龍門式可行走小型提升機(jī)設(shè)計(jì)-龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)【2噸】【cad高清圖紙和說明書打包】[更新1]

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Gantry walk small hoist is a kind of circulation, intermittent movement machinery, mainly for the items of loading and unloading. This design is based on the relevant teaching material hoist, field investigation and relevant material after reference .and carry on the design. The main performance parameters including: to improve quantity, work span, lifting height and the speed of work, etc. This design is mainly to the two tons of gantry hoisting machine can walk small of lifting mechanism and walks the organization design, and calculation of ascension in the domestic and foreign development prospect and machine hoist the significance of the study. In the design of the main girder again check, the choice of materials and walks the organization operation to demand higher and detailed calculation. And to the role of related components, such as design and choose the choice of detail do, and points out that the rationality and the importance of sex. In this design design CAD software application, word document editing, etc Key words: to improve frame and institutions, during operation organization, CAD and checking II龍門式可行走小型提升機(jī)1 緒論在科學(xué)突飛猛進(jìn)的時(shí)代，在卸載中等重量的貨物時(shí)，提升機(jī)械變得尤為重要，它可以垂直升降重物，并可使重物做短距離的水平移動(dòng)，以滿足重物的裝卸、運(yùn)輸、安裝作業(yè)的要求。它對(duì)減輕繁重的體力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化具有重大意義。龍門式可行走小型提升機(jī)適用于機(jī)械企業(yè)、港口碼頭、車站倉庫、建筑工地等各個(gè)工業(yè)部門。1.1國內(nèi)提升機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r目前，國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)大型起重機(jī)的廠家很多。其中，以中眹重科、三一重工、撫挖等公司產(chǎn)品系列比較齊全，市場(chǎng)占有率較高。中眹重科在2007年12月宣布實(shí)行品牌統(tǒng)一戰(zhàn)略后，現(xiàn)已成功開發(fā)了50t600t履帶式起重機(jī)產(chǎn)品系列。作為中國起重機(jī)行業(yè)的領(lǐng)跑者，徐州重型機(jī)械有限公司現(xiàn)在已經(jīng)形成了以汽車起重機(jī)為主導(dǎo)i，履帶式起重機(jī)和全路面起重機(jī)為側(cè)翼強(qiáng)勢(shì)推進(jìn)的龐大型譜群。國內(nèi)最具歷史的履帶式起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)撫挖現(xiàn)已擁有35t350t的履帶式起重機(jī)產(chǎn)品系列。QUY350是撫挖2007年推出的國產(chǎn)首臺(tái)350t履帶式起重機(jī)，填補(bǔ)了國內(nèi)350t起重機(jī)產(chǎn)品型譜的空白。三一科技自2004年初進(jìn)入履帶式起重機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域至今，已成功開發(fā)出50t900t共10個(gè)型號(hào)的全系列產(chǎn)品并全部實(shí)現(xiàn)銷售。