前言起重機械是用來起落物品或人員的，有的還能使這些物品或人員在其工作范圍內作水平或空間移動的機械。取物裝置懸掛在可沿橋架運行的起重小車或運行式葫蘆上的起重機，稱為橋架型起重機。橋架兩頭通過運行機構直接支承在高架軌道上的橋架型起重機，稱之為“橋式起重機”。橋式起重機一樣有大車運行機構的橋架、裝有起升機構和小車運行機構的起重小車、電氣設備、司機室等幾大部份組成。外形像一個兩頭支承在平行的兩條架空軌道上平移運行的單跨平板橋。起升機構用來垂直起落物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動，以達到在跨度內和規定高度內組成的三維空間里做搬運和裝卸貨物用。橋式起重機是利用最普遍、擁有量最大的一種軌道運行式起重機，其額定起重量從幾噸到幾百噸。最大體的形式是通用吊鉤橋式起重機，其他形式的橋式起重機都是在通用吊鉤橋式起重機的基礎上派生進展出來的。起重機的產品型號表示為：類、組、型代號特點代號主參數代號更新代號例如：QD20/5橋式起重機表示為，吊鉤橋式起重機，主鉤20t，副鉤5t。在設計進程中，結合起重機的實際工作條件，注意了以下幾方面的要求：整臺起重機與廠方建筑物的配合，和小車與橋架的配合要適當。小車與橋架的彼此配合，要緊在于：小車軌距（車輪中心線間的水平距離）和橋架上的小車軌距應相同，第二，在于小車的緩沖器與橋架上的擋鐵位置要配合好，小車的撞尺和橋架上的行程限位裝置要配合好。小車的平面布置愈緊湊小車愈能跑到靠近橋架的兩頭，起重機工作范圍也就愈大。小車的高度小，相應的可使起重機的高度減小，從而降低了廠房建筑物的高度。小車上機構的布置及同一機構中各零件間的配合要求適當。起升機構和小車平面的布置要合理，二者之間的距離不該過小，不然維修不便，或造成小車架難以設計。但也不該太大，不然小車就不緊湊。小車車輪的輪壓散布要求均勻。如能知足那個要求，那么能夠取得最小的車輪，輪軸及軸承箱的尺寸，而且使起重機橋架主梁上受到均勻的載荷。一樣最大輪壓不該該超過平均輪壓得20%。小車架上的機構與小車架配合要適當。為使小車上的起升、運行機構與小車架配合得好，要求二者之間的配合尺寸相符；連接零件選擇適當和安裝方便。在設計原那么上，要以機構為主，盡可能用小車架去配合機構；同機會構的布置也要盡可能使鋼結構的設計制造和運行機構的要求設計，但在不阻礙機構的工作的條件下，機構的布置也應配合小車架的設計，使其構造簡單，合理和便于制造。盡可能選用標準零部件，以提高設計與制造的工作效率，降低生產本錢。小車各部份的設計應考慮制造，安裝和保護檢修的方便，盡可能保證各部件拆下修理時而不需要移動臨近的部件。總之，要兼顧方方面面的彼此關系，做到個部份之間的配合良好。目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 1 起重機依照結構的不同分類 1起重機運行機構的驅動方式 2目前裝載機在國內外的研究現狀 2國內研究現狀 2國外起重機的研究狀況及進展趨勢 3起重機的進展狀況 5第2章橋式起重機的結構和工作原理 9起重機的組成 9通用橋式起重機的鋼結構 10起重機的機構 10起重機要緊技術參數 11第3章橋式起重機小車的提升機構設計 12橋式起重機的分類 12要緊設計參數: 13主起升機構的計算 13主起升機構的要緊參數 13起升機構方案的選擇 13鋼絲繩的選擇 15確信卷筒尺寸,轉速及滑輪直徑 16吊鉤滑輪組的選擇和驗算 18電動機的確信 21起升機構靜功率： 21電動機發燒及過載驗算 22減速器的選用 22減速器的確信 22減速器的驗算 23制動器的選擇 23聯軸器的選擇 24起制動時刻驗算 25起動時刻的驗算 25制動時刻的驗算 26第4章橋式起重機小車運行機構設計 27設計的大體原那么和要求 27機構傳動方案 27小車運行機構具體布置的要緊問題： 27小車運行機構的計算 28確信機構的傳動方案 28選擇車輪與軌道，并驗算其強度 29電動機的選擇 30運行阻力的計算 30初選電動機 31計算車輪轉速和確信減速器的傳動比 32制動器的選擇 32減速器的選擇 34聯軸器的選擇 34第5章橋式起重機端梁的設計 36端梁的尺寸的確信 36端梁的截面尺寸 36端梁的計算 37計算載荷的確信 37端梁垂直最大彎矩 37端梁的水平最大彎矩 37端梁的強度驗算 38結論和展望 41致謝 42參考文獻 43摘要起重機械普遍應用于工礦企業、口岸碼頭、車站倉庫、建筑工地、海洋開發、宇宙航行等各個工業部門，能夠說陸地、海洋、空中、民用、軍用方方面面都有起重機械在進行著有效的工作。起重機械與運輸機械進展到此刻，已經成為合理組織成批大量生產和機械化流水作業的基礎，是現代化生產的重要標志之一。在我國四個現代化的進展和各個工業部門機械化水平、勞動生產率的提高中，起重機必將發揮更大的作用。本起重機為橋式起重機，本課題要緊對橋式起重機小車的提升機構設計，起升機構別離有一臺電動機，一臺減速器，一臺輪式制動器，一套卷筒裝置和上滑輪裝置組成。要求起重設備運行平穩,定位準確,平安靠得住,技術性能先進。