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1、10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 1 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 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 2 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 C
2、rane with Hook 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 3 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
3、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 Mechanical Design, Manufacturing and Automation Major Miao Fei Abstract: With the development of crane industry in China, the application and research of crane production core technolog
4、y 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
5、 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 accomplish
6、ing 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. Key words: crane; hoisting mechanism; reducer 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 1 目 录 1 引言 1 1.1 国内外的发展趋势 1 1.2 本课题的研究背景与主要工作 1 2 双梁吊钩桥式起重机
7、 起升机构分析 2 2.1 起重机总体布置简图 2 2.2 起升机构工作的原始数据 3 2.3 起升机构的设计分析 3 2.4 起升机构主要设计内容 3 2.5 起升机构方案的选择 3 3 起升机构设计计算 4 3.1 钢丝绳的计算与选择 4 3.2 滑轮吊钩的计算与选择 5 3.2.1 滑轮的计算与选择 .5 3.2.2 吊钩的 选择 .5 3.3 卷筒的计算与校核 6 3.3.1 卷筒的基本尺寸 .6 3.3.2 卷筒的强度校核 .7 3.4 电动机的选择 8 3.4.1 电动机的选择 .8 3.4.2 电动机发热及过载验算 .8 3.5 制动器的选 择 9 3.6 减速器的 设计 9 3
8、.6.1 总传动比的确定和分配各级传动比 .9 3.6.2 机械传动系统运动和动力参数的计算 10 3.6.3 齿轮传动设计 10 3.6.4 轴的设计 16 3.6.5 平键的选择与校核 18 3.6.6 轴承的组合设计 19 3.6.7 减速器附件的选择 20 3.7 联轴器的选择 .20 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 2 4 部分零部件加工工艺规程的编制 .20 结论 .22 参考文献 .23 致 谢 .24 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 1 1 引言 1.1 国内外的发展趋势 随着科学技术的进步,现代化大规模生产的发展, 起重机作为至关重要的工艺设备 或
9、辅助机械，不仅在港口、车站、仓库、料场、电站、高层建筑和工矿企业等生产领 域里被广泛的应用，而且在生活领域里的应用范围正逐步扩大。起重机在国民经济中 占有重要的地位。 起重机是取代了笨重的体力劳动从而极大地提高工作效率，并达到安全生产的起 重运输设备。目前国外起重机发展趋势是：发展快，水平高。如国外起重机在集成电 路、微处理器、微型计算机及电子监控技术等方面都有广泛的应用，一些节能新技术 得到了推广，可靠性、安全性、舒适性、环保性能得到了高度重视，并向大型化和微 型化方向发展。在机构方面进一步开发新型传动零部件，以便简化机构。 “三合一”起 升机构是当今世界轻、中级起重机起升机构的主流，将电动
