起重机的论文毕业论文第一章概述随着现代工业的发展，起重机在冶金、机械、交通运输、电力、建筑、采矿、化工、造船、港口和国防等工业部门中的应用越来越广泛。

它不仅只在生产过程中起辅助作用，而且已成为大批生产和流水作业不可缺少的组成部分，它是实现机械化、自动化，提高劳动生产率，减轻体力劳动的重要工具。

起重机的分类方法有多种，常见的是按起重机体型特点来分类。

如桥式起重机、门式起重机、门座起重机、塔式起重机、汽车起重机、铁路起重机、桅杆起重机、缆索起重机等。

在桥式起重机和门式起重机中，又按吊具不同分为：抓斗、吊钩、电磁、抓斗电磁、挂梁等起重机。

从金属结构来看，还可依主梁形式不同分为箱型双梁和箱型单梁起重机等。

本文主要介绍桥式起重机的设计与制造。

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。

它是使用围最广、数量最多的一种起重机械。

起重量为30/5吨；跨度28.5米；操纵方式有两种，即操纵室操纵和地面操纵，供用户选择。

产品工作环境温度不得低于-20℃高于35℃，并且不适合在温度较高和酸、碱类气体很浓的场所里工作，更不适于吊运有毒、易燃、易爆和熔化金属等物品。

本产品是按中级工作制度设计的，有下列几项主要部分组成。

1、桥架起重机桥架是由型钢结构而成的，结构形式为桁构式。

以工字钢做为主梁，主梁的两端焊有槽钢构成的端梁；在主梁的一侧置有角钢构成的水平桁架和垂直桁架，用来安装大车传动机构和增强桥架水平刚度。

当跨度≥9.5米时，在主梁的上方焊有槽钢组成的上悬梁，以保证桥架的强度和刚度，以至减轻结构自重。

2、大车运行机构大车运行机构分为集中传动和分别驱动两种，主从动车轮的角形轴承箱是以螺栓紧固在端梁两端的。

电动机、减速器和制动器均集中安装在走台上。

电动机通过制动轮联轴器与减速机的输入轴联结，其间装有电磁制动器，减速机的输出轴通过齿轮联轴器、传动轴、轴承架与主动车轮相连，当电动机启动后，既带动主动车轮运转。

3、 起升机构本机的起升、下降和横向移动是靠悬挂在主梁上的电动葫芦完成的。

与本机配套的电动葫芦为CD1型，其结构形式和技术规详见电动葫芦说明书。

4、 电气系统根据操纵方式的不同，电气系统亦随之而异，有地面操纵电气系统和操纵室操纵电气系统。

起重机的端梁和电动葫芦分别置有限位开关，用以控制大车运行和吊钩起升围。

制动器制动力矩的大小由制动距离而定，其制动距离的大小规定如下： 大车运行的制动距离 2S V /5000≥米 电动葫芦起升的制动距离 S V/100≤ 米 6、操纵室操纵室是用螺栓固定在桥架一端的，根据工作环境不同制有开式和闭式两种。

同时，根据使用单位的设置形式不一，操纵室的入口方向又分为左端、右端、左侧、右侧四种，供用户选择。

第二章设计任务及要求2.1总体方案设计（1）主体设计；（2）主梁及端梁设计；、（3）大车、小车行走机构设计（3）司机驾驶室设计；2.2原始依据2.2.1起重机运行机构2.2.2起重机起升机构第三章 起重机各机构主要零部件的设计计算3.1 起升机构的设计计算 3.1.1吊钩的选择验算吊钩采用优质低碳钢或低碳合金钢制造，以保证有较高的机械强度和韧性。

本课题所设计的起重机的其中量为10吨，而起重机吊钩根据额定载重量的不同而选用不同的结构形式。

⒈锻造吊钩 分单钩和双钩两种，一般用20号钢、20SiMn 等钢整体锻造而成。

75吨位以下起重机多采用单钩，75吨吨位以上多采用双钩。

⒉片式吊钩 分单钩和双钩两种，多用用于100吨吨位以上的通用起重机。

⒊吊环 使用不如吊钩方便，主要用在工作频繁、起重量很大的起重机上。

综上所述，因为本起重机的额定起重两为10吨，故选用锻造单钩，材料为20钢。

（一）计算载荷与安全系数吊钩按平面自由杆计算，吊钩的计算载荷应考虑起升载荷的动载系数，其计算公式如下：Q Q ϕ=计额，其中ϕ为第类载荷系数，查[1]表1-2-6，ϕ=1.25（起升速度为7.9m/min ，工作类型为中级），Q 额为额定起重量 ：Q Q ϕ=计额=1.25*30=37.5（吨） （二）吊钩强度计算（锻造单钩）本课题所设计的起重机额定起重量为30吨，据此查[3]358页，其各项尺寸见下图3-1，危险截面见图3-2。

⒈计算钩颈处的危险截面 钩颈的危险截面在有螺纹处，其尺寸按拉伸强度计算，下面是1-2截面和3-4截面的强度计算和叫和校核。

⑴1-2截面 载荷为偏心拉力，偏心距为/2a e +,因而它同时受有弯曲力矩M Q =1（a/2+e ），1e 为断面重心距最大应力边缘的距离，由于断面1-2附近端面重心轴线弯曲的厉害，因此按直梁计算弯曲应力误差很大，因而按曲梁计算，应力分布如下图所示。

