湖南工业大学

本科毕业设计（论文）开题报告

  （2013 届）

20##年  12 月  23 日

说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经导师审查后签署意见生效。

 

第二篇：起重机本科生毕业设计

摘 要

在我国，起重机的发展已有五十年的历史了，它是广泛应用在国民经济各领域的一种重要设备。随着工程建设和生产制造的结构物不断向模块化和大型化发展，单台起重机的起重性能已经很难满足吊装要求，多台起重机协同作业的需求开始逐渐增多。

本文基于QY25型汽车起重机对联合起重机的设计进行了研究，就联合起重机的起升机构中的卷筒进行了设计，对马达、减速器、联轴器、制动器进行了选择和校核；对回转机构的中心位置确定、回转支承选型、与回转支承配合的小齿轮进行了设计；对伸缩机构的型式和尺寸及计算方法做出了论述，对臂架的强度和稳定性进行了校核；在液压控制上，对于联合起重机的总体液压系统和各个支路进行了设计说明；对PLC控制系统设计给出了比较明确的设计方法，实现了联合起重机的从整体结构到控制的有机结合，对确定中、小型联合起重机设计方案，具有很强的现实意义。

关键词:联合起重机 ；起升机构；回转机构；液压系统；PLC

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ABSTRACT

The design and production of the truck crane have more than 50 year’s history in our country. It is an important device widely used in the field of national economy,. With the construction and manufacturing developing to large-scale structures and modularity, The hoisting performance of a single crane is difficult to meet the performance requirements, more cranes have an growing demand for collaboration.

In this paper, the design of united truck which is based on the QY25-type crane is studied in detail .The design method of the reel of the crane, which were selected and checked on the motor, reducer, couplings, brakes. The rotary organ of the positioning, rotary bearing selection , and the slewing ring with the design of small gears were discussed; Telescopic type and size of organization and method of calculation were made the discussion of the strength and the stability of the boom was checked. in the hydraulic control, the overall hydraulic crane for the joint system and conducted a design description of each branch. The PLC control system design is given a clearer way to achieve a joint structure of the crane to the control of the whole combination of determination. the small joint crane design, has a strong practical significance.

Keywords: United Crane ; hoisting mechanism ; rotary body ; Hydraulic system ;

