论文总字数：20346字

摘 要

门座式起重机是一种综合性能比较优秀，并且工作效率比较突出的起重机。随着我国经济的快速发展，门座式起重机在各种工业生产活动中有着广泛的应用。例如在工厂中被应用于搬运重物，减少人力的运用，在港口装卸船舶上的货物都需要用到门座式起重机。在查阅相关文献的基础上，综述了门座式起重机的开发和研究成果,重点对门座式起重机大车运行机构、平衡 梁连接铰、车轮等进行设计并进行强度核算,主要是分析了运行驱动装置的分析计算。门座式起重机的机构设计有减速器、联轴器、电动机、车轮和制动器的选型和校正。设计中采用了多组数据来源，利用现有的条件来完成设计。

关键词：门座式起重机；大车运行机构；运行驱动装置

Crane Truck Operation Mechanism Design

Abstract

Gantry crane is a kind of crane with excellent comprehensive performance and outstanding working efficiency. With the rapid development of China's economy, gantry crane is widely used in various industrial production activities. For example, it is used in the factory to carry heavy objects and reduce the use of manpower. The gantry crane is needed to load and unload the goods on the ship in the port. On the basis of consulting relevant literature, the development and research results of gantry crane are summarized. The design and strength calculation of gantry crane crane's operation mechanism, balance beam connecting hinge, wheel, etc. are focused on, mainly the analysis and calculation of operation driving device. The design of the starting mechanism of gantry crane includes the selection and correction of reducer, coupling, motor, wheel and brake. In the design, a number of data sources are used, and the existing conditions are used to complete the design.

Keywords: Gantry Crane, Crane Running Mechanism,Running Driving Device

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的目的和意义 1

1.2 门座起重机发展趋势 1

1.3 门座起重机国内外发展状况 2

1.3.1 国内起重机械发展状况 2

1.3.2 国外起重机械发展状况 2

1.4 本课题主要研究内容 3

第二章 门座起重机的工作原理 4

2.1 门座式起重机概述 4

2.1.1 门座部分 5

2.1.2 机身部分 7

2.2 起重机生产工艺流程 7

第三章 运行机构设计 10

3.1 原始设计参数及总体设计有关数据 10

3.2 结构形式 10

第四章 运行装置计算 11

4.1 车轮的计算 11

4.1.1 车轮载荷计算 11

4.1.2 车轮踏面疲劳强度计算 11

4.1.3 车轮踏面强度校核 11

4.2 运行驱动装置计算 12

4.2.1 运行静阻力公式 12

4.2.2 摩擦阻力 12

4.2.3 坡道阻力 12

4.2.4 风阻力 12

4.2.5 运行静阻力计算 13

4.2.6 电动机的静功率 13

4.3 电动机的选择与计算 13

4.3.1 电动机的选择及参数 13

4.3.2 起动时间与起动平均加速度的验算 13

4.3.3 电动机过载能力验算 14

4.3.4 电动机发热验算 15

4.4 总传动比与运行速度验算 15

4.4.1 理论传动比 15

4.4.2 运行机构速度 15

4.5 制动器计算 15

4.6 打滑验算 16

4.6.1 单腿起动不打滑的条件应满足： 16

4.6.2 整机起动打滑验算 17

4.6.3 单腿制动打滑验算 17

4.6.4 整机制动打滑验算 17

4.7 门腿连接轴的计算 17

4.7.1 简图与计算载荷 17

4.7.2 危险截面计算弯矩 18

4.7.3 门腿轴的疲劳强度校核 18

4.7.4 门腿轴的静强度校核 19

4.7.5 门腿轴的剪切强度校核 19

4.8 平衡梁计算 19

4.8.1 弯曲强度计算 20

4.8.2 平衡梁剪切强度 21

第五章 总结与展望 23

5.1 总结 23

5.2 展望 23

致 谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

近年来，随着我国的经济和科学技术的迅猛发展，起重机的数量也在急剧上升，因此起重机的发展及应用，极大的促进了机械设备稳定性及动力学分析方面的研究。

门座式起重机是通过操作人员结合视野为提高海洋船舶运输效率，提升航海运输的经济性，适应海洋运输船舶专业化、大型化趋势，港口运输起重机械也向大型、高效、专业、智能化方向发展。目前集装箱岸桥的最大起重量已达到65T，伸缩距离近70m，金属结构约占整机重量的60%-70%，其他港口大型起重机械设备金属结构的比重能达到80%-90%。随着港口机械的进步与发展，设备安全问题逐渐显露，并且日益突出，突发的生产事故，不仅会影响各项生产作业进度、造成机械损伤、带来巨额经济损失，甚至会威胁作业现场职工的人身安全。随着港口运输机械设备大型化、专业化、智能化的发展，人们不断提高对起重作业安全问题的重视程度,但仍然有许多事故发生，特别是起重机械发生的安全事故，所以，关于设备安全的各种研究意义深远。
起重机械在实际作业过程中确实存在很多不确定的因素影响设备运行安全，如设计缺陷、机械疲劳、异常振动、操作违规等都可能形成事故隐患。据悉，国内外频繁发生起重事故，并造成了巨大经济损失、人身伤害等。例如2003年夜间受台风“鸣婢"影响，釜山港区集装箱码头多台大型起重机被吹倒。上述事故经调查，金属结构失效是导致事故的主要原因。起重机接收到操作指令，完成行走、旋转、俯仰、卷扬等动作，实现港口散货物料由船舱到传送机的专用设备。正常情况下，门座式起重机单次作业周期约为1分钟，每月工作约300小时，全年接卸约400万吨矿石物料，工作强度较大。因长期处于高强度工作，门座式起重机钢结构各应力点不断受到载荷冲击，钢结构应力集中点多次发生开裂现象，急需研究降低门座式钢结构载荷冲击的技术，并对门座式钢结构进行优化，降低载荷冲击，提高其安全性能及使用寿命。大车运行机构是门座式起重机的支承基础，也是门座式起重机重要的机构之一，本设计主要是研究起重机大车运行机构。

1.2 门座起重机发展趋势

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