10、机、减速器和制动器合为 一体，具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优 点，国外已广泛应用到各种起重机起升机构上。为了减轻自重，提高承载能力，改善 加工制造条件，增加产品成品率，零部件尽量采用以焊代铸，如减速器壳体、卷简、 滑轮等都用焊接结构。减速器齿轮都采用硬齿面，以减轻自重、减小体积、提高承载 能力、增加使用寿命。液压推杆盘式制动器的应用范围也越来越大。此外，各机构采 用的电动机都向高转速发展，从而减小电机基座号，减轻重量与减小外形尺寸，并可 配用制动力矩小的制动器。 借鉴国外起重机发展趋势，我国起重机发展趋势应是：大力发展机电一体化产品， 实现装载机工作状态的
11、自动监测和控制，实现平地机的激光导平自动控制，实现在有 毒、有危险环境下起重机作业的遥控，大力提高产品的质量、可靠性和技术水平，大 力发展起重机品种，加强新技术的应用，改善驾驶员的工作条件。 1.2 本课题的研究背景与主要工作 桥式起重机是工矿业吊运的重要设备，作为物料搬运机械中的最主要的一种，在 各行各业中得到广泛的应用，具有结构简单、操作灵活、维修方便、起重量大和不占 用地面作业面积等优点。起重范围可以从几吨到几十吨甚至几百吨。桥式起重机通过 垂直与水平的合成运动，可在轨道允许的范围内完成各种吊运工作。在传统的桥式起 重机设计过程中，人们更多的依靠经验、试凑、静态定性分析和手工劳动，导致设
12、计 产品的设计周期长，设计质量差，费用高，产品缺乏竞争力。因此研究桥式起重机的 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 2 设计方法对于提高桥式起重机设计的效率和质量具有重要的作用，此项目的研究具有 很好的应用前景。 在本设计中，针对双梁吊钩桥式起重机起升机构进行设计，分析机构的工作原理 及工作条件等，深入理解起升机构的各部件的工作参数。主要有电动机、制动器和联 轴器的型号选择，吊钩、滑轮和卷筒的计算与选择，减速器在起升机构中发挥着重要 的作用，因此，减速器的设计是本文的重点，并且在后期对减速器进行实物加工，确 保在实际中也能得到应用。 2 双梁吊钩桥式起重机起升机构分析 2.1 起重机
13、总体装配图 图 2-1 起重机总体装配图 双梁吊钩桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。 双梁吊钩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，构成一个矩形的工作范围，如图 2-1所示，从而充分利用桥 架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。 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 包 括 有 起 升 机 构 、 小 车 运 行 机 构 和 小 车 架 三 部 分 。 起 升 机 构 包 括 电动机 、制动器、 减速器、卷筒和滑轮组。
14、电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 3 卷筒放下，以升降重物。 2.2 起升机构工作的原始数据 起重量：Q=10t 工作级别：M6（JC%=25%） 起升高度：16m 起升速度：13.3m/min 2.3 起升机构的设计分析 1.确定起升机构设计方案； 2.参考相关资料和实际应用的需求，选用最优的传动方案； 3.依据需要和零部件的加工及装配的技术标准使用合理的结构； 4.根据所设计传动机构及其相关参数进行疲劳强度、使用寿命的计算和校核； 5.根据总传动比设计减速器为二级斜齿轮减速器。 2.4 起升机构主要设计内容 1.钢丝绳、滑轮
15、组和卷筒的设计与选择； 2.电动机的选择； 3.制动器的选择； 4.齿轮的设计； 5.轴的设计； 6.轴承的组合设计； 7.联轴器的选择； 8.键的选择与校核； 9.减速器附件的选择。 2.5 起升机构方案的选择 起升机构由电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳、卷筒、定滑轮和 动滑轮等部分组成。电动机驱动是起升机构的主要驱动方式。当起重量在 50t以下时， 常见桥式起重机的起升机构配置方案如图 2-2所示。 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 4 1-电动机；2-联轴器；3-传动轴；4-联轴器；5-制动器；6-减速器； 7-卷筒；8-卷筒座；9-平衡滑轮；10-钢丝绳；11-