關鍵詞：起重機，橋式起重機，起升機構設計ABSTRACTThecraneiswildlyusedinindustrialandminingenterprises,port,stationwarehouse,buildingsite,seadevelopment,spacenavigationandsoon,itiscertainthatthecranedoaefficientjobintheaspectsoftheland,thesea,thesky,theciviluse,andthemilitaryuse.Withdevelopment,thecraneandtransportmachineshavebecomethebaseofthereasonablepartsinmassproductandmechanicallineprocdcutareasandnowitisoneoftheimportantsymbolsofmoderncranewillplayanimportantpartindevelopmentofthefourmodernizationsandpromotonmechanicallevel,produceeffieincyineveryindustrydepartments.Thiscarneisakindofbridgecarnes,Thispaperfocusesondesignofmechanismofthecarne,includingthemainandassistanthoistingmechanismwithelectromotors,reducers,brakestaffs,drumdevicesandpulleygears.Thecarneisrequiredtobestables,highaccuracy,safety,reliabilityandadvancedtechnology.KEYWORDS:carne,BridgeCrane,designofthehoistingmechanism.第1章緒論橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設在雙側高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，組成一矩形的工作范圍，就能夠夠充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。橋式起重機普遍地應用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機可分為一般橋式起重機、簡易梁橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。一般橋式起重機一樣由起重小車、橋架運行機構、橋架金屬結構組成。起重小車又由起升機構、小車運行機構和小車架三部份組成。起重機依照結構的不同分類在生活中咱們常見起重機的類型及用途如下：1.塔式類型起重機，要緊用于建筑工程；2.流動類型起重機，如汽車、輪胎和履帶起重機，要緊用于土木建設工程等；3.臂架勢類型起重機，如通用橋式或門式起重機或葫蘆式起重機或固定式回轉起重機、汽車起重機、輪胎起重機等；要緊用于提起作業，設備保護檢修。4.橋門式類型起重機，如海港用門座起重機，要緊用于裝卸作業。而依照結構又能夠把起重機分為以下幾類:(1).單梁起重機。(2).雙梁橋式起重機。由直軌、起重機主梁、起重小車、送電系統和電器操縱系統組成，專門適合于大懸掛和大起重量的平面范圍物料輸送。(3).臂架型起重機。可在圓形場地及其上空作業，多用于露天裝卸及安裝等工作，有門座起重機、浮游起重機、桅桿起重機、壁行起重機和甲板起重機等。(4).塔式起重機。一樣用在工地上，吊運物資。(5).門座起重機。一樣用于口岸。另外，起重機也能夠依照驅動方式、工作類型、機動性和用途等進行分類。起重機運行機構的驅動方式可分為兩大類：一類為集中驅動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅動兩邊的主動車輪；另一類為別離驅動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅動。中、小型橋式起重機較多采納制動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅動方式，大起重量的一般橋式起重機為便于安裝和調整，驅動裝置常采納萬向聯軸器。目前裝載機在國內外的研究現狀1.3.1國內研究現狀起重機制造廠家要按用戶的要求承擔特殊的設計，即包括起重機的所有部件和起升高度、所必需移動物料的距離等，在廠房建好前，就必需將廠房建筑藍圖或廠房的要緊尺寸提供給起重機制造廠家，設計者按用戶的要求，設計起重機的外形及確信其要緊參數，用戶確認后，才開始設計制造。從那個進程，國內起重機制造廠與國外工業發達國家有很多相似的地方。但目前國內起重機行業存在的問題已嚴峻阻礙著自身的進展。1.設計手腕不完善、工藝水平較低長期以來，利用圖板手工設計制圖，需要較長的設計周期。盡管CAD技術在國內起重機行業取得普遍的作用，但應用水平卻良莠不齊，關鍵問題是由于“設計”上的不同。國內一些應用水平較高的部門已真正做到了運算機輔助設計，而還有相當一部份用戶仍停留在傳統型CAD應用系統上，對一些重大非標準起重機產品設計，設計是在設計人員的頭腦中完成，再利用運算機實現幾何信息的處置，把CAD技術作為一種畫圖、描圖的工具。關于起重機CAD的二次開發，如起重機方案設計和起重機械零部件輔助工藝規程設計還未完善。起重機方案圖設計，只是把預先設計外形尺寸及要緊參數輸入到運算機內，顯示并打印出所需起重機的總圖，運算機不能對要緊受力點的應力進行分析，不能進行設計計算和標準部件的選擇。