《焊接结构》课程设计
说明书
题目：桥式箱型起重机主梁
院（系）：材料科学与工程学院
班级：材料08-2班
姓名：吴志威
学号： 15 指导教师：朱燕
目 录
第1章 桥式起重机概述 ................................................................................................................................... - 4 - 第2章 桥式起重机主梁的结构及尺寸 ........................................................................................................... - 4 - 2.1 主梁的总体构造 .......................................................................................................................................... - 4 - 2.1.1 主梁 ......................................................................................................................................................... - 4 - 2.1.2 端梁 ......................................................................................................................................................... - 4 - 2.1.3 隔板 ......................................................................................................................................................... - 4 - 2.2 主梁结构主要参数 ....................................................................................................................................... - 5 - 2.2.1 已知参数 ................................................................................................................................................... - 5 - 2.2.2 其他参数 ................................................................................................................................................. - 5 - 第3章 桥式起重机主梁的受力分析及校核 ................................................................................................... - 7 - 3.1 载荷计算 ..................................................................................................................................................... - 7 - 3.1.1 均布载荷 ................................................................................................................................................. - 7 - 3.1.2 集中载荷 ................................................................................................................................................. - 8 - 3.1.3 小车轮压 ................................................................................................................................................. - 8 - 3.2 主梁垂直最大弯矩max M 和剪切力max Q F ................................................................................................. - 8 - 3.3 主梁强度的验算 ......................................................................................................................................... - 9 - 3.3.1 主梁跨中截面的最大正应力 ................................................................................................................. - 9 - 3.3.2主梁支承截面的最大切应力 .................................................................................................................. - 10 - 3.4 主梁垂直刚度的验算 ............................................................................................................................... - 11 - 3.5 主梁稳定性的验算 ................................................................................................................................... - 12 - 3.5.1 主梁整体稳定性的验算 ....................................................................................................................... - 12 - 3.5.1 主梁局部稳定性的验算 ....................................................................................................................... - 12 - 3.6 疲劳强度的校核 ....................................................................................................................................... - 12 - 第4章 焊缝的设计及校核 ............................................................................................................................. - 12 - 4.1.1 主梁翼缘焊缝采用的设计与强度计算................................................................................................ - 12 - 第五章 桥式起重机主梁的制造工艺设计 ..................................................................................................... - 13 - 5.1 备料 ........................................................................................................................................................... - 13 - 5.1.1 盖板（上下盖板δ=8mm ） .................................................................................................................. - 13 - 3.5.2 腹板（δ=6mm） ................................................................................................................................... - 13 - 3.5.3 大小隔板（δ=6mm） ........................................................................................................................... - 13 - 5.2 下料 ............................................................................................................................................................. - 14 - 5.2.1 上下盖板 ............................................................................................................................................... - 14 - 5.2.2 腹板 ....................................................................................................................................................... - 14 - 5.2.3 肋板 ....................................................................................................................................................... - 14 - 5.3 坡口选择 ................................................................................................................................................... - 14 - 5.4 焊接方法的选择 ....................................................................................................................................... - 14 - 5.5 主梁的装配与焊接 ................................................................................................................................... - 14 - 5.5.1 主梁的焊接顺序 ..................................................................................................................................... - 14 - 5.5.2 主梁装配焊接的一般顺序图 ............................................................................................................... - 16 -
5.6 检验 ............................................................................................................................................................. - 17 - 5.
6.1 上拱度的检验 ....................................................................................................................................... - 17 - 5.6.2 挠度的检验 ........................................................................................................................................... - 17 - 5.6.3 变形量的检验 ....................................................................................................................................... - 17 - 5.6.4 焊缝质量检验 ....................................................................................................................................... - 17 - 5.6.5 上下盖板 ................................................................................................................................................. - 17 - 总结 ..................................................................................................................................................................... - 18 - 参考文献 ............................................................................................................................................................. - 19 -
第1章桥式起重机概述
桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用，是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。主要介绍了跨度22.5m,起重量5t的通用桥式起重机箱型梁的设计生产过程，设计过程较为详细地考虑了实际生产与工作中的情况。
第2章桥式起重机主梁的结构及尺寸
2.1 主梁的总体构造
2.1.1 主梁
桥式起重机机架中主要的受力元件，由左右两块腹板，上下两块盖板，以及若干大小隔板及加强筋板组成。其主要技术要求有：
（1）主梁上拱度：当受载后，可抵消按主梁刚度条件下产生的挠曲变形，避免承载小车爬坡。
（2）主梁旁弯：在制造桥架时，走台侧后有残余的拉伸应力，当运输及使用过程中残余应力释放以后，导致主梁向后弯曲，而且主梁在水平惯性载荷作用下，按刚度条件允许有一定的侧内弯曲，两者叠加会造成过大的弯曲变形。
（3）腹板波浪变形:受压区＜0.7δ0，受拉曲＜1.2δ0。规定较低的波浪变形对于提高起重机的稳定性和寿命是有利的。
（4）上盖板水平度≤b／250.腹板垂直度≤h0／200，b为盖板宽度，h0为梁高。
2.1.2 端梁
端梁是桥式起重机桥架组成的一部分，一般采用箱型结构，并在水平面内于主梁刚性连接。端梁受载情况分为以下两类：
（1）端梁受有主梁最大的支撑应力，即端梁上作用有垂直载荷。
（2）端梁没有垂直载荷，端梁只起联系主梁的作用。
2.1.3 隔板
为了使梁的垂直腹板具有局部刚度，将他们用横向肋板从内部加强，肋板又称为隔板，这些隔板被焊接到垂直腹板及盖板上，隔板不焊到下盖板上，因为这样做很困难，而且隔板本身与其腹板相连的焊缝会产生很高的内应力，这是由于四周封闭造成的。
图1-1 桥梁的构造示意图
2.2 主梁结构主要参数
2.2.1 已知参数
（1）起重量Q(t):5
（2）跨度L（m）：22.5
（3）小车轮距b j1（mm）：1100
2.2.2 其他参数
（1）主梁高度h：
1111
=()L()()22512516
h~m=~.m=.~.m
14181418?
