一吨托盘式单臂吊设计

待我称王封你为后i 2024-03-31 04:57 26阅读 0赞

目 录  
1 绪论 1  
1.1 课题的研究目的和意义 1  
1.2 课题研究的内容 1  
2 托盘单臂吊总体设计 3  
2.1 性能参数 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 金属结构选型 11  
2.3 载荷的计算 13  
2.3.1 自重载荷 13  
2.3.2 起吊载荷 14  
2.3.3 动力载荷 14  
2.3.4 物品偏摆载荷 16  
2.3.5 风载荷 17  
2.4 轮压的计算 22  
2.5 整机抗倾覆稳定性计算 25  
2.5.1 无风静载工况 25  
2.5.2 有风动载工况 26  
2.5.3 突然卸载或吊具脱落工况 28  
2.5.4 非工作状态暴风侵袭工况 29  
3 回转机构设计及计算 30  
3.1 概述 30  
3.1.1 回转机构组成 30  
3.1.2 回转支承装置 30  
3.2 滚动轴承式回转支承选型计算： 31  
3.3 回转支承装置计算 33  
3.3.1 回转支承装置计算载荷 33  
3.3.2 滚道接触应力计算 36  
3.4 回转驱动机构设计 38  
3.4.1 回转阻力矩计算 39  
3.4.2 电动机容量的选定及验算 41  
3.4.3 传动装置总速比及减速器的选择 44  
3.4.4 制动器的选择 44  
3.4.5 极限力矩联轴器 45  
4 总结与展望 47  
4.1 工作总结 47  
4.2 工作展望 47  
参考文献 49  
致 谢 50  
1.2 课题研究的内容  
本课题以一吨托盘式单臂吊为研究对象，进行整机设计计算和回转机构的设计。首先根据给定的技术参数，进行托盘单臂吊的总体设计技术；然后进行其回转支承装置和回转驱动装置的计算。具体工作如下：  
1）根据课题所给的主要技术参数，参照《单臂吊设计手册》，对托盘单臂吊进行总体方案选型和总体设计技术，对起吊、变幅、回转、运行机构进行初步选型和布置，绘制托盘单臂吊的总图。  
2）根据所给定的参数，进行回转机构的计算，包括其支承装置和驱动装置的计算，选择电动机和联轴器、制动器。  
3 回转机构设计及计算  
3.1 概述  
3.1.1 回转机构组成  
回转机构的作用是使单臂吊的回转部分作回转运动，以达到水平面内运送货物的目的。使单臂吊的回转部分相对于非回转部分实现回转运动的装置称为回转机构。它是回转类型单臂吊主要工作机构之一\[7\]。  
回转机构由回转支承装置和回转驱动装置两部分组成。回转支承装置的作用是将回转部分支撑在固定的机架上，使之不下落或翻到，并起到对中作用，以保证回转部分具有确定的运动。从运动学的观点看，它提供所要求回转运动的约束；从受力方面来看，它应能承受单臂吊各种外载荷作用下所引起的垂直力、水平力和倾覆力矩。回转运动是通过回转驱动机构来实现的。  
回转支承装置按其结构特点分为两大类：柱式回转支承装置和转盘式回转支承装置。柱式回转支承装置包括转柱式和定柱式两种，转柱式回转支承是立柱和回转部分一起回转，定柱式回转支承装置中立柱是固定的，其回转部分通过上下支撑装置支持在立柱上。  
转盘式回转支承装置包括支撑滚轮式、支撑滚子式和大型滚动轴承式三种型式。三种型式各有不同的特点，滚动轴承式支承装置具有结构紧凑、回转阻力小、成组性好等许多优点，已越来越广泛的应用。  
3.1.2 回转支承装置  
回转支承装置主要型式有柱式回转支承和转盘式回转支承两种，其中柱式回转支承主要由一个立柱、两个水平支承和一个垂直推力支承组成，根据柱是固定的或回转的分为定柱式和转柱式两种。转盘式回转支承装置的类型很多，其共同特点是没有很高的立柱，单臂吊的回转部分装在一个大转盘上，转盘通过滚动体（滚轮、滚子、滚珠或滚柱）支承于固定的基础上。转盘和回转部分一起回转。滚轮式回转支承装置的回转部分支承在滚轮上，滚轮可以在圆形轨道上滚动，轨道安装在机座上，用中心轴枢来对中，回转部分的重量通过滚轮、轨道传到机座上，水平力由中心轴枢承受。滚子式回转支承装置和轮式回转支承装置一样，装有中心轴枢，用来承受水平力和起对中作用，当倾覆力矩很大而又不加装反滚装置时，中心轴枢还起着防止倾翻的作用\[8\]。  
本次设计采用广泛应用的滚动轴承式回转支承装置，滚动轴承式回转支承装置是目前国内外广泛采用的一种支承装置。这种回转支承装置是一个大型的滚动轴承，能承受垂直力、水平力和倾覆力矩。装置中的滚柱或滚珠可以选用一般滚动轴承中标准规格的尺寸的滚动体。为保证支承装置正常工作，对固定轴承座圈的基础要求具有一定的刚度。单臂吊的回转部分固定在大轴承的回转座圈上，而大轴承的固定座圈则与机座（托盘）用螺栓连接。轴承座圈的滚道应经过淬火和磨削，以保证滚道表面的硬度、精度和表面粗糙度。  
为适应不同的使用要求，滚动轴承式回转支承装置有多种型式，根据滚动体的形状不同分为滚珠式与滚柱式。根据滚动体的列数分为单列式、双列式和三列式。滚动轴承式回转支承装置的连接螺栓必须具有足够的预紧力，其预紧力应达到螺栓材料层极限的0.5～0.7倍。滚动轴承式回转支承装置中应保证良好的润滑和密封，以提高其使用寿命。通常采用迷宫式或耐油橡胶密封圈来密封，润滑剂可采用二硫化钼与润滑脂的混合剂。  
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