摘 要

本文设计的是MQ2533四连杆门座起重机。在有初始参数的情况下设计满足要求的起重机。文中详细的讲述了门座起重机总体设计的步骤和计算，包括总体参数的确定、主要工作机构还有形式的确定、货物水平位移补偿系统还有臂架自重系统设计计算、整机抗倾覆稳定性的验算和轮压计算等。在确定货物水平位移补偿系统和臂架自重系统时，本文先采用简单的三角函数对变量进行代换，然后用Excel表对公式进行编辑，最后再改变初始参数来得到最合适的变量值。之后本文进行了变幅机构的设计，对变幅机构进行了电动机、减速器、联轴器、制动器等的计算和选型。在这些电机满足验算要求后，本文再采用三维建模软件Solidworks进行建模分析。最后本文对这次毕业设计进行了总结并提出了展望。

关键词：门座式起重机；总体设计；变幅机构；Solideworks

Abstract

This paper is designed to MQ2533 four-bar linkage gantry crane。When we have the initial parameters ,we begin to design the crane that can meet the requirements.

The portal crane design steps and calculate is introduced in detail in this paper, including a massing parameter determination, the main working mechanism and forms of determination, compensation system of the horizontal displacement of goods and the arm frame weight system design and calculation, the whole anti overturning stability checking and wheel pressure calculation etc..When the compensation system of the horizontal displacement of goods and the arm frame weight system design,This paper first uses the simple trigonometric function of variable substitution, and then uses the Excel table to edit formula, finally changes the initial parameters to get the most suitable variable values. The calculation and selection of the motor, reducer, coupling, brake and so on, and then the three-dimensional modeling software Solidworks is used to simplify the Luffing mechanism.At last, the graduation design is summarized and prospect is put forward in this paper.

Key words: gantry crane; overall design; Luffing mechanism; Solideworks

目录

第1章 绪论 1

1.1目的和意义 1

1.2 基本内容和方案 2

第2章 MQ2533门座起重机总体设计计算 3

2.1 主要性能参数 3

2.2 确定主要工作机构和金属结构的形式 3

2.2.1 起升机构主要形式 3

2.2.2 变幅机构主要型式 4

2.2.3 回转机构主要型式 5

2.2.4 运行机构主要型式 6

2.2.5 确定金属结构的形式 7

2.3 四连杆式组合臂架的确定 10

2.4 货物水平位移补偿系统设计 12

2.5 吊重未平衡力矩验算 13

2.6 杠杆活对重式臂架自重平衡系统设计 13

2.7 平衡系统的校验 14

2.8 载荷计算 15

2.8.1 自重载荷P_G 15

2.8.2 起升载荷P_Q 15

2.8.3 自重振动载荷φ₁P_G 15

2.8.4 起升动载荷φ₂P_Q 16

2.8.5 突然卸载时的动力效应 16

2.8.6 运行冲击载荷 16

2.8.7 起重机运行惯性力 16

2.8.8 货物偏摆载荷 17

2.8.9 风载荷 17

2.9 轮压计算 19

2.10 验算工况、载荷系数和载荷组合 25

2.10.1 门座起重机的验算工况 25

2.10.2 载荷系数和载荷组合 26

第3章 变幅机构计算 29

3.1 主要设计参数 29

3.1.1起重量及工作幅度 29

3.1.2平均变幅速度 29

3.1.3机构工作级别 29

3.1.4变幅齿条载荷 29

3.2 变幅电动机计算 29

3.2.1 变幅功率计算 29

3.2.2 电动机选择 30

3.2.3 起动时间验算 30

3.3 制动器计算与选择 30

3.4 减速器的计算与选择 31

3.4.1 减速器传动比的确定 31

3.4.2 减速器的选用 31

3.4.3 减速器的运行功率校核 31

3.5 联轴器的计算与选择 31

3.5.1 高速轴联轴器的计算与选择 31

3.5.2低速轴联轴器的计算与选择 32

第4章 基于SolidWorks的变幅机构三维建模 33

第5章 小结与展望 35

5.1 小结 35

5.2 展望 35

5.3 经济性分析 36

参考文献 37

致谢 38

第1章 绪论

1.1目的和意义

（1）背景

随着传统运输方式的不断改变，港口作业方式的不断创新，港口装卸作业从件杂货作业到大宗散货作业和集装箱专业化作业的历程，这些使装卸作业效率得到了明显提升。面对现代船舶大型化的发展趋势，港口的作业方式也面临着重大挑战。而门座起重机是港口的重要组成部分。

（2）国内外研究现状