摘 要

集装箱门式起重机是国内外集装箱堆场的主要设备，主要包括轮胎式和轨道式两种，轮胎式集装箱门式起重机（RTG）的支撑方式是轮胎作业。电动完成集装箱的装卸和搬运操作。 带有导轨作为行走支撑的集装箱龙门起重机称为RMG，适用于高工作效率，工作性能较高.RTG具有高度的移动性，可在广泛的范围内灵活移动，并具有较高的空间利用率 ，整个港口的生产力和移动性高。

目前，中国正在开始建设专用的集装箱码头，轮胎集装箱门式起重机的龙门起重机的操作方式在国外也越来越流行，大多数集装箱码头已经采用了这种方法。RTG系统的优点是有效利用堆场，相对较低的建造成本，相对简单的设备操作以及相对成熟的设备管理和维护技术。可以采用线性步态控制装置来自动控制步行轨迹，计算机系统使实现自动堆场作业相对容易。缺点是，与主轴架系统相比，更难实现起升操作，有时需要逆转非柔性操作。轮胎式集装箱门式起重机由于使用消耗大量能量并且需要大量设备维护的内燃动力系统，因此通常对环境污染具有更大的影响。RTG是一台特殊的机器，通常在大型集装箱堆场中用于集装箱的装卸。

本文主要设计和完成RTG40起升机构设计以及在CREO环境中实现机构的虚拟装配，总体模拟起升机构的作业过程，不断创新使结构更加合理，科学，并努力促进轮胎式集装箱起重机的不断发展与创新。

关键词：RTG；起升机构；CREO；虚拟装配

Abstract

Container gantry crane is the main equipment of container specialized terminal yard at home and abroad, which is mainly divided into two types: tire type and rail type. RTG operates in the way of tire support, and uses diesel engine output power or directly driven by electric force to complete the loading, unloading and stacking of containers in the yard. The gantry crane of container, which is supported by rail, is called RMG for short, which is suitable for large yard operation and has high efficiency. RTG has the characteristics of good mobility, large-scale flexibility, high space utilization, high productivity and full yard mobility.

At the beginning of the construction of specialized container terminals in China, it is a time when the operation technology of the yard of the gantry crane of the rubber tyred container is highly praised abroad. Therefore, for a long time, most of the container terminals use this technology. The advantages of the rubber tyred gantry crane system are: it can effectively use the yard, the construction cost of the yard is relatively low, the equipment operation is relatively simple, and the equipment maintenance and management technology is mature. It is easy to realize the automation of the yard operation by using the straight-line automatic control device to realize the automatic control of the walking track, which is connected with the computer system. The disadvantages are: compared with the straddle transport system, the flexibility is not enough, and it is difficult to carry the suitcase, sometimes it needs to pour the suitcase. 

This paper mainly designs and completes a set of rtg40 lifting mechanism, and completes the virtual assembly of the mechanism in Creo software environment. Through the design, master the working principle, structure and design method of the gantry crane and its main lifting mechanism, and strive to put forward improvements and innovations through careful research, so as to make its structure more scientific and reasonable, and promote the continuous progress of the crane.
Key words: RTG; lifting mechanism; Creo; virtual assembly

