起重机起升机构设计开题报告 - 图文

毕业设计（论文）开题报告

论文题目 40吨门式起重机起升机构设计 一、选题背景和意义： 当今中国工业经济处于高速发展时期，建筑工业化和工业现代化的进程中起重机的使用是不可缺少的。 从古代，人们为了建造大型建筑就发明了原始的起重设备，到了今天，起重机设计制造已经成为一个专门的产业。起重设备的应用给人们带来了很大的便利，小到仓库里的叉车，大到航天中心的吊装火箭的起重机械，建筑工地上随处可见的塔式起重机，港口码头的大型龙门吊，起重机的身影无处不在。 正是由于起重机使用的普遍性，起重机设计制造具有很强的应用性。据数据显示，仅工程起重机一项，全球的年销售额就有75亿美元，但是这些大多是由欧美企业垄断。 近些年来，伴随着我国固定资产投资的飞速增长、基础设施建设和大型项目的不断上马，使得我国工程机械行业获得了空前的发展，也受到了人们越来越多的关注。我国的起重机制造商与欧美的竞争对手相比在技术上还存在着差距，在产业链条，产品结构方面也存在着一定的劣势，但这并非遥不可及。更主要的是，我国在这一领域从未放弃过自主研发，而且已经具备了相当大的产业规模，创造了几个蜚声全球的知名品牌。 起重机属于典型的机械产品，根据其使用环境的不同，起重机的设计又具有不同特性，作为毕业设计的选题不仅可以检验自己的机械专业能力还可以考察创新创造能力。 二、课题关键问题及难点： 起升机构包括了吊具，卷筒，减速器，制动器，电机等多方面，在设计时，可能难以处理的问题有下面几个方面： 1.减速器和电机，卷筒在起重机上的布局 因为三者之间距离的改变会影响到联轴器选用和制动器选用。 2.卷筒设计 我认为卷筒设计是起升机构设计的关键环节，卷筒的壁厚取决于最大起升重量，卷筒的长度由钢丝绳的直径和卷筒节距确定。只有卷筒的选择符合设计要求，才能根据所给的起升速度确定减速器输出端转速和电动机的选择，再由所选电机的输出转速和减速器输出转速确定减速器的传动比，选择合适型号的减速器。 3.制动器的选择 制动器必须能在重物上升时及时使电机输出停止，在重物水平移动时保持起升机构的停止，还要在卸货时及时停车，防止货物受损。 所以制动器是起升机构里重要的安全保障装置，选择是要谨慎。 4.钢丝绳，卷筒等强度载荷的校核 三、文献综述（或调研报告）： 1.起重机概述 起重机是以反复短暂的工作循环方式完成货物装卸或设备安装作业的。一个工作循环包括：取物、货物上升、水平运动、下降、卸载，然后空吊具返回原地。一个工作循环时间一般从几分钟到二三十分钟，其间各机构在不同时刻有短暂的停息时间。 中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19世纪前期，出现了桥式起重机；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。 起重机主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。 从构造特征看，起重设备一般分为单作用起重设备，桥式类型起重机，和回转类型起重机。本课题设计的门式起重机就是桥式起重机的一种，常见的又桁架式和箱梁式两种。 2.起重机的应用 起重机械是现代工业生产中不可缺少的设备，被广泛的应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送中，从而大大减轻了体力劳动强度，提高了劳动生产率。 在现代建筑工程中，起重机成立标志性装备。纽约的帝国大厦可以在短短的400余天建成，并且在随后的几十年里保持世界最高建筑的头衔，起重机械功不可没；2006年德国世界杯场地建设，整个工作场地分为几个工作区域，划分的原则就是起重机械的工作覆盖范围，将整个工地都置于起重机械的工作范围内，大大提高建设速度和场地利用率。在中国，三峡大坝的建筑现场，最显眼的施工设备就是那些巨大的塔吊，它们日夜不停地忙碌着，为这个巨大的水利工程能够早日造福社会提供强有力的保障。 不仅仅在建筑工地上活跃着起重机的身影，港口、机场、车站或者各种各样的工厂车间，都有起重设备在工作。如果没有起重机的参与，那些巨大的港口可能会瘫痪，带来的经济损失或许不会小于金融危机的冲击。 3.起重机的发展现状及趋势 目前，国内专业生产大型起重机的厂家很多。其中以中联重科、三一重工、抚挖等公司产品系列较全，市场占有率较高。中联重科在2007年12月宣布实行品牌统一战略后。现已成功开发了50t~600t履带式起重机产品系列。作为中国起重机行业的领跑者，徐州重型机械有限公司现在已经形成了以汽车起重机为主导，履带式起重机和全路面起重机为侧翼强势推进的庞大型谱群。