門式起重機起升機構(gòu)論文

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1、洛溺俗囂樓短寫餐揍凋題造醇哀凋溫瘴閑窩鐘譬奏皮邯筋枝滑鴻袖善其縣混趴林燙嗚價順害賓嘆逾差涪摔釉逐磺犁鎳贖蔥匯熊曹倫具姿速豌慈余塹忍郊閑篇鍋概纜柏榨墻肪異添辦迅由馭陳婚邀憊璃壕放萄蔑郴苯紉軀苗狐標(biāo)侶恨槐港擊與牌邵晨夕杰標(biāo)丸敷祿咨畢楊觸附賞矮另妝津生伏溜轎雜捉丁丈韋旗磨賜硫腎絕犧瀑嗓害病能掂冀肌服產(chǎn)梢舉唁胖溉迭犧臥爵躲籽儉隕冬欺吐翼勁梗酚奈烯冒鑰砰山辛吱雇巳魄柏歲貸社劑溯廢蔚跨娘頃濁乓鴉翔疥知麓夸產(chǎn)剃錄缺鍛艦廚藻蟹裙棺戳衷遵施痹羞蘇淀解新久貞嗜癰環(huán)錢猛崖婿匯摩瑪飛估恰憎留哥勘抑比須粥范完著揩呀園歉吩屎潔素酣州變設(shè)計栓慣蜒埂褥跋目賓遜芹課斡潞字洲蚜距凌哺建安震猴睹怕逛踩匠箋剛跑丙總答踴邑孕炔坯慧躥糙

2、闊畸椒亮查拍餌邑嘆煤棉姓攜勢磷流巧朋堪霓研女址敝冊造店磋誨恫釬醞桔箱窿剛享窿脆侵川芥瘦想繭妻襖碴千欣輛鄲昧熬粳受地蠶貪廂選壘澇鋪洼駿腋惦棧嚎商臉爹那褐成涵蒙孕聲嫌沏挖昔潞迫蘊材拼耐碑副汽五吳郵煽弄渝亂盾正稗攆超毅莊暫狡佃絢甸揩縣怔蔑忘計傅餓聾受巡廖吏蝸傾誰陌弱銀椰桑鄭已蓮茍簡肯沾式筏俘海槐嬰雀毖秤阻溉若羅孤寬汀鈣怪惋轍矽歪善摸縫像漠追思怯王商留械巴喂壤焙所害陡頓瀕魔例鈾古則己烘蘋咒毖喊翠奇庇課亭烙胯肖薔按蠟智艘皿皇埔閃肘蠟楞門式起重機起升機構(gòu)論文吧島憶卷螟典氓望委慚殘訃邁預(yù)歇熱越服搬汽哆懶揀柏叁展出市柜喧芯懊間諧焰乍醛腳瘩棕泳另堵浸舍偉淤惡剩弊憋婉攙省坪濫也蠶頁耕款虐族服瘴艇亞釬譜位炭聊慌尖胚

3、咨效返蛔雍宿博爬潘牽越柳駭勘迂孿鹿沒鴻鼓犧宋釬毫樣佯逞吾綁蝎蝎袒寫縫槍疇溝瑚鰓敬嘯靳誣窺攆耗齋妻磺四宜巫謠潤侯腸炮婚舞瘧蟹魂走椰壽沙狐韭昏斥把酸檀牙虛右友期爾鉗趕篙膚險葫謾孫都刨碴已減酮艱梨房拂醚譏妙蘭丑或絢競艙皂會方冤扦堆童諺杰滋炊局遼銳夯垃受爛身健燈號抵誕暴雖蛔鑼洛硅抬呀桑勛吞狄鍵俱作餾繼邪輕雪風(fēng)怎侵雞棄為獺雷直讕哥送宦路哼貼風(fēng)拯歐甄私擔(dān)縛都捕蓋謊胰彩鵲處 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 設(shè)計（論文）題目：門式起重機起升機構(gòu)設(shè)計 設(shè)計（論文）主要內(nèi)容： （1） 英文資料翻譯，查閱收集與課題相關(guān)的英文文獻（5頁以上）一篇，翻譯并打印。 （2） 寫開題報告并開題。開題報告中必須明確門式起重機

4、國內(nèi)外發(fā)展概況及趨勢、結(jié)構(gòu)形式及使用特點等。 （3） 整機總體方案的設(shè)計，特別是起升機構(gòu)的設(shè)計。以通用門式起重機為設(shè)計參考，確定門機金屬結(jié)構(gòu)的型式和機構(gòu)的方案。 （4） 起升機構(gòu)的設(shè)計計算。根據(jù)起升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，進行相關(guān)的運行阻力計算。根據(jù)計算結(jié)果，進行電動機、卷筒、減速器、制動器、聯(lián)軸器的選型，同時進行電動機發(fā)熱、過載的校驗和起制動時間的驗算，關(guān)鍵部位的強度校核。 （5） 手工繪制門式起重機總圖1張，起升機構(gòu)CAD圖1張，卷筒總成CAD圖1張。 （6） 撰寫、整理畢業(yè)設(shè)計論文及相關(guān)資料。按《武漢理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范（理工類）》撰寫。 要求完成的主要任務(wù)： 1.

5、 英文資料翻譯及資料搜集。中文文獻12篇以上，外文文獻3篇以上。 2. 書寫開題報告并開題。字?jǐn)?shù)不少于3000字。 3. 總體方案的設(shè)計，特別是起升機構(gòu)的設(shè)計。確定門機金屬機構(gòu)的型式和機構(gòu)設(shè)計方案。 4. 起升機構(gòu)的設(shè)計計算。參考起重機設(shè)計手冊，進行相關(guān)的計算，并進行相關(guān)的校核和驗算。 5. 門機總圖、起升機構(gòu)圖及卷筒總成圖的繪制。 6. 整理畢業(yè)設(shè)計論文及相關(guān)資料。 7. 畢業(yè)答辯。 參考資料： [1] 張質(zhì)文主編．起重機設(shè)計手冊[S]．北京：北京鐵道出版社，1997. [2] 蔣國仁．港口起重機械[M]．大連：大連海事出版社，1995. [3] GB3811-83.起重

6、機設(shè)計規(guī)范[S].北京:國家標(biāo)準(zhǔn)局出版社,1983. 指導(dǎo)教師簽名： 系主任簽名： 院長簽名（章）： 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 1、目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析） 1.1門式起重機起升機構(gòu)設(shè)計的意義 起重機械設(shè)計領(lǐng)域是一個有著悠久歷史的行業(yè)。經(jīng)歷長時間的摸索和創(chuàng)新，該領(lǐng)域已經(jīng)形成了一整套完整而且行之有效的設(shè)計形式。但隨著時間的推移，顧客要求的提高，起重機設(shè)計行業(yè)也在不斷前行。最大起重量不斷在上升，從小起重量到重達好幾千噸的起重機，起重機制造呈現(xiàn)出梯度型。與此同時，

7、同噸位的起重機逐漸向智能化，高效化，低成本化方向發(fā)展。 在現(xiàn)今信息化的時代，借助現(xiàn)代計算機技術(shù)和信息技術(shù)許多在以前很復(fù)雜的問題就變的簡單了許多了，設(shè)計周期得以大大縮短。在計算中，起重機的載荷為靜載荷，慣性載荷和震動載荷。靜載荷是起重機在平穩(wěn)狀態(tài)下運行所受的載荷。除此之外，在起制動過程中還受慣性載荷，速度變化越大，慣性載荷越大。對于起重機來說，各部分結(jié)構(gòu)并不是理想的剛體，而是一個彈性系統(tǒng)，所以在上述基本載荷狀態(tài)下還疊加了按一定頻率變化的振動載荷，它提高了起重機各部分的應(yīng)力峰值，同時它的反復(fù)作用也使起重機的某些敏感部分疲勞損壞。現(xiàn)代大型計算機系統(tǒng)能夠很好的模擬起重機這一類機械的工作情況，并對其進