一些起重機廠家，對成系列、成批量的通用起重機產品(如5～50t雙梁橋式起重機)，為了降低本錢，簡化生產治理，通用化設計也只能做到對車輪組、滑輪組、卷筒組和聯軸器的通用化設計，關于運行機構、小車架，仍只能按不同起重量設計，橋架端梁那么按不同起重量，不同小車軌距多款設計，對橋式起重機的設計不能使整機與機構、機構與部件、部件與零件之間的參數匹配。國內企業，普遍缺乏生產技術，工藝水平較低，一些起重機生產企業的工裝設備、裝配及檢測手腕比較掉隊，油漆及焊接工藝只是關，嚴峻阻礙了起重機的質量。2.專業化協作水平較低我國專業化協作目前只做到20%，80%仍靠企業自己設計、制造。一臺起重機中只有電動機、減速器、制動器及一些電氣元件可外購，其它鉚焊件、機加工件、臺主梁、車輪組、端梁、小車架仍靠企業自行設計，如此需花費大量的時刻，阻礙了起重機的生產周期。3.交貨期長由于設計及工藝緣故，咱們制作的非標準起重機交貨期為4～6個月，是國外企業的2倍左右。這遠遠不能適應市場經濟競爭的要求，使企業失掉了很多機緣。我國的起重機制造商與歐美的競爭對手相較在技術上還存在著差距，在產業鏈條，產品結構方面也存在著必然的劣勢，但這并非遙不可及。更要緊的是，我國在這一領域從未舍棄過自主研發，而且已經具有了相當大的產業規模，制造了幾個蜚聲全世界的知名品牌。這也確實是什么緣故凱雷對徐工的收購會引來如此大的反應，作為很有希望的民族產業，咱們固然不可能拱手相讓。1.3.2國外起重機的研究狀況及進展趨勢1.設計、制作的運算機化、自動化最近幾年來，隨著電子運算機的普遍應用，許多國外起重機制造商從應用運算機輔助設計系統（CAD），提高到應用運算機進行起重機的模塊化設計。依照市場調查預測的統計數字和積5累的資料、圖表、圖線規律，在周密的科學理論指導下，擬定起重機結構、機構、部件等多層次的標準化、模塊化單元。起重機采納模塊單元化設計，不僅是一種設計方式的改革，而且將阻礙整個起重機行業的技術、生產和治理水平，老產品的更新換代、新產品的研制速度都將大大加速。對起重機的改良，只需針對幾個需要修改的模塊；設計新的起重機只需選用不同的模塊從頭進行組合；提高了通用化程度，可使單件小批量的產品改換成相對批量的模塊生產。亦能以較少的模塊形式，組合成不同功能和不同規格的起重機，知足市場的需求，增加競爭能力。德馬克公司最近開發了一種標準車輪箱模塊系列，上面有多組聯接孔，選用不同型號的驅動單元，可組裝成臺車，可與金屬構件組合后用作橋式、門式起重機或其它軌行式起重運輸機械。其車輪有多種踏面形式可供選用，由于不受輪距的限制，組合加倍靈活，用途加倍普遍。據資料介紹，德馬克公司的葫蘆雙梁起重機系列改用模塊化設計后，比單件的設計其設計費用下降了12%,自重輕，與國內產品相較較，起重量32t、跨度25m，國內雙梁起重機自重為，電動葫蘆橋式起重機自重為，而德馬克電動葫蘆橋式起重機的自重只有，比國內產品別離輕60%和35%.2.起重機操縱元件的革新與應用起重機的定位精度是對起重機的重要要求，多數采納轉角碼盤、齒輪鏈、激光頭與鋼板孔帶來保證，定位精度一樣為±3mm，高于1mm的精度需外加定位系統。在起重機起升速度、制動器方面的改良，那么利用低速運行的起重機吊鉤精準定位，起重機的剎車系統也應用微處置進行操縱和監視工作。遙控系統用于橋式起重機及其它移動式起重運輸機械，這種系統包括操作者攜帶的操縱器和安裝在起重機上的接收器，操縱器具有電磁輻射發生器，接收器與作用在起重機傳動裝置操縱機械上的轉換部份相連。遙控器的應用，不僅節省人力，提高工作效率，而且使操作者的作業條件取得改善。起重機的距離檢測防撞裝置，采納無線電信號型防撞裝置，防撞裝置由三相系統組成，用來監控起重機前端行駛距離，一樣第一發出信號警告，接著將大車車速減小到50%，最后切斷電機電源，將大車制動。3.新材料、新工藝的應用由于鋼鐵工業新技術的應用，鋼材質量得以提高，如瑞典的SSAB薄鋼板公司，其生產的DOMEX系列高強度及超高強度鋼材[3]，在設計起重機主梁強度時，可利用較高的許用應力，而不需要很高的平安系數，以便減少起重機材料用量(這并非意味著不平安)，從而降低設備的重量和價錢。因起重機重量的減小，可用功率較小的驅動裝置啟動，因此而減少電力，節省開支。國外電動葫蘆在新材料應用方面，車輪采納空氣硬化鎳鉻鉬合金鋼制造，可解決車輪的磨損和利用壽命的問題，據資料介紹，一般鋼材車輪的壽命約18個月，采納這種新材料制造的車輪，其利用壽命可達5年。最近幾年來，聚合材料在電葫蘆上用作制造運行機構的齒輪、滑輪和導繩器等。在機加工方面，盡管采納少切削的周密鑄件，尤其是鋁合金鑄件占多；加工設備大量采納高精、高效的加工中心，數控自動機床等，既保證加工質量，又提高了生產率、降低了本錢；同時在工藝線上，利用機械來代替人機操作，如焊接用的機械手和配用機械手等。國外起重機廠商為了能迅速制造和裝配出品種多樣化的產品來，要求企業之間緊密聯系和和諧，企業走向專業化、標準化和系列化。因為利用標準件設備能迅速組合和安裝，減少標準件外組合部份的加工制造就顯得專門重要。組合構件的利用比生產非標準件起重機來，有助于減少本錢。起重機的進展狀況一、重點產品大型化，高速化和專用化。由于工業生產規模不斷擴大，生產效率日趨提高，和產品生產進程中物料裝卸搬運費用所占比例慢慢增加，促使大型或高速起重機的需求量不斷增加，起重量愈來愈大，工作速度愈來愈高，并對能耗和靠得住性提出更高的要求。