16、滑轮组；12-吊钩 图 2-2 起升机构配置方案 常见的起升机构钢丝绳卷绕如图 2-3所示。 图 2-3 钢丝绳卷绕示意图 3 起升机构设计计算 3.1 钢丝绳的计算与选择 采用双联滑轮组， tQ10，取滑轮组倍率 m =3； 钢丝绳所受最大拉力： （3-1）滑ZPSQmax 式中 QP最大起重载荷， NgGQ 102210 其中,由起重机械表 3-16查取 kg.； 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 5 Z悬挂吊重的钢丝绳分支数， 632mZ；滑 滑轮组效率，由表 3-11查取 滑=0.98； NS9.174 8.06max 所选钢丝绳的直径应满足： （3-2）maxSCd 式中
17、 C选择系数， C/104.； 69.13.7 取钢丝绳直径 md4，捻向为交互捻； 选择钢丝绳的型号为： ZIWRSNAT50196 3.2 滑轮吊钩的计算与选择 3.2.1 滑轮的计算与选择 按钢丝绳中心来计算滑轮的最小直径： hdDmin （3-3） 式中 d钢丝绳直径； h与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数，按照机械设计手册表 8-1-54查取有，对滑轮 1h=20，对卷筒 =18；2h 滑轮的最小直径为 ；mD8042min 取动滑轮直径(滑轮槽底直径) 3， 平衡滑轮 .06平 ， 取 458.0平 。 3.2.2 吊钩的选择 采用短型吊钩组，根据额定起重量 tQ10和工作类型
18、M6来选择直柄单钩 LM12- M，吊钩材料为 DG20。 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 6 3.3 卷筒的计算与校核 3.3.1 卷筒的基本尺寸 1.卷筒直径（槽底） ；mdhD23814)8()1(2min 由表 8-1-59选用标准直 , , , 。40R5.7p6H5.1 2.卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算） D卷 3.卷筒长度 （3-4）光LL)(2210 式中 0L卷筒上有螺旋槽部分长 （3-5）pZDmH10ax0 其中， 1Z为固定钢丝绳安全圈数，取 21；得oL47564.30 1L无绳槽卷筒端部尺寸， mpL32121； 2固定钢丝绳区段的长度， 4
19、86； 光 左右螺旋槽之间的距离； （3-6）tghlLmin2光 其中， l为两侧滑轮绳槽中心线之间的距离， l70； minh为当吊钩滑轮位于 最上部极限位置时，卷筒轴和滑轮轴之间的距离， 13min； 为绕上卷筒的钢 丝绳分支相对于垂直位置的允许偏角， 4；故计算得 ，取 L0光 ；tgL813027光 故， 120)45( 取 。m150 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 7 4.按经验公式确定其壁厚 （3-7）mD184)06(402.)16(02. 取 m15 3.3.2 卷筒的强度校核 卷筒的材料采用 HT30，抗压强度为 MPa750，抗拉强度为 MPa250。 卷
20、筒所受压应力 .91612Smaxp压 （3-8） Pakb507压 （3-9） 式中 k对吊钩起重机的安全系数， =5；压压 ，满足受压强度要求。 由于卷筒长度 DL3，尚应计算弯矩产生的拉应力。 图 3-1 卷筒弯矩图 卷筒的最大弯矩产生在钢丝绳位于卷筒中央时， （3-10）2maxamax光LSlMN310.2810-51729 卷筒断面系数 （3-11）DW 4.内345.19031. m 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 8 弯矩产生的拉应力 拉MPa1.8 （3-12）W拉4502 196 其中 Pa7.6250拉 故卷筒的弯曲应力强度足够。 卷筒转速 （3-13）mi
21、n/.690341. 3Dvm0 rn卷 3.4 电动机的选择 3.4.1 电动机的选择 起升机构静功率： 89.06 3120 vPQ静 KW4.25 （3-14） 其中，起升机构总效率 .减筒滑 （3-15） 电动机的计算功率： 静电 PK jc （3-16） 由起重机的工作级别 ，由表 3-19取 0.8电6MW3245. jc 取 KWPjc2 选定交流异步绕线式 型电动机，工作制度 3S,等效热启动次数 ，LYZR20 h150 ，同步转速 ，额定转速 ，转动惯量 0.67%5Jcmin/10rnmin/9641rn2mKg ，飞轮转矩 2286.KgGD，轴端长 ，电动机轴径 。d
