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设计主要内容 1 吊钩的选择计算 根据起重量，工艺条件等选择确定吊钩的材料、形式、尺寸，对拉板、吊 钩横梁进行设计，并对强度进行校核 2 滑轮组的设计 确定滑轮结构形式及相关尺寸，选择滑轮轴、滑轮轴承 3 钢丝绳的选择计算 4 卷筒的设计计算 确定卷筒的类型、尺寸，并对卷筒的强度、抗压稳定性验算 5 钢丝绳在卷筒上的固定 6 大车运行机构的设计 依据大车运行机构的设计的基本原则和基本要求，确定传动机构方案选 择合理的车轮直径和轨道，并校验其强度，选择合理的电动机、联轴器、制动 器、减速器 设计主要思路 本设计参照大量起重机专业有关资料，对桥式起重机起升机构、运行机构 进行设计计算参考设计手册选用标准部件，对 20 吨吊钩桥式起重机吊钩组、 滑轮组、钢丝绳、卷筒、大车运行机构进行设计，采用许用应力法和极限状态 法对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度等进行校核计算在完成设计说 明书后根据吊钩组、滑轮组、钢丝绳、卷筒、大车运行机构的设计过程绘制出 装配图和关键部件零件图 概述： 设计计算是在给定了设计参数，并将布置方案确定后进行的，通过计算选 用机构中所需要的标准零部件，对非标准零部件作进一步的强度与刚度等计算。

需给出的设计参数： 起重机的额定起升载荷，起升速度，起升高度，工作级别及 JC 值等 计算内容 抗倾覆稳定性计算以及零部件和结构件的承载能力计算 承载能力计算包括寿命（疲劳、磨损和发热计算、抗塑性破坏)计算和局部稳定 性计算 承载计算方法有许用应力法和极限状态法 计算方法概述 许用应力法： 使设计应力小于或等于零部件和结构件的许用应力 设计应力： 起重机系统，当受到第 k 种组合载荷作用时，起重机系统中的零部件和结 构件便产生相应的内力；起重机的某一零部件和结构件，当它受到内力作用时， 根据受载的类型及构件断面特征，确定断面应力，若零部件和结构件还有附加 应力，将这两种应力叠加得到设计应力 计算方法概述 许用应力等于材料的强度除以安全系数 nB k安全系数大小与载荷估算的准确程度及对起重机的安全要求有关安全系 数用两个系数相乘，nfn与载荷的估算有关， 与起重机要求的安全程度有关 区别： 许用应力法在许用应力中引进一个系数 以考虑计算载荷的估算误差，极 限状态法则是分别对各个载荷乘以不同的系数，考虑不同载荷的计算误差 主要内容 .概述 2.设计任务及技术参数 2.1 主要技术参数 2.2 起重机工作机构的级别 3.吊钩的选择计算 3.1 原始参数及概述 3.2 设计步骤 4.滑轮组的设计计算 4.1 滑轮概述及相关尺寸的确定 4.2 滑轮直径的确定 4.3 吊钩组上滑轮轴的计算 4.4 滑轮轴承的选择计算 5.钢丝绳的选择 5.1 钢丝绳概述 5.2 钢丝绳的最大静拉力 5.3 主钢丝绳的选择 5.4 钢丝绳的标记 6.卷筒的设计计算 6.1 卷筒概述及初步选择 6.2 卷筒的设计 6.3 卷筒强度的校核及抗压稳定性验 7.丝绳在卷筒上的固定计算7.1 固定方法的选择7.2 压板计算 8.大车运行机构计算8.1 设计的基本要求及传动机构方案的确定8.2 选择车轮与轨道，并验算其强度 8.3 电动机、减速器、制动器、联轴器的选择8.4 运行速度和实际所需功率、起动时间、运行打滑的验算主要技术指标 最大起重量： 20 吨 梁跨度： 31m 起升速度: 8 ~ 25m/min 起升高度: 16mm起重机运行速度: 90 ~ 120m/min 起升机构运行速度: 40 ~ 50m/min吊钩原始参数及概述机构工作级别:M=6 , 采用双联滑轮组,倍率: m=4起升质量: 20 吨，起升载荷: ； KNPQ200起升速度: =18 ~ 25m/min ，初取 =24m/min nVnV吊钩是起重机中应用最广泛的取物装置。

根据制造方法的不同，吊钩分为 锻造吊钩和片式吊钩，根据形状的不同又可分为单购和双钩单钩制造与使用 比较方便，用于较小的起重量 吊钩设计步骤 (1)吊钩形式选择 (2)吊钩结构及制造方法的确定 (3)吊钩主要尺寸的确定 (4)钩身强度计算 (5)吊钩尾部螺纹直径的确定 (6)确定吊钩螺母尺寸 (7)吊钩横梁的计算 (8)吊钩拉板强度验算钩身校核:=*De APBQ1 12097. 0158301020057. 1368.1881406522/mmN滑轮概述 滑轮按其作用分为定滑轮和动滑轮滑轮材料可分为铸铁、铸钢、铝合金 和塑料铸铁滑轮对钢丝绳的的寿命有利，但是其强度较低，脆性较大，在工 作级别较高时，宜采用铸钢滑轮近来，冲压成型的滑轮已能批量化生产，其 特点是自重轻、加工量少、成本低综合考虑，采用铸钢滑轮，其强度和冲击 韧性好，材料选：ZG230—450滑轮选择计算 4.2 滑轮直径的确定： (1) 普通滑轮直径的选择； (2) 平衡轮直径的选择； 4.3 吊钩组上滑轮轴的计算； 4.4 滑轮轴承的选择计算 滑轮轴受力图、弯矩图滑轮轴计算:KNPPPKNKNPPPPP157220057. 125 .78420057. 14504321BC 点弯矩mmKNPM5 .20802105 .782652653 1max弯曲应力:3max 1 . 0 20802500 dWMZW2/355mmNS

