LD-10单梁桥式起重机总体及起升机构设计【含6张CAD图纸+文档全套】
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河北建筑工程学院
毕业实习报告
学 院 机械工程学院
专 业 机械电子工程
班 级 机电112班
姓 名 辛东旭
学 号 2011322233
指导教师 李杰
实习成绩
一、 实习目的
在大学的最后一个学期，我有幸跟随李杰老师去完成我的毕业设计，李老师给我安排的题目是10t-LD型单梁桥式起重机总体及起升机构设计，由于以前从未接触过起重机，我对起重机的结构及工作原理了解十分浅显，在李老师的指导下，我通过借阅书籍和观看起重机的工作视频，对起重机的现状有了初步的了解。起重机是现代工业在实现出产过程机械化，自动化，改善物料搬运条件，提高劳动出产率必不可少的机械设备。它对于发展国民经济，改善人们的物质，文化生活的需要都起着重要作用。随着经济建设的迅速发展，机械化，自动化程度也不断的提高，与此相适应的起重机技能也在告诉发展，产物种类不断增加，使用规模也越来越广。高层建筑的施工，上万吨级或几十万吨级的大型船只的建造，火箭和导弹的发射，大型电站的施工和安装，大重件的装卸与搬运等，都离不开起重机的作业。
起重机不仅可以作为辅助的出产设备，完成原料、半成品、产物的装卸、搬运，进行机电设备、船体分段的吊运与安装，而且也是一些出产过程及工艺操作中的必需的装备。再如冶炼金属工业出产中的炉料筹办、加料、钢水浇铸成锭、脱模取锭等，必需依靠起重机进行出产作业。据统计，在国内的冶炼金属、煤炭部门的机械设备总数量或总自重中，起重运输机械约占45%。起重机是机械化作业的重要的事物基础，是一些工业企业中主要的固定资产。对于工矿企业、港口码头、车站库场、建筑施工工地，和海洋开发、宇宙航行等部门，起重机已成为主要的出产力要素，在出产中进行着高效的工作，组成合理社团批量出产和机械化流水作业的基础，是现代化出产的重要标志之一。
二、实习内容
3月25日，在李老师的带领下，我们来到张家口东郊的油漆厂，通过参观在油漆厂喷镀的起重机来实地了解起重机的工作原理，同时，在此次参观的过程中，我们尽量多次与师傅交流并掌握许多起重机的知识，争取为毕业设计打下了基础。在实习期间，我们通过李老师的讲解了解了起重机的组成结构与主要的工作方式，起重机主要由以下结构构成：
1、取力装置
取力装置由油泵、取力器、软轴拉线组成。用以将汽车动力输出至油泵，成为液压能。它是通过安装在驾驶室内的手柄的动作，通过软轴拉线使取力齿轮与变速箱内取力输出齿接合或分离，从而使油泵工作或停止。
2、回转机构
回转机构由液压马达、行星齿轮减速器、回转支承等组成。
其工作原理是：液压马达驱动减速器，减速器输出轴上的小齿轮旋转推动回转支承，使转台回转。
3、中央回转接头
中央回转接头，安装在转台回转中心处，用以解决工作时副车架相对地面静止，上部回转。实现油液及电能由下车向上车的传递。由于滑环的作用，液压管路及电线不扭结。
4、液压系统
液压系统由一只主泵供油，系统工作压力14Mpa,流量25L/min,其工作压力由溢流阀调定。出厂时，本公司已调好。
当取力齿轮接合时，带动主油泵运转，油箱内的油通过油泵输出，到达支腿操作阀。支腿操作完毕后，将分配手柄拨到上车，此时液压油就从支腿油路切换到上车，上车部分即可进行工作。
在现场我们重点参观并了解了起重机的工作原理：
1、工作原理
起重机械通过起重吊钩或其它取物装置起升或起升加移动重物。起重机械的工作过程一般包括起升、运行、下降及返回原位等步骤。起升机构通过取物装置从取物地点把重物提起，经运行、回转或变幅机构把重物移位，在指定地点下放重物后返回到原位。
2、驱动装置
驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备的。常见的驱动装置有电力驱动、内燃机驱动和人力驱动等。电能是清洁、经济的能源，电力驱动是现代起重机的主要驱动型式，几乎所有的在有限范围内运行的有轨起重机、升降机、电梯等都采用电力驱动。对于可以远距离移动的流动式起重机（如汽车起重机、轮胎起重机和履带起重机）多采用内燃机驱动。人力驱动适用于一些轻小起重设备，也用作某些设备的辅助、备用驱动和意外（或事故状态）的临时动力。
3、工作机构
工作机构包括：起升机构、运行机构、变幅机构和旋转机构，被称为起重机的四大机构。
（1）起升机构，是用来实现物料的垂直升降的机构，是任何起重机不可缺少的部分，因而是起重机最主要、最基本的机构。
（2）运行机构，是通过起重机或起重小车运行来实现水平搬运物料的机构，有无轨运行和有轨运行之分，按其驱动方式不同分为自行式和牵引式两种。
（3）变幅机构，是臂架起重机特有的工作机构。变幅机构通过改变臂架的长度和仰角来改变作业幅度。
（4）旋转机构，是使臂架绕着起重机的垂直轴线作回转运动，在环形空间运移动物料。起重机通过某一机构的单独运动或多机构的组合运动，来达到搬运物料的目的。
4、取物装置
取物装置是通过吊、抓、吸、夹、托或其他方式，将物料与起重机联系起来进行物料吊运的装置。根据被吊物料不同的种类、形态、体积大小，采用不同种类的取物装置。例如，成件的物品常用吊钩、吊环；散料（如粮食、矿石等）常用抓斗、料斗；液体物料使用盛筒、料罐等。也有针对特殊物料的特种吊具，如吊运长形物料的起重架空单轨系统横梁，吊运导磁性物料的起重电磁吸盘，专门为冶金等部门使用的旋转吊钩，还有螺旋卸料和斗轮卸料等取物装置，以及集装箱专用吊具等。合适的取物装置可以减轻作业人员的劳动强度，大大提高工作效率。防止吊物坠落，保证作业人员的安全和吊物不受损伤是对取物装置安全的基本要求。
5、金属结构
金属结构是以金属材料轧制的型钢（如角钢、槽钢、工字钢、钢管等）和钢板作为基本构件，通过焊接、铆接、螺栓连接等方法，按一定的组成规则连接，承受起重机的自重和载荷的钢结构。金属结构的重量约占整机重量的40%～70%左右，重型起重机可达90%；其成本约占整机成本的30%以上。金属结构按其构造可分为实腹式（由钢板制成，也称箱型结构）和格构式（一般用型钢制成，常见的有根架和格构柱）两类，组成起重机金属结构的基本受力构件。这些基本受力构件有柱（轴心受力构件）、梁（受弯构件）和臂架（压弯构件），各种构件的不同组合形成功能各异的起重机。受力复杂、自重大、耗材多和整体可移动性是起重机金属结构的工作特点。
6、控制操纵系统
通过电气、液压系统控制操纵起重机各机构及整机的运动，进行各种起重作业。控制操纵系统包括各种操纵器、显示器及相关元件和线路，是人机对话的接口。安全人机学的要求在这里得到集中体现。该系统的状态直接关系到起重作业的质量、效率和安全。
起重机与其他一般机器的显着区别是庞大、可移动的金属结构和多机构的组合工作。间歇式的循环作业、起重载荷的不均匀性、各机构运动循环的不一致性、机构负载的不等时性、多人参与的配合作业等特点，又增加了起重机的作业复杂性、安全隐患多、危险范围大。事故易发点多、事故后果严重，因而起重机的安全格外重要。
三、 实习结果
油漆厂的参观实习对于我们毕业设计小组来说意义非凡，实习是极为重要的实践性学习环节，通过阶段性时间的实习，为我们之后走向社会，接触本工作，拓宽知识面打下了基础，并增强了我们的感性认识，培养、锻炼我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识，增强了独立分析和解决实际问题的能力，能够将所学的专业理论知识运用与实践，在实践中结合理论加深对其认识和总结，再次学习，将专业知识与实际接轨，逐步认识体会，更好地将所学的运用到工作中去，接触社会，认识社会，体验生活，学会生活，学会生活，学会感悟，学会做事，学会与人相处，学会团结协作，为以后毕业走上工作岗位打下一定的基础。
四、实习总结及体会
我很庆幸自己能在这样有限的时间里，在李老师的带领下，学到了这么多有用的知识，在实习期间，我努力向师傅们学习，不懂就问，真正了解起重机结构和工作过程，他们热心地给我讲授了许多业务及工艺方面的知识，总之这次实习为我提供了与众不同的学习方法和学习机会，让我从传统的被动学习转变为主动学习，从死记硬背的模式转变出来，增强了我的领悟、创新和推断能力，也丰富了自己的实践，在实习过程中我学到了许多在书本上原先学不到的东西，在看问题的角度、思考问题的方式亦不断开阔，我一定以此次参观实习为契机，扎实钻研，以毕业设计的方式交出最优秀的实习答卷！