22、0md6 3.4.2 电动机发热及过载验算 1.发热验算 等效功率： （3-17）静效 rP 取 r=0.88，K=0.75 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 9 KWP76.1.4520.87效 jcP 电动机满足不过热条件。 2.过载验算： 0.8961.532 z60vHPQ静 （3-18）.2 式中，H系数，绕线型异步电动机取 H=2.1； z电动机的台数； 基准接电持续率时，电动机转矩允许过载倍数。 无过载符合要求。 3.5 制动器的选择 物体下降时的扭矩 静 降T: （3-19）m4.2389.05.31240mi NDPQ静 距 制动转矩 .T静 降制 （3-20）
23、查取制动器标准选择制动器型号为 YWZ-300/45 主要参数：制动轮直径 30，额定转矩 630N 3.6 减速器的设计 减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮蜗杆传动所组 成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用 作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动 准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。本设计中采用 的是展开式标准圆柱斜齿轮二级减速器。 3.6.1 总传动比的确定和分配各级传动比 1.总传动比的确定 电动机的转速： )6410(2.57)(P-n10jc0 静 min/.95
24、8r （3-21） 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 10 传动比： 23.10.69584i卷n （3-22） 取传动比 i=31.5 2.分配减速器的各级传动比 按照浸油润滑条件考虑，取高速级传动比 ，而 ，所以有21.i21.ii49.63.5/2.12i 3.6.2 机械传动系统运动和动力参数的计算 1.各轴的输出功率 电动机轴 KWPed20 轴 KW56.219.0411 轴 70456.322 轴 P873 卷筒轴 K619.08.19424 2.各轴的转速 电动机轴 min/960rn 轴 41 轴 min/7.1569./12 ri 轴 30223n 卷筒轴 in
25、/6.04r 3.各轴的转矩 电动机轴 （3-mNPTm95.21764/95/9500 23） 轴 n.3/./11 轴 PT 2617560429595022 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 11 轴 mNnPT 42.6081.3/82.1950/95033 卷筒轴 444 3.6.3 齿轮传动设计 1.高速级齿轮传动设计 （1）选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数 齿轮选用 8级精度； 因传动功率较大，选用硬齿面齿轮传动。参考机械设计基础表 13-1，小齿轮： 40Cr（表面淬火） ，硬度为 50HRC；大齿轮：40Cr（表面淬火） ，硬度为 50HRC； 为增
26、加传动的平稳性，选 =18， ，取 =111，在误1z 682.1049.612iz 2z 差范围内。 因选用闭式软齿面传动，故按斜齿轮齿根弯曲疲劳强度设计，然后校核其齿面接 触疲劳强度。 （2）按齿根弯曲疲劳强度设计 设计公式为 （3-24）321 3cosFSadnt YzYKTm 1）初选螺旋角 =12 2）初选载荷系数 =1.3tK 3）小齿轮传递转矩 NT213590 4）选取齿宽系数 取dd 5）齿数比 67.8/12z 6）端面重合度 （3-25）683.12cos)1324(.381cos)(2.3814 z 7）纵向重合度 （3-26）97.0tan831.0tan318.0
27、zd 8）重合度系数 Y 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 12 （3-27）708.63.152075.2.0Y 9）螺旋角系数 =0.9 10）当量齿数 、1vz2 （3-28）234.19cos18cs 331zv2 11）齿形系数 、 1FaY 83.1FaY17.2FaY 12）应力修正系数 、1Sa2 54.1Sa9.2Sa 13）齿轮的弯曲疲劳强度极限 、limFli ，MP6801liPF6802li 14）接触应力循环次数 、N2 （3-29） 91 1.45394hjLn （3-30）8 912 07.6. 15）弯曲疲劳强度寿命系数 、1NY2 由图 13-8
