一、起升机构
1.1、桥式起重机起升机构设计参数
1.2、起升机构布置和吊钩组设计
1.3、部件选择与安装
1.3.1、钢丝绳
设计参数
桥架形式双梁箱型
额定起重量（吨）25
起升高度(米) 10
跨距28
工作级别A4
运行结构大车
JC 40%
大车速度 1.6
小车速度0.63
起升速度0.043
按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案：
主起升机构简图
该方案采用平行轴式布置方案，即卷筒轴线、电动机的轴线以及高速浮
动轴、减速器的输入、输出轴之间都是平行的。
桥式起重机上的双联滑轮组
采用双联滑轮组，钢丝绳的最大静拉力[9]：
3197
.
45174
98
.0
1
96
.0
3
2
255000
1
2
S
2
1
max=
?
?
?
=
?
=
?????
?η
η
ηz
m
Q
(N)
max
S=4517.3197
N
1.3.2、滑轮和滑轮组
式中0
Q
——起升量和吊具自重的总和，计算时如下：
251125
)
025
.0
1(
8.9
25000
)
025
.0
1(
Q0=
+
?
?
=
+
=Q
m
——滑轮组的倍率，
4
=
m
；
z
η
——滑轮组的传动效率；
6
.9
=
z
η
1
η
、2
η
……——导向滑轮效率[10]。
下面按选择系数C确定钢丝绳直径d(mm).
MAX
S
C
d≥
工作级别取M4，2
b
1700mm
N
=
σ，
)
(4.
153149
5.4
32
.
34033
N
n
S
F
MAX
=
?
=
?
≥
n——钢丝绳安全系数，查表知n=4.5；
由破断拉力，初选6 19+NF，d=15mm
515
.0
5.7
3.14
91.04
2
=
?
=
ω
所以088
.0
1700
4
14
.3
515
.0
85
.0
5.4
4
=
?
?
?
=
=
σ
π
ω
b
k
n
C
mm
S
MAX
23
.
16
34033
088
.0
C
d=
?
=
≥,
所以，取19.5mm
d=
定型：选用19.5NAT6(9+9+1)+NF1700ZS14700GB1102-74
1构造和材料的确定
本设计中滑轮承受负载较大，为了减轻滑轮重量，使用型号为
ZG270-500的铸钢滑轮，强度和冲击韧性都很高。
2滑轮尺寸的确定
滑轮直径
()331.5
5.
19
1-
18
1-
=
?
=
?
≥d
h
D）
（(mm)
式中D0——按钢丝绳中心计算的滑轮直径(mm)；
d——钢丝绳直径(mm)；
h——轮绳直径比系数，与机构工作级别和钢丝绳结构有关。
根据钢丝绳的直径和计算得到的滑轮直径选用标准的铸造的E1型
251125
Q0=N
4
=
m
19.5mm
d=
钢丝绳型号：
19.5NAT6(9+9+1)
+NF1700ZS14700
GB1102-74
1.3.3、卷筒组的计算选择滑轮，E1型为一般密封式，带有滚动轴承，无内轴套，其直径为500mm，
与之相匹配的滚动轴承为GB276,滑轮的轴径为75mm。
定型：铸钢ZG270-500，E1型19.5 500·75 GB276
1确定卷筒组的类型及构造
卷筒选用的材料是ZG270-500。选用双联单层绕卷筒。
2标准卷筒组的选择
选用卷筒组的图号为T208，其卷筒的名义直径为650mm、长度为
2000mm，配套轴承为3522，卷筒、齿轮连接盘、卷筒鼓的图号分别为：
T208-31、T208-71、T208-32，绳槽半径为11.5mm，标准绳槽的节距为
24mm，卷筒组总长为1895mm，卷筒输入端轴的直径为110mm[10]。
(1)名义直径
D=(e-1)d=15×19.5=292.5mm<650mm
(2)绳槽半径
R=(0.53~0.56)d=0.56×19.5=10.92mm<11.5mm
(3)标准绳槽的深度
d
h)4
~
25
.0(
'==0.4×19.5=7.8mm,查表3-3-3取h=8mm
(4)标准绳槽的节距
P=d+(2-4)mm=19.5+2=21.5mm
(5)卷筒上有螺旋槽部分长
mm
p
m
z
D
H
L380
5.
21
)2
650
14
.3
10
4
8
(
)
(
3
1
max
=
?
+
?
?
?
=
+
?
=
π
Hmax——最大起升高度
m——滑轮组倍率
Do——卷筒计算值（D+d），由卷筒中心算起的卷筒直径
Z——固定钢丝绳的安全圈数
(6)卷筒的长度
932
25
)
15
5.
19
3
380
(2
)
(2
3
2
1
=
+
+
?
+
=
+
+
+
=L
L
L
L
L(mm)
L1——两端空余部分长度，L1=P1=21mm
L2——固定钢丝绳所需的长度，L2=3P1=63mm
(7)卷筒的壁厚
卷筒由材料为ZG270-500铸造而成，所以卷筒的壁厚为：
5.19
=
δmm
钢丝绳瑞在卷筒上的固定必须安全可靠，便于检查和更换钢丝绳。
最常用的方法是压板固定。
滑轮型号：
铸钢ZG270-500，
E1型
19.5 500·75
GB276
卷筒组的图号为
T208，其卷筒的名
义直径为650mm、
长度为2000mm
L=932mm
1.3.4、吊钩的选择
1.3.5、电动机的计算选择
钢丝绳绕进或绕出卷筒时，钢丝绳偏离螺旋槽两侧的角度推荐不大
于3.5°[。
3卷筒强度验算
本设计中932
=
L(mm) ＜1950(mm)，D
L3
<，只需计算压应力。
压应力计算公式为：
69
.
83
5.
21
5.
19
)5.
19
650
(
650
34033
)
(
max=
?
?
-
?
=
-
=
t
D
D
S
δ
δ
σ
压
(MPa)
式中δ——卷筒壁厚(mm)；
t——绳槽节距(mm)；
D——卷筒名义直径
Smax——钢丝绳最大拉力。
[]所以强度合乎要求。
压
压
,
MPa
180
5.1
1
270σ
σ>
=
?
=
卷筒的计算转速
1
n
79
.
58
650
14
.3
10
60
5.0
4
)
(
3
01
1
=
?
?
?
?
=
+
=
d
D
mv
n
π
(r/min)
Q=25.5t，工作级别M4，确定吊钩的强度等级为P级。
J
A
MPa
K
s
41
,
315=
=
σ
根据吊钩的强度等级、起升量及工作级别查手册表3-4-1选取吊钩
的钩号为16，d=95mm，据钩号和吊钩的强度等级查手册表选择吊钩的
材料为DG20Mn，吊钩采用锻造，锻造后须热处理。
D=151.5~176.7mm，
S=113.6~132.5mm，
L=320mm，
吊钩定型：直柄吊钩LM16—P GB10051.5。吊钩组选用短钩型吊
钩组，起重量25.5t，自重697kg。
1、计算起升机构静功率
159.3
804
.0
1000
5.0
34033.32
1000
0=
?
?
=
?
=
η
v
Q
P
j
(kW)
）
（
min
79
.
58
1
r
n=
吊钩型号：
直柄吊钩
LM16—P
GB10051.5
159.3
=
j
P(k
W)
式中η――机构总效率，c t d z ηηηηη???=，在此z η滑轮组效率；d η为导向滑轮效率； t η为卷筒效率，d t ηη≈；c η为传动效率。
804.098.096.09.079.0=???=???=c t d z ηηηηη
2、选择电动机功率
手册选取JC%=40，CZ=300，.8
02=G 。
绕线型异步电动机的稳态平均功率为G P ：
127.44kw
159.3.8010000
=?=??=
?=η
v Q G G P P j G 查手册，，根据G P ，JC%，CZ 的值，选择绕线型异步电动机YZR400L1—10，其额定功率为160kW ，工作制度S3—40%， 587 r/min ，最大转
矩倍数为3，转动惯量为24.52kg·m 2，质量为2400kg ，输出端轴径为130mm 。
3、电动机过载能力和发热校验
(1)起升机构电动机过载能力按下式进行校验[17]：
111.5159.3311
.2=??=??j m P m H λ(kW)< 160(kW)
式中 m λ——基准接电持续率时，电动机转矩的允许过载倍数；
H ——考虑电压降及转矩允差以及静载试验超载的系数；
n P ——在基准接电持续率时的电动机额定功率(kW)；
m ——电动机台数。
(2)电动机发热校验
047.134=P (kW)
127.44159.38.01000=?=???
=η
u v
Q G P s (kW)
因为s P P >，所以发热校验合格。
式中 P ——电动机工作的接电持续率JC 值、CZ 值时的允许输出功
率(kW)；
s P ——工作循环中，负载的稳态功率(kW) 。
804.0=η
电动机型号： 绕线型异步电动机YZR400L1—10
n P =160(kW) 0n =587 r/min d J =24.52kg·m 2
1.3.6、减速器的计算选择1计算减速器传动比
起升机构传动比按下式计算：
98
.9
58.79
587
=
=
=
t
n
n
i
式中
n——电动机额定转速(r/min)；
t
n——卷筒转速(r/min)。
取10
=
i
2标准减速器的选用
[]()()184.9
159.3
12
.1
)
05
.1
1(
5.0
12
.1
1
2
11
5
2
=
?