其900t履帶式起重機(jī)順利下線，標(biāo)志著我國在大型、超大型履帶式起重機(jī)的順利下線，標(biāo)志著我國在大型、超大型起重機(jī)自主研發(fā)領(lǐng)域已走在亞洲前列，成為目前亞洲最大噸位的履帶式起重機(jī)。據(jù)悉，目前三一科技已具備3200t一下履帶式起重機(jī)的開發(fā)。近年來國內(nèi)外起重機(jī)行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)高速發(fā)展，給起重機(jī)管理工作提出了新的要求。如起重機(jī)的操縱控制已由司機(jī)室作業(yè)發(fā)展到遙控，一改由司機(jī)操作為起重工或其他生產(chǎn)工人在工作位置借助于微型攜帶式控制臺(tái)，運(yùn)用遙控系統(tǒng)命令起重機(jī)動(dòng)作。如前蘇聯(lián)亞歷山大起重運(yùn)輸設(shè)備廠，已將遙控系統(tǒng)運(yùn)用于通用橋式起重機(jī)上；別爾戈羅德金屬結(jié)構(gòu)廠將原有臺(tái)雙小車橋式起重機(jī)全部采用了遙控系統(tǒng)。另外一點(diǎn)是由常規(guī)的繼電器控制裝置發(fā)展到利用微機(jī)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或自動(dòng)化控制。先進(jìn)技術(shù)的研究與應(yīng)用對(duì)人機(jī)管理問題更有著重要性。6起重機(jī)遙控技術(shù)和微機(jī)控制系統(tǒng)的操作與維護(hù)，只有受過專門訓(xùn)練和考核合格的人員才能勝任。制定操作保養(yǎng)人員的培訓(xùn)大綱，嚴(yán)格培訓(xùn)教育，考核合格上崗等實(shí)施的教育管理，也是為了適應(yīng)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。所以，我們要充分認(rèn)識(shí)起重機(jī)管理現(xiàn)狀，重視起重機(jī)管理在企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)中的重要性。發(fā)能力。 1.2國外提升機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀目前，國外專業(yè)生產(chǎn)大型起重機(jī)的廠家很多。其中利勃海爾、特雷克斯德馬格、馬尼托瓦克與神鋼等公司產(chǎn)品系列較全，市場(chǎng)占有率較高。利勃海爾公司的產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、工作可靠，其生產(chǎn)的LR系列履帶起重機(jī)最大起重量已達(dá)1200t。其桁架臂履帶式起重機(jī)系列在2007年又喜添新產(chǎn)品LR1600/2,使其產(chǎn)品型譜更加完善。德馬格公司主要生產(chǎn)起重量從50t1600t的CC系列履帶式起重機(jī)。最近推出了世界最大的履帶式起重機(jī)CC88001.雙臂新增功能套件使其起重能力達(dá)到3200t。馬尼托瓦克公司團(tuán)推出了新研發(fā)的31000型履帶式起重機(jī)。其獨(dú)特的創(chuàng)新是可變位配重(VPC)。與使用普通的吊運(yùn)能力增強(qiáng)附件相比，可大量減少所需的地面準(zhǔn)備工作。此外，配備可變位配重的起重機(jī)能夠起吊和運(yùn)送所有等級(jí)的額定負(fù)荷，可以很方便地在工地上移動(dòng)。日本作為二戰(zhàn)后崛起的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國，輪式起重機(jī)開發(fā)生產(chǎn)雖然起步較晚（起步于20世紀(jì)70年代），但發(fā)展很快，很受亞太市場(chǎng)的歡迎；同時(shí)，日本通過收購的手段來更新技術(shù)，加快發(fā)展速度，如日本多田野收購德國法恩底盤公司來發(fā)展其全路面技術(shù)。日本主要生產(chǎn)汽車起重機(jī)、履帶起重機(jī)、越野輪胎起重機(jī)、全路面起重機(jī)，其中越野輪胎起重機(jī)產(chǎn)量最大，汽車起重機(jī)的產(chǎn)量次之，呈減少趨勢(shì)，全路面起重機(jī)的產(chǎn)量最少，呈上升趨勢(shì)，主要生產(chǎn)企業(yè)為多田野、加藤、神鋼、日立、小松等。產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)水平、性能、可靠性落后于歐美水平，40%的產(chǎn)品用于出口歐洲作為工程起重機(jī)的發(fā)源地，也是經(jīng)濟(jì)非常發(fā)達(dá)的地區(qū)，代表輪式起重機(jī)的最高水平，最負(fù)盛名的生產(chǎn)企業(yè)有利勃海爾、德馬克，同時(shí)還有森內(nèi)博根、德國格魯夫、多田野法恩、波塔恩、奧米格、里格、PPM等著名企業(yè)，該地區(qū)主要現(xiàn)狀為：主要生產(chǎn)全地面起重機(jī)、履帶式起重機(jī)，緊湊型輪胎起重機(jī)，也生產(chǎn)少量汽車起重機(jī)。