形式。桥架的主梁，是承担此澳车重量和外载荷的，因此必须有足够的强度、刚度和稳定性，以保证在规定载荷作用下，其主梁的弹性下挠值在允许的范围内，以及运行时不发生变形。为了保证桥架水平方向的变形在规定
30、的范围内，桥架的轴距与桥架的跨度之比值，被限制在0.140.2范围之内。大车的运行机构：桥式起重机的大车运行机构的作用，是驱动大车的车轮转动并使车轮沿着起重机轨道做水平方向的运动。它包括有电动机、制动器、联轴器、传动轴、角型轴承箱和车轮等零部件。车轮又是通过角型轴承箱、端梁和主梁，支承着起重机自身的重量及其全部外载荷。搭车运行机构可以分为几种驱动和分别驱动两种形式。在新型的桥式起重机上，一般采用分别驱动形式，只有在小吨位或旧式的桥式起重机上仍采用集中驱动的形势。起重小车：是由小车架、起升机构和小车运行机构组成的。按小车的主梁结构形式，可以分为单梁起重小车的双梁起重小车。桥式通用起重机的起重小车
31、都是双梁的。起升机构是用来升降重物的，是起重机的重要组成部分。在桥式吊钩起重机的起重量大于15吨时，一般都设有两套起升机构，即主起升机构与副起升机构。两者的重量不同，起升速度也不同。主起升机构的起升速度慢；副起升结构的起升速度快，但其结构基本是一样的。桥式起重机都是采用电动得起升机构。他是由电动机、制动器、减速器、卷筒、定滑轮组和钢丝绳等零部件组成的。起重小车的运行机构承担着重物的横向运动。起重小车架上面装设起重机的起升机构和小车的运行机构，还承担着所有的外加载荷。他也是由主梁和端梁组成的。沿小车轨道方向的梁，称作主梁，是箱型结构的，小车车轮及安设再此梁下面，称为端梁。主梁和断粮联结的地方，在
32、主梁内设有隔板。此外，在小车架上还设有安全保护装置，如安全压尺、缓冲器、排障板和护栏等。司机室：司机室是起重机操作者工作的地方。里面设有操纵起重机的设备（大车、小车、主钩、副钩的控制器或脚踏制动器踏板）、保护装置和照明设备。梯口和舱口都设有电气安全开关，并与保护盘互相联锁。只有梯口和舱口都关闭好之后，起重机才能开动。这样可以避免车上有人工作或人还没完全进入司机室时就开车，造成人身事故。3.2桥式起重机的传动原理 桥式通用起重机的运动，是由大车的纵向、小车的横向及吊钩（抓斗或磁盘）的上下三种运动组成。有时是单一的动作，有时是合成的动作。它们都有各自的传动机构来保证其运动形式的实现。3.2.1 起
33、升系统的传动原理起升机构的动力来源，是由电动机发出，经齿轮联轴器、补偿轴、制动轮联轴器，将动力传递给减速器的高速轴端，并经减速器把电动机的高转数降低到所需要的转数之后，由减速器低速轴输出，经卷筒上的内齿圈，把动力传递给卷筒组，在通过钢丝绳和滑轮组使吊钩（抓斗或磁盘）进行升降，从而完成升降重物的目的。3.2.2 起重小车运行系统的传动原理动力由电动机发出，经制动轮联轴器，补偿轴和半齿联轴器，将动力传递给立式三级减速器的高速轴端，并经立式三级减速器把电动机的高转数降低到所需的转数之后，再由低速轴端输出，又通过半齿联轴器、补偿轴、半齿联轴器与小车主动车轮轴联接，从而带动了小车主动车轮的旋转，完成小车
