MQ5080门座起重机总体设计以及运行机构设计毕业论文
2021-05-18 11:05
摘 要
本次毕业设计主要内容是MQ5080单臂架门座起重机的总体设计和行走机构设计。在总体设计阶段首先根据总体设计参数确定门座起重机的机构的主要形式，然后借助EXCEL通过解析法求解满足吊重水平位移设计的起升钢丝绳滑轮与变幅钢丝绳滑轮的位置，完成臂架系统的设计计算。接下来完成载荷组合的确定、总体倾覆稳定性和轮压强度校核的计算，完成总体设计。最后，确定运行机构的具体型式，完成驱动装置的设计计算，并分析校验运行机构各主要部件强度。
本次设计的主要目的是了解并熟悉起重机设计计算的过程以及学会相关软件的应用,包括用AutoCAD绘制了MQ5080单臂架门座式起重机总图，用Excel等软件协助完成设计计算，对起重机的结构以及设计工作也有了更好的了解之余，也熟悉了CAD/CAE。
关键词：门座起重机；总体设计；运行机构； CAD
Abstract
This graduation design is the mainly about MQ5080 single-jib frame crane and its travel mechanism. In the overall design phase, first the main form of the mechanical structure of gantry crane is established according to the general design parameters. And with the help of excel by analytical method the horizontal load displacement compensation design of hoisting wire rope pulley and luffing wire rope pulley position is sloved, completing the cantilever system; next, the determination of the load combination, the overall overturning stability and the calculation of the strength check of the wheel are completed, and the overall design is completed. Finally, the pattern of the travel mechanism is determined, and the design calculation of the driving device is accomplished, and the strength of the main parts is checked.
The aim of this design is to understand the process of the design calculation of cranes and to acquire application skills of relevant softwares. Including drawing the main blueprint of the MQ5080 single-jib crane with AutoCAD, accomplishing design calculation with the assistance of Excel and more softwares. While having a better understand about the structure of the cranes, the CAD/CAE is also becoming more familiar.
Key words: gantry crane; overall design; travel mechanism; CAD
目 录
第一章 绪论 1
第二章 总体设计计算 3
2.1主要设计参数 3
2.2确定主要工作机构和金属结构的形式 4
2.2.1确定主要工作机构形式 4
2.2.2 确定金属结构的型式 8
2.3各工作机构、金属结构的工况、载荷及载荷组合 10
2.3.1起升载荷 10
2.3.2自重载荷 10
2.3.3动力载荷 11
2.3.4风载荷 13
2.3.5载荷组合 16
2.4轮压计算 17
2.5整机稳定性计算 19
2.5.1检验原则及方法 19
2.5.2 基本稳定性 20
2.5.3 动态稳定性 21
2.5.4 非工作时最大风载荷 23
2.5.5 突然卸载时的稳定性 24
第三章 运行机构的设计 25
3.1 概述 25
3.2 运行机构总体方案 25
3.3 运行支承装置的设计 25
3.3.1 均衡装置 25
3.3.2 车轮 26
3.3.3 轨道 28
3.4 运行驱动装置的设计 28
3.4.1 计算稳态运行阻力 28
3.4.2 选择电动机 30
3.4.3 变频调速 33
3.4.4 选择制动器 33
3.4.5 打滑验算 35
第四章 总结 37
致谢 38
参考文献 39
第一章 绪论
解放前，我国并无能力自主生产港口起重机械。虽然作为的主要起重设备，但显而易见，在旧中国，我国亦无能力自主设计制造门座起重机。建国初期，我国才开始从国外进口第一批门座起重机。50年代末，我国终于成功研制了第一台港口门座起重机。经过长时间的发展和完善，我国现在已形成了自主的港口门座起重机MQ系列，不仅能摆脱我国在港口门座起重机对外国的依赖，而且还做到了反向出口。70年代中期，我国的港口门座起重机基本参数系列制定工作得以完成，并在1975年颁布。此外，我国还设计研制了起重量更大的带斗门座起重机。甚至更大的，适用于船厂和安装工作的门座起重机，起重量达20t到200t 、幅度达45rn，还有起重量达150t的门座起重机，不仅满足我国自身的港口发展需要，并已开始向国外出口。起重量达500-900t的浮式起重机，甚至设计并制造出装卸能力为1500t/h的桥式抓斗卸船机，大大地促进了我国港口的发展。
门座式起重机广泛应用于港口、码头、车站、堆场等场所，完成船舶和车辆载货的装卸、转载作业。三一门座式起重机分单臂架和四连杆两种类型，起重机的起升、变幅、回转和行走四大机构均采用交流变频调速，整机采用PLC控制，使用性能优越。本次设计中的单臂架门座式起重机具有结构简单、起重量大自重轻的特点，而且能满足件杂货、散货以及集装箱的装卸作业要求，具有应用范围广、作业效率高、性价比高、整机性能稳定等优点。
在这次设计中，我的任务是MQ5080单臂架门座起重机的总体设计以及运行机构的设计。它包括对MQ5080单臂架起重机总体设计计算、运行机构形式的确定、选型以及强度的校核。在这个过程中，可以掌握起重机的计算方法和步骤，让我对起重机的结构和各个构件的功能有更深一步的认识。在此期间，我将通过自己查询资料以及网上找论文的方法来充实我对起重机的认识，锻炼自己的学习能力，并和他人团队合作，培养自己的团队意识。同时，通过查找和学习国内外相关文献，还让我跟上时代的步伐，对世界起重机的发展有一定的了解。此外，设计过程中用到的各式各样的软件在合理的使用下协助完成了大量的绘制和计算工作，这样做不仅节约了人力物力，还大大的节约了时间，和传统模式简直天差地别。在毕业设计实践中，我会谨听老师的指导和安排，在以完成设计的前提下，不断锻炼自己，丰富自己的实践经验，为以后学习和职业道路打好基础。
第二章 总体设计计算
2.1主要设计参数
起重机的各项性能指标称为起重机的技术参数，是起重机设计中的基本依据。设计起重机械时，通常需要确定工作幅度、起升高度、工作速度、工作级别等。本次设计的MQ5080单臂架门座式起重机的主要性能参数见表2.1。
表2.1 主要性能参数表
项目名称 | 性能参数 | ||
起重量 | 25t | 50t | |
工作幅度 | 最大幅度 | 80m | 65m |
最小幅度 | 36m | 36m | |
起升高度 | 轨上 | 75m | |
轨下 | 11m | ||
工作速度 | 起升机构 | 8m/min | |
变幅机构 | 15m/min | ||
回转机构 | 0.25r/min | ||
运行机构 | 27m/min（风速10m/s以上）
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