摘 要

对于目前港口门座起重机设计中出现的问题，本文以港口装卸四连杆MQ1635门座起重机作为范例，详细讲述了起重机的总体设计过程。其中包括作图法确定四连杆机构，货物水平性校验，象鼻梁端点水平速度校验。还讲述了回转机构的电机选型。其中包括减速器选型，制动器选型，电动机选型。此外还通过三维建模软件CREO建立了门座起重机回转机构的模型。

通过运用虚拟设计方法，获得了起重机的相关运动性能数据，为起重机的设计和性能评估提供了一种新的方法，减少设计开发成本。

本文特色在于借助三维建模软件Creo建立门座起重机回转机构模型，通过对模型的观察，我们可以加深对机构的了解，扩展对机构运动的分析。

关键词：门座起重机；总体设计；Creo三维建模；

Abstract

For the problems in the design of Port Portal Crane, this paper describes the overall design process of the crane as an example with the port loading and unloading four link MQ1635 portal crane as an example. Including the determination of four linkage mapping method, the level of the goods check, check the speed of horizontal trunk beam end. Also describes the rotating mechanism of the motor selection. Including reducer selection, brake selection, motor selection. In addition, the model of the revolving mechanism of the portal crane is established by the 3D modeling software CREO.

Through the use of virtual design method，Obtained the crane related sports performance data，for Crane design and performance evaluation provides a new method, Reduce the cost of design and development.

This paper is characterized by the use of three-dimensional modeling software Creo to establish a portal crane rotary mechanism model, through the observation of the model, we can deepen the understanding of the organization, the expansion of the analysis of the mechanism movement.

Key Words: portal crane； overall design； Creo 3D modeling；

目 录

第1章 绪论 1

1.1课题的研究目的和意义 1

1.2国内外现状 1

第2章 总体设计计算 2

2.1性能参数 2

2.2 确定主要工作机构和金属结构的形式 3

2.2.1 确定主要工作机构形式 3

2.2.2 确定金属结构的形式 7

2.3 确定组合式四连杆臂架结构尺寸 11

2.4 用作图法进行货物水平位移补偿系统设计 11

2.4.1 货物水平位移补偿系统原理 11

2.4.2 刚性四连杆组合臂架方案的作图法设计 12

2.5 杠杆活对重式臂架自重平衡系统设计 19

2.5.1 杠杆活对重平衡系统工作原理 19

2.5.2 臂架自重平衡系统设计方法 19

2.6 各工况下工作机构、金属结构所受载荷 23

2.6.1 计算载荷 23

2.6.2 载荷组合 27

2.7 整机稳定性校核 27

2.7.1 基本原则 27

2.7.2验算工况、载荷系数和载荷组合 27

2.8 轮压计算 32

第3章 回转机构 36

3.1设计参数 36

3.2回转支承装置计算： 36

3.3回转支承选型计算 37

3.4回转驱动装置计算： 37

3.4.1计算回转阻力矩 37

3.4.2电动机的选择与校核 39

3.4.3选择减速器 41

3.4.4选择制动器 41

3.4.5 极限力矩联轴节极限力矩计算 42

第4章 回转机构基于CREO平台虚拟设计 43

4.1Creo软件简介 43

4.2模型的创建 43

4.2.1行星齿轮减速器外表齿轮 43

4.2.2 安装在轴上的齿轮 44

4.2.3行星齿轮外壳 45

4.2.4回转平台齿轮 46

4.2.5螺栓 46

4.2.6螺母 47

4.3零件的装配 47

4.3.1齿轮的装配 47

4.3.2螺栓与螺母的装配 47

4.3.3装配图 47

4.4虚拟分析 48

第5章 经济性分析 49

第6章 总结与展望 50

参考文献 51

致谢 52

第1章 绪论

1.1课题的研究目的和意义

门座起重机是桥架通过两侧支腿支承在地面轨道或地基上的可转动的起重装置在门形座架上的一种臂架型起重机。它可以沿着地面轨道运行，它的下方可以通过铁路车辆或其他地面车辆。门形座驾的4条腿构成4个“门洞”，用来通过其它类型车辆。门座起重机大多沿着起重机轨道运行，进行起重装卸作业。进入21世纪，世界进入经济全球化的时代，国际贸易迅速发展，港口作为海上通道显得尤为重要。而海上运输业进入蓬勃发展的态势。随着我国加入WTO，与世界的联系更加紧密，这种关系更加明显^[1]。起重机作为港口主要装卸搬运工具，它的发展在这种情况下就显得尤为重要。

门座起重机包括起升、回转、变幅和运行机构，前三种机构由于装在转动部分上，因此它们在每一周期内都参与作业。另外司机室与组合臂架也是安装在转动部分。运行机构的作用是用来调整起重机的工作位置。起重机上还装有用来保护人体免受伤害的电气保护装置。除电气保护装置外，门座起重机还装有起重量或起重力矩限制器、起重机夹轨器等安全装置^[2]。

门座起重机作为码头专用的机械设备，主要用于装卸、搬运和堆码作业。它具有高效的作业能力、低成本建设费用、机动灵活、通用性强等优点。正是这些优点使得门座起重机在港口码头得到广泛的运用。最近几年以来由于经济的发展，海上货物的运输变得更加频繁，这对港口机械设备也提出了更高的要求。所以门座起重机的设计要朝大型化、高速化、自动化和智能化的方向发展，以满足市场竞争的需要^[3]。因此满足上述情况的门座起重机的设计就显得无比重要。