1、毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：本毕业设计课题来源于生产实践。其目的在于通过对起重机金属结构的设计，对大学期间所学起重专业课程以及专业基础课程能更好的融会贯通，能较为熟练的掌握起重机械设计的基本思路及其在设计过课程中处理问题的基本办法，从而培养学生的动手能力，设计能力以及处理相关问题的能力。为学生毕业后更好地从事该专业相关工作打下坚实的基础；通过本次设计也更好的培养学生团结互助的团队精神。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：一、设计原始数据：1、 起升高度 10m、起重量 16t、跨度 31.5m ；2、
2、 小车运行速度 45m/min、大车运行速度 85m/min、起升速度 14m/min；3、 工作级别 M5、接电持续率 25%；4、 工作环境：室内。二、设计任务： 1、主梁、端梁设计计算；2、焊接计算；3、装配图。三、工作要求：1、毕业设计说明书一份； 2、图纸。（1）主梁、端梁结构图；（2）大车运行机构装配图2、大车运行机构的设计计算（1）确定传动机构方案跨度为 31.5m 为减轻重量，决定采用图（8）采用分别驱动（2）选择车轮与轨道，并验算其强度按照图（9）的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压满载时最大轮压 SeGQPxcxc24max kN3.615.3205431空载时最小
3、轮压xcin k.605车轮踏面疲劳强度计算载荷NkPc 4910.3.24.6132minax车轮材料：采用 ZG 340-640(调质) 由5附表 18 选取车MPaasb387轮直径 ，有1 查得轨道型号 P38(铁路轨道)或 QU70(起重机专用轨cDC50道)按车轮直径与轨道为点接触或线接触两种情况来验算车轮的接触强度点接触局部挤压强度验算 212“3cmRkPc式中 - 许用点接触应力常数 （ ） ，由1表 5-2 取2kN18.02kR- 曲率半径，由车轮和轨道两者的曲率半径中取较大者，取 QU70 的轨道曲率半径 R= 400mmm- 由轨顶和车轮的曲率半径之比（ ）所确定的系
4、数,由1 表 5-5 查得 Rrm= 0.46- 转速系数，由1表 5-3 查得，车轮转速1c时，minr8.475.0 cdcDVn 95.01c- 工作系数，由1表 5-4 查得 级别时，2 5M12c故 故验算通过NPc 286019.0463.18.02“ cP“线接触局部挤压强度验算 clDkcc 1945.75.211 式中 -许用线接触应力常数（ ）由1表 5-2 查得2mN6.1k- 车轮与轨道的有效接触长度，P38 轨道的 ，而 QU70 轨l ml8道的 ，按后者计算m70- 车轮直径（mm）cD- 同上21故验算通过cP（3）运行阻力计算摩擦总阻力矩 )2)(dkGQMm
5、由3查得 车轮的轴承型号为 7520，轴承内径和外径的平均值为Dc50，由1 表 7-17-3 查得滚动摩擦系数 k = 0.0006 轴承摩擦系数14280=0.02 附加阻力系数 =1.5 代入上式计算得当满载时的运行阻力矩)2)()( dkGQMm mN 52)14.006.)(1250(.运行摩擦阻力NDPcmQ5.0)()(当空载时mNMQm 375)214.06.(12.)0(DPc5.037)()0( （4）选择电动机电动机静功率kwmVNjdcj 5.128.06170式中 满载运行时静阻力)(QPjm=2 -驱动电动机台数机构传动效率85.0初选电动机功率 kwNkjd02.
6、5.13式中 - 电动机功率增大系数，由1表 7-6 得 ，由5附表 30 选d 3.1dk电动机 , 转子飞轮矩612JZRmin82.1rke 2205)(mkgGD电动机质量 65kg（5）验算电动机发热条件等效功率kwNrkxj 51.3.175025 式中 - 工作级别系数，由1查得当 JC=25%时， 75.02kr- 由 1按起重机工作场所得 查得 r = 1.3.0gqt因为 故初选电动机发热通过。Nex（6）选择减速器车轮转速 min8.47rnc机构传动比 51.10ci查5附表 35 选用两台 ZQ-350-V-1Z 减速器， （当输入转速kwNi2.94.20 为 10
7、00r/min 时） 。可见 Nj（7）验算运行速度和实际所需功率实际运行速度 min/75.649.2018750iVdc误差 %15.90. dc实际所需的电动机静功率kwVNdcjj 4.175.6.1 由于 故所选电动机和减速器均合适jj（8）验算启动时间启动时间)(2.382011jqccqMmiDGQnt式中 m = 2i51rNMeq 61.358.90.-JC25%时电动机的额定扭矩%)25(901JCnNe满载运行时的静阻力矩mNiQmQj 14.3085.4900)()(空载运行时的静阻力矩iMmQj .2.270)()(初步估算高速轴上联轴器的飞轮矩222468.kgGD