?
+
?
=
?
?
+
≥-
-
e
I P
P?(kW
)
式中2?——起升载荷动载系数；
I——工作级别，8
~
1
=
I。
查手册,选择型号为QJR -500-10-III-C-W的标准减速器，其许用功
率为249kW，输入轴直径90mm、长为170mm，输出轴直径170mm、
长为240mm，减速器总长为1720mm，高为1130mm，宽为820mm，
质量为1760kg，输出轴端最大允许径向载荷93000N，许用输出扭矩
42500N·m。
起升机构的实际起升速度为：
499
.0
60000
4
10
650
14
.3
587
0=
?
?
?
?
=
=
im
D
n
v
π
(m/s)
误差为：%
10
0.2
5.0
499
.0
5.0
0<
=
-
=
-
=
v
v
v
ε,满足要求。
3减速器的验算
(1)轴端最大径向力max
F
，
37352
3234
5.0
34033
05
.1
2
2
max
2
max
=
?
+
?
=
+
=
G
S
F?(N)
式中
t
G——卷筒重力(N)；
[]F——减速器输出轴端的允许最大径向载荷(N)。
max
F
<[]=
F93000(N)
输出轴轴端的最大径向力经验算满足要求。
10
=
i
标准减速器型号：
QJR-500-10-III-C-
W
1.3.7、制动器的计算选择
1.3.8、联轴器的计算选择(2)减速器输出轴承受的短暂最大扭矩:
65
.
35734
34033
05
.1
2
max
=
?
=
=T
T?(N·m)
式中T——钢丝绳最大静拉力在卷筒上产生的扭矩(N·m)；
[T]——减速器输出轴允许的短暂最大扭矩(N·m)。
max
T≤[T]=42500(N·m)
经验算减速器输出轴的最大扭矩满足要求。
制动转矩
z
T应满足下式要求:
9.
2509
10
10
4
2
804
.0
650
.5
256147
5.1
23
0=
?
?
?
?
?
?
=
?
?
≥
i
m
D
Q
K
T
z
z
η
(N·m)
式中
z
T——制动器制动转矩(N·m)；
z
K——制动安全系数，
z
K=1.5；
D——卷筒卷绕直径(mm)；
m——滑轮组倍率；
i——传动机构传动比。
查手册，选用标准块式制动器其型号为：YW500—2000—2，制动
轮直径为500mm，额定制动转矩为2800N·m，整机质量为168kg。
依据所传递的扭矩、转速和被联接的轴径等参数选择联轴器的具体
规格，起升机构中的联轴器应满足下式要求：
m)
9745.88(N
587
160
9550
6.2
8.0
1
8.1
max
3
1
?
=
?
?
?
?
=
?
=
T
k
k
T
式中max
T
∏
——所传扭矩的计算值(N·m)；
1
k——联轴器重要程度系数，对起升机构，8.1
1
=
k；
3
k——角度偏差系数，
3
k=1。
根据减速器输入轴的直径和电动机的输出轴径，查手册选择联轴器
为：带制动轮齿轮式联轴器。型号为：
86
4218
/
202
B130
J
302
170
10
1
-
?
?
ZQ
JB
CL联轴器
制动器型号：
标准块式制动器
YW500—2000—2
择联轴器型CL10
e
J=13.75kg·m2
1.3.9、起制动时间验算许用转矩71000N·m转动惯量为13.75kg·m2，其质量为385kg。
1、起动时间与起动平均加速度验算
(1)起动时间q
t
验算
[]
)
(
55
.9
j
q
q T
T
J
n
t
-
?
=77
.1
)
2588.6
4164.9
(
55
.9
45.36
587
=
-
?
?
=(s)[]q t≤=(4-6)
s
式中
n——电动机额定转速(r/min)；
q
T——电动机平均起动转矩(N·m)，按下式计算：
4164.9
587
160
9550
6.1=
?
?
=
q
T(N·m)
j
T——电动机静阻力矩(N·m)，按下式计算：
η??
?
?
=
i
m
D
Q
T
j2
02588.55
1000
804
.0
10
4
2
650
5.
256147
=
?
?
?
?
?
=(N·m)
[]J——机构运动质量换算到电动机轴上的总转动惯量
(kg·m2)，按下式计算：
[]()
.
mm
45.36kg
10
4
40
804
.0
65
.0
5.
256147
)
75
.
13
24.52
(
15
.1
40
15
.1
2
2
2
2
2
2
2
?
=
?
?
?
?
+
+
?
=
?
?
+
+
=
i
m
D
Q
J
J
J
e
d
η
d
J——电动机转子的转动惯量(kg·m2)；
e
J——制动轮和联轴器的转动惯量(kg·m2)；
[]
q
t——推荐起动时间(s)。
所以起动时间满足要求。
(2)起动平均加速度
q
a：
28
.0
77
.1
5.0
=
=
=
q
q t
v
a(m/s2) ≤[]2/
4.0s
m
a=
式中
q
a——起动平均加速度(m/s2)；
v——起升速度(m/s)；
[]a——平均升降加（减）速度推荐值(m/s2)。
所以该起动时间合适。
q
t
=1.77s
q
a=0.28( m/s2)
二、小车运行机构
2.1轮压计2、制动时间与制动平均减速度验算
(1)满载下降制动时间：
[]
)
(
55
.
9'
'
'
j
z
z T
T
J
n
t
-
?
=
[][]q
z
t
t≈
≤
=
-
?
?
?
=83
.1
)
28
.
1673
2800
(
55
.9
36
.
45
587
1.1
式中'n——满载下降时电动机转速(r/min)，通常取0
'1.1n
n=；
z
T——制动器制动转矩(N·m)，
z
T=63(N·m)
'
j
T——满载下降时制动轴静转矩(N·m)，按下式计算：
i
m
D
Q
T
j?
?
?
?
=
'
2
η
28
.
1673
10
804
.0
10
4
2
650
5.
2561473
=
?
?
?
?
?
=-(N·m)
[]'J——下降时换算到电动机轴上的机构总转动惯量
(kg·m2)，按下式计算：
[]()
2
6
2
2
2
2
2
2
36
.
45
10
10
4
40
804
.0
650
5.
256147
)
75
.
13
52
.
24
(
15
.1
40
15
.1
mm
kg
i
m
D
Q
J
J
J
e
d
?
=
?
?
?
?
?
+
+
?
=
?
?
?
?
+
+
=
'
-
η
[]
z
t——推荐制动时间(s)。
所以满载时制动时间满足要求。
(2)制动平均减速度:
0.3
83
.1
5.0
1.1
'
=
?
=
=
z
z t
v
a(m/s2) ≤[]2/
4.0s
m
a=
式中—
—
'
v满载下降速度，v
v1.1
'=。
所以该制动时间合适[9]。
2.1轮压计算
根据经验公式可知小车的质量为：
8.925
5.
25
35
.0
35
.0
1
=
?
=
=Q
G(t)
满载时的最大轮压：86.06
4
10
)
8.925
5.
25
(
max
=
?
+
=
F(kN)空载时的最小轮压：3.
22
4
10
8.925
min
=
?
=
F(kN)
2.2车轮轨道选用
2.2.1车轮轨道的选择
s
t
z
83
.1
=
z
a=0.3(m/s2)
算
2.2车轮轨道选用
2.3运行阻力的计算
26.235
18
82
.0
5.
25
45
.0
82
.0
45
.0=
?
+
?
=
+
=L
Q
G(t)
小车车轮使用单轮缘车轮，其中
9720
.0
235
.
26
/5.
25
/=
=
G
Q，根据工作级别、运行速度和G
Q/的值，查手册表3-8-12，初选车轮踏面直径
1
D=400mm，车轮擦材料为65Mn，其抗拉强度800MPa，轨道为P38，车轮轴承型号7520，数量为二，自重115kg。
车轮采用单轮缘，圆柱形车轮，圆形轨道，其曲率半径为300mm[10]。
2.2.2车轮的疲劳计算
车轮的疲劳计算载荷，可由小车的最大轮压和最小轮压来确定，其计算式如下:
81
.
64
3
31
.
22
06
.
86
2
3
2
min
max=
+
?
=
+
=
F
F
F
c
( kN)
车轮踏面接触强度计算：
按赫兹公式计算接触疲劳强度，因为车轮与轨道的接触形式是点接触，其许用轮压由下式计算：
07
.
192
12
.1
915
.0
490
.0
300
245
.0
3
2
2
1
3
2
2
=
?
?
?
