【門(mén)式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8700字（論文）】

·1·PAGE1門(mén)式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)摘要在本論文的設(shè)計(jì)中，以MG吊鉤型門(mén)式起重機(jī)作為研究對(duì)象，首先對(duì)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備課題的研究背景及相關(guān)市場(chǎng)應(yīng)用等方面進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)研分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)及研究相關(guān)問(wèn)題，綜合門(mén)式起重機(jī)的研究意義及目的。門(mén)式起重機(jī)主要包括有門(mén)架的前后運(yùn)行、小車的左右運(yùn)行、起升機(jī)構(gòu)的升降運(yùn)動(dòng)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的吊裝搬運(yùn)工作。本論文針對(duì)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的特性與特點(diǎn)，在掌握了其工作原理及工作性能的特點(diǎn)后，針對(duì)其起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的研究及設(shè)計(jì)及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。在本論文中，首先確定了45噸雙梁門(mén)式起重機(jī)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，針對(duì)起升機(jī)構(gòu)的工作要求，對(duì)其起升零部件進(jìn)行力學(xué)的相關(guān)計(jì)算，完成鋼絲繩、滑輪、卷筒等零部件的選型。更近一步的，對(duì)門(mén)式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算并完成各驅(qū)動(dòng)裝置的選型，其中，包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器等驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：起升機(jī)構(gòu)、參數(shù)計(jì)算、驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)目錄摘要 I引言 11緒論 21.1門(mén)式起重機(jī)設(shè)備研究現(xiàn)狀 21.2門(mén)式起重機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)介 31.3起重設(shè)備發(fā)展方向及意義 42門(mén)式起重機(jī)參數(shù)計(jì)算及設(shè)計(jì) 62.1門(mén)式起重機(jī)工作原理 62.2MG型起重機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù) 73起重機(jī)構(gòu)的計(jì)算 83.1主起升機(jī)構(gòu)參數(shù) 83.2鋼絲繩的設(shè)計(jì)及選型 83.3滑輪、卷筒計(jì)算選型 104起重系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 134.1電機(jī)計(jì)算選型 134.2減速器計(jì)算選型 134.3制動(dòng)器計(jì)算選型 154.4聯(lián)軸器計(jì)算選型 16結(jié)論 17參考文獻(xiàn) 18引言門(mén)式起重機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中最常用的起重設(shè)備，用以實(shí)現(xiàn)貨物的吊裝搬運(yùn)工作，在各個(gè)領(lǐng)域中起到了重要的作用。門(mén)式起重機(jī)在結(jié)構(gòu)的組成上，設(shè)置有主梁結(jié)構(gòu)與其支撐的支腳結(jié)構(gòu)，具有軌道運(yùn)行的機(jī)構(gòu)，同時(shí)還可以設(shè)置有外伸懸臂梁，用于實(shí)現(xiàn)吊裝及搬運(yùn)功能。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其技術(shù)水平不斷提高，工作能力也得到了進(jìn)一步的提高，在工業(yè)生產(chǎn)及制造中的作用也也來(lái)越高。在未來(lái)，門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的應(yīng)用也將不斷的進(jìn)行拓展，設(shè)備的加工制造也將向著多功能、自動(dòng)化的方向不斷發(fā)展。門(mén)式起重機(jī)主要包括有門(mén)架的前后運(yùn)行、小車的左右運(yùn)行、起升機(jī)構(gòu)的升降運(yùn)動(dòng)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的吊裝搬運(yùn)工作。在本論文中，選擇了MG吊鉤型門(mén)式起重機(jī)作為研究對(duì)象，針對(duì)其起升結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的研究計(jì)算及設(shè)計(jì)。