8、lzl 机构总飞轮矩（高速轴） 22212 61.048.1.0mkglzld 满载起动时间 stQq 814.306.52.3859.215 2)( 空载起动时间 stQq 72.453.216.3889152)0( 由2知起动时间允许范围（810s）之内，故合适（9）起动工况下校核减速器功率起动工况下减速器传动功率10mVPNdcd式中 )(60Qqdcjdjd tVgGN65087.1250480-运行机构中同一级传动中减速器的个数， m因此 kwNd 35.428.06175所选用减速器的 ，所以合适。dJCN9%25（10）验算起动不打滑条件由于起重机在室内使用，故坡度阻力及风阻力均
9、不予考虑，以下按三种工况进行验算1 两台电动机空载时同时起动zcQqdc nDkPdktVgGfn2)(602)(1式中 -主动轮轮压之和NP6250378460maxin1 空 载-从动轮轮压之和N62502f=0.2 -室内工作的黏着系数-防止打滑的安全系数.1zn0.425.06.650.14.6.06257.40125 n故 故两台电动机空载起动不会打滑。zn2 事故状态：当只有一台驱动装置工作时，而空载小车位于工作着的驱动装置侧时，则 zcQqdc nDkPdktVgGf2)(6012)(1式中 -工作的主动轮轮压NP3784max1-非主动轮轮压之和N817603422ain -一
10、台电动机工作时的空载起动时间)0(QqtstQq 57.1)53.216.(.388049.152)0( 76.325.00.384.075.160125. n故不会打滑zn3 事故状态：只有一台驱动装置工作时，而空载小车远离工作着的驱动装置这一侧时：st NPNQq57.11034263842460)0(minaxin 8.225.006.4.1.6.03457.1602 . n故也不会打滑zn（11）选择制动器由1取制动时间 stz5按空载计算制动力矩，即 Q=0 代入1 的公式 7-162011 2.38iGDmtnMcczjz式中 mNiPcpj 78.49.52n -轨道坡度阻力GP
11、p 2010. NDdkcm 1025.04.62in m=2-制动器台数故 mMz 1449.2085.16.052.387.21现选用两台 制动器，查5查附表 15 得其额定制动力矩05YWZ为避免打滑，使用时应将制动力矩调至 以下。考虑所选用mNez1 N1的制动时间 ，在验算起动不打滑条件时已知是足够安全的，故制动不打)0(Qqzt滑验算从略。（12）选择联轴器根据机构传动方案，每套机构的高速轴和低速轴都采用浮动轴1 机构高速轴上的计算扭矩 m1054.7 NnMjs式中 -联轴器的等效力矩 .32el1-等效系数，见5表 2-7 取 2mNnNMeel 74.385.9051由5附表
12、 31 查得电动机 ，轴端为圆柱形 ，由5附612JZRmld80351表 34 查得 减速器的高速轴端为圆锥形 ，故在靠近30ZQ640电动机端从5附表 44 中选取两个带 制动轮的半齿联轴器 S196（靠电动机一0侧为圆柱形孔，浮动轴端 d = 40mm） ， ， ，重mNMl7102236.0)(mkgGDzl量 G = 15kg ，在靠减速器端，由5附表 43 选用两个半齿轮联轴器 S193（靠减速器端为圆锥形，浮动轴直径为 d = 40 mm） ，其中 l，重量 G = 8.36 kg22107.mkgDl高速轴上转动零件的飞轮矩之和为 222 467.01.360mkgDlzl 与
13、原估算的飞轮矩基本相等，故有关计算省略。2 低速轴计算扭矩 mNiMjsjs 7.1825.0492150“由5附表 34 查得 ZQ-350 减速器低速轴端为圆柱形 ，由5mld855附表 19 查得 的主动轮的伸出轴端为圆柱形，mDc。ld10575故从5附表 42 中选取 4 个联轴器节：其中两个为： （靠近减速器端）5608AYGICLZ另两个为： （靠近车轮端）73所选的 重量 G = 25.5 kg（在联轴器型号标记中，224.03150mkgDmNMl 分子均为表示浮动轴端直径） 。（13）浮动轴的验算1 疲劳验算低速浮动轴的等效扭矩31.5768.04927.34101 Nie
14、l式中 -等效系数，由5表 2-6 查得 .1由前面已取浮动轴直径 d = 60 mm,故其扭转应力为a34.106.257MPWMn由于浮动轴载荷变化为对称循环（因为浮动轴在运行过程中正反转之扭矩相同） ，所以许用扭转应力为a1.49.211nk式中材料用 45 号钢，取 ，所以MPasb306092.16.8030.21mxssbkMPak - 考虑零件几何形状的、表面状况的应力集中系数，由5第二章第五节及2第四章查得 ， -安全系数，由5表 2-18 查得。.mxk4.1n因为 ，故验算通过。kn12 静强度验算计算静强度扭矩 m67.10385.49207.350max NiMelc式中 -动力系数，由5 表 2-5 查得 c扭转应力 a.06.213MPW许用扭转剪应力 故验算通过。ns.1284.高速轴所受的扭矩要比低速轴小（二者相差 倍） ，但强度还是足够的，故此处0i略去高速轴的验算。
