移動式架車機DT015 機架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 河 北 建 筑 工 程 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 移動式架車機 架 結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 學(xué) 科 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動 化 班 級 機 094 姓 名 陳佳駿 指 導(dǎo) 教 師 梁建明 張燦果 輔 導(dǎo) 教 師 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 摘要 近半個多世紀(jì)以來，世界各國都在努力進(jìn)行鐵路的技術(shù)裝備和現(xiàn)代化管理的研究，努力推進(jìn)鐵路運輸技術(shù)的進(jìn)步，在很多方面取得了突破性的進(jìn)展。 移動式電動架車機是一 種不需要動用起運設(shè)備或天車，人工便可推動的、輕便的且具有自動控制同步升降功能的移動式電動架車機。 作 為 鐵道 電力機務(wù)段必不可少的三大 檢修設(shè)備 之一的移動式架車機的安全性問題已越來越引起廣大設(shè)計者的關(guān)注 。 設(shè)計與制造 移動式架車機時，除考慮該機構(gòu)能 簡單、安全、方便 地架起電力或內(nèi)燃機車、推出轉(zhuǎn)向架外，還應(yīng)注意其自身機架的強度與穩(wěn)定性問題。 本文主要根據(jù)工廠 實際參觀和力學(xué)受力分析對機架部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計， 在設(shè)計當(dāng)中重點是提高移動式架車機機架的穩(wěn)定性，提高使用壽命和可靠性，以最低的的維修費用，較長的使用周期使移動式架車機具有較高的經(jīng)濟(jì)性， 機架是移動式架車機的承載基體，不僅承擔(dān)電動機、底座和所架貨車的質(zhì)量，而且還要承受過作業(yè)程中所產(chǎn)生的各種力和力矩。因此，其強度不僅關(guān)系到架車的力度，而且還關(guān)系到整車的安全性。 關(guān)鍵詞 ： 機架 移動式架車機 買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 a in to to of a in is a of is or of of of as of of in to be up or to of on of to is on of of of of is a of is to s to of 買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 目錄 一、 概述 1 二、 總體設(shè)計 與拖頭說明計算 5 車機總體說明 5 降部分設(shè)計 9 三、 機架計算 12 動式架車機機架的受力分析 12 面的選擇 15 度和剛度驗算 16 定性驗算 18 高的確定 19 板的厚度 20 緣板的厚度 20 體強度和剛度驗算 21 體穩(wěn)定性驗算 22 合梁的局部穩(wěn)定性 23 的拼接 24 四、 總結(jié) 25 參考文獻(xiàn) 27 畢業(yè)實習(xí)報告 28 附錄或后記 30 附：英文翻譯 購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 1 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 一 概述 近半個多世紀(jì)以來，世界各國都在努力進(jìn)行鐵路的技術(shù)裝備和現(xiàn)代化 管理的研究， 努力推進(jìn)鐵路運輸技術(shù)的進(jìn)步，在很多方面取得了突破性的進(jìn)展。與此同時，隨著世界各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對于出行條件、旅行環(huán)境的要求越來越高。高速鐵路的出現(xiàn)，無疑對鐵路復(fù)興產(chǎn)生了積極影響。 移動式電動架車機是一種不需要動用起運設(shè)備或天車，人工便可推動的、輕便的且具有自動控制同步升降功能的移動式電動架車機。 包括由機體、可沿機體位移的臂架和驅(qū)動臂架位移的傳動裝置組成的架車機構(gòu)，特別是架車機構(gòu)設(shè)在具調(diào)節(jié)離地間隙的行走裝置的底架上，架車機構(gòu)上設(shè)有可使多臺電動架車機同步聯(lián)動升降的電氣控 裝置。 