机床安装用起重机的设计.doc
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1、目 录目录摘要Abstract21. 国内外起重机发展现状和动向41.1国外起重机发展现状和动向41.2国内起重机发展现状和动向62. 起重机设计总论82.1 起重机主要技术参数及其选择82.2起重机工作级别102.3计算载荷112.4.材料123. 起重机各部件的选择与计算143.1滚动轴承的选择与计算143.2阶梯轴的校核计算163.3立柱的选择与计算203.4立柱稳定性计算223.5焊缝的强度计算233.6套筒联轴器所用键的选择与校核253.7卡箍联结螺栓的选择263.8环链电动葫芦的选择273.9工字钢翼缘弯曲强度计算283.10梁的稳定性计算323.11电动机的选择33结 论38致
2、谢39参考文献40摘 要摘要定柱式悬臂起重机是由固定立柱,旋转悬臂,旋转支撑装置,环链电动葫芦和电气控制系统组成。立柱采用无缝钢管制作,下端依靠法兰及地脚螺栓固定在基地上,上端安装有旋转支承装置。环链电动葫芦用来升降载荷并沿悬臂移动达到变幅的目的。定住式悬臂起重机立柱不动只起支承作用。由于工业生产规模不断扩大,生产效率日益提高,以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加,促使大型或高速起重机的需求量不断增长,起重量越来越大,工作速度越来越高,并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作,容易维护,而且安全性要好,可靠性要高,要求具有优异的
3、耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。有相当批量的起重机是在通用的场合使用,工作并不很繁重。这类起重机批量大、用途广,考虑综合效益,要求起重机尽量降低外形高度,简化结构,减小自重和轮压,也可命名整个建筑物高度下降,建筑结构轻型化,降低造价。因此电动葫芦桥式起重机和梁式起重机会有更快的发展,并将大部分取代中小吨位的一般用途桥式起重机。 起重机的更新和发展,在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合,将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统,实现起重机的自动化和智能化。结构方面采用薄壁型材和异形钢、减少结构的拼
4、接焊缝,提高抗疲劳性能。采用各种合金钢新材料,提高承载能力,改善受力条件,减轻自重和增加外形美观。关键词:定柱式;悬臂;起重机。AbstractAbstractcantilever crane is scheduled column by column fixed, rotating cantilever, rotating Support Unit, chain electric hoist and electric control system. Column by making seamless steel tubes, and the flange on the bottom of A
5、nchor Bolt fixed on the base, the top rotation supporting devices installed. Chain electric hoist used to load and movements along the cantilever moving to Change the purpose. Dingzhu-cantilever crane column is not only moving from supporting role.As industrial production increased scale, increasing
6、 production efficiency and production process of loading and unloading of materials handling gradually increase the proportion of the cost, to large crane or the demand for high-speed growth, since more and more weight, increasing the pace of work And higher energy consumption and reliability requir
7、ements. Crane has become automated production processes in an important link. Crane should not only easy-to-use, easy to maintain and better security, higher reliability, requires excellent durability, trouble-free, maintenance and use of economy. A considerable bulk of the crane is in common use of