=
C
C
m
R
K(kN)＞F c
式中
2
K——与材料有关的许用点接触应力常数(N/mm2)；
R——曲率半径，取车轮曲率半径与轨面曲率半径中之大值(mm)；
m——由轨道顶面与车轮的曲率半径之比(r/R)所确定的系数；
1
C——转速系数；
2
C——工作级别系数。
故车轮的踏面的疲劳强度满足要求[9]。
2.3运行阻力的计算
小车在直线轨道上稳定运行的静阻力
j
F由摩擦阻力
m
F，
坡道阻力
α
F和风阻力
f
F三项组成。由于本设计起重机是室内使用，所以坡道阻力和风阻力为零。即：
=
j
F+
m
F+
α
F
f
F
摩擦阻力
m
F
(1)小车满载运行时的最大摩擦阻力：
2.4电动机的选择
ω
β
μ
)
(
2
)
(
1
1
1
G
Q
D
d
f
G
Q
F
m
+
=
+
+
=
75
.
5163
015
.0
)
89250
255000
(=
?
+
=(N)
(2)满载运行时最小摩擦阻力:
5.
3442
5.1/
75
.
5163
)
(
2
)
(
1
1
1
1
1
=
=
+
=
+
+
=β
ω
μ
G
Q
D
d
f
G
Q
F
m
(
N)
(3)空载运行时最小摩擦阻力:
5.
829
5.1
015
.0
89250
/
2
1
1
1
1
2
=
?
=
=
+
=β
ω
μ
G
D
d
f
G
F
m
(N)本设计坡道阻力为零。该起重机为室内使用，故不考虑风阻力。
所以运行阻力为：=
j
F+
m
F+
α
F)
(
75
.
5163N
F
f
=
2.4电动机的选择
2.4.1电动机的静功率
可按下式计算：
17
.7
1
9.0
1000
25
.1
75
.
5163
1000
02=
?
?
?
=
?
?
?
=
m
v
F
P j
jη
(kW)
式中—
—
j
F小车运行静阻力(N)；
—
—
η机构传动效率，可取95
.0
~
85
.0
=
η；
—
—
m电动机个数。
2.4.2 电动机初选
一般可根据电动机的静功率和机构的接电持续率JC值，对照电动机的产品目录选用。由于运行机构的静载荷变化较小，动载荷较大，因此所选电动机的额定功率应比静功率大，以满足电动机的起动要求[1]。
对于桥、架类型起重机的大、小车运行机构可按下式初选电动机:
34
.
14
17
.7
2=
?
=
?
=
j
j
P
K
P(kW)
式中
j
K——考虑到电动机起动时惯性影响的功率增大系数，对于室内工作的起重机及
装卸桥小车运行机构可取6.2
~
2.1
=
j
K。
根据已知数据查手册选用YZR系列电动机，其机座号为YZR200L-8，额定功率为15kW，同步转速为750r/min，额定
2.5减速器的选择转速为712r/min，最大转矩倍数为 2.9，转子的转动惯量为0.67kg·m2，输出轴直径、长度分别为60mm、140mm[10]。
2.5减速器的选择
2.5.1减速器的传动比
机构的计算传动比：
69
.
11
96
1000
400
14
.3
715
1000
02
=
?
?
?
=
?
=
v
D
n
i
π
式中
n——电动机额定转速(r/min)；
D——车轮踏面直径(mm)；
i——计算传动比。
按所采用的传动方案考虑传动比分配，并选用标准减速器或进行减速装置的设计，确定出实际传动比[16]。
2.5.2标准减速器的选用
减速器的计算输入功率为
28
.94
12
.1
22
2
12
.1)5
(
8
=
?
?
=
?
?
=-I
n
P
P?(kW)
式中
8
?——刚性动载系数，0.2
~
2.1
8
=
?，该系数与电动
机驱动特性和计算两侧的转动惯量的比值
有关；
n
P——基准接电持续率时，电动机额定功率（kW）。
根据计算输入功率，可从标准减速器的承载能力表中选择适用的减速器。查手册可得：选用QJR-D-335—12.5—VI—P—L型减速器，其公称传动比为12.5，输入轴直径55mm、长为110mm，输出轴直径110mm、长为195mm，减速器总长为1100mm，高为695mm，许用功率为730kW，许用转矩为12500N·m，其自重为790kg[9]。
小车运行机构的实际运行速度为：
2.1
5.
12
60000
712
400
14
.3
60000
1
1
1
=
?
?
?
=
?
=
i
n
D
v
π
( m/s)
误差为：%
10
%
4
25
.1
2.1
25
.1
01
1
01<
=
-
=
-
=
v
v
v
ε
2.6联轴器的选择
2.6联轴器的选择2.6.1高速轴
高速轴联轴器的计算扭矩
1c
T应满足：
n
c
T
n
T?
?
=
8
1
1
?
22
.
543
712
15
9550
2
35
.1=
?
?
?
=(N·m)≤[]T
式中
1
n——联轴器安全系数；
[]T——联轴器许用扭矩(N·m)。
根据电动机输出轴和减速器输入轴的直径，查手册选择高速轴的联轴器型号为:86
4218
/
84
55
B
J
241
06
5
1
-
?
?
ZQ
JB
CL联轴器，其许用转矩为[]8000
=
T N·m，转动惯量0.45kg·m2[10]。
2.6.2低速轴
低速轴联轴器的计算扭矩
2c
T应满足：
η
??
?
?
?
=
n
c
T
n
i
T
8
1
1
1
3.
6111
9.0
712
15
9550
2
35
.1
5.
12=
?
?
?
?
?
=(N·m)≤[]T
查手册选择低速轴的联轴器型号为：
86
4218
/
107
B65
J
142
75
6
1
-
?
?
ZQ
JB
CL联轴器，靠近
减速器的一端的联轴器。靠近车轮端则用
86
4218
/
107
B65
J
2
14
65
6
1
-
?
?
ZQ
JB
CL联轴器，许用转矩为[]11200
=
T N·m。转动惯量为0.7kg·m2，其质量为79.9kg[9]。
2.7制动器的选择
制动转矩按下式计算：
?
?
?
?
?
??
?
+
+
+
?
+
?
?
-
+
=
55
.9
)
(
975
.0
1
2000
)
(2
1
2
1
'
'
m
n
J
J
k
v
n
G
Q
t
m
m
i
D
F
F
F
T
z
m
f
z
η
η
α
9.0
25
.1
712
344250
975
.0[
5
1
1
1
5.
12
2000
9.0
400
)5.
3442
0(2?
?
?
?
+
?
?
?
-
+
=
2.7制动器的选择
2.8电动机验算
58
.
115
]
55
.9
1
712
)7.0
67
.0
45
.0(
2.1
=
?
?
+
+
?
+(N·m)
式中—
—
k计及其他传动件飞轮矩影响的系数，折算到点
机轴上可取为1.1～1.2；
—
—
f
F风阻力(N)；
—
—
α
F坡道阻力(N)；
—
—
m
F满载运行时最小摩擦阻力(N)；
—
—
'
m制动器个数；
—
—
m电动机个数；
—
—
z
t制动时间(s)；
—
—
1
J电动机转子转动惯量(kg·m2)；
—
—
2
J电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量(kg·m2)。
根据制动轮直径和制动力矩选用制动器，其型号为：YW315-300，制动力矩为250N·m，使用时将制动力矩调整为219.19N m[17]。
2.8电动机验算
2.8.1过载验算
过载验算公式如下：
P
n
=15kW
?
?
?
?
?
?
?
??
+
?
?
≥
∑
q
j
s
t
n
J
v
F
m91280
1000
12
η
λ
=
31
5
91280
712
45
.
13
9.0
1000
52.1
75
.
5163
7.1
1
12
=
?
?
?
?
?
?
?
?
+
?
?
?
?
(kW)
?
?
?
?
?
?
?
??
+
?
?
≥
∑
q
j
s
n t
n
J
v
F
m
P
91280
1000
12
η
λ
(kW)
式中
s
λ——平均起动转矩标准值，对绕线型异步电动机取1.7；
∑J——机构总转动惯量，即折算到电动机轴上的机构
旋转运动质量与直线运动质量转动惯量之和：
η?
+
+
+
=
∑221
2
1
)
(3.9
)
(
n
v
G
Q
m
J
J
k
J
14
.
13
9.0
712
52.1
)
89250
255000
(
3.9
)7.0
45
.0
67
.0(
2.1
2
2
=
?
?
+
?
+
+
+
?
=
(kg·m2)
2.9起动时间验算
—
—
q
t机构初选起动时间，可根据运行速度确定，一
般情况下桥架类起重机小车运行机构
)6
~
4(
=
q
t s。
电动机满足不过载要求[10]。
2.8.2发热验算
发热验算应满足下一条件：
P
n
=15KW
η?
+
≥
m
v
G
Q
G
1000
)
(1
1
' =825
.3
9.0
1000
52.1
3442
8.0=
?
?
?
(kW)
满足不过热验算[9]。
2.9起动时间验算
2.9.1满载、上坡时
满载、上坡时的起动时间，起动时间一般应满足下列要求:对小车)6
~
4(
≤
t s
)
(
55
.9
j
mq
T
T
m
J
n
t
-
?