可方便、快捷、輕松地移到所需的工作位置，通過自動控制舉升系統(tǒng)實現(xiàn)單機控制或多機聯(lián)動控制，可用于鐵路機車車輛和機動車的檢修，應(yīng)用范圍廣，隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電動架車機在機車檢查修理方面有著越來越大的作用，在架車時，機架為承受力的主要部位，通過機架上的托頭與貨車相連，外載荷由托頭傳遞到機架上。 作 為 鐵道 電力機務(wù)段必不可少的 三大 檢修設(shè)備之一的電動架車機的安全性問題已越來越引起廣大設(shè)計者的關(guān)注 。 設(shè)計與制造電動架車機時，除考慮該機構(gòu)能 簡單、安全、方便 地架起電力或內(nèi)燃機車、推河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 2 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 出轉(zhuǎn)向架外，還應(yīng)注意其自身機架的 強度與穩(wěn)定性問題。本課題對 15 提高其工作可靠性與穩(wěn)定性。 15噸移動式架車機技術(shù)說明 1. 適用范圍： 1) 設(shè)備名稱： 15噸移動式架車機 2) 設(shè)備用途： 該設(shè)備主要用于長春軌道客車股份有限公司特裝場地 8輛編組）聯(lián)動架車檢修作業(yè)。其為聯(lián)動移動式架車機， 4 臺單體架車機為一組， 32個單體架車機為一套，一套架車機由一個綜合控制柜控制，每單個架車機的電源線及控制線均與綜合控制柜相連，由綜合控制柜統(tǒng)一控制，可實現(xiàn)一列（ 8 輛編組）車輛的同時架車需要。 2. 主要技術(shù)參 數(shù) 總起重能力 ： 60噸 單機額定起重能力： 15噸 起升速度： 150mm/頭升降行程 ： 1500頭距地面的最低高度： 700頭距地面的最高高度： 2200步控制精度： 5向調(diào)整精度范圍： 50動調(diào)節(jié)鎬頭水平伸出量 ： 350 工作電壓： 交流 380V（ 10%）， 50作環(huán)境溫度： +40 相對濕度： 95% 起升電動機功率： 3調(diào)減速機型號： 調(diào)電機功率： 重： 約 2000. 結(jié)構(gòu)特點： 該架車機是一種受力工況較為惡劣的懸臂受力并具有車體能夠平穩(wěn)平移功能的全新理念和結(jié)構(gòu)的專用設(shè)備，主要由機架、傳動裝置、托架、走行裝置、微調(diào)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成 。 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 3 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 1） 機架： 機架為雙立柱式型鋼護(hù)板聯(lián)合結(jié)構(gòu)，所有板材及型鋼都經(jīng)拋丸預(yù)涂底漆處理 ，并經(jīng)過焊后悶火消除應(yīng)力處理采用一體加工后與底座焊接，耐磨導(dǎo)軌板采用螺栓連接能夠方便更換，機架具有足夠的強度、鋼性及耐腐蝕性。頂部與傳動裝置聯(lián)接采用止口螺栓定位，形成門式結(jié)構(gòu)，受力條件好，拆卸 安裝方便，自動定位準(zhǔn)確，方便維修保養(yǎng)。 2）傳動裝置： 傳動裝置由傳動裝置由 減速機 直聯(lián)帶動具有自鎖功能的梯形螺紋螺桿旋轉(zhuǎn)，通過絲母帶動托架升降，傳動結(jié)構(gòu)簡單，無噪音，吊裝受力狀態(tài)好 ,維修保養(yǎng)方便。絲杠 /螺母傳動系統(tǒng)采用了包括承載螺母和安全螺母的雙螺母設(shè)計，兩螺母均有足夠的承載能力， 當(dāng)在使用中發(fā)生載重螺母磨損和其它意外情況時，所有荷載將直接作用在安全螺母螺母上從而避免意外事故發(fā)生。另外為防止減速機在電氣失靈行程突破限位的情況下遭到破壞，絲杠上部設(shè)有安全死擋環(huán)。 絲杠材質(zhì)采用 40有很高的強度 和韌性。 防護(hù)鋼螺母的設(shè)置：在載重螺母下方設(shè)置同螺距的防護(hù)鋼螺母，當(dāng)在使用中發(fā)生載重螺母磨損和其它意外情況時，所有荷載將直接作用在防護(hù)鋼螺母上從而避免意外事故發(fā)生。 3）托架： 托架由左右主立板、主立板連接軸、伸縮式托臂、托頭、橫擔(dān)梁、主螺母、防護(hù)鋼螺母、滾輪等組成。左右主立板是主要受力構(gòu)件，不僅自身受力而且其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了受力輪系的受力狀態(tài)、輪系對機架雙立柱的壓力大小，因此將左右主立板改為鉤型結(jié)構(gòu)對輪系進(jìn)行了適當(dāng)?shù)姆稚ⅲ畲笙薅鹊母纳谱笥抑髁?