1、 0 南 昌 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 ) 机械与电气工程学院 系（院） 工程机械设计 专业 毕业设计（论文）题目 （ 20t） L 型单梁吊钩门式起重机设计 学生姓名 周振刚 班 级 11 级工程机械设计 2 班 学 号 2011100744 指导教师 文红民 完成日期 2015 年 4 月 22 日 1 （ 20t） L 型单梁吊钩门式起重机设计 (20t) the design of single girder gantry crane 总计 毕业设计（论文） 100 页 表 格 4 个 插 图 28 幅 2 摘要 L型单梁吊钩门式起重机是通用门式起重机的一种，广泛用于铁
2、路货场，港口和工厂。它主要由三大工作机构（起升机构、小车运行机构和桥架运行机构）、金属结构部分和电气设备构成，其中桥架运行机构和金属结构部分一起组成大车运行机构。 本论文首先介绍了起重运输机械的用途和 发展趋势，然后根据任务书给定参数，结合所学相关专业知识，按照相关国家标准及起重机设计手册，对各机构布置方案进行总体设计，对各机构和部件进行研究及计算并对主要技术指标进行校核，对相关电气设备及部件进行选择，最后依据计算和校核选择正确的部件，进行组合，参照国标选择部件尺寸，完成总图一张和若干工作装置图。 通过本次的起重机设计计算，我知道了起重机的设计计算过程，巩固了自己所学的专业知识，通过绘图提升了
3、自己的绘图能力，为以后的社会实践及工作奠定了知识基础。 关键词 ：门式起重机 工作机构 大车运行机构 电气设备 3 Abstract L-type single girder gantry crane gantry crane is a common and widely used in railway yard, ports and factories. It mainly consists of three working bodies (lifting mechanism, trolley traveling mechanism, bridge run institution), met
4、al structural parts and electrical equipment structure, in which the structural part of the bridge run institutions and metal together make traveling mechanism. This paper introduces the use and development trend of material handling equipment, and relevant expertise learned the given parameters acc
5、ording to the mission statement, combined, in accordance with the relevant national standards and crane design manual for agencies overall design layout scheme, each institutions and research and computing components and the main technical indicators to be checked for electrical equipment and compon
6、ents related to selection and matching, and finally on the basis of the calculation and verification of choosing the right components, combined with reference GB select component sizes, complete general plan and a number of working device of FIG. Through this crane design calculations, familiar with
7、 the crane design calculation process, consolidate their expertise by drawing graphics to enhance their ability to lay the foundation for future practice and work. Keywords: gantry crane； working bodies ； traveling mechanism ； electrical equipment 4 目录 摘要 . 2 Abstract . 3 第一章 引言 . 10 1.1 L型单梁吊钩门式起重机