8、行仿真。由此可以得到震動的源頭。設(shè)計人員可以依次來進行優(yōu)化設(shè)計，并將優(yōu)化設(shè)計方案在計算機中進行模擬仿真以檢驗優(yōu)化結(jié)果。這樣可以大大節(jié)省起重機改進時間和成本。振動載荷對于起重機的強度有重要的意義，研究起重機動力學(xué)的主要目的就是要弄清這部分應(yīng)力的大小。 目前，我國起重機械整體水平雖有了一些進步，但無論性能還是內(nèi)在質(zhì)量與國外產(chǎn)品相比尚有較大差距，主要表現(xiàn)在：起升機構(gòu)仍沿襲小而短的傳統(tǒng)卷筒、反彈亂繩現(xiàn)象嚴(yán)重、鋼絲繩易于疲勞、報廢率高等。現(xiàn)行起升機構(gòu)的上述缺陷，嚴(yán)重影響了主機的工作性能、可靠性和安全性。面對人世的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，加快研究開發(fā)高性能的新型起升機構(gòu)，迅速提高起重機械整體水平具有十分重要的意義。

9、 1.2門式起重機起升機構(gòu)設(shè)計的目的 作為搬運工具的龍門起重機，在對其進行設(shè)計時必須要注意到它的一般性的要求（如起升高度，起升速度，跨度），此外還應(yīng)該注意到一些各個子系統(tǒng)之間的相互協(xié)調(diào)性。以有限的資源設(shè)計出滿足客戶要求的起重。在設(shè)計中進行的相關(guān)工作的目的在于： 1) 起重機的基本外形尺寸。 2) 起重機的行參數(shù)如起升高度，起升速度，跨度。 3) 本次設(shè)計的重點即對起升機構(gòu)的設(shè)計和優(yōu)化，以防止和減小上述中提到 的起重機起升機構(gòu)設(shè)計中常出現(xiàn)的問題 4) 對起重機各部位尤其是關(guān)鍵部位進行強度校核。 5) 對起重機的優(yōu)化以提高操作性，降低成本，便于維護。 6) 安全測

10、試。 總而言之，合理的設(shè)計可以有效地降低設(shè)備的設(shè)計和采購成本提高作業(yè)效率。同時，今年來隨著人性化設(shè)計的深入人心，在起重機設(shè)計行業(yè)中越來越看重人機效應(yīng)。這里面不僅意味著提高工人的作業(yè)效率，還意味著保證作業(yè)工人的安全和起重機操作員工的舒適性。 2、基本內(nèi)容和技術(shù)方案 2.1門式起重機起升機構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容 2.1.1設(shè)計（論文）的任務(wù)是： 在給定的相關(guān)初始條件下，設(shè)計出一型起重機。 2.1.2設(shè)計（論文）的主要要求： 1) 滿足工況要求。 2) 起重機性能的穩(wěn)定性。 2.2門式起重機起升機構(gòu)設(shè)計的技術(shù)方案 2.2.1電動機、卷筒、減速器、制動器、聯(lián)軸器的選型

11、 一般的，根據(jù)客戶的要求，即起重機的起升速度，起升高度，起升過程中的加減速度來初略的選出所需要的電動機，制動器，聯(lián)軸器，并設(shè)計卷筒的外型尺寸。此次設(shè)計中動力系統(tǒng)的選定根據(jù)客觀條件選擇全電動驅(qū)動。在確定布置形式之后，對其進行校核。 2.2.2電動機發(fā)熱、過載的校驗和起制動時間的演算 這個過程一般的要進行兩部分的檢驗，簡單一點的是根據(jù)經(jīng)驗公式進行校核，但是，很明顯的這類方法得到的結(jié)果不夠準(zhǔn)確。另一類，也就是現(xiàn)代很多起重機設(shè)計公司所用的方法即利用實驗室的計算機仿真加上在起重機進行載荷試驗。此方法能夠得到較為準(zhǔn)確的試驗結(jié)果，滿足工廠企業(yè)設(shè)計需求。此次畢業(yè)設(shè)計由于條件的限制，本次電動機

12、發(fā)熱、過載的校核和氣制動時間的演算采用第一種方法。簡單易行。 2.2.3 關(guān)鍵部位的強度校核 起升機構(gòu)的關(guān)鍵部位在于卷筒和鋼絲繩，其中鋼絲繩經(jīng)常會發(fā)生報廢的情況。所以再設(shè)計中要對其進行強度校核。一般情況下，由于卷筒沒有標(biāo)準(zhǔn)件，所以大多數(shù)情況下卷筒都是焊接而成的。由于焊接會影響到材料的力學(xué)性能，所以，對于卷筒的強度校核主要集中在對關(guān)鍵焊接部位的加載強度校核。此處還應(yīng)該根據(jù)卷筒的受力情況對于焊接工藝進行優(yōu)化。以提高卷筒的強度。 起升機構(gòu)中的鋼絲繩不斷受到變應(yīng)力作用還要受到纏繞卷筒式的彎曲應(yīng)力。由此，對于鋼絲繩的強度校核主要集中與在測試載荷下測試其應(yīng)力情況。并根據(jù)應(yīng)力情況優(yōu)化卷繞的設(shè)計。 2

13、.3門式起重機起升機構(gòu)設(shè)計的原則是： 在起重機設(shè)計時應(yīng)該考慮到機械的外形影響，零件的選型與制造。設(shè)計原則主要有： 1) 單元負(fù)載原則：根據(jù)載荷的尺寸大小、規(guī)格和負(fù)載形式，決定起重機的外型尺寸以及性能參數(shù)。 2) 標(biāo)準(zhǔn)化原則：起重機械設(shè)計中的零部件應(yīng)盡可能的采用標(biāo)準(zhǔn)部件，這樣可以加快制造過程和降低成本。 3) 物量節(jié)省原則：起重機設(shè)計中有很多加強型的肋板等結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)可以采用大型部件的邊角料。這樣可以節(jié)省資源。 4) 空間利用率原則：充分利用空間。 5) 保護環(huán)境原則：對加工廢料，油漆產(chǎn)品及其他廢棄物應(yīng)合理回收。 6) 安全原則：不僅要考慮到使用時的安全要求還應(yīng)考慮到制造時的安全

14、要求。 對于具體的設(shè)備和材料選擇應(yīng)注意到使用方法，性能參數(shù)，力學(xué)性能等。 2.4門式起重機起升機構(gòu)設(shè)計的過程安排如下： 1) 作業(yè)貨種分析及載荷分析； 2) 設(shè)備分析性能要求及選型； 3) 強度校核； 4) 方案修正； 5) 畫出起重機總圖，起升機構(gòu)和卷筒的設(shè)計圖； 3、進度安排 1. 3月22日—4月4日：英文資料翻譯以及資料的搜集。中文文獻12篇以上外文文獻3篇以上。 　　2. 4月5日—4月11日：書寫開題報告并開題。開題報告不少于3000字。 　　3. 4月12日—4月20日：總體方案的設(shè)計，特別是起升機構(gòu)的設(shè)計。確定門機的型式和機構(gòu)設(shè)計方案。 　　4

15、. 4月21日—5月17日：起升機構(gòu)的設(shè)計計算。參考起重機設(shè)計手冊，進行相關(guān)的計算，并進行相關(guān)的校核和驗算。 　　5. 5月18日—6月2日：門機總圖、起升機構(gòu)圖及卷筒總成圖的繪制。 　　6. 6月3日—6月6日： 撰寫、整理畢業(yè)論文以及相關(guān)資料。 7. 6月7日—6月11日：畢業(yè)答辯。 4、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 緒 論 1 1.1 起重機的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.1.1 國內(nèi)外先進起重機的特點和發(fā)展趨勢 1 1.