河北建筑工程学院
毕业设计（论文）开题报告
课题
名称
LD-10单梁桥式起重机总体及
起升机构设计
学 院： 机械工程学院
专 业： 机械电子工程
班 级： 机电112班
姓 名： 辛东旭
学 号： 2011322233
指导教师： 李杰
填表日期：
课题来源
导师课题
课题类别
工程设计
一、论文资料的准备
1.桥式起重机简介
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。这种起重机广泛用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机是生产车间中应用广泛的一种起重设备,起升机构是桥式起重机的重要组成部分,起重小车用以支撑整机的机械、电器设备以及被起升的重物,承受和传递作用在起重机上的各种较为复杂的载荷。为了全面了解小车架结构在多重载荷组合作用下的应力大小及其分布状况,找出结构承载的薄弱部位,对其进行结构分析是非常必要的。在对小车架结构进行分析时,传统的力学解析方法复杂,且不精确,很难反映小车架结构实际的承载状况。相比之下,利用有限元分析方法建立小车架的有限元模型,并按实际的载荷分布进行加载、求解,能得到实际的承载状况,具有快捷、方便、求解结果相对准确的优点。
起重机作为物料搬运、装卸或用于安装的机械设备可以减轻或代替人们的体力劳动提高劳动生产率。它被广泛应用于国民经济的各个领域之中。在冶金行业、机械制造工业、电力工业、煤炭工业、交通运输业、建筑工业、建材工业等国民经济支柱行业中起重运输机械都扮演着重要的角色。随着时代的发展制造工厂和装卸作业场所开始转向室内使桥式起重机占据了主导地位。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，具有非常重要的不可替代的作用。因而深受用户欢迎，得到了极大发展。
2.国内桥式起重机的发展现状
经过几十年的发展，我国桥式起重机行业已经形成了一定的规模，市场竞争也越发激烈。桥式起重机行业在国内需求旺盛和出口快速增长的带动下，依然保持高速发展，产品几近供不应求。
尽管我国起重机行业发展迅速，但是国内起重机仍缺乏竞争力。从技术实力看，与欧美日等发达地区相比，中国的技术实力还有一定差距。目前，过内大型起重机尚不具备大量生产能力。从产品结构看，由于技术能力所限，中国起重机在产品结构上也不完善，难以同国外匹敌。同时我国起重行业目前存在几个突出问题，归纳如下：
（1）整体技术含量偏低，突出表现在产品的品种规格少，性能、可靠性等指标低于发达国家同类产品的水平。
（2）知名品牌寥寥无几，能打入国际市场并享有一定声誉的知名品牌几乎没有。
（3）产品低价恶性竞争严重，企业合理利润难保，已严重制约企业生产技术的持续发展。
3.国外桥式起重机发展方向
近年来，随着国际合作的增加，国际起重机行业发展迅速。到目前为止，国际主要知名起重机制造厂商有德国的DEMAG 起重机，芬兰的Kone起重机，美国CM集团等。上述企业在起重机行业内较为知名。
桥式起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。大型高效桥式起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要
随着现代科学技术的发展，各种新技术、新材料、新结构、新工艺在桥式起重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有里地促进了桥式起重机的发展。根据国内外现有桥式起重机产品和技术资料的分析，近年来桥式起重机的发展趋势主要体现在以下几个方面：
（1）重点产品大型化，高速化和专用化
（2）系列产品模块化、组合化和标准化
（3）通用产品小型化、轻型化和多样化
（4）产品性能自动化、智能化和数字化
（5）产品组合成套化、集成化和柔性化
二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题）
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，它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作，减轻人们的体力劳动，提高劳动生产率，在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代化、专业化的要求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，它不仅是生产过程中的辅助机械，而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。起重机械是起升，搬运物料及产品的机械工具。
本课程设计的目的在于巩固和扩大我们在校所学的基础知识和专业知识，训练综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神的最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创新、解决相关技术问题。通过毕业设计，使学生掌握架桥机的总体参数的确定，工作吊臂的结构设计计算等内容，将课程中所学到的知识应用到毕业设计中去。 为今后步入社会、走上工作岗位打下良好的基础。
三、主要内容、研究方法、研究思路
主要内容：了解桥式起重机的发展和应用现状，设计一台满足要求的10t桥式起重机，并用AutoCAD绘图软件绘制出招标文件要求的图纸。对起重机大车行走机构和箱梁设计及受力计算时，采用经济梁法设计出起重机主梁最优截面，计算并校核截面几何尺寸。从而实现功能合理，结构简单适用，工作可靠的目标。
研究方法和思路：
本设计采用规范的设计计算对桥式起重机小车总体布置，箱型梁大车行走机构进行了分析。
首先，通过查阅相关书籍和资料，学习桥式起重机的相关知识，认真阅读参考资料，继承或借鉴前人的设计经验和成果，了解桥式起重机的发展和应用现状，掌握桥式起重机金属结构的设计方法，学习并掌握AutoCAD软件的使用，掌握一般的绘图方法和计算分析步骤；其次，根据现今国内外生产桥式起重机箱型梁采用的各种结构类型，结合课本知识和参考文献信息，设计小车总体布置，箱梁设计及和受力计算，大车行走机构等符合使用要求方面的设计；然后，根据参考文献，分析桥式起重机箱型梁的受力情况，计算各种载荷，并对桥式起重机的箱型梁强度稳定性，起重机的总体布置，起重机的稳定性计算进行校核；最后通过数据列表或绘制等值线图等方式查看并分析计算结果，检验结构的静刚度、强度和稳定性。此外，还对结构进行了CAD绘图，便于生产制造。
四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）
2013.3.29-2013.4.11 熟悉整理资料
2013.4.12-2013.4.25 方案选择及总体设计
2013.4.26-2013.5.9 绘制总图
2013.5.10-2013.5.23 小车结构总体布置设计
2013.5.24-2013.6.13 箱型梁受力分析计算
2013.6.14-2013.6.22 绘制零件图纸
2013.6.23-2013.6.27 准备论文及答辩
五、主要参考文献
[1] 胡宗武，汪西应. 起重机设计与实例.北京,机械工业出版社,2008.
[2] 赵健. 起重机结构设计的有限元分析,起重运输机械[J].北京，2007.
[3] 吴庆鸣 何小新 工程机械设计 武汉 武汉大学出版社,2006.
[4] 杨国平 现代工程机械技术 北京 机械工业出版社,2006.
[5] 黄大巍，李风，毛文杰.现代起重运输机械.北京,化学工业出版社,2006
[6] 张质文、王金诺. 起重机设计手册. 中国铁道出版社，1998.
