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1、门式起重机毕业设计说明书 门式起重机毕业设计说 明书 文件排版存档编号：UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208 西南交通大学峨眉校区 毕业设计说明书 论文题目：门式起重机设计 起升机构与小车运行机构设计系部：机械工程系 专业：工程机械 . 班级：工机二班 学生姓名：毛明明 学号： 指导教师：冯鉴 目录 第一章门式起重机发展现状 4 型吊钩门式起重机的用途 (5) 钢丝绳的计算 (8) 滑轮、卷筒的计算. 减速机的选择 (12) 车轮的计算 (24) 第一章门式起重机发展现状 门式起重机是指桥梁通过支腿支承在轨道上的起重机。它一般在码头、堆场、造船台等露天作业场地上。当门式起重机
2、的小车运行速度大、运行距离长、生产效率高时，常改称为装卸桥。港口上常用的机型有：轨道式龙门起重机、轮胎式龙门起重机、岸边集装箱起重机、桥式抓斗卸船机等。 当桥架型起重机的跨度特别大时，为了减轻桥架和整机的自身质量，常改用缆索来代替桥架，供起重小车支承和运行之用。 起重机械是用来升降物品或人员的，有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。取物装置悬挂在可沿门架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为“门架型起重机”。 进入21世纪以来，我国的造船工业进入了快速发展的轨道，各大主力船厂承接的船舶吨位从几万吨发展到十几万吨，年造船能力也普遍跃上百万吨水平，造船模式也相继从船台造
3、船转向船坞造船，大型造船门式起重机的需求也大幅度增加。 随关中船长兴、中船龙穴、青岛海西湾、舟山金海湾、靖江新时代、太平洋集团扬州大洋等大型国营和民营造船基地的建设，大型造船门式起重机也进入了一个大型集中建造的黄金时期，起重机的提升能力从600上升到900，跨度从170米增加到239米，已经建成的和在建的大型造船门式起重机有几十台。门式起重机作为一种重要的物料搬运设备，在造船领域中的重要作用日益显现。随着经济的发展，它不仅在国民经济中占有重要的位置，而且在社会生产和生活的领域也不断扩大。从20纪后期开始，国际上门式起重机的生产向大型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。 第二章 MG型吊钩门
4、式起重机的概述 MG型吊钩门式起重机属双主梁通用门式起重机,也称A型双梁门吊,由桥架、大车运行机构、小车、电气设备等部分构成。本起重机是按GB/T14406-1993通用门式起重机设计制造，常用起重量10-50t，工作环境为-20- 40。C，工作级别A5、A6两种。本起重机小车导电采用软缆导电，大车采用滑触线或电缆卷筒方式供电，操作方式有地面控制、操纵室控制、遥控三种形式供用户选择。标准操纵方式为室控，全部机 构均在司机室操纵并有防雨设备。适用于露天仓库、货（料）场、铁路车站、港口码头各种物料的装卸和搬运工作。本起重机特点：桥架采用箱形梁焊接结构，起重机运行平衡，抗风性能好，各机构设有安全保
5、护装置。 MG型吊钩门式起重机的结构及组成 箱体双梁门式起重机（图1）有一个由两根箱型主梁和两根马鞍构成的双梁门架，大车运行机构和电气设备等。在门架上运行起重小车，可以起吊和水平搬运各类物件。箱型双梁结构具有加工零件少、工艺性能好、通用性好及机构安装检修方便等一系列优点，因而在生产中得到广泛采用。构成门式起重机的主要金属结构部分是门架，它矗立工作场所的轨道上，并沿轨道前后运行。除门架（主梁和马鞍）外，它的主要组成部分还有小车（主、副起升机构、小车运行机构和小车架），可以带着吊起的物品沿门架上的轨道左右运行。于是门架的前后运行和小车的左右运行以及起升机构的升降动作，三者构成的立体空间范围是门式起
6、重机吊运物品的服务空间。 图门式起重机 MG型吊钩门式起重机的工作原理 门式起重机，一般都具有三个机构：即起升机构（起重量大的有主副两套起升机构）、小车运行机构和大车运行机构。按照正常工作程序，从起吊动作开始，先开动起升机构，空钩下降，吊起物品上升到一定高度，然后开动小车运行机构和大车运行机构到指定位置停止；在开动起升机构降下物品，然后空钩回升到一定高度，开动小车运行机构和大车运行机构式起重机回到原来的位置，准备第二次吊运工作。每运送一次物品，就要重复一次上述过程，这个过程通常称为一个周期。在一个周期内，各机构不是同时工作的。有时这个机构工作，别的机构停歇，但每个机构都至少作一次正向运转和一次