（2）腹板间距b。：
1111
b=~m=~22.5m=0.375~0.45m
（）L（）（）
50605060?
。
又因为h 350b b L ≤≤。
。，，而且当min b =300mm 。时，梁高不宜超过650mm 所以满足条件的 h=.m b =450mm 。125，。
（3）腹板厚度δ。：δ。=6mm （4）盖板宽度b ：
自动焊: b=b +2+mm δ。。（20）=[450+2+]mm=mm （206）502
（5）盖板厚度1δ，2δ 受压盖板厚度1δ：
1
1b 60δ≤
其中 1b =b +=456mm δ。
。 1456
=8mm 60
δ≥，1=10mm δ
（6）腹板高度h 。：
12h =h--=.-.01-0.01=1.23m δδ。
1250 （7）端粱的高度h 端和宽度b 端：
端粱的高度h =.~.h m =.~. 1.25m=500~750mm ?端（0406）（）（
0406） 取 h =600mm 端
宽度b =.~.h mm 端端（0508）（）
= .~.mm ?（0508）600 = ~mm 300480 取 b = 400mm 端
（8）主梁端部梯形的高度d ： 11d=~m 510
（）L() =.~.m 22545
取d= 2.5m
（9）加强肋的布置尺寸 由于h
1230==2051606
δ>。。，所以除设置横向肋板外，还需设置一条纵向加强肋。
1) 主梁端部横向加强肋的间距a'，即a'h =1.23m a'<2h=2.5m ≈。
，
取 a'=1.35m
2) 主梁端部短横向加强肋的间距'
1a
，即
'
'1
a a =0.72
m =
3）主梁中部（矩形部分）横向加强肋的间距a ，
即 a=~.h m 。（115）（）
=~. 1.23m ?（115）
= 1.23~1.845m 即 a=1.8m
4）主梁中部段横向加强肋的间距1a ， 即 g g 1'
6w a F 2
P σ????
≤
其中1
2'
2F =P P P ?（F +F ） 0.7(2118)kN =?+
27.3kN =
钢轨选P15轻轨，由表可得346.6g w cm =
13
646.6200
4.127.310
2
a m ??≤
=? 根据布置的方便，取10.6a m = 5）短横向加强肋高1h ：
11m 0.43
h h m ==。
6）纵向加强肋采用45455mm mm mm ∠??
第3章 桥式起重机主梁的受力分析及校核
3.1 载荷计算
3.1.1 均布载荷
（1）梁的重量70009.868600Gb F N =?=
由Gb F 产生的均布载荷q F ， 68600=3048.9m m 22.5
Gb q F N
N F L =
=
（2）大车集中驱动引起的均布载荷，
查表得 600m
qg N
F =
3.1.2 集中载荷
（1）大车集中驱动引起的集中载荷， 查表得 7500d F N = （2）司机房重力引起的集中载荷s F 一般取10~15kN ， 2 2.8l m = ，取10500s F N =
3.1.3 小车轮压
查表得 1221000,18000P p F N F N == 因为小车轮压b 值不大，则12p P p F F F =+ (2118)39p F kN kN =+= 考虑起升载荷动载因素20.7?=，小车轮压值应为
'20.73927.3p p F F kN kN ?==?=
3.2 主梁垂直最大弯矩max M 和剪切力max
Q F
已知2 2.8,22.5l m L m ==，1?：起升冲击系数10.9 1.1?≤≤，取1?=1.1 主梁受力如图所示
图3-1
2'11max 21
()()2
244d s q qg p F L M F l F F L F L ??=
++++
1.1 1.11
7.522.5(10.5 2.8)(3.0490.6)22.527.322.52244
?=+?++?+??
238.72()kN m =
()max '211112(1)(1)22
Q A d s p q qg
L
l F F F F F F F L L L ???==-
+-+++
1
2.81
1.17.5(1) 1.110.5(1)27.32
22.52
=??-+??-
+?+
11
(3.0490.6)22.52
?+? 63.94kN =
3.3 主梁强度的验算
3.3.1 主梁跨中截面的最大正应力
因为 1(+b )h 3x h
W δδ=。。。
3123
=+cm 3
???（0.650.2 1.0）123
39200.4cm =
所以 3
max 238.72109200.4x M Mpa W σ?==
25.95a Mp =
又因为 235Q 钢 235
[] 1.33
a Mp σ=
176.7Mpa =
所以 []σσ<
3.3.2主梁支承截面的最大切应力
max max 2Q x F S
I τδ=
。。
'
212H h δδ=--端
(6011)mm =-- =58mm x 2
x h I W ≈
端。。
其中 '
'2
x 12=+b 3
H W δδ。
。（）H 则 46058
(0.6501)5823
x I cm =
??+??。 4
107184cm =
'
''22
21122422H S b δδδ??=+??+ ???
