15t桥式起重机起升机构和小车运行机构及其部件设计.doc

1、 毕 业 设 计 （论文） 说 明 书 课题： 15t 桥式起重机起升机构和 小车运行机构及其部件设计 专 业 机械制造与设计 班 级 机械 0332 学 号 33 姓 名 邹志华 指导教师 赵近谊 完成日期： 2009 年 2 月至 2009 年 5 月 湖南冶金业职技术学院机械工程系 湖南冶金职业技术学 院 毕业设计（论文）任务书 学 生 姓 名 邹志华 班 级 机械 0332 学号 33 专 业 机械制造与设 计 毕业设计题 目 15t 桥式起重机起升机构和小车运行机构及其部件设计 要求完成的主要工作量 1) 15t 桥式起重机起升机构和运行机构说明书 2) 15t 电动机吊钩桥式起重机

2、装配图一张 3) 卷筒装配图一张（共 2张装配图） 4) 齿轮图一张 5) 心轴图一张 6) 卷筒图一张 7) 轴承座一张 （共 4 张零件图） 毕业设计 (论文 )完成日期 从 2009 年 2 月 25 日 至 2009 年 5 月 25 日 指导教师 (签 名 ) 教研室主任 (签 名 ) 系（部）审核： （签章） 湖南冶金职业技术学院毕业设计（论文） 指 导 教 师 意 见 书 学 生 姓 名 邹志华 班 级 机械 0332 学 号 33 专 业 机械制造与设计 毕业设计题 目 15t 桥式起重机起升机构和小车运行机构及其部件设计 评 语 指导教师： （签名） 年 月 日 湖南冶金职业

3、技术学院 毕业设计（论文）答辩用纸 学 生 姓 名 邹志华 班 级 机械0332 学 号 33 专 业 机械制造与设计 毕业设计题目 15t 桥式起重机起升机构和小车运行机构及其部件设计 主答辩 委员 答辩时间 年 月 日 (上、下午 ) 向学生提出的主要问题 湖南冶金职业技术学院 毕业设计（论文）总成绩单 学 生 姓 名 邹志华 班 级 机械 0332 学 号 33 专 业 机械制造与设计 毕业设计题目 15t 桥式起重机起升机构和小车运行机构及其部件设计 序号 项 目 名 称 成绩 比例（ %） 签 名 1 指导教师评定 50 2 答辩委员会评定 50 系（部）审核 总 成 绩 （盖章）

4、年 月 日 - 6 - 目录 毕 业 设 计（论文）说 明 书 . - 1 - 目录 . - 6 - 第 1 章 起升机构设计 . - 8 - 1.1 确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩 . - 8 - 1.2 选择钢丝绳 . - 8 - 1.3 确定滑轮主尺寸 . - 9 - 1.4 确定卷筒尺寸，并验算强度 . - 9 - 1.5 选电动机 . - 11 - 1.6 验算电动机发热条件 . - 11 - 1.7 选择减速器 . - 11 - 1.8 验算起升速和实际所需功率 . - 11 - 1.9 校核减速器输出轴强度 .- 12 - 1.10 选择制动器 .- 12 - 1.11

5、选择联轴器 .- 13 - 1.12 验算起动时间 .- 13 - 1.13 验算制动时间 .- 13 - 1.14 高速浮动轴计算 .- 14 - 1.14.1 疲劳计算 . - 14 - 第二章、小车运行机构计算 .- 17 - 2.1 确定机构传动方案 .- 17 - 2.2 选择车轮与轨道并验算其强度 .- 17 - 2.3 运行阻力计算 .- 18 - 2.4 选电动机 .- 19 - 2.5 验算电动机发热条件 .- 19 - 2.6 选择减速器 .- 19 - 2.7 验算运行速度和实际所需功率 .- 20 - 2.8 验算起动时间 .- 20 - 2.9 按起动工况校核减速器功

6、率 .- 21 - 2.10 验算起动不打滑条件 .- 21 - 2.11 选择制动器 .- 22 - - 7 - 2.12 选择高速轴器及制动轮 .- 22 - 2.13选择低速轴联轴器 .- 23 - 2.14 验算 低速浮动轴强度 .- 24 - 2.14.1 疲劳验算 . - 24 - 2.14.2 强度 验算 . - 24 - 第三章 卷筒部件计算 .- 25 - 3.1 卷筒心轴计算 .- 25 - 3.1.1 支座反力 . - 25 - 3.1.2 疲劳计算 . - 25 - 3.1.3 静强度计算 . - 26 - 3.2 选轴承 .- 26 - 3.3 绳端固定装置计算 .-

