1、太原科技大学毕业设计说明书 - 1 - 毕业设计 说明书 题目： 2t/8.7m 壁行式起重机 班级：机自 041203 班 姓名： 王治江 学号： 200412030322 指导老师：秦义校 太原科技大学毕业设计说明书 - 2 - 目 录 设计任务书 - 3 概述 - 4 第 1 章 壁行式起重机金属结构设计 - 5 1.1 壁行 式起重 机总体 设计 - - - - - - - - - - 5 1.2 悬臂梁、端梁截面几何性质 - - - - - - - - - 6 1 . 3 悬 臂 梁 计 算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2、- - - - - - - - - - 8 1.4 端梁、（上）下端梁计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 1.5 悬臂梁与端梁、（上）下端梁连接计算 -17 1 . 6 刚 度 计 算 - - - - - - - - - - 30 1.7 悬 臂 梁 的 翘 度 - - - - - - - - - - 31 第 2 葫芦小车的选择 -32 2.1 电动 葫芦 的基 本参 数 - - - - - - - - - - 32 2.2 电动葫芦的选择 - - - - - - - - - - -
3、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 32 第 3 章 大车运行机构 -35 3.1 大车运行机构传动方案的确 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 35 3.2 选择车轮与轨道、并验算其强度 -36 3.3 运行阻力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 37 3.4“三合一”驱动运行机构的选择计算 -38 参 考 文 献 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4、 - - - - - - - - - - - - - - - 40 太原科技大学毕业设计说明书 - 3 - 太原科技大学毕业设计任务书 学院（直属系）： 机电工程学院 时间： 2008 年 月 日 学 生 姓 名 王治江 指 导 教 师 秦义校 设计 题目 2t/8.7m 壁行式 起重机 主要研 究内容 1. 壁行式 起重机 总体设计 ； 2. 壁行式 起重机结构 设计计算； 3. 壁行式起重机 大车 运行机构设计计算； 4. 壁行式 起重机葫芦小车 设计计算； 5. 壁行式起重机 总图绘制 (标准 0 号 )1 张； 6. 壁行式起重 机悬臂梁图绘制 (标准 0 号 )1 张； 7. 壁行式
5、起重机 支承架图绘制 (标准 1 号 ) 1 张 ； 8. 壁行式起重机 起仪表板支架图绘制 (标准 2 号 ) 1 张 ； 研究方法 查阅 搜集 与 分析 研究相关 国内外 资料 ，综合所学基础与专业知识，遵循机械零件与本专 业相关标准，在充分论证 基础上，制定合理的具有先进性的设计方案，按时完成本设计提出的全部内容。 主要技术指标 (或研究目标 ) BB 型 2t/8.7m壁行式起重机 技术参数： 工作级别： A5 ； 起重量： 2t ； 起升高度： 7.5m； 有效水平行程： 7.4m ； 电动葫芦运行速度： 20m/min； 起重机运行速度： 32m/min ； 起升速度： 5/0.8
6、m/min。 主要参考文献 1 张质文 , 包起帆等 . 起重机设计手册 . 北京中国铁道出版社， 2001 2 倪庆兴 , 王殿臣 . 起重输送机械图册 (上 册 ). 北京：机械工业出版社 , 1991 3 AUTOCAD 实用教程 (2005 中文版 ). 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 , 2005 4 杨长揆 , 傅东明 . 起重机械 (第二版 ). 北京：机械工业出版社 , 1985 5 陈道南 , 盛汉中 . 起重机设计课程设计指导书 . 北京：机械工业出版 社 , 1991 6 孙恒 , 陈作模 . 机械原理 (第六版 ). 北京：高等教育出版社 , 2000 说明：一式两份，