28、查得， ,1 16）弯曲疲劳安全系数 FS 17）计算许用弯曲应力 （3-31）MPaYFN6.485.160lim1 S2li2 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 13 18）计算 与1FSaY2FSa 091.6.48531FSa 084.6.48579122FSaY 19）计算模数 ntm291. 091.182cos9.07.35.cos23233213FSadnt YzYKT 20）计算圆周速度 tv （3-32）sms nzmtt /13.2/1co0696482.143cos106 21）确定载荷系数 由表 13-5查得，使用系数 AK 由图 13-13查得，动载荷系
29、数 1v 由 由表 13-14查得，齿间载荷分配系数6.2973.06.1 。由图 13-15，齿向载荷分配系数38.1K 2.K 故 （3-33）708.131KVA 22）修正法向模数 nm （3-34）mtnt 497.23.170829.3 取 n3 (3)确定齿轮传动主要参数和计算 1）中心距 a 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 14 （3-35）mzman 82.1972cos)18(3cos2)(11 圆整中心距，取 01 2）确定螺旋角 （3-36）647.120)8(3arcos2)(arcos1zmn 3）分度圆直径 、1d2 （3-37）mzn 814.56
30、47.1cos831 mdn .3.22 4）齿宽 、1b2 （3-38）mdb814.5.81 取 ，m602701 (4)校核齿面接触疲劳强度 校核公式为 （3-39）HEHudbKTZ123 1）选取弹性系数 由表 13-6选EZMPa8.9 2）节点区域系数 由表 13-7选H452HZ 3）重合度系数 （3-40）761.03./1 4）螺旋角系数 z （3-41）98.cosZ 5）齿轮的接触疲劳强度 、1limH2li 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 15 ，MPaH6801limPaH502lim 6）接触疲劳强度寿命系数 、NZ2 由图 13-8查得， ,.1
31、7）接触疲劳安全系数 其失效概率为 1%，接触疲劳安全系数 1minHS 8）计算许用接触应力 （3-42）MPaSZHN7481.680min1l1 5i2l2 （3-43）a10.4,03.min443HHH ， 9）校核齿面接触疲劳强度 7.10923.59.7801629.708.145.2 12 FH MPa 齿面接触疲劳强度足够。 (5)结构设计 以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于 160mm，而又小于 500mm，故以选用腹板式 为宜。如图 3-2所示。 341.8560 图 3-2 高速级大齿轮的结构 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 16 2.低速级齿轮传动设计
32、本设计中，低速级齿轮同高速级齿轮设计步骤方法相同，齿轮精度等级选为 8级， 采用硬齿面齿轮传动，大小齿轮的硬度均为 50HRC，表面淬火处理。其参数如下： ， ； ；螺旋角 ；中心距 ；243z13mn4478.1ma302 ， ； ， 。d95.7d0.52mb04b13 结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于 160mm，而又小于 500mm，故以选 用腹板式为宜。如图 3-3所示。其他有关尺寸见大齿轮零件图。 502.491 图 3-3 低速级大齿轮的结构 3.6.4 轴的设计 轴是组成机器的重要零件之一。通常，对于一般用途的轴，设计时只考虑强度和 结构方面的要求；对要求较高回转精度
33、的轴（如机床主轴等） ，还应满足刚度要求；而 高速转动的轴，除上述要求外，还需进行震动稳定性的计算。在本毕业设计中，减速 器中的三根轴只需满足强度和结构方面的要求即可，同样，卷筒轴也只需满足强度和 结构方面的要求即可。 1.初估轴的直径 对减速器中间轴估算直径 A值取 107118，按公式得 （3-44）mnPAd 1.605.47.15602810733mi 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 17 考虑到轴上键槽削弱，轴径需增大 3%5%，故取 md65in 图 3-4 中间轴的结构 2.确定四种轴的结构与主要尺寸 (1) 高速轴的设计 高速轴的结构与主要尺寸如图 3-5所示；