[7] 张质文、刘全德. 起重运输机械. 西南交通大学，1982
[8] 王金诺、于兰峰. 起重运输机金属结构. 中国铁道出版社，2002
[9] 田景亮. 桥式起重机构造与检修. 化学工业出版社，2008
[10] 黄雍.我国铁路起重机的发展历程和方向.中国铁路.10/2002
[11] 陈道南、过玉清、周培德、盛汉中．起重运输机械．冶金工业出版社，2005
[12] 吴宗泽、罗圣国．机械设计课程设计手册．高等教育出版社，2006.5
[13] 陈道南、盛汉中． 起重机课程设计． 冶金工业出版社，2002.6
[14] 濮良贵、纪名刚．机械设计．高等教育出版社，2000.12
[15] 陈国璋、孙桂林、金永懿、孙学伟、徐秉业．起重机计算实例．中国铁道出版社，1987
[16] GB/T14405. 太原重型机器有限公司-通用桥式起重机. 北京: 机械工业出版社，1980.
[17] 吴宗泽主编. 机械设计师手册机械工业出版社，2002
[18] 北京钢铁学院编.起重机课程设计.冶金工业出版社，1982
指导教师意见：
指导教师签名： 日期：
教研室意见：
教研室主任签名： 日期：
系意见：
系领导签名： 日期：
系盖章
课题来源：导师课题、社会实践、自选、其他
课题类别：工程设计、施工技术、新品开发、软件开发、科学实验、毕业论文。
河北建筑工程学院
毕业设计（论文）外文资料翻译
学院： 机械工程学院
专业： 机械电子工程
班级： 机电112班
姓名： 辛东旭
学号： 2011322233
外文出处：
（用外文写）
附 件：1、外文原文；2、外文资料翻译译文。
指导教师评语：
签字：
年 月 日
注：请将该封面与附件装订成册。
1、 外文原文（复印件）
2、外文资料翻译译文
聚焦CV传动
CV制动趋势的特点是将空气盘式制动延长到较低的重量范围，进而进行电子驱动。卡车与拖车的兼容性的一种新的代码也将在此文的讨论之中,CV电子控制的发展将继续推动工业创造更多的优良的系统并衍生出更多的潜在利益。同时，耦合系统的卡车和拖车的组合是用来满足不断变化的欧洲的国界间的行业规则相互协调的要求。
卢卡斯重型制动系统中的空气盘实现了很多不可思议的成功，重型卡车的刹车技术已然普及到到全球，并获得了一定的市场份额，一种新的自驱型卡车是我们减少成本和保持在最高水平的最可靠需要 ，与稳定的光盘相比，继磁式磁盘驱动性能的参数是几乎总是赢过平均水平，即使扭矩在每部车辆的边缘。
设计的反应束（1983年4月30 页）是最基本和最理想的的机械在线配置，因为多变的标准间，商业设计，车辆的车轮将不允许克里普拳型空间，是建立在从200万辆（卢卡斯现在已经有提供拳型）框架设计，1990年4月75页的已经发表的报道中，有成功的大二代型号，而第三代已经装配到到奔驰第一商业装修总线，在22.5英寸的车轮中进行安装，但同时对MB型号的卡车禁止。
D3，15的型号只配置盘式制动器,它被安装到适配器板以适应原制动轴,因此能够利用有限的空间包络在车轮上。最近推出的CV IFS包，可能会进一步导致的有趣的应用产生。基于同步工程的要求，推力转向是更具成本效益的设计，但在公司中，易于安装和易于制造注定是更为迫切的需要。
第四代盘式制动器也将被设计为前、后装修，将需要明确的悬挂装置的置于长驱动器轴后，并称之为丽莎（负载不敏感的副调节器），避免了需要更换全穿复位后的自动调节器。直接和杠杆驱动类型可供选择，如图1，一个家庭单位可以提供适应17.5万和22.5轮。动态制动功能提供了一个内部衬垫磨损指示器，为去除不敏感自动调整的负荷提供了便利。事实上，制动器的主要构件是球墨铸铁卡钳，铸件由部件组装而成，拥有它，元件数量的配置也大幅减少，这两个因素都导致整个机器只需要较低的成本。直接安装到制动框架中，或安装到杠杆式的整体或单独的支架中，后者有一个球面机构而不是组合杠杆式的机构，从而形成了直接驱动型。杠杆的类型也包括分流板和单挺杆，而不是双一挺杆，反应框架向上滑动导向销，与外侧密封垫充分接触，共享同样的两个焊盘之间由于光盘的夹紧力而产生应力分布。
卢卡斯EBS电子系统被报道在1990四月发表的 EDI（1994八月，30页）中，公司生产的制动系统，除了主要的基础制动装置，还包括中型卡车的液压系统，该公司不涉及ABS系统，虽然该标准已经建立，因为原始设备制造商想使刹车系统随从一个主源，公司将降低涉及其他空气制动系统的卡车的生产规模。未来的前景，包括集成传输延迟控制，使优惠减速器使用可编程的特定操作的国家。集成的悬浮控制也是一种可能性。此时分布式电子已经控制阀已成功建立计算功率模块，节省了额外的电气布线的要求。ABS和ASR是系统软件添置，也有更好的控制拖拉机拖车的耦合力的前景,但到目前为止，公司不做整个系统的拖车。然而，一个单一的卡车系统就可以适应范围广泛的车轮需要和模型的衍生物，这些变化可以满足在建的EBS编程系统。
电子驱动因为其响应速度的优良越来越多地被人们所认识到，用更少的部件和管道比常规空气伺服系统建立系统简便的多,它也可能使系统能够补偿负载和梯度损耗。轴负载传感器能够测量动态负荷的变化，有可能调整系统以便有一个更好的前轴和后轴的磨损平衡。利用负载补偿完全也可以优化系统,并得到最好的80%性能，在制动低于0.3g时，稳定的运行在偶尔紧急情况下及其需要。图3，压力控制阀位于每个车轮的制动踏板中,随从响应的电指令信号制动压力而发出。这会产生更快的反应，更好的同步制动。
控制操作ABS和选择性制动ASR，二者的功能从实际制动压力控制时凸显出隐性效益。EBS发展的趋势已经出现在EBS的所有系统中，在其中有一些会提供气动备份的装置， EBS出现故障时。同时，会将选定的事件中的功率损失或严重的损耗报给系统,通过减少布线和提高连接的可靠性，EBS控制将分发给车上的互通的多点数据总线复用在一个双绞线。该机器的工作原理还显示了卢卡斯的方法来对一个标准的拖车在目标相容性要求较高时，改善每当一个EBS配备车辆的牵引性能而非EBS挂车制动控制性能。这将是一个多年前考虑大型拖车车体和今天的拖车的长寿命的要求。传统的挂车阀改为电子控制从而产生制动，应用速度的改进允许挂车气制动指令的电气控制。然而EBS在牵引车试图生成一个车辆减速装置，于是在踏板输入成比例的负载条件下，信号是可以从踏板命令中传达的，在现有的牵引车大大改善。然而，进一步的改进是需要在制动过程中的耦合力的测量。挂车制动信号调整带来这些力量到预定的水平是由拖车控制并由系统连续计算。
两个行业的发展趋势已经出现在EBS的所有系统中，它们之中都会有一些提供气动备份的装置，并将选定的事件中的功率损失或严重的故障传达给EBs，同时，通过减少布线和连接可靠性的提高，EBS控制将分发给车上的互通的多点数据总线复用在一个双绞线。据以上所罗列的威伯科卡车拖车系统EBS，问题车辆的样品（固体方块以及牵引车挂车车轴轴，空心方块）广泛应用电子制动系统，并可用于卡车和拖车。司机的D——D的操作方式是从脚制动发射机发送到EBS控制单元，其中在制动系统参数中进行注册。这些包括轴，车轮速度，机械磨损和拖拉机拖车的耦合力。他们调节制动压力，车辆后部和挂车车轴，并辅助发动机进行制动集成控制。
一个卡车司机通过运用EBS制动,同时通过总线EBS发送运行需求, 这种卡车/拖车接口已经通过ISO 11992认证。再次，拖车EBS具有传感器信号,ECU装置控制制动压力系统的相应的参数测量。公司也推出了快速安装ABS拖车系统。韦瑞奥是一个典型的三轴拖车，需要在横梁上最近的中心轴中的推入接头。还有一个诊断插座和安装纵梁。
因此，在排气压力调制器需要被引入。一个辅助制动电路，它能解决一般的问题,当在低发动机的排气气体的速度下降的时候，封闭卷筒能够阻止气体积压，以防止反向压力。EPM允许相对恒定的压力和反馈,从而进行控制的设计和安排，这是一个实用型发动机的类型。当纳入EMS系统，阀门有一个附带的超速引擎和减排设施，因此可见, 一些被收购的公司，如卢卡斯，现在也在企业的实际系统中应用基础制动装置。气压盘式制动器现在可作为一个拖车版本进行一种新的基础制动发展，图7。三尺寸套装17.5,19.5和22.5英寸的车轮和相同的基本制动现在可以安装在卡车和拖车车轴，使汽车的运行十分经济。拖车弹簧制动执行器也被引入双隔膜设计，TSL型。这一行程长约75毫米，弹簧表面已被特别处理,使其拥有高耐久性,同时加上一个连接管内的气通系统，避免其直接进入大气造成污染。