?
=
∑
78
.4
)8.19
79
.
301
(
55
.9
14
.
13
712
=
-
?
?
=(s)
式中n——电动机额定转速(min-1)；
mq
T——电动机的平均起动转矩(N·m)。
起动时间满足要求[10]。
2.9.2空载时
空载时起动时间:
)
(
55
.9
'
'
j
mq
T
T
m
J
n
t
-
?
?
=
∑
24
.1
)8.
91
301.79
(
55
.9
98
.4
712
=
-
?
?
=(s)
式中
mq
T——电动机的平均起动转矩：
79
.
301
712
15
9550
5.1
5.1=
?
?
=
=
n
mq
T
T(N·m)
2.10运行打滑验算
j
T——满载、上坡时作用于电动机轴上的静阻力矩，按式计算:
8.19
9.0
5.
12
2000
400
5163.75
2000
=
?
?
?
=
?
?
=
η
i
D
F
T j
j
(N·m)
'
∑J——空载时机构总转动惯量，即折算到电动机轴上
的机构旋转运动质量与直线运动质量转动惯
量之和：
98
.4
9.0
712
52.1
89250
3.9
)7.0
45
.0
67
.0(
2.1
3.9
)
(
2
2
2
2
1
2
1
'=
?
?
?
+
+
+
?
=
?
+
?
+
=
∑
η
n
v
G
m
J
J
k
J
(kg·m2)
起动时间满足[17]。
2.9.3起动平均加速度
为了避免过大的冲击及物品摆动，应验算起动时的平均加速度，一般应在允许的范围内。
起动平均加速度：26
.0
78
.4
25
.1
1=
=
=
t
v
a(m/s2)＜0.32(m/s2)满足要求。
2.10运行打滑验算
为了使起重机运行时可靠地起动或制动，防止出现驱动轮在轨道上的打滑现象，避免车轮打滑影响起重机的正常工作和加剧车轮的磨损，应分别对驱动轮作起动和制动时的打滑验算。对于小车运行机构按空载运行工况验算[10]。
起动时按下式验算:
120000
'
min
=
F N
?
?
?
?
?
?
?
?+
-
+
??
≥
q
mq t
n
J
J
k
T
K
f
D
i
K
55
.9
)
(
)
(
2
2
1
?
η
(N)
62733.95
24
.1
55
.9
712
1.82
2.1
301.79
)5.1/
015
.0
05
.1
15
.0(
4.0
9.0
5.
12
05
.1
2
=
??
?
??
?
?
?
?
-
?
?
+
?
?
?
?
=
起动不打滑。
制动时按下式验算:
2.11低速浮动轴验算
120000
''
min
=
F N?
?
?
?
?
?+
-
-
?
≥
Z
Z t
n
J
J
k
T
K
f
D
i
K
55
.9
)
(
)
(
2
2
1
η
?
)
(1.
96765
78
.4
55
.9
712
82
.1
2.1
19
.
219
9.0
)5.1/
015
.0
05
.1
15
.0(
4.0
5.
12
05
.1
2
N
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
-
?
?
?
-
?
?
?
=
制动不打滑。
式中?——粘着系数，室内工作的起重机取0.15；
K——粘着安全系数，可取K=1.05~1.2；
z
t——制动时间(s)；
'
min
F——全部驱动轮压之和(N)；
''
min
F——全部制动车轮轮压之和(N) [10]。
2.11低速浮动轴验算
2.11.1疲劳计算
低速浮动轴等效扭矩：
97
.
172
9.0
5.
12
2
5.
20
5.1
2
'
1
=
?
?
?
=
?
?
=η
?i
M
M el
I
(N·m)
式中
1
?——等效系数，由《起重机课程设计手册》表2-7查
得
1
?=1.5。
el
M——相应于机构JC%值的电动机额定力矩折算至计算轴的力矩(N·m)。
5.
20
712
15
975
975
1
=
?
=
=
n
N
M e
el
(N·m)
由选择的联轴器中，已确定浮动轴端直径65
=
d mm，因此扭转应力：
92
.
314
5.6
2.0
17297
3
=
?
=
=
W
M
I
n
τ(N/cm2)
浮动轴的载荷变化为对称循环（因运行机构正反转扭矩值
相同），许用扭转应力：
[]29.
402
4.1
1
5.2
1408
1
1
1
=
?
=
?
=-
-
I
k n
K
τ
τ(N/cm2) 轴材料用45号钢，调质处理。由《机械设计》，表13-1查得：6400
=
b
σN/cm2，3550
=
s
σN/cm2，由《起重机课程设计手册》表2-17得：1408
22
.0
1
=
=
-b
σ
τN/cm2，2130
6.0=
=
s
s
σ
τN/cm2 。
I
n——安全系数，查《起重机课程设计手册》表2-21得
4.1
=
I
n。
故[]k
n1-
<τ
τ，疲劳验算通过[9]。
3 大车运行机构设计计算2.11.2静强度计算
静强度计算扭矩：
3.
288
9.0
5.
12
2
5.
20
5.2
2
'
=
?
?
?
=
=η
ψi
M
M el
CII
II
(N·m)
式中
CII
ψ——动力系数，查《起重机课程设计手册》表2-5得5.2
=
CII
ψ。
扭转应力：
89
.
524
5.6
2.0
28830
3
max
=
?
=
=
W
M
II
τ(N/cm2)
许用扭转剪应力：[]43.
1521
4.1
2130
=
=
=
II
s
II n
τ
τ(N/cm2)
因此[]IIτ
τ<，静强度验算通过[9]。
浮动轴的构造如图所示，65
=
d mm，中间轴径
)
10
~
5(
1
+
=d
d mm，取75
1
=
d mm。
3.1 主要性能参数
桥式起重机的主要性能参数是起重机工作性能指标，也是设计的依据，主要包括起重量、跨度、起升高度、起升速度、自重、运行速度等。
1．起重量：在各种工况下安全作业所容许起吊重量的最大质量值。
2．跨度：大车运行轨道中心线之间的水平距离。
3．起升高度：吊钩起升到最高位置时，钩口中心到支撑地面的距离。
4．起升速度：起升机构电动机在额定转速时，取物装置满载起升的速度。
5．自重：指起重机处于工作状态时起重机本身的全部质量，它是评价起重机的综合指标，反映了起重机设计、制造和材料的技术水平。
6．运行速度：运行机构电动机在额定转速时，起重机或小车的运行速度。
3.1 主要性能参数
3.2 起重机参数确定
3.3总体设计3.4确定机构3.2 起重机参数确定
最大额定起重量Q(t)：25.5
跨度L（m）：18
起升高度
max
H（m）：8
起升速度
01
v（m/s）：0.5
小车运行速度
02
v（m/s）： 1.25
大车运行速度
v（m/s）： 2.5
自重G（t）：26.137
工作级别：M5 JC=40%
3.3总体设计
起重机大车系统桥架采用双梁正轨箱型结构,主要由主梁、端梁大车运行机构等组成材料采用16Mn钢，见附图1、4。
运行机构是由电动机、标准减速器、车轮、联轴器、制动器。大车运行机构采用分别驱动，大车的运行机构装配图见附图2。
主梁采用箱形结构形式，其箱内布有加劲横向加劲板，见附图3。
起重机整机的工作级别M5，大车运行机构机构的工作级别M5。
3.4确定机构的传动方案
本起重机采用分别传动的方案如图（3-1）
的传动方案
3.5 选择车轮与轨道，并验算其强度
图3-1 大车运行机构
1—电动机；2—制动器；3—高速浮动轴；4—联轴器；5—减速器；6—联轴器；7低速浮动轴；8—联轴器；9—车轮
3.5 选择车轮与轨道，并验算其强度
根据重量分布计算大车的最大轮压和最小轮压
图3-2 轮压计算图
满载时的最大轮压：
max
P=
L
e
L
Q-
?
+
+
2
Gxc
4
Gxc
-
G
=
18
2
18
2
8.925
5.
25
4
8.925
-
26.1375-
?
+
+=19.603 t 空载时最大轮压：
max
P'=
L
e
L-
?
+
2
Gxc
4
Gxc
-
G
=
18
2
18
2
8.925
4
8.925
-
26.137-
?
+
=8.2698 t
空载时最小轮压：
min
P'=
L
e
?
+
2
Gxc
4
Gxc
-
G
=
18
2
2
8.925
4
8.925
-
26.137
?