在本論文的設(shè)計(jì)中，首先對(duì)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備課題的研究背景及相關(guān)市場(chǎng)應(yīng)用等方面進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)研分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)及研究相關(guān)問(wèn)題，綜合門(mén)式起重機(jī)的研究意義及目的。結(jié)合大學(xué)專業(yè)所學(xué)的知識(shí)與內(nèi)容，認(rèn)真研究和分析門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的特性與特點(diǎn)，學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)。根據(jù)自己學(xué)習(xí)到的知識(shí)，對(duì)其起升結(jié)構(gòu)及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。論文主要包括有以下部分的內(nèi)容：1、確定45噸雙梁門(mén)式起重機(jī)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，針對(duì)起升機(jī)構(gòu)的參數(shù)，對(duì)其起升零部件進(jìn)行力學(xué)的相關(guān)計(jì)算，完成鋼絲繩、滑輪、卷筒等零部件的選型。2、對(duì)門(mén)式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算并完成各驅(qū)動(dòng)裝置的選型，其中，包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器等驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

1緒論1.1門(mén)式起重機(jī)設(shè)備研究現(xiàn)狀門(mén)式起重機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中最常用的起重設(shè)備，適用于各類的工作場(chǎng)合中，其工作原理一般通過(guò)采用支腿支承的結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)小車及軌道的運(yùn)行，完成對(duì)貨物的起升及搬運(yùn)工作，特別適用于碼頭、堆場(chǎng)、造船臺(tái)等露天的工作環(huán)境中。門(mén)式起重機(jī)作為起重設(shè)備的一種，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)類型，也分為不同類型的機(jī)型，如包括有軌道式龍門(mén)起重機(jī)、輪胎式龍門(mén)起重機(jī)、岸邊集裝箱起重機(jī)、橋式抓斗卸船機(jī)等各種類型，其工作原理大致相同，且均具有以下的工作特點(diǎn)：運(yùn)行速度快、工作距離長(zhǎng)、性能穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。起重設(shè)備其主要功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物的升降及搬運(yùn)工作，以機(jī)械設(shè)備取代人工作業(yè)的工作方式，實(shí)現(xiàn)貨物在特定工作范圍內(nèi)的水平或垂直方向的移動(dòng)。自工業(yè)革命后，機(jī)械等電氣設(shè)備開(kāi)始初步的進(jìn)入到了工業(yè)的生產(chǎn)制造中，特別在90年代后，重工以及造船等工業(yè)進(jìn)入到了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，在早期，工業(yè)船舶的規(guī)模較小，制造水平較低，其噸位大約僅在幾萬(wàn)噸左右，隨著科技及制造水平的提高，工業(yè)船舶的生產(chǎn)制造水平也得以提高，各大生產(chǎn)廠家其生產(chǎn)能力也從十幾萬(wàn)噸逐漸的向著上百萬(wàn)噸的制造水平上發(fā)展，且生產(chǎn)產(chǎn)量也在不斷擴(kuò)大。伴隨著工業(yè)船舶生產(chǎn)能力的提高，也為相關(guān)的其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了一定的契機(jī)，特別是大型造船門(mén)式起重機(jī)設(shè)備，也隨之進(jìn)入到了一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期。在國(guó)內(nèi)，涌現(xiàn)了一批又一批的船舶制造企業(yè)，其中不乏有大型國(guó)有及民營(yíng)企業(yè)，如中船重工、青島海西灣、舟山金海灣、靖江新時(shí)代、太平洋集團(tuán)等多家企業(yè)。船舶的發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大的同時(shí)，其體型噸位也在不斷的提高，大型船舶不斷的推入市場(chǎng)且在進(jìn)一步的提高中。伴隨著此發(fā)展的契機(jī)，門(mén)式起重機(jī)的發(fā)展也隨之進(jìn)入到了一個(gè)黃金的階段，工作要求的不斷提高，也對(duì)門(mén)式起重機(jī)的發(fā)展提出了新的要求，不僅僅在性能上更加穩(wěn)定可靠，對(duì)提升工作負(fù)載、工作速度、工作行程等各個(gè)方面的要求也越來(lái)越高。