米德兰还宣布扩展ABS模型范围，图9。新的序列以所谓的基线，中线和高线的形式产生。范围从配置传感器到传感器调制器调制器。中线除了在2米和4米的配置是可用的，最新的ADR要求其有检查危险的能力。高线提供全轮检测，作为4S / 3M和6S / 3M的配置。三个新的可选的输出可以融合进这些系统。一个是生成，公司的空气悬架系统，用于行车记录仪的转速信号；另一种是用于记录提高与降低阀门和10公里/小时的复位悬吊所产生的行驶高度的信号；第三，仅适用于高架，与减速器输出辅助制动ABS模式完全兼容，该公司还推出了沿行程弹簧制动系统，使整个行程更加紧凑，比传统的单位和专为轴振动而设计的零件的耐受性更大，安装支架改善工作特性，如类型24 / 30，30 / 30和20 / 30。
SMT悬架采用一套平衡的支架连接桥站，提供均衡的负载，并在摩擦阻尼中增加拖垫，以减少轴间载荷传递。竖向刚度一般在100公斤/毫米（多叶设计）和240公斤/毫米（单页设计）之间，固有频率是2.6赫兹和15赫兹。图16显示的功率谱密度图来自于模试验分析，SMT悬架显示14Hz的频率发生在50英里/小时。分析还显示了主要的动力作用是悬挂质量的振动。图17显示了从DWF并行TRL结果（动态磨损因素）；这些都是基于：
有一个有趣的特点是，ROR测试值高于预期值,与排水网格DLC表面指出，由于空气悬挂系统的拖拉机和拖车之间的相互作用，优良的效果如雨后春笋般涌现，强调完整的车辆组合的重要性，而不是孤立的牵引装置。PSD图的误差试验研究了在高速公路上以40，50和60英里/小时行驶的状况，结果表明簧载质量的自然频率为1.29 Hz，簧下质量值在11和16赫兹之间,车轮垂直刚度是35, ROR也引用独立研究,40公里/ mm与阻尼系数22%。结论表明,空气悬架的平衡轴荷载比钢弹簧设计好得多。
通过测量单轴荷载和变第五轮高度的影响,利用梁的轴为滚扭构件,11000 kg-非簧载质量的固有频率是在1.28和11.16赫兹。进一步的试验表明，竖向刚度为40公斤/毫米和阻尼系数为20%，当然，允许车辆总重增加,并允许拖拉机驱动桥在11000公斤以上的操作。
半主动悬架的目标是将系统优化，提升设备动态性能方面的稳定性和道路友好性，减少结构阻尼和增加弹性。康迪泰克用西夫展览介绍设计计算说明书和CV空气弹簧，该方法是基于特征曲线，使用图22，只对于一个特定的弹簧提供。钢弹簧始终不变，满负荷和皮重之间的差异由空气弹簧吸收。钢弹簧的负荷比例要小于弹簧-皮重负载质量，给系统一个给定的自然频率，两个弹簧必须显示相同的频率，其负荷的比例，作为计算整体的一部分，要求钢弹簧必须预前装修：
测试驱动车辆在5公里徘徊在一个80毫米的斜坡，其运行数据被用来分析阻尼和频率。该第一和第二峰之间的时间间隔，用来检测瞬态振动量和振幅，用于确定阻尼比为：每个曲线为3.4（波纹管体积）起升高度在空气悬架中也可以提供计算的特征，这个特殊的弹簧，其体积无限大的附加量作为固有频率的理论最小值，由于力焦了不同的考虑；不断提升力线和等压线的恒定压力之间的交点代表了对最大升力的限制。特点升压缩过程中，出现了一个令人费解的现象，最大限度的降低挠度对应了最大压缩变形。扩展偏转为为了不同的考虑；不断提升力线和等压线的恒定压力之间的交点代表了对最大升力的限制。
ROR已观察了这个实验结果，这些测试可以有不同的结果， EXE需要应用安装空气悬架的小型汽车，邓禄普悬浮液和电控空气悬架组成了系统，同时保持恒定的行驶高度，并提供优越的乘坐质量和降低峰值对底盘的冲击，控制高度的变化也可以提高离地间隙或在降低车辆操纵稳定性的情况下提高货物装载性能，在驱动轴上装有双轮胎和道路悬架以及系统要求的有关制动。中心架拖车是最大的二轴转向拖车，架重量为18吨，与两个轴的原动机相比较。三轴转向架，最高24次中至少有2.6米外轴传播。一台拖车分为两个轴，最大允许量也是18吨，3米的最小外轴传播。如果拖车有三轴，以最小的传动距离为3.9米，它可以运行多达22次或25次与并传动4.9米。
EC建议修改零件尺寸，限制拉杆组合长度，增加最大允许长度量，即从18米到18.35米的规定，从最前面的部分装卸区到车后方的拖车距离不超过16米，这种测量方法测量的总体距离不得超过15.65米，并且车辆和拖车之间的距离需要减去。而英国的标准，允许高达18米的总体距离，但在18.35米之内。在英国，组合是有限的35次。所有其他欧共体成员国允许36次，但在英国经营必须超过37次，尽管在北极有更大的回旋余地，但在北极会遭受重大的削减。
FTA的树视图的表明设备需要增加拉杆组合到18.75米的长度，这是一个简单的规格，FTA的树视图的表明设备需要增加拉杆组合到18.75米的长度，这是一个简单的规格，耦合系统由PAL -单元组成，图30，允许装载量增加8立方米。当驱动架通时，可允许转向响应的凸轮左右延伸，同时允许拖拉机拖车重量的各种变化。戴维斯磁更换了所有第五轮联轴器制造钢铸件，但保留了双锁紧装置。超重型工作机构现在有2英寸和3.5英寸两个版本，引脚模型可以牵引拖车多达150次，野外工作环境下将采取的外加荷载52次，这个数字或是前后数据的唯一衔接。
，
LD-10单梁桥式起重机总体及起升机构设计
河北建筑工程学院
本科毕业设计（论文）
题
目
LD-10单梁桥式起重机总体及
起升机构设计
学 院 机械工程学院
专 业 机械电子工程
班 级 机电112
姓 名 辛东旭
指 导 教 师 李杰
摘 要
桥式起重机用来提升和平移物体。桥式起重机主要由起升机构、小车运行机构、小车架和一些安全防护措施组成，桥架横跨车间两侧的轨道上，小车在桥架横梁上的轨道上沿着横梁运动，吊钩可到达车间的每一个角落，实现物体的提升和平移。桥式起重机，具有适应范围广，提升重量范围大，操作简单，安装拆卸方便等优点，广泛用于工厂生产和港口物流搬运中。随着机械行业和现代物流业的发展，人们对起重机的要求也越来越高，这就对起重机的设计提出了更高的要求，起重机能否顺利有效的运行，取决于它的各个主要部分的好坏及其性能稳定性的高低，所以说桥式起重机的优化设计意义深远。
该桥式起重机的起重量为10吨，跨度为12米，起升高度为9米，起升速度为0.6m/s，小车运行速度为0.6m/s，机械部分主要由小车架、卷筒、吊钩、桥架横梁和操纵室等构成。
桥式起重机可实现升降、平移两种工作模式，本设计中根据起重量、起升速度和运行速度计算出电机功率、减速器、卷筒及各联轴器型号，并以此依据来选型，综合考虑多方面的因素，根据桥式起重机工作环境设计了起重机的安全保护措施，例如：在起重机的起动和运行过程中首先考虑到对制动的保护；以及对运动位置的限位保护等；同时各个系统有相应的安全保护措施来保证起重机安全可靠运行。
关键词：轨道；桥式起重机；小车；卷筒
LD-10单梁桥式起重机总体及起升机构设计
ABSTRACT
Bridge crane used to upgrade and translation objects. From the main bridge crane lifting bodies, car running, trailers and some small measure of security, across the bridge on both sides of the Workshop on track, the car in the bridge beams on the track of movement along the beams, Hook can reach every corner of the workshop, to achieve the objects and enhance pan. Bridge crane, to a wide range of upgrading the weight of the large, simple, easy to install demolition of the advantages of widely used in factory production and handling in the port logistics. With the machinery industry and the development of modern logistics industry, one of the cranes rising demand, which the design of the crane has put forward higher requirements, the crane can smooth and effective operation, it depends on the major part of the Good or bad performance and the level of stability, so that optimal design of the bridge crane far-reaching significance.