34、(2) 中间轴的设计 中间轴的结构与主要尺寸如图 3-4所示； (3) 低速轴的设计 低速轴的结构与主要尺寸如图 3-6所示； (4) 卷筒轴的设计 卷筒轴的结构与主要尺寸如图 3-7所示。 图 3-5 高速轴的结构 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 18 图 3-6低速轴的结构 图 3-7 卷筒轴的结构 3.6.5 平键的选择与校核 轴于传动零件（如齿轮、带轮等）的轮毂之间的联接为轴毂联接，其功能是实现 轴上零件的周向固定并传递转矩，有些还能实现轴上零件的轴向固定或移动。轴毂的 联接形式有很多，有键联接、花键联接、销联接、过盈联接、成型联接及弹性环联接。 本毕业设计中，采用的是键
35、联接。键是标准件，因其结构简单，拆装方便，工作可靠， 所以，键连接是应用最广泛的一种轴毂联接。在设计中，根据使用要求及轴于轮毂的 尺寸，选择键的类型和尺寸，然后校核联接的强度。键联接按键的形状可分为平键联 接、半圆键联接、楔键联接和切向联接等几种类型。本毕业设计中采用的是 A型平键 联接，它在轴上的轴向固定好。 1.高速轴上齿轮和轴联接平键的选择与校核 (1)平键类型和尺寸选择 选择 A型平键，根据轴直径 d=30mm和毂轮宽度为 48mm，由表 17-6查得键的截面 尺寸为 b=14mm，h=9mm，L=38mm， ，t=5.5mm。mt8.31 (2)校核其强度 10t 双梁吊钩桥式起重机
36、起升机构设计与制作 19 已知轴的转矩 T=50933Nmm，查表 17-7，取许用应力 2/10mNp K=h/2=9/2=4.5mm,L=38-14=24mm。 由式 17-13可得 （3-45） 2/4.3125.430/592/dkLTp p 故挤压强度足够。 2.中间轴上齿轮和轴之间联接平键的选择与校核 选择 A型平键，键的截面尺寸为 b=18mm，h=11mm，L=52mm， ，t=7mm。mt4.1 同上计算知挤压强度足够。 3.低速轴上装联轴器段和轴之间平键的选择与校核 选择 A型平键，键的截面尺寸为 b=14mm，h=9mm，L=72mm， ，t=3.8mm。挤压强度足够。m
37、t5.1 3.6.6 轴承的组合设计 轴承是用来支撑轴或轴上回转零件的部件，根据工作的性质的不同，可分为滚动 轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件，它依靠主要元件间 的滚动接触来支撑转动零件。于滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小、启动灵敏、 效率高、润滑简便、易于互换等优点。在本毕业设计中，采用的是滚动轴承中的深沟 球轴承。高速轴选用的轴承型号为 6409，中间轴上选用 6413，低速轴上选用 6220和 6317。中间轴要保证轴承顺利工作，除了正确选择轴承的类型和尺寸外，还必须合理 地进行轴承部件的组合设计，即要正确解决轴承的布置、固定、调整、配合、预紧、 润滑及拆装等
38、问题。 1.轴承的支承结构形式和轴系的轴向固定 该轴的支承跨距较小，常采用两端固定支承，轴承内圈在轴上可采用轴肩或套筒 左轴向定位，轴承外圈用轴承盖作轴向固定。由于轴的热伸长量在轴承盖与外圈端面 之间留有热补偿间隙，C=0.20.4mm，用调整垫片调节补偿。 2.轴承盖的设计 轴承盖的作用是固定轴承，承受轴向载荷，密封轴承座孔，调整轴系位置和轴承 间隙。类型有凸缘式和嵌入式两种，本设计采用嵌入式。嵌入式轴承盖不需要用螺钉 固定在箱体上。 3.滚动轴承的润滑 本设计中轴承采用油润滑。小齿轮布置在轴承旁边，直径小于轴承座孔直径，为 防止啮合式所挤出的热油大量冲向轴承内部，增加轴承的阻力，应在小齿轮
39、与轴承之 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 20 间装设挡油盘。 4.轴承外伸端的密封 在减速器输入轴和输出轴的外伸端，应在轴承盖的轴孔内设置密封元件，密封装 置分为接触式密封和非接触式密封。本设计采用接触式唇形密封圈密封，它利用密封 圈唇形结构部分的弹性和弹簧圈的箍紧作用实现密封。 3.6.7 减速器附件的选择 为了使减速器具备较完善的性能，需在减速器箱体上设置某些装置或零件，它们 包括：视孔和视孔盖、通气器、油标、放油孔和放油螺塞、定位销、启盖螺钉、吊边 装置。 1.为了便于检查箱体内的箱盖，顶部设有视孔，为了防止润滑油飞溅出来和污油 物进入箱体内，在视孔上应加设视孔盖。 2.