。H H 3580.658581
2501()2422
cm ?=?
?+??+ 3
1980cm =
则 3max
463.9410198021071840.610
a p τ-??=???
9.84a Mp =
又因为
[]102a Mp τ∏=
== 所以 max []ττ∏<
3.4 主梁垂直刚度的验算
主梁的垂直挠度可按公式（1）和公式（2）综合计算：
移动载荷：
3[]48p L L F L Y Y EI
=
≤ (3-1)
均布载荷：
4[]384p L L F L Y Y EI
=
≤ (3-2)
则 34
()48384p q qg L x
x
F L F F L Y EI EI +=
+
其中 5=2.1102
x x
h I W E =?。
， 3
q p (+)]488qg L x F F L Y EI =[F +
3
353822.5[3910123
48 2.110109200.4102
-=
?+????
?
1
(3048.9600)22.5]mm 8
?+? 9.838mm =
查表得 22.5[]32.14700700L L Y m mm =
== 则 []L L Y Y <
故主梁的静刚度满足要求
3.5 主梁稳定性的验算
3.5.1 主梁整体稳定性的验算
由 123==2.733345h b <。
因此主梁的整体稳定性满足要求
3.5.1 主梁局部稳定性的验算
由于加强肋设置是按前面局部稳定性的要求设置的，此局部稳定性不需验算。
3.6 疲劳强度的校核
由于起重机的工作级别为5A ,故主梁的疲劳强度不需要验算
第4章 焊缝的设计及校核
4.1.1 主梁翼缘焊缝采用的设计与强度计算
由于主梁翼缘焊缝采用CO2气体保护焊焊接，焊脚尺寸选为K=6mm ，由于CO2气体保护焊焊接方法有较大的熔深。
所以 max max max 9.842Q x h a F S Mp Ix ττδ
=
==。。
max max 25.95h a Mp σσσ===（取焊缝正应力等于母材最大正应力） 又因为 []0.8[]0.8176.7141.4h a a Mp Mp σσ==?=
[]]100h h a Mp τσ=
= 所以 max max []
[]
h h h h ττσσ<<
故设计合理
第五章桥式起重机主梁的制造工艺设计
5.1 备料
5.1.1 盖板（上下盖板δ=10mm）
（1）对已选定的Q235材料进行检验等焊前处理；
（2）切割：选用市场上规格为10×1400L的材料，切成两均等份，对边缘进行精整切割。
（3）开坡口：板厚为10mm时，采用单Y型坡口，允许用火焰气割，但坡口面应将熔渣等清除干净。
（4）采用CO2焊对板材进行拼接至＞22mm（对接前先将各板材点固焊住，或采用夹具固定均可；且可采用压具以防止波浪变形，两端使用引弧，收弧板）。
（5）预置拱度：f s=L/1000=22500/1000=22.5mm 以上f s为理论值，实际下料时，f s′=（2~3）
f s
f s′=（45~67.5）mm
上盖板下料的加长量为：2.5L/1000=2.5×22500/1000=56.3mm
下盖板下料的加长量为：1.5L/1000=1.5×22500/1000=33.8mm
图5-1
3.5.2 腹板（δ=6mm）
（1）对已选定的Q235进行校平到喷丸预处理。
（2）切割：选用市场上规格为6×1800L的钢板，切去多余的部分，然后对材料进行精整
（3）开坡口：δ=6mm，根据《焊接手册》选用CO2气保焊无需开坡口。即“I”型坡口。
（4）采用CO2焊进行拼接。
（5）切割示图。
（6）下料拱度：f s=（1/1000~3/1000）L=（22.5~67.5）mm
3.5.3 大小隔板（δ=6mm）
按设计尺寸对板材进行切割，注意下料时合理组合尺寸，尽量减少板材的消耗。
5.2 下料
采用自动火焰切割方法下料。
5.2.1 上下盖板
盖板盖板下料将上、下盖板矫平后。在对接长度方向上放400mm的工艺余量。
5.2.2 腹板
腹板下料腹板矫平后，首先在长度方向拼接，然后左右两侧腹板对称气割．以防主梁两侧腹板尺寸不同．引起主梁的扭曲变形。为使主梁有规定的上拱度，在腹板下料时必须有相应的上拱度，且上拱度应大于主梁的上拱度。腹板下料时，需放1.5L／1000，即34mm的余量，并且在离中心200mm处不得有接头，为避免焊缝集中，上、下盖板与腹板的接头应错开，距离不小于200mm。腹板下料后长度误差为10mm。
5.2.3 肋板
长短肋板下料主梁的长短肋板的宽度尺寸只能小不能大(1mm左右)。长度尺寸可允许有一定的误差(±2mm以内)。肋板的4个角应为90。，尤其是肋板与上盖板联接处的2个角更应严格保持直角，以使装配后主梁的腹板与上盖板垂直，同时主梁在长度方向上不会发生扭曲变形。
5.3 坡口选择
上盖板对接接头形式，当板厚6~8mm时，采用I型坡口；板厚10~20mm时，采用单Y型坡口；板厚20~30mm时，采用双Y型坡口。开坡口允许用火焰切割，但坡口面应将熔渣等清除干净。上、下盖板和腹板的对接，可采用单面焊双面成形工艺，坡口角度为30。～40。，单面V形坡口，以减小开坡口和焊后翻转的工作量。
5.4 焊接方法的选择
上下盖板的拼接采用CO2气保焊，角焊缝采用手工电弧焊。
5.5 主梁的装配与焊接
5.5.1 主梁的焊接顺序
（1）上盖板置于支撑平台上，并加压板固定。在地上铺好已拼接好的上盖板，在两端加凸台，使其中间向下弯曲，弯曲程度等于预置的上拱度，即中点处向下挠L/1000。
（2）装配焊接大隔板和小隔板
1）在制定的位置上焊接大小隔板，为保证其垂直度及位置的准确，需采用撑住固定或者点固焊对其位置固定。
2）为保证旁弯以防止受力时盖板过度向中心弯曲，应从大梁的中部向盖板边缘焊接，先焊隔板的一面，然后再焊另一面(避免结构翘曲)。
（3）腹板与隔板的焊接
1）将腹板组立点焊于制定位置，由于腹板有预置上挠，装配时需要使盖板与之贴合
严密。（采用楔形垫片）
2）将点固好的梁旋转90°侧向放置，再对腹板与隔板之间进行焊接。
在焊接过程中，需注意事项
（1）大隔板断续焊，小隔板连续焊。
（2）为方便施焊（由于间距较小），一般采用焊条手工焊或者CO2焊。
（3）为保证要求的拱度与旁弯：
两个焊接工人同时由大梁的中部开始将隔板焊上，先焊主腹板一侧，每条焊缝由外缘向盖板侧板，最好不立即从两面焊接隔板。
（4）角钢的焊接
为了减小变形，从而需减少线能量的输入，角钢采用断续焊，且由于空间较小，采用CO2半自动焊。
（5）装配下盖板及盖板与腹板的焊接
1）在装配压紧力作用下预弯成所需形状，使用撑具等辅助设备以保证盖板的倾斜度和腹板的垂直度，然后点固焊住。
2）测量挠度：
在上盖板平面上的两端固定一根细钢丝绳，使其滑移到不同的位置，在这个过程中钢丝绳保持水平，检验大梁的上拱度。
3）测量挠度后，若上挠度大于允许值，则：先焊1、2，使焊后产生一定量的下挠，与上挠度有一定的抵消，从而使上挠度符合预置挠度。若上挠度小于允许值，则：先焊3、4，使焊后产生一定上挠，与原上挠度值相叠加，使上挠度等于预置挠度。若上挠度正好，则按1→4→2→3的顺序来焊接，可防止扭曲变形。
4）四条长角焊缝用埋弧焊
（6）对主梁的修整及检验
对焊后的焊缝进行表面清理及打磨等工序。
主梁制成后，如有超出规定的挠曲变形，需进行修理，可用锤击法和重击法，但应用最多的是火焰矫正。再按要求对其进行探伤。
5.5.2 主梁装配焊接的一般顺序图
腹板
加强筋
下盖板
5.6 检验
5.6.1 上拱度的检验
在上盖板平面的两端固定一根细钢丝绳，使其水平，将其滑移到不同位置在此过程中保持水平，检验大梁的上拱度。
5.6.2 挠度的检验
在垂直腹板的两端一米高的地方，固定一根悬线，检查大梁在水平面内的挠度，在安装大隔板的地方测量大梁挠度，其值不应超过L/2000=11.3mm
5.6.3 变形量的检验
检验各板的变形量：腹板波浪变形受压区<0.7δ0=4.2mm，其余区域<1.2δ0=7.2mm，上盖板水平度≤0.328mm，腹板垂直度≤6mm。
5.6.4 焊缝质量检验
对主要的工作焊缝进行100%的X射线检验。其他联系焊缝采用抽检进行超声或磁粉探伤。
5.6.5 上下盖板
（1）上盖板下料后，毛刺和凹凸不平应铲除，毛刺高度不应大于0.5mm，划痕不得大于1mm。
（2）采用气割下料，气割后气割面与轨制面直偏差不应超过2mm，气割表面不平度不应超过1~1.4mm。
（3）对接后要对余高进行机械加工，从而减小应力集中。对于Q235等低合金钢应注意缓冷。
总结
通过对主梁的设计，在实践过程中是我对梁式起重机的工作原理和相关的设计要求有了新的和更加深刻的认识，这对我今后的学习工作起到了重要作用。在课程设计中大量运用了相关焊接方面的知识，可以更好的对大学三年时间学习的相关过程得到了很好的巩固和深化，将最近尤其是近几个学期以来学习的专业可进行很好的融合与辨析。
在对桥式起重机主梁的设计过程中，由于自身的不足，和相关知识的欠缺，遇到了许许多多的问题，正是在老师与同学们的相互合作中，自己才从迷茫中找到了解决问题的终南捷径，通过对相关文献的的查询，和虚心请教，在摸索中不断进步，其中存在的问题不可避免，在今后的过程中希望可以学习到更多的东西，加强了对焊接结构的构造获得更加的数据与结果。
