目录 目录I 序言1 第1章桥式起重机的概述2 1.1桥式起重机分类及工作特点2 1.2桥式起重机的用途4 1.3桥式起重机的基本参数5 1.4桥式起重机主要零部件6 1.4.1吊钩6 1.4.2钢丝绳8 1.4.3滑轮和滑轮组10 1.4.4滑轮组类型及选配原则11 1.5滑轮组及其滑轮组的倍率12 1.6卷筒13 1.7位置限位器13 1.8缓冲器14 1.9桥式起重机发展概述15 1.9.1国内桥式起重机发展动向15 第2章大车运行机构的设计17 2.1大车运行结构设计的基本思路及要求17 2.2大车运行机构传动方案的确定17 2.3大车运行机构具体布置时要注意的问题18 2.4大车运行机构的设计计算18 2.4.1大车运行结构的传动方案19 2.5轮压计算及强度验算20 2.5.1计算大车的最大轮压和最小轮压： 20 2.5.2强度计算及校核21 2.6运行阻力计算23 2.7选择电动机24 2.8减速器的选择25 2.9验算运行速度及实际功率25 2.10验算启动时间26 2.11起动工况下校核减速器功率28 2.12验算起动不打滑条件28 2.13选择制动器31 2.14选择联轴器32 2.15低速浮动轴的验算32 2.16缓冲器的选择34 第3章起升小车的计算36 3.1确定机构的传动方案36 3.2小车运行机构的计算37 3.3选择车轮与轨道并验算起强度37 3.4运行阻力计算39 3.5选电动机40 3.6验算电动机发热条件41 3.7选择减速器41 3.8验算运行速度和实际所需功率42 3.9验算起动时间42 3.10按起动工况校核减速器功率43 3.11验算起动不打滑条件44 3.12选择制动器45 3.13选择高速轴联轴器及制动轮45 3.14验算低速浮动轴强度47 3.15起升机构的设计参数48 3.16钢丝绳的选择49 3.17滑轮、卷筒的计算51 3.18根据静功率初选电动机52 3.19减速器的选择53 3.20制动器的选择54 3.21启动时间及启动平均加速度的验算54 3.22联轴器的选择55 第4章桥架结构的设计57 4.1桥架的结构形式57 4.1.1箱形双梁桥架的构成57 4.1.2箱形双梁桥架的选材57 4.2桥架结构的设计计算58 4.2.1主要尺寸的确定58 4.2.2主梁的计算60 4.3端梁的计算66 4.4端梁的尺寸的确定70 4.4.1端梁总体的尺寸70 4.4.2端梁的截面尺寸70 第5章端梁接头的设计72 5.1端梁接头的确定及计算72 5.1.1腹板和下盖板螺栓受力计算73 5.1.2上盖板和腹板角钢的连接焊缝受力计算74 5.2计算螺栓和焊缝的强度75 5.2.1螺栓的强度校核75 5.2.2焊缝的强度校核76 第6章焊接工艺设计78 参考文献81 致谢82 桥式起重机是横架于车间和料场上空进行物料调运的起重设备。由于它两端坐落在高大的水泥柱或金属架上，形状似桥，所以俗称“天车”。桥式起重机是现代工业和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具与设备，可减轻操作者的劳动强度，可大大提高生产率。桥式起重机在工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所应用的最为广泛，是人们生产生活不可或缺的一种设备。 随着工业的迅速发展和科学技术的不断进步，桥式起重机在结构设计及自动化程度上相继出现了一些新的变化和新的特点，在结构上，国内起重设备已采用计算机优化设计，以提高起重机的机械性能，在起重质量方面逐步向大型化发展，大型桥式起重机正在钢铁、水利、发电等行业不断出现，令人世人瞩目的三峡发电厂安装了两台1200T/125T的桥式起重机，2007年9月，起重量达2万吨的桥式起重机在山东烟台佛士船厂投入使用，它标志这我国起重机行业以达到世界先进水平。 