双梁悬挂过轨桥式起重机设计说明书最终版-副本.doc

1、 毕业设计（论文） 说明书 课题名称： KSX12.5-3.75 双梁悬挂过轨起重机起升机构的设计 河南省高等教育自学考试 2015 年 4 月 1日 摘 要 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、桥架运行机桥架金属结构组成。起重小车又由起

2、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，

3、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。 本文先对 SolidWorks 软件作出简介，对此三维软件作出一系列的说明，而后对 双梁悬挂过轨桥式起重机设备进行介

4、绍 ，并结合 SolidWorks 软件，将二者融会贯通 。 通过 SolidWorks 软件设计，从二维的 AUTOCAD 零件图纸，到三维的 SolidWorks整个 设备 ，大大地提高了设计的效果和效率 ，避免了工程师们在现实中出现的错误，切切实实地展现出三维软件的强大性能。 关键词 ：双梁悬挂过轨桥式起重机 ；液压缸； Silidworks；设备。 absraote Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something， a

5、slo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallu

6、rgy, electronics, light industry and atomic energy sectors. This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbin

7、g, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction

8、of movement in the prescribed procedure work. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light indus

9、try and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger. This paper discusses the meat processing machinery - crusher w

10、orking principle, main technical parameters, transmission system, the typical parts of the structure design and production capacity analysis. Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and oth

11、er food, small power requirements, powered by the moto r drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required. Key word: pneumatic manipulator； cylinder； pneumatic loop； Four degrees of freedom. 目录 摘要 . 1 Abstract . 2 第一章 绪论 . 5 1.1

12、 课题的来源与研究的目的与意义 .5 1.2 双梁悬 挂过轨桥式起重机的方案分析 .5 1.2.1 结构分析 .6 1.2.2 机械结构总体方案与布局 .7 1.3 课题研究的内容 .8 1.3.1 Solidworks 设计基础 .9 1.3.2 草图绘制 .10 1.3.3 基准特征，参考几何体的创建 .11 1.3.4 拉伸、 旋转、扫描和放样特征建 .12 1.3.5 工程图的设计 .13 1.3.6 装配设计 .14 第二章机械结构的设计 .17 2.1 起升机构的设计 . 18 2.1.1 起升电动机的选型计算 . 18 2.1.2 圆 柱齿轮减速器的选型计算 . 18 2.1.3

13、 卷筒选型计算 . 19 2.1.4 浮动轴的设计计算 . 19 2.1.5 联轴器的选型计算 . 20 2.1.6 钢丝绳的选型计算 . 21 2.1.7 制动器的选型计算 . 22 2.2 行走小车的机 构的设计 . 23 2.2.1 小车行走电机的选型计算 . 24 2.2.2 传动齿轮的设计计算 . 25 2.3 锁紧机构的选型计算 . 25 第三章 各部分强度的校核 .26 3.1 浮动轴强度的校核 . 26 3.2 齿轮强度的校核 . 27 第四章 结构设计及三维建模 . 28 4.1 起升电机的三维建模 . 29 4.2 减速器的三维建模 . 29 4.3 挂钩的三维建模 . 3

14、0 4.4 双梁悬挂过轨桥式起重机 的三维建模 . 31 第五章 主要零件的有限元分析 . 32 5.1 浮动轴的有限元分析 . 33 参考文献 . 34 致谢 . 35 毕业设计小结 . 36 第一章 绪论 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械 工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。 机械工程的服务领域广阔而多

15、面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有 ： 建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属

16、工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。 1.1课题的来源与研究的目的和意义 现代工业双梁悬挂过轨桥式起重机起源于 20世纪 50年代初，是基于示教再现和主从控制方式、能适应产品种类变更，具有多自由度动作功能的柔性自动化产品。 双梁悬挂过轨桥式起重机首先是从美国开始研制的。 1958 年美国联合控制公司研制出第一台双梁悬挂过轨桥式起重机。日本是工业双梁悬挂过轨桥式起重机发展最快、应用最多的国家。自 1969 年从美国引进二种典型双梁悬挂过轨桥式起重机后，大力研究双梁悬挂过轨桥式起重机的研究。据报道， 1976