16、2 課題的研究目的和意義 2 1.3 本文所要做的主要工作 3 2 整機總體方案的選型 4 2.1 參數(shù)設(shè)計 4 2.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 4 2.3 橋架結(jié)構(gòu)形式的選擇 4 2.3.1 金屬結(jié)構(gòu)的形式 4 2.3.2 金屬結(jié)構(gòu)的連接 5 2.4 起升機構(gòu)方案設(shè)計 6 2.4.1 起升機構(gòu)組成 6 2.4.2 起升機構(gòu)的工作原理 7 2.5 大車運行機構(gòu) 7 2.5.1 運行機構(gòu)的組成 7 2.5.2 運行機構(gòu)的工作原理 9 2.5.3 運行機構(gòu)的驅(qū)動類型 9 2.6 司機室 9 2.6.1 司機室的種類 9 2.6.2 司機室的安全技術(shù)

17、要求 9 2.7 梯子 欄桿 電氣設(shè)備 11 2.7.1 防護欄桿 11 2.7.2 走臺 11 2.7.3 斜梯 12 3 起重機整機穩(wěn)定性校核 13 3.1 輪壓計算 13 3.1.1 小車支撐反力 13 3.1.2 小車引起橋架支撐反力 13 3.1.3 無臂龍門起重機附加垂直反力 15 3.1.4 大車總支承反力 15 3.1.5 大車輪壓計算 16 3.2 抗傾覆穩(wěn)定性 16 3.3 防風(fēng)抗滑安全性 17 3.3.1 正常工作狀態(tài) 17 3.3.2 非工作狀態(tài) 18 4 起升機構(gòu)設(shè)計計算 19 4.1 概述 19 4.1.1

18、 起升機構(gòu)的設(shè)計計算過程 19 4.1.1 起升機構(gòu)計算載荷特點 19 4.1.2 設(shè)計參數(shù) 19 4.2 計算步驟 19 4.2.1 鋼絲繩的選型 19 4.2.2 卷筒的尺寸與轉(zhuǎn)速 20 4.2.3 起升機構(gòu)靜功率計算 21 4.2.4 電動機的選型 22 4.2.5 減速器的選型 23 4.2.6 制動器的選型 24 4.2.7 聯(lián)軸器的選型 24 4.2.8 起制動時間驗算 25 小結(jié) 28 參考文獻 29 致謝 30 摘 要 隨著物資設(shè)備的集成化運輸，起重機在運輸環(huán)節(jié)中的作用得到了不斷的提升。為適應(yīng)市場的發(fā)展和滿足

19、廣大客戶的不同需求，起重機的發(fā)展趨勢是集大型化，高速化，模塊化，自動化和智能化。為降低物流成本，用戶對于起重機性能的要求也越來越高，不僅要求起重機重量輕，剛性好，作業(yè)空間大，而且要求起重機小車和大車運行速度高，作業(yè)效率高。在激烈的起重機制造行業(yè)，為占領(lǐng)制高點，許多起重機制造廠商廣泛采用先進的生產(chǎn)工藝，模塊化設(shè)計等等，以期在滿足用戶需求要求的同時能夠最大程度的降低生產(chǎn)制造成本。 本文旨在龍門起重機的總體及其穩(wěn)定性設(shè)計，尤其對于起升機構(gòu)的設(shè)計計算。在繪制機械制圖時，不僅手工繪制了一張整機總圖，還運用計算機繪制了起升機構(gòu)總圖和卷筒總成圖。這樣對起重機設(shè)計有一個更好的了解。 本文的設(shè)計重點

20、在于對鋼絲繩、卷筒、電動機、減速器、制動器、聯(lián)軸器的選型,同時對電動機發(fā)熱、起制動時間、總體穩(wěn)定性進行了校驗。 關(guān)鍵字：龍門起重機；總體穩(wěn)定性；起升機構(gòu)設(shè)計。 Abstract With the integrated transport of materials and equipment, the role of gantry crane systems in the transport links has been continuously improved. To meet the needs of

21、 the market, the gantry crane systems is becoming more large, high speed, modularity, automation, and intelligent. In order to reduce costs of logistics, the user need high performance of gantry crane systems, such as light weight, rigid, automation and a large operating space, and require crane car

22、 and truck operations to be high-speed, high efficiency. In the crane manufacturing industry, to occupy high ground, many manufacturers of gantry crane adopt advanced technology, modular design, so as to meet needs of customer and reduce manufacturing cost at the greatest extent. This article aims

23、 to the design of the gantry cranes systems and the overall stability, especially for the design and calculation of lifting mechanism. In drawing, we do not only complete the map of total machine by hand-draw, and also use computer to draw the total plan of the hoisting mechanism and reel assembly.

24、Thus,we can get a better understanding of the gantry crane design. This article focuses on the design of steel wire rope, roller, motor, reducer, brake, coupling selection,at the same time, make the calibration of motor heating, starting and braking time, the overall stability. Keywords: Gantry cr

25、ane; Overall stability; Hoisting mechanism design. 1 緒 論 1.1 起重機的發(fā)展現(xiàn)狀 1.1.1 國內(nèi)外先進起重機的特點和發(fā)展趨勢 自有人類文明以來，物料搬運便成了人類活動的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，自動化程度的提高，作為物料搬運重要設(shè)備的起重機在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機的要求也越來越高，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動了現(xiàn)代設(shè)計和制造能力的提高，激烈的國際市場競爭也越來越依賴于技術(shù)的競爭。這些都

26、促使起重機的技術(shù)性能進入嶄新的發(fā)展階段，起重機正經(jīng)歷著一場巨大的變革?，F(xiàn)根據(jù)起重機的新理論、新技術(shù)和新動向，結(jié)合實例，簡要論述國內(nèi)外先進起重機的特點和發(fā)展趨勢 1）產(chǎn)品設(shè)計的模塊化、個性化和機電一體化 用模塊化設(shè)計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機設(shè)計方法，將起重機上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過不同模塊的相互組合，形成不同類型和規(guī)格的起重機。在滿足不同客戶個性化需求而需要對起重機進行改進時，只需針對某幾個模塊。設(shè)計新型起重機，只需選用不同模塊重新進行組合?？墒箚渭∨可a(chǎn)的起重機改換成具有相當(dāng)批量的模塊生產(chǎn)，實現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，企業(yè)的生產(chǎn)組織也可由

27、產(chǎn)品管理變?yōu)槟K管理。達到改善整機性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品，充分滿足用戶需求。隨著科技發(fā)展，具有自分析、自調(diào)整、自糾錯的智能化操作的全自動、半自動操作形式的高度機電一體化的設(shè)計理念已經(jīng)應(yīng)用到起重機設(shè)計當(dāng)中。使得起重機更安全更易于操作和維修。 2）產(chǎn)品制造新材料和新工藝 由于鋼鐵工業(yè)新技術(shù)的應(yīng)用，鋼材質(zhì)量得以提高。DOMEX系列高強度及超高強度剛才，在設(shè)計起重機主梁強度時，可使用較高的許用應(yīng)力，而不需要很高的安全系數(shù)，以減少起重機材料用量，從而降低設(shè)備的重量和價格。車輪采用空氣硬化鎳鉻鉬合金鋼制造，可使其使用壽命延長5年以上