在這個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)期內(nèi)，大型門(mén)式起重機(jī)的提升能力從600t上升到900t，且工作跨度從170米增加到239米，且建造的起重機(jī)數(shù)量及規(guī)模仍然在飛速的増長(zhǎng)中。門(mén)式起重機(jī)作為大型物料的重要搬運(yùn)設(shè)備，在造船領(lǐng)域中起到了重要的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其技術(shù)水平不斷提高，工作能力也得到了進(jìn)一步的提高，在工業(yè)生產(chǎn)及制造中的作用也也來(lái)越高。在未來(lái)，門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的應(yīng)用也將不斷的進(jìn)行拓展，設(shè)備的加工制造也將向著多功能、自動(dòng)化的方向不斷發(fā)展。

1.2門(mén)式起重機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)介門(mén)式起重機(jī)，在工業(yè)的應(yīng)用中，又常常被稱為龍門(mén)吊或龍門(mén)式起重機(jī)，在結(jié)構(gòu)上類型于橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)，但屬于另外一種類型。港口作為門(mén)式起重機(jī)設(shè)備最常見(jiàn)的工作場(chǎng)合，被廣泛的主要在各類物料、散貨的搬運(yùn)工作中。在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，其因其外形與門(mén)型框架極為相識(shí)，因此被稱為門(mén)式起重機(jī)。在結(jié)構(gòu)的組成上，門(mén)式起重機(jī)設(shè)置有主梁結(jié)構(gòu)與其支撐的支腳結(jié)構(gòu)，具有軌道運(yùn)行的機(jī)構(gòu)，同時(shí)還可以設(shè)置有外伸懸臂梁，用以實(shí)現(xiàn)貨物的吊裝功能。門(mén)式起重機(jī)設(shè)備歷經(jīng)多年的發(fā)展及制造，因其較強(qiáng)的通用性能及適用性，早已形成了規(guī)范的加工制造國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T14406-1993《通用門(mén)式起重機(jī)》。針對(duì)于本論文設(shè)計(jì)的門(mén)式起重機(jī)設(shè)備，為中型的起重機(jī)設(shè)備，參考此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，常用起重量10-50t，工作級(jí)別包括有A5、A6兩種類型。此起重機(jī)的小車導(dǎo)電采用軟纜導(dǎo)電的形式，而大車采用滑觸線或電纜卷筒方式進(jìn)行控制，對(duì)于其操作模式，則提供有三種控制模式，包括有：地面控制、操縱室控制、遙控控制等類型，用戶可以根據(jù)不同的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行選擇。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于起重機(jī)設(shè)備的控制，常規(guī)操作為操縱室控制，設(shè)備有操作人員進(jìn)行人為控制，可以最大程度的實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的靈活作業(yè)。在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，本類型的起重機(jī)設(shè)備橋架采用箱形梁焊接結(jié)構(gòu)，工作行程大，滿足吊裝搬運(yùn)的工作要求，適應(yīng)于多種類型的搬運(yùn)工作場(chǎng)合，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定可靠，在各機(jī)構(gòu)中均設(shè)有安全保護(hù)裝置。箱體門(mén)式起重機(jī)在結(jié)構(gòu)的組成上包括有一個(gè)由兩根箱型主梁以及兩根馬鞍結(jié)構(gòu)，外部設(shè)置有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的連接附屬及控制系統(tǒng)設(shè)備等等。配置有起重小車裝置，安裝有滑輪、鋼絲繩、吊鉤等零件用以實(shí)現(xiàn)貨物起吊以及搬運(yùn)功能。在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，此類型的箱型雙梁起重機(jī)設(shè)備，零部件結(jié)構(gòu)較少、安裝及維護(hù)方便、通用性較高等優(yōu)勢(shì)，因此在起重設(shè)備中，屬于比較常見(jiàn)的類型。門(mén)式起重機(jī)其主要結(jié)構(gòu)采用金屬材料制造，其主體為門(mén)架結(jié)構(gòu)，安裝于地面的運(yùn)行軌道上，運(yùn)行時(shí)，可以沿軌道方向進(jìn)行移動(dòng)作業(yè)。門(mén)架作為整體設(shè)備的安裝及運(yùn)行平臺(tái)，其外部設(shè)備包括有起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、運(yùn)行導(dǎo)軌以及相關(guān)的框架連接裝置，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的垂直起吊，并沿門(mén)架上的軌道方向進(jìn)行移動(dòng)。