起重機已成為自動化生產流程中的重要環節。起重機不但要容易操作，容易保護，而且平安性要好，靠得住性要高，要求具有優良的耐久性、無端障性、維修性和利用經濟性。目前世界上最大的履帶起重機起重量3000t，最大的橋式起重機起生日一1200t，集裝箱岸連裝卸橋小車的最大運行速度已達350m/min，堆垛起重機級最大運行速度240m／min，垃圾處置用起重機的起升速度達100m／min。二、系列產品模塊化、組合化和標準化用模塊化設計代替傳統的整機設計方式，將起重機上功能大體相同的構件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯接要素和可互換的標準模塊，通過不同模塊的彼此組合，形成不同類型和規格的起重機。對起重機進行改良，只需針對某幾個模塊。設計新型起重機，只需選用不同模塊從頭進行組合。可使單件小批量生產的起重機改換成具有相當批量的模塊生產，實現高效率的專業化生產，企業的生產組織也可由產品治理變成模塊治理。達到改善整機性能，降低制造本錢，提高通用化程度，用較少規格數的零部件組成多品種、多規格的系列產品，充分知足用戶需求。目前，德國、英國、法國、美國和日本的聞名起重機公司都已采納起重機模塊化設計，并取得了顯著的效益。德國德馬格公司的標準起重機系列改用模塊化設計后，比單件設計的設計費用下降12％，生產本錢下降45％，經濟效益十分可觀。德國德馬格公司還開發了一種KBK柔性組合式懸掛起重機，起重機的鋼結構由冷軋型軌組合而成，起重機運行線路可沿生產工藝流程任意布置，可有叉道、轉彎、過跨、變軌距。所有部件都可實現大扎遏生產，再依照用戶的不同需求和具體物料搬運線路在短時刻內將各類部件組合搭配即成。這種起重機組合性超級好，操作方便，能充分利用空間，運行本錢低。有手動、自動多種形式，還能組成懸掛系統、單梁懸掛起重機、雙梁懸掛起重機、懸臂起重機、輕型門式起重機及手動堆垛起重機，乃至能組成大型自動化物料搬運系統。2、通用產品小型化、輕型化和多樣化有相當批量的起重機是在通用的場合利用，工作并非很繁重。這種起重機批量大、用途廣，考慮綜合效益，要求起重機盡可能降低外形高度，簡化結構，減小自重和輪壓，也可命名整個建筑物高度下降，建筑結構輕型化，降低造價。因此電動葫蘆橋式起重機和梁式起重機遇有更快的進展，并將大部份取代中小噸位的一樣用途橋式起重機。德國德馬格公司通過幾十年的開發和創新，已形成了一個輕型組合式的標準起重機系列。起重量1~80噸，工作級別A1~A7，整個系列由工字形和箱型單梁、懸掛箱形單梁、角形小車箱形單梁和箱形雙梁等多個品種組成。主梁與端梁相接和起重小車的布置有多種型式，可適合不同建筑物及不同起吊高度的要求。依照用戶需要每種規格起重機都有三種單速及三種雙速供任意選擇，還能夠選用變頻調速。操縱方式有地面手電門自行移動、手電門隨小車移動、手電門固定、無線遙控、司機室固定、司機室隨小車移動、司機室自行移動等七種選擇。大車及小車的供電有電纜小車導電、DVS系統兩種方式。如此多的選擇項，通過不同的組合，可搭配成百上千種起重機，充分知足用戶不同的需求。這種起重機的另一最大優勢是輕型化，自重輕、輪壓輕、外形尺寸高度小，可大大降低廠房建筑物的建造本錢，同時也可減小起重機的運行功率和運行本錢。與通用產品相較較，起重量10t，跨度，通用雙梁橋式起重機自重24t，起重機軌面以上高度1876mm，起重機寬度5980mm；德馬格起重機的自重只有，重量輕了176％，起重機軌面以上高度920mm，降低了104％，起重機寬度2980mm，外形尺寸減少了100%。3、產品性能自動化、智能化和數字化起重機的更新和進展，在專門大程度上取決于電氣傳動與操縱的改良。將機械技術和電子技術相結合，將先進的運算機技術、微電子技術、電力電子技術、光纜技術、液壓技術、模糊操縱技術應用到機械的驅動和操縱系統，實現起重機的自動化和智能化。大型高效起重機新一代電氣操縱裝置已進展為全電子數字化操縱系統。要緊由全數字化操縱驅動裝置、可編程序操縱器、故障診斷及數據治理系統、數字化操縱給定檢測等設備組成。變壓變頻調速、射頻數據通信、故障自診監控、吊具防搖的模糊操縱、激光查找起吊物重心、近場感應防碰撞技術、現場總線、載波通信及操縱、無接觸供電及三維條形碼技術等將普遍取得應用。使起重機具有更高的柔性，以適合多批次少批量的柔性生產模式，提高單機綜合自動化水平。重點開發以微處置機為核心的高性能電氣傳動裝置，使起重機具有優良的調速和靜動特性，可進行操作的自動操縱、自動顯示與記錄，起重機運行的自動愛惜與自動檢測，特殊場合的遠距離遙控等，以適應自動化生產的需要。4、產品組合成套化、集成化和柔性化

在起重機單機自動化的基礎上，通過運算機把各類起重運輸機械組成一個物料搬運集成系統，通過中央操縱室的操縱，與生產設備有機結合，與生產系統和諧配合。這種起重機自動化程度高，具有信息處置功能，可將傳感器檢測出來的各類信息實施存儲、運算、邏輯判定、變換等處置加工，進而向執行機構發出操縱指令。這種起重機還具有較好的信息輸入輸出接口，實現信息全數、準確、靠得住地在整個物料搬運集成系統中的傳輸。起重機通過系統集成，能形成不同機種的最正確匹配和組合，揚長避短，發揮最正確效用。目前重點進展的有工廠生產搬運自動化系統，柔性加工制造系統，商業貨物配送集散系統，集裝箱裝卸搬運系統，交通運輸和郵電部門行包貨物的自動分揀與搬運系統等。

5、產品構造新型化、美觀化和有效化