断面的缘1点的应力最大，最大应力为1σ，2点的最大应力为2σ。

其中图3-1 吊钩尺寸图3-2 危险截面[]112B e KQ FK aσσ=⨯≤ []2222B e KQ FK a hσσ=-⨯≤+ F ——断面面积1e ——断面重心至缘距离2e ——断面重心至外缘距离K ——动力系数B K ——依曲梁断面形状而定的系数 其计算公式为2101e B e xK dF FR x -=-+⎰[]σ——许用弯曲应力 []245188.461.31.3sa MP σσ===曲梁断面的形状可以简化为梯形结构，则00202212()ln ()1()B R R e B b K b R e B b B b h h R e ⎧⎫+-⎡⎤=++---⎨⎬⎢⎥+-⎣⎦⎩⎭式中 029065.7110.722a R e =+=+= 123311549.377e h e h =-==⨯=220.424411565.730.4377B b h b b h e h B b b b ++=⨯=⨯==⨯=++0.40.70.770115595722B b B B F h h Bh ++====⨯⨯=0.4b B = 其中70B = 115h = 90a =以上各值代入得0.32886B K =将以上各值代入公式得[]1 1.01010009.849.3254.805188.4659570.3288690a a MP MP σσ⨯⨯⨯=⨯⨯=≤=⨯[]2 1.01010009.8265.720.542188.4659570.32886902115a a MP MP σσ⨯⨯⨯⨯=-⨯=≤=⨯+⨯由此可知1-2断面处安全⑵ 3-4断面处校核 假定载荷沿两条直线成45度的方向作用在吊钩上那么侧最大拉应力与切应力为最大拉应力3112.5109.865.734.23659570.32886120a B B Q e Q MP F K D ⨯⨯⨯===⨯⨯计拉切应力312.5109.810.282225957a B Q MP F τ⨯⨯===⨯计则合成应力为[]38.591188.46a a MP MP σσ=<=合可知3-4断面安全由于3-4断面处有强烈磨损，应力应按报废时的断面尺寸计算，当断面高度磨损达5%时即行报废。

⒉ 尾部螺纹部分强度验算⑴螺纹尾部的拉应力 []24KQ KQF d σσπ==≤ Q ——起升重量 K ——动力系数 F ——螺纹根部断面面积d ——螺纹根部直径 其值为70mm[]σ——许用应力 其计算值为 []24561.254sa MP nσσ=== 以上各值代入上式得[]322440.112.5109.831.83161.2570a a KQ KQ MP MP F d σσππ⨯⨯⨯⨯====≤=⨯ 安全⑵ 螺母高度验算螺母的高度主要由螺纹间的挤压应力决定，其计算公式为 ()()22222244j j KQ KQH z d d d d tσσππ⎡⎤==≤⎣⎦-- 其中 z ——螺纹的圈数H ——螺母的螺纹高度 90H mm =d ——螺杆的外径 70d mm =t ——螺纹的节距 5t mm =2d ——螺母的径 264d mm =j σ⎡⎤⎣⎦——许用挤压应力 其计算公式为245495s j a MP n σσ⎡⎤===⎣⎦ 以上各值代入上式得()()()3222222224440.112.5109.810.8499070645j a j aKQ KQ MP MP H z d d d d t σσπππ⨯⨯⨯⨯⎡⎤====≤=⎣⎦--⨯⨯-安全 ⒊吊钩横梁的计算吊钩中间部分应按弯曲强度进行验算，其计算公式为()[]2332M KQl W b d hσσ==≤- 吊钩横梁轴径处的应力通常按平均挤压应力计算42j j KQd σσδ⎡⎤=≤⎣⎦ ⒋ 吊钩夹板的验算夹板处的强度验算主要是孔断面处的抗拉强度的校核，其计算公式为()()'42j i j KQd d σασδδ⎡⎤=≤⎣⎦-+ i α——动力集中系数sj n σσ⎡⎤=⎣⎦()42'j j KQd σσδδ⎡⎤=≤⎣⎦+3.1.2钢丝绳的选择验算钢丝绳挠性好，承载能力大，传动无噪音，因为绳股中钢丝断裂是逐渐产生的，一般不会发生整根钢丝突然断裂，故工作较为可靠，应用较为广泛。

钢丝绳的绳股形状有两种① 圆股钢丝绳——易制造，在普通钢丝绳中多采用。

② 异形股钢丝绳——其形式有三角股、椭圆股、扁股等，该钢丝绳较圆股钢丝绳密实，绳的强度大，支撑表面大且耐摩擦，寿命比圆股钢丝绳约高3倍，但是制造复杂，故不常用。

钢丝绳有多种构造形式，一般应优先选用线接触型钢丝绳，在有腐蚀性的环境中工作时应采用镀锌钢丝绳。

本起重机采用线接触型钢丝绳。

根据[1] 表2-1，选取安全系数n 绳=5.0，钢丝绳的破断拉力为应满足max s n s ≥⨯绳绳 其中max s 为钢丝绳的最大工作静拉力代入数据计算得3max10109.834386.030.95s N ⨯⨯==⨯参考同类产品的选用，初步选用钢丝绳的型号为6W （19）—17.5—185—I —光—右—b GB1102—74该钢丝绳的破断拉力计算公式为00.85s s =⨯p 其中0s 为该钢丝绳的破断拉力总和，查[3]表3-2-1得，0s =23700kg ， 故 00.850.85237009.8197421s s N =⨯=⨯⨯=p而本起重机所需的钢丝绳的最小破断拉力为max 5.034386171930s n s N N ≥⨯=⨯=绳绳由上可知s s ≥p 绳所选用钢丝绳符合要求。

查[3]表3-2-1可得该型号钢丝绳其它参数————钢丝绳总断面面积为128.142mm ，参考重量为119.2/100kg m 。