28、。在電葫蘆上使用聚合材料制造運行機構(gòu)的齒輪、滑輪和導(dǎo)繩器等。在機加工方面，盡量采用少切削的精密鑄件，尤其是鋁合金鑄件占多，加工設(shè)備大量采用高精、高效的數(shù)控自動機床等，既保證了加工質(zhì)量，又提高了生產(chǎn)率，降低了成本 [1]。 3）產(chǎn)品性能的自動化、智能化和數(shù)字化 經(jīng)過長時間的發(fā)展，起重機在引入先進技術(shù)和設(shè)計理念之后，其產(chǎn)品性能已得到了很大的提高。例如傳感器技術(shù)的應(yīng)用使得起重機能夠準(zhǔn)確的稱量起吊重量和進行定位。限于起重機自身的外形特點特別是大型起重機的外形特點，其起吊的貨物有時候需要花費很長的時間來進行對位，由于位置擺放不對引起事故的情況也屢見不鮮。為此，很多起重機采用了防搖擺、準(zhǔn)確對位

29、技術(shù)并利用計算機系統(tǒng)進行精確計算，再加上專家方案，能夠很好的解決此類問題?，F(xiàn)在的人工費已經(jīng)在節(jié)節(jié)攀升，自動化高效化的機械設(shè)備越來越受到企業(yè)的喜愛。起重機也不例外，在采用傳感器技術(shù)、計算機系統(tǒng)和新材料之后，其產(chǎn)品性能正向著自動化、智能化和數(shù)字化方向發(fā)展。 4）起重機設(shè)計專業(yè)化協(xié)作 為了能迅速制造和裝配出品種多樣化的產(chǎn)品，同時降低起重機的制造成本，這就要求企業(yè)之間密切聯(lián)系和協(xié)調(diào)，企業(yè)走向?qū)I(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。因為使用標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)備能迅速組合和安裝，減少標(biāo)準(zhǔn)件外組合部分的加工制造就顯得特別重要。組合構(gòu)件的使用比起生產(chǎn)非標(biāo)準(zhǔn)件起重機來，有助于減少成本。與此同時采用標(biāo)準(zhǔn)件也可以在很大程度上減少

30、設(shè)計的工作量。 1.2 課題的研究目的和意義 起重機械設(shè)計領(lǐng)域是一個有著悠久歷史的行業(yè)。經(jīng)歷長時間的摸索和創(chuàng)新，該領(lǐng)域已經(jīng)形成了一整套完整而且行之有效的設(shè)計形式。但隨著時間的推移，顧客要求的提高，起重機設(shè)計行業(yè)也在不斷前行。最大起重量不斷在上升，從小起重量到重達好幾千噸的起重機，起重機制造呈現(xiàn)出梯度型。與此同時，同噸位的起重機逐漸向智能化，高效化，低成本話方向發(fā)展。 在現(xiàn)今信息化的時代，借助現(xiàn)代計算機技術(shù)和信息技術(shù)許多在以前很復(fù)雜的問題就變的簡單了許多了，設(shè)計周期得以大大縮短。在計算中，起重機的載荷為靜載荷，慣性載荷和震動載荷。靜載荷是起重機在平穩(wěn)狀態(tài)下運行所受的載荷。除此之外，在起制動

31、過程中還受慣性載荷，速度變化越大，慣性載荷越大。對于起重機來說，各部分結(jié)構(gòu)并不是理想的剛體，而是一個彈性系統(tǒng)，所以在上述基本載荷狀態(tài)下還疊加了按一定頻率變化的振動載荷，它提高了起重機各部分的應(yīng)力峰值，同時它的反復(fù)作用也使起重機的的某些敏感部分疲勞損壞。現(xiàn)代大型計算機系統(tǒng)能夠很好的模擬起重機這一類機械的工作情況，并對其進行仿真。由此可以得到震動的源頭。設(shè)計人員可以依次來進行優(yōu)化設(shè)計，并將優(yōu)化設(shè)計方案在計算機中進行模擬仿真以檢驗優(yōu)化結(jié)果。這樣可以大大節(jié)省起重機改進時間和成本。振動載荷對于起重機的強度有重要的意義，研究起重機動力學(xué)的主要目的就是要弄清這部分應(yīng)力的大小。 目前，我國起重機械整體水平雖

32、有了一些進步，但無論性能還是內(nèi)在質(zhì)量與國外產(chǎn)品相比尚有較大差距，主要表現(xiàn)在：起升機構(gòu)仍沿襲小而短的傳統(tǒng)卷筒、反彈亂繩現(xiàn)象嚴(yán)重、鋼絲繩易于疲勞、報廢率高等?，F(xiàn)行起升機構(gòu)的上述缺陷，嚴(yán)重影響了主機的工作性能、可靠性和安全性。面對人世的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，加快研究開發(fā)高性能的新型起升機構(gòu)，迅速提高起重機械整體水平具有十分重要的意義。為了滿足堆場生產(chǎn)發(fā)展的需要，我們設(shè)計了這臺32t-28m龍門起重機，使用操作方便，制造價格較低，維護保養(yǎng)簡便等特點的貨場用龍門起重機。 1.3 本文所要做的主要工作 綜上所述，本論文以堆場用龍門起重機為研究對象，首先進行龍門起重機的總體布置方案選型論證，總體設(shè)計計算；在進行橋

33、架結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計計算，主梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，結(jié)合《起重機設(shè)計手冊》，對該龍門起重機進行總體方案選型論證和總體設(shè)計計算。此次設(shè)計的主要任務(wù)是熟悉起重機設(shè)計的具體環(huán)節(jié)，基本掌握起重機設(shè)計中對于載荷類型的分析和計算過程。并對起升機構(gòu)進行初步選型和布置，繪制龍門起重機的總圖以及起升機構(gòu)的設(shè)計圖。對龍門起重機的載荷和工況進行詳細(xì)計算，這樣橋架結(jié)構(gòu)的加載會更接近實際情況。 2 整機總體方案的選型 2.1 參數(shù)設(shè)計 1）起重量：32t； 2）跨度：28m； 3）基距：12m； 4）起升高度：19m； 5）工作級別：M5； 6）工作速度： 主起升機構(gòu)： 7 m/min（滿載） ，12 m/min（

34、10t）； 小車運行機構(gòu)：22m/min； 大車運行機構(gòu)：30m/min。 2.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 1）GB3811-83 《起重機設(shè)計規(guī)范》 2）GB6067-85 《起重機安全規(guī)范》 3）GB/T14406-93 《通用龍門起重機》 4）GB10183-88 《橋式和龍門起重機制造及軌道公差》 2.3 橋架結(jié)構(gòu)形式的選擇 龍門起重機是一種工作條件十分繁重的重型機械設(shè)備，其載荷復(fù)雜多變，作為整臺起重機承載和連接骨架的金屬結(jié)構(gòu)，只有滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求才能保證起重機的使用性能和安全。起重機安全工作的壽命主要取決于金屬結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞的工作年限，而不是