+=4.7990t 式中的e为主钩中心线离端梁的中心线的最小距离。
载荷率：Q/G=25.5/26.137=0.976
目录 1起升机构的总体设计 (2) 1.1概述 (2) 1.2起升机构的组成和典型零部件的选型要求 (3) 1.2.1电机及其选型要求 (3) 1.2.2制动器及其选型要求 (4) 1.2.3减速器及其选型要求 (4) 1.2.4联轴器及其选型要求 (5) 1.2.5安全限位开关和超负荷限制器 (5) 1.3起升机构的方案设计 (5) 1.3.1设计参数 (5) 1.3.2卷绕系统 (6) 1.3.3起升机构布置形式 (6) 1.3.4卷筒组结构形式 (7) 2起升机构设计计算 (8) 2.1钢丝绳的选型计算 (8) 2.2滑轮选型计算 (10) 2.3卷筒设计的相关参数 (11) 2.3.1卷筒的几何尺寸 (11) 2.3.2卷筒钢丝绳的固定 (14) 2.3.3卷筒强度计算 (14) 2.4电动机的选型 (16) 2.5减速器选型计算 (19) 2.6制动器选型计算 (21) 2.7联轴器选型 (22) 2.8启制动时间和启动加速度验算 (24) 2.9制动时间和制动加速度验算 (25) 3设计小结 (26) 参考资料： (27)
起重机起升机构设计 1起升机构的总体设计 1.1概述 起升机构是用来实现货物升降的工作机构,它是起重机械中不可缺少的部分,是起重机最重要的机构,其工作性能的优劣将直接影响起重机的技术性能。 起升机构一般由驱动装置，传动装置，制动装置，卷绕系统，取物装置以及安全辅助装置等组成。在起重量较大的起重机中，常设有两个或多个不同起重量的起升机构，其中起重量最大的为主起升机构，其余为副起升机构。在港口，为满足抓斗和集装箱装卸作业要求，须设置特种起升机构，如抓斗起升机构，集装箱起升机构等。 港口门座式起重机的起升机构一般应满足下列要求： 1．起升机构设计和选型应符合买方文件规定的工作级别或规范标准的规定，当没有明确提出执行标准时，一般采用FEM规范。中国采用《起重机设计规范》（GB3811）。 2．起升机构的驱动装置一般设置在机器房内，各部件安装在具有足够强度和刚性的共用的底架上。底架再与机器房钢结构固定。 3．驱动装置的各传动轴同心度应是可调的，当轴同心度出现很小的偏差时可通过底盘和机座之间的调整垫片进行适当调整。可用定位销或楔形止动块将各部件定位在底架上。 4．传动装置的支座应有足够的倾向刚度，以承受因钢丝绳偏斜产生的侧向力，保证盘式制动器正常工作。 5．钢丝绳工作时对卷筒绳槽的偏斜角一般不大于 3.5°，对滑轮槽的偏斜角最大不大于5°。当买方文件有明确规定时，应以买方文件为主。 6．在高速轴（减速器侧）和低速轴（卷筒轴侧）装设有可靠的制动器。 7．配置可靠的安全保护装置，包括高度指示器和限位保护，超载保护，超速保护，挂舱保护架，对转动部件外侧应装设安全防护栏，在卷筒的下方应有接
双梁桥式起重机使用说明书 莱州市永兴设备有限公司
目录 一、概述 1、起重机的主要用途 (2) 2、环境条件 (4) 3. 起重机的基本性能参数构造及载荷图 (6) 二、起重机的安装与架设 1、安装准备及注意事项 (7) 2、起重机的安装…………………………………………………………7～9 3、大车运行机构 (10) 4、电气设备的安装………………………………………………………11～12 5、起重机的架设…………………………………………………………12～13 三、起重机的安全注意事项 1、安全技术规则 (14) 2、司机职责………………………………………………………………15～16 3、注意触电的安全事项 (17) 四、起重机的维护保养与润滑 1、起重机的维护保养……………………………………………………18～24 2、起重机的润滑…………………………………………………………24～26 五、起重机部件的维修……………………………………………………27～31 六、起重机常见故障及处理………………………………………………32～41 七、起重机使用须知………………………………………………………41～49 八、标志、包装、运输、储存 (50) 一、概述
本说明书适用于电动双梁桥式起重机（包括吊钩、抓斗、电磁、防爆、绝缘、冶金、铸造、两用、三用）的安装、维护、供安装、操作和维护人员使用。 1、起重机的主要用途 电动桥式起重机用于工厂、电站、库房、料场等固定跨间内搬运物料，安装维修设备。根据使用要求按取物装置可分为如下几种类型： a、吊钩桥式起重机 适用于厂矿、企业的车间、仓库等在室内或室外的跨间作一般装卸及起重运输工作，一般分中级和重级两种工作级别。中级适用于机械加工、金属结构、装配，重级适用于冶炼车间和参加连续生产的搬运工作。当吊运危险物品或灼热溶液时，应配置双制动。 b、抓斗桥式起重机 适用于冶金、化工、水泥及其它企业的仓库和车间，在室内或露天的固定跨间从事矿石、石灰石、煤、砂等散粒物料的搬运工作。抓取装置为双卷筒的四绳平口抓斗。抓斗可在任一高度张开和闭合，当抓取坚实块状大于60mm以上需选用带齿抓斗。抓斗只适用于自然堆积状态下的散粒物料，当抓取水下物料须特殊说明。抓斗桥式起重机的额定起重量是指抓斗的自重和被起升物品重量的总和。 c、电磁桥式起重机 电磁桥式起重机有可卸的电磁盘，适用于钢材市场、下料车间等，在室内、露天的固定跨间里较繁忙地装卸和搬运具有导磁性的黑色金属制品和材料，电磁盘由小车上的电缆卷筒直接供电。电磁桥式起重机的额定起重量是指电磁盘的重量和被起升物品重量的总和。 d、冶金桥式起重机 适用于冶炼车间的搬运工作，由于冶金起重机吊运液态金属，要求当1台电
摘要 随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。尤其是计算机技术的广泛应用，许多跨学科的先进设计方法出现，这些都促使起重机的技术进入崭新的发展阶段。 本起重机为16t桥式起重机。本课题主要对起重机的起升机构进行总体设计，起升机构有一台电动机，一台减速器，一台轮式制动器，一套卷筒装置和上滑轮装置构成。要求起重设备运行平稳,定位准确, 安全可靠, 技术性能先进。 本文简要地介绍了起重机的性能、结构、发展状况等，并参照《起重机设计规范》(GB3811-83)及《起重机设计手册》对起重机起升机构及其零部件进行设计计算，从方案论证到具体设计计算，充分发挥了计算机在整体设计中的作用，从而提高了设计质量、缩短了设计周期，提高了工作效率 关键词：起重机，桥式起重机，起升机构设计
Abstract With fast developments of the modern technology, the expansion of in dustrial production and the growth of the automatic level, applications of the carnes in the modern manufacture has been more and more extensive, the effect has been bigger and bigger. Higher and higher requirement has been caused. Especially, with the broad application of computer technology and the appearance of the advanced design method of a lot of inter discipline, which urge the technology of the carne into a brand-new seedtime. This carne is a kind of 16t bridge carnes for hydropowerstation. This paper focuses on design ofhoisting mechanism of the carne, including the main and assistanthoisting mechanism with electromotors, reducers, brake staffs, drumdevices and pulley gears. The carne is required to be stables, highaccuracy, safety, reliability and advanced technology. This text briefly i ntroduce the carne’s capability, structure, theactuality of development, and so on, referring to “Design criterion of carne” (GB3811-83) and design and calculate of thehoisting mechanism and its accessory in “Design handbook ofcarne”. From scheme demonstra ting to designing and calculating, ittakes full advantage of the computer in the whole design to raisethe quality of the design, cut the cycle of the design, improve thework efficiency. Key words: carne, Bridge Crane, design of the hoisting mechanism
QD型通用桥式起重机 QD5T～100/20T 使 用 说 明 书
目录 一．用途 (1) 二．技术特征和主要参数 (1) 三．结构概述 (1) （一）金属结构 (4) （二）起重机运行机构 (4) （三）起升机构 (5) （四）小车运行机构 (5) （五）其它设备 (5) 四．电气系统 (5) （一）电气设备 (5) （二）操纵原理 (6) 五．安装、调试和试运行 (9) （一）安装和调试 (9) （二）起重机的试运行 (9) 六．维护和保养 (11) （一）机械设备的维护和保养 (11) （二）金属结构的维护和保养 (15) （三）电气设备的维护和保养 (15) （四）安全操作注意事项 (16)