17、年从事双梁悬挂过轨桥式起重机的研究工作的大专院校、研究单位多达 50多个。1979 年 120 多个大学和国家研究部门用在双梁悬挂过轨桥式起重机的研究费用 42%。 1979 年日本双梁悬挂过轨桥式起重机的产值达 443 亿日元，产量为14535 台。其中固定程序和可变程序约占一半，达 222 亿日元，是 1978 年的二倍。具有记忆功能的双梁悬挂过轨桥式起重机产值约为 67亿日元，比 1978年增长 50%。智能双梁悬挂过轨桥式起重机约为 17 亿日元，为 1978 年的 6倍。截止 1979 年，双梁悬挂过轨桥式起重机累计产量达 56900 台。在数量上已占世界首位，约占 70%，并以每年

18、 50% 60%的速度增长。使用双梁悬挂过轨桥式 起重机最多的是汽车工业，其次是电机、电器。预计到 1990 年将有 55万机器人在工作。 第三代双梁悬挂过轨桥式起重机则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算机和电视设备保持联系。并逐步发展成为柔性制造系统 FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造单元 (Flexible Manufacturing Cell)中重要一环。 随着双梁悬挂过轨桥式起重机的研究制造和应用的扩大，国际性学术交流活动十分活跃，欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。 1.2 双梁悬挂过轨桥式起重机的方 案分析 双梁悬挂过轨桥式起

19、重机主要用在大型的加工车间，特别是流水线上作业的地方经常用到，例如钢材、一些中的零部件的调运等等场合，都需要用到桥式起重机，结合具体的工况，一般的双梁悬挂过轨桥式起重机都是用在车间很大，需要调运零部件很重的场合，所以在这里，我们设计的这款起重机型号为 KSX12.5-3.75A3，端车分别安装在车间两侧的钢构上的轨道上面，双梁横跨整个车间与端车通过螺栓，焊接相连。双梁上面分别安装有轨道，这样就便于小车在上面能够横向行走，而端车是纵向行走，小车横向行走，绞车实现吊钩的升降，这样就全 方位地实现了工件的调运，方便快捷。 1.2.1 结构分析 本次设计的双梁悬挂过轨桥式起重机主要用于流水线上大且重工

20、件的调运，桥式起重机主要由：主梁，端梁，小车，吊钩以及导轨等等零部件组成，其中整个桥式起重机沿着纵向安装的轨道作纵向往复运动，而安装在主梁上面的小车则沿着横向安装在主梁上面的轨道作横向往复运动，吊钩则实现工件的垂直升降，其工作区域为一矩形，运动示意图如下： 1.2.2 机械结构总体方案与布局 双梁悬挂过轨桥式起重机主要由：主梁，端梁，小车，吊钩以及导轨等等零部件组成，其方案布 局图如下图所示： 1.3.1 SolidWorks设计基础 熟悉 SolidWorks 的工作环境；了解 SolidWorks 的命令，掌握在 SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存、导入等基本操作，掌握三维建

21、模流程。 1.3.2 草图绘制 掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。 1.3.3 基准特征 -参考几何 体的创建 清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。 1.3.4拉伸、旋转、扫描和放样特征建模 灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特

22、征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。 1.3.5工程图设计 灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。 1.3.6 装配设计 灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用SolidWorks 智能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法

23、；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。 第二章 机械结构的设计 2.1 起升机构的设计 2.1.1 起升电动机的选型计算 已知 双梁悬挂过轨桥式起重机中，两个端梁，以及主梁，和小车等等零部件的总 重量，我们取 2000Kg，挂钩在 Z方向移动范围为 50mm8000mm，卷筒直径 d=450mm, m i n/68.37/628.02001.014.32 0 0 0 0102 0 0 0mmsmmXXDnVNXmgG具体的电机设计计算如下 : N= WG 3.7(KW) G 双梁悬挂过轨桥式起重机 的调运能力， 1000kg/h 传动效率，取 0.75