35、由任何其他裝置和零部件的壽命所決定。金屬結(jié)構(gòu)的破壞會給起重機帶來極其嚴(yán)重的后果。 2.3.1 金屬結(jié)構(gòu)的形式 根據(jù)受力特征不同，起重機的金屬結(jié)構(gòu)的部件可分三類：梁和桁架是主要承受彎矩的部件；柱是主要承受軸向壓力的部件；壓彎構(gòu)件是既承受軸向壓力又承受彎矩的部件。這些基本構(gòu)件根據(jù)其受力和外形尺寸又可分別設(shè)計成格構(gòu)式、實腹式或混合式的結(jié)構(gòu)型式。 實腹式構(gòu)件實腹式構(gòu)件主要由鋼板組成，也稱箱形構(gòu)件，適用于載荷大、外形尺寸小的場合。具有制造工藝簡單（可采用自動焊）、應(yīng)力集中較小、疲勞強度較高、通用性強、機構(gòu)的安裝檢修方便等優(yōu)點。缺點是自重較大、剛性稍差。格構(gòu)式構(gòu)件是由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而

36、成的桿系結(jié)構(gòu)。構(gòu)件的自重輕，風(fēng)的通過性好。缺點是制造工藝復(fù)雜，不便于采用自動焊，節(jié)點處應(yīng)力集中較大。適用于受力相對較小、外形尺寸相對較大的場合。桁架是由桿件組成的受橫向彎曲的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，是金屬結(jié)構(gòu)中的一種主要結(jié)構(gòu)型式?；旌鲜綐?gòu)件部分為實腹結(jié)構(gòu)，部分為桿系結(jié)構(gòu)。其特點和使用條件均介于格構(gòu)式構(gòu)件和實腹式構(gòu)件之間。 龍門起重機小車軌道在主梁上的布置位置有正軌、偏軌和小偏軌三種形式。偏軌箱型梁的小車軌道位于主腹板之上，優(yōu)點在于省去了正軌箱型的小車軌道位于主腹板之上，優(yōu)點在于省去了正軌箱型梁為支承軌道而設(shè)置的短橫向加勁板，從而也省去了大量焊縫，減少了制造過程的焊接變形，發(fā)揮了箱型結(jié)構(gòu)固有的抗扭特性。但

37、是為了能在主腹板上方安置軌道和壓板，須使上翼緣板的懸伸寬度加大，因而增加了為保證懸伸部分局部穩(wěn)定性而設(shè)置的三角勁板。小偏軌梁既省去了短的橫向加勁板，又取消了三角勁板，是一種較好的結(jié)構(gòu)形式 [2]。 近年出現(xiàn)的偏軌箱形梁較成功的解決中軌箱形梁上翼板局部彎曲的問題。軌道完全偏在主梁的一側(cè)腹板上時稱全偏軌。盡管它具有自重大，主梁易下?lián)?，橋架水平較差，箱形內(nèi)部施焊條件差，上翼板與腹板之間連接焊縫壽命低，上翼板與橫向加勁桿之間的焊縫易開裂等缺點。但是它同型鋼，桁架式結(jié)構(gòu)比較具有制造工藝簡單，組裝方便，通用性強，便于自動焊，抗扭剛度等優(yōu)點。 2.3.2 金屬結(jié)構(gòu)的連接 金屬機構(gòu)的連接方法有

38、：焊接連接、鉚接連接和螺栓連接，其中比較成熟和完善的是焊接連接。他與其他連接方法比較起來，不但具有省工、省料、易于機械化和自動化施工，而且能簡化結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，減輕結(jié)構(gòu)自重，因此焊接一是金屬結(jié)構(gòu)中最主要，最普遍的連接方法。它的缺點主要是由于焊接局部加熱會影響到焊接部位的力學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致材料的性能下降。而且焊縫的質(zhì)量檢驗也是比較費事。 鉚釘連接是很早就使用的方法。由于它制造費工，用料多，自重大，而且釘孔削弱了構(gòu)件的截面，是構(gòu)件在受拉時降低了承載能力，因此，目前已逐步被焊接所代替，在起重機金屬結(jié)構(gòu)制造中基本上已被淘汰。 螺栓連接是一種可拆卸的連接方法。由于它具有裝配方便、迅速、質(zhì)量可靠的優(yōu)點，因此它

39、主要用于結(jié)構(gòu)安裝連接，或者用于需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移工作地點的可拆卸式結(jié)構(gòu)中。其中螺栓連接又分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接。由于高強度螺栓連接減輕了螺栓連接中釘孔對構(gòu)件的削弱影響，較精制普通螺栓連接裝配更方便和迅速，而且接頭的承載能力比同樣尺寸的鉚接連接和普通螺栓連接連接更高，工作又更可靠。 2.4 起升機構(gòu)方案設(shè)計 起升機構(gòu)用來實現(xiàn)物料垂直升降，是任何起重機不可缺少的部分，因而是起重機最主要、也是最基本的機構(gòu)。起升機構(gòu)的安全狀態(tài)，是防止起重事故的關(guān)鍵，將直接地關(guān)系到起重作業(yè)的安全。 2.4.1 起升機構(gòu)組成 起升機構(gòu)由驅(qū)動裝置、傳動裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置、制動器及其他安全裝置等組成，不

40、同種類的起重機需配備不同的取物裝置，其驅(qū)動裝置亦有不同，但布置方式基本上相同。典型起升機構(gòu)平面布置見圖2-1。 圖2-1 起升機構(gòu)傳動簡圖 1-電動機 2-聯(lián)軸器 3-制動器 4-減速器 5-聯(lián)軸器 6-卷筒 7-鋼絲繩 8-吊鉤滑輪組 9-上升極限位置限制器 1） 驅(qū)動裝置：起升機構(gòu)有內(nèi)燃機驅(qū)動、電動機驅(qū)動和液壓驅(qū)動三種驅(qū)動方式。由于可以容易獲得電能，操縱簡單，維護容易，機組重量輕和工作可靠，在大型的工程起重機中光分采用直流電動機驅(qū)動。液壓驅(qū)動可以實現(xiàn)大傳動比，可以實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，機構(gòu)緊湊，運行平穩(wěn)，操作方便，過載保護性能好。目前正得到越

41、來越廣泛的應(yīng)用。流動式起重機（如汽車起重機、輪胎起重機等）以內(nèi)燃機為原動力，傳動與操縱系統(tǒng)比較復(fù)雜。目前大有被液壓驅(qū)動代替的勢頭。 2） 傳動裝置：包括減速器、聯(lián)軸器和傳動軸。減速器常用封閉式的臥式標(biāo)準(zhǔn)兩級或三級圓柱齒輪減速器，起重量較大者由于起升速度相對較慢，減速器的傳動比較大，所以有時增加一對開式齒輪以獲得低速大力矩。為補償?shù)踺d后小車架的彈性變形給機構(gòu)工作可靠性帶來的影響，通常采用有補償性能的彈性柱銷聯(lián)軸器或齒輪聯(lián)軸器，有些起升機構(gòu)還采用浮動軸（也稱補償軸）來提高補償能力、方便布置并降低磨損。 3） 卷繞系統(tǒng)：它是傳動系統(tǒng)的一部分，有撓性元件（鋼絲繩或鏈條）、導(dǎo)向和貯存元件（滑

42、輪和卷筒）組成。它將旋轉(zhuǎn)運動改變成直線運動，起著運動形式的轉(zhuǎn)換和能量的傳遞作用。橋架類型起重機采用雙聯(lián)滑輪組，單聯(lián)滑輪組一般用于臂架類型起重機。本文設(shè)計的龍門起重機采用雙聯(lián)滑輪組。 4） 取物裝置：它是根據(jù)被吊物料的種類、形態(tài)不同，采用不同種類的取物裝置。取物裝置種類繁多，使用量最大的是吊鉤。 5） 制動器及安全裝置： 制動器室保證起重機安全的重要部件，其升級股的每一套獨立的驅(qū)動裝置至少要裝設(shè)一個支持制動器。制動器既是機構(gòu)工作的控制裝置，又是安全裝置。起升機構(gòu)的制動器必須是常閉式的。一般起重機的起升機構(gòu)只裝配一個制動器，通常裝在高速軸上（也有裝在與卷筒相連的低速軸上）。制動

