摘 要

本次设计结合所学专业知识，讲述了门座起重机的总体设计步骤，对MQ1035四连杆门座起重机进行了总体设计计算、运行机构设计计算、cad图纸绘制以及三维仿真建模。在本文中，着重对起重机整体的平衡以及运行机构进行了设计验算，对各个设备进行选型，保证设备的使用达到使用要求。

本次课题的特色在于借助三维建模软件creo建立起重机的模型，并将整机导入Adams进行模拟仿真，实现了整机装配过程以及正常工作的运动仿真，从而得到更为精确的性能参数，重新对本次的设计进行合理的改进。文章中主要介绍了运行机构的设计以及建模。

关键词：门座起重机、总体设计、三维建模

Abstract

The design combined with the professional knowledge, tells the story of the steps of the overall design of the portal crane, on the gantry crane of MQ1035 four-bar linkage the overall design calculation, design and calculation on the operation mechanism, CAD drawings drawing and 3D simulation modeling. In this paper, focusing on the overall balance of the crane as well as the operating mechanism of the design, the selection of various equipment, to ensure that the use of equipment to meet the requirements.

Features of this issue is by means of three-dimensional modeling software creo to build the crane model and the whole portal crane is introduced into Adams to carry out simulation. Realized the whole process of assembly and motion simulation of normal work, resulting in more accurate performance parameters for crane design improvements. This article mainly introduces the design and modeling of the crane operating mechanism.

Key words: gantry crane, overall design, three-dimensional modeling

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的目的和意义 1

1.2 课题研究的主要内容 1

第2章 总体设计计算 2

2.1 起重机主要参数 2

2.2 四连杆臂架结构的尺寸： 3

2.3 货物水平位移补偿系统设计 3

2.3.1 货物水平位移补偿系统原理 3

2.3.2 组合臂架方案的优化 4

2.3.3 优化设计数学模型 6

2.3.4 组合臂架系统的验算 7

2.4 臂架自重平衡系统的设计 9

2.4.1 设计方法 10

2.5 载荷计算 13

2.6 整机稳定性校核 22

2.6.1 基本原则 22

2.6.2 工况验算和载荷组合 22

2.6.3 抗倾覆稳定性的的校核 23

2.7 轮压计算 26

2.7.1 各工况下的轮压计算 28

第3章 运行机构整体方案的设计 30

3.1 运行机构计算 30

3.1.1 车轮轮压的计算 30

3.1.2 稳态运行阻力 30

3.1.3 电动机的选择 32

3.1.4 选择减速器 33

3.1.5 选择制动器 35

3.1.6 打滑计算 36

3.2 运行机构三维建模 36

3.4 本章小结： 38

第4章 经济性分析 39

第5章 全文总结与展望 40

参考文献 41

致谢 42

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

随着我国经济的高速发展，设备的机械化、自动化程度也在不断提高，港口作为海运及陆运的交接点，其重要性也越发明显。一个港口的运作，会带动经济上诸多方面的发展，因而与之相适应的，起重运输设备的发展也会越来越快。在各种大型工厂、海运部门中，起重机的应用也越发普遍，它已经不再只是充当配角般的设备来使用，而是在大批量生产和流水作业中扮演着重要角色，俨然成为工业机械化、自动化中不可或缺的工具。

门座起重机的发展是离不开港口的飞速成长的，在各行业中的应用十分的广泛，原因很简单，它的起重量范围非常之大，可以是几吨，也可以是几十吨。对运行机构的研究，这对将来对于设备的改进，使之更加合理等方面，是具有非常大的意义的。随着对设备研究的深入，材料与设备的合理选用，也必将使门机的制造成本更加的低廉，这是非常有意义的一件事。

本次的毕业设计，不仅有利于我们对大学所学知识的掌握与运用，同时通过查找和学习国内外相关的先进制造技术，可以大大提高我们对国内外起重机发展现状的了解程度，对于我们未来的学习和工作有着积极而又深远的意义。

1.2 课题研究的主要内容

这次的课题是以MQ1035型的门座起重机作为对象进行研究，根据给定的基本参数并且参照相关的设计手册，进行整机的总体设计验算、运行机构设计计算及三维仿真建模，这个过程中，需要我们完成：首先，我们要确定运行机构的设计方案，然后完成电动机、减速器、联轴器等设备的选型，最后根据选型的结果，对其进行校核验算，完成运行机构的设计部分，将数据导入creo软件中，进行运行机构的三维仿真建模。

第2章 总体设计计算

2.1 起重机主要参数

在进行初步设计时，我们需要根据需求，来确定技术参数。此次设计的MQ1035门机的参数表如下：

表2.1 技术参数

2.2 四连杆臂架结构的尺寸：

图2.1 确定基本尺寸图

2.3 货物水平位移补偿系统设计

2.3.1 货物水平位移补偿系统原理

如果四连杆的尺寸选择是合理的，那么，当臂架运动时，在给定的幅度范围内，象鼻梁的端点运动轨迹应该是近似水平的，即货物应该是近似水平移动的，以此来降低能耗。此次设计中，我所使用的是组合臂架补偿法来达到设计要求的。

图2.2 组合臂架工作原理

2.3.2 组合臂架方案的优化

1）根据设计任务书给出的最大的幅度要求和起升高度等参数及整机总体布置要求等条件，参考已有的设计经验，初步确定臂架下铰点O的位置。根据起重机的型式，取O点位置为3m 。