摘 要

进入21世纪以来，科技发展速度迅速，工业在我国占了一个十分重要的位置，而在港口运输方面，起重机械是港口工作的主要单位，其中最为常见的是门座起重机和岸桥起重机。门座起重机的基本任务就是把货物从船上搬运到岸上，或者从岸上搬运到船上，其中最基本的机械运动就是起升运动。因此，本文对单臂架起重机和机中起升机构进行了具体的分析。

本文以MQ5040单臂架门座起重机为设计对象，完成了以下的工作：

(1)叙述了门座起重机的总体设计的过程，完成货物水平位移补偿系统及臂架自重平衡系统的设计。

(2)完成了起升机构的设计计算，对减速箱，制动器，电动机进行选型，设计卷筒尺寸。

(3)绘制起升机构的总体图纸，绘制部分部件图纸，包括卷筒支座图纸、制动轮图纸。

(4)对起升机构进行了三维仿真建模。

关键词：门座起重机；总体设计；起升机构

Abstract

Since the beginning of the 21st century, the rapid development of science and technology, industry in China accounted for a very important position, and in port transport, lifting machinery is the main unit of the port work, the most common is the portal crane and bridge crane. The basic task of the door crane is to transport the goods from the ship to the shore, or from the shore to the ship, the most basic mechanical movement is the lifting movement. Therefore, this paper analyzes the hoisting mechanism of the single-arm crane and the machine.

This article to MQ5040 single-arm portal crane for the design object, completed the following work：

(1) The process of the overall design of the portal crane is described, and the design of the horizontal displacement compensation system and the weight balance system of the boom.

(2) Completed the design of the lifting mechanism calculation, the gear box, brake, motor selection, design reel size.

(3) Drawing the overall drawing of the lifting mechanism, drawing part of the drawings, including the roll bearing drawings, brake wheel drawings.

(4) Three-dimensional simulation of the hoisting mechanism was carried out.

Key Words：protal crane；Overall design ；Hoisting mechanism

目 录

目 录 3

第1章 绪论 1

1.1课题背景及意义 1

1.2与课题研究相关的国内外动态 2

1.3课题研究的内容 3

第2章 起重机总体设计计算 4

2.1总体设计 4

2.1.1确定主要工作机构形式 4

2.1.2金属结构选型 8

2.2总体设计计算要求 9

2.2.1设计参数 9

2.2.2臂架自重平衡系统 9

2.2.3货物水平位移系统 11

2.2.4载荷计算 13

2.2.5轮压的计算 22

2.2.6整机抗倾覆稳定性计算 24

2.2.7 车挡冲击力计算 27

2.2.8 防阵风制动能力计算 27

2.2.9 非工作状态防风锚定计算 27

第3章 起升机构设计计算 29

3.1起升机构的设计参数 29

3.2起升机构设计步骤 29

3.2.1确定起升机构传动方案，选择滑轮组的型式和倍率 29

3.2.2钢丝绳 30

3.2.3确定滑轮和卷筒尺寸、计算卷筒转速 31

3.2.4选择电动机 33

3.2.5选择减速器 34

3.2.6选择联轴器 36

3.2.7选择制动器 37

3.2.8机构启动、制动时间校验 38

第4章 起升机构三维仿真建模 40

4.1SolidWorks软件简介 40

4.2零部件模型的建立 40

4.2.1草图绘制 40

4.2.2实体绘制 41

4.2.3起升机构各零件模型的绘制 41

4.3起升机构的装配 43

4.3.1装配设计思路 43

4.3.2装配过程 43

4.4Adams软件简介 44

4.5Adams建模 44

4.5.1三维模型的导入 44

4.5.2约束和驱动的添加 45

4.5.3模型的验证 45

第5章 环境影响及经济性分析 45

5.1环境影响分析 45

5.2经济性分析 45

第6章 全文总结与展望 46

6.1工作总结 46

6.2工作展望 46

参考文献 47

第1章 绪论

1.1课题背景及意义

如今互联网高速发展的社会，其中的主要特点就是货物的运输更加频繁，各国与各国之间的沟通更加的密切。在时间允许的情况下，航运俨然成为了最有优势的运输方式，而港口起重机在此充当了一个最重要的角色。

现在最常见的港口起重机械主要有集装箱门式起重机、岸桥起重机、正面吊和门座起重机^[1]。但是相比于其它三种起重机，门座起重机广义上包含了其他三种的优点。相对于岸桥起重机，门座起重机下方有转台结构，可实现货物的回转，门机显得灵活机动。相对于集装箱门式起重机，门座起重机能够吊运轨下的货物，还可以通过转台和变幅机构实现臂架的回转和变幅运动。另外门座起重机造价成本比岸桥和正面吊要低，在经济性上更有竞争力^[2]。

图1.1 单臂架门座起重机