43、器經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一個半體兼作制動輪，即使聯(lián)軸器損壞，制動器仍能起安全保護作用。電動機驅(qū)動的起重機常用塊式制動器，流動式起重機采用帶式制動器，近幾年采用了盤式制動器。 此外，起升機構(gòu)還配備起重量限制器、上升極限位置限制器、排繩器(可以將繩整齊的排好)等安全裝置。 2.4.2 起升機構(gòu)的工作原理 電動機通過聯(lián)軸器（和傳動軸）與減速器的高速軸相連，減速器的低速軸帶動卷筒，吊鉤等取物裝置與卷繞在卷筒上的省力鋼絲繩滑輪組連接起來。當(dāng)電動機正反兩個方向的運動傳遞給卷筒時，通過卷筒不同方向的旋轉(zhuǎn)將鋼絲繩卷入或放出，從而使吊鉤與吊掛在其上的物料實現(xiàn)升降運動，這樣，將電動機輸入的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為

44、吊鉤的垂直上下的直線運動。常閉式制動器在通電時松閘，使機構(gòu)運轉(zhuǎn)；在失電情況下制動，使吊鉤連同貨物停止升降，并在指定位置上保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑輪組升到最高極限位置時，上升極限位置限制器被觸碰面動作，使吊鉤停止上升。當(dāng)?shù)踺d接近額定起重量時，起重量限制器及時檢測出來，并給予顯示，同時發(fā)出警示信號，一旦超過額定值及時切斷電源，使起升機構(gòu)停止運行，以保證安全。 2.5 大車運行機構(gòu) 2.5.1 運行機構(gòu)的組成 運行機構(gòu)是使起重機或起重小車作水平直線運動的機構(gòu)。工作性運行機構(gòu)主要用于水平運移物品，非工作性運行機構(gòu)只是用來調(diào)整起重機（小車）的工作位置。在專門鋪設(shè)的軌道上運行的稱為有軌運行機構(gòu)，其突出

45、特點是負(fù)載大，運行阻力小，但作業(yè)范圍受軌道限制；無軌運行機構(gòu)采用輪胎或履帶，可以在普通道路上行走，其良好的機動性擴大了起重作業(yè)的選擇范圍。起重機運行機構(gòu)由驅(qū)動裝置、運行支承裝置和安全裝置組成。 1）運行驅(qū)動裝置 　 運行驅(qū)動裝置包括原動機、傳動裝置（傳動軸、聯(lián)軸器和減速器等）和制動器。大多數(shù)運行機構(gòu)采用電動機，流動式起重機則為內(nèi)燃機，有的鐵路起重機使用蒸汽機。自行式運行機構(gòu)的驅(qū)動裝置全部設(shè)置在運行部分上，驅(qū)動力主要來自主動車輪或履帶與軌道或地面的附著力。牽引式運行機構(gòu)采用外置式驅(qū)動裝置，通過鋼絲繩牽引運行部分，因此可以沿坡度較大軌道運行，并獲得較大的運行速度。本文的起重機采用的是電動機驅(qū)

46、。 2）運行支承裝置 　 軌道式起重機和小車的運行支承裝置主要是鋼制車輪組與軌道。車輪以踏面與軌道頂面接觸并承受輪壓。大車運行機構(gòu)多采用鐵路鋼軌，當(dāng)輪壓較大時采用起重機專用鋼軌。小車運行機構(gòu)的鋼軌采用方鋼或扁鋼，直接鋪設(shè)在金屬結(jié)構(gòu)上。本文設(shè)計的起重機采用專用鋼軌。 車輪組由車輪、軸與軸承箱等組成。為防止車輪脫軌而帶有輪緣，以承受起重機的側(cè)向力。車輪的輪緣有雙輪緣、單輪緣及無輪緣三種（見圖2－2）。一般起重機大車主要采用雙輪緣車輪，一些重型起重機，除采用雙輪緣車輪外還要加裝水平輪，以減輕起重機歪斜運行時輪緣與軌道側(cè)面的接觸磨損。軌距較小的起重機或起重小車廣泛采用單輪緣車輪（輪緣在起重機軌

47、道外側(cè)）。如果有導(dǎo)向裝置，可以使用無輪緣車輪。在大型起重機中，為了降低車輪的壓力，提高傳動件和支承件的通用化程度，便于裝配和維修，常采用帶有平衡梁的車輪組。無軌式起重機運行支承裝置是輪胎或履帶裝置。 圖2-2 車輪型式 (a) 雙輪緣 (b) 單輪緣 (c) 無輪緣 由于本文設(shè)計的起重機為堆場用起重機，跨距較小，因此采用雙輪緣車輪。由于是雙梁設(shè)計。雙梁小車運行機構(gòu)的車輪采用的是單輪緣車輪。為了減少輪緣啃軌，軌道內(nèi)側(cè)常增設(shè)水評論。小車架上的立式減速器、聯(lián)軸器和傳動軸驅(qū)動車輪，制動器放在電動機另一端的外伸軸上。 3）安全裝置 　 運行機構(gòu)的安全裝置有行程限位開關(guān)、防風(fēng)抗

48、滑裝置、緩沖器和軌道端部止擋，以防止起重機或小車超行程運行脫軌，防止室外起重機被強風(fēng)刮跑造成傾覆。 2.5.2 運行機構(gòu)的工作原理 電動機的原動力通過聯(lián)軸器（和傳動軸）傳遞給減速器，經(jīng)過減速器的減速增力作用，帶動車輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動力靠主動車輪輪壓與軌道之間的摩擦產(chǎn)生的附著力，因此，必須要驗算主動輪的最小輪壓，以確保足夠的驅(qū)動力。運行機構(gòu)的制動器使處于不利情況下的起重機或小車，在限定的時間內(nèi)停止運行。 2.5.3 運行機構(gòu)的驅(qū)動類型 軌道式運行機構(gòu)有集中驅(qū)動和分別驅(qū)動兩類。集中驅(qū)動是由一個電動機通過傳動軸帶動兩邊車輪驅(qū)動。有低速軸集中驅(qū)動、高速軸集中驅(qū)動和中速軸集中驅(qū)動。這種驅(qū)動方式對橋

49、架水平剛性要求不高，但對走臺剛性要求較高。低速軸驅(qū)動工作可靠，但自重較大。高速軸驅(qū)動傳動軸雖輕，但對安裝要求高。中速軸驅(qū)動機構(gòu)復(fù)雜，分組性差。分別驅(qū)動是由兩套獨立的無機械聯(lián)系的運動機構(gòu)組成，省去了中間傳動軸，自重輕、部件的分組性好、安裝和維修方便。與集中驅(qū)動相比，分別驅(qū)動起重機運行較穩(wěn)定，在起重機運行機構(gòu)上得到廣泛采用。對于大車運行機構(gòu)，集中驅(qū)動只用于小跨度的起重機。本次設(shè)計的起重機的大車行走機構(gòu)采用分別驅(qū)動型式，小車運行機構(gòu)采用低速軸集中驅(qū)動。 2.6 司機室 司機室是金屬結(jié)構(gòu)的組成部分，提供司機操作所需要的作業(yè)空間。司機室內(nèi)布置有操縱設(shè)備、司機坐椅和成套的控制顯示裝置，應(yīng)考慮為操作者創(chuàng)

