河 北 工 业 大 学
毕业设计说明书
作 者：薛松 学 号：060387
学 院：机械工程学院
系(专业)：机械设计制造及其自动化
题 目：发动机吊装、码盘系统设计
指导者： 陈子顺 高级工程师
评阅者：
2010年6月2日
I
毕业设计中文摘要
发动机吊装与码盘系统设计 摘要： 近年来中国的汽车产业得到了迅猛的发展，其规模如今已经跃居到世界第一的位置。发动机是汽车的核心部件，一套快捷有效的发动机整机吊装与码盘系统对于汽车发动机制造企业来说变得越来越重要。结合现如今汽车制造业发动机吊装码盘系统的现状，本设计过程旨在设计一套可以在充分保证客户用途的情况下，使整机的性能有很大的改善，而且节省钢材及加工成本，大大减少工人的劳动强度，提高企业的生产效率，还能促进企业整个物流管理系统的优化的发动机吊装码盘系统。以达到使企业能够应对日益激烈的国际市场竞争的能力。 本设计主要完成的独创性工作有以下几个方面： 1．功能实现的方案比较与优化。 2．整体吊装码盘系统结构的详细设计与优化。 3．轨道梁、架体的结构设计与强度、刚度、稳定性的校核计算。 4．关键零部件的选型与校核。 5．系统功能实现的控制部分设计。 6．基于TRIZ理论在本设计中的应用。 关键词： 吊装与码盘系统 TRIZ理论 桥式起重机 电动葫芦 发动机
II
毕业设计外文摘要
Title Engine Installation and encoder system Abstract In recent years, China’s auto industry has been rapid development, its scale has now jumped to first place in the world. A quick and efficient engine for lifting machine and encoder system for automotive engine manufacturers are becoming increasingly important. Today automobile industry is the engine combined with lifting the status code disc system, the design process to design a fully guarantee customer use in the case, so that machine’s performance improved a great deal, but to save steel and processing costs, significantly reduce the labor intensity and improve production efficiency, but also the logistics management system for enterprise optimization of the engine code disc loading system. The design was completed for the original work in the following areas: 1. Functional Comparison and Optimization of program implementation. 2. Lifting the whole structure of encoder system detailed design and optimization. 3. Beam, frame structure design and strength, stiffness, stability checking calculation. 4. Selection and Validation of critical components. 5. System function of the control part of the design. 6. Based on TRIZ theory in the design. Keywords：Installation and encoder system;TRIZ theory;crane;electric hoist;motor III
目 次
1 引言???????????????????????????????1 1.1 概述?????????????????????????????1 1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势????????????????1 1.3 课题的主要研究内容??????????????????????1 1.3.1 本课题的研究对象?????????????????????1 1.3.2 本课题的研究范围?????????????????????1 1.3.3 本课题的具体内容要求???????????????????2 1.3.4 工作要求?????????????????????????2 1.3.5 最终成果?????????????????????????2 2 设计工作流程???????????????????????????2 2.1 总体设计???????????????????????????2
2.1.1 最大起重量确定??????????????????????2 2.1.2 起升高度的选择??????????????????????2 2.1.3 电动葫芦的选型??????????????????????3 2.1.4 起重机构跨距的确定????????????????????3 2.1.5 行走机构的传动??????????????????????3 2.1.6 动力的输入????????????????????????3 2.1.7 安全装置的设计??????????????????????3 2.2 起重机构主梁的设计??????????????????????4
2.2.1 主梁及架体钢结构的设计??????????????????4 2.2.2 力学性能的分析??????????????????????4 2.2.3 载荷计算?????????????????????????4 2.3 控制电路的设计????????????????????????4 2.4 设计的整体思路????????????????????????5 3 构件的设计选型??????????????????????????6 3.1 已知构件尺寸的确定??????????????????????6 3.2 电动葫芦选型?????????????????????????6 3.3 电动葫芦轨道梁设计??????????????????????7 3.3.1 小车摆放方案的确定????????????????????7 3.3.2 电动葫芦轨道梁整体结构尺寸的初定?????????????9 3.3.3 电动葫芦轨道梁的轨道材料选型 ??????????????10 3.4 大车轨道梁设计 ???????????????????????10
IV
3.4.1 大车轨道梁整体结构尺寸的初定 ??????????????10 3.4.2 大车轨道梁的立柱材料尺寸选型 ??????????????10 4 构件的力学性能分析 ???????????????????????11 4.1 电动葫芦轨道梁的强度、刚度、动载荷稳定性校核 ????????11
4.1.1 电动葫芦轨道梁受力分析 ?????????????????11 4.1.2 电动葫芦轨道梁强度校核 ?????????????????13 4.1.3 电动葫芦轨道梁刚度校核 ?????????????????13 4.2 大车轨道梁的强度、刚度、动载荷稳定性校核 ??????????14
4.2.1 大车轨道梁受力分析 ???????????????????14 4.2.2 大车轨道梁强度校核 ???????????????????16 4.2.3 大车轨道梁刚度校核 ???????????????????16 4.3 立柱尺寸的确定与稳定性分析 ?????????????????17 4.3.1 立柱的选材与尺寸确定 ??????????????????17
4.3.2 立柱的压杆稳定性校核 ??????????????????17 4.3.3 立柱承受动载荷的稳定性校核 ???????????????18 4.4 大车的行走机构设计 ?????????????????????19 4.4.1 电动机的选型 ??????????????????????19 4.4.2 大车轨道轮的选型 ????????????????????20 4.4.3 减速器的选型 ??????????????????????21 4.4.4 传动齿轮的设计与校核 ??????????????????21 4.4.5 轴校核 ?????????????????????????24 4.4.6 轴承的选型 ???????????????????????24 5 系统的电路控制设计 ???????????????????????24 6 基于TRIZ 理论的电动葫芦轨道梁的优化方案设计 ??????????25 6.1 TRIZ理论简述 ???????????????????????26 6.2 TRIZ理论的应用???????????????????????26 6.3 由发明原理进行设计方案的确定 ????????????????27 结论????????????????????????????????28 参考文献??????????????????????????????30 致谢????????????????????????????????31
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