8、概述 . 10 1.2 课题研究思路和设计方案 . 11 1.2.1 小车设计方案 . 11 1.2.2 大车初定 . 13 1.2.3 其它结构初定 . 14 1.3起重机设计的主要相关参数 . 15 第二章 起重机起升机构的设计计算 . 15 2.1 主起升机构设计 . 15 2.1.1 门式起重机主起升机构设计参数 . 16 2.1.2 确定传动方案，选择滑轮组 . 17 2.1.3 钢丝绳的选择 . 17 2.1.4 滑轮、卷筒的选择 . 18 2.1.5 初选电动机 . 20 2.1.6 初选减速器 . 20 2.1.7 选择制动器 . 21 2.1.8 选择联轴器 . 22 5 2
9、.1.9 起制动时间验算 . 22 2.1.10 电动机的校核 . 23 2.2 副起升机构设计 . 24 2.2.1 门式起重机副起升机构设计参数 . 24 2.2.2 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组 . 25 2.2.3 钢丝绳的选择 . 25 2.2.4 滑轮、卷筒的选择 . 26 2.2.5 初选电动机 . 28 2.2.6 初选减速器 . 29 2.2.7 选择制动器 . 30 2.2.8 选择联轴器 . 30 2.2.9 起制动时间验算 . 31 2.2.10 电动机的校核 . 32 第三章 起重机小车运行机构的设计计算 . 33 3.1 主要参数和机构的布置 . 33 3.2
10、选择车轮和轨道 . 35 3.3 稳态运行阻力的计算 . 35 3.3.1 摩擦阻力的计算 . 35 3.3.2 坡道阻力的计算 . 36 3.3.3 风阻计算 . 36 3.4 电动机的选择 . 36 3.4.1 电动机静功率的计算 . 36 6 3.4.2 电动机的选择 . 36 3.5 减速器的选择 . 37 3.6 制动器的选择 . 37 3.7联轴器的选择 . 38 3.7.1 机构高速轴的计算扭矩 . 38 3.7.2 低速轴的计算扭矩 . 38 3.8电动机的校核 . 38 3.8.1 电动机的过载校核 . 39 3.8.2 电动机的发热校核 (在 S4 工作制下 ) . 39
11、3.8.3 起动时间与启动加速度验算 . 40 第四章 起重机大车运行机构的设计计算 . 41 4.1 主要参数和机构的布置 . 41 4.2 选择车轮和轨道 . 41 4.3 稳态运行阻力的计算 . 42 4.3.1 摩擦阻力的计算 . 42 4.3.2 坡度阻力的计算 . 42 4.3.3 风阻力的计算 . 42 4.4 电动机的选择 . 43 4.5 减速器的选择 . 43 4.6 制动器的选择 . 44 4.7 联轴 器的选择 . 44 4.8 电动机的校核 . 45 7 4.8.1 电动机的过载校核 . 45 4.8.2 电动机的发热校核 (在 S4 工作制下 ) . 45 4.8.
12、3 起动时间与启动加速度验算 . 46 4.9 起、制动打滑验算 . 47 4.9.1 起动打滑验算 . 47 4.9.2 制动打滑验算 . 48 4.10 车轮的计算 . 48 4.10.1计算轮压 . 48 4.10.2计算接触疲劳应力 . 48 4.10.3踏面的疲劳强度计算 . 49 第五章 起重机门架和支腿的设计计算 . 49 5.1 门架主要尺寸确定 . 49 5.1.1 主梁几何和特性 . 49 5.1.2 支腿几何尺寸和几何特性 . 50 5.1.3 下横梁截面尺寸及几何特性 . 52 5.1.4 主梁支腿抗弯刚度比 . 53 5.1.5 大车轮距选取 . 53 5.2门架的计
13、算载荷 . 53 5.2.1 主梁单位长度质量 . 53 5.2.2 小车轮压 . 53 5.2.3 小车制动时由于货重和小车自重引起的惯性力 . 54 5.2.4 大车制动时产生的惯性力 . 54 8 5.2.5 风载荷 . 54 5.3主梁的内力计算 . 55 5.3.1 垂直面内应力 . 55 5.3.2 水平面内的内应力 . 60 5.4主梁的强度验算 . 61 5.4.1 弯曲应力验算 . 61 5.4.2 剪应力验算 . 61 5.4.3 主梁扭转剪应力 . 62 5.5支腿与下横梁的内应力计算 . 63 5.5.1 门架平面支腿内力计算 . 63 5.5.2 支腿平面内的支腿内力计算 . 66 5.6支腿和下横梁强度 验算 . 71 5.6.1 支腿强度验算 . 71 5.6.2 下横梁强度验算 . 72 5.7门架的静刚架计算 . 72 5.7.1 主梁的刚 度计算 . 72 5.7.2 支腿刚度计算 . 72 5.8主梁动刚度计算 . 75 5.9 起重机轮压计算 . 76 5.9.1 门架平面内轮压 . 77 5.9.2 轮压的合成 . 79 第六章 起重机电气设备和安全装置的选择及计算 . 79 9 6.1 电源与供电方式 . 79 6.2起重机安全装置 . 80 6.3起重机照明及信号 . 81 结语 . 82 参考文献 . 83 致谢 . 84