一、用途 通用桥式起重机最为普遍地用于车间内和仓库中吊运工件和货物之用。它是依靠沿厂房轨道方向的纵向移动、小车的横向移动和吊钩的升降运动来进行工作的。 本说明书所指的是一般用途通用桥式起重机和冶金用通用桥式起重机，前者主要适用于机械加工与装配车间、金属结构车间、机械维修车间、各类仓库、冶金和铸造车间的辅助吊运工作等，后者主要用于吊运赤热或熔态金属。 一般用途起重机不推荐用于高温（>+40°C）和低温（<-20°C）的场所、吊运赤热金属或熔态金属及具有强烈腐蚀性化学气体的工作场所。 二、技术特征和主要参数 本系列桥式起重机的主要参数如下: (一)起重量: 5T 10T 16/3.2T 20/5T 32/5T 50/10T六种规格 (二)跨度: 10.5M 13.5M 16.5M 19.5M 22.5M 25.5M 28.5M 31.5M等八种规格 (三)工作制度: A5(用于工作不太频繁,例如一般机械加工和装配车间)。 A6(用于工作较为频繁,例如冶金和铸造车间的辅助吊运)。 A7（用于繁忙使用及熔融、炽热金属的吊运）。 按确定的起重量、跨度和工作制度，可查阅随机附加的桥式起重机总图和小车图纸中的技术特性表和需要的外形尺寸参数。 起重量用分数表示时，分子表示主起升重量，分母表示副起升重量。 三、结构概述 整台起重机是由桥架、小车（装有起升机构和运行机构）、起重机运行机构和电气设备四大部分组成。 起升机构、小车运行机构和起重机运行机构是起重机的三个工作机构，各机构都备有单独的电动机，进行各自的驱动。 起重量5、10吨的起重机为单钩起重机，仅有一套起升机构。16/3.2～50/10吨的起重机，则具有两个吊钩，因此有主、副两套独立的起升机构。主钩用来提升重的物件，副钩除可提升较轻的物件外，在它额定的负荷范围内也可用来协同主钩倾转或翻倒工件之用。但必须注意的是，不允许两个吊钩同时提升两个物件。两个吊钩一起工作时，物件的重量不许超过主钩额定起重量。
起升机构总体设计 2.1 概述 起升机构是用来实现货物升降的工作机构,它是起重机械中不可缺少的部分,是起重机最重要的机构,其工作性能的优劣将直接影响起重机的技术性能。 起升机构一般由驱动装置，传动装置，制动装置，卷绕系统，取物装置以及安全辅助装置等组成。在起重量较大的起重机中，常设有两个或多个不同起重量的起升机构，其中起重量最大的为主起升机构，其余为副起升机构。在港口，为满足抓斗和集装箱装卸作业要求，须设置特种起升机构，如抓斗起升机构，集装箱起升机构等。 港口门座式起重机的起升机构一般应满足下列要求： (1) 起升机构设计和选型应符合买方文件规定的工作级别或规范标准的规定，当没有明确提出执行标准时，一般采用FEM规范。中国采用《起重机设计规范》（GB3811）。 (2) 起升机构的驱动装置一般设置在机器房内，各部件安装在具有足够强度和刚性的共用的底架上。底架再与机器房钢结构固定。 (3) 驱动装置的各传动轴同心度应是可调的，当轴同心度出现很小的偏差时可通过底盘和机座之间的调整垫片进行适当调整。可用定位销或楔形止动块将各部件定位在底架上。 (4) 传动装置的支座应有足够的倾向刚度，以承受因钢丝绳偏斜产生的侧向力，保证盘式制动器正常工作。 (5) 钢丝绳工作时对卷筒绳槽的偏斜角一般不大于3.5°，对滑轮槽的偏斜角最大不大于5°。当买方文件有明确规定时，应以买方文件为主。 (6) 在高速轴（减速器侧）和低速轴（卷筒轴侧）装设有可靠的制动器。 (7) 配置可靠的安全保护装置，包括高度指示器和限位保护，超载保护，超速保护，挂舱保护架，对转动部件外侧应装设安全防护栏，在卷筒的下方应有接油盘，以防止污染环境。 (8) 满足标准或买方文件规定的噪声限制要求。 (9) 便于维修保养，留有足够的维修保养空间和通道。 (10) 当电气系统发生故障时，应有将货物放置到地面或将吊具自舱内取出的措施。 2.2 起升机构的组成和典型零部件的选型要求 起升机构由驱动机构，钢丝绳卷绕系统，吊具和安全保护装置等组成。驱动机构包
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook 总计：毕业设计（论文）24页 表格： 1 个 插图： 11 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook 学院（系）：机械与汽车工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）：（讲师） 评阅教师： 完成日期：2012年5月 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
10t双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 [摘要]近几年，随着我国起重机行业的发展，起重机生产核心技术应用与研发成为业内企业关注的重点。因此，合理的起重机设计显得尤为重要。本课题所涉及的是10t双梁吊钩桥式起重机起升机构的设计，主要是依据原始数据完成起升机构所需的钢丝绳、滑轮组和卷筒的计算与选择，根据使用要求进行联轴器和制动器的型号选择，由所需的驱动功率选择合适的电动机，确定总传动比进行合理的二级减速器设计。在完成设计的基础上，对机构部分零件的加工工艺进行编制。本次设计的起升机构性能稳定，具有良好的发展前景。 [关键词]起重机；起升机构；减速器 Design and Manufacture of Hoisting Mechanism for 10t Double-girder Bridge Crane with Hook With the development of crane industry in China, the application and research of crane production core technology have been emphasized by more and more enterprises in recent years. Therefore, it is important to design reasonable crane. This topic is related to the design on hoisting mechanism of 10t double-girder bridge crane with hook. The wire rope, pulley block and drum are calculated and designed based on the raw data of the hoisting mechanism, the model of coupling and brake are chosen by the requirements of hoisting mechanism, and the appropriate motor is chosen by the driving power; and the reasonable secondary reducer is calculated and designed by total velocity ratio.On the basis of accomplishing the design, the processing craft of some mechanism parts are established. The hoisting mechanism has stable performance. And it will have good prospect of development. crane; hoisting mechanism; reducer
起重机通用使用说明书
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电动葫芦门式起重机 使 用 维 护 说 明 书
目录 一.主要用途和工作环境错误!未定义 书签。 二．结构简介错误! 未定义书签。 三.主要技术参数错误!未定 义书签。 四.起重机安装错误!未定 义书签。 五．起重机的使用、维护和润滑错误!未定义书 签。
一.主要用途和工作环境 电动葫芦门式起重机是沿起重机轨道方向和主梁上工钢轨道方向移动以及吊钩的升降运动来进行工作的。可与CD1、MD1、HＣ等类型葫芦配合使用。 本起重机按GB3811-２008《起重机设计规范》、JB／T5663－2008《电动葫芦门式起重机技术条件》和GＢ/T６067-１985《起重机械安全规程》等标准设计制造。 本起重机是以吊钩作取物装置,适用于一般企业、工厂的车间、仓库、料场上作装卸吊运工作。 本电动葫芦门式起重机的工作条件： 起重机的电源为三相交流，额定频率为5０Ｈｚ,额定电压为３80Ｖ。电动机和电器上允许电压波动的上限为额定电压的＋１0%,下限（尖峰电流时）为额定电压的－15%。 起重机的安装使用地点的海拔高度不超过2０0０m。 工作环境中不得有易燃、易爆及腐蚀性气体。 不得吊运熔化金属、高于30０℃的灼热物品和危险物品。
起重机正常工作气温为-２０℃~４0℃。 起重机在内陆地区的工作风压不大于150Pa,在沿海地区的工作风压不大于２50P ａ。 用户对起重机有不同或特性要求时，可另行协商,单独设计解决。 二．结构简介 电动葫芦门式起重机主要由金属结构、起重机运行机构、电动葫芦以及电气控制系统等组成,结构组成见随机图样。现按不同特点简介如下: 1.金属结构 ａ．司机室操作的金属结构主要由主梁、支腿、下横梁、司机室、梯子等组成。其中主梁由板材和工字钢组合而成。支腿和下横梁主要由用槽钢或板材组合而成。主梁、支腿、下横梁均采用法兰螺栓连接,安装方便。司机室固定在主梁下方靠近支腿一侧的安装架上,视野开阔。梯子方便人进入司机室。 b.地操的金属结构主要由主梁、支腿、下横梁等组成。其中主梁由板材和工字钢组合而成。支腿和下横梁主要由用槽钢或板材组合而成。主梁、支腿、下横梁均采用法兰螺栓连接，安装方便。 2.起重机运行机构 起重机运行机构采用电机直接与减速器连接后再与主动车轮连接，控制电动机的正反转就能实现起重机的前后移动。 3.电动葫芦 电动葫芦是实现起升和运行的机构,电动葫芦的使用详见电动葫芦使用说明书。4．电气控制系统 电气控制系统设有总接触器、各机构接触器、空气开关、断火限位开关、门限位开关、起重机运行限位开关等，具有限位保护、短路保护,超载保护等功能。
