吊钩装置设计

1起重机课程设计题目：吊钩装置设计计算设计小组：第五组指导老师：张金凤2目录第一章设计的概述………………………….……….3第二章吊钩的设计……………………………….….52.1吊钩装置概述…………………………………………………..52.2设计计算过程…………………………………………………..62.3计算方法概述…………………………………………….72.4吊钩原始参数及概述…………………………………82.5吊钩设计步骤…………………………………………….92.6滑轮选择计算………………………………….………..132.7钢丝绳………………………………………………………..15第三章卷筒设计与校核…………………………………………..3.1卷筒的设计………………………………………………..163.2卷筒的强敌校核及抗压稳定性………………….173.3卷筒计算与校核…………………………………………183第一章设计概述1设计主要内容吊钩的设计计算。根据起重量，工艺条件等选择确定吊钩的材料、形式、尺寸，对拉板、吊钩横梁进行设计，并对强度进行校核。2设计主要思路本设计参照《港口起重机械》教材等有关资料，对起重机吊钩装置设计计算。参考设计手册选用标准部件，对起重机吊钩及其相联构件（滑轮组、钢丝绳、卷筒）4进行设计，采用许用应力法和极限状态法对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度等进行校核计算。在完成设计说明书后根据吊钩装置设计过程绘制出装配图和关键部件零件图。3设计背景和意义•起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的机械装置，在国民经济各部门都有广泛应用。起着减轻体力劳动、节省人力、提高劳动生产率和促进生产过程机械化的重要作用。•吊钩装置是起重机最重要的承载部件。•吊钩装置要求强度高、转动灵活、工作可靠。5第二章吊钩的设计2.1吊钩装置概述•吊钩装置的构造：吊钩、吊钩螺母、吊钩横梁、滑轮、滑轮轴、轴承、拉板等组成。•吊钩装置分短构型和长构型两种。•6•2.2设计计算过程•概述：设计计算是在给定了设计参数，并将布置方案确定后进行的，通过计算选用机构中所需要的标准零部件，对非标准零部件作进一步的强度与刚度等计算。•需给出的设计参数：起重机的额定起升载荷，起升速度，起升高度，工作级别及JC值等。72.3计算方法概述•许用应力等于材料的强度除以安全系数•安全系数大小与载荷估算的准确程度及对起重机的安全要求有关。安全系数用两个系数相乘，••与载荷的估算有关，与起重机要求的安全程度有关。•区别：许用应力法在许用应力中引进一个系数以考虑计算载荷的估算误差，极限状态法则是分别对各个载荷乘以不同的系数，考虑不同载荷的计算误差。主要技术指标:•最大起重量：20吨•梁跨度：31m•起升速度:8~25m/min•起升高度:16mm•起重机运行速度:90~120m/min•起升机构运行速度:40~50m/minnBknfnfnf1ff82.4吊钩原始参数及概述•机构工作级别:,采用双联滑轮组,倍率:•起升质量:20吨，起升载荷:；起升速度:~，初取•吊钩是起重机中应用最广泛的取物装置。根据制造方法的不同，吊钩分为锻造吊钩和片式吊钩，根据形状的不同又可分为单购和双钩。单钩制造与使用比较方便，用于较小的起重量。4m18nVKNPQ200min/24mVn92.5吊钩设计步骤•(1)吊钩形式选择•(2)吊钩结构及制造方法的确定•(3)吊钩主要尺寸的确定•(4)钩身强度计算•(5)吊钩尾部螺纹直径的确定•(6)确定吊钩螺母尺寸•(7)吊钩横梁的计算•(8)吊钩拉板强度验算•吊钩图•10吊钩危险断面图钩身校核:097.0158301020057.12311DeAPBQ68.1881406522/mmN20/17.2042.1245mmNnS11吊钩横梁计算:•集中载荷••最大弯矩••最大弯曲应力•许用强度••因为KNKNPPQ31420057.1mmKNLPM5.3728722475103142231max223maxmax/)95175(1065.37287mmNhWM6)95175(6)(22hhdBW2smm/N3.1183355nmaxmmh75.1533.1185.279656212拉板拉板计算:•受力拉伸应力••许用拉伸力••轴孔表面挤压力极限应力23Qmm/N07.2945)130250(21020057.1)db(2P2/3.1327.1215mmNnsc22222/82.4422mmNdhdhPjaQMPdPP84.2645130220000057.124.615.3215ns132.6滑轮选择计算•滑轮直径的确定：(1)普通滑轮直径的选择；(2)平衡轮直径的选择；(3)吊钩组上滑轮轴的计算；(4)滑轮轴承的选择计算；滑轮轴受力图、弯矩图14滑轮轴计算:•BC点弯矩••弯曲应力KN157220057.12PPPKN5.78KN420057.14PPPPPQ50Q4321mmKNPM5.20802105.7826526531max3max1.020802500dWMZW2Smm/N3552/9.1474.2355mmNnSW04.1121.03maxwMd152.7钢丝绳钢丝绳是起重机的重要零件之一，在起升机构和变幅机构中用作承载绳，在运行机构和回转机构中作牵引绳。钢丝绳强度高。自重轻。柔性好、极少骤然断裂等优点，广泛应用于机械、造船、采矿、冶金、林业等方面。起重钢丝绳多采用双绕绳，即先由钢丝绕成股，再由股以绳芯为中心绕成绳。绳芯材料有三种：石棉芯、金属芯、和有机物芯。有机物芯的钢绳具有较大的挠性和弹性，润滑性好，但不耐高温，承受横向压力能力较差；金属芯钢绳强度高，能承受高温和横向压力，但润滑性较差：石棉芯的钢绳能抗高温，具有较大的挠性和弹性，润滑性好。根据丝绕股和股绕绳的相互方向可分为：顺绕绳、交绕绳、混绕绳。根据钢绳中丝与丝间的接触状态分为：点接触绳、线接触绳、面接触绳。16第三章卷筒设计与校核3.1卷筒的设计（1）直径确定（2）卷筒的槽形的选择（3）卷筒上有螺旋槽部分长（4）双联卷筒长度（5）卷筒壁厚确定173.2卷筒的强度校核及抗压稳定性验算（1）压应力的计算(2)弯曲应力的计算（3）卷筒的抗压稳定性验算183.3卷筒计算及校核•正应力••弯曲应力••抗压稳定性验算参考文献《机械设计手册》和《港口起重机械》MPa08.6522182.25773PS1max压MPa47.176yMPa07.3345.19734924.65257742WM弯弯kPPk