（BZD5型柱式悬臂起重机设计）

淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页起重机金属结构强度计算设计任务书对这部分要求为起重量吨提升高度米最大回转半径米外形高度米外形宽度米自重公斤立柱计算定柱为无缝钢管，材料为号钢定柱受到的扭转力矩来自小齿轮总所选定柱的内外径只比为，材料的许用应力。

由参考文献公式由公式算出，因此取外径为，初选立柱高度为。

图立柱受力图如图，可以看作是由臂架和立柱部分组成的三角刚性区域产生的弯矩对立柱的影响，可以简化为图。

淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页图立柱受力简化图立柱力矩图如图所示立柱示意图立柱弯矩图淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页立柱轴向力图弯矩是由重物与悬臂共同作用产生，因此总因此该立柱校核合格。

地脚连接螺钉的选择与校核地脚连接螺钉有两种圆形排列，如图。

矩形排列，如图。

图地脚螺钉圆形排列淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页图地脚螺钉矩形排列选择圆形排列，受力均匀，便于加工。

初选地脚螺栓为型，查参考文献表，螺栓小径为。

地脚螺栓间距地脚螺栓数量计算圆周排列螺栓所受载荷考虑试车载荷为动载荷为其他人为因素如非正常操作造成超载故螺栓应具备的拉应力为其中螺栓的预紧系数刚度系数所有法兰盘上的螺栓距中心位置的平方和查参考文献表，有关螺栓规格与对应的强度关系如下表故选用螺栓淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页悬臂梁的设计与相关计算所选的悬臂梁为工字钢，根据设计任务书，初选长米，材料为，所许用应力为悬臂梁力矩分析图悬臂所受力矩图可以看出危险截面在立柱与悬臂连接处其中由集中载荷与均布载荷共同产生的弯矩，前边已计算。

截面抗弯系数，根据参考文献表，选工字钢规格为，。

悬臂挠度悬臂的挠度由均布载荷与集中载荷共同作用所产生淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页图悬臂挠度示意图总因此挠度符合要求。

淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页结论从开始的课题的拟定，任务书发放和后来的系列的关于起重机的资料的收集，开题报告的编写和外文翻译，近个月的准备工作。

接下来就是长达近个月的关于起重机各项参数的计算，悬臂起重机的设计计划与方案论证，悬臂起重机工作原理，各种机构方案论证，整体结构方案及论证，起升机构与运行机构方案，旋转支承机构的选择，回转驱动装置的方案论证。

和各种机构的计算，选择与校核。

最后为期两个多星期的机械制图，绘制立柱式悬臂起重机的装配，电动葫芦的结构图，悬臂梁的详细结构图，回转支撑装置的结构图，还有后来的些零零总总的修改，总的来说毕业设计也是有条不紊的完成了。

在毕业设计中，自己虽然在实习的时候见过起重机，但只是了解外形，具体内部不甚明了，通过到图书馆借书，网上搜集资料，才把具体的机构部位和参数弄懂。

在接下来的计算中，把自己大学期间学到的知识系统的汇总到块，做到学以致用。

学会了针对不同的机械工作环境各种可行的方案，与根据具体情况进行各种方案之间的论证。

同时也学会了各种机构的受力分析，各种机构零件的计算选择与校核。

比如计算回转力矩，选择电动机，齿轮的设计，传动比的分配，齿面接触强度计算，齿根弯曲强度设计计算，键的选择与校核，金属结构强度计算，悬臂挠度，都是种对知识的回顾。

机械制图的些基本知识与需要注意的些细节。

毕业设计其实也是种系统汇总的学习，书本知识的复习，切合实际的练习。

毕业设计我学会了很多，在老师与同学的帮助下，克服了多种的困难，是这四年来不仅是对知识，技能，也是对师生情，同窗情的种收获与感知，让自己更加感受到这个小组，班级，以至整个母校的情深厚谊。

这就是我毕业设计的结论，我这几个月来的体会与收获。

淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页致谢我的这次毕业设计是在邓老师的指导下设计中完成。

多亏了每次遇到问题老师的耐心解释，我的设计才想回来说顺利。

从设计数据收集，设计到最终的修改邓老师花了大量的时间和精力，在此表达我真诚的感谢，老师严谨的学术态度开拓的精神和高度的责任感会使学生受益于万千，由于几个同学和我相同的设计团队，在们我平时设计和讨论问题中，指出我们的设计，这样我就能及时发现问题以保证设计的顺利进行，多谢同学的帮助。

再次对学院，邓老师以及同学表示最诚挚的感谢。

淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页参考文献璞良贵等机械设计高等教育出版社，孙训方等材料力学高等教育出版社，华玉洁起重机械与吊装化学工业出版社，许朝铨轨道设计手册与悬挂运输设备中国建筑工业出版社，王世刚，王树才等机械设计实践与创新国防工业出版社，张质文等起重机设计手册北京铁道出版社，杨黎明等机械零件设计手册国防工业出版社步选定，轴承型号卷筒的计算及选择卷筒直径根据钢丝绳卷绕装置根据参考文献表与选取卷筒直径卷筒长度根据参考文献表，选择单联卷筒。