、受力輪系、機架雙立柱、伸縮式托臂的受力狀態(tài)。橫擔(dān)梁與主螺母為 外部聯(lián)接結(jié)構(gòu)，散熱性好，更換方便。 4） 走行裝置 ： 走行裝置為外購 3噸手動液壓插車 ,走行靈活機動。 5）微調(diào)系統(tǒng)： 架車機的拖頭安裝有微調(diào)系統(tǒng)，由車體鉸接式接觸塊、銷軸式壓力傳感器、滾動直線導(dǎo)軌、絲杠、齒輪、行星擺線真輪減速機及安裝體、限位系統(tǒng)組成。河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 4 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 為了保證車體與轉(zhuǎn)向架之間的對正，架車機在架車負(fù)載的情況下具有橫向?qū)χ形⒄{(diào)功能，橫向?qū)χ形⒄{(diào)范圍為 50調(diào)整操縱方便，性能安全可靠 ，摩擦阻力小， 可實現(xiàn)車體的輕松、緩慢平穩(wěn)的橫向移動而不使車體發(fā)生任何形變。 限位系統(tǒng)的作用是為防止微調(diào)進(jìn)入死點而造成電氣及機械的 損壞更防止人手被擠傷。 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 5 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 動式 架車機總體說明 二 總體設(shè)計與升降部分設(shè)計 體設(shè)計說明 過去一直使用日偽時期遺留下來的千斤頂，不但效率低，勞動強度也大，而且不安全，電動架車機是檢修鐵道車輛的一種常用設(shè)備 電力機車檢修轉(zhuǎn)向架下部的機械部分和檢修牽引電機時 , 均需架車。由于電力機車構(gòu)造本身架車比落輪方便 , 所以電力機車無論在架修、定修或臨修 , 架車比較頻繁。因此 , 電動架車機為電力機務(wù)段必不可少的檢修設(shè)備 , 也是機務(wù)段一開始就必備的三項，鐵路機務(wù)專用設(shè)備是機務(wù)設(shè)備的重要組成部分，它對保證機車段修質(zhì)量，提高整 備能力，確保行車安全，完成運輸生產(chǎn)任務(wù)具有重要作用。多年以來，以鐵路局和設(shè)計院為主體，廣大職工和技術(shù)人員在生產(chǎn)中打高技術(shù)革新和開展標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，造出許多好的機務(wù)專用設(shè)備，取得了很大成績，奠定了機務(wù)專用設(shè)備發(fā)展的基礎(chǔ)。 15 噸電動架車機是鐵路機車檢查修理專用設(shè)備，是一個內(nèi)燃、電力機務(wù)段進(jìn)行機車大修的必備設(shè)備。其主要用途就是將機車的車體以上部分架起、懸空。以便將車體底部的走行部分分解修理。 結(jié)構(gòu)上，架車機電傳動裝置，機架托架、控制柜組成。架車時，四臺架車機為一組聯(lián)合動作架車，架車過程中根據(jù)運行需要可進(jìn)行單臺調(diào)整。傳 動裝置由電機、行星擺線針輪減速器，齒輪組成，安裝在架車機頂部，減速器速比為 71，減少了傳動件，提高了動效率，降低了運行時的噪音。機架為雙立柱式，兩立河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 6 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 柱為箱形焊接結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊剛大，四臺架車機上均裝有接線箱及控制按鈕，上、下限位行程開關(guān)、操作方便，既可以在控制柜上操作，又可在架車機上操作，給架車調(diào)整帶來方便。該架車機已交付襄樊北機務(wù)段使用。實際運用證明，該機結(jié)構(gòu)合理，性能良好，深得用戶好評，現(xiàn)為段內(nèi)的重要檢修設(shè)備。 . 目前機務(wù)段配屬機車正處在六軸車和八軸車同時存在，而且往往是先上六軸車，逐步過渡到八軸車。機型結(jié)構(gòu)也逐步變化，國產(chǎn)車逐步由 外從法國進(jìn)口 8日本進(jìn)口 6型三轉(zhuǎn)向架六軸車，從蘇聯(lián)進(jìn)口 8些機車架車最低點的高度和行程都有變化。由于這些機車架車凈行程有增加的趨勢，造成未來架車工藝和修改架車機設(shè)備高度的復(fù)雜性，針對上述情況下列幾點看法。 不宜增加凈行程，應(yīng)從機車構(gòu)造改變，事先考慮為檢修工藝創(chuàng)造條件。