The bridge crane from the weight of 10 tons, have a span of 12meters, up from the height of 9 meters, lifting speed of 0.6m/s, the car running at 0.6m/s. Some of the major machinery from small trailers, reel, hook, bridge beams and manipulation, such as a room.
Bridge crane movements can be realized, the translation work of the two models, in accordance with the design from weight lifting and running speed to the velocity of the electrical power, reducer, reel and coupling models, and as a basis for selection, Considered various factors, the working environment under the bridge crane designed crane safety protection measures, such as: cranes in the process of starting and running to first consider the protection of the brake, and the location of the movement limit protection At the same time the system has the appropriate security measures to ensure safe and reliable operation of a crane.
KEY WORDS：Track. Bridge crane .Car .Roll
目录
第1章 前 言----------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1 起重机发展概况------------------------------------------------------------------------------------1
1.2 桥式起重机的分类----------------------------------------------------------------------------------3
第2章 总体设计------------------------------------------------------------------------------------------4
2.1概述-----------------------------------------------------------------------------------------------------4
2.1.1单梁桥式起重机的工作方式-------------------------------------------------------------------4
2.1.2单梁桥式起重机机构的特点-------------------------------------------------------------------4
2.1.3 起重机各部件的作用----------------------------------------------------------------------------4
2.1.4运行机构----------------------------------------------------------------------------------------------5
2.1.5 遥控的应用-----------------------------------------------------------------------------------------6
2.2主要技术参数及其选择----------------------------------------------------------------------------7
2.3大车总体布置-----------------------------------------------------------------------------------------7
2.4电气控制总体布置----------------------------------------------------------------------------------8
2.5整体及机构工作级别的确定--------------------------------------------------------------------9
2.6 选择电动葫芦的型号及规格-------------------------------------------------------------------10
第3章 起升机构设计-------------------------------------------------------------------------------11
3.1确定起升机构传动方案---------------------------------------------------------------------------11
3.2 选择钢丝绳-------------------------------------------------------------------------------------------11
3.3 确定滑轮主要尺寸---------------------------------------------------------------------------------12
3.4 确定卷筒尺寸并验算强度-----------------------------------------------------------------------12
3.5 选择电动机-------------------------------------------------------------------------------------------14
3.6 验算电动机发热条件------------------------------------------------------------------------------14
3.7选择减速器---------------------------------------------------------------------------------------------14
3.8验算起升速度和实际所需功率---------------------------------------------------------------15
3.9校核减速器输出轴强度---------------------------------------------------------------------------15
3.10 选择制动器------------------------------------------------------------------------------------------16
3.11 选择联轴器------------------------------------------------------------------------------------------16
3.12验算起动时间---------------------------------------------------------------------------------------17
3.13 验算制动时间--------------------------------------------------------------------------------------17
3.14 高速浮动轴计算-----------------------------------------------------------------------------------18
第4章 小车运行机构计算------------------------------------------------------------------------20
4.1确定机构传动方案----------------------------------------------------------------------------------20
4.2 选择车轮与轨道并验算其强度----------------------------------------------------------------20
4.3 运行阻力计算----------------------------------------------------------------------------------------21
4.4 选电动机--------------------------------------------------------------------------------------------22
4.5 验算电动机发热条件---------------------------------------------------------------------------22