結構方面采納薄壁型材和異形鋼、減少結構的拼接焊縫，提高抗疲勞性能。采納各類啟強度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀。橋式起重機的橋架結構型式大多采納箱形四梁結構，主梁與端梁采納高強度螺栓聯接，便于運輸與安裝。在機構方面進一步開發新型傳動零部件，簡化機構。“三合一”運行機構是現今世界輕、中級起重機運行機構的主流，將電動機、減速器和制動器合為一體，具有結構緊湊、輕巧美觀、拆裝方便、調整簡單、運行平穩、配套范圍大等優勢，國外已普遍應用到各類起重機運行機構上。為使中小噸位的起重小車結構盡可能簡化，同時降低起童機的尺寸高度，減少輪壓，國外已大量采納電動葫蘆作為起升機構。為了減輕自重，提高承載能力，改善加工制造條件，增加產品成品率，零部件盡可能采納以焊代鑄，如減速器殼體、卷簡、滑輪等都用焊接結構。減速器齒輪都采納齒面，以減輕自重、減小體積、提高承載能力、增加利用壽命。液壓推桿盤式制動器的應用范圍也愈來愈大。另外，各機構采納的電動機都向高轉速進展，從而減小電機基座號，減輕重量與減小外形尺寸，并可配用制動力矩小的制動器。第2章橋式起重機的結構和工作原理2.1.1起重機的組成不論結構簡單仍是復雜的起重機，其組成都有一個一起點，起重機由三大部份組成，即起重機金屬結構、機構和操縱系統。圖2—1所示為橋架型起重機大體組成部份(不包括操縱系統)。圖2—1橋架型起重機簡圖1—橋架2—大車運行機構3—小車架4—起升機構5—小車運行機構6—俯仰懸臂

2.1.2通用橋式起重機的鋼結構通用橋式起重機的鋼結構是指橋式起重機的橋架而言，如圖2—2所示。

圖2—2橋式起重機橋架

橋式起重機的鋼結構(橋架)要緊由主梁1、端梁2、欄桿3、走臺4、軌道5和司機室6等構件組成。其中件1和2為要緊受力構件，其它為非受力構件。主梁與端梁之間采納焊接或螺栓連接。端梁多采納鋼板組焊成箱形結構，主梁斷面結構形式多種多樣，經常使用的多為箱形斷面梁或桁架勢結構主梁。2.1.3起重機的機構能使起重機發生某種動作的傳動系統，統稱為起重機的機構。因起重運輸作業的需要，起重機要做起落、移動、旋轉、變幅、爬升及伸縮等動作，而這些動作必然要由相應的機構來完成。起重機最大體的機構，是人們早已公認的四大大體機構——起升機構、運行機構、旋轉機構(又稱為回轉機構)和變幅機構。除此之外，還有塔式起重機的塔身爬升機構和汽車、輪胎等起重機專用的支腿伸縮機構。起重機每一個機構均由四種裝置組成，其中必然有驅動裝置、制動裝置和傳動裝置。另外一種裝置是與機構的作用直接相關的專用裝置，如起升機構的取物纏繞裝置、運行機構的車輪裝置、回轉機構的旋轉支承裝置和變幅機構的變幅裝置。驅動裝置分為人力、機械和液壓驅動裝置。手動起重機是依托人力直接驅動；機械驅動裝置是電動機或內燃機；液壓驅動裝置是液壓泵和液壓油缸或液壓馬達。制動裝置是制動器，各類不同類型的起重機依照各自的特點與需要，將采納各類塊式、盤式、帶式、內張蹄式和錐式等制動器。傳動裝置是減速器，各類不同類型的起重機依照各自的特點與需要，將采納各類不同形式的齒輪、蝸輪和行星等形式的減速器。2.1.4起重機要緊技術參數1.起重量G起重量指被起升重物的質量，單位為kg或t。可分為額定起重量、最大起重量、總起重量、有效起重量等。2.起升高度H

起升高度是抬起重機運行軌道頂面（或地面）到取物裝置上極限位置的垂直距離，單位為m。通經常使用吊鉤時，算到吊鉤鉤環中。O；用抓斗及其他容器時，算到容器底部。3.下降深度h當取物裝置能夠放到地面或軌道頂面以下時，其下放距離稱為下降深度。即吊具最低工作位置與起重機水平支承面之間的垂直距離。4起升范圍D起升范圍為起升高度和下降深度之和，即吊具最高和最低工作位置之間的垂直距離。

D＝H＋h5.跨度S跨度指橋式類型起重機運行軌道中。動線之間的水平距離，單位為m。橋式類型起重機的小車運行軌道中心線之；司的距離稱為小車的軌距。地面有軌運行的臂架勢起重機的運行軌道中心線之間的距離稱為該起重機的軌距。第3章橋式起重機小車的提升機構設計橋式起重機的分類橋式起重機可分為一般橋式起重機、簡易梁橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。一般橋式起重機一樣由起重小車、橋架運行機構、橋架金屬結構組成。起重小車又由起升機構、小車運行機構和小車架三部份組成。簡易梁橋式起重機又稱梁式起重機，其結構組成與一般橋式起重機類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主梁是由工字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡單截面梁，用手拉葫蘆或電動葫蘆配上簡易小車作為起重小車，小車一樣在工字梁的下翼緣上運行。橋架能夠沿高架上的軌道運行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運行，這種起重機稱為懸掛梁式起重機。冶金專用橋式起重機在鋼鐵生產進程中可參與特定的工藝操作，其大體結構與一般橋式起重機相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機構或裝置。這種起重機的工作特點是利用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。要緊有五種類型。