架車時，車體高達(dá) 3米，加以四臺架車機并不絕對同步，都會給架車安全帶來困難性，增加危險性，加以 15電動架車機是按壓桿設(shè)計，高行程受力條件更 不穩(wěn)定，根本方法是使前后排障器易于拆卸，或降低轉(zhuǎn)向架高度 改變修車工藝后，吊車噸位、庫房高度、投資均相應(yīng)增加。 設(shè)計新的架車機，改壓桿為拉桿，新設(shè)計專用設(shè)備，再經(jīng)試制試驗周期長。 電控系統(tǒng)： 該架車機組為聯(lián)動移動式架車機， 4臺單體架車機為一組， 32 個單體架車機為一套，一套架車機組河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 7 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 可實現(xiàn)一列（ 8輛編組）動車組的同時架車需要。 一組架車機組統(tǒng)一由一個綜合控制柜控制，綜合控制柜為可移動式，電源線、控制線等與控制柜之間的連接采用航空插頭連接形式，便于架車機組移動到其他檢修線上的使用。綜合控制柜的移動方便、靈活 。 一套架車機組（共 32個單體架車機）聯(lián)動架車時，把 8 個綜合控制柜連接到另一個控制柜（與單組的綜合控制柜不同）進(jìn)行 8組聯(lián)動架車。其中任意一組都可單獨架車，這樣既實現(xiàn)了單組架車的需要又滿足了聯(lián)動架車的需要。 綜合控制柜具有如下功能： 具有設(shè)備狀態(tài)自檢功能，對升降機構(gòu)的操控功能。 具有自動對升降移動裝置的初始位進(jìn)行狀態(tài)檢測和顯示的功能。 具有指令提升和指令確認(rèn)的功能。 按架車機位分別設(shè)置顯示屏和操控裝置。 具有模擬選擇功能： （ 1）同步聯(lián)控模式：用于 2列至 8列任意編組同步架車； （ 2）本地控制模式：用于單臺架車 機的控制；在進(jìn)行設(shè)備維修調(diào)整和故障處理時使用，此模式下允許對單臺架車機的調(diào)整。 具有操作提示信息、故障信息等顯示功能。在綜合控制柜顯示屏上能夠顯示各架車機的架車情況。 同步控制精度：一套架車機組（共 32個單體架車機）同步控制精度 5本批次架車機使用同一批生產(chǎn)的同型號電動機，配置架車機同步監(jiān)控裝置，超差 4意 32臺構(gòu)成的 1套架車機組的同步控制精度為： 32臺中任意 2臺架車機之間的高度差 5當(dāng)任一臺架車機上升達(dá)到最高升程或者下降到最低位置或者架車機的同步系統(tǒng)發(fā)生任何錯誤時，整個系統(tǒng) 將自動停止工作。 為防止電源相序錯誤，避免電機反轉(zhuǎn)故障，在電器柜內(nèi)動力電源進(jìn)線側(cè)安裝相序保護(hù)器。 具有所有聯(lián)動架車機組的所有鎬頭與車體都接觸提示后才能同步起升架車功能。每個鎬頭上設(shè)有傳感器，各鎬頭與車體都接觸良好后發(fā)出電信號，才能同步起升架車。此功能安全、可靠，避免同步升降車故障的發(fā)生。 在工作螺母和保護(hù)螺母之間安裝檢測裝置，當(dāng)工河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 8 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 作螺母磨損需要更換時，檢測裝置能發(fā)出報警信號，設(shè)備停止工作。工作更換后設(shè)備方可正常運行。 在單個架車機上設(shè)有控制本機升降和急停的按鈕。 在同步聯(lián)控模式工作過程中，按下綜合控制柜、本 機控制器上任意急停按鈕，整個架車機組系統(tǒng)全部停機，停機后要恢復(fù)設(shè)備到正常狀態(tài)，需要解除該急停按鈕，然后系統(tǒng)才能恢復(fù)正常。 主控制柜設(shè)置鑰匙型電源開關(guān)和選擇開關(guān)，保證只有專業(yè)人員才能操作架車機。 安全系統(tǒng)的配置： 設(shè)備有行程保護(hù)功能，當(dāng)任意一臺架車機達(dá)到最高升程或降到最低位置時，有聲光指示，并且整個系統(tǒng)通過程序控制自動停止工作。 電機設(shè)有過載保護(hù)、電機具有安全互鎖功能，任何一臺電機發(fā)生過載，其余各臺立即停止工作。 綜合控制柜具有對架車機鎬頭作業(yè)的監(jiān)控功能。 架車機組的電機采用電互鎖，當(dāng)一臺架車機的電機出現(xiàn)故障 時，由同步控制系統(tǒng)、電機保護(hù)系統(tǒng)來控制系統(tǒng)內(nèi)各臺架車機組的電機都自動停止運轉(zhuǎn)。 在架車機組升降的過程中，當(dāng)其中任意一臺架車機鎬頭與車體架車點接觸不良時，設(shè)備自動停機并在綜合控制柜上顯示超限的架車機。 在架車機組升降的過程中，各架車機在全程升降過程中的同步誤差范圍超過規(guī)定值時，設(shè)備應(yīng)自動停機。 