这次做设计的经历也会使我终身受益，我感受到做学问是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破，那也就不叫做学问了。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。
参考文献
【1】贾安东.《焊接结构及生产设计》，天津大学出版社.1989
【2】机械工程手册/电机工程手册编辑委员会.《机械工程手册》，机械工业出版社.1982 【3】中国机械工程学会焊接学会编.《焊接手册》第三卷，机械工业出版社.1992 【4】陈道南.《起重机运输机械》，冶金工业出版社
【5】陈道南.《起重机课程设计》，冶金工业出版社
【6】JB/1152 《超声波探伤》
【7】GB 3323 《射线探伤》
【8】GB3811-83 《起重机设计规范》
【9】GB324-88 《焊缝符号表示方法》
【10】起重机设计手册编写组编.《起重机设计手册》.机械工业出版社.1980
【11】陈玮璋.《起重机金属结构》.人民交通出版社.1985
【12】陈国璋.《起重机计算实例》.中国铁道出版社.1985
【13】中国焊接协会编.《焊接标准汇编》.中国标准出版社.1996
【14】陈祝年.《焊接设计简明手册》.机械工业出版社.1996
【15】A.B.维尔尼克.《大起重量桥式起重机》.中国工业出版社.1963
【16】田锡唐.《焊接结构》.机械工业出版社
桥式起重机毕业设计 由于工业生产规模不断扩大生产效率日益提高以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加促使大型或高速起重机的需求量不断增长起重量越来越大工作速度越来越高并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作容易维护而且安全性要好可靠性要高要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性,起重机的出现大大提高了人们的劳动效率以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。经过几十年的发展我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺设备使用维修、管理方面不断积累经验不断改造推动了桥式起重机的技术进步。本论文主要通过电气系统的设计使5t桥式起重机规定的各种运动要求。现根据起重机的新理论、新技术和新动向结合实例简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。 1.1起重机的特点和发展趋势现根据起重机的新理论、新技术和新动向结合实例简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。1.1.1大型化和专用化由于工业生产规模的不断扩大生产效率日益提高 以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加促使大型或高速起重机的需求量不断增长。起重量越来越大工作速度越来越高并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作容易维护而且安全性要好可靠性要高要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。目前世界上最大的浮游起重机起重量达6500t最大的履带起重机起重量达3000t最大的桥式起重机起重量为1200t集装箱岸边装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min堆垛起重机最大运行速度是240m/min垃圾处理用起重机的起升速度达100m/min 。工业生产方式和用户需求的多样性使专用起重机的市场不断扩大品种也不断更新以特有的功能满足特殊的需要发挥出最佳的效用。例如冶金、核电、造纸、垃圾处理的专用起重机防爆、防腐、绝缘起重机和铁路、船舶、集装箱专用起重机的功能不断增加性能不断提高 适应性比以往更强。德国德马格公司研制出一种飞机维修保养的专用起重机在国际市场打开了销路。这种起重机安装在房屋结构上跨度大、起升高度大、可过跨、停车精度高。在起重小车下面安装有多节伸缩导管与飞机维修平台相连并可作360度旋转。通过大车和小车的位移、导管的升降与旋转可使维修平台到达飞机的任一部位进行飞机的维护和修理极为快捷方便。 1.1.2模块化和组合化用模块化设计代替传统的整机设计方法将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途有相同联接要素和可互换的标准模块通过不同模块的相互组合形成不同类型和规格的起重机。对起重机进行改进只需针对某几个模块。设计新型起重机只需选用不同模块重新进行组合。可使单件小批量生产的起重机改换成具有相当批量的模块生产实现高效率的专业化生产企业的生产组织也可由产品管理变为模块管理。达到改善整机性能降低制造成本提高通用化程度用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产品充分满足用户需求。目前德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模块化设计并取得了显著的效益。德国德马格公司的标准起重机系列改用模块化设计后比单件设计的设计费用下降12% 生产成本下降45%经济效益十分可观。德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式悬挂起重机起重机的钢结构由冷轧型轨组合而成起重机运行线路可沿生产工艺流程任意布置可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大批量生产再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好操作方便能充分利用空间运行成本低。有手动、自动多种形式还能组成悬挂系统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重机及手动堆垛起重机甚至能组
机械课程设计说明书 题目：50/10吨通用桥式起重机小车设计 班级：机自041218 姓名： 学号：200422060
目录 设计任务书-----------------------------------------------------------------------------------------------1 概述------------------------------------------------------------------------------2第1章小车主起升机构计算-------------------------------------------------------------7 1.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组---------------------------------7 1.2选择钢丝绳-------------------------------------------7 1.3确定卷筒尺寸并验算强度--------------------------------8 1.4初选电动机-------------------------------------------10 1.5选用标准减速器---------------------------------------11 1.6 校核减速器输出轴强度--------------------------------------------------11 1.7 电动机过载验算和发热验算--------------------------------------------11 1.8选择制动器--------------------------------------------12 1.9选择联轴器-------------------------------------------13 1.10验算起动时间-----------------------------------------13 1.11验算制动时间-----------------------------------------14 1.12高速轴计算------------------------------------------15 第2章小车副起升机构计算------------------------------------------------------------17 2.