摘 要

门式起重机是港口码头装卸搬运中使用频率最多的起吊重物的机械设备，它在港口装卸行业中发挥了极大了作用。门式起重机为了满足市场的发展需求和满足各种各样的客户提出的要求，其发展趋势只能是高速效率化、集大型化、智能化和自己主动化。

本篇设计内容对象是起升机构，完成了起升机构的选型和计算任务。从起升机构的方案设计、起升机构的概述及参数、各零部件的设计及选型原则和起升机构的设计计算这些方面进行着手工作。在绘制起升机构各部分零件制图时，需要手动画出起升机构总图，还需要用画图软件CAD绘制卷筒总图、电动机图、减速器图、制动器图和联轴器的图。这样有助于我对起升机构设计更好的了解和掌握。

本次设计的工作内容需要选钢丝绳的型号、再校核许用应力，选卷筒的铸造材料、计算卷筒的尺寸并且校核抗压强度，选电动机型号、再进行过载和发热校验，选减速器的型号、进行转矩的许用值校核，选取制动器、联轴器的型号、最后进行启动时间的验算。

关键字：门式起重机、起升机构设计、选型计算，强度校核

Abstract

The gantry crane is the most frequently used lifting equipment in the loading and unloading of port terminals. It has played a significant role in the port handling industry. In order to meet the development needs of the market and satisfy various requirements put forward by customers, gantry cranes can only be high-speed, large-scale, intelligent, and self-motivated.

This design content object is a lifting mechanism and completes the selection and calculation tasks of the lifting mechanism. From the aspects of the design of the lifting mechanism, the overview and parameters of the lifting mechanism, the design and selection principles of each component, and the design and calculation of the lifting mechanism, work will begin. When drawing the parts of parts of the lifting mechanism, it is necessary to manually animate the general diagram of the lifting mechanism. It is also necessary to use the drawing software CAD to draw the general diagram of the reel, the motor diagram, the reducer diagram, the brake diagram and the coupling diagram. This will help me to better understand and master the design of the lifting mechanism.

The work content of this design needs to select the type of wire rope, check the allowable stress, select the casting material of the roll, calculate the size of the roll and check the compressive strength, select the motor model, and then perform overload and heat verification. Select the type of reducer, check the allowable value of the torque, select the model of the brake and the coupling, and check the start-up time.

Key words: gantry crane, lifting mechanism design, selection calculation, strength check

目录

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.2研究背景 2

1.3国内外起重机的研究现状和起重机的应用 3

1.3.1研究现状 3

1.3..2门式起重机的应用 5

1.4课题的研究目的和意义 5

1.5本文的主要工作内容 7

第二章 起重机起升机构设计原则 8

2.1 起升机构工作原理和平面布置 8

2.2选型要求 10

2.2.1电动机的选型要求 10

2.2.2制动器及其选型要求 11

2.2.3减速器及其选型要求 12

2.2.4联轴器及其选型要求 12

2.3安全限位开关和超负荷限制器 13

本章小结 13

第三章 起重机起升机构设计 13

3.1门式起重机的主要技术参数 13

3.2 卷绕系统 14

3.3 起升机构布置形式 15

3.4 卷筒组结构形式 16

本章小结 17

第四章 起升机构设计计算选型 17

4.1 设计参数 17

4.2钢丝绳选型计算 18

4.3滑轮选型计算 19

4.4卷筒选型计算 20

4.4.1卷筒长度计算 20

4.4.2卷筒转速 22

4.4.3卷筒强度的校核 22

4.5电机的选型计算 23

4.5.1起升机构静功率的计算 23

4.5.2电机过载能力和发热校验 24

4.6减速器的选择 25

4.6.1减速器的传动比 25

4.6.2减速器的验算 25

4.7制动器、联轴器的选型 26

4.7.1选择制动器和联轴器 26

4.7.2启动时间校验 27

本章小结 28

第五章 经济性和可行性分析 29

5.1起升机构设计的可行性分析 29

5.2起升机构设计的经济性分析 31

第六章 总结与展望 35

6.1总结 35

6.2展望 36

6.3致谢 37

参考文献 38

第一章 绪论

1.1前言

随着工业生产的规模扩大与现代化，在机械制造、交通运输、发电、工地施工、野外采矿、化工生产、建造船只、港口装卸、冶炼金属和国防等工业部门中，起重机被企业使用的越来越频繁了。它不但能在工业流水生产中起到辅助作用，而且显然作为大批生产和流水作业首选的机械设备；机械化和自动化的代表首当其冲就是门式起重机了。它的投入使用不仅有效地降低了人们的体力劳动，还提高了生产效率，更可贵的是能够安全操作。在现代化的工业流水生产和货物流通中，起重机充当了关键的角色，作为机械设备或辅助机械被使用着。在工业化进步的过程中，起重机发挥着重要的不可替代的功用，因此我国加大力度对起重机的研究和改进有助于促进我国工业化的发展进程。

我国目前的企业将门式起重机广泛使用在机械制造、冶炼金属、交通运输等行业。最近十年，我国起重机行业虽然飞速发展，但是与西方发达国家比较之后，依然要落后不少的，尤其是继续沿用传统设计，效率低下，不便修改。加大对新型起重机的探索和创新并且加大投资力度，促使起重机行业的迅速发展和完善，让我国可以追赶西方的脚步。

1.2研究背景

在工业现代化的进程中，要想实现生产过程中的机械运作和远程自动操控，起重机承担了大部分的重任。它促进了我国国民经济的发展，改善和满足人们的物质文化生活上的需求。由于经济建设发展迅速，机械化、自动化水平日新月异，与之相伴随的起重机技术固然得到了快速发展，其产品类型增多，被应用的规模和领域逐渐扩大。没有起重机械的企业，往往工作和生产效率低下，并且体力劳动很大，甚至难以忍受。建筑施工，船只建造，火箭的发射，大型电站的建立，重物的装卸搬运，都要依赖于起重机械进行作业。

起重机不仅是辅助机械设备，并且能对原材料、半成品和产成品的进行操作,还能够开展机电设备、同样还有一些必要的机械设备在生产过程中不可缺少它。例如冶金工业中的浇铸，加料，取模等步骤必须依靠起重机进行生产作业。根据网络数据得知，国内的煤炭、冶金部门的机械设备总数量中，起重机械占比约为45%。机械化作业的标志性设备就是起重机，同时起重机作为一个工业企业的重要资产，其作用很大。对于工况企业、装卸港口、建筑工地，和深海能源开发等部门，起重机就是这些企业最核心的生产力，在出产过程中高效地完成作业任务。能够组成批量生产和机械化流水线生产作业的基础是进入现代化生产的重要标志。