在操作臺上設(shè)有燈光指示和報警按鈕，提醒現(xiàn)場人員注意安全，在單臺架車機的上部安裝有警示燈，工作時有聲光的指示信號。 設(shè)置連鎖保護(hù)功能，防止操作失誤或設(shè)備誤動作。在聯(lián)動過程中，當(dāng)一臺電機停止工作后，整個系統(tǒng)立即停止工作。 具有接地、相序、短路、缺相、欠壓、過熱、限位、過流、過載保護(hù)等保護(hù)功能。 單臺架車機體上要設(shè)有上、下限位開關(guān)，并采取冗余保護(hù)措施，即每個位置的限位功能由兩只限位開關(guān)完成。比如在上限位置設(shè)置終點限位開關(guān)和極限限位開關(guān)。當(dāng)終點限位開關(guān)出現(xiàn)故障時，仍具有限位保護(hù)功能，以確保架車安全而不致出現(xiàn)事故。 設(shè)備的供電方式，在使用現(xiàn)場預(yù)埋管線，所有電河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 9 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 降部分設(shè)計 源線和控制線為不可見線，由設(shè)備賣方負(fù)責(zé)出基礎(chǔ)工藝圖，由設(shè)備買方負(fù)責(zé)基礎(chǔ)施工。設(shè)備的施工工藝圖（包括對基礎(chǔ)的技術(shù)要求、對基礎(chǔ)承載力的要求、需要預(yù)埋的管線、電源線等，以及設(shè)備需要的 總功率等）由設(shè)備制造方提供，基礎(chǔ)施工后設(shè)備制造方要到施工現(xiàn)場確認(rèn)。 所有組件和儀表的度量全部采用國際單位制（ 準(zhǔn)；所有設(shè)備和儀表的設(shè)計及試驗應(yīng)符合國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ 國際電工標(biāo)準(zhǔn)（ 所有電氣元件均采用進(jìn)口產(chǎn)品。 傳動裝置由傳動裝置由 減速機 直聯(lián)帶動具有自鎖功能的梯形螺紋螺桿旋轉(zhuǎn)，通過絲母帶動托架升降，傳動結(jié)構(gòu)簡單，無噪音，吊裝受力狀態(tài)好 ,維修保養(yǎng)方便。絲杠 /螺母傳動系統(tǒng)采用了包括承載螺母和安全螺母的雙螺母設(shè)計，兩螺母均有足夠的承載能力，當(dāng)在使用中發(fā)生載重螺母磨損和其它意外情況時，所有荷載將 直接作用在安全螺母螺母上從而避免意外事故發(fā)生。另外為防止減速機在電氣失靈行程突破限位的情況下遭到破壞，絲杠上部設(shè)有安全死擋環(huán)。 絲杠材質(zhì)采用 40有很高的強度和韌性。 降部分設(shè)計 托架由左右主立板、主立板連接軸、伸縮式托臂、托頭、橫擔(dān)梁、主螺母、防護(hù)鋼螺母、滾輪等組成。左右主立板是主要受力構(gòu)件，不僅自身受力而且其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了受力輪系的受力狀態(tài)、輪系對機架雙立柱的壓力大小，因此將左右主立板改為鉤型結(jié)構(gòu)對輪系進(jìn)行了適當(dāng)?shù)姆稚?，最大限度的改善左右主立板、受力輪系、機架雙立柱、伸縮式托 臂的受力狀態(tài)。橫擔(dān)梁與主螺母為外部聯(lián)接結(jié)構(gòu)，散熱性好，更換方便。 移動式駕車機的傳動軸采用 粗車再精車，河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 10 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 動式駕車機升降部分傳動軸的設(shè)計與要求 降部分托頭的設(shè)計要求 淬火而成形。移動式駕車機機架間的傳動軸才用梯形螺紋傳動。梯形螺紋牙型為等腰梯形（圖 2牙型角 = 30，效率比矩形螺紋低，但易于加工，對中性好，牙根強度較高，當(dāng)采用剖分螺母時還可以消除因磨損而產(chǎn)生的間隙，因此廣泛應(yīng)用于螺旋傳動中梯形螺紋。 圖 2形螺紋牙 托架由左右主立板、主立板連接軸、伸縮式托臂、托頭、橫擔(dān)梁、主螺母、防護(hù)鋼螺母、滾輪等組成。 左右主立板是主要受力構(gòu)件，不僅自身受力而且其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了受力輪系的受力狀態(tài)、輪系對機架雙立柱的壓力大小，因此將左右主立板改為鉤型結(jié)構(gòu)對輪系進(jìn)行了適當(dāng)?shù)姆稚ⅲ畲笙薅鹊母纳谱笥抑髁⒑颖苯ㄖこ虒W(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 11 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 車機的托頭的受力分析與計算 板、受力輪系、機架雙立柱、伸縮式托臂的受力狀態(tài)。