鑄造起重機：供吊運鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運鋼水注入持續鑄錠設備或鋼錠模等用。主小車吊運盛桶，副小車進行翻轉盛桶等輔助工作,為了擴大副鉤的利用范圍和更好地為煉鋼工藝效勞，主、副鉤別離布置在各自有獨立小車運行機構的主、副小車上，并別離沿各自的軌道運行。經常使用的結構形式有四梁四軌式和四梁六軌式。夾鉗起重機：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運到深坑均熱爐中，或把它掏出放到運錠車上。脫錠起重機：用以把鋼錠從鋼錠模中強制脫出。小車上有專門的脫錠裝置，脫錠方式依照錠模的形狀而定：有的脫錠起重機用項桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。加料起重機：用以將爐料加到平爐中。主小車的立柱下端裝有挑桿，用以挑動料箱并將它送入爐內。主柱可繞垂直軸回轉，挑桿可上下擺動和回轉。副小車用于修爐等輔助作業。鍛造起重機：用以與水壓機配合鍛造大型工件。主小車吊鉤上懸掛特殊翻料器，用以支持和翻轉工件；副小車用來抬起工件。要緊設計參數:起重量：主鉤Q主=20噸副鉤Q副=5噸跨度：L=20米起升高度：H=15米工作速度：主起升速度：v=7.3米/min,小車運行速度：v=45米/min工作制度：起升：中級（JC%=25）,小車運行：中級（JC%=25）主起升機構的計算3.3.1主起升機構的要緊參數已知:起重量Q=20000千克,工作類型:中級(JC%=25);最大起升高度:15米.起升速度:7.3米/min3.3.2起升機構方案的選擇起升機構一樣由驅動裝置(包括電動機、聯軸器、制動器、減速器、卷筒等)、鋼絲繩卷繞裝置(包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動滑輪)、取物裝置和平安愛惜裝置組成。電動機驅動是起升機構的要緊驅動方式。當起重量在50t以下時，常見的橋式起重機的起升機構布置方式如圖3－1所示；1-電動機；2-聯軸器；3-傳動軸；4-制動器；5-減速器；6-卷筒；7-軸承座；8-滑膩滑輪；9-鋼絲繩；10-滑輪組；11-吊鉤圖3－1起升機構配置方案當起重量在20-30t時，常見的起升機構鋼絲繩卷繞如圖2所示。采納雙聯滑輪組，滑輪組倍率m=4。圖2鋼絲繩卷繞示用意3.3.3.鋼絲繩的選擇依照起重機的額定起重量,選擇滑輪組的倍率為4.1.鋼絲繩所受最大靜拉力:（kg）(3-1)式中Q額定起重量Q=20000kg—吊鉤組重量，G鉤=500kg（吊鉤掛架的質量一樣占額定起重量的2～4%，那個地址取掛鉤質量5m滑輪組倍率，m=4；η滑輪組效率，η組=。QUOTE40000+10002×4×0.98=5230kg。2.所選鋼絲繩的破斷拉力應知足;而(3-2)式中——鋼絲繩破斷拉力（kg）；——鋼絲繩破斷拉力總和；a——折減系數，關于繩6×19的鋼絲繩a=；--鋼絲繩平安系數，關于終極工作類型，=由上式知依照查鋼絲繩產品目錄可選用：6×光-右交（GB1102-74）=18400kg，因為>16920kg,因此知足要求。鋼絲繩直徑為17mm.3.3.4確信卷筒尺寸,轉速及滑輪直徑1.滑輪卷筒最小直徑的確信。為了確保鋼絲繩有必然的利用壽命，滑輪卷筒的直徑應知足D（e-1）(3-3)式中e——系數，關于中級工作類型的橋式起重機，取e=25。因此D（25-1）×17=408mm。取卷筒直徑和滑輪直徑D為500mm卷筒長度和厚度的計算=+(3-4)而(3-5)==739mm取638mm.式中——最大起升高度，=15m；——滑輪組倍率；——卷筒計算直徑，；——固定鋼絲繩平安圈數，取；——繩槽槽距，查《機械設計手冊》表，得；——無繩槽卷筒端部尺寸，；——固定鋼絲繩區段的長度，；——左右螺旋槽之間的距離，其中——雙側滑輪繩槽中心線之間的距離，；——當吊鉤滑輪位于最上部極限位置時，卷筒軸和滑輪軸之間的距離，；——繞上卷筒的鋼絲繩分支相關于垂直位置的許諾偏角，；取；其壁厚按體會公式確信。(3-6)2.卷筒轉速(3-7)3.3.5吊鉤滑輪組的選擇和驗算1.吊鉤的選擇吊鉤尾部螺紋直徑的確信,(3-8)式中——最大其中載荷；——起動動載系數，由《起重機械》表1-9確信；——螺紋根部面積；——螺紋根部直徑；——許用應力，，；選品級強度為，那么，；采納短型吊鉤組，依照額定起重量和工作類型M5來選擇直柄單鉤LM16—MGB/—1988，吊鉤材料為DG20,螺紋外徑，螺紋根部直徑。2.吊鉤螺母的計算螺母高度不得小于H，(3-9)式中t=10mm——螺距；——許用擠壓應力，鋼對鋼（螺母材料45號鋼）；公制螺母的高度；考慮放止動墊片的尺寸取螺母高度：；螺母外徑：。3.止推軸承的計算關于頸部直徑的吊鉤選輕系列單列止推軸承8317，取靜負荷容量。軸承的計算載荷應等于或小于其靜負荷容量：(3-10)4.吊鉤橫梁的計算圖3－2吊鉤橫梁計算簡圖采納45號鋼制造，強度極限，屈服極限，耐久極限。假設橫梁上作用集中載荷，計算彎曲應力，另外還以為剪切力對彎曲應力阻礙不大，按結構布置確信計算尺寸，即靠邊兩個滑輪軸線間的距離，橫梁中間寬度，拉板厚度，橫梁的計算載荷（也是止推軸承的計算載荷）。中間截面A-A的最大彎曲應力=(3-11)式中——橫梁高度；——軸孔直徑，；取。軸孔的平均擠壓應力(3-12)式中——許用擠壓應力，；——拉板厚度，取。5.