34、的横向运送重物的目的。3.2.3 大车运行系统的传动原理动力由电动机发出，经制动轮联轴器、补偿轴和半齿联轴器将动力传递给减速器的高速轴端，并经减速器把电动机的高转数降低到所需要的转数之后，由低速轴传出，又经全齿联轴器把动力传递给大车的主动车轮组，从而带动了大车主动车轮的旋转，完成桥架纵行吊运中午的目的。大车的两端驱动机构是一样的。3.3 零部件桥式通用起重机是有很多不同性质、不同材质的零部件组成的。这些零部件都有其自己的独特作用。起重机就是靠这些零部件的作用，完成了吊运工作。桥式通用起重机的主要零部件有以下几种：3.3.1 吊钩与吊钩组一、吊钩吊钩在起重机的工作中，承担着吊运的全部载荷，是起重
35、机的重要零部件之一。吊钩安其制造方法，可分为锻造吊钩、板制吊钩及铸造吊钩三种。吊钩在工作中，往往受到冲击载荷作用，所以吊钩的材料，出应有足够的强度外，还必须具有较好的韧性。一般用20号、16Mn、20SiMn等材料煅制，煅后经退火处理。锻造吊钩可分为单钩和双钩。单钩受偏心力的作用，双钩受对称力的作用。在起重量相同时，双钩比单钩自重较小，因此，起重量在75吨以上时，多采用双钩。板钩与煅钩相比，其优点是：制造简单，特别是制作尺寸大的吊钩；工作安全可靠性大，这是因为这类吊钩的破坏情况通常都是先由一片钢板开始，所以容易及时发现。不足之处是：板钩只能制成矩形断面，是钩体材料不能充分利用。自重较大，高度尺
36、寸也较大。锻造吊钩和板制吊钩的构造和尺寸都以标准化。二、吊钩组吊钩组是由吊钩、横梁、端面轴承、吊钩架等零件组成的。机构类型有长钩短挂架和短钩长挂架两种。在起重量相同情况下，长钩短挂架吊钩组比短钩长挂架吊钩组的有效起升高度大。这是长钩短挂架吊钩组的优点。但他的横向尺寸大，尤其在大吨位时，就更为明显了。另外，当双联滑轮组的倍率为奇数时，平衡轮需要装在吊钩挂架上，而长钩短挂架上难于设置平衡轮。所以长钩短挂架吊钩组织适用于小吨位和滑轮组倍率为偶数的起重机上。由于短钩长挂架吊钩组有没有上述缺点，所以应用较广泛。对于常温下运行的桥式起重机的吊钩组，应三个月检查和加油一次；浇铸用的起重机应每天润滑一次。并且
37、，要依据具体使用情况，做好定期全部拆卸性的检查。3.3.2 滑轮与滑轮组滑轮在起重机中是用来改变钢丝绳运动方向的，并可用它组成滑轮组，以达到省力的目的。一、滑轮按滑轮的作用，可把滑轮分为工作滑轮和平衡滑轮两类。工作滑轮：它担负主要工作的滑轮，按滑轮轴的运动形式，由可分为定滑轮和动滑轮两种。平衡滑轮：平衡滑轮工作时，不绕自身轴端转动，只在空中起摆动作用，只有在两端钢丝绳长度不一致时，才绕自身轴作微小的偏转，以调整滑轮两边钢丝绳长度和拉力。平衡轮的最小致敬，通常取做工作滑轮最小直径的0.6倍。二、滑轮组滑轮组是由滑轮、滑轮轴、隔套等零件组成。滑轮按其结构形式，可分为单联滑轮组和双联滑轮组。桥式起重
38、机上都采用双联滑轮组。其中的动滑轮组与升降重物用的吊钩组是组合在一起的，它随着重物在运动，而定滑轮组则是固定在小车架下面，起变速和支持钢丝绳的作用。滑轮组中的滑轮数目，随着起重量的增大而相应增多。滑轮组是起重机上的主要传动部件，所以要定期检查。一般要在12个月检查一次。3.3.3 卷筒卷筒是一个圆柱形的空心筒体，其表面形状分为光滑无槽和有螺旋槽两种。桥式起重机上均采用两端带反向螺旋槽的和中间留有一段无槽部分的圆柱形卷筒。螺旋槽的作用是增大钢丝绳和卷筒的接触面积，减轻钢丝间的接触应力和钢丝间的摩擦，以提高钢丝绳的使用寿命，并且使重物升降保持准确。桥式吊钩起重机的主钩和副钩所用的卷筒绳槽都是标准的