7、 27 - 第四章 吊钩 .- 29 - 4.1 确定吊钩装置构造方案 .- 29 - 4.2 选择并验算吊钩 .- 29 - 4.2.1 吊钩轴颈螺纹 M64 处拉伸应力 : . - 29 - 4.2.2 吊钩弯曲部分 A-A 断面的验算 . - 30 - 4.3 确定吊钩螺母尺寸 .- 31 - 4.4 止推轴承的选择 .- 31 - 4.5 吊钩横轴计算 .- 32 - 4.6 滑轮轴计算 .- 33 - 4.7 拉板的强度验算 .- 34 - 4.8 滑轮轴承的选择 .- 35 - 结 论 .- 37 - 参考文献 .- 38 - 致 谢 .- 41- - 8 - 第 1 章 起升机构

8、设计 1.1 确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩 按照布置宜紧凑的原则，决定采用 5图 4-10 的方案。如图 1-1 所示，采用了双联滑轮组。按 Q=15表 1 7 取滑轮组倍率 ih=3，承载绳分支数； Z=2ih =6 如图 1-1 起升机构计算简图 查 2附表 9选图号 G20吊钩组 T1-362.1508得其质量： G0=467kg.两动滑轮组间距 A=185mm. 1.2 选择钢丝绳 若滑轮组采用滚动轴承，当 ih=3，查 1表 2-1得滑轮组效率： n=0.985,钢绳 所受最大拉力： S =hiGQ2 0=（ 15000+467）（ 2 3 0.985） =2617kg =

9、26.17kN 查 1表 2-4，中级工作类别（工作级别 M5）时，安全系数 n=5.5 钢丝绳计算破断拉力： Sb=nSmax=5.5 26.17=133.94kN 查 2附表 1选用瓦林吞型纤维芯钢丝绳 6 19w+FC.钢丝公称抗拉强度1570MPa,光面钢丝，右交 互捻，直径 d=16mm,钢丝绳最小破断拉力 Sb=132.6kN - 9 - 标记如下： 钢丝绳 16NAT6 19w+FC1700ZS108GB8918-88 1.3 确定滑轮主尺寸 滑轮的许用最小直径： D d（ e-1） =20(25-1)=480mm 式中系数 e=25由 1表 2-4查的。由附表 2选用滑轮直径

10、D=560mm.取平衡滑轮直径 Dp 0.6 400=336mm.由附表 2选用 Dp=355mm.由 附表 4选用钢丝绳直径d=20mm,D=560mm,滑轮轴直径 D5=140mm的 E1型滑轮标记为： 滑轮 F20 560-140 ZB J80 006.8-87 由 2附表 5平衡滑轮组选用 d=20mm,D=355mm,滑轮轴直径 D=75mm的 F型滑轮标记为： 滑轮 F20 355-75 ZB J80 006.9-87 1.4 确定卷筒尺寸，并验算强度 卷筒直径 D d(e-1)=16(25-1)=480mm 由 2附表 13选用 D=500mm,卷筒绳槽尺寸由 3附表 14-3查

11、的槽距 t=20mm,槽底半径 r=10mm 卷筒尺寸 L=2100 )4( ltZDHi h = 1 1 6 0185204241614.3 310823 mm Z0附加安全系数，取 Z0=2 L1卷筒不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，即 L1=A=185mm，实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减。 D0卷筒计算直径 D0=D+d=400+20=420mm 卷筒壁厚： =0. 02D +（ 6 10)=0.002 400 (6 10)=14 18mm 取 =16mm 卷筒壁压应力验算：MP amNSty04.109/1004.109016.0015.0 2 6 1 7 0 26

12、m axm ax 选用灰铸 铁 HT200 最小抗拉强度 b=195MPa 许用应力： y=5.11951 nb= 130MPa 故抗压强度足够 卷筒抗应力验算： 由于卷筒长度 L 3D 响应效验由弯矩产生的拉应力，卷筒弯矩图示于图（ 1-2） - 10 - 图 1-2 转筒弯矩图 发生在钢丝绳位于卷筒中间时： mmNLLSlSMw .1 0 2 0 6 32 1859652 6 1 7 02 1m a xm a x 卷筒断面系数： 35.1714597400 3704001.01.0 mmD DDW ii 式中 D 卷筒外径， D=500mm; Di卷筒内径， Di=D-2=500-215=470mm 于是 M P awi 953.55.1 7 1 4 5 9 71 0 2 0 6 3 0 合成应力 665.3804.10913039953.5m a xi yil MPa M P an bl 3951952 式中许用应力 M P an bl 3951952 卷筒强度验算通过 故选定卷筒直径 D=500mm,长度 L=2000mm,卷筒槽形的槽底半径 r=10mm,槽距t=20mm,起升高度 H=8mm,倍率 ih=3;靠近减速器一端的卷筒槽向为左的 A型卷筒，标记为： 卷筒 A500 2000 10 20 8 3 左 ZB J80 007.2 87