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 设计内容、目标和重难点 3

1.3.1起升机构的定义 3

1.3.2 设计主要研究内容 3

1.3.3 机构设计要求 4

1.3.4 研究目标 5

第2章 课题分析 6

2.1问题描述 6

2.2 设计参数 6

第3章 载荷分析 8

3.1 作用在起重机上的载荷类型 8

3.1.1 载荷类型 8

3.1.2 起重机械破坏的主要形式 9

3.2 作用在起重机械上的载荷 10

3.3 载荷组合 14

3.3.1 载荷组合的原则 14

3.3.2 港口起重机载荷组合 16

第4章 起升机构传动方案 17

4.1 确定起升机构传动方案 17

4.2 选择滑轮组的形式和倍率 19

第5章 零部件选型计算 20

5.1钢丝绳的选用 20

5.2 滑轮及卷筒尺寸的确定 22

5.3 起升功率计算 23

5.4 减速装置计算 23

5.5 计算制动力矩并选择制动器 24

5.6 联轴器的选择 24

5.7 验算起（制）动时间 25

5.8 电动机发热验算 26

第6章 虚拟装配与运动仿真 27

6.1 CREO环境下的建模仿真 27

6.2 起升机构设计 28

6.3 零部件装配 30

6.4 仿真结果分析 38

第七章 经济环保性分析 39

7.1 RTG经济建设背景分析 39

7.2 项目环保性分析 39

第七章 总结与展望 40

参考文献 41

致 谢 42

第1章 绪论

研究背景及意义

研究背景

当今的中国正处在经济快速发展的时期，工业化程度也越来越高，工业现代化和建筑工业化在这个进程中起着至关重要的作用也是不可缺少的部分。
   从我国古代开始，人类为了得到更好的生存环境就开始发明了原始的机械设备,到现在为止，起重机设计与制造已经成为了国民经济中至关重要的一环。起重机设备的制造给人们的生活带来了很大的便利,各个运输类企业或大型航空航天企业，工地建筑上到处可见的塔式起重机,码头和港口也随处可见各种各样的起重机械。人们最开始发明大型的起重机械是为了建造更好的生存环境，但是如今，制造起重机机械的设计已成为重要的行业。 起重机设备的制造对人类具有巨大影响，从工厂的叉车到国家航天中心的火箭都会用到起重机，建筑工地的塔式起重机以及码头和港口的大型龙门起重机可以在任何地方看到。
由于使用起重机的重要性，因此起重机的制造设计具有广泛的适用性和实用性。根据国内数据，全球建筑起重机的年营业额为75亿美元，但是这些大多数是被欧美国家企业垄断了，于是国家起重机械的自主创新就显得尤为重要。
   随着经济的不断发展，国内固定资产投资的也呈现了大幅度增长，基础设施和硬件设施也越来越完善，于是有越来越多的人关注和在意中国机械工程行业的发展。 与欧洲和美国的竞争对手相比，国家起重机制造商在制造技术上仍存在很大差异，但是在产业链和产品结构上存在一定缺陷，但这是无法实现的。重要的是，中国从未放弃在这一领域的自主研发，长期以来一直配备大规模生产产品，创造了许多世界著名的品牌。
   起重机是一种普通的机械产品，起重机的设计特性会根据操作环境而变化。 在毕业设计方面，起重机起升机构的设计不仅可以测试自我运用专业知识的能力，还可以对其进行检验，我们的创新能力。

研究意义

起重机给现代人们的生活也带来了极大的便利，它提高了物料搬运的效率，使劳动力得到了更好的利用。它在国民经济的发展和人们对文化生活和事物重要性的提高中起着重要作用。 除了国民经济水平的不断提高以外，主动性和机械化水平也在不断提高，同时，起重机械也在迅速发展。如果企业或工厂没有起重机，那他就需要更多的劳动力，不仅不会提高生产效率，而且也使劳动力得不到充分利用，因此无法工作。一些高层建筑的建造，10,000吨的大型船舶的制造，导弹和火箭的成功制造，大型发电厂的建造和建设，大型产品的装卸和处理，全部都与起重机配合使用。
起重机械不仅是某些生产过程和工艺作业中的重要装备，同时也可以辅助出产，完成物料的装卸和搬运，同时可以对一些船舶以及机电设施进行装卸搬运。在金属冶炼行业也得到了充分的利用，比如说金属设备的材料准备，材料添加，钢水铸件和脱模等，这些都依靠起重设备进行生产工作。据统计，对于国内的金属或煤矿产业所用到的大型装卸搬运设备，起重运输机械约占45％。起重机在机械化工作中起着重要作用，并且在某些工程公司中是主要的固定资产。对于码头，港口，工业和采矿公司，车站地铁站，建筑工地以及海上勘探，太空飞行等部门，起重机也已成为重要的生产力因素。在生产过程中高效工作是合理的批量生产和机器操作，在中国，重要的基础代表了现代化的生产水平。
RTG是一种重要的物料搬运机械，广泛用于各个行业，起重机可以吊起从几吨到数十吨或数百吨不等的物料。 集装箱门式起重机对各类大型港口以及需要装卸搬运的场地起着至关重要的作用。 二日起升机构是起重机最重要的部分，因此通过研究起升机构并改进其结构配置使其更加科学合理，使人们使用起来更加方便，生产资本也更便宜。十分具有实际意义，经济意义和社会重要性。

1.2 国内外研究现状