河北工业大学2013届本科毕业设计（论文）
1 引言
从古代开始，人们在从事工农业生产的过程中，为了提高生产效率，总会发明出一些工具来代替人力，从而更快更好地完成工作，起重机便是从开始的十分简陋的工具发展至今成为种类齐全的重要起重机械，成为工农业生产中的不可或缺的搬运工具，有效地提高了生产效率，促进了工农业生产的发展。
中国古代的提水工具桔槔便是起重机的雏形，此后，起重机从材料、结构到驱动方式不断更新换代，到了今天，起重机的技术已经非常成熟而且门类齐全，有适用于各种场合的不同操纵方式的起重机。现在的起重机主要以电动机和内燃机为驱动装置，能够完成全天候的起重作业。
从起重机结构、性能和使用场合来划分，主要将其分为轻型起重设备、桥式起重机、门式起重机、臂架类型起重机。轻型起重设备包括电动葫芦、手拉葫芦、千斤顶等，此类起重设备结构简单紧凑、体积小，使用维修方便，且便于操作携带；桥式起重机使用最为普遍，它在建筑物上的固定轨道运行，本次设计中的电动单梁起重机属于桥式起重机的一种；门式起重机使用两个高大的支架来支撑主梁，可以在露天工作；臂架类型起重机有固定式回转起重机、门座式起重机、汽车起重机；塔式起重机等。[1]
图1.1电动葫芦 图1.2汽车起重机
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图1.3门式起重机 图1.4塔式起重机
在我们的生活中到处都有起重机的身影，汽车几乎随车携带千斤顶，当轮胎遇到问题，可以用来起升汽车修理轮胎；在大城市里到处可见施工的建筑，塔式起重机可以完成在高空的重物搬运，很好地适应了当今高层建筑的建设；在规模不大的车间里，几乎都装有手动或者电动单梁起重机，其操作方便灵活，可以完成不同质量零件的即时搬运；在港口上，大型的集装箱起重机将轮船上的集装箱升起转移到岸上，集装箱起重机起重量高，几乎是不间断工作；火箭的发射也需要大型起重机的搬运才能到达制定发射场地。由此可见，起重机在生活和生产中都有不可替代的作用，并且也改变着人们的生活。
各种类型的起重机在现代工业生产的各个领域发挥着不可替代的作用，有效地提高了生产效率，促进了生产过程的机械化，提高了生产的自动化水平。随着生产的发展，更多类型的起重机将会被研发并应用到实际生产中，更大吨位的起重机将会得到开发应用，各种特种起重机械也将会有更广阔的发展空间。
由于起重机搬运的物件一般都比较大，因此其安全问题应该格外注意，一旦在搬运过程中出现意外，容易造成人身安全损害，因此起重机在投入使用前应进行全面的安全检测。本次设计主要对电动单梁起重机进行实体建模，由于起重机主梁受到的力较为集中，尤其是重物位于主梁中间位置和边缘位置两种工况，主梁的应力和应变比较大，容易发生损坏，因此对其主要受力部件进行强度分析，确认其安全性能。以确保起重机在工作过程中的安全。[2]
2 电动单梁起重机概述
电动单梁起重机主要应用在车间以及仓库里，工作环境不是很繁忙的场合，
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它容易操作，维护简单，价格较低，应用较为普遍。
2.1梁式起重机
梁式起重机的工作环境需要长方形场地，可以完成露天、车间、厂房等场所的搬运工作。单梁桥式起重机和双梁桥式起重机是目前在实际中很普遍的两种梁式起重机，如下图：
图2.1单梁式起重机
图2.2双梁桥式起重机
这次毕业设计中，图纸提供的是单梁桥式起重机，单梁桥式起重机主梁是钢板与工字钢的组合截面，即箱形工字梁截面，配合电动葫芦作为起升机构，电动葫芦在工字钢的下翼板上缘往复运动。另外根据轨道安装方式，分为支承式和悬挂式两种，如图：
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图2.3 悬挂式
图2.4支承式
2.2单梁桥式起重机的分类
单梁起重机按照操纵方式可分为手动式和电动式，本次毕业设计是针对电动单梁起重机，因此对手动式单梁起重机只做简单介绍，不做过多赘述。
手动单梁起重机，顾名思义，就是人工手动操纵的起重机，它的简写为SL，它可以在无电源的条件下工作，主要用于工况简单，起重量不大，运行速度要求较低的工作场合，它有自身的优点：结构简单，维修保养方便；价格成本较低，
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适合于规模小的车间；质量较小，操作灵活。手动单梁起重机多采用手拉葫芦作为起升机构，端梁采用钢板焊接而成，主梁一般情况下为单根工字钢。
电动单梁起重机的简写为LD（LDA），相对于手动单梁起重机，它有更高的运行速度和工作效率，更高的起重量，由于起重量的提高，对主梁及端梁的结构提出了更高的要求，因此它的成本较手动单梁起重机高。
电动单梁起重机主要由桥架、大车运行机构、电动葫芦及电气设备组成。桥架与运行机构相配合，电动葫芦沿着主梁下翼缘移动，两者运动方向相垂直，可以实现货物的搬运工作。
电动单梁起重机是一种在工作环境不繁忙的工矿企业的车间或仓库内做起重运输物件之用的特种起重设备它具有重量轻、造价低、组装维修方便等突出优点。不适用于有酸碱性或者其他腐蚀性化学气体的车间，也不能用来吊运熔化金属、炽热金属；易燃品及危险品。[3]
作为现代工业生产中至关重要的搬运起重机械，电动单梁起重机在各个部门领域广泛使用。本次设计通过对电动单梁起重机进行实体建模与强度分析，增加了理论与实践的联系，有利于把学到的知识在实际应用中找到落脚点。下面我将会对电动单梁起重机的各部件结构进行介绍。
3 电动单梁起重机的结构
电动单梁起重机主要由四部分组成，桥架、大车运行机构、电动葫芦及电气设备，其中电动葫芦用于升降重物和沿着主梁运动，相当于起重小车；电气设备用来控制起重机的升降及运行；桥架和大车运行机构则负责物件的运行。本次设计主要是对电动单梁起重机实体建模及强度分析，下面我将对起重机各零部件进行介绍，运行机构、电动葫芦、电气设备将会做简要分析。 本次毕业设计所提供的电动单梁起重机的各技术参数如下：
起重量：10吨;跨度：12.5米；起升高度：10米；起升速度：7米/分钟；起重机运行速度：30米/分钟；电源380伏 50赫兹；起重机运行轨道面宽：68毫米。
3.1电动单梁起重机主梁各部件、总成及功能
在本次毕业设计提供的图纸中，主梁采用箱形工字梁，主梁钢结构采取焊接
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