滑輪及滑輪軸承的選擇由鋼絲繩直徑，動滑輪直徑，選擇滑輪的型號為滑輪。滑輪用內軸套和隔環:內軸套：；隔環；；滑輪軸承：46216；滑輪擋蓋：。電動機的確信3.4.1起升機構靜功率：(3-13)式中——最大起升載荷；——起升機構總效率;；電動機的計算功率：由起重機的工作級別M5，能夠由《工程起重機》標3—19中取得：依照《機械設計通用手冊》選定型電動機，要緊指標為：轉速額定功率最大功率倍數輸出軸直徑輸出軸長度鍵槽寬3.4.2電動機發燒及過載驗算等效功率：（3－14）依照表3—27，，查表3—52起升機構曲線1得r=，查表3—28得K=，，電動機知足只是熱條件。過載驗算：（3－15）符合要求。減速器的選用3.5.1減速器的確信電動機的轉速：n傳動比：依照《減速器選用手冊》選定ZQH65-11-3CA型減速器,傳動比i=40，輸入減速器功率為26kw。3.5.2減速器的驗算驗算減速器被動軸的最大扭矩及最大徑向力1.最大扭矩的驗算：（3－16）式中—電動機最大轉矩倍數，=；—減速器的傳動比；—減速器的效率，=；減速器許用輸入扭矩，符合要求；2.輸出軸最大徑向力的驗算：（3－17）式中——卷筒上鋼絲繩最大拉力；——卷筒重量，查閱得；低速軸端的最大允許徑向載荷，，符合要求。制動器的選擇依照物體下降時的扭矩:（3—18）式中——最大載荷量，；——卷筒計算直徑，；——滑輪組倍率，；——減速器傳動比，；——總效率，；制動轉矩，查《機械設計通用手冊》選擇制動器，要緊參數：制動輪直徑額定轉矩聯軸器的選擇依照電動機輸出軸的直徑和變速器輸入直徑選用聯軸器型齒輪聯軸器和型齒輪聯軸器。的要緊參數：公稱轉矩許用轉速轉動慣量的要緊參數：公稱轉矩許用轉矩轉動慣量聯軸器力矩的校核：（3－19）式中——傳扭矩的計算值；——按第類載荷計算的軸傳最大扭矩，對高速軸，在此位電動及轉矩的許諾過載倍數，位電動機的額定轉矩，，；其中，—聯軸重視要參數，關于起升機構=；—角度誤差系數，；聯軸器符合要求。起制動時刻驗算3.8.1起動時刻的驗算啟動時刻：（3－20）式中——電動機額定轉速，；——電動機平均起動轉矩，；——電動機靜阻力矩，；——機構運動質量換算到電動機軸上的總轉動慣量（）：其中—電動機轉子的轉動慣量，=；—制動輪和聯軸器的轉動慣量，=；，起動時刻符合要求。3.8.2制動時刻的驗算滿載下降制動時刻：（3－21）式中——滿載下降時的電動機轉速，；——制動器的制動力矩，；—電動機靜阻力矩，；—機構運動質量換算到電動機軸上的總轉動慣量，.第4章橋式起重機小車運行機構設計設計的大體原那么和要求小車運行機構的設計通常和橋架的設計一路考慮，二者的設計工作要交叉進行，一樣的設計步驟：1.確信橋架結構的形式和小車運行機構的傳方式2.布置橋架的結構尺寸3.安排小車運行機構的具體位置和尺寸4.綜合考慮二者的關系和完成部份的設計對小車運行機構設計的大體要求是：1.機構要緊湊，重量要輕。2.和橋架配合要適合，如此橋架設計容易，機構好布置。3.盡可能減輕主梁的扭轉載荷，不阻礙橋架剛度。4.維修檢修方便，機構布置合理。4.1.1機構傳動方案小車機構傳動方案，大體分為兩類：別離傳動和集中傳動，橋式起重機經常使用的跨度（-32M）范圍都可用別離傳動的方案本設計采納別離傳動的方案。4.1.2小車運行機構具體布置的要緊問題：1.聯軸器的選擇2.軸承位置的安排3.軸長度的確信這三者是相互聯系的。在具體布置小車運行機構的零部件時應該注意以幾點：1.因為小車運行機構要安裝在起重機橋架上，橋架的運行速度很高，而且受載以后向下撓曲，機構零部件在橋架上的安裝可能不十分準確，因此若是單從維持機構的運動性能和補償安裝的不準確性著眼，凡是靠近電動機、減速器和車輪的軸，最好都用浮動軸。2.為了減少主梁的扭轉載荷，應該使機構零件盡可能靠近主梁而遠離走臺欄桿；盡可能靠近端梁，使端梁能直接支撐一部份零部件的重量。3.關于別離傳動的小車運行機構應該參考現有的資料，在浮動軸有足夠的長度的條件下，使安裝運行機構的平臺減小，占用橋架的一個節間到兩個節間的長度，總之考慮到橋架的設計和制造方便。4.制動器要安裝在靠近電動機，使浮動軸能夠在運行機構制動時發揮吸收沖擊動能的作用。4.1.3小車運行機構的計算已知數據：起重機的起重量Q=200KN，橋架跨度L=20m，小車運行速度V=45m/min，工作類型為中級，機構運行持續率為JC%=25，起重機的估量重量G=168KN，小車的重量為Gxc=40KN，橋架采納箱形結構。計算進程如下：4.1.4確信機構的傳動方案經比較后,確信采納如下圖的傳動方案。運行機構簡圖1—電動機2—制動器3—高速浮動軸4—聯軸器5—減速器6—聯軸器7低速浮動軸8—聯軸器9—車輪4.1.5選擇車輪與軌道，并驗算其強度參考同類型,規格相近的起重機,估量小車加總重量和重心到主軌道中心線的距離。依照起重小車架的平穩條件，求出主動輪輪壓、從動輪輪壓和垂直反滾輪輪壓;(4-1)式中——主動輪和從動輪輪壓之和;——起重小車車架重量，＝8700千克;(Q+G)——主鉤額定起重量和吊鉤組重量，（Q+G）＝20364千克;——小車重心到主軌道中心線的距離，毫米;——主鉤中心到主軌道中心線的距離，＝650毫米;B——小車軌距，B＝1230毫米;=40603還有－-（Q+G）-H=0H＝－－（Q+G）＝－8700－20364＝11539.5滿載主動輪輪壓為：kg滿載垂直反滾輪輪壓為：kg空載主動輪輪壓：＝10042.5每一個車輪的平均輪壓為：kg空載垂直反滾輪輪壓為＝978.5電動機的選擇4.2.1運行阻力的計算小車滿載運行時的最大摩擦阻力為：(4-2)式中(Q+G)——主鉤額定起重量和吊鉤組重量，（Q+G）＝20364千克;H——垂直反滾輪的總輪壓，H＝11539.5kgK——轉動摩擦系數，k＝0.06CM;——軸承摩擦系數，＝;——附加摩擦阻力系數，＝;=428.68kg滿載運行時的最大坡阻力(4-3)式中。