1.3起重設(shè)備發(fā)展方向及意義隨著工業(yè)革命以來(lái)，工業(yè)技術(shù)不斷的進(jìn)行革新與制造，世界各個(gè)國(guó)家也開(kāi)始開(kāi)始重視對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)的研究，而在物料的搬運(yùn)領(lǐng)域中，起重機(jī)的設(shè)計(jì)及制造也得到了良好的一個(gè)發(fā)展契機(jī)。早在60年代開(kāi)始，各個(gè)國(guó)家就在起重機(jī)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域中投入了大量的人力物力及財(cái)力，并創(chuàng)造良好的政策用以鼓勵(lì)起重機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，并不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。德國(guó)作為精密設(shè)備的制造大國(guó)，率先提出了“設(shè)計(jì)就是科學(xué)”的設(shè)計(jì)理念，鼓勵(lì)技術(shù)革命并帶動(dòng)了制造技術(shù)的發(fā)展。而美國(guó)、日本等國(guó)家，也也非常重視設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，在新材料、新技術(shù)、新工藝等方面上進(jìn)行整體化的研究，也在起重設(shè)備的發(fā)展中奠定了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。隨著多年的技術(shù)革新與發(fā)展，各個(gè)國(guó)家越來(lái)越多的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及先進(jìn)技術(shù)也融入到了起重設(shè)備的發(fā)展制造中，起重設(shè)備不論在工作性能、造型設(shè)計(jì)、安全可靠性等方面，均得到了良好的保證。我國(guó)起重機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展起步較晚，且在早期的設(shè)計(jì)及制造中存在了許多的困難，無(wú)法進(jìn)行自主研發(fā)。在最早期，主要通過(guò)對(duì)國(guó)外起重設(shè)備進(jìn)行模仿加工，不斷的探索研制新產(chǎn)品，但僅僅通過(guò)陳舊的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，起重設(shè)備的設(shè)計(jì)制造水平較低，起重設(shè)備也存在著諸多的缺陷。隨著更進(jìn)一步的發(fā)展，國(guó)內(nèi)開(kāi)始對(duì)重工機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行了大力的支持與研發(fā)，各種新材料、新技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐，也讓起重設(shè)備的設(shè)計(jì)逐漸走向?qū)嶒?yàn)研究和計(jì)算分析階段。大約在80年代后期，國(guó)內(nèi)一些大型企業(yè)開(kāi)始重視了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)及相關(guān)的技術(shù)合作，其中，包括有起重機(jī)設(shè)備，才使得技術(shù)水平不斷的完善與成熟。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入到了發(fā)展階段，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)模擬應(yīng)用，對(duì)起重設(shè)備的發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)有利的條件，通過(guò)模擬仿真，大大的縮短了了零部件的生產(chǎn)及加工制造周期，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更進(jìn)一步的優(yōu)化。而隨著單片機(jī)、plc等控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，也對(duì)起重機(jī)研究設(shè)計(jì)起了很大的推動(dòng)作用，也使得起重設(shè)備朝著自動(dòng)化、智能化的方向不斷發(fā)展。目前，起重機(jī)設(shè)備的研發(fā)制造仍存在一定的不足之處，可以從以下的方面進(jìn)行不斷的優(yōu)化改進(jìn)，從而提高門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的核心競(jìng)爭(zhēng)力。1）設(shè)備整體進(jìn)行降本增效，通過(guò)降低設(shè)計(jì)、采購(gòu)和制造成本，降低產(chǎn)品價(jià)格，從而提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于重工類的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)成本以及人工成本作為關(guān)鍵的核心問(wèn)題，可以通過(guò)現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)等對(duì)成本進(jìn)行估算分析，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)及人工成本的優(yōu)化。