橫擔(dān)梁與主螺母為外部聯(lián)接結(jié)構(gòu)，散熱性好，更換方便 。 托頭受重物的重力為 , 0 ，機架受托頭的力為 12,且托頭左右版之間的工作螺母所受力為3F 。視整個托頭與機架為一個整體，對其進(jìn)行受力分析，得出受力平衡條件和彎扭平衡。其受力見圖圖 2頭與機架受力圖 a=b=520mm c=6100 a+ 2b = 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 12 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 M=a 105 N 105 N 所以單個機架所受的力為 411 7 . 6 8 1 02F F N 單個機架的所受的彎矩為 40 a = 5 . 4 7 1 0M F N 0F F N 0F F N 0 0 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 13 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 動式架車機機架的受力分析 車機機架結(jié)構(gòu)簡圖（ 3 三 移動式駕車機機架的設(shè)計 動式架車機機架的結(jié)構(gòu) 機體由立柱 6、臂架 1、上橫梁 7 和具前后腳 8的底板 9組成， 上述的各部件均由鋼板和槽鋼焊成，立柱 6為兩根槽鋼，上橫梁置于兩立柱 6一端由螺栓10 和定位銷與兩立柱 6 固接，兩立柱 6 的另一端則與底板 9焊固形成一個框架整體，上橫梁的中間位置設(shè)有一調(diào)心軸承 19，傳動裝置設(shè)置于底板 9 上且位于兩立柱 6之間，底板 9的前后腳 8可將底板 9 與架車機的底架 2準(zhǔn)確對接。其底部為 走行裝置 ： 外購3噸手動液壓插車 ,走行靈活機動。 圖 3動式架車機總體圖 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 14 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 動式駕車機的結(jié)構(gòu)特點 動式駕車的工作原理 圖 31）具有堅固的耐重結(jié)構(gòu)，可以使駕車機具有更長的壽命 。 2）大型基座墊板支承液壓缸。 3）巨大全方位車輪便于運輸安放。 移動式機車其工作原理是由電機聯(lián)帶的減速機直聯(lián)帶動具有自鎖功能的梯形螺紋螺桿旋轉(zhuǎn)，通過絲母帶動托架升降，傳動結(jié)構(gòu)簡單，無噪音，吊裝受力狀態(tài)維修保養(yǎng)方便。 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 15 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 的截面的選擇 抗彎截面系數(shù)的選擇 的 截面的選擇 梁的合理截面應(yīng)具有兩個對稱軸，當(dāng)截面面積相同而材料遠(yuǎn)離對稱軸時可增大抗彎剛度，并相對節(jié)省材料。由于型鋼梁制造簡單，因而在滿足承載能力的條件下應(yīng)盡量采用型鋼梁。型鋼梁是根據(jù)梁所受的力的最大彎矩和剪切力，按照強度和剛度條件選擇截面的，然后再 驗算梁的強度剛度和整體穩(wěn)定性。 按強度條件選擇型鋼截面，所需的凈抗彎截面系數(shù)： 1）梁的強度條件 2） 等截面直梁，中性軸為橫截面對稱軸 m 固由 得， m M： 梁的最大的彎矩 ：鋼體的許用應(yīng)力 F：單個機架所受的力 47 1 0 4 37 6 . 8 1 0 2 4 0 0 5 3 4 c N M p a 機械零件和 構(gòu)件 抵抗變形的能力。在 彈性 范圍內(nèi)，剛度是 零件 載荷 與位移成正比的 比例系數(shù) ，即引起單位位移所需的力。在梁的彎曲變形計算中，因為實際變形很小，一般忽略曲率式中的撓度的 一階導(dǎo)數(shù) ，而用撓度的 二階導(dǎo)數(shù) 近似表達(dá)梁 軸線 的曲率。這樣做的目的是將微分方程 線性化 ，以大大簡化求解過3j = 534河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 16 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 剛度條件選擇 度和剛度驗算 程； 在工程應(yīng)用中，結(jié)構(gòu)的剛度是十分重要的，因此在選擇材料時 彈性模量 是一個重要指標(biāo)。當(dāng)有不可預(yù)測的大撓度時，高的 彈性模量 是十分必要的。