钢丝绳强度高柔性好、极少骤 然断裂等优点，广泛应用于机械、造船、采矿、冶金、林业等方面起重钢丝 绳多采用双绕绳，即先由钢丝绕成股，再由股以绳芯为中心绕成绳绳芯材料 有三种：石棉芯、金属芯、和有机物芯有机物芯的钢绳具有较大的挠性和弹 性，润滑性好，但不耐高温，承受横向压力能力较差；金属芯钢绳强度高，能 承受高温和横向压力，但润滑性较差：石棉芯的钢绳能抗高温，具有较大的挠 性和弹性，润滑性好根据丝绕股和股绕绳的相互方向可分为：顺绕绳、交绕绳、混绕绳根据 钢绳中丝与丝间的接触状态分为：点接触绳、线接触绳、面接触绳卷筒概述及初步选择 卷筒是起重机的重要零件之一，它用以收放和储存钢丝绳，把驱动装置提 供的驱动力传递给钢丝绳，并将驱动装置的回转运动转换成直线运动 按照卷筒的外形，可分为圆柱形和圆锥形按照钢丝绳在卷筒上卷绕层数， 分为单层绕卷筒和多层绕卷筒单层绕卷筒表面通常切有螺旋形绳槽，绳槽能 增加了钢丝绳与卷筒的接触面积，防止相邻钢丝绳间相互摩擦，从而提高钢丝 绳的使用寿命多层绕卷筒绳容量大，多层卷绕的钢丝绳所受的挤压力大，相 互摩擦力大，使钢丝绳寿命降低卷筒按制造方式，可分为铸造的和焊接的两 种。

铸造卷筒，一般采用不低于 HT150 的灰铸铁；焊接卷筒用钢板焊接而成， 可大大减轻重量由于起升高度比较高，根据滑轮倍率和起升速度，采用双联 卷筒，标准槽形，外形为圆柱形，单层卷绕，用铸造方式制造，材料为灰铸铁卷筒设计与校核 卷筒的设计 （1）直径确定 （2）卷筒的槽形的选择 （3）卷筒上有螺旋槽部分长 （4）双联卷筒长度 （5）卷筒壁厚确定卷筒的强度校核及抗压稳定性验算 （1）压应力的计算 (2) 弯曲应力的计算 （3）卷筒的抗压稳定性验算 卷筒计算及校核 正应力:MPaPS08.6522182 .257731max压弯曲应力:MPaWM07.3345.19734924 .65257742弯 弯抗压稳定性验算:kPPk固定方法的选择 钢丝绳在卷筒上的固定装置应保证工作可靠、便于检查、方便更换钢丝绳、 避免钢丝绳在固定处过于弯曲现有的固定装置都是利用摩擦力来固定的在 进行计算时，应考虑由于附加圈数与卷筒的摩擦力，而使进去固定装置中的钢 丝绳的作用力减小钢丝绳在卷筒上的固定可以用压板或锲块固定用如图 7 所示的压板固定绳尾是最常见的方法其优点是构造简单，装拆方便，安全可 靠，便于观察和检查。

缺点所占空间较大并且不能用于多层卷绕锲块固定的 方式是将钢丝绳引入卷筒里面，再用压板固定，可以使卷筒紧凑，并适用于多 层卷绕，缺点是卷筒构造复杂本设计采用压板固定压板固定方式压板计算: （1）绳尾固定处拉力计算 （2）螺栓拉力计算 （3）螺栓强度验算 （4）每个压板的支持力 （5）压板数的确定 （6）压板的选取 计算公式 绳尾固定处拉力计算压板计算 eSSemax螺栓拉力计算:NeeSPe21.13624) 1(12. 098.8991 ) 1(2214. 0螺栓强度验算:3'3max324deP dP  每个压板的支持力:PFs2压板数的确定:5 . 581.326998.89912se yFKSn设计的基本要求: 对运行机构设计的基本要求： 1 机构要紧凑，质量要轻； 2 维护检修方便，机构布置合理，便于装拆零件及操作 3 制动器要靠近电动机，使浮动轴可以在运行机构制动时能发挥吸收冲击动 能的作用电动机、减速器、制动器、联轴器的选择 1 运行阻力计算 2 满载运行时电动机静功率计算 3 初选电动机 4 电动机发热验算 5 选择减速器 6 选择制动器 7 选择联轴器 运行速度和实际所需功率、起动时间、运行打滑的验算 1 验算运行速度和实际所需功率 2 起动时间的验算 3 运行打滑验算。