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擬選
題目
雙梁橋式起重機的設(shè)計
選題依據(jù)及研究意義
起重機是指能在一定范圍內(nèi)垂直起升和水平移動物品的機械，具有動作間歇性和作業(yè)循環(huán)性，多用于人力不能完成的任務(wù)。
橋式起重機是生產(chǎn)車間中應(yīng)用廣泛的一種起重設(shè)備,起升機構(gòu)是橋式起重機的重要組成部分,起重小車用以支撐整機的機械、電器設(shè)備以及被起升的重物,承受和傳遞作用在起重機上的各種較為復(fù)雜的載荷。為了全面了解小車架結(jié)構(gòu)在多重載荷組合作用下的應(yīng)力大小及其分布狀況,找出結(jié)構(gòu)承載的薄弱部位,對其進行結(jié)構(gòu)分析是非常必要的。在對小車架結(jié)構(gòu)進行分析時,傳統(tǒng)的力學(xué)解析方法復(fù)雜,且不精確,很難反映小車架結(jié)構(gòu)實際的承載狀況。相比之下,利用有限元分析方法建立小車架的有限元模型,并按實際的載荷分布進行加載、求解,能得到實際的承載狀況,具有快捷、方便、求解結(jié)果相對準(zhǔn)確的優(yōu)點。
起重機作為物料搬運、裝卸或用于安裝的機械設(shè)備，可以減輕或代替人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率。它被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域之中。在冶金行業(yè)、機械制造工業(yè)、電力工業(yè)、煤炭工業(yè)、交通運輸業(yè)、建筑工業(yè)、建材工業(yè)等國民經(jīng)濟支柱行業(yè)中，起重運輸機械都扮演著重要的角色。隨著時代的發(fā)展，制造工廠和裝卸作業(yè)場所開始轉(zhuǎn)向室內(nèi)，使橋式起重機占據(jù)了主導(dǎo)地位。橋式起重機主要應(yīng)用于大型加工企業(yè)，如鋼鐵、冶金和建材等行業(yè)，完成生產(chǎn)過程中的起重和吊裝等工作。其中用于生產(chǎn)車間的橋式起重機，是起重機的一個主要類型，由于起重機行駛在高空，作業(yè)范圍能掃過整個廠房的建筑面積，具有非常重要的不可替代的作用，因而深受用戶歡迎，得到了極大發(fā)展。
橋式起重機：橋式起重機是橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料吊運的起重設(shè)備。橋式起重機的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機械。
普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。
起重小車又由起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和小車架三部分組成。起升機構(gòu)包括電動機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉(zhuǎn)動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)等部件的機架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。
中、小型橋式起重機的運行機構(gòu)較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅(qū)動方式。起重機的行走一般用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。
橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成。主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運行。主梁上焊有軌道，供起重小車運行。
選題的研究現(xiàn)狀
1. 起重機歷史。
中國古代灌溉農(nóng)田用的桔是臂架型起重機的雛形。14世紀(jì)，西歐出現(xiàn)了人力和畜力驅(qū)動的轉(zhuǎn)動臂架型起重機。19世紀(jì)前期，出現(xiàn)了橋式起重機；起重機的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開始采用金屬材料制造，并開始采用水力驅(qū)動。19世紀(jì)后期，蒸汽驅(qū)動的起重機逐漸取代了水力驅(qū)動的起重機。20世紀(jì)20年代開始，由于電氣工業(yè)和內(nèi)燃機工業(yè)迅速發(fā)展，以電動機或內(nèi)燃機為動力裝置的各種起重機基本形成。
我國起重機最早是通過學(xué)習(xí)和仿造前蘇聯(lián)的技術(shù)制造出來的，因此，我國起重機到現(xiàn)在還殘留著前蘇聯(lián)起重機原型的影子。受到我國國內(nèi)條件以及傳統(tǒng)冶金工藝的制約，國內(nèi)起重機制造業(yè)在改革開放前幾乎沒有發(fā)展，還是50年代前蘇聯(lián)的水平。改革開放后，國內(nèi)起重機生產(chǎn)廠家開始對起重機進行各種摸索和改進，來適應(yīng)日益強大的生產(chǎn)需求，其中既有成功的例子，也有失敗的教訓(xùn)。
20世紀(jì)90年代以來，以我國起重機龍頭企業(yè)太原重型機械廠和大連起重機廠為首，一些廠家開始與國外同行接觸，進行技術(shù)合作，把經(jīng)過實踐檢驗成熟可靠的技術(shù)應(yīng)用于新的產(chǎn)品中，為我國鑄造起重機行業(yè)揭開了新的篇章。為了在國際起重機行業(yè)占有一席之地，我們還必須在引進吸收先進技術(shù)的同時，舉一反三，積極探索鑄造起重機的發(fā)展方向，以形成自己的特色和優(yōu)勢。
2.起重機現(xiàn)狀
目前各行業(yè)中使用的橋式起重機數(shù)不勝數(shù)，普遍采用小型PLC控制和調(diào)壓調(diào)速，基本上沒有智能化產(chǎn)品。中小型橋式起重機大多應(yīng)用16/3.2T,50/10T以及32/16T等類型，在冶金工業(yè)的大型起重機，各大鋼鐵公司基本上采用200t～480t起重機，而中小企業(yè)絕大多數(shù)采用趨于淘汰邊緣的75t～160t起重機，這些起重機的更新?lián)Q代和現(xiàn)代化改造項目，形成了巨大的市場需求，也是科研人員進一步研發(fā)的動力和機會。
擬研究的主要內(nèi)容和思路
大車運行機構(gòu)的設(shè)計和橋架的設(shè)計同時進行。
設(shè)計的思路如下：
1、確定橋架結(jié)構(gòu)的型式和大車運行機構(gòu)的傳動方式；
2、置橋架的機構(gòu)尺寸；
3、安排大車運行機構(gòu)的的具體位置和尺寸；
4、綜合考慮兩者的關(guān)系和完成各部分的設(shè)計；
同時，對大車運行的機構(gòu)設(shè)計的基本要求如下：
1、機構(gòu)要緊湊，結(jié)構(gòu)要輕；
2、和橋架配合要合適。這樣，橋架容易設(shè)計，機構(gòu)好布置，并且使走臺不致過大；
3、盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架的剛度；
4、維護檢修方便，結(jié)構(gòu)布置合理，使司機從駕駛室上、下走臺方便，便于裝拆零件及操作；
主要參考文獻
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其他說明
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
指導(dǎo)教師小組意見
指導(dǎo)教師小組負(fù)責(zé)人：
年 月 日
院（系）備案意見
院（系）公章
年 月 日