其中全路面起重機(jī)、履帶起重機(jī)以中大噸位為主；緊湊型輪胎起重機(jī)則以小噸位為主；汽車起重機(jī)一般為通用底盤組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、性能高、可靠性高，產(chǎn)品遍布全球。美國工程起重機(jī)相對(duì)落后于歐洲水平。近年來，通過收購和合并的手段，先是格魯夫收購了歐洲老牌起重機(jī)企業(yè)克虜伯公司，然后特雷克斯收購了德國德馬克；隨后，馬尼托瓦克兼并了包括美國格魯夫公司在內(nèi)的國內(nèi)大部分工程起重機(jī)企業(yè)，使美國工程起重機(jī)行業(yè)得以蓬勃發(fā)展。目前該地區(qū)主要生產(chǎn)輪胎起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、全路面起重機(jī)和汽車起重機(jī)。主要生產(chǎn)企業(yè)為馬尼托瓦克，特點(diǎn)是技術(shù)較先進(jìn)、性能較高、可靠性能高，其中汽車底盤技術(shù)和全路面技術(shù)領(lǐng)先于歐洲，產(chǎn)品主要銷往美州地區(qū)和亞太地 區(qū)。 2 整機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理2.1 整機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：1-主梁 2-卷揚(yáng)機(jī) 3-支架 4-減速器 5-聯(lián)軸器 6-半齒輪減速器 7-電機(jī) 8-大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)2.2工作原理此提升機(jī)主要用于卸妝貨物，首先由提升機(jī)構(gòu)卷揚(yáng)機(jī)把貨物提升至貨物須至的高度，然后可以由滑車左右進(jìn)行移動(dòng)；同時(shí)整個(gè)機(jī)構(gòu)可以行走，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，通過聯(lián)軸器和減速器的浮動(dòng)軸連接，減速后，再通過半齒輪減速器和大車的主動(dòng)軸連接，驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行。2.3 基本參數(shù)（1）主梁的跨度為4m，總長4.32m ；支架高為4.295m; 橫梁長為2.5m（2）提升貨物為2噸，卷揚(yáng)機(jī)整機(jī)重600kg（3）提升速度為8m/min(4) 滑車左右移動(dòng)的速度為20m/min（5）大車車輪滾動(dòng)速度為30.6m/min（6）電機(jī)型號(hào)：卷揚(yáng)機(jī)Y132M-4，7.5KW，1440r/min 滑車 ZDM112-4F1，0.5kw，1380r/min 大車 YZR132M2-6,3.7KW,908r/min3 主梁的設(shè)計(jì)及校核計(jì)算3.1 主梁的技術(shù)要求根據(jù)貨物總重Q1=2000kg 卷揚(yáng)機(jī)整機(jī)重量Q2=600kg 則所要提升的總重為Q=2600kg 則主梁至少要承受的拉力F=2600x9.8=25.48KN3.2主梁的受力分析及校核計(jì)算3.2.1 主梁受力示意圖及校核:由靜力平衡方程 MB=0,Fb-FRAL=0 MA=0,FRB-Fa=0 求的反力FRA=Fb/L FRB=Fa/L以主梁的左端為坐標(biāo)原點(diǎn)，選取坐標(biāo)系，集中力F作用于C點(diǎn)，梁在AC與BC段的剪力圖和彎矩圖不同，因分段考慮。在AC段內(nèi)距原點(diǎn)為x為任意的截面，截面以左只有外力FRA,根據(jù)剪力和彎矩的計(jì)算方法及規(guī)則，可以分別畫出剪力圖和彎矩圖，如下所示：3.2.2 剪力圖：3.2.3 彎矩圖：Fs(x)=Fb/L (0xa)M(x)=Fbx/L (0xa)這就是在AC段內(nèi)的剪力方程和彎矩方程。同理可以列出在BC段的剪力方程和彎矩方程：Fs(x)=Fb/L-F=-Fa/L (axL)M(x)=Fa(L-a)/L (axL)由以上公式可知，在AC段的任意截面的剪力皆為常數(shù)Fb/L，且符號(hào)為正，為一平行x軸的直線，同樣可知在BC段內(nèi)，剪力圖也為一直線。當(dāng)a25.48KN 滿足要求最大彎矩：計(jì)算公式：Mmax=Wf22b工字鋼截面模量：W=1/6HBH3-(B-b)h3 =325cm3型鋼抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：210N/mm2Mmax=325cm3x210N/mm2 =68.25KN.m25.48同理滿足要求。