总之，随着科技的迅速发展，国内各种先进的电气控制和机械技术正逐步应用到起重机上，起重机的自动化程度越来越高，结构日趋简单，性能愈加可靠，起重量越来越大，品种也越来越全。 对于起重量大、跨距大的起重设备多采用箱型双梁式，箱型双梁桥式起重机有一个由两根箱型主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架，在桥架上运行小车，可起吊和水平搬运各类物件。它适用于机械加工和装配车间、仓库和料场等场所。箱型双梁结构具有加工零件少、工艺性好、通用性好及安装检修方便等优点，因而在生产中广泛使用。 桥式起重机是桥架型起重机的一种，主要依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的运行机构，能在矩形场地及其上空作业，是工矿企业广泛使用的一种其中运输机械。它具有承载能力大、工作可靠性高、制造工艺相对简单的优点。 桥式起重机一般有大车运行机构的桥架、起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等机构组成，外形像一个两端支撑在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成三维空间里做搬运和装卸货物用。 桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从及吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生发展出来的。 1.1桥式起重机分类及工作特点 桥式起重机的外观像一条金属的桥梁，所以人们称它为桥式起重机。桥式起重机俗称“天车”、“行车”。桥式起重机一般由装有起升机构和小车运行机构的桥架，大车运行机构，操纵室，小车导电装置，起重机总电源导电装置组成。 桥式起重机是在固定的跨间内装卸和搬运物料的机械设备，被广泛用于车间、仓库或者露天场地。 1.桥式起重机的分类 随着工业技术的不断发展，桥式起重机的种类越来越多，根据使用吊具不同，可分为吊钩式起重机，抓斗式起重机和电磁吸盘式起重机，根据用途不同，可分为通用桥式起重机、冶金专用桥式水电站用桥式起重机、大起升高度桥式起重机等。 按主梁结构形式可分为：箱型结构桥式起重机、桁架结构桥式起重机、管型结构桥式起重机。还有型钢和钢板制成的简单截面梁的起重机，称为梁式起重机。 2.桥式起重机的工作特点 起重机是以间隙、周期的工作方式，通过起重吊钩或其他取物装置的起升或起升加移动重物的机械设备。 综合起重机械的工作特点，，从安全技术角度分析，可概括如下： （1）其中机械通常结构庞大，机构复杂，能完成一个起升运动、一个或几个水平运动。例如，桥式起重机能完成起升呢个、大车运行和小车运行3个运动。在作业过程中，常常是几个不同方向的运动同时操作，技术难度较大。 （2）所吊运的重物多种多样，载荷是变化的。有的重物重达几百吨乃至上前吨，有的物体长达几十米，形状也很不规则，有散粒、热融状态、易燃易爆危险品等，吊运过程复杂而危险。 （3）桥式起重机需要在较大的空间范围内运行，要装设轨道和车轮，活动空间较大，一旦造成事故其影响的范围也较大。 暴露、活动的零部件较多，且常与吊运作业人员直接接触（如吊钩、钢丝绳等），潜在许多偶发的危险因素。 （4）作业环境复杂。从大型钢铁、冶金、石化企业到现代化港口、建筑工地、铁路枢纽等，都有桥式起重机机械在运行；作业场所常常会遇有高温、高压、易燃易爆、输电线路、强磁等危险因素，对设备和作业人员形成威胁。 （5）作业中常常需要多人配合，共同进行。一个操作，要求指挥、困扎。驾驶等作业人员配合熟练、动作协调、互相照应。作业人员应有处理现场紧急情况的能力。多个作业人员之间的密切配合。通常存在较大的难度。 （6）起重机的上述工作特点，决定了他与安全生产的关系重大。如果对起重机的设计制造、安装使用和维修等环节上稍有疏忽，就有可能造成伤亡或设备事故。一方面造成人员的伤亡，另一方面也会造成很大的经济损失。 