39、。只有在绕量比较大，升降不需要精确，而又要求结构紧凑并需要采用多层卷绕时，卷筒采用无槽的光滑表面。卷筒绳槽部分的长度，是由吊钩的起升高度决定的。当吊钩处于上极限位置时，应保证钢丝绳全部在绳槽中；而吊钩处于下极限位置时，处在安装钢丝绳压板的位置需保留2.53圈的固定用槽外，尚需留有1.53圈减压槽。钢丝绳在卷筒上的固定，如采用双紧扣夹子时，钢丝绳的联结部分长度应大于钢丝绳直径的15倍，并且是第一个夹子靠近套环，以便于更好的夹紧。卷筒每隔3045天应检查一次。卷筒最常见的损坏形势是绳槽的磨损。这是因为空载时，钢丝绳在绳槽中处于松弛状态，负载时，钢丝绳被拉紧，因此钢丝绳在槽中反复产生相对的滑动。另外
40、，由于钢丝绳对绳槽的偏斜作用，致使绳槽尖峰部磨损。当绳槽被磨损到不再能控制钢丝绳有顺序的排列时，就需要更换新卷筒。3.3.4 减速装置减速装置式起重机上的重要传动部件。他的作用是把电动机的高速，降低到各机构所需要的工作转速。起重机上的减速装置有两种类型：一是露天在外面的大小齿轮传动的结构形式的（也称作开式齿轮传动）；二是封闭齿轮传动结构形式的。其中开式齿轮传动的结构，多用于低速传动系统，多用于低速传动系统。过去生产的旧式起重机的大车传动系统中的减速装置，都是这种开式齿轮传动结构。由于它的传动齿轮都露在外面，易进灰尘，润滑条件差，所以齿轮易磨损。在封闭式结构的减速器中，齿轮都装在密闭的外壳内，灰
41、尘进不去，润滑良好。由于减速器润滑条件好，维修方便，使用耐久，所以处在大起重量的最后一级的减速装置中仍然采用开始传动的结构外，绝大多数都采用这种减速器。减速器在使用过程中，经常出现的毛病有以下几种：1.齿轮故障：齿部折断、齿部磨损、齿面胶合、齿面点蚀、齿面的塑性变形和池面接触不良；2.噪音：清脆连续的撞击声、无规律的噪音、断续嘶哑声响、尖哨声、冲击声响、剧烈的金属锉擦声、与齿轮转速相对应的周期性声响和周期性的声响；3.减速器的振动；4.减速器的漏油；5.减速器的发热：轴承损坏，润滑油不符合规定，轴承进去杂物使轴承有卡滞地方，新更换的齿轮、轴、轴承装配的不合适或者齿轮和轴加工的不符合技术要求，减
42、速器承载能力不足以及负荷持续时间过长等，都能促使减速器发热。3.3.5 制动器制动器是起重机上十分重要的部件。起重机只有备有可靠的制动器，各机构的动作准确性和安全性才能有保障。能否正确地使用和及时地调整制动器，是决定起重机安全运行及延长使用寿命的重要因素。制动器的种类很多，按摩擦零件的形式可分为块式、带式、盘式三种；按动力来源形式可分为受冻、脚踏、电磁、液压和电磁液压联动等；按工作状态又可分为常开和常闭两种。根据不同需要可以选择不同类型的制动器。桥式通用起重机上常用的制动器有：短行程交流电磁铁瓦块式制动器、长行程交流电磁铁瓦块式制动、液压推杆瓦块式制动器、液压电磁铁瓦块式制动器和机械脚踏瓦块式