4 卷揚(yáng)機(jī)及滑車電機(jī)的選擇4.1 選取外購卷揚(yáng)機(jī)取提升機(jī)的跨度為4m，起升重量為2噸，卷揚(yáng)機(jī)的起升機(jī)構(gòu)的起升速度為8m/min由所提升的重量及速度可查，JM2可滿足要求，基本技術(shù)參數(shù)如下表：上表可知，電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132M-4，功率為7.5kw，整機(jī)重量為600kg。4.2 電機(jī)的選擇滑車在主梁上的滑動(dòng)速率為20m/min, 大車機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)車輪在軌道上的滑行速度為30.6m/min。同理可以選取配套的滑車的電動(dòng)機(jī)，即小車的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為ZDM112-4F1，轉(zhuǎn)速為1380r/min，功率為0.5kw。 滑車及卷揚(yáng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖如下：5 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)5.1軸的材料和熱處理的選擇由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中的圖表查的，可以選45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，b=637MPa,-1=59MPa初步設(shè)計(jì)軸的最小直徑從動(dòng)軸的傳遞功率為3.7KW，查表得C=210350，則從動(dòng)軸d c =(210350)=50.3475.56考慮鍵槽及相關(guān)要求，則可以確定為軸的最小直徑為65mm5.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件定位，拆裝方面的需要，同時(shí)考慮到強(qiáng)度的原則，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸的均設(shè)計(jì)為階梯軸。主動(dòng)軸軸徑的確定：d1=65mm, d2=d+2h=85同理可以求得d3=100,d4=110軸承初選為T520，基本技術(shù)參數(shù)如下：新型號(hào)老型號(hào)內(nèi)徑 d(mm)外徑 D(mm)厚度 H(mm)重量 (kg)T520127250.8255.56220.1軸的長度確定：L1=85 L2=71 L3=76 L4=136 L5=444 則左端軸承至齒輪的距離為161.5mm兩軸承的跨距為192mm6 主動(dòng)軸的校核計(jì)算6.1 聯(lián)軸器的齒輪受力計(jì)算分度圓的直徑 d=mz=3x40=120轉(zhuǎn)矩 T=9.55x106xp/n=1470000N.mm圓周力Ft=2T/d=2x1470000/120=24500N徑向力Fr=Ft tan20o=24500xtan20 o=8820N6.2 軸的受力分析及校核6.2.1 軸的受力圖如下所示：6.2.2 軸的校核計(jì)算H面彎矩圖：V面彎矩圖：合成彎矩圖：轉(zhuǎn)矩圖：當(dāng)量彎矩圖：Rha=161.5x8820/192=7418.9NRhr=8820-7418.9=1401.1NRva=Rvb=0.5Ft=12250NMhc=161.5x1401.1=226277.65N.mmMvc=161.5x12250=1978375N.mmMc2=Mhc2+Mvc2 解得 Mc=2125412N.mmMec2=Mc2+(aT)2 解得 Mec=1674523N.mm = Mec/w=48.359(MPa) w為抗扭截面系數(shù)6.3 軸承的校核計(jì)算（1）計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P，受力示意如下：由式：P=XFr+YFa知，對(duì)不承受軸向載荷的深溝球軸承，X=1，Y=0Fr=有力學(xué)的相關(guān)知識(shí)解得：Fz1=25KN；Fz2=60KN Fy1=23KN；Fy2=73KNFr1=Fr2=得P1=35KN；P2=61KN(2)校核計(jì)算軸承的計(jì)算額定動(dòng)載荷C*，它與所選用的軸承型號(hào)基本額定載荷C值必須滿足下式要求：CC*=P 為壽命指數(shù)，球軸承=3，Lh*為軸承的預(yù)期使用壽命，查表得Lh*=6000h解得 C1*=18.24kw29.5kwC2*=30.64kw29.5kw7 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)7.1 傳動(dòng)方案1-電機(jī) 2-聯(lián)軸器 3-車輪 4-半齒輪聯(lián)軸器 5-減速器 7.2減速比大車驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要驅(qū)動(dòng)整個(gè)鋼架運(yùn)行，所要驅(qū)動(dòng)最大，而且車輪的滾動(dòng)速率為n1=30.6m/min。