根据参考文献公式其中卷槽不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑轮的间距，所选只有个滑轮，取。

卷筒计算直径。

卷筒厚度允许最大值卷筒壁压应力验算淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页根据参考文献公式选用灰铸铁，最小抗拉强度，许用压应力Ι故抗压强度足够卷筒拉应力计算校核由于卷筒长度不大于三倍直径，由弯矩产生的拉应力。

卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时卷筒断面系数式中卷筒外径卷筒内径因此合成应力式中许用拉应力所以卷筒强度验算通过。

因此，初步选择卷筒参数为卷筒直径，淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页长度，卷筒槽形的槽底半径，绳槽尺寸，倍率钢丝绳在卷筒上的固定方式固定方式如图所示主要组成卷筒钢丝绳滑轮图单联卷筒卷筒有两种多层卷绕的光滑表面与单层卷绕的螺旋槽表面。

光滑表面结构简单，钢丝绳会紧密缠绕在卷筒上，般适合于钢丝绳多层卷绕的卷筒，节省表面的需求。

螺旋槽表面有螺旋槽，钢丝绳会紧紧卡在螺旋槽内，避免了来回晃动，避免摩擦造成的机械障碍与磨损，增加其使用性能与安全性，但其只适合于单层卷绕，同时也可以成对使用，称为双联卷筒。

般选用单层卷绕的单联卷筒。

单联卷筒上的螺旋槽有两种浅槽和深槽。

浅槽也叫标准槽，般就用标准槽，因为他的节距比较短，因此绳槽圈数也都相同，般来说，标准槽的卷筒其有效长度会比深槽的短。

但是钢丝绳嵌入卷筒时与卷筒表面的偏角比较大，在些特殊环境下使用，钢丝绳会有脱槽的危险，因此，为了避免钢丝绳在卷筒上脱槽或缠绕出错就选择深槽的卷筒。

关于电动机的选择计算静功率淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页式中机构总功率，般，取水平运行速度电动机计算功率式中系数对于级机构，，取选择电动葫芦型号综合上述的计算与论证，根据参考文献表，选择型电动葫芦，参数如表。

表电动葫芦参数型号钢丝绳电动葫芦起重量吨起升高度米起升速度米分运行速度米分钢丝绳规格工字钢轨道型号环形轨道最小半径米起重电机型号额定功率千瓦额定转速转分额定电流安运行点击型号额定功率千瓦淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页额定转速转分额定电流安自重千克变幅机构起重机需要种机构来改变作业幅度而且沿臂架径向水平位移和吊运物品，这就是变幅机构。

本次设计因工作量问题，变幅机构只做简要概括，不做过多的叙述。

悬臂起重机的幅度是个重要参数，回转式起重机，吊取重物的设备中心线到起重机回转中心线水平淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页小齿轮转矩小齿轮取齿宽系数齿轮非对称布置，选用齿数比等于传动比材料的弹性影响系数根据参考文献图，按齿面硬度小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限计算应力循环次数，按工作寿命年，每年工作天，每天小时计算小齿轮的转速减电式中齿轮每个周期同齿轮面啮合的次数根据参考文献，按触疲劳寿命，计算接触疲劳许用应力取失效率为，安全系数。

设计计算计算小齿轮圆直径淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页计算齿宽计算齿宽与齿高之比模数齿高计算载荷系数因为，级精度，查参考文献表，动载荷系数直齿轮查表，使用系数查表，齿向载荷分布系数，查图，因此载荷系数计算分度圆由参考文献式计算模数按齿根弯曲强度设计计算由参考文献弯曲强度的设计公式淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页确定公式中的各计算数值由文献图查得小齿轮弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限为由文献查得弯曲疲劳寿命系数，。

计算弯曲疲劳安全系数，由文献式得计算载荷系数由表查得查取齿形系数由表查得查取应力校正系数由表查得计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值比较大。

设计计算淮海工学院二〇四届本科毕业设计论文第页共页对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度所得的模数。

并就近圆整为标准值，按弯曲疲劳强度算得的分度圆直径。

小齿轮齿数取大齿轮齿数取因此小齿轮分度圆直径取为，大齿轮分度圆直径为。

键的选择与校核由参考文献可知键是种标准零件，通常是用来实现轴与轮毂之间的轴向固定以传递转矩。

平键具有结构简单拆卸简单对中性较好等优点，因而得到广泛应用。

这种键连接不能承受轴向载荷，因而对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。

根据硬度不同，平键可分为普通平键和薄型平键导向平键和花键四种普通平键按构造分为圆头平键型平头平键型和单圆头平键型离非旋臂式起重机，是横臂架铰轴的中心线距离到吊取设备中心线，或其他典型轴的距离。

立柱悬臂梁是变幅机构的金属结构的主要力量，除了结构重力本身外，还承担负荷起升力，臂架的损坏折叠臂或坠臂可能会导致个严重的起重事故。

变幅机构和起升机构样同样是安全控制的个重点。

变幅机构根据不同情况的多