40、减速器工作时箱体内温度升高，气体膨胀，箱体气压增大，应在视孔盖上设置 通气孔，使箱体内的热膨胀气体自由逸出，保持箱体内压力正常，从而保证箱体的密 封性。 3.为了检查箱体内油面高度，保证零件的润滑，在零件上便于观察，油面稳定的 部位设置油标。 4.为了便于排出油污，在减速器箱体底部设有放油孔，并因放油螺塞和密封垫圈 将其堵住。 5.为了保证每次拆装箱盖式仍保持轴承座孔的安装精度，在箱盖与箱座的连接凸 缘上配装两个定位销。 6.为了便于拆卸箱盖，在箱盖凸缘上设置 12 个启盖螺钉。 7.为了方便搬运和拆卸箱盖，在箱盖上装有吊环螺钉，为了便于搬运箱座或整个 减速器，在箱座两端连接凸缘出铸出吊钩。
41、3.7 联轴器的选择 根据电动机轴与浮动轴的轴径选择 GCLZ4 型鼓形齿式联轴器； 根据传动轴与减速器输入轴的轴径选择 ZLL3带制动轮弹性柱销齿式联轴器。 4 部分零部件加工工艺规程的编制 卷筒轴是起升机构的一部分，其加工简图如图 4-1所示： 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 21 图 4-1 卷筒轴 卷筒轴加工工艺过程如表 4-1所示。 表 4-1 轴加工工艺过程 序号 工序 工序内容 1 下料 901720mm 2 粗车 夹右端，车端面，见平即可钻中心孔 3.5mm 3 粗车 粗车外圆，长度 165mm，留加工余量 2mm 4 粗车 粗车外圆，长度 28mm，留加工余量
42、2mm 5 精车 精车长度为 28mm和 137mm，直径达到要求 6 粗车 夹左端，车端面，见平即可钻中心孔 3.5mm 7 粗车 粗车外圆，留加工余量 1mm 8 粗车 粗车各阶梯轴段，留加工余量 0.5mm 9 精车 精车各阶梯轴段至要求 10 车 车槽至尺寸要求 11 车 车螺纹至要求 12 铣 铣键槽至尺寸要求 13 检验 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 22 结论 本次毕业设计的主要内容是双梁吊钩桥式起重机起升机构的设计。主要是根据使 用要求完成起升机构所需的钢丝绳、滑轮组、吊钩和卷筒计算与选择，由所需的驱动 功率确定以及选择合适的电动机；为了应用方便并减小总体尺寸采
43、用了交流异步线绕 式 YZR系列电动机。依据起升机构的总传动比进行合理的二级减速器设计，包括了斜 齿轮和轴的设计计算与校核、轴承的选择和组合设计、键的选择与校核、减速器附件 的选择等；对于所用的联轴器主要按照所用轴的直径选用；由制动转矩选择制动器为 电力液压块式制动器。本机构中减速器的输出轴与卷筒轴是通过齿轮啮合进行传动的， 减速器的输出端为 CA型，通过齿轮盘接手与卷筒轴连接装配，以达到起升重物的目的。 通过这次毕业设计不仅巩固了所学的专业知识，而且使我对机械设计有了更深层 次的感性认识，同时也感受到在设计中应抱有要严谨的态度，灵活地应用所学知识。 由于学生的学识和经验有限，在整个设计中有错
44、误和疏忽的地方还望老师们多多指教， 学生将不胜感激。 10t 双梁吊钩桥式起重机起升机构设计与制作 23 参考文献 1 倪庆兴，王焕勇起重机械M上海：交通大学出版社，2000. 2 成大先机械设计手册（第三版）第 4卷M北京：化学工业出版社，2002. 3 徐起贺，王伟平，邓子林机械设计基础M北京: 科学出版社，2001 4 胡宗武起重机设计计算M北京：北京科学技术出版社，2000. 5 濮良贵，纪名刚机械设计M北京: 高等教育出版社，2006. 6 M费舍尔起重运输机械设计基础M北京:机械工业出版社，2001. 7 刘鸿文材料力学（第四版）M北京：高等教育出版社，2004. 8 倪庆兴，王殿
45、臣起重输送机械图册M上海:机械工业出版社，2001. 9 成大先.机械设计手册（第三版）第 2卷M北京：化学工业出版社，2002. 10 成大先机械设计手册（第三版）第 1卷M北京：化学工业出版社，2002. 11 成大先机械设计手册M北京:化学工业出版社，2002. 12 郝桐生理论力学（第二版）M北京：高等教育出版社，2001. 13 王步瀛机械零件强度计算的理论和方法M北京：高等教育出版社，2001. 14 王昆机械设计课程设计M北京：高等教育出版社，2003. 15 陈立德机械制造技术基础课程设计M北京: 高等教育出版社，2009. 16 寇世瑶机械制图M北京：高等教育出版社，2004. 17 边兵兵，陶丹丹互换性与技术测量M西安：西北工业大学出版社，2009. 18 徐茂功公差配合与技术测量M北京：机械工业出版社，2008. 19 Maggia Y IParametric analysis of steel bolted end plate connections us