8、 the occasion, the work is not very heavy. Large quantities of such cranes, wide use, consider the benefits, minimize the appearance requirements crane height, to simplify the structure, reducing the forces round pressure, may also rename the entire building height decline in light of the building s
9、tructure, reducing construction costs. Therefore electric hoist girder bridge crane and a crane will be faster development, and will replace the majority of small and medium tonnage of general-purpose bridge crane. Crane updates and development, to a large extent depend on the electric transmission
10、and control improvements. Machinery and electronic technology to technology, advanced computer technology, microelectronic technology, power electronics technology, fiber optic cable technology, hydraulic technology, fuzzy control technology applications to drive the machinery and control systems, a
11、nd crane automation and Intellectualized . The structure of a deformed steel and thin-walled profile, reduce the structure of the seam stitching and enhance anti-fatigue properties. Using all kinds of steel materials, enhance capacity and improve conditions for the force, to reduce forces and increa
12、se the aesthetic appearance.KeyWords:The column; cantilever; Crane36单击此处键入1级标题1起重机的发展现状和动向1.1国外起重机发展现状和动向近20年世界工程起重机行业发生了很大变化。RT(越野轮胎起重机)和AT(全地面起重机)产品的迅速发展,打破了原有产品与市场格局,在经济发展及市场激烈竞争冲击下,导致世界市场进一步趋向一体化。目前世界工程起重机年销售额已达75亿美元左右。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大利等,世界顶级公司有10多家,世界市场主要集中在北美、日本/亚洲和欧洲。是生产工程起重机的主要国家,又是最大的世界
13、市场之一。由于日本、德国起重机工业的迅速发展及RT和AT产品的兴起,美国厂商曾在6070年代世界市场中占有的主导地位受到削弱,从而形成美国、日本和德国三足鼎立之势。近几年美国经济回升,市场活跃,外国厂商纷纷参与竞争。美国制造商的实力也有所增强,特雷克斯起重机公司的崛起即是例证。特雷克斯起重机公司前身是美国科林起重机厂。1995年以来,通过一系列的兼并活动,已发展成为世界顶级公司之一。年销售额从1992年的5000万美元猛增到1998年的7.71亿美元,1999年有望突破10亿美元。日本从70年代起成为工程起重机生产大国,产品质量和数量提高很快,已出口到欧美市场,年总产量居世界第一。自1992年
14、以来,由于受日元升值、国内基建投资下降和亚洲金融危机影响,年产量呈下降趋势。年总产值从1991年约5100亿日元下降到1997年的3100亿日元左右,1998年又比1997年下降1/3以上。1998年日本工程起重机总产量为25560台,其中,RT产品2087台,汽车起重机820台,履带起重机692台,随车起重机15032台,其他两类机种共7029台。RT产品年总产值达550亿日元,为各机种之首,其次为履带起重机,约400亿日元。1991年日本5t以上的轮式起重机市场总销售量达6700台,目前日本市场年需求量为3000台。欧洲市场是潜力很大的市场。欧洲各工业国既是工程起重机的出口国,也是重要的进
15、口国。德国是最大的欧洲市场,其次为英国、法国、意大利等国。在德国AT产品市场份额中,利勃海尔占53%,格鲁夫占16%,德马泰克占14%,多田野和特雷克斯各占10%和5%。国外工程起重机行业的联合风潮起重机制造业中的联合之风与汽车业很相似,在汽车行业中,通用汽车、福特、雷诺、宝马、梅赛德斯、大众等大公司都走上了联合之路,这两个行业的世界市场已日趋一体化。欲在成熟的世界市场获取市场份额并保持增长,捷径是购买竞争对手,其长期目标是争夺世界市场的支配地位。在起重机行业,打入世界市场即意味着进入北美、日本/亚洲和欧洲三大市场。世界顶级公司都对世界市场具有强大影响力,但迄今还没有一家公司在上述三大市场取得