7、反向运转。 1.1M G型吊钩门式起重机的用途 它适用于各种工矿企业，交通运输及建筑施工等部门的露天仓库、货场、铁路、车站、码头、建筑工地等露天场所。做装卸与搬运货物、设备以及建筑构件安装使用。 MG型吊钩门式起重机的主要技术参数 主要技术参数 起重量：主钩T Q45 = 主，跨度：m L42 .9 =； 起升高度：主钩m H40 = 主 ； 工作制度：主起升工作级别：重级（) 40 %= JC； 小车运行工作级别：中级（) 25 %= JC； 大车运行工作级别：中级（) 25 %= JC； 工作速度：主起升速度：min / 18m V=（轻载）；min / 9m V=（重载）； 小车运行速度
8、：min / 5. 12 - 25 .1m V=； 大车运行速度：min / 5. 23 - 35 .2m V=； 小车轨距：m L5.2 =； 第三章起升机构的计算 45吨双梁门式起重机它主要由主起升机构、小车运行机构和小车架所成。小车采用四个走轮支撑的起重小车（见图2-1） 图（2-1）门式起重机起升机构传动简图主起升机构的计算参数 1、主要参数与机构的布置简图如图3-3 已知：起重量：kg Q 45000=； 工作类型：重级（)40%=JC ； 最大起升高度：m H 40=，地面以上m 9，地面以下m 31； 起升速度：重V =min /9m (重载)；轻V =min /18m （轻载）
9、； 钢丝绳的计算： 根据起重机的额定起重量Q=45吨，查起重机设计手册表8-2选 择双联起升机构滑轮组倍率为M=4，起升机构钢丝绳缠绕系统如图2-2所示。 图2-2 钢丝绳缠绕系统 1 钢丝绳所受最大静拉力； 式中 Q 额定起重量，kg Q 45000=； 钩G 取物装置自重，kg G 5.1074=钩(吊挂挂架的重量 一般约占额定起重量的24%；这里取吊钩挂架重量为 kg 5.1074)； m 滑轮组倍率，4=m ； 组滑轮组效率，975.0=组。 2 钢丝绳的选择： 所选择的钢丝绳破断拉力应满足下式： 而 丝绳S S ?= 式中：绳S 所选钢丝绳的破断拉力； 绳n 钢丝绳安全系数，对于重级
10、工作类型取 绳n =6； 丝S 钢丝绳破断力总和； 折减系数，对于绳637+1的钢丝绳=； 对于绳619+1的钢丝绳=。 有上式可得： 查钢丝绳产品目录表可选用：钢丝绳6W(19)-26-7X7-170-I-Z(GB1102-74)的丝S = ，所以选择的钢丝绳满足强度要求，钢丝绳的直径绳d =26mm 。 滑轮、卷筒的计算 1 滑轮、卷筒最小直径的确定 为确保钢丝绳具有一定的使用寿命，滑轮、卷筒名义直径（钢丝绳卷绕直径）应满足下式： 绳d e D )1(-； 式中 e 系数，对于重级工作类型的门式起重机，e=32； D 是卷筒和滑轮的名义直径； d 钢丝绳的直径（mm ）。 所以 80626
11、)132(=?-=D （mm ） 取卷筒、滑轮的名义直径)(1000mm D =。 2 卷筒长度和厚度的计算（图2-3） 图2-3 双联卷筒的主要尺寸 卷筒的长度由下式计算： 光双L L L L L +=)(2210; 而 t Z D m H L ax ?+? =00 m 0 式中 max H 最大起升高度为m 9（地面以上），m 31（地面以下）取 max H =m 40； 0Z 钢丝绳安全圈数，取0Z =3 ； t 绳圈节距302842=+ =）（绳d t ，取mm t 30=； 1L 根据结构确定卷筒空余部分，mm t L 15051=； 2L 固定钢丝绳所需要的长度， 9032=t L
12、 ； 0D 卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算）， mm d D D 10262610000=+=+=绳； 参考同类型起重机取0D =1020mm 光L 双联卷筒中间不切槽部分长度，根据钢丝绳允许偏斜 角确定对于螺旋槽卷筒tg10 1 考虑到该取物装置的特殊性参考同类型起重机取： 光L =440mm 0L 卷筒半边卷绕部分的长度； 卷筒长度双L =440)150901588(2+?=mm 4096，取双L =4100mm,取卷筒材料采用200HT ,其壁厚可按经验公式确定3026)106(02.0=+=D ， 取 mm 30=。 3 卷筒转速 式中重V 起升速度，重V =min /9m (
13、重载)； h i 滑轮组倍率； 4 强度的计算 卷筒壁主要受钢丝缠绕所产生的压缩应力。此外还承受扭转和弯曲。 压缩应力的计算： 式中max S 钢丝绳工作时最大张力； y 许用压应力，y = 25 .4by （铸铁卷筒）； by 抗压强度极限，by =750MPa ； 故满足使用条件。 由于l3D,需要计算有弯曲力矩产生的拉应力（因扭转应力甚小，一般可忽略不计）； W M W t = 合成应力应满足：t y y t t t + =max 式中 x w l S M max =卷筒所受的弯矩,x l =1830mm ； W 卷筒断面系数，W= 2)(-D ； t 许用拉应力，5 b t = （铸铁卷筒）； b 抗拉强度极限，b =200Mpa ； 故满足使用要求。 根据静功率初选电机 1 起升机构静功率计算 式中0起升机构的总效率， V 起升速度（重载）； 2 初选电动机功率