而機(jī)械設(shè)備的零部件通過(guò)各類材料構(gòu)成，降低原材物料采購(gòu)成本的同時(shí)，采用現(xiàn)代化的加工工藝，也可大大的降低產(chǎn)品的制造最終成本。2）結(jié)合現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)起重設(shè)備整體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。三維建模及仿真軟件作為現(xiàn)代化設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)的輔助工具，如CAD、有限元等設(shè)計(jì)軟件，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起到了不可忽視的作用。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大型復(fù)雜起重機(jī)產(chǎn)品的方案評(píng)審、機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理審查、結(jié)構(gòu)干涉檢查等功能，為設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了最為直觀的解決方案。同時(shí)，智能化仿真技術(shù)，更實(shí)現(xiàn)了真實(shí)方便的輸入輸出系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)計(jì)流程方便且靈活，適用于各種類型的客戶需求。3)自動(dòng)化控制技術(shù)，人工智能概念的發(fā)展，使得人的勞動(dòng)力從辛苦的勞作中解放出來(lái)，各類設(shè)備的控制逐漸被計(jì)算機(jī)所代替。典型的計(jì)算機(jī)控制方案主要包括有單片機(jī)控制以及PLC控制兩種類型，且控制精度也隨著技術(shù)的發(fā)展而提高?，F(xiàn)代化的控制系統(tǒng)，不僅僅完成基礎(chǔ)的指令控制，更能自主的完成操作指令的自分析、自調(diào)整、自糾錯(cuò)的智能化功能，而將電氣控制技術(shù)與傳統(tǒng)的起重機(jī)設(shè)備進(jìn)行融合，也將是未來(lái)起重機(jī)設(shè)備的一個(gè)重要研究方向。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，門(mén)式起重機(jī)設(shè)備也得緊隨著市場(chǎng)的需求，滿足各類應(yīng)用環(huán)境，不斷的更新?lián)Q代以適應(yīng)市場(chǎng)要求。隨著各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)的不斷提高，各種復(fù)合型材料，金屬材料性能的不斷提高，機(jī)械加工方法的不斷改進(jìn)優(yōu)化，也帶動(dòng)了我國(guó)整體起重機(jī)設(shè)備研發(fā)技術(shù)的飛躍發(fā)展。隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)制造工業(yè)也在復(fù)蘇，門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)制造今后也必然有一個(gè)良好的發(fā)展空間。目前，我國(guó)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備技術(shù)設(shè)計(jì)水平也在不斷的提高，同時(shí)，國(guó)產(chǎn)化制造量也在不斷增長(zhǎng)，中國(guó)正在向著世界起重設(shè)備制造強(qiáng)國(guó)的方向穩(wěn)步前進(jìn)。中國(guó)現(xiàn)階段起重設(shè)備的發(fā)展制造，也需要認(rèn)清市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，認(rèn)準(zhǔn)發(fā)展方向，大力推進(jìn)，才能在起重機(jī)設(shè)備的制造領(lǐng)域中占據(jù)一定的市場(chǎng)。然而目前我國(guó)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的加工制造水平仍相對(duì)落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。材料質(zhì)量水平落后，加工工藝方法的落后，而且焊接、檢驗(yàn)方法技術(shù)上的不足，使得國(guó)產(chǎn)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的整體質(zhì)量仍落后于其他國(guó)家。因此，國(guó)家政府及相關(guān)單位仍需加大對(duì)起重機(jī)械技術(shù)的重視，為起重機(jī)械的發(fā)展創(chuàng)造最有利的條件。在起重機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)上嗎，我國(guó)需迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作的制定，實(shí)現(xiàn)模塊通用化的功能。