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组--------------------------------17 2.2钢丝绳的选择------------------------------------------17 2.3确定卷筒尺寸并验算强度--------------------------------18 2.4初选电动机-------------------------------------------21 2.5选用标准减速器---------------------------------------21 2.6校核减速器输出轴强度----------------------------------22 2.7 电动机过载验算和发热验算-------------------------------------------22 2.8选择制动器--------------------------------------------23 2.9选择联轴器-------------------------------------------23 2.10验算起动时间-----------------------------------------24 2.11验算制动时间-----------------------------------------25 2.12高速轴计算------------------------------------------25 第3章小车运行机构计算-----------------------------------------------------------------------27
摘要 随着经济建设的迅速发展，我国的基础建设力度正逐渐加大，道路交通，机场，港口，水利水电，市政建设等基础设施的建设规模也越来越大，市场汽车起重机的需求也随之增加。本文通过对徐工50吨汽车起重机主臂进行研究，进一步进行主臂设计，通过计算对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、液压缸尺寸进行确定，选择零部件，确定主臂伸缩方式及主臂内钢丝绳的缠绕方法，通过SOLID WORKS软件对主臂进行三维建模。 关键词：50吨汽车起重机、主臂设计、三铰点、伸缩方式、三维建模
Abstract With the rapid development of economic construction, China's infrastructure is gradually increase the intensity, road traffic, airports, ports, water conservancy and hydropower, municipal construction of infrastructure such as the scale of construction is also growing, crane truck crane market demand with the increase. Based on the Xu Gong 50 tons of truck crane boom study, further boom design, by calculating the main arm of the three hinges, the main arm length, and the length of each arm, hydraulic cylinder size identify, select Parts and components, identify the main telescopic arm and the boom in the way of winding rope method, SOLID WORKS software on the main arm for three-dimensional modeling. Keywords: 50-ton truck crane，the boom design，the three hinge points ，stretching，three-dimensional modeling
20t75桥式起重机毕业设计 摘要 桥式起重机主要应用于大型加工企业，如钢铁、冶金和建材等行业，完成生产过程中的起重和吊装等工作。其中用于生产车间的桥式起重机，是起重机的一个主要类型，由于起重机行驶在高空，作业范围能扫过整个厂房的建筑面积，具有非常重要的和不可替代的作用，因而深受用户欢迎，得到了很大发展。 桥式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分所组成。机械部分是指起升、运行、变幅和旋转等机构，还有起升机构，金属结构是构成起重机械的躯体，是安装各机构和支托它们全部重量的主体部分。电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。 构成桥式起重机的主要金属结构部分是桥架，它横架在车间两侧吊车梁的轨道上，并沿轨道前后运行。除桥架外，还有小车，小车上装有起升机构和运行机构，可以带着吊起的物品沿桥架上的轨道运行。于是桥架的前后运行和小车沿桥架的运行以及起升机构的升降动作，三者所构成的立体空间范围是桥式起重机吊运物品的有效空间。通用桥式起重机一般都具有三个机构:起升机构(起重量稍大的有主副两套起升机构)、小车运行机构和大车运行机构。另外还包括栏杆、司机室等。 本论文研究的是电动双梁桥式起重机，额定起重量75/20t。设计的主要内容是小车运行机构和小车的起升机构的设计计算，大车的起升机构的主要计算。
目录 第一章背景技术 (1) 第二章文献评估 (6) 第三章起重机的技术与说明 (11) 3.1主起重小车起升机构计算 (11) 3.2主起重小车运行机构计算 (20) 3.3副起重小车起升机构计算 (29) 3.4副起重小车运行机构计算 (38) 3.5大车运行机构计算 (47) 致谢 (56) 参考文献 (56)
摘要 随着世界经济的持续发展和科学技术的突飞猛进，现代物流作为现代经济的重要组成部分和工业化进程中最为经济合理的综合服务模式，正在全球范围内得以迅速发展。自动化立体仓库作为现代物流系统的重要组成部分，是一种多层存放货物的高架仓库系统，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。 本文以设计了一台能在仓库中运输、堆取货物的机械设备——双立柱式巷道堆垛起重机，并着重分析了其升降机构、伸叉机构、行走机构等机构的工作原理，并对各机构进行分析设计、选取与尺寸计算。内容包括：总体运动方案设计和结构分析、起升机构的设计、伸叉机构设计、行走机构设计、机体支架设计及其他装置设计等内容。各机构以电机的选取入手，通过对钢丝绳、卷筒、链轮链条、皮带轮皮带的工作性能的分析设计计算与选取，从而设计合适的双立柱式巷道堆垛机起重机的机架，进而设计一台性能完备的双立柱式巷道堆垛起重机。 关键词：双立柱；自动化仓库；巷道；物流；堆垛起重机；设计
ABSTRACT Along with continuously develop of the science technology and world economy, modern logistics which are an important part in the modern economy and a most economic reasonable comprehensive service mode in the process of industrialization, develops quickly in the global scope. Automated three-dimensional storehouse as an important composition part in logistics, is one kind of multilayered depositing cargo high structure warehouse systems. It dose not directly carries on the manual intervention in the situation automatically to save and to take out the system which the thing flows. It is the high tech product out of the development of modern industry society, which have the vital significance to enhance the productivity and reduce the cost. This paper is taking designing a machine named double pillar alley Stacking Crane of engaging in piling things or transportation in storehouse. It analyses it’s hoisting