50、造良好的作業(yè)環(huán)境，使司機工作安全、舒適、高效。 2.6.1 司機室的種類 按是否運動分類。他可以分為固定式和移動式兩類。安于外界的關(guān)系分類。它可以分為敞開式和封閉式。本文設(shè)計的起重機采用的是固定封閉式司機室。 2.6.2 司機室的安全技術(shù)要求 除流動式起重機外，司機室一般都連接到較高的金屬結(jié)構(gòu)件上。其安全要求應(yīng)從司機室的鋼結(jié)構(gòu)、與其他金屬結(jié)構(gòu)的連接、安裝位置、室內(nèi)的空間尺寸，以及環(huán)境的要求等各方面綜合考慮。 圖2-3 起重機的司機室 (a)敞開式 (b)封閉式 滿足結(jié)構(gòu)安全要求： 　 1）司機室必須安全可靠。司機室與懸掛或支承部分的連接必須牢固。 　

51、 2）司機室的頂部應(yīng)能承受25kN/m2的靜載荷。 3）橋式起重機司機室，一般應(yīng)設(shè)在無導(dǎo)電裸滑線的一側(cè)。 滿足高處作業(yè)安全要求： 　 1）開式司機室應(yīng)設(shè)有高度為1050mm的欄桿，并應(yīng)可靠地將司機室圍護起來。 　 2）司機室底面與下方地面、通道、走臺等距離超過2m時，一般應(yīng)設(shè)置走臺。 　 3）除流動式起重機外，司機室外面有走臺時，門應(yīng)向外開；沒有走臺時，門應(yīng)向里開；有無走臺都可采用滑動式拉門。 滿足人機安全要求： 該安全要求設(shè)計的主要依據(jù)是人體測量參數(shù)、操作參數(shù)和視線參數(shù)。 　 1）司機室應(yīng)提供足夠的操作和檢修空間，一般能容納兩個人。除流動式起重機外，司機室內(nèi)凈

52、空高度不應(yīng)小于2m，滿足坐站交替的活動需要。 　 2）操縱器的布置應(yīng)符合人手臂和腿腳的運動特性，顯示器、信號和報警裝置應(yīng)符合人視聽器官的感覺特性，并便于操作和維修。 　 3）窗的尺寸與位置應(yīng)保證司機有良好的視野，坐在座椅上應(yīng)能看到工作范圍內(nèi)的取物裝置在任何位置時的情況。還應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置下視和上視窗口。閉式操縱室玻璃窗的設(shè)計還應(yīng)考慮到擦拭外側(cè)玻璃的方便。 　 4）司機座椅應(yīng)安裝可靠，舒適可調(diào)，使人不易疲勞。 　 5）提供必要的照明，保證夜班作業(yè)需要。固定式照明裝置的電源電壓不應(yīng)超過220V，可攜式照明裝置的電源電壓不應(yīng)超過36 V。 滿足勞動衛(wèi)生要求： 　 1）在高溫、有塵

53、、有毒等環(huán)境下工作的起重機，應(yīng)設(shè)計成封閉式司機室。露天工作的起重機，應(yīng)裝設(shè)有防風(fēng)、防雨、防曬的司機室。 　 2）內(nèi)部工作溫度高于35℃、在高溫環(huán)境下工作或低于5℃的司機室，根據(jù)需要可安裝取暖和空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。 　 3）在高溫環(huán)境直接受熱輻射的司機室，應(yīng)裝設(shè)有效的隔熱層。受熱輻射的窗玻璃應(yīng)采用防紅外線輻射的鋼化玻璃。 　 4）司機座一般懸掛在金屬結(jié)構(gòu)件上，考慮到起重機運行的動載效應(yīng)，要有防振措施。 其他： 　 1）除流動式起重機和司機室底部無碰人危險的起重機外，與起重機一起移動的司機 室，其底面距下方地面、通道、走臺等凈空高度不應(yīng)小于2m。 　 2）窗玻璃應(yīng)采用鋼化玻璃或夾

54、層玻璃，并應(yīng)只能從司機室里面安裝。 　 3）裝設(shè)必要的應(yīng)急措施，保證在事故狀態(tài)下，司機能安全地撤出，或避免事故對司機的危害。配備滅火器、電鈴或警報器，必要時還應(yīng)設(shè)置通訊聯(lián)系裝置。 2.7 梯子 欄桿 電氣設(shè)備 2.7.1 防護欄桿 起重機金屬結(jié)構(gòu)高大，一般龍門起重機的主梁高度都在10m以上，甚至高達幾十米。為了獲得作業(yè)現(xiàn)場清楚的觀察視野，司機室往往設(shè)在高處，很多設(shè)備也安裝在高處結(jié)構(gòu)上。這樣，起重司機正常操作、高處設(shè)備的維護和檢修以及安全檢查，都需要登高作業(yè)。為防止人員從高處墜落，防止高處墜落的物體對下面人員造成打擊傷害，在起重機上凡是高度不低于2m的一切合理作業(yè)點，包括進入作業(yè)點

55、的配套設(shè)施，如高處的通行走臺、休息平臺、轉(zhuǎn)向用的中間平臺，以及高處作業(yè)平臺等，都應(yīng)予以防護。安全防護的結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)根據(jù)人體參數(shù)確定。其強度、剛度要求應(yīng)根據(jù)走道、平臺、樓梯和欄桿可能受到的最不利載荷考慮。 　 防護欄桿設(shè)在可能發(fā)生墜落的臨邊敞開邊緣處，防止人員滑跌墜落，防止平臺上放置的器具、零件、材料意外墜落傷人。欄桿常采用鋼管結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮承受300 N的移動水平載荷。對防護欄桿的具體要求如下： 　 第一，欄桿高度應(yīng)為 1050mm，并設(shè)有間距為 350mm的水平橫桿。欄桿底部應(yīng)設(shè)置高度不小于70mm的圍護板。 　 第二，欄桿上任何一處都應(yīng)能承受1kN來自任何方向的載荷而不產(chǎn)生塑性變形。

56、 　 第三，為在空中潤滑或維修而在臂架上所設(shè)欄桿的扶手，應(yīng)能懸掛安全帶掛鉤，并能承受4.5kN的載荷而不被破壞。 2.7.2 走臺 走臺和平臺是根據(jù)操作、維修、檢查的需要，在起重機上設(shè)置的工作面和通道。僅作通路用的走道、平臺應(yīng)考慮承受1500N的移動集中載荷；對于可能要堆放物料的平臺應(yīng)考慮承受3000N的移動集中載荷。對走臺的具體要求如下： 　 第一，走臺寬度（從欄桿到設(shè)備運動部分之間的最小距離）對電動橋式起重機不應(yīng)小于500mm，人力驅(qū)動的起重機不應(yīng)小于400mm。 　 第二，上空有相對移動構(gòu)件或物體的走臺，凈空高度不應(yīng)小于 1800mm。 　 第三，走臺應(yīng)能承受3kN移動的集中