2門(mén)式起重機(jī)參數(shù)計(jì)算及設(shè)計(jì)2.1門(mén)式起重機(jī)工作原理箱體雙梁門(mén)式起重機(jī)在結(jié)構(gòu)上由一根箱型主梁和兩根馬鞍構(gòu)成，主體結(jié)構(gòu)上安裝有起吊機(jī)構(gòu)及運(yùn)行結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的控制附屬設(shè)備。一般起升結(jié)構(gòu)安裝于門(mén)架結(jié)構(gòu)上，用以實(shí)現(xiàn)物料的吊運(yùn)工作。箱型雙梁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工零件少，穩(wěn)定可靠，且后期的安裝檢修方便，制造成本也較低，因此在起重設(shè)備中較為常用。門(mén)式起重機(jī)其主要的結(jié)構(gòu)大多采用金屬材料制造，各運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行在特定的工作軌道上，沿軌道方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)行結(jié)構(gòu)，主要組成部分包括有主、副起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架等裝置，可以帶著吊起的物品沿門(mén)架上的軌道方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。在空間的運(yùn)動(dòng)上，門(mén)式起重機(jī)主要包括有門(mén)架的前后運(yùn)行、小車的左右運(yùn)行、起升機(jī)構(gòu)的升降運(yùn)動(dòng)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的吊裝搬運(yùn)工作。其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖2.1所示：圖2.1門(mén)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖門(mén)式起重機(jī)設(shè)備，其運(yùn)行結(jié)構(gòu)主要包括有以下幾部分組成：1、起升機(jī)構(gòu)（起重量大的有主副兩套起升機(jī)構(gòu)），2、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，3、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)設(shè)備進(jìn)行工作時(shí)，首先，從起吊動(dòng)作開(kāi)始，先開(kāi)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，空鉤下降，完成物料的吊裝安裝后，物料起吊到指定的高度，然后小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)按照指令進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，搬運(yùn)的物料到指定位置后停止運(yùn)行；更近一步，啟動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，使吊鉤物料降低到指定位置，完成物料的卸料，此時(shí)，吊裝搬運(yùn)工作完成。操作人員確認(rèn)后，控制起升機(jī)構(gòu)吊鉤返回至初始高度位置，并控制小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，返回初始位置，為下一次的物料吊裝工作做好準(zhǔn)備。一般來(lái)說(shuō)，每完成一次物料的吊裝工作，均需要進(jìn)行此工作的重復(fù)進(jìn)行，各機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行銜接配合工作，此過(guò)程通常稱為一個(gè)工作周期。2.2MG型起重機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)在本論文研究設(shè)計(jì)中，針對(duì)MG吊鉤型門(mén)式起重機(jī)進(jìn)行了相關(guān)的研究計(jì)算及設(shè)計(jì)，在多個(gè)場(chǎng)合中均能得到良好的應(yīng)用，如露天倉(cāng)庫(kù)、鐵路、車站、碼頭、建筑工地等等。對(duì)各類安裝材料及設(shè)備進(jìn)行吊裝搬運(yùn)，大大的提高了現(xiàn)場(chǎng)的工作效率，減少了人力成本。在本論文設(shè)計(jì)中，選擇了MG型號(hào)45噸雙梁門(mén)式起重機(jī)作為研究對(duì)象，它主要由主起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架所成，設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)如下表2.1所示：表2.1門(mén)式起重機(jī)技術(shù)參數(shù)表起重量主鉤，跨度；起升高度主鉤；工作制度主起升工作級(jí)別：重級(jí)（；小車運(yùn)行工作級(jí)別：中級(jí)（；大車運(yùn)行工作級(jí)別：中級(jí)（；起升速度主起升速度：（輕載）；（重載）小車運(yùn)行速度大車運(yùn)行速度車軌距本論文根據(jù)此技術(shù)參數(shù)，對(duì)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的起升結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對(duì)性的研究，包括參數(shù)計(jì)算以及相關(guān)零部件選型等內(nèi)容。