則可以求得車輪軸的滾動(dòng)轉(zhuǎn)速。V=n1/D=30.6/3.14x0.4=24r/min經(jīng)過查數(shù)據(jù)，可以選取型號(hào)為YZR132M2-6的電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為n2=908r/min，功率3.7kw。則減速比：n2/n1=908/24=37.83根據(jù)減速比減速器可以購買成品型號(hào)為ZSC400 8 其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及選擇8.1 支架采用16a槽鋼焊接而成，如下圖所示：8.2橫梁采用材料Q235焊接制成，如下圖：8.3最大輪壓根據(jù)軸的大小及相關(guān)因數(shù)，可設(shè)定主動(dòng)車輪的直徑為400mm，示意圖如下：8.3.1 提升重量Q1=2000KG 卷揚(yáng)機(jī)整機(jī)重量Q2=600KG主梁的重量Q3=36.524KG/Mx4.32=158KG支架重量Q4=17.240KG/Mx16=275.84kg橫梁Q5=200KG8.3.2最大靜輪壓 F=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）X9.8=32KN 參考文獻(xiàn)1材料力學(xué).劉鴻文主編. 高等教育出版社第四版2機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).華中科技大學(xué)出版社.3起重機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).上海人民出版社.19744機(jī)械設(shè)計(jì).武漢理工大學(xué)出版社. 楊明忠主編.20015機(jī)械原理.高等教育出版社6機(jī)械可靠性設(shè)計(jì).國防工業(yè)出版社7互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）.機(jī)械工業(yè)出版社.陳于萍 周兆元 主編.20088機(jī)械工程材料（第七版）.大連理工大學(xué)出版社. 于永泗 齊民 主編.20079機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) .化學(xué)工業(yè)出版社.吳宗澤 主編. 1993致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是在龔水泉教授的指導(dǎo)下與同組同學(xué)姜濤和劉偉東合作下共同完成的，通過本次設(shè)計(jì)，不僅檢驗(yàn)了我大學(xué)四年來知識(shí)積累的程度，而且了我在實(shí)際設(shè)計(jì)中經(jīng)驗(yàn)的累積，更是對(duì)我設(shè)計(jì)思想的一次全面升華。在設(shè)計(jì)過程中，我本著認(rèn)真刻苦的態(tài)度去學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的步驟、方法、以及經(jīng)驗(yàn)，但是由于該設(shè)計(jì)許多方面的細(xì)節(jié)問題涉及面太廣，而本人知識(shí)面和能力都極其有限，同時(shí)由于時(shí)間倉促，因而不能科學(xué)詳盡地做出正確的選擇與判斷。所以設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)很多錯(cuò)誤。雖然有這些不足和遺憾，但是總的來說，該設(shè)計(jì)還是比較成功的?；旧贤瓿闪诉@臺(tái)提升機(jī)的設(shè)計(jì)和一些零部件設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的所有功能，成功的完成了老師布置的任務(wù)。不夠完善的地方還望各位老師同學(xué)不吝賜教，敬請(qǐng)斧正。在這一個(gè)學(xué)期的設(shè)計(jì)過程中，我們得到了有豐富工作經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)老師龔老師的大力支持和幫助，在設(shè)計(jì)過程中他們不知疲倦、不厭其煩的給我們分析和講解，而且也給我們灌輸了一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念，使我們大受裨益。在此，我忠心地向龔水泉副教授表示感謝。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，我也得到很多同學(xué)的支持和幫助，在此，我一同表示最忠誠的感謝。