mechanism, stretch fork mechanism , walk mechanism, working principle, and it’s aimed at each mechanism to design, select , and size’s calculate of double post alley stacking crane. Overall sport scheme’s design and analyze of structure, the design of hoisting mechanism , stretch fork’s mechanism design , walk mechanism’s design, organism frame design and other installation designs. Each mechanism with generator select to start, through calculating and selecting of the character of service of wire rope, reel, sprocket chain and the ship leather belt of leather belt to analyze and design, so to design the suitable frame of double pillar alley stacking crane, and then to design a double pillar alley stacker of complete natural capacity Keyword: Double Pillar; Automated Three-dimensional Storehouse; Alley; Logistics; Stacking Crane; Design
DQ型吊钩桥式起重机三维结构设计 摘要 随着我国制造业的发展，桥式起重机越来越多的应用到工业生产当中。在工厂中搬运重物，机床上下件，装运工作吊装零部件，流水线上的定点工作等都要用到起重机。起重机中种数量最多，在大小工厂之中均有应用的就是小吨位的起重机，小吨位的桥式起重机广泛的用于轻量工件的吊运，在我国机械工业中占有十分重要的地位。但是，我国现在应用的各大起重机还是仿造国外落后技术制造出来的，而且已经在工厂内应用了多年，有些甚至还是七八十年代的产品，无论在质量上还是在功能上都满足不了日益增长的工业需求。如何设计使其成本最低化，布置合理化，功能现代化是我们研究的课题。本次设计就是对小吨位的桥式起重机进行设计，主要设计内容是QD型吊钩桥式起重机的三维造型结构设计，其中包括桥架结构的布置计算及校核，主梁结构的计算及校核，端梁结构的计算及校核，主端梁连接以及大车运行机构零部件的选择及校核。 关键词：起重机；大车运行机构；桥架；主端梁；小吨位
ABSTRACT As China's manufacturing industry, more and more applications crane to which industrial production. Carry a heavy load in the factory, machine parts up and down, the work of lifting parts of shipment, assembly line work should be fixed on the crane is used. The largest number of species of cranes, both in the size of the factory into the application is small tonnage cranes, bridge cranes small tonnage of lightweight parts for a wide range of lifting, in China's machinery industry plays a very important position. However, our current application, or copy large crane behind the technology produced abroad, and has been applied in the factory for many years, and some 70 to 80 years of products, both in quality or functionality are not growing to meet the industrial demand. How to design it the lowest cost, rationalize the layout, function modernization is the subject of our study. This design is for small tonnage bridge crane design, the main design elements are QD crane structure and operation of institutions, including the bridge structure, calculation and checking the layout, the main beam structure calculation and checking , end beams calculation and checking, the main end beam connect and run the cart and checking body parts of choice. Keywords: Crane；The moving mainframe；Bridge；Main beam and end beam；Small tonnage
西南交通大学峨眉校区 毕业设计说明书 论文题目：门式起重机设计 —起升机构与小车运行机构设计 系部：机械工程系 专业：工程机械 . 班级：工机二班 学生姓名：毛明明 学号：20106991 指导教师：冯鉴
目录 毕业设计说明书 (1) 3.2钢丝绳的计算 (5)
第一章门式起重机发展现状 门式起重机是指桥梁通过支腿支承在轨道上的起重机。它一般在码头、堆场、造船台等露天作业场地上。当门式起重机的小车运行速度大、运行距离长、生产效率高时，常改称为装卸桥。港口上常用的机型有：轨道式龙门起重机、轮胎式龙门起重机、岸边集装箱起重机、桥式抓斗卸船机等。 当桥架型起重机的跨度特别大时，为了减轻桥架和整机的自身质量，常改用缆索来代替桥架，供起重小车支承和运行之用。 起重机械是用来升降物品或人员的，有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。取物装置悬挂在可沿门架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为“门架型起重机”。 进入21世纪以来，我国的造船工业进入了快速发展的轨道，各大主力船厂承接的船舶吨位从几万吨发展到十几万吨，年造船能力也普遍跃上百万吨水平，造船模式也相继从船台造船转向船坞造船，大型造船门式起重机的需求也大幅度增加。 随关中船长兴、中船龙穴、青岛海西湾、舟山金海湾、靖江新时代、太平洋集团扬州大洋等大型国营和民营造船基地的建设，大型造船门式起重机也进入了一个大型集中建造的黄金时期，起重机的提升能力从600ｔ上升到900ｔ，跨度从170米增加到239米，已经建成的和在建的大型造船门式起重机有几十台。门式起重机作为一种重要的物料搬运设备，在造船领域中的重要作用日益显现。随着经济的发展，它不仅在国民经济中占有重要的位置，而且在社会生产和生活的领域也不断扩大。从20纪后期开始，国际上门式起重机的生产向大型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。
设计题目 12.5/3.2T双梁桥式起重机设计计算主要设计参数： 小车主钩副钩 起重量50t 10t 起升高度12m 16m 起升速度9m/min 16m/min 起升机构工作级别M5 小车自重15.5t~18.5t 运行机构工作级别M5 小车运行速度40-45m/min 轨距2500mm 轮距3400mm 大车 跨度31.5m 运行速度80m/min 运行机构工作级别Ｍ5