16、主导地位。有4家公司已在两大市场建立了根据地:格鲁夫和特雷克斯在北美与欧洲;多田野在亚洲和欧洲;住友建机在亚洲及北美。格鲁夫、特雷克斯和多田野公司是通过收购竞争对手进入欧洲市场的。格鲁夫先是在1984年吞并了英国柯尔斯,而后在1995年购入德国克虏伯。特雷克斯公司于1995年兼并了法国PPM和意大利Bendini公司之后,近几年又收购了其他一些欧美公司。多田野在1990年吞并了德国法恩公司。住友公司在1986年收购了美国林克贝尔特公司。利勃海尔和德马泰克公司都向美洲和亚洲出口起重机,加藤公司也将产品出售到欧洲。但起重机生产本地化要比依赖当地代理商能创造更多机会,多田野和加藤这两家公司产品相似,
17、汽车起重机底盘也相同,但多田野海外投资多于加藤公司,因而在增加出口、改善国内市场萎缩带来的困境方面处于更有利的位置。多数厂商在争夺上述市场的同时,还努力扩大产品系列。格鲁夫公司的汽车起重机和RT产品具有竞争优势,购买克虏伯公司后,在AT产品方面也颇具实力,该公司还准备生产履带式起重机。马尼突沃克公司已在履带式起重机行业居支配地位,但也希望在其他起重机产品领域取得相同影响力。以往起重机厂商的某些合作,大多集中于营销协定或许可证贸易协定。许可证贸易要比全面并购方式开展早,风险也小,在行业中已有先例。但按许可证协定进行制造,往往在期满后因产权争议而告终。特雷克斯与日本IHI公司有历史联系,在50年代
18、科林起重机厂取得了IHI桁架臂技术,至今特雷克斯还提供涂装AmericanCrane公司产品标志的IHI履带式起重机。有人会将特雷克斯IHI的合作看作许可证贸易行得通的例证。但此类协定难以持久,其结果无非是特雷克斯要求加强对IHI公司的控制,或者谋求独立生产履带式起重机。IHI目前尚未建立北美市场份额,仅起分承包商作用。英国格鲁夫公司从1999年开始销售神钢履带式起重机和城市型起重机。多田野和日立建机公司在1978年签订的相互提供产品、扩展双方产品系列的合作协议,收效不大。在国内市场萎缩情况下,日立建机于1999年2月宣布,将再次考虑扩大流动式起重机生产与销售领域与多田野的合作。而多田野公司则
19、希望能拥有一家美国制造基地,但目前时机尚未成熟。拥有多种类产品可使收入多样化。特雷克斯公司既经营采矿设备又经营起重搬运设备,起重搬运设备包括AT和RT产品、汽车起重机、履带式起重机、塔机、叉车、伸缩臂式搬运机、高空作业车及随车起重机。林克贝尔特公司基于其生产挖掘机的经验,成为首先将液压技术应用于桁架臂式起重机的厂商之一。但目前住友公司已将其在日本和美国的起重机与挖掘机企业(包括林克贝尔特)分开,其依据是起重机和挖掘机属于不同行业。利勃海尔既生产挖掘机,也生产流动式起重机和塔式起重机,还在爱尔兰生产集装箱搬运起重机,各企业均为单独实体。国外工程起重机从整体情况分析,领先国内1020年(不同类型产
20、品有所不同)。随着国外 经济发展速度趋于平稳,工程起重机向智能、高性能、灵活、适应性强、多功能方向发展。 25t以下基本上不生产,产品向高附加值、大吨位发展,如利勃海尔公司汽车起重机基本退出 市场,目前市场主导产品为全地面起重机,最小吨位是35t,而80t和160t是主导产品;格鲁夫 公司:主导产品是全地面起重机和轮胎起重机,最小吨位是25t;多田野公司:汽车起重机只 占20%,主导产品是全地面起重机和轮胎起重机,最小吨位16t。因此行业配套也与国内有所不同: 1、下车主要是300kW以上柴油大功率发动机,与之配套的液力变矩器和自动换档变速箱、12吨级驱动转向桥及越野轮胎。 2、上车:高强度材
21、料、大扭矩的起升机构、回转机构、回转支承。 3、液压系统:变量泵、变量马达、电磁换向先导阀及主阀、平衡阀、悬挂系统阀、液压 锁、液压缸及管路标准配套件。 4、智能控制系统:力限器显示控制、记忆通讯及单缸顺序伸缩自动控制。由于国外工程机械起步较早,形成了成熟的配套件体系。如力士乐的泵马达、阀、起升、回转、行走机构;贝林格的主阀、先导阀、平衡阀;哈威的主阀、先导阀、平衡阀;ZF的变速箱、分动箱;凯斯兰的桥;PAT的力限器等等。配套厂能与主机厂协作密切,联合开发,再加上主机厂家的专有技术,能形成很强的核心竞争优势,能够保证主机性能的发挥和可靠性的提高。多家外国厂商看好中国塔式起重机市场全球起重机巨头
22、力图抢占中国市场份额国内外随车起重机现状及发展趋势 1.2国内起重机发展现状和动向我国的生产起步较晚,到70年代末,全国生产的产品品种还很 单一,生产规模很小,到80年代,产品的品种及产量均呈增长趋势,近几年 来,在国内市场的产销总量增长势头更猛,从行业统计结果可以看出,1999年市场总量为1000台左右,2000年市场总量约为1300台,2001年市场总量约为1700台,目前的市场总量约为2000台。改革开放20多年来,国民经济突飞猛进,国家基础建设蓬勃发展,带动着国内工程机械的 需求,推动着工程机械的发展。工程起重机行业也同其它工程机械一样得到长足的发展。目前从行业2003年13家企业报表
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