摘 要

随着社会主义经济的不断发展，各个行业对交通运输效率的要求不断提高，而水运在运输行业中占有举足轻重的地位。因此，为提高市场经济运作效率及社会主义前进的步伐，必须对现代的港口起重运输机械做出优化和改良。本文主要介绍1200吨每小时卸船机大车运行机构的设计。首先进行了总体设计计算，采用力矩法进行稳定性验算，包括起重机自重在内的各项载荷对倾覆边的力矩之和大于或等于0,则认为起重机是稳定的。验算起重机稳定性时防风装置的作用不予考虑。起重机的倾覆边是指起重机发生倾覆时绕其翻转的轴线。然后对大车运行机构进行了设计计算，其中包括了车轮数的确定、车轮踏面疲劳强度的校验、运行阻力的计算、K系列SEW三合一电机的选型、电机的过载校验、电机的发热校验、启动时间与起动平均加速度验算、运行打滑验算、平衡梁的强度计算以及齿轮的强度验算。最后，采用本文所设计的大车运行机构能有效的增加卸船机的工作效率，减少制作成本。

关键词：卸船机；大车运行机构；设计

Abstract

With the continuous development of the socialist economy, the efficiency of every sectors for the transportation is increasing, and water transport plays a decisive role in the transport industry. Therefore, in order to improve the operational efficiency of the market economy and the pace of the advance of socialism, it is necessary to made optimization and improvement for the modern port handling equipment. This paper describes the design of 1200 tons per hour unload ship’ crane traveling mechanism. First, design the overall, only if the pressure of four legs was negative in the wheel, unload ship would be unstable. Therefore, it is to determine whether there will be instability unload ship, according to the four legs without negative pressure. Then traveling mechanism calculation, includes the determination of the number of wheels, wheel fatigue strength checking, calculating running resistance, selection K series SEW motor, motor overload checking, motor heating calibration, start-up time and checking the average acceleration, running slip checking, the strength of the balance beam and gear checking. Finally, traveling mechanism designed in this paper can effectively increase the efficiency of ship unloading, reduce production costs.

Keywords: unload ship; traveling mechanism; design

目 录

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摘 要 II

Abstract III

目 录 IV

第1章 绪论 1

1.1课题研究的背景、目的和意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3课题研究内容 1

1.4预期目标 1

第2章 总体设计部分 2

2.1设计概述 2

2.2符号说明 2

2.3金属结构部分 3

2.4前大梁总成 5

2.5整机重量及重心 6

2.6小车总成 6

2.7起升载荷 8

2.8风载荷计算 8

2.8.1风垂直大车轨道 9

2.8.2风平行大车轨道 10

2.9动载荷计算 12

2.10轮压计算 13

2.11起重机抗倾覆稳定性计算 14

2.11.1.静载情况下 14

2.11.2.动载情况下 15

2.11.3突然卸载情况下 15

2.11.4.风载下的非工作状态 16

第3章 大车运行机构部分 17

3.1大车运行机构简述 17

3.2车轮的计算 17

3.2.1轮数的计算 17

3.2.2车轮踏面疲劳强度的校验 18

3.3运行阻力的计算 18

3.3.1摩擦阻力 18

3.3.2坡道阻力 19

3.3.3风阻力 19

3.4三合一电机的选型 19

3.5电机的过载校验 20

3.6电机的发热校核 21

3.7起动时间与起动平均加速度验算 21

3.8运行打滑验算 22

3.9平衡梁的强度计算 24

3.9.1八轮平衡梁 24

3.9.2四轮均衡梁 26

3.10齿轮的强度验算 27

3.10.1计算切向力 28

3.10.2齿间接触强度计算 30

第4章 经济性分析 33

第5章 结 论 34

参考文献 35

致 谢 36

绪论

1.1课题研究的背景、目的和意义

改革开放以来，社会主义经济不断发展，我国交通运输等行业快速发展，使得我国港口起重运输技术不断进步和更新换代。当前，我国万吨级别的港口码头中，已经建立有九百多专业化的泊位，三百多通用散货泊位，三百多通用件杂货泊位。卸船机等散货装卸起重机对于煤炭、粮食、矿物等散货进行作业时，装卸效率高、运行成本低，并且对环境的破坏小、易于实现自动化。但是，随着经济的发展，不断增大的市场需求对港口起重运输行业提出了更高的要求。

1.2国内外研究现状

目前，世界各个地区和国家，不断增加对港口起重运输的重视，对港口起重运输技术的研究不断深入，各种新型的理论和技术不断的出现。为了满足不断增大的市场需求，我国港口起重运输设备也不断的更新换代，不断的朝着专业化、智能化、节能环保化的目标努力前进。最近，桥式卸船机系列部件的模块化概念被提出来之后，对我国卸船机设计理念产生了巨大的影响，桥式卸船机系列部件具有功能独立、可扩充、可标准化、互换性高等特点，非常适合进行模块化结构设计，从而降低制造成本、便于维修、缩短了设计周期以及有利于卸船机的研究和开发。

1.3课题研究内容

总体设计，主要计算了卸船机在各种工作情况下四条支腿上的压力，同时比较卸船机危险倾覆边的稳定力矩与倾翻力矩，以此来判断卸船机是否能够满足各种工作条件的要求。大车运行机构设计，主要包括了车轮数的确定、车轮踏面疲劳强度的校验、运行阻力的计算、K系列SEW三合一电机的选型、电机的过载校验、电机的发热校验、启动时间与起动平均加速度验算、运行打滑验算、平衡梁的强度计算以及齿轮的强度验算，其中最主要的是进行电机的选型以及平衡梁和齿轮的强度验算。

1.4预期目标

卸船机是现代运输行业中实现运输过程机械化、自动化、减轻繁重体力劳动、提高劳动生产率的重要工具和设备。而桥式抓斗卸船机的大车运行机构作为卸船机正常工作的基础，因此，本设计希望对大车运行机构进行改良优化设计，对桥式抓斗卸船机的工作效率的提高起到积极的作用。

第2章 总体设计部分

2.1设计概述

轮压是卸船机的重要参数，在进行卸船机的大车运行机构车轮装置设计和打滑验算时，都需要用到轮压。轮压是指卸船机大车运行机构的单个车轮对轨道的垂直压力。而抗倾覆稳定性是指卸船机在自重和外力作用下抵抗翻倒的能力。在总体设计部分，将通过初步估算各个工况下卸船机的各个腿压，计算出最不利情况下，卸船机危险倾覆边的稳定力矩，并与其倾翻力矩相比较。

2.2符号说明

G(t)-重量（t） H(m)-重心高度 G*H(t*m)=重量×重心高

X_w(m)-重心距海侧距离 X_l(m)-重心距陆侧距离