4.6 选择减速器-----------------------------------------------------------------------------------------22
4.7 验算运行速度和实际所需功率--------------------------------------------------------------23
4.8 验算起动时间--------------------------------------------------------------------------------------23
4.9 按起动工况校核减速器功率------------------------------------------------------------------24
4.10 验算起动不打滑条件---------------------------------------------------------------------------24
4.11 选择制动器-----------------------------------------------------------------------------------------25
4.12 选择高速轴联轴器及制动轮-----------------------------------------------------------------25
4.13 选择低速轴联轴器-------------------------------------------------------------------------------26
4.14 验算低速浮动轴强度----------------------------------------------------------------------------28
第5章 主梁的设计计算-------------------------------------------------------------------------30
5.1主梁截面的选择--------------------------------------------------------------------------------------30
5.2主梁强度校核-----------------------------------------------------------------------------------------30
5.3主梁稳定性计算--------------------------------------------------------------------------------------33
第6章 端梁设计计算------------------------------------------------------------------------------34
6.1 轮距的确定-------------------------------------------------------------------------------------------34
6.2端梁的强度计算--------------------------------------------------------------------------------------34
6.3 主端梁连接计算-------------------------------------------------------------------------------------35
6.4 起重机最大轮压-------------------------------------------------------------------------------------38
第7章 大车运行机构的设计计算----------------------------------------------------------40
7.1大车传动机构的确定-------------------------------------------------------------------------------40
7.2计算载荷------------------------------------------------------------------------------------------------40
7.3车轮踏面接触强度计算---------------------------------------------------------------------------42
7.4 运行阻力计算----------------------------------------------------------------------------------------43
7.5 选择电动机-------------------------------------------------------------------------------------------43
7.6验算电动机发热条件------------------------------------------------------------------------------44
7.7 选择减速器-------------------------------------------------------------------------------------------44
第8章 关键零部件选择和认识----------------------------------------------------------45
8.1销轴-----------------------------------------------------------------------------------------------45
8.2键---------------------------------------------------------------------------------------------------------46
第9章起重机有关的安全装置----------------------------------------41
第10章 起重机的组装及试车要求----------------------------------------------------------------47
10.1 起重机的安装应注意的事项------------------------------------------------------------------47
10.2 起重机的试车要求---------------------------------------------------------------------------------48
第11章 设计小结----------------------------------------------------------------------------------------50
致谢---------------------------------------------------------------------------------------------------52
参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------53
附：英文原文
英文翻译
第1章 前 言
桥式起重机是横架于车间、仓库和料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。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。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的应用越来越广，作用越来越大，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。起重机械运用广泛，在现在工业中不仅对起重机的安全和高效提出越来越多的要求，而且随着自动化的控制以及计算机管理系统的日益广泛，起重机从单一的搬运工具逐步演变成自动化、柔性化生产中的重要组成部分。现今电子技术以及先进的加工技术运用广泛，计算机辅助设计更是提高了设计师们的工作效率。
起重机械与运输机械发展到现在，已经成为合理组织成批大量生产和机械化流水作业的基础，是现代化生产的重要标志之一。在我国四个现代化的发展和各个工业部门机械化水平、劳动生产率的提高中，起重机必将发挥更大的作用。
随着起重机的高速化和大型化，还需进一步深入开展对起重机载荷变化规律、动态特性和疲劳特性的研究。进一步开展对起重机及零件的可靠性实验研究，提供起重机新的设计方法和数据。极限状态设计、优化设计、可靠性设计、有限元法、模块化设计、反求工程设计、疲劳设计和简装设计会更深入全面的得到应用。
结构方面采用薄壁型材和异型钢，减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。采用各种高强度低合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条件，减轻自重和增加外形美观，桥式起重机桥架大多采用箱型机构，主梁与端梁采用高强度螺栓连接，便于加工、运输和安装。在机构方面进一步开发新型传动零部件，简化机构。“三合一”运行机构由于机构紧凑，拆装方便、调整简单并运行平稳，将成为起重机运行机构的主流。减速器齿轮采用硬齿面，以减少体积，提高承载能力，增加使用寿命。
本课程设计的目的是综合运用以前学过的基础理论知识，对整体起重机主要部分进行设计，学习设计方法，熟悉零件的工艺性，机器装配和安全技术等方面的知识，培养分析问题和解决问题的能力。
1.1起重机发展概况
国际起重机制造业已有几百年的发展历史，主要生产国为德国、美国、日本、法国、意大利等，世界顶级公司有十多家，世界市场主要集中在北美、欧洲和亚洲。