桥式起重机概述 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，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。 桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。 普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。 起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。 起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。 起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。 桥架的金属结构由主粱和端粱组成，分为单主粱桥架和双粱桥架两类。单主粱桥架由单根主粱和位于跨度两边的端粱组成，双粱桥架由两根主粱和端粱组成。主粱与端粱刚性连接，端粱两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主粱上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主粱的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。 箱形结构又可分为正轨箱形双粱、偏轨箱形双粱、偏轨箱形单主粱等几种。正轨箱形双粱是广泛采用的一种基本形式，主粱由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。 偏轨箱形双粱和偏轨箱形单主粱的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主粱是由一根宽翼缘箱形主粱代替两根主粱，自重较小，但制造较复杂。
摘要 本次设计课题为32/5t通用桥式起重机机械部分设计，我在参观，实习和借鉴各种文献资料的基础上，同时在老师的精心指导下及本组成员的共同努力下完成的。 通用桥式起由于该机械的设计过程中，主要需要设计两大机构：起升机构、运行机构能将我们所学的知识最大限度的贯穿起来，使我们学以至用。因此，以此机型作为研究对象，具有一定的现实意义，又能便于我们理论联系实际。全面考察我们的设计能力及理论联系实际过程中分析问题、解决问题的能力。由于我们的设计是一种初步尝试，而且知识水平有限，在设计中难免会有错误和不足之处，敬请各位老师给予批评指正，在此表示感谢。 关键词: 桥式起重机小车起升机构。
摘要………………………………………………………………………..…..…………….. - 1 -概述 ......................................................................................................................................... - 2 - 第一章主起升机构计算.......................................................................................................... - 5 - 1.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组....................................................................... - 5 - 1.2 选择钢丝绳................................................................................................................... - 5 - 1.3 确定卷筒尺寸,转速及滑轮直径.................................................................................. - 5 - 1.4 计算起升静功率........................................................................................................... - 6 - 1.5 初选电动机................................................................................................................... - 7 - 1.6 选用减速器................................................................................................................... - 7 - 1.7 电动机过载验算和发热验算....................................................................................... - 8 - 1.8 选择制动器................................................................................................................... - 8 - 1.9 选择联轴器................................................................................................................... - 9 - 1.10 验算起动时间............................................................................................................. - 9 - 1.11 验算制动时间........................................................................................................... - 10 - 1.12高速轴计算................................................................................................................ - 11 - 第二章小车副起升机构计算.................................................................................................. - 13 - 2.1 确定传动方案,选择滑轮组和吊钩组........................................................................ - 13 - 2.2 选择钢丝绳................................................................................................................. - 13 - 2.3 确定卷筒尺寸并验算强度......................................................................................... - 13 - 2.4 计算起升静功率......................................................................................................... - 14 - 2.5 初选电动机................................................................................................................. - 14 - 2.6 选用减速器................................................................................................................. - 15 - 2.7 电动机过载验算和发热验算..................................................................................... - 15 - 2.8 选择制动器................................................................................................................. - 16 - 2.9 选择联轴器................................................................................................................. - 