PLC

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目 录

1.绪论.........................................................1

1.1概论......................................................1

1.2国内外起重机发展概况和发展趋势............................1

1.2.1起重机多协同作业现状....................................1

1.2.2起重机的发展趋势........................................2

1.3起重机现代设计方法概述....................................3

1.4课题背景..................................................4

1.5课题任务..................................................5

2.技术参数的确定...............................................6

2.1主要性能参数..............................................6

2.2联合起重机参数的确定......................................7

3.联合起重机结构设计...........................................8

3.1动力装置的选择与计算......................................8

3.1.1概述....................................................8

3.1.2动力装置的选择与计算....................................8

3.2底盘的选择................................................9

3.2.1汽车起重机底盘类型......................................9

3.2.2底盘的选择和承载能力的的计算...........................11

3.3支腿类型的选择...........................................12

3.3.1支腿形式分类...........................................12

3.3.2支腿压力计算...........................................13

3.3.3活动支腿危险截面计算...................................15

3.4臂架伸缩机构.............................................16

3.4.1臂架伸缩机构的设计.....................................16

3.4.2伸缩液压缸的连接方式...................................17

3.5臂架主臂尺寸的确定.......................................17

3.5.1吊臂各节尺寸的确定.....................................17

3.5.2臂架截面的选择和截面尺寸的确定.........................18

3.5.3载荷的确定和组合.......................................20

3.5.4臂架强度验算...........................................22

3.5.5臂架腹板的局部稳定性校核...............................23 3

3.6起升机构.................................................24

3.6.1起升机构的形式及特点...................................24

3.6.2卷筒的设计.............................................26

3.6.3马达和减速器的选型.....................................28

3.6.4制动器的选择...........................................30

3.6.5联轴器的选择...........................................31

3.7回转机构的设计...........................................31

3.7.1回转系统的机构和类型...................................31

3.7.2回转系统的结构.........................................32

3.7.3回转中心位置的确定.....................................35

3.7.4工况及载荷.............................................35

3.7.5回转支承的选型和强度验算...............................37

3.7.6回转机构设计...........................................39

3.7.7与回转支承齿圈啮合的小齿轮参数设计.....................42

4.液压系统原理设计............................................ 47

4.1起重机典型工况分析及对液压系统的要求.....................47

4.1.1起重机典型工况分析.....................................47

4.1.2液压系统的要求.........................................48

4.2液压系统类型.............................................48

4.2.1开、闭式系统...........................................48

4.2.2单泵、多泵系统.........................................49

4.3液压系统控制.............................................49

4.3.1定量节流控制系统.......................................49

4.3.2变量系统...............................................50

4.4液压系统类型拟定.........................................50

4.4.1各机构油路组成及其特点.................................50

4.4.2液压系统压力选择.......................................51

4.4.3液压系统形式的选择.....................................52

4.4.4各机构组合和动力分配...................................52

4.5液压系统工作原理.........................................53

4.5.1起升回路...............................................55

4.5.2支腿回路...............................................55

4.5.3回转油路...............................................57

4.5.4变幅回路...............................................57 4

4.5.5伸缩回路...............................................58

5.PLC控制系统设计.............................................60

5.1起重机控制现状...........................................60

5.2 PLC基本原理...................................... ......60

5.2.1扫描技术...................................... ........60

5.3 PLC控制原理...................................... ......63

5.4 PLC系统硬件设计.................................. ......63

5.4.1 I/O点分配................................... .........64

5.5 PLC系统软件设计.................................. ......65

6.结论................................................ .......67

参考文献......................................................68

附录..........................................................70

翻译部分......................................................73

英文原文....................................................73

中文原文....................................................79

致谢..........................................................83

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1 绪论

1.1概论

起重机是工程机械产品中重要组成部分，它由于机动性好而被广泛应用于矿山、建筑、港口、油田等领域。轮式起重机主要有3种基本类型:汽车起重机、轮胎起重机、全路面起重机。近20年世界工程起重机行业发生了巨大的变化，打破了原有的产品和市场格局，在经济迅猛发展及市场激烈竞争的冲击下，导致世界市场进一步趋向一体化。目前世界上工程起重机年销售额已达75亿美元。欧洲、美洲成为世界最主要的生产基地和销售市场。

1.2国内外起重机发展概况和发展趋势

1.2.1起重机多协同作业现状

在实际的施工过程中，起重机多协同作业主要有两种情况。第一种情形是使用两台起重机进行吊装，这两台起重机一般是完全相同或者是同一种型号的，并且这两台起重机的结构和工作状态也是相互对称的，这样就容易计算起重机的动作荷载，使得现场的指挥也比较简单，比较容易保证施工过程的安全性。第二种情况是采用两台以上的型号或种类并不相同的起重机，使其相互配合，完成被掉重物的动作。

一般情况下，为保证吊装作业的安全，实际分配到各台起重机的起重量只有其额定起重量的75% 左右。在施工方案的制定中，只进行简单的载荷计算，甚至有的在载荷余量充足的情况下，都没有考虑超载的问题。

近些年来，伴随着我国固定资产投资的快速增长、基础设施建设和大型项目的不断上马，我国工程机械行业获得了空前的发展，也受到了人们越来越多的关注。下面从四个方面进行对比。

1. 技术实力

应该说我国起重机的制造技术还是位于世界前列的，众多的产品也在国内拥有广阔的市场。然而，与欧美日等发达地区相比，我们的技术实力还是有一定差距的。根据中国招标网的数据显示，超过100t的汽车起重机大多要进行国际招标采购，这说明目前国内在这方面尚不具备大量生产能力。

2. 产品结构

由于技术能力有限，我国起重机在产品结构上，难以同国外相比。我国国际招标网的资料显示，技术要求比较高的履带式起重机和全路面起重机这两种产品在我们国家的产能比较低，目前只有徐工重型机械厂等少数几家机械行业内的大型企业具备一定的生产能力。然而这两种机械产品应该是在起重机的众多类别当中吨位最大的，所以他的价格也远远高于普通的轮胎式或汽车起重机，在这一领域国内技术的落后使企业不得不付给国外厂商更多的成本。

3. 产业链条

一般来说，决定一件产品竞争力的不仅仅是技术研发实力，那些处于产业链下游的制造企业也必将受到上游产业的影响。在国内，那些钢铁企业的 6

技术落后也给下游的工程机械行业的发展造成了很大程度的影响，钢材的弹性、硬度、延展性等质量标准直接关系到了新式技术能否实现，同时，汽车行业的发展与起重机的联系也十分紧密，汽车底盘技术的日益成熟将对起重机承载能力的提高起到了决定性的作用，在这方面我国显然不能和欧美日等发达国家相比，另外，处于低端的工程机械租赁行业尚处于发展阶段，这也给起重机生产企业把握市场发展动向、完善企业售后服务带来了更多的成本消耗。

4. 进出口结构

提供毕业设计，有全图全说明书包括参考文献。

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