當(dāng)結(jié)構(gòu)需要有好的 柔韌性 時，就要求 彈性 模量不要太高。 按剛度條件選型鋼截面，所需型鋼的慣性矩為： 348 P 梁上的集中載荷 M S 梁的跨度 2700 鋼材的彈性模量 206S 梁的許用靜撓度 50據(jù)上式求得 3 4 35 . 4 7 1 0 2 7 0 0 3= 3 7 3 c 2 0 6 p 5 0 m N m m 按照所求的 從型鋼表中查到合適的型號。 32c 槽鋼的 543它的 74 4，從而得出，選用 32c 槽鋼。 （見機械裝備金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計第二版附表 3） 機架剛度和強度的驗算 受外力作用的材料、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。材料的剛度由使其產(chǎn)生單位變 形所需的外力值來量度。各向同性材料的剛度取決于它的彈性模量 結(jié)構(gòu)的 剛度除取決于組成材料的彈性模量外，還同其幾何形狀、邊界條件等因素以及外力的作用形式有關(guān)。 0P 2700S 206E 3373 選擇材料為32c 槽鋼 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 17 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 架型鋼的剛度和強度 剛度是指零件在載荷作用下抵抗彈性變形的能力。零件的剛度（或稱剛性）常用單位變形所需的力或力矩來表示，剛度的大小取決于零件的幾何形狀和材料種類（即材料的彈性模量）。 強度是指零件承受載荷后抵抗發(fā)生斷裂或者超過容許限度的殘余變形的能力。也就是說，強度是衡量零件本身承載能力（即抵抗失效能力）的重要指標(biāo)。 選出型鋼后需要對機架進(jìn)行剛度和強度的驗算。 按照下列公式進(jìn)行強度驗算： j= F 梁的最大剪切力 47 1 0 梁的最大靜矩 型鋼梁的腹板厚度 20 鋼材許用切應(yīng)力 =199 由上式得： 434447 6 . 8 1 0 2 4 0 0 m m = 3 4 1 p . 8 1 0 3 7 3 c m = 1 6 8 p 9 0 c m 2 0 m W c I 3 4 1 3 4 5M P a M P a 1 6 8 1 9 9M P a M P a 即強度和剛度合格 345 199 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 18 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 機架的穩(wěn)定性驗算 機架的穩(wěn)定性驗算 （ 1） 簡支工字型鋼梁（ 整體穩(wěn)定性 (側(cè)向整體彎扭屈曲）計算，可先按受壓翼緣的側(cè)向支承間距 l（嗚無側(cè)向支承點者，則為梁的跨度）與其受壓翼緣的寬度 l/ l/梁的整體穩(wěn)定性不需要驗算。 （ 2） 當(dāng)工字鋼簡支梁 (含工字型梁）的 l/需要按以下情況驗算型鋼梁的整體穩(wěn)定性。 1) 在最大剛度平面受彎曲的工字鋼， 照下式計算： = 繞梁強軸 (用的最大彎矩 b 繞梁強軸（ 曲所確定的梁側(cè)向屈曲穩(wěn)定系數(shù) 按梁受壓最大纖維確定的毛抗彎截面系數(shù) 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 19 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 梁高的確定 184320 3 4 5 3 4 51 5 3 4 P a M P a M P 即穩(wěn)定性符合要求 高 的確定 組合梁常做成工字形截面和箱型截面。確定組合梁的合理高度是選擇梁截面的關(guān)鍵，通常梁高可按強度、剛度、穩(wěn)定性和質(zhì)量最輕等條件來確定。 按強度條件確定梁高 由 得： 2h 梁的慣性矩 3281 2 2 從而得翼緣板截面積： 0 . 86y W h WA 綜上可得 若為箱型梁則 M 梁的最大彎矩 鋼材的許用應(yīng)力 W 梁所需的抗彎截面系數(shù) 翼緣板截面積 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 20 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 腹板的厚度 翼緣板的厚度 腹板的厚度 3121 . 2 1 . 2 5 3 4 1222 0 2 2W c 梁高為 122板 梁高確定后，初選截面時可取梁高作為腹板高度。 腹板厚度按梁的最大 剪切力 定剪切力全由腹板承受，則腹板厚度為 鋼材的許用切應(yīng)力 1 . 5 1 . 5 7 6 . 8 2 3 . 