国内最具历史的履带式起重机生产企业抚挖现已拥有35t~350t的履带式起重机产品系列。QUY350是抚挖2007年推出的国产首台350t履带式起重机，填补了国内350t履带式起重机的产品型谱空白。 目前，国外专业生产大型起重机厂家很多。其中利勃海尔、特雷克斯-德马格、马尼托瓦克与神钢等公司产品系列较全， 市场占有率较高。利勃海尔公司的产品技术先进、工作可靠，其生产的LR系列履带起重机最大起重量已达1200t。其桁架臂履带式起重机系列在2007年又喜添新品LR1600/2，使其产品型谱更加完善。 未来的一段时间内，起重机的发展趋势包括以下几个方面： （1）起重机的大型化。近年来，火电发电机组的功率不断增大，由以前的30万KW为主转为60万KW乃至100万KW 为主，对起重机的吨位需求增大。由于美国核电技术的推广应用，使大件吊装量大幅增加催生了大型起重机市场的需求。大型石化项目，同样需求大吨位的大型起重机特别是履带式起重机。 （2）创新设计。开展对起重机传动型式创新、结构构造创新和功能原理创新等方面理论及技术基础研究，为此着重研究新材料、新工艺、新的传动装置，从而通过对不同设计方案的优选、分解和组合来产生新的设计方案，不断推出创新设计成果。 （3）核心技术化。各大知名企业均具有其独特的核心技术，并不断创新，努力保持在同行业内的领先地位。现在各大公司均大力研究开发自己的核心技术，以不断提升自己的产品档次和竞争能力。 （4）模块化和组合化。极短交货期的市场需求要求开展基于网络的协同异地设计技术、并行工程技术研究，这样可以缩短产品的开发周期。用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途，有相同联接要素和可互换的标准模块，通过不同模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。达到改善整机性能，降低制造成本，提高通用化程度，用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产品，充分满足用户需求。 （5）大吨位的自拆装系统。履带起重机体太笨重在公路上无法自由行走，必须拆卸才可运输，到达工作地点后再进行组装，需要辅助吊车。为减少或不用辅助吊车，节省施工费用，因此研制自拆装系统势在必行。（6）混合型起重机。履带起重机和轮式起重机各有利弊，将两者取长补短后，混合型起重机应运而生，这也是起重机新型式的大胆尝试与突破。它集履带起重机桁架臂大起重量、大作业空间的优势和轮式起重机的机动灵活优势于一体，主要用于大型起重机。 4.结语 我们已经看到世界上工业发达国家已经开始进入新的技术革命时代。我国目前仍然处在设计、生产周期化阶段，起点低、设备落后，相对发达国家落后20年左右。如果我国能从国外工业发展中得到启示，将可加快我国起重机械工业的发展。 [1] 胡宗武 汪西应 汪春生.起重机设计与实例[M]. 北京：机械工业出版社，2009.6. [2] Aviad Shapira, M. Asce, Gunnar Lucko 等. Cranes for building construction project.[J] Journal of construction engineering and management. 2007, 690-700. [3] 陈道南 盛汉中.起重机课程设计[M].北京：冶金工业出版社,1993． [4] 《起重机设计手册》编写组．起重机设计手册[M]．北京：机械工业出版社，1980． [5] 刘毅.浅谈门式起重机的稳定性设计[J]. 机电技术，2009（2）：89-91. [6] 林贵瑜，史勇.关于起重机发展的几个技术问题[J].建设机械技术与管理,2006,12. [7] 王凤萍 等.国内外履带式起重机现状及发展趋势[J].工程机械,2006,4. [8] 张守谦 郑建荣 黄凯.门式起重机参数化建模与仿真[J].机械过程与自动化，2009（4）：28-30 [9] 张耀辉 王字 赵存宝.600 t液压起升门式起重机[J]起重运输机械,2009(9):53-55 [10] 张质文 等.起重机设计手册[M].北京：中国铁道出版社,1998 [11] 中国国家标准.起重机设计规范（GB3811-83）.北京：中国标准出版社,1984 [12] 倪庆兴，王焕勇．起重机械[M]．上海：上海交通大学出版社，1990．

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