16 - 2.10 验算起动时间........................................................................................................... - 17 - 2.11 验算制动时间........................................................................................................... - 17 - 2.12 高速轴计算............................................................................................................... - 18 - 第三章小车运行机构计算.................................................................................................... - 21 - 3.1 确定机构传动方案..................................................................................................... - 21 - 3.2 选择车轮与轨道并验算其强度................................................................................. - 21 - 3.3 运行阻力计算............................................................................................................. - 22 - 3.4 选电动机..................................................................................................................... - 23 - 3.5验算电动机发热条件.................................................................................................. - 23 - 3.6 选择减速器................................................................................................................. - 24 - 3.7 验算运行速度和实际所需功率................................................................................. - 24 - 3.8 验算起动条件............................................................................................................. - 24 - 3.9 按起动工况校核减速器功率..................................................................................... - 25 - 第四章小车安全装置计算...................................................................................................... - 29 - 设计小结.................................................................................................................................... - 31 - 致谢 ....................................................................................................................................... - 32 - 参考文献.................................................................................................................................... - 33 -
新鄉学院 2012届 毕业论文(设计) 题目：桥式起重机设计（小车运行机构设计） 学位申请人姓名陈金龙 学号0905031067 所在学院名称机电工程学院 专业名称数控技术 指导教师姓名唐军 指导教师职称 完成时间：2012年5月9日
目录 内容摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1. 绪论 (2) 1.1起重机发展展望 (2) 1.2现状及国内外发展趋势 (4) 1.3起重机设计的总体方案 (4) 2.起重机的种类 (4) 2.1轻小型起重机设备 (4) 2.2桥式起重机 (4) 2.3门式起重机 (5) 2.4其它类型起重机 (6) 3.小车运行机构的计 (7) 3.1主要参数和机构布置简图 (7) 3.2轮压的计算 (7) 3.3电动机的选择 (8) 3.4制动器的选择 (11) 3.5减速器强度验算 (12) 3.6联轴器的计算 (12) 3.7车轮计算 (13) 3.8车轮轴的计算 (14) 4.小车架的计算 (15) 4.1小车架设计要求，计算说明及布置简图 (15) 4.2小车架的计算 (16) 参考文献 (27)
内容摘要 起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以减轻体力劳动、提高劳动生产率和在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，实现机械化和自动化。 本设计通过对桥式起重机的小车运行机构的总体设计计算，以及电动机、联轴器、缓冲器、制动器的选用；运行机构减速器的设计计算和零件的校核计算及结构设计，完成了桥式起重机的回转小车运行机构机械部分的设计。通过本次设计，完成了一台30t起重量、桥跨度为31米的设计要求，并且整个传动过程比较平稳，且小车运行机构结构简单，拆装方便，维修容易，价格低廉。 关键词桥式起重机；小车运行机构；小车架 Abstract Crane is a kind of mechanical equipments used for lifting, moving, loading/unloading, and installing. It can low the manual workload and upgrade productivity. It can be operated in some special environment, and work with high automatic level. This paper is main deal with mechanical design for crab of crane, including all design calculation selection of electrical motors, clutch, buffer, and brakes, the design and calculation of the reducer, calibration and verification of the calculation for the parts, and structure designs. Through a series of work, the design is satisfied with the functional requirements, 30 t lifting power and 31 meter bridge span. The course of drive is quite smooth. The mechanical structure of crab of crane is simple, easy to install/disassemble, and to be maintain. And it has low cost. Key words Bridge crane;crab of crane;trolley frame