3起重機(jī)構(gòu)的計(jì)算3.1主起升機(jī)構(gòu)參數(shù)在本論文的設(shè)計(jì)中，45噸雙梁門(mén)式起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)包括有以下是哪個(gè)部分組成：（1）主起升機(jī)構(gòu)、（2）小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)（3）小車架所成。論文針對(duì)主起升結(jié)構(gòu)，包括相關(guān)參數(shù)計(jì)算、電氣零部件選型等方面進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖如下圖3.1所示：圖3.1門(mén)式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖已知：起重量：；工作類型：重級(jí)（；最大起升高度：，地面以上，地面以下；起升速度：=(重載)；=（輕載）；3.2鋼絲繩的設(shè)計(jì)及選型在本論文的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)起重機(jī)的額定起重量為：Q=45噸，通過(guò)查閱國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選擇了雙聯(lián)起升機(jī)構(gòu)滑輪組結(jié)構(gòu)，其倍率：M=4，起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞系統(tǒng)如圖3.2所示。圖3.2鋼絲繩纏繞系統(tǒng)鋼絲繩所受最大靜拉力；式中——額定起重量，；——取物裝置自重，(吊掛掛架的重量一般約占額定起重量的2~4%；這里取吊鉤掛架重量為)；——滑輪組倍率，；——滑輪組效率，。所選擇的鋼絲繩破斷拉力應(yīng)滿足下式：而式中：——所選鋼絲繩的破斷拉力；——鋼絲繩安全系數(shù)，對(duì)于重級(jí)工作類型取=6；——鋼絲繩破斷力總和；α——折減系數(shù)，對(duì)于繩6Χ37+1的鋼絲繩α=；對(duì)于繩6Χ19+1的鋼絲繩α=。有上式可得：通過(guò)查閱鋼絲繩產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)件，在本論文的設(shè)計(jì)中，選擇型號(hào)為：6W(19)-26-7X7-170-I-Z鋼絲繩(GB1102-74)，=，所以選擇的鋼絲繩滿足強(qiáng)度要求，鋼絲繩的直徑=26mm。3.3滑輪、卷筒計(jì)算選型（1）滑輪、卷筒最小直徑的確定為確保鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪、卷筒名義直徑（鋼絲繩卷繞直徑）應(yīng)滿足下式：；式中e——系數(shù)，對(duì)于重級(jí)工作類型的門(mén)式起重機(jī)，e=32；——是卷筒和滑輪的名義直徑；——鋼絲繩的直徑（）。所以（）取卷筒、滑輪的名義直徑。（2）卷筒長(zhǎng)度和厚度的計(jì)算（圖2-3）圖3.3雙聯(lián)卷筒的主要尺寸卷筒的長(zhǎng)度由下式計(jì)算：;而式中——最大起升高度為（地面以上），（地面以下）取=；——鋼絲繩安全圈數(shù)，取=3；t——繩圈節(jié)距，取；——卷筒空余部分，；——鋼絲繩所需要的長(zhǎng)度，；——卷筒的計(jì)算直徑，；參考相關(guān)資料，取=1020mm——雙聯(lián)卷筒中間不切槽部分長(zhǎng)度，根據(jù)鋼絲繩允許偏斜角確定對(duì)于螺旋槽卷筒tgα考慮到該取物裝置的特殊性，?。?440mm——卷筒半邊卷繞部分的長(zhǎng)度；卷筒長(zhǎng)度==，取=4100mm,取卷筒材料采用,其壁厚可按經(jīng)驗(yàn)公式確定，取。

4起重系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)4.1電機(jī)計(jì)算選型起升機(jī)構(gòu)靜功率計(jì)算：式中——起升機(jī)構(gòu)的總效率，V——起升速度（重載）；初選電動(dòng)機(jī)功率：；式中——電動(dòng)機(jī)額定功率；——起升機(jī)構(gòu)按靜功率初選電動(dòng)機(jī)的系數(shù)，由[1]表6—1取=；；通過(guò)查閱電機(jī)產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在時(shí)選擇接近的電動(dòng)機(jī)型，額定功率N=，轉(zhuǎn)速n=，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=。4.2減速器計(jì)算選型減速機(jī)傳動(dòng)比；式中——電機(jī)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速；——卷筒的轉(zhuǎn)速；。標(biāo)準(zhǔn)減速器的選用：根據(jù)傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、工作級(jí)別重級(jí)，可選用減速器，傳動(dòng)比i=80，最大允許徑向載荷為=，減速器輸出軸端的瞬時(shí)允許轉(zhuǎn)矩。驗(yàn)算減速器被動(dòng)軸端最大徑向力。軸端最大徑向力應(yīng)滿足：=；式中——鋼絲繩最大靜拉力；——卷筒重力；a——卷筒上卷繞鋼絲繩的分支數(shù)，a=2；——減速器輸出軸端的允許最大徑向載荷（N）。=滿足要求；減速器輸出軸承受短暫最大扭矩應(yīng)滿足：；式中——電動(dòng)機(jī)的額定扭矩,=9550=9550=、——減速器的傳動(dòng)比和效率，=；=；——當(dāng)JC%=40%時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)，=；——減速器輸出軸端允許的最大短暫扭矩；滿足要求。