钢拱架举升机构设计 目前隧道施工每一循环都有一些人工无法完成，而需要装载机、挖掘机来施做，但时间又很短的工序，如拱架的顶升、开挖台车的前进或后退、仰拱模板的移动等等。特别是开挖钻爆平台，钢拱架需要装载机举升到平台上，钢拱架只有800KG左右，这样浪费时间和浪费资源，所以考虑采用其它机械机构来提升或举升钢拱架，来节约时间，现就考虑的方案进行论证和说明如下。 现在考虑利用液压油缸作为推力，采用机械杠杆原理实现举升功能。 根据汽车维修升降机原理设计简单的升降机，如图。两边立柱里面采用液压油缸作为动力顶升一个动滑轮，使用3个定滑轮使钢丝绳在提升端4陪速度和长度上升，即油缸行程伸出1.5米，提升端应该可以上升6米，满足现场施工高度需要。油缸选择行程1.5米，最大受力按照2T考虑，即顶升力20KN。 开挖平台高度4.9米，设计举升立柱高度5.5米。托架高度离地
面300mm，实际托架起升高度4.7米。两边提升机构主立柱采用8#角钢，3根高度5.5.米，周边采用5个的钢板。 按照设计起升重量2T考虑，选择钢丝绳规格为Φ8，从表中查出Φ8最小破断拉力为33.4KN（3.34T），2跟钢丝绳总的最小破断力就为6.68T，安全系数达到3.34。钢丝绳2根每根长度15米左右（根据实际现场安装确定）。 下横梁选择20#工字钢1根，长度5.3米，托架选用18#工字钢进行加工2根，高度0.8米，托架翻转油缸采用行程35cm的双向油缸。 滑动横梁的立柱采用12#槽钢2根，高度5米。 滑轮选择40#滑轮，相当于每个滑轮必承重为400KG，考虑安全系数应按2陪选择。 液压系统图如下。液压系统单独设在平台方便的地方，用油管连接到2个油缸。
双梁桥式(驾操)控制起重机 使 用 说 明 书 上海神安起重运输机械制造有限公司
电动吊钩双梁桥式起重机 使用说明书 一、用途 电动吊钩桥式起重机依靠沿厂房轨道方向的纵向移动、小车的横向移动和吊钩的升降运动来进行工作。 本说明书所指的是一般用途电动钓钩桥式起重机，适用于机械加工与装配车间、金属结构车间、造纸车间、机械维修车间、各类仓库、治金和铸造车间的辅助吊运工作等。 一般用途电动吊钩起重机不适合于高温（>＋600C）和低温（<-200C）的场所、具有强烈腐蚀性气(汽)体的场所、防爆场所及吊运赤热金属或熔态金属。 二、技术特征和主要参数 本桥式起重机的主要参数如下： （一）起重量: 5t-250t （二）跨度：10.5-33.5m （三）起重机工作级别：A5..A6 本起重机可查阅随机发运的桥式起重机总图和小车图纸中的技术特性表和外形尺寸。 在使用本说明书时应同时参见有关机械、电器图纸或补充说明 三、结构概述 整台起重机是由桥架、小车（各自具有起升机构和运行机构）、起重机运机构和电气控制设备四大部分组成 起升机构、小车运行机构和起重机运行机构是起重机的三各工作机构，各机构多备有单独的电动机，进行各自的驱动。 本起重机共有二套起升机构。，所吊运的物件重量不应超过起重机的额定起重量，每个吊钩只可起吊该吊钩的额定起重量。 (一)金属结构 金属结构包括桥架、小车架。 1、桥架组成：由两根箱形主梁、四根箱形端梁和主梁两侧的走台所组成。在主梁的上盖板中部铺设轨道（称为中轨），供小车运行之用。两侧走台上均安装起重机运行结构，其中南侧走台上安装小车挂缆导电。走台的外侧均有栏杆。 主梁与端梁采用螺栓联接。两根主梁与副梁联接架通过螺栓联接。使整个桥架可以拆分，便于运输。 2、小车架是由钢板焊接而成的框架结构。车架上装有起升机构和小车运行机构。
目录 1 绪论 (1) 1.1 起重机的基本组成 (1) 1.2 起重机运行机构的基本构造及其特点 (1) 1.3 起重机运行机构的驱动方式 (2) 1.4 起重机设计参数 (5) 2 大车运行机构计算 (5) 2.1 确定传动方案 (5) 2.2 选择车轮与轨道并验算其强度 (6) 2.3 运行阻力计算 (7) 2.4 选电动机 (8) 2.5 验算电动机发热条件 (9) 2.6 选择减速器 (9) 2.7 验算运行速度和实际所需功率 (10) 2.8 启动时间验算 (10) 2.9 起动工况下减速器功率校核 (12) 2.10 起动不打滑验算 (12) 2.10.1 二台电动机空载时同时起动 (12) 2.10.2 事故状态 (13) 2.11 选择制动器 (15) 2.12 联轴器选择 (16) 2.12.1 运行机构高速轴的扭矩计算 (16) 2.12.2 低速轴的扭矩计算 (17) 2.13 浮动轴的验算 (17) 2.13.1 疲劳强度验算 (17) 2.13.2 静强度验算 (18) 3 回转小车运行机构计算 (19) 3.1 小车运行机构计算 (19) 3.2 选择车轮与轨道并验算其强度 (19) 3.2.1 车轮踏面疲劳计算 (20) 3.2.2 线接触局部挤压强度验算 (21)
3.3 运行阻力计算 (21) 3.4 选电动机 (22) 3.5 电动机发热条件验算 (23) 3.6 选择减速器 (23) 3.7 验算运行速度和实际所需功率 (23) 3.8 启动时间验算 (24) 3.9 起动工况下校核减速器功率 (25) 3.10 验算起动不打滑条件 (26) 3.11 选择制动器 (27) 3.12 高速轴联轴器及制动轮选择 (28) 3.12.1 高速轴联轴器计算扭矩 (28) 3.12.2 高速轴制动轮选择 (29) 3.13 低速轴联轴器选择 (29) 3.14 低速浮动轴强度验算 (30) 3.14.1 疲劳验算 (30) 3.14.2 强度验算 (31) 4 结束语 (31) 参考文献 (33) 致谢 (34)
一、起升机构 1.1、桥式起重机起升机构设计参数 1.2、起升机构布置和吊钩组设计 1.3、部件选择与安装 1.3.1、钢丝绳 设计参数 桥架形式双梁箱型 额定起重量（吨）25 起升高度(米) 10 跨距28 工作级别A4 运行结构大车 JC 40% 大车速度 1.6 小车速度0.63 起升速度0.043 按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案： 主起升机构简图 该方案采用平行轴式布置方案，即卷筒轴线、电动机的轴线以及高速浮 动轴、减速器的输入、输出轴之间都是平行的。 桥式起重机上的双联滑轮组 采用双联滑轮组，钢丝绳的最大静拉力[9]： 3197 . 45174 98 .0 1 96 .0 3 2 255000 1 2 S 2 1 max= ? ? ? = ? = ????? ?η η ηz m Q (N) max S=4517.3197 N
1.3.2、滑轮和滑轮组 式中0 Q ——起升量和吊具自重的总和，计算时如下： 251125 ) 025 .0 1( 8.9 25000 ) 025 .0 1( Q0= + ? ? = + =Q m ——滑轮组的倍率， 4 = m ； z η ——滑轮组的传动效率； 6 .9 = z η 1 η 、2 η ……——导向滑轮效率[10]。 下面按选择系数C确定钢丝绳直径d(mm). MAX S C d≥ 工作级别取M4，2 b 1700mm N = σ， ) (4. 153149 5.4 32 . 34033 N n S F MAX = ? = ? ≥ n——钢丝绳安全系数，查表知n=4.5； 由破断拉力，初选6 19+NF，d=15mm 515 .0 5.7 3.14 91.04 2 = ? = ω 所以088 .0 1700 4 14 .3 515 .0 85 .0 5.4 4 = ? ? ? = = σ π ω b k n C mm S MAX 23 . 16 34033 088 .0 C d= ? = ≥, 所以，取19.5mm d= 定型：选用19.5NAT6(9+9+1)+NF1700ZS14700GB1102-74 1构造和材料的确定 本设计中滑轮承受负载较大，为了减轻滑轮重量，使用型号为 ZG270-500的铸钢滑轮，强度和冲击韧性都很高。 2滑轮尺寸的确定 滑轮直径 ()331.5 5. 19 1- 18 1- = ? = ? ≥d h D） （(mm) 式中D0——按钢丝绳中心计算的滑轮直径(mm)； d——钢丝绳直径(mm)； h——轮绳直径比系数，与机构工作级别和钢丝绳结构有关。 根据钢丝绳的直径和计算得到的滑轮直径选用标准的铸造的E1型 251125 Q0=N 4 = m 19.5mm d= 钢丝绳型号： 19.5NAT6(9+9+1) +NF1700ZS14700 GB1102-74
扬州市职业大学 毕业设计 设计题目：20-5t桥式起重机设计系别：机械工程学院 专业：机械制造及其自动化 班级：09机械（4）班 姓名：成亮亮 学号：0901010407 指导老师：谭爱红 完成时间：2012年4月27日
摘要 本设计主要分析了起重机的工作原理，工作环境和工作特点，并结合实际，对起重机的整体结构进行设计，对各部分的元件进行了计算，选型和校核。 本起重机为20-5t桥式起重机，其结构主要由小车，大车，桥架结构，电气设备，控制装置等构成。主要用于车间，仓库类货物的吊装和搬运。 本起重机结构简单，维修方便，安全可靠，能够大幅提升生产效率。 关键词：桥式起重机起重小车大车桥架结构
目录 一起重机的介绍 (1) (1)起重机发展历史 (1) (2)起重机的分类和组成 (1) (3)起重机械的用途和工作特点 (2) (4)桥式起重机的分类和用途 (3) (5)桥式起重机的基本结构 (4) (6)桥式起重机的基本参数 (5) 二小车起升机构和运行机构的计算 (7) (1)起升机构计算 (7) 1确定起升结构传动方案 (7) 2选择钢丝绳 (8) 3确定滑轮主要尺寸 (8) 4确定卷筒尺寸并验算强度 (9) 5选择电动机 (13) 6验算电动机发热条件 (13) 7选择标准减速器 (14) 8验算起升速度和实际所需功率 (15) 9校核减速器输出轴强度 (15) 10选择制动器 (17) 11选择联轴器 (17) 12验算起动时间 (18) 13验算制动时间 (20) 14高速浮动轴计算 (20) (2)小车运行机构计算 (24) 1确定机构传动方案 (24) 2选择车轮与轨道并验算其强度 (25) 3运行阻力计算 (26) 4选择电动机 (27) 5验算电动机发热条件 (27) 6选择减速器 (28) 7验算运行速度和实际所需功率 (28) 8验算起动时间 (28) 9按起动工况校核减速器功率 (30) 10验算起动不打滑条件 (30) 11选择制动器 (31) 12选择高速轴联轴器及制动轮 (31) 13选择低速轴联轴器 (32)
