摘 要

桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，大车运行机构沿着高架上的轨道纵向运行，小车运行机构沿桥架上的轨道横向运行，并可以垂直起升重物，这样桥式起重机在经过的矩形范围内实现货物的空间搬运，不受地面高度低的货物阻碍。因此桥式起重机广泛的应用于室内外仓库、港口、厂房、露天堆料场等处，是以减少体力劳动，提高生产效率的大型起重设备。

论文主要研究了10t-31.5m桥式起重机的总体与机构设计，根据总体结构的功能分块为小车的起升机构设计、小车的运行机构设计、大车运行机构的设计，根据设计的要求展开对各个部件的设计与选型，并校验各部件的性能满足程度。根据所得的数据运用AutoCAD绘制桥式起重机的总图与机构图。

关键词:桥式起重机、大车运行机构、小车运行机构、起升机构

Abstract

A bridge crane is a bridge-type crane that runs on an elevated rail. The crane traveling mechanism runs longitudinally along the track on the elevated rail, and the trolley traveling mechanism travels laterally along the track on the bridge. The crane can realize the spatial transportation of the cargo within the rectangular range passing by, and it is not hindered by the ground cargo. Therefore, the bridge crane is widely applied in indoor and outdoor warehouses, ports, workshops, open yards, etc. It is a large lifting equipment that reduces manual labor and improves production efficiency.

The thesis mainly studies the overall and mechanism design of the 10t-31.5m bridge crane. The mechanism design mainly includes the crane traveling mechanism, the trolley traveling mechanism and the lifting mechanism. According to the requirements of the design, carry out the design and selection of each component and verify the performance of each component. According to the obtained data, AutoCAD is used to draw the general drawing and mechanism drawing of the bridge crane.

Keywords: bridge crane, crane traveling mechanism, trolley traveling mechanism, lifting mechanism

目录

第一章 绪论 1

1.1 课题的研究目的及意义 1

1.3 课题所研究的内容 1

第二章 总体的设计计算 2

2.1主要的技术参数 2

2.1.1 额定起重量 2

2.1.2 起升高度 2

2.1.3 机构工作速度 2

2.1.4 跨度 2

2.2 总体计算 3

2.2.1 尺寸计算 3

2.2.2 主梁载荷 3

2.2.2 主梁垂直方向弯矩和剪力的计算 4

2.2.3 主梁水平方向弯矩 4

2.2.3 主梁的强度计算 4

2.2.4 端梁载荷 5

2.2.5 端梁垂直最大弯矩 5

2.2.6 端梁水平最大弯矩 5

2.2.7 端梁强度验算 6

2.3 自重载荷 7

2.4 起重机的基本组成 7

2.4.1 起升机构 7

2.4.2 小车运行机构 8

2.4.3 大车运行机构 9

第三章 机构的设计计算 10

3.1 起升机构计算 10

3.1.1 确定起升机构传动方案 10

3.1.2 选择钢丝绳 10

3.1.3 确定滑轮主要尺寸 11

3.1.4 确定卷筒尺寸 11

3.1.5 选电动机及发热条件校验 11

3.1.6验算电动机发热条件 12

3.1.7 选择标准减速器 12

3.1.8 校核减速器输出轴强度 13

3.1.9 选择制动器 13

3.1.10 选择联轴器 14

3.1.11 验算起动制动时间 14

3.1.12 高速浮动轴 15

3.2 小车运行机构的计算 16

3.2.1 确定传动方案 16

3.2.2 车轮与轨道 16

3.2.3 运行阻力计算 17

3.2.4 选电动机 18

3.2.5 验算电动机发热条件 18

3.2.6 选减速器 18

3.2.7 验算起动条件 19

3.2.8 校核减速器起动工况功率 20

3.2.9 验算起动不打滑 20

3.2.10 选择制动器 21

3.2.11 选择联轴器 21

3.2.12 验算低速浮动轴强度 21

3.3 大车运行机构的计算 22

3.3.1 机构传动方案 22

3.3.2 车轮与轨道 23

3.3.3 运行阻力计算 24

3.3.4 初选电动机 25

3.3.5 验算电动机发热条件 25

3.3.6 选减速器 25

3.3.7 验算起动时间 26

3.3.8 校核起动工况下减速器功率 27

3.3.9 验算起动不打滑 27

3.3.10选择制动器 28

3.3.11 选择联轴器 29

3.3.12 浮动轴的校验 29

第四章 环境影响与经济性分析 31

4.1 环境影响 31

4.2 经济性分析 31

第五章 总结 32

致谢 33

参考文献 34

第一章 绪论

1.1 课题的研究目的及意义

起重机作为应用领域最广的机械设备之一，可以实现货物搬运、运输、装卸、组装。在冶金行业、机械制造行业、电力行业、交通运输行业、建筑建材工业、煤炭行业等国民经济行业中^[1]，减轻笨重的体力劳动、提高生产效率、实现安全生产，起重机都起着重要的作用。起重机不仅普遍应用于国民经济的各部门的物质生产，对国民经济起着积极的建设作用，而且在生活领域也有便捷之处。

随着社会的发展和科学的进步，桥式起重机在结构设计及自动化程度上相继出现了一些新的变化和新的特点，起重机朝着重载化、轻量化、自动化、数字化的方向发展，因此为制造业和装卸作业场由开放场所转向室内运作创造了条件。桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，大车运行机构沿着高架上的轨道纵向运行，小车运行机构沿桥架上的轨道横向运行，并可以垂直起升重物，这样桥式起重机在经过的矩形范围内实现货物的空间搬运^[2]，不受地面货物的阻碍，作业范围能够扫过整个厂房的建筑面积。相比其他的搬运机械，具有显著的优势作用，桥式起重机开始逐渐占据了主导地位，得到了极大的发展。