4.3制動(dòng)器計(jì)算選型起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：式中：——制動(dòng)器制動(dòng)力矩；——制動(dòng)安全系數(shù)取=；——起升機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比，其值=；——起升機(jī)構(gòu)總效率，其值=；根據(jù)計(jì)算所得，通過(guò)查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在本論文中選用了YWZ-400/90制動(dòng)器，制動(dòng)輪直徑為400毫米，最大制動(dòng)力矩為1600。故滿足使用要求。

4.4聯(lián)軸器計(jì)算選型帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器通常采用齒輪形聯(lián)軸器，依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和被連接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器，起升機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器應(yīng)滿足：式中：——所傳遞的扭矩的計(jì)算值——按第二類載荷計(jì)算的傳動(dòng)軸的最大扭矩。對(duì)高速軸，=（~），為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)，為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，=9550，為電動(dòng)機(jī)額定功率，為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速.——聯(lián)軸器許用扭矩；——聯(lián)軸器重要程度系數(shù)。對(duì)起升機(jī)構(gòu)，??；——角度偏差系數(shù)在此??；=根據(jù)以上計(jì)算選用S3408帶制動(dòng)輪的齒輪聯(lián)軸器，聯(lián)軸器允許最大扭矩為7800，制動(dòng)輪直徑為400毫米，因此選用了S2482型聯(lián)軸器。

結(jié)論經(jīng)過(guò)了幾個(gè)月的研究與學(xué)習(xí)，也在各專業(yè)課老師及指導(dǎo)老師的幫助下，最終完成了本論文某自動(dòng)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備起升結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在本論文的設(shè)計(jì)中，首先對(duì)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備課題的研究背景及相關(guān)市場(chǎng)應(yīng)用等方面進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)研分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)及研究相關(guān)問(wèn)題，綜合闡述了門(mén)式起重機(jī)設(shè)備設(shè)備的研究意義及目的。結(jié)合大學(xué)專業(yè)所學(xué)的知識(shí)與內(nèi)容，認(rèn)真研究和分析各門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的特性與特點(diǎn)，學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)特性，根據(jù)自己學(xué)習(xí)到的知識(shí)，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新思路，對(duì)門(mén)式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。（1）通過(guò)文獻(xiàn)檢索，簡(jiǎn)單的分析了門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上現(xiàn)有的各種類型的機(jī)械手設(shè)備及應(yīng)用的工業(yè)環(huán)境做了總結(jié)與歸納，綜合闡述了門(mén)式起重機(jī)的研究設(shè)計(jì)目的意義。（2）論文第二章，對(duì)門(mén)式起重機(jī)設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)類型等做了簡(jiǎn)單的介紹。在掌握了其設(shè)計(jì)思路及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步的，確定了本論文研究的MG吊鉤型門(mén)式起重機(jī)，給出了相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)。（3）在論文的第三章中，針對(duì)45噸MG吊鉤