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
起重机起升机构的组成及安全设计计算 1．起升机构组成 起升机机构由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动器及其他安全装置等组成，不同种类的起重机需配备不同的取物装置，其驱动装置亦有不同，但布置方式基本上相同。典型起升机构平面布置见图8-1。 图8-1 起升机构传动简图 1-电动机 2-联轴器 3-制动器 4-减速器 5-联轴器 6-卷筒 7-钢丝绳 8-吊钩滑轮组 9-上升极限位置限制器 起重量超过10t时，常设两个起升机构：主起升机构（大起重量）与副起升机构（小起重量）。一般情况下两个机构可分别工作，特殊情况下也可协同工作。副钩起重量一般取主钩起重量的20%--30%； （1）驱动装置。大多数起重机采用电动机驱动，布置、安装和检修都很方便。流动式起重机（如汽车起重机、轮胎起重机等）以内燃机为原动力，传动与操纵系统比较复杂。 （2）传动装置。包括减速器、联轴器和传动轴。减速器常用封闭式的卧式标准两级或三级圆柱齿轮减速器，起重量较大者有时增加一对开式齿轮以获得低速大力矩。为补偿吊载后小车架的弹性变形给机构工作可靠性带来的影响，通常采用有补偿性能的弹性柱销联轴器或齿轮联轴器，有些起升机构还采用浮动轴（也称补偿轴）来提高补偿能力、方便布置并降低磨损。 （3）卷绕系统。它指的是卷筒和钢丝绳滑轮组。桥架类型起重机采用双联滑轮组，单联滑轮组一般用于臂架类型起重机。 （4）取物装置。它是根据被吊物料的种类、形态不同，采用不同种类的取物装置。取物装置种类繁多，使用量最大的是吊钩。 （5）制动器及安全装置。制动器既是机构工作的控制装置，又是安全装置，因此是安全检查的重点。起升机构的制动器必须是常闭式的。电动机驱动的起重机常用块式制动器，流动式起重机采用带式制动器，近几年采用了盘式制动器。一般起重机的起升机构只装配一个制动器，通常装在高速轴上（也有装在与卷筒相连的低速轴上）；吊运炽热金属或其他危险品，以及发生事故可能造成重大危险或损失的起升机构，每套独立的驱动装置都要装设两套支持制动器。制动器经常利用联轴器的一个半体兼作制动轮，即使联轴器损坏，制动器仍能起安全保护作用。 此外，起升机构还配备起重量限制器、上升极限位置限制器、排绳器等安全装置。 2．起升机构的工作原理 电动机通过联轴器（和传动轴）与减速器的高速轴相连，减速器的低速轴带动卷筒，吊钩等取物装置与卷绕在卷筒上的省力钢丝绳滑轮组连接起来。当电动机正反两个方向的运动传递给卷筒时，通过卷筒不同方向的旋转将钢丝绳卷入或放出，从而使吊钩与吊挂在其上的物料实现升降运动，这样，将电动机输入的旋转运动转化为吊钩的垂直上下的直线运动。常闭式制动器在通电时松闸，使机构运转；在失电情况下制动，使吊钩连同货物停止升降，并在指定位置上保持静止状态。当滑轮组升到最高极限位置时，上升极限
LHD型 电动葫芦桥式起重机使用说明书
目录 一、产品概述 二、主要性能参数 三、结构特征及工作原理 四、电气系统 五、安装调整要求 六、试验方法 七、安全操作规程 八、维护保养 九、运输及存储
一、产品概述 电动葫芦桥式起重机是依靠沿厂房轨道方向和桥架上小车轨道方向移动以及吊钩的升降运动来进行工作的。 本系列起重机根据JB/T3695-2008《电动葫芦桥式起重机》、GB6067-2010《起重机械安全规程》标准进行设计制造。 该系列产品工作环境条件：
1）起重机的电源为三相四线交流，频率为50Hz，电压为380V。电动机和电器控制设备上允许电压波动的上下限为±10％，其中起重机部电压降不大于5％。2）起重机运行轨道的安装应符合GB10183的要求。 3）起重机一般在室工作。 4）起重机运行轨道的接地电阻不大于4Ω。 5）起重机安装使用地点的海拔高度不超过1000m。 6）工作环境中不得有易燃易爆、可燃性粉尘及有腐蚀性气体环境。 7）工作环境温度为-20℃～+40℃，在24h平均温度不得超过+35℃；在24h平均温度不得超过+25℃相对湿度允许暂时高达100%，在+40℃的温度下相对湿度不超过50%。 本系列起重机不适用于吊运液态金属或有毒、易燃、易爆、具有强烈腐蚀等危险物品。 用户对本系列起重机有不同或特殊要求时，可另行协商，单独设计制造。 二、主要性能参数 1、额定起重量（t） 电动葫芦吊钩桥式起重机：3、5、10、16/3.2、20/5、32/5、50/10、75/20、100。（派生：5/3.2、5/5、10/3.2、10/5） 起重量用分数表示时，分子代表主钩起重量，分母代表副钩起重量。 2、跨度（m） 10.5、13.5、16.5、19.5、22.5、25.5、28.5、31.5。 3、工作级别 电动葫芦桥式起重机：根据工作频繁程度和负荷率大小分为A5(中级)和A6（重级）。
摘要 桥式起重机是在建筑工地、工厂等场所广泛使用的一种机械装置，它的广泛应用是现代化生产特点的标志。设计一个结构合理、适用方便、工作可靠的桥式起重机起升机构在实际生产中具有非常积极的现实意义。 由于现在室内运行的桥式起重机基本上是采用电力驱动，且电动机容量的选择与各机构的尺寸布置和运转的经济性有密切关系，所以刚开始进行起升机构设计，先对动力系统进行计算、选择及校验。电动机的选择主要是热容量的选择，而校验主要是对电动机的过载能力进行校验和发热校验。桥式起重机起升机构设计主要包括钢丝绳的选取及校核、卷筒的设计选择、吊钩的选择、吊钩横轴确定、浮动轴、电动机、滑轮组的设计选择、减速器和制动器的选取及相关校核。在设计中，先确定传动设计方案，再根据动力传动方向进行设计和计算，力求工作可靠。 本文完成了桥式起重机起升机构动力部分、传动部分的设计。功能实现合理，结构相对比较简单，工作比较可靠。 关键词：桥式起重机；起升机构；起升机构零部件。
桥式起重机起升机构的设计 Abstract The bridge-type hoist crane is in place widespread use and so on Construction site, factory one kind of mechanisms, its widespread application is the modernized production characteristic symbol; It liberates the people from the arduous physical labor, raises the productivity. Designs a structure reasonably, to be suitable, the operation reliable the bridge-type hoist crane hoisting mechanism transmission system to have the very positive practical significance conveniently in the actual production. Because the present indoor movement's bridge-type hoist crane basically uses the electric drive, and the electric motor capacity's choice has the close relation with various organizations' size arrangement and the revolution efficiency, therefore carries on at the beginning of the hoisting mechanism transmission system design, carries on the computation, the choice and the verification first to the dynamic system. Electric motor's choice is mainly the calorific capacity choice, but verifies is mainly verifies to electric motor's overload capacity and gives off heat the verification. The bridge-type hoist crane hoisting mechanism design mainly includes the steel wire the selection and the examination, the reel designated that lift hook's design, the lift hook abscissa axis determined, floats the moving axis, the electric motor, the block and tackle, the reduction gear and brake's selection and the correlation examination. In the design, determined the first transmission design proposal, then carries on the design and the computation according to the power drive direction, makes every effort the operation reliable. This article has completed the bridge-type hoist crane hoisting mechanism dynamic system, transmission system's design. The function realizes reasonably, the structure is suitable simply, operation reliable. Keyword: bridge type- hoist crane；lifting equipment；specific parts for cranes .