7、一份装订入学生毕业设计（论文）内 ，一份交学院（直属系）。 太原科技大学毕业设计说明书 - 4 - 概述 壁行式起 重机是 在 壁柱式旋臂起重机的基础上研制的一种新型物料吊运设备。该机 运行于 3 条轨道上 ， 安装于厂房的立柱支撑上 ，沿着道轨可做纵向运动，同时电动葫芦又可完成沿悬臂的横 向运动以及垂直方向的起吊。另外 壁行式 起重机具有独立的行走 轨道，行走在常规桥式起重机之下， 它不同于常规的工作岗位旋臂吊，可以同时服务于多个工作岗位， 极大的扩展了作业范围，更为有效的利用了厂房空间，对大跨径厂房提供合适的起重机工作区域，使用效果更加理想。 适用于库房，码头，货物作短距离搬运装卸之用，为
8、钢结构厂房或生产流水线提供理想的起重机械，使用安全可靠， 转动灵活，从而减轻工人的作业强度，提高生产率。 悬臂起重机分类 ： 1、定柱式旋臂起重机（ BZ 形式，如有电动则 BZD） 在这种起重机中，按大臂不一样，又分成： BZ-L，型钢，箱形大臂 BZ-KBK， KBK 大臂 2、壁式旋臂起重机（ BX 形式，如有电动则 BXD），也就我们所说的墙壁吊 同样按大臂不一样，分成： BX-L，型钢，箱形大臂 BX-KBK， KBK 大臂 3、壁行式起重机，这种起重机在 我国标准里没有，国外的不少起重机厂家已有生产，效果不错， 我们国 内也有，比较少。 太原科技大学毕业设计说明书 - 5 - 第一
9、章 壁行式起重机金属结构设计 1.1 壁行式起重机 总体设计 壁行式起重机 金属结构主要尺寸和连接的确定： 1.1.1 大车轮距的确定 垂直滚 轮轮距 mmLB 34807.24858700)5272()5272(0 实际取 mmB 31000 。 上水平 反滚 轮轮距 mmLB 5 2 2 05.3 7 2 88 7 0 0)5373()5373(1 实际取 mmB 38001 。 下水平反滚 轮轮 mmBB 380012 实际取 mmB 38002 1.1.2 悬臂梁尺寸的确定 由于起重量和悬臂长都偏大，故宜选用箱形截面梁。 悬臂梁根部截面的理论高度为： mmLhH 8.1 2 4 25.
10、1 0 2 38 7 0 0)142172()142172(1 悬臂梁两腹板外侧间距为： mmhb 3.4 1 42.3 4 131 悬臂梁翼缘板宽度 1B 受 CXT 低净空小车钢丝绳电动葫芦尺寸的限制，故取1B =410mm，考虑到箱形梁内部焊接的要求，两腹板外侧间距取为mmb 312 ； 按 箱形 梁整 体 稳定 性条 件 mmbH 93631 ， 实际 取mmhH 7681 ，这样选定的悬臂梁截面尺寸偏小，只能采用较厚的翼缘和腹板才能满足强度要求，故选取翼缘板厚度分别为上翼缘板厚度为12mm、下翼缘板厚度为 16mm、腹板厚度为 6mm。 1.1.3 端梁 尺寸 的确定 端梁理论高度为
11、 mmhH 8.4 6 02.3 0 77 6 8)6.04.0()6.04.0(2 实际取 mmH 3002 ，考虑到垂直大车轮安装尺寸，端梁总宽取 mmB 2002 太原科技大学毕业设计说明书 - 6 - 端梁两腹板外侧间距为 182mm。由于端梁受较大载荷，为满足强度要求，选取较厚翼缘板和腹板，翼缘板厚度为 25mm、腹板厚度为 10mm。 上端梁理论高度为 mmhH 8.4 6 02.3 0 76.04.02 ）（上 ，实际取mmH 3002 上 ，考虑到水平大车轮安装尺寸，上端梁总宽 取 mmB 2702 上 ，上端梁两腹板往外侧间距为 218mm,由于上端梁受较大载荷， 为满足强度