72 2 1 2 2 1 9 9m m M P a 板圓整為 20緣板的厚度 熱軋翼緣板是焊接不同規(guī)格尺寸的輕型 產(chǎn)品優(yōu)化了焊接 替板材，節(jié)省了剪切的費用，節(jié)省工時，節(jié)省鋼材消耗從而大大降低了焊接 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 21 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 整體強度和剛度驗算 的成本。主要用于鋼結(jié)構(gòu)制造、橋梁工程、工程機械、設(shè)備制造及其它需要 窄中板的用戶。 箱型梁的翼緣板的厚度按整體穩(wěn)定性確定，取為 b h/3 122 4133 整體有兩個板共 82常，梁的上、下翼緣板采用相同的厚度，當(dāng)受壓的上翼緣受小車輪壓作用，上翼緣板的厚度可適度增大，此處取值確定為 92體強度和剛度的驗算 梁的截面尺寸確定后，需要進(jìn)行強度、剛度和穩(wěn)定性驗算，不合適時應(yīng)修改截面。 （一） 強度 1. 靜強度 正應(yīng)力： 3L 7 6 . 8 N 2 4 0 0 m m=5 3 4 c = 3 4 1 M P a 3 4 5 M P a 切應(yīng)力： = 347 6 . 8 3 7 3=8 6 9 0 2 0 c mI c m m m 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 22 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 整體穩(wěn)定性驗算 1 6 8 1 9 9M P a M P a （二） 剛度 梁的靜態(tài)剛度用撓度來表征，對主梁一般按簡支梁計算，只考慮移動集中載荷對跨中產(chǎn)生的靜撓度，其近似計算式為： 3 48 P 移動集中載荷之和，不考慮動力效應(yīng) 主梁的抗彎剛度 S 梁的跨度 3 7 3 3945 . 4 7 1 0 2 5 6 04 8 4 8 2 0 6 1 0 3 7 3 m m m I P a c m 9 . 5 0 . 0 1 2 6 . 6 體的穩(wěn)定性 箱型梁的剛度很大，若梁的高寬比 h/b 3（ b 取為兩腹板外側(cè)的間距），則梁的整體穩(wěn)定性不需要驗算。對大跨度箱型梁， 若需要大梁高而不能滿足上述高寬比時，也需要驗算箱型梁的整體穩(wěn)定性。 122 6 20 則需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗算 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 23 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 組合梁的局部穩(wěn)定性 繞梁強軸作用的最大彎矩 b 繞梁強軸彎曲所確定的的側(cè)向屈曲穩(wěn)定系數(shù) 按梁受壓最大纖維確定的毛抗彎截面系數(shù) 31843201 . 1 5 3 4W c m 3 1 3 3 4 5M P a M P a 即穩(wěn)定性符合要求 合梁的局部穩(wěn)定性 由薄鋼板制成的的箱型梁，在載荷作用下梁的腹板和翼緣板受到有正應(yīng)力和切應(yīng)力的作用，有的還受有局部壓應(yīng)力作用；這些應(yīng)力除產(chǎn)生強度問題外，還會讓板產(chǎn)生波浪式翹曲，使薄板喪失穩(wěn)定。為與梁的整體失穩(wěn)相區(qū)別，將腹板或翼緣板個別板段喪失穩(wěn)定的現(xiàn)象，稱為板的局部失穩(wěn)。 為提高薄板的的臨界應(yīng)力，需增加板厚或使用加勁肋。顯然，使用后半不經(jīng)濟(jì)，而應(yīng)多采用有加勁肋的結(jié)構(gòu)。 加勁肋把薄板分隔成許多矩形區(qū)格。加勁肋分剛性肋和柔性肋兩種：剛性加勁肋的慣性矩較大，需要滿足一定要求，因此用剛性加勁肋將河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導(dǎo)教師：梁建明 張燦果 設(shè)計題目：移動式架車機 架結(jié)構(gòu) 優(yōu)化 設(shè)計 設(shè)計人：陳佳駿 24 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 梁的拼接 板分隔成的各區(qū)格發(fā) 生失穩(wěn)翹曲時互不影響，只需要按局部區(qū)格計算板的穩(wěn)定性即可；柔性肋的剛性差些，它將隨薄板一起屈曲，應(yīng)按帶肋板計算穩(wěn)定性。 加勁肋分橫向加勁肋和縱向加勁肋兩種，橫向加勁肋都采用剛性加勁肋，而縱向加勁肋既可采用剛性加勁肋也可采用柔性加勁肋。 的拼接 梁的高度或者長度超過鋼板的尺寸時就需要