摘 要

起重机是将货物在空间内进行升降、转移的机械。随着生产机械自动化和机械化程度要求的不断提高，对起重机的性能要求也在不断提高。本次毕业设计主要对单臂架门座起重机整机和运行机构进行设计计算。主要工作内容有：

（1）参照同类型起重机的具体参数，设计起重机整体构造及各机构、结构的布置形式和外形尺寸，并对整机强度和稳定性进行校核；

（2）以整机设计计算结果为基础，对运行机构的各部件设计计算，包括运行支承装置和运行驱动装置等部件的选型计算与校核计算，确保起重机安全运行；

（3）运行机构三维建模与运动学仿真。根据CAD图纸对零件进行SolidWorks三维建模，将所有零件组合成装配体；用ADAMS对运行机构进行在实际工作状况下的运动学仿真。

起重机是现代工业中重要的生产机械，其设计水平可以体现一个国家的工业整体水平。而起重机运行机构设计计算是整机设计非常重要的环节，因此，本次设计具有十分重要的实际意义。

关键词：门座起重机；运行机构；总体计算

Abstract

A crane is a machine in which goods are lifted and moved in space. With the production machinery automation and mechanization requirements continue to improve, the performance requirements of the crane is also rising. The graduation design of the single-arm gantry crane machine and the operation of the design and calculation. The main contents are:

（1）According to the specific parameters of the same type of crane, the overall structure of the crane and the layout and dimensions of the structure and structure of the crane are designed, and the strength and stability of the whole machine are checked；

（2）Based on the calculation results of the whole machine, the calculation and calculation of the components of the operating mechanism, including the running support device and the running drive device, are calculated and checked to ensure the safe operation of the crane.

（3）Three - dimensional Modeling and Kinematics Simulation of Operating Mechanism. According to CAD drawings, SolidWorks three-dimensional modeling of parts, all parts into assembly; ADAMS with the operating mechanism in the actual working conditions of the kinematic simulation.

Crane is an important production machinery in modern industry, its design level can reflect a country's overall industrial level. The design and calculation of the crane operating mechanism is a very important part of the whole machine design, therefore, this design has a very important practical significance.

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字典

Key Words：Gate crane; operating mechanism; overall calculation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的背景 1

1.2 国内外发展现状 1

1.3 课题研究的目的及意义 3

1.4 课题研究内容 3

第2章 港口MQ5040门座起重机总体设计 5

2.1 起重机性能参数 5

2.2 起重机总体设计方案 5

2.2.1 货物水平位移系统设计方案 5

2.2.2 臂架自重平衡系统设计方案 7

2.3 确定工作机构和金属结构的形式 8

2.3.1 确定主要工作机构形式 8

2.3.2 起重机金属结构选型 11

2.4 载荷计算 12

2.4.1 额定起升载荷 12

2.4.2 自重载荷 12

2.4.3 垂直运动引起的动载荷 12

2.4.4 坡道载荷 15

2.4.5 风载荷 15

2.4.6 碰撞载荷 20

2.4.7 试验载荷 21

2.5 轮压计算 21

2.6 起重机抗倾覆稳定性计算 22

2.7 车挡冲击力计算 25

2.8 防阵风制动能力计算 25

2.9 非工作状态防风锚定计算 25

第3章 运行机构 27

3.1运行机构概述 27

3.2运行机构总体方案 27

3.3运行支承装置设计及计算 28

3.3.1均衡装置 28

3.3.2车轮 28

3.3.3轨道 29

3.4 运行驱动装置设计及计算 29

3.4.1 计算稳态运行阻力 29

3.4.2 选择电动机 30

3.4.3选择减速器 33

3.4.4选择制动器 34

3.5打滑验算 36

第4章 运行机构三维建模与运动学仿真 38

4.1SolidWorks零件图的绘制 38

4.2 SolidWorks装配 39

4.3 运行机构运动学仿真 40

4.3.1 三维模型导入 40

4.3.2 ADAMS中约束与驱动的添加 40

4.3.3 仿真 40

第5章 环境影响及经济性分析 41

5.1 环境影响分析 41

5.2经济性分析 41

第6章 工作总结与展望 42

6.1 工作总结 42

6.2工作展望 42

致谢 44

参考文献 45

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景

门座式起重机作为完成货物转移作业最重要的机械之一，在生产生活中得到广泛应用。门座起重机作为现代工业装卸机械的重要组成部分，其设计水平的高低可以非常直观地体现一个国家的工业现代化的水平。在国外工业比较先进的国家，机械作业所占比重远非国内可比。而且，在装卸搬运领域，起重机与其他机械的配套使用使得生产效率大大提高，实现了生产机械的自动化、机械化、专业化和体系化的飞跃。门座起重机已经成为大型货场、码头和港口的必备机械，在生产中扮演的角色越来越重要。因此，起重机的发展与技术革新已经成为全球范围的趋势。

图1.1 单臂架门座起重机

1.2 国内外发展现状

欧美作为现代工业的发源地，非常注重核心技术的研究和开发，使得起重机领域得到了很大程度的发展。政府也出台了相关的政策给予支持。成立技术委员会，综合各方面技术，使设计过程中能够将技术、美观性、经济性以等方面通盘考虑，融为一体^[1]。

当前，在起重机领域，欧洲、美国与日本的技术处于世界领先水平。欧洲由于地理环境的影响，水上运输领域非常发达，是现代起重机械的发源地。拥有得天独厚的优势。经过长时间的发展，在起重机领域取得很大发展，独占世界鳌头。其产品特点是：技术先进、可靠性高、性能好，产品远销世界各地。