经过多年发展，中国起重机械企业已经有能力对现有技术进行自主创新，研发出符合国内外市场需求的个性产品。到目前，我国起重机械行业的产品种类已超过1000个，并不断有新的起重机械设备问世。“十一五”期间，我国起重运输机械产品的工业总产值、销售收入和利润总额的年平均增长率超过15%。到2010年，该行业的工业总产值达到3000亿元。
在国外，尤其是美国、日本和西欧的一些发达国家，机械产品的结构优化已有几十年的历史，门桥式起重机已完全采用了模块化设计，它可以根据用户对设备起重量、起升高度和轨道跨距等主要参数的要求，并结合用户现场的实际空间和工作环境等特点，直接调用参数化3D模型进行现场组装，然后对起重机结构进行有限元分析和优化，直到满足用户的要求。而在国内，由于主梁结构比较复杂，传统的设计方法很难分析主梁局部应力和变形，使一些真正危险点被忽略，或对一些本已经比较安全的部位无畏的加大或加厚，造成材料的浪费和生产成本的增加，不利于产品的市场竞争。因此，对门桥式起重机主梁结构的有限元分析和优化具有很重要的现实意义。另外，随着社会的进步，环保意识和劳动保护意识的提高，冶金起重机设计过程把人机工程及操作环境舒适要求提高。人机工程合理化正逐步成为现代冶金起重机发展的主要趋势之一，越来越引起人们的关注。
桥架、小车架包括一些大型结构件整体加工是保证冶金起重机产品质量的一项重要措施和有效途径。由于冶金起重机工作的特殊性，对质量提出了较高的要求，小车架整体加工是指焊在小车架上的电动机底座，制动器底座，减速器支承座，卷筒支撑座，和小车车轮支撑座等机座一次性的画线加工而成相互间的行位、尺寸公差由机床保证，因此装配工作变得特别简单。只要把电动机、制动器、减速器、卷筒、车轮就位即可，不像旧的办法，它们间的行位、尺寸误差靠塞垫片来调节。简而言之，这些部件间的形位公差由机床精度保证与装配工人的技术等级无关，排除了人为因素，因而大达提高了装配的精度和使用性能，同时也大大缩短了用户的维护时间。
未来中国起重机的几个发展趋势如下：重点产品大型化、高速化，耐久化和专用化；系列产品模块化、组合化、标准化和实用化；通用产品小型化、轻型化、简易化和多样化；产品性能自动化、智能化、集成化和高效化；产品组合成套化、系统化、复合化和信息化；产品设计微机化、精确化、快速化和全面化；产品构造新型化、美观化、宜人化和综合化；产品制造柔性化、精益化和规模化。
1.2桥式起重机的分类
桥式起重机可分为以下几类:通用桥式起重机、电动葫芦形桥式起重机。
通用桥式起重机是指在一般环境中工作的普通用途的桥式起重机，分为通用吊钩式起重机、抓斗桥式起重机、电磁桥式起重机、两用桥式起重机、三用桥式起重机、双小车桥式起重机。
电动葫芦形桥式起重机其特点是桥式起重机的起重小车用自行式电动葫芦代替，或者用固定式电动葫芦作起重小车的起升机构，小车运行、大车运行等机构的传动装置也尽量与电动葫芦部件通用化。因此，与上述通用桥式起重机相比，电动葫芦形桥式起重机虽然一般起重量较小、工作速度较慢、工作级别较低，但其自重轻、能耗小、已采用标准产品电动葫芦配套，对厂房建筑压力负载较小，建筑和使用经济性都较好。因此在中小起重范围的一般使用场合使用越来越广泛，甚至有替代某些通用桥式起重机的趋势。
电动梁式起重机其特点是用自行式电动葫芦代替通用桥式起重机的起重小车，用电动葫芦的运行小车在单根主梁的工字钢下翼缘上运行，跨度小时直接用工字钢做主梁，跨度大时可在主梁工字钢的上面再做水平加强，形成组合断面主梁。其主梁可以在单根主梁，也可以是两根主梁，其桥架可以是像通用桥式起重机那样通过运行装置直接支撑在高价轨道上，也可以通过运行装置悬挂在房顶下面的架空轨道上。
电动葫芦桥式起重机其特点是采用固定式电动葫芦装在小车上作起升机构，小车运行机构也多采用电动葫芦零部件做成简单的构造形式，小车也极为简便轻巧，其整体高度小，小车及桥架自重轻、重心低、有很广泛的使用适应性。
第2章总体设计
2.1概述
2.1.1单梁桥式起重机的工作方式
它安装在产房高出两侧的吊车梁上，整机可在吊车梁上铺设的轨道上横向行驶，起重小车沿小车轨道行驶（横向）。吊钩做升降运动，即与CD1型（或MD1）的电动葫芦配套使用完成重物的升降、平移等人们难以做到的需要。
2.1.2单梁桥式起重机机构的特点
主要优点是：结构简单、重量轻、对厂房的负荷小、建筑高度小、耗电少。主梁与端梁采用螺栓连接、拆装、运输和储存方便，补充备件方便、轮压小、工艺性好，适合采用自动焊接和流水作业加工，安装快，维修方便。缺点是起重量不大。
2.1.3 LD型电动单梁桥式起重机各部件的作用
1.主梁，主梁是采用钢板压延成型的U型槽钢与工字钢组焊而成的箱型实腹梁。作用是支承可移动的小车，并能沿铺设的专用轨道运行，将起重机的全部质量的重力传给厂房建筑结构。
2.端梁，端梁有两种形式：一种是压制成形，在焊接车门那个箱形结构，适用于做中、小起重机吊钩桥式起重机的端梁；另一种是四块钢板拼成的箱形结构，通常配制带角形轴承箱的车轮组，但焊接工作量大，生产效率低于前种（本产品采用前一种） 。
3.主梁和端梁的联接，该连接有两种形式：一种是在主梁的两端，用法兰和高度的螺栓与端梁的法兰相连接。这种方式的优点是：主、端梁可以分批生产再组装，加工及库存的占地面积小、输送方便、费用较低。另一种形式是加连接板再焊接的方法联接。优点是：制造简单、装拆方便、成本低，是我国中、小起重机吊钩桥式起重机端梁和主梁的主要连接形式。
4.电动葫芦，它是一种由电机驱动，经卷筒、滑轮或有巢链轮卷方起重机或起重链条，带动取物装置升降的轻小型起重设备。它具有体积小、重量轻、操作维修方便、价格低、安全可靠等特点，主要应用于起重量及工作范围要求不大或对工作速度要求不高的场合。将上部固定，可将起重设备单独使用或是通过小车悬挂在工字钢轨上运行，作电动单梁桥式起重机、龙门起重机、臂架型起重机的起重小车，使用作业面积扩大，使用场合增多，由于如此灵活，可作工厂、码头、仓库、货场等常用的起重设备。电动葫芦的简述其，有渐开线外啮合齿轮传动和行星齿轮传动两类，但前者具有制造简单、维修方便、效率高等特点。
5.大车，使起重机作水平运动，用于搬运货物或调整工作位置，同时可将作用在起重机上的载荷传给支承它的基础。
6.小车架，是支承和安装起升机构（电动葫芦）和小车运行机构的机架，同时又是之家和传递起升载荷的金属结构。
7.操纵室，用于司机操纵作起重机的运行工作，操作室的构造与位置安装，应保证使司机有良好的视野。其结构分为敞开式与封闭是两种，桥式起重机的操作室应安装在无滑线一侧的桥架上。
2.1.4运行机构
运行机构的任务是使起重机或小车作水平运动，用于搬运货物或调整工作位置，同时可将作用在起重机或小车上的载荷传给支承它们的基础。陆上的起重机的运行机构分为有轨道运行和无轨道运行两类，而桥式起重机的运行属于前一类。桥式起重机上的运行机构：由电机、传动装置（传动轴、联轴器和减速器等）、制动器和车轮组成。运行机构按其特点（构造）可分为分组式和一体式两种。按其主动轮驱动的方式，可分为集中驱动和分别驱动两种。运行机构是依靠主动车轮与轮道间的摩擦力（通常称为附着力或粘着力）来实现驱动的。为了保证有足够大的驱动轮（主动车轮），驱动车轮应布置得当，在任何情况下，都应使其具有足够大的轮压。桥式起重机上运行机构的驱动轮，通常为总轮数的一半，采用对称布置成四角布置，遮掩可保证驱动轮轮压之和不变，不会发生打滑现象，使机构运行正常。
1.小车运行机构，LD型电动单梁桥式起重机采用自行式的电动葫芦，其小车运行机构就是电动葫芦的自行式电动小车。
2.大车运行机构，LD型电动单梁桥式起重机的大车运行机构一般均作分别驱动的型式（即：每一边轨道上的大车运行机构的主动车轮分别单独的电动机来驱动）电动机采用封闭自扇冷式，带制动器的绕线型电动机或带制动器的变极笼型电动机。司机室操纵时用绕线的电动机，传动装置采用自行式电动葫芦电动小车的闭线减速器。一级开式齿轮减速器的型式。其中闭式齿轮部分是专用同轴式减速机，这种型式的传动装置简单、轻巧、零件数量少、通用化程度高，便于制造和修理，但开式齿轮较易磨损，传动效率稍低，在有特殊要求时，传动装置也可采用二级定轴式摆线行星式、少齿差渐开线行星式等。采用全封闭型减速器或采用带制动器的电动机—减速器套装组各式的传动装置。它便于专业化生产。传动效率较高，但制造及安装 5齿面圆柱精度要求较高。QS系列“三合一”减速器为三级渐开线布置平行轴传动外啮合渐开线硬齿面圆柱齿轮减速器（中华人民共和国专业标准号为：ZBJ19027—90）。减速器直接按与带制动器的绕线是或鼠笼式电动相配，集减速器、电动机、带制动器为一体，制动器不需配电源，所配电机具有双重功能接通电源即可旋转，切断电源后，电机本身即产生制动力矩而制动。电动机—减速器驱动部件利用减速器机体直接固定在端梁或主梁的伸出支架上，主动车轮利用其伸出轴端直接插入到驱动部件减速器的低速空心轴内。通过花键连接，靠力矩支承铰保持平衡。大车运行机构中采用“三合一”驱动部件，使机构变得非常紧凑、自重轻、分组性好、装配与更换方便，不受桥架起台和小车架变形的影响，并由于驱动部件不与走台相连接，可以减少主梁扭转载荷，而且可使走台的构造也大为简化，当电动机容量增大时，悬臂受力复杂化。故大型起重机的运行机构，目前仍采用分组式分别驱动，大车轮采用圆柱形踏面的双轮缘车轮，小车车轮采用圆锥鼓形车轮。
2.1.5 遥控的应用
在科学技术不断发展的今天，无线遥控技术应用已经十分广泛，大到人造卫星，小到家用电视机、空调等都使用遥控技术来进行操作，遥控技术的发展被认为是一种现代化的标志，它可以充分使人从繁杂的体力劳动中解放出来随心所欲地从远距离进行控制。无线遥控技术的发展使人们享受着科学的魅力，由于遥控技术可以减低劳动强度、提高劳动生产率及提高作业的安全性等方面起着积极的作用，在工业自动化控制中无线遥控技术的应用已愈来愈被人们重视。
起重机使用无线遥控系统具有以下几个优点：
1.节省人力，对于桥式、门式起重机及汽车起重机等装卸设备，其操作挂钩可由一个人承担，操作者可直视操作，不需要指挥。对于工作效率低的起重设备，一个人可同时管理多台起重机设备。可在起重机操纵同时，完成与其关联的输送带、加料器、搬运车等其它设备控制和管理。
2.安全性，遥控系统是起重机械的控制装置，如果动作有误，将发生物损、人伤的事故。因此必须保证遥控系统的百分之百的安全，具有操作者应能直接进行紧急停车和系统自动急停的安全保护。