43、制动器。制动器应安装在机构的主动轴上。原因是主动轴上由于载荷所引起的力矩最小，并且也排除了各运动环节由于惯性力而引起的影响。为了安全起见，可以安装两台制动器。最好还把两台制动器分别安装在机构的第一轴和电动机轴上。安装时，首先把制动轮装在轴上，然后再安装制动架，最后安装电磁铁。制动器常见的故障有：制动力不足，不能及时刹住悬挂的重物或车体的运行；制动器突然失灵；制动轮温度过高与制动带冒烟；制动壁不能张开；在调整液压制动器时，又是跳到送闸情况比较正常，制动使重物下滑距离过长；升降机构制动器又是发生调紧则张不开，调松又制动不注重物的现象；升降机构制动器的制动壁张开角度，虽然已调整到了最大限度，但仍出现
44、送闸时的半联动现象。3.3.6 缓冲器用来缓冲机体同终端撞挡或机体与机体之间的相互碰撞所产生的冲击力的部件，称作缓冲器。桥式起重机上使用的缓冲器有三种类型：橡胶缓冲器:构造简单，但因其弹性变形量较小，缓冲量不大，因此，只有在车体运行速度小于50米/分时才采用，并且环境问题被限制在-3050摄氏度的范围内。弹簧缓冲器：是由撞头、弹簧和壳体等零件组成的。其优点是结构简单，维修方便，工作性能不受环境温度的影响，缓冲能量比橡胶缓冲器大。缺点就是反弹力强。起重机运行速度在50120米/分之间时，多采用这种类型的缓冲器。如速度再大时，因反弹作用过重，不宜采用。液压缓冲器：它没有反弹作用。当压缩量和所受最大
45、撞击力与弹簧缓冲器都相同时，它比弹簧缓冲器能多吸收一倍的能量，同时，还具有尺寸小、行程短等优点，适用于运行速度大于120米/秒或具有较大功能的起重机上。但是这种缓冲器的构造复杂，维修不方便，而且外界温度变化会影响其性能，并有漏油等缺点。第四章 桥式起重机起升机构的设计4.1 确定起升机构的传动方案、选择滑轮组和吊钩4.1.1 确定起升机构的传动方案桥式起重机小车，因起重量、起升速度和起升高度等设计参数的不同，因有多种传动方案。在这些方案中大体可分为闭式传动与开式传动两类。在电动机与卷筒之间，大多数情况采用传动效率较高的圆柱齿轮减速器，而蜗轮减速器由于传动效率低，楚受地位限制需采用外，一般较少采
46、用。利用浮动轴联结比弹性柱销联轴器或全齿联轴器有两大优点：1）容许较大的安装误差，而且轴愈长允许的安装误差愈大。2）由于有足够的维修操作空间，便于拆卸和更换零件。3）是小车由于自重引起的轮压分布均匀。利用浮动轴的缺点，就是增加了零件数量和增大了转动惯量，因而在启动与制动时增加了动力矩。为安全计，带制动轮的半齿联轴器和制动器应靠近减速器。这样，万一浮动轴被扭断，制动器仍可以制动住卷筒。同理也可以把制动器放在减速器的外侧，见图1所示。这是在浮动轴的两端采用同型号的两个半齿联轴器，并且要多安装一个与制动器相配合的刚性制动论。按照构造宜紧凑的原则采用闭式传动得起升机构，如图1。图1 起升机构简图4.1.2 滑轮组和吊钩组的选择Q1=35t，查起重机械设计手册表41取滑轮组倍率，查起重机械设计手册表41取滑轮组倍率 主钩起重量 副钩起重量因而承载绳分支数为 35t吊钩组自重 5t 吊钩组自重 两动滑轮间距 4.2 选择钢丝绳若采用滚动轴承当 时滑轮组效率 钢丝绳所受最大拉力： ( 31 ) （31）查起重机设计手册中表121的等级工作类型，安全系数，钢丝绳选用6T（25）型钢丝绳，其破断拉力换算系数。钢丝绳的计算钢丝破断拉力总和： （32）查机械设计手册表8112选择钢丝绳 6T(25)，公称抗拉强度：，直径 其钢丝绳破断拉力总和为：。标注如下：6T(25)28170甲镀右交 600m