滿載運行時的最大風阻力式中C——風載體形系數，關于小車和物品取C＝;——計算電動機功率時用的第1類載荷的風壓值，＝——小車的擋風面積，＝——物品的擋風面積，＝12＝滿載小車運行時的靜阻力（最大值）：=692.52.空載運行時的靜阻力：(4-4)==75.75=18(4-5)空載小車運行時的靜阻力（最小值）：(4-6)＝167.754.2.2初選電動機1.滿載運行時電動機的靜功率(KW)(4-7)式中——滿載小車運行的靜阻力，＝;v——小車運行速度，v=45m/minm——電動機臺數，m=1;——小車運行機構傳動效率，＝;=2.初選電動機電動機的計算功率為：(KW)(4-8)式中——電動機起動時為克服慣性的功率增大系數，取＝;查看電動機產品目錄選擇JZ21－6型電動機，功率N＝6KW轉速n=925轉/min,最大扭矩倍數。計算車輪轉速和確信減速器的傳動比車輪轉速：32轉/min(4-9)減速器的傳動比：＝29(4-10)小車運行機構采納立式減速器，查產品目錄，選ZSC－500－3－3型立式套裝式減速器，其傳動比為30，當n=1000轉/min，JC%=25時，允許輸入功率為N＝。制動器的選擇對室外工作的起重小車,.制動力矩應知足在滿載.順風及下坡的工況下，使小車停住的要求。1.電動機軸上的靜力矩(4-11)式中——由第Ⅱ類載荷的標準風壓產生的風阻力=308.55kg——坡度阻力，＝58.13kg——滿載運行的最小摩擦阻力＝＝374.54=2.制動力矩的計算(4-12)式中——制動時刻，取小車制動時刻，＝3s=查制動器的產品目錄選用JWZ－200型制動器，制動力矩[M]=16。減速器的選擇依照標準減速器的承載能力表選擇小車運行機構減速器。計算載荷按起動工況確信：(4-13)式中——小車滿載上坡運行時的靜阻力，＝692.5kg——小車運行時起動時的慣性力＝(4-14)＝＝因此，＝＋＝減速器的計算輸入功率：（KW）(4-15)式中v——小車運行速度，v=45m/min。＝依照計算結果，從減速器允許輸入功率表當選擇ZSC－500型減速器。聯軸器的選擇聯軸器應知足下式要求(4-16)而式中——聯軸器的計算扭矩——聯軸器的最大許諾扭矩——電動機軸上的額定力矩＝——第類載荷的動力系數，關于運行機構，＝2——平安系數，取＝＝查產品目錄選用型聯軸器，其最大許諾扭矩＝，因此知足要求。第5章橋式起重機端梁的設計端梁的尺寸的確信5.1.1端梁的截面尺寸1.端梁截面尺寸的確信：上蓋板1=10mm,中手下蓋板1=10mm頭手下蓋板2=12依照[1]表19-4直徑為500mm的車輪組尺寸，確信端梁蓋板寬度和腹板的高度時，第一應該配置好支承車輪的截面，第二再確信端梁中間截面的尺寸。配置的結果，車輪輪緣距上蓋板底面為25mm;車輪雙側面距離支承處兩下蓋板內邊為10mm，因此車輪與端梁不容易相碰撞；而且端梁中手下蓋板與軌道便的距離為55端梁的截面尺寸圖（5-1）5.1.2大車輪距的確信：K=（～）L=（～）×20=～4m取K=4000㎜端梁的高度H0=（～）H主取H0=600㎜確信端梁的總長度L=5200㎜端梁的計算5.2.1.計算載荷的確信設兩根主梁對端梁的作使勁Q(G+P)max相等，那么端梁的最大支反力：RA=(5-1)式中K—大車輪距，K=400Lxc—小車輪距，Lxc=200cma2—傳動側車輪軸線至主梁中心線的距離，取a2=70cm=114237N因此RA==97101N5.2.2端梁垂直最大彎矩端梁在主梁支反力作用下產生的最大彎矩為：Mzmax=RAa1=97101×60=×106N(5-2)a1—導電側車輪軸線至主梁中心線的距離，a1=60cm5.2.3端梁的水平最大彎矩１.端梁因車輪在側向載荷下產生的最大水平彎矩：=Sa1(5-3)式中：S—車輪側向載荷，S=P；—側壓系數，由圖2-3查得，=；P—車輪輪壓，即端梁的支反力P=RA因此：=RAa1=×97101×60=466087N·cm２.端梁因小車在起動、制動慣性載荷作用下而產生的最大水平彎矩：=a1(5-4)式中—小車的慣性載荷：=P1=37000/7=5290N因此：==269790N·cm比較和兩值可知，應該取其中較大值進行強度計算。5.2.4端梁的強度驗算端梁中間截面對水平重心線X-X的截面模數：(5-5)==端梁中間截面對水平重心線X-X的慣性矩：(5-6)==59520端梁中間截面對垂直重心線Y-Y的截面模數：(5-7)=端梁中間截面對水平重心線X-X的半面積矩：(5-8)==端梁中間截面的最大彎曲應力：(5-9)==2449+404=2853N/cm2端梁中間截面的剪應力：(5-10)==2120N/cm2端梁支承截面對水平重心線X-X的慣性矩、截面模數及面積矩的計算如下：第一求水平重心線的位置水平重心線距上蓋板中線的距離：C1==5.74cm水平重心線距腹板中線的距離：C2==-1.11cm水平重心線距下蓋板中線的距離：C3=（++）=8.06端梁支承截面對水平重心線X-X的慣性矩：=×40×13+40×1×+2×××+