1.2桥式起重机的用途 桥式起重机的用途和使用范围很广。它广泛应用在工业企业、港口车站、仓库料尝水电站等国民经济个部门。在冶金企业中，从原料进厂、冶炼轧制到产品出厂都需要大量的桥式起重机、加料起重机、铸造起重机等，如一个300吨转炉炼钢车间所需起重机有几十台。一个大型冶金联合企业用有数百台之多的各种类型起重机。在港口码头上，船舶货物的装卸及搬运作业，主要依靠各种起重机来完成。在一个年吐量为1500多万吨的货物港口，就约100多台各种起重机，其中，桥式起重机占有相当大的比例，在电力工业中，各种水火电站和核电站就需要大起重量的桥式起重机。在机械制造业中，企业车间内部、露天场地、仓库等场合大量应用着各种桥式起重机。 不同类型的桥式起重机所搬运的物料不同：吊钩起重机搬运各种成件物品；抓斗起重机搬运各种散粒物品，如煤、焦炭、砂等；电磁起重机搬运导磁的金属材料，如型钢、钢板、废钢等；两用起重机是为了生产效率，在一台小车上装有可换的吊钩和抓斗或者电磁吸盘和抓斗，但每一个工作循环只能使用其中的一种取物装置，可运送成件、散粒物品或者到此的金属材料，但每次搬运物品时，只能使用其中一种；防爆起重机用于搬运有易爆气体或有易爆介质的车间、库房等场所的成件物品，起重机上的电气设备和有关装置具有防爆特性，以免发生火花；绝缘起重机用于搬运电解车间的各种成件物品，起重机上有关部分具有可靠的绝缘装置，保证安全操作。 1.滑轮的类型 (1)按制作材质分有木滑轮和钢滑轮。木滑轮通常适用于麻绳滑轮组，滑轮数一般在三个以下，吊装轻；钢滑轮多用于钢丝绳滑轮组中，滑轮数按起重量的大小从1-8个不等。 (2)按使用方法有定滑轮、动滑轮以及动、定组成的滑轮。 (3)按滑轮数多少分为单滑轮、双滑轮、三轮、四轮以至多轮等多种。单滑轮的夹板有开口和闭口两种。 (4)按连接方式分为吊钩式、链环式、吊环式和吊梁式，一般中小滑轮采用吊钩式，链环式和吊环式，而大型的滑轮均采用吊环和吊梁式。这些滑轮和轴套等易损部件，大都采用标准和通用件，按品种、规格可以互换。 2.选配滑轮原则： （1）设备或构件的质量和提升（下落）高度，是选配滑轮的重要依据。 （2）当卷扬机的牵引力一定时，滑轮的轮数越多。速比越大，起吊能力也越大。 （3）提升设备或构件时，卷烟机要克服全部滑轮的阻力才能工作，而下方时则相反。因滑轮阻力在某种意义上帮助了卷扬机工作，因此，下放时牵引力比提升机牵引力小的多。 1.5滑轮组及其滑轮组的倍率 1.滑轮组的组成 滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮及绳索组成。当利用滑轮组提升或拖运重物时，必须将一个滑轮固定在某一固定支点而另一滑轮则以绳索连接重物，滑轮组可分为省力滑轮组和增速滑轮组两种，一般起重作业中均采用省力滑轮组，特别是吊装大重量物件时，都是靠用多门定滑轮和动滑轮连接在一起组成的滑轮组来完成吊装任务。 2.根据滑轮组的作用分为省力滑轮组和增速滑轮组两种。 省力滑轮组是在省力滑轮中绕入卷筒的绳索分支为主动部分，而动滑轮为从动部件。若被提升的物件重量为Q，而绕入卷筒的绳索分为支拉力Ft只有Q的一半通过它可以用较小的绳索拉力吊起较重的货物，起到省力作用，它是最常用的滑轮组。 增速滑轮组是用液压缸或汽缸直接驱动动滑轮，动滑轮为主动部分，移动的绳索端为从动部分，当主动部分施力大时，从动部分得到的力小，但是主动部分只需移动较小的距离，就可使从动部分得到较大的位移及较大的速度，起到增速作用。3.滑轮组的倍率 滑轮组可以省力，省力的倍数（也是减速的倍数）称为滑轮组的倍率，用m表示。单联滑轮组的倍率等于钢丝绳分支的一半。双联滑轮组是由两个倍率相同的单联滑轮组并联而成的，绳索两端都固定在带有左右螺旋曹的卷筒上。为了使绳索由一边的单联滑轮组过渡到另一边的单联滑轮组，中间用一个均衡轮来调整两边滑轮组的绳索拉力和长度，当滑轮组的倍率为单数时，均衡滑轮布置在动滑轮上，当滑轮组的倍率为双数时，均衡轮布置在定滑轮上。