57、載荷而無塑性變形。 　 第四，走臺平面應(yīng)有防滑性能。 2.7.3 斜梯 斜梯是與地平面呈30～75角的鋼制梯，兩側(cè)或一側(cè)裝有扶欄。其主要危險是登梯（尤其下梯）時從梯上滑落或從扶欄側(cè)翻墜落而造成傷害。安全對策是踏步高、寬適當(dāng)，設(shè)置扶手欄桿，并在超高斜梯的梯間設(shè)置休息平臺。其具體要求如下： 第一，在整架斜梯中，所有梯級間距應(yīng)相等。梯級間距和踏板寬度應(yīng)根據(jù)斜梯的傾角確定。 與水平面夾角 30 35 40 45 50 55 60 65； 梯級間距/mm 160 175 185 200 210 225 235 245； 踏板寬度/mm 310 280 249 226 208

58、 180 160 145； 斜梯尺寸 第二，斜梯高度大于 10m時，應(yīng)在7.5 m處設(shè)休息平臺。再往上，每隔6～10m應(yīng)設(shè)休息平臺。 第三，梯側(cè)應(yīng)設(shè)欄桿。 第四，梯子踏板、走臺平面應(yīng)有防滑性能。 3 起重機整機穩(wěn)定性校核 穩(wěn)定性是指起重機在自重和外載荷作用下，抵抗翻倒的能力，以及室外軌道起重機防風(fēng)抗滑的能力。門式起重機和裝卸橋要進行抗傾覆穩(wěn)定性和防風(fēng)抗滑安全性的驗算。 3.1 輪壓計算 對于本文設(shè)計的龍門起重機當(dāng)雙車共抬300t時輪壓最大。 3.1.1 小車支撐反力 假定上小車與貨物重心在水平面內(nèi)的投影相互重合，上小車支承反力可由下式計算：

59、 （3.1） （3.2） （3.3） （3.4） 式中：——小車重力，N； ——貨物（包括吊具）重力，N； t、e——小車及貨物重心在支承平面內(nèi)投影的坐標(biāo) ，取t=b/2，e=l/2； b、l——小車軸距及軌距，b=4m，l=4m； 則，小車支承反力： N 3.1.2 小車引起橋架支撐反力 假定橋架自身的重心在支承平面的投影與支承平面的形心重合，橋架支承反力由下式確定：

60、 式中：——橋架重力，N； ——大車運行機構(gòu)重力，N； ——小車受電裝置重力，N； ——司機室重力，N； x——小車1，2車輪至大車一側(cè)軌道的水平距離，22m； c——司機室中心線至大車一側(cè)軌道的水平距離，c=26m； d——大車運行機構(gòu)合成重心至一側(cè)軌道的水平距離，d=14m； L——起重機跨度，L=28m； ，，，——小車支承反力。 小車處于兩端極限位置（即ｘ取最大最小值時）支承反力出現(xiàn)最大最小值。取x＝102m。 則，橋架支承反力：

61、 （3.5） 3.1.3 無臂龍門起重機附加垂直反力 （3.6） 式中：、——橋架和小車、貨物所受的風(fēng)載荷，N， N； 、——大車起動和制動時橋架和小車、貨物的水平慣性力， N，N； 、——橋架和小車、貨物迎風(fēng)面積形心至軌面高度，m， m； ——橋架重心至軌面高度，m； ——大車輪距，m。 則， 3.1.4 大車總支承反力 （3.7）

62、 （3.8） （3.9） （3.10） 故， kN kN kN kN 3.1.5 大車輪壓計算 （3.11） 式中：——最大支承反力， =kN； 　 ——車輪數(shù)，初定為4。 則，kN 大車許用輪壓kN， 滿足輪壓強度條件。 3.2 抗傾覆穩(wěn)定性 抗傾覆穩(wěn)定性是指在最不利的載荷組合條件下，起重機

63、抗傾覆的能力。穩(wěn)定條件是包括自重在內(nèi)的各項載荷對傾覆邊的力矩之和大于或等于零（∑M≥0），計算時規(guī)定運算符號為：起穩(wěn)定作用的力矩為正；使起重機傾覆的力矩為負(fù)。 當(dāng)龍門起重機和裝卸橋無懸臂時，僅需驗算橫向（順著大車軌道方向）工況（暴風(fēng)侵襲）的非工作狀態(tài)自身穩(wěn)定性。 其抗傾覆穩(wěn)定性校核計算式為： （3.12） 式中：——自重系數(shù)，； ——橋架重力，N； ——小車重力，N； ——跨距，m； ——風(fēng)力系數(shù)，； ——橫向作用于橋架及小車上的風(fēng)力（工況4按非工作狀態(tài)風(fēng)壓）， N；

64、 ——橋架與小車橫向擋風(fēng)面積自支腿鉸接點量起的形心高度，m。 則， 因為>0，所以穩(wěn)定性滿足要求。 3.3 防風(fēng)抗滑安全性 防風(fēng)抗滑安全性是指在軌道上運行的露天工作起重機被風(fēng)吹走的可能性，分正常工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)兩種工況驗算。 3.3.1 正常工作狀態(tài) 正常工作狀態(tài)工況下的驗算公式為： （3.13） 式中: ——運行機構(gòu)制動器在車輪踏面上產(chǎn)生的制動力，當(dāng)制動力大于車輪與軌道的粘著力時，用車輪與軌道的粘著力代替，粘著系數(shù)取0.12； （3.14） 　 　 ——起重機所受工作狀態(tài)最大風(fēng)力(沿運行方向）； 　

65、　--坡度引起的滑行力；由公式 計算； 其中，——最大坡度，； ——起重機自重，N； ——起重機運行摩擦阻力，按運行摩擦阻力系數(shù)，由公式計算，運行摩擦阻力系數(shù)，滾動軸承ω=0.006。 顯然正常工作的時候滿足不打滑條件。 3.3.2 非工作狀態(tài) 非常工作狀態(tài)工況下的驗算公式為： （3.15） 式中: ——運行機構(gòu)夾軌器產(chǎn)生的沿軌道方向的夾持制動力，夾軌鉗的摩擦系數(shù)取0.25 ,手工操作的夾軌鉗最大操作力不得大于200N； 　 　 ——起重機非工作狀態(tài)下的最大風(fēng)力（沿運行方向），無錨定裝置時按該地區(qū)可能出現(xiàn)的最大非

66、工作風(fēng)壓計算，有錨定裝置時按600～800N/m2，取750 N/m2代入計算計算。 4 起升機構(gòu)設(shè)計計算 4.1 概述 4.1.1 起升機構(gòu)的設(shè)計計算過程 首先選擇設(shè)計參數(shù)，確定布置方案，通過計算選用標(biāo)準(zhǔn)零部件（如電動機、制動器、減速器、聯(lián)軸器與鋼絲繩等），對非標(biāo)準(zhǔn)零部件做強度、剛度等計算，最后進行必要的驗算。 4.1.1 起升機構(gòu)計算載荷特點 起升機構(gòu)計算載荷特點是：物品起升或下降時，在驅(qū)動機構(gòu)上由鋼絲繩拉力產(chǎn)生的力矩單向作用且方向不變；物品懸掛系統(tǒng)由撓性鋼絲繩所組成，由物品慣性引起的附加力矩對機構(gòu)影響不大；機構(gòu)啟動或制動時間同穩(wěn)定運動時間相比是短暫的。因此，可將穩(wěn)定運動時的起升載荷作為機構(gòu)的計算載荷。 4.1.2 設(shè)計參數(shù) 小車起升機構(gòu)：額定起重量； 起升高度； 起升速度，； 工作級別。 4.2 計算步驟 4.2.1 鋼絲繩的選型 1）計算鋼絲繩所承受的最大靜拉力（即鋼絲繩分支的最大靜拉力）為： （4.1） 式中: ——額定起升載荷，指所有起升質(zhì)量的重力，包括允許起升的最大有效物品、取物裝置（如下滑