3.提高工作效率，由于操作者与地面指挥由一个人承担，操作者可自行判断，进行作业，提高了作业的准确性及工作效率。
4.抗干扰性强，能够不受电焊、电炉及起重机变频器等的电磁杂波干扰，能够在小范围内同时多台使用，互不干扰。
5.环境安全的提高，在有毒气体、高温、多粉尘和危险的作业场地，可选择环境好、且安全的位置进行操作，操作者的人身安全得到保护，作业条件得到改善。
6.轻小型便于操作，发射系统由操作者携带进行操作，故应体积小、重量轻、携带方便。
因此，采用无线遥控方式来控制起重机, 将起重机司机从高空移至地面, 可直接与检修人员联系共同操纵起重机, 从而提高了吊装的精确性和安全性。用遥控器控制起重机的难点在于必须保证设备运行安全、可靠、平稳和动作灵活准确, 避免因高温、高粉尘和强电磁干扰等工业环境因素的影响造成遥控系统控制失常和误动作。
2.2主要技术参数及其选择
总体设计是起重机设计中极为关键部分，它是对起重机本身构思、设计的总体思路。总体设计关系到起重机出厂后的性能、经济性、环保性、操作的舒适性等等，所以总体设计直接决定了起重机设计的成败。
同时对设计对象进行构想设计思路的过程，也至关重要。在拿到设计题目后，进行了具体的分析研究，参考同类型起重机的有关资料之后制定了总体设计原则。设计原则应当保证在满足使用要求的前提下，所设计的机型应结构合理并符合相关的性能、经济、环保等要求。
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。
通用桥式起重机一般由桥架、起升机构、大车运行机构、小车运行机构、电气设备、司机室等几大部分组成。设计参数：
① 定起重量：10吨；
② 起升高度9m；大车轨道跨度12m；
③起升和小车运行均采用单速，速度为0.6m/s；大车运行为3级速度控制，最大为1.5m/s；最小为0.6m/s;
④重物起升采用标准电动葫芦，大车采用分立驱动型式；
⑤电气控制回路要求设有安全保护开关；
⑥大车采用滑触线供电，小车采用电缆供电；
⑦各电气元件外壳注意接地保护；
⑧驾驶室与主梁采用螺栓联接；
2.3大车总体布置
大车运行机构的设计通常是和桥架的设计一起考虑，两者的设计工作要交叉进行。一般的设计包括：1）确定桥架结构的形式和大车运行机构的传动方式；2）布置桥架的尺寸；3）安排大车运行机构的具体位置和尺寸；4）综合考虑二者的关系和完成各部分的设计。
大车运行机构的传动方案，基本分两类，即：分别传动和集中传动。在桥式起重机常用的跨度（10.5～32m）范围内，均可用分别传动的方案。若采用集中传动时，对于大跨度（≥16.5m），宜采用高速集中传动方案，而对于小跨度（≤13.5m），可采用低速集中传动方案。
分别驱动省去了中间部分的传动轴，使得质量减轻，尺寸减小。分别驱动的结构不因主梁的变形而在大车传动性机能方面受到影响，从而保证了运行机构多方面的可靠性。所以，大车运行机构采用分别驱动。
大车运行系统的传动原理：动力由电动机发出，经制动轮联轴器，补偿轴和半齿联轴器将动力传递给减速器的高速轴端，并经减速器把电动机的高转数降低到所需要的转数之后，由低速轴传出，又经全齿联轴器把动力传递给大车的主动车轮组，从而带动了大车主动车轮的旋转，完成桥架纵行吊运重物的目的。大车两端的驱动机构是一样的。
对大车运行机构的设计基本要求是：
1） 机构要紧凑，重量要轻；
2） 和桥架的配合要合适，这样，桥架容易设计，机构好布置，并且使走台不致过大；
3） 尽量减轻主梁的扭转载荷，不影响桥架的刚度；
4） 维护检修方便，机构布置合理，使司机上下走台方便，便于装拆零件及操作。
跨度12m为中等跨度，为减轻重量，决定采用电动机与减速器间、减速器与车轮间均有浮动轴的布置传动方案如图2-1所示。
图2-1 分别传动大车运行机构布置图
1-电动机；2-制动器；3-带制动轮的半齿轮联轴器；4-浮动轴；5-半齿联轴器；6-减速器；7-车轮
2.4电气控制总体布置
本设计的基本控制方案就是通过PLC的输入端输入控制信号从而使PLC发出控制信号去控制变频器使变频器启动工作，同时断电电磁制动器得电松开，同时相关指示灯亮。当PLC控制变频器频率端子输入信号时或正反信号，控制变频器的端子对变频器发出改变频率的信号正反转的信号，从而使被控电动机的转速发生改变或者转速方向发生改变。当起重机运动到期限位置或主电路发生短路、过流、断相、过载、突然停电等时，会使行程开关动作或变频器发出短路、过流等信号输入到PLC输入端，使PLC发出变频器停止、电磁制动器制动等信号。从而达到控制的要求和目的。下图是电气控制方案的控制框图，图中YB1、YB2、YB3是电机M1、M2、M3的断电电磁抱闸制动器，图中的箭头方向表示控制控制信号流动的方向。
图2-2控制方案简图
2.5整体及机构工作级别的确定
综合以上数据，结合起重机用途和工作条件，该设计起重机整体及机构工作级别如下：
1.整体的工作级别：A4；
2.机构的工作级别：
起升：M5，
小车运行：M3，
大车运行：M5(ISO 4301-5：1991)。
图2-3电动单梁桥式起重机外形
2.6选择电动葫芦的型号及规格
电动葫芦的形式与参数，选用目前应用得最多的CD1或者MD1型。
CD1型和MD1型电动葫芦的起重量一般为0.5～10吨，起重高度为6～30m，起升速度为8 m/min，起重量为10t时为7 m/min。而MD1型电弧炉具有两种起升速度，除常速外，还有0.8 m/min的慢速可满足精密装卸，砂箱合模等精细作业的要求。电动葫芦的总体结构可分为起升机构和运行机构两部分，起升机构由电动机、制动器、减速装置、卷筒装置以及吊钩滑轮组等组成。
本次设计的电动小车采用CD1型10t电动葫芦，CD1型电动葫芦的主辅电机为带锥形制动器的锥形转子电机，电机和制动器制成一体。使电动葫芦结构紧凑、自重轻。据资料查得，电动葫芦型号,自重为1076kg。
结果：选用
第3章 起升机构设计
3.1确定起升机构传动方案，选择滑轮组和吊钩组
按照布置宜紧凑的原则，决定采用如图的传动方案，采用了双联滑轮组。根据所规定的起重量Q为标准数列：8，10，12.5，16t，故选用为起重量进行计算。由于滑轮组倍率：，因而承载绳分支数为：
图3-1 起升机构计算简图
查附表8选图号为G15吊钩组，得其自重；两动滑轮间距
3.2 选择钢丝绳
若滑轮组采用滚动轴承，当查﹝1﹞中表2-1得滑轮组效率：
钢丝绳所受最大拉力：
查﹝1﹞中表2-4得中级工作类型时，安全系数：。
钢丝绳的计算钢丝破断拉力总和
查附表1选用瓦林吞型钢芯钢丝绳，钢丝公称抗拉强度,光面钢丝，右交互捻，直径d = 14mm，其钢丝最小破断拉力，标记如下：
钢丝绳
3.3 确定滑轮主要尺寸
滑轮的许用最小直径：
式中系数 由﹝1﹞中表2-4查得的。由附表2中选用滑轮直径，由此可以得出取平衡滑轮直径 ，附表2数据可以选用。滑轮的绳槽部分尺寸可由附表3查得。由附表4选用的钢丝绳的直径为，，滑轮直径的型滑轮标记。
滑轮 ZB J80 006.8-87由附表5平衡滑轮选用，，滑轮轴直径的F型滑轮标记为：
滑轮 ZB J80 006.9-87
3.4 确定卷筒尺寸并验算强度
卷筒直径：
由附表13选用。卷筒绳槽尺寸由﹝3﹞附表14-8查得槽距，槽底半径。
卷筒尺寸：
取
式中 ——附加安全系数，取；
——卷筒不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，即，实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减；
——卷筒的计算直径。
卷筒壁厚：
取。
卷筒壁的压应力验算：
选用灰铸铁HT200，最小抗拉强度，许用压应力：
﹝﹞y=
故抗压强度足够
卷筒拉应力验算：由于卷筒的长度，尚应校验由弯矩产生的拉应力
图3-2 卷筒弯矩图
卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中央时：
卷筒断面系数：
式中 ——卷筒外径，取；
——卷筒内径，取
于是
合成应力：
式中许用拉应力：
所以
卷筒强度验算通过。故选定卷筒直径，长度；卷筒槽形的槽底半径，槽距；起升高度，倍率；靠近减速器一端的卷筒槽向为左的A型卷筒，标记为：
卷筒 左 ZB J80 007.2-87
3.5 选择电动机
计算静功率：
式中 ——机构总效率，一般，取
电动机的计算功率：
式中 系数由﹝1﹞中表6-1查得，对于中级起重机，
,取
查表33选用电动机JZR2 63-10其，
，电动机质量
3.6 验算电动机发热条件
按照等效功率法求得：当JC%=25时所需的等效功率：
式中 ——工作级别系数，查﹝1﹞中表6-4，（中级）；
——系数，根据机构平均起动时间平均工作时间的比值（）值查得。由﹝1﹞表6-3，一般起升机构，取，由﹝1﹞图6-6查得
由以上计算结果 可知，故选电动机能满足发热条件， 电动机发热计算通过。
3.7 选择减速器
卷筒转速：
减速器总传动比：
查附表35选ZQ-500-Ⅱ-3CA减速器，当中级工作类型时，许用功率，;自重，输入轴直径，轴端长（锥形）。
3.8验算起升速度和实际所需功率
实际起升速度：
误差：
实际所需等效功率：
3.9 校核减速器输出轴强度
由﹝1﹞中公式（6-16）得输出轴最大径向力：
式中 ——卷筒上卷绕钢丝绳引起的载荷；
——卷筒及轴自重，参考附表14估计；
——ZQ-500减速器输出轴端最大容许径向载荷，由附表40查得。
因此
由﹝1﹞中公式（6-17）得输出轴最大扭矩：
式中 ——电动机的额定力矩；
——当JC5=25％时电动机最大力矩倍数；
——减速器传动效率。
——减速器输出轴最大容许转矩，由附表36查得。因此由以上计算可知所选减速器能满足要求
3.10 选择制动器
所需静制动力矩：
=
式中 ——制动安全系数，由﹝1﹞查得。
由附表15选用制动器，其额定制动力矩；起重机制动轮直径；制动器重量。
3.11 选择联轴器
高速轴联轴器计算转矩，由﹝1﹞（6-26）式：
式中 ——电动机额定转矩（前节求出）；
——联轴器安全系数；
——刚性动载系数，
。
由附表31查得电动机JZR2-63-10电动机轴端为圆锥形，。由附表34查
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