摘要:本文进行单梁桥式起重机的设计，主要进行起重机的主梁和起升机构的设计，研究了起重机主梁形状尺寸及在各种载荷作用下主梁的受力情况，分析其金属结构的承载性能并进行强度、刚度、稳定性的校核。根据起重机要求的起重量和小车大车的运行速度，比较并选择最优的传动方案，选择合理的机构部件，根据参数设计了主要的机械结构并对其进行校核。采用ANSYS分析软件对主梁进行有限元分析，得到应力云图和位移变形图。采用绘图软件绘制各部分机构3D模型，并完成总装。本设计采用传统的设计方法，进行不同工况下载荷下起重机的受力校核，实际起重机工作过程中所受的力是不断变化的，本设计从理论结合ANSYS软件进行力的分析与结构的校核。

关键词 单梁桥式起重机；主梁设计；载荷校核；有限元分析

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 起重机的简介-1

1.2 国内外的发展及状况-1

1.3 研究的意义-2

2 主梁的设计与校核-4

2.1 主梁方案的确立-4

2.2 主梁截面形式及尺寸的确立-5

2.3 主梁截面的计算-6

2.4 主梁载荷的计算-8

2.4.1 计算载荷的确定-8

2.4.2 主梁垂直的最大弯矩计算-9

2.4.3 主梁水平的最大弯矩计算-10

2.5 主梁的强度校核-11

2.6 主梁的静刚度校核-11

2.7 主梁的稳定性计算-12

3 端梁的设计与校核-14

3.1 端梁的截面的设计-14

3.2 端梁载荷计算与校核-15

3.2.1 最大垂直弯矩的计算-15

3.2.2 大车车轮侧向载荷的计算-16

3.2.3 端梁最大水平弯矩的计算-17

3.3 端梁强度的校核-17

3.4 主梁与端梁的连接-17

3.4.1 主梁与端梁的连接方式-17

3.4.2 螺栓组的布置-18

3.4.3 螺栓组的校核-18

4 小车起升机构的设计与计算-21

4.1 传动方案的确立-21

4.2 选择吊具以及钢丝绳-21

4.3 滑轮主要尺寸的确立-22

4.4 确定卷筒尺寸及验算强度-23

4.4.1 卷筒的类型-23

4.4.2 卷筒的尺寸设计-23

4.4.3 卷筒的压力和强度验算-24

4.5 电机的选择与校核-25

4.6 减速器的选择-26

4.7 制动器的选择-28

4.8 联轴器的选择-28

4.9 高速浮动轴的计算-29

4.9 验算起动的时间-30

4.10 验算机构的制动时间-31

5 小车运行机构的设计-32

5.1 小车车轮的选择-32

5.1.1 小车轮压的计算-32

5.1.2 车轮的初步选择-32

5.1.3 车轮踏面疲劳强度的计算-32

5.2运行阻力的计算-34

5.3 电动机的选择与校核-35

5.4 减速器的选择-35

5.5 验算机构的启动时间-36

5.6 验算起动不打滑条件-37

5.6.1 无载荷起动打滑验算-37

5.6.2 满载荷起动打滑验算-38

5.7 联轴器的选择-38

5.8 制动器的选择-39

6 大车运行机构的设计与计算-40

6.1 大车运行的传动方案-40

6.2 车轮的确立与校核-40

6.3 运行阻力的计算-41

6.4 电机的选择与校核-42

6.5 减速器的选择-43

6.6 缓冲器的选择-43

7 主梁的有限元分析-44

7.1 有限元分析简介-44

7.2 ANSYS有限元分析过程-44

结论-47

致谢-48

参考文献-49