12、要求，选取较厚翼缘板和腹板，翼缘板厚度为 16mm、腹板厚度为 14mm。 下端梁与上端梁由于受到的载荷基本相同，故取相同尺寸 ， 下端梁总 宽 mmBB 2 7 022 上下 ， 两腹板 外 侧间距为 218mm、翼缘板厚度为 16mm、腹板厚度为 14mm。 1.1.4 悬臂梁 与端梁连接采用 度螺栓连接，其余均为焊缝连接，并尽量采用自动焊。 1.2 悬臂梁、 端梁截面几何性质 悬臂 梁 A=20360 2mm =0.02036 2m 4910726.1 mmI x 4810686.3 mmI y mmx 205 mmy 4131 mmy 3552 太原科技大学毕业设计说明书 - 7 -
13、悬臂梁截面图 端 梁 A=15000 2mm =0.015 2m 4810156.2 mmI x 4810703.0 mmI y mmx 100 mmy 150 端梁截面图 上、下端梁由 于尺寸相同，故 22 016144.016144 mmmAA 下上 4810193.2 mmI x 4810307.1 mmI y mmx 135 mmy 150 太原科技大学毕业设计说明书 - 8 - 上、下端梁截面图 1.3、悬臂梁 计算 1.3.1 垂直载荷及内力 悬臂 梁自重载荷为 mNAgkF q /3.1 6 4 681.90 2 0 3 6.07 8 5 005.1 葫芦小车集中载荷为 Ngmm
14、P xQ 2.2 1 7 7 881.92 2 02 0 0 0 Qm 起重质量（ kg） ; xm 葫芦小车质量（ kg）。 动力效应系数为 ： 起升冲击系数 1.11 ， 起升载荷动载系数 0 5 8.16057.017.012 qv， qv 起升速度（ m/s） 运行冲击系数 13.160320 5 8.01.10 5 8.01.14 hv d（ h=1mm） dv 起重机运行速度（ m/s） 当葫芦小车位于悬臂梁端部极限位置时，悬臂 梁根部受到最大弯矩，按悬 臂梁计算，如下 简 图所示： 葫芦小车位于悬臂梁端部极限位置时 壁行式起重机 垂直 受力简图 悬臂 梁根部的弯矩 为 5.07.
15、82.2 1 7 7 82 7.83.1 6 4 613.12 2124 cLPLFM qx 太原科技大学毕业设计说明书 - 9 - = mN 510722.2 悬臂 梁根部的剪切力为 NLFPF q 4 0 7 9 48.1 4 3 2 22.2 1 7 7 813.14 当葫芦小车位于悬臂梁端部极限位置时，悬臂 梁根部受到最小 弯矩，按悬 臂梁计算，如下简图所示： 葫芦小车位于悬臂梁根部极限位置时 壁行式起重机 受力简图 悬臂梁根部的弯矩为 mNPcLFM qx 2.9 0 0 9 18.02.2 1 7 7 82 7.83.1 6 4 613.12 2224 悬臂梁根部的剪切力为 NLF
16、PF q 4 0 7 9 48.1 4 3 2 22.2 1 7 7 813.14 1.3.2 水平载荷及内力 大车运行起、制动产生的水平惯性力，按大车车轮主动打滑条件确定 悬臂梁均布水平惯性力为 mNFF qH /6.1 1 714 3.1 6 4 614 葫芦小车载荷集中水平惯性力为 NPPH 6.1 5 5 514 2.2 1 7 7 814 当葫芦小车位于悬臂梁端部极限位置 时，悬臂梁根部受到最大弯矩， 按悬 臂梁计算，如下简图所示： 太原科技大学毕业设计说明书 - 10 - 葫芦小车位于悬臂梁端部极限位置时 壁行式起重机 水平受力简图 悬臂梁 根部 弯矩为 mNLFcLPM HHy 1 9 4 4 327.86.1 1 75.07.86.1 5 5 513.12 2214悬臂梁根部剪切力为 NPLFF HHPH 8.2 9 1 3)6.1 5 5 57.86.1 1 7(13.1)(4 当葫芦小车位于悬臂梁根部极限位置时，悬臂梁根部受到最小弯矩， 按悬 臂梁计算，如下简图所 示： 葫芦小车位于悬臂梁根部极限位置时 壁行式起重机 水平受力简图 悬臂梁根部弯矩为
