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目 录1

第五章变幅机构1

1．简单式变幅系统一用变幅滑轮组牵引简单臂架（直臂架或曲臂架）摆动的系统1

2．平衡式臂架变幅系统4

2.1臂架自重的平衡4

2.1.1尾重法4

2.1.2杠杆—活动对重法5

2.1.3仅保持臂架系统的合成重心在接近水平线的轨迹上移动的杠杆—活动对重法5

2.1.4挠性件—活动对重法6

2.1.5挠性件—曲线导轨活动对重法6

2.2臂架自重平衡的设计方法6

2.2.1杠杆—活动对重系统7

2.3.1起重索滑轮组补偿法10

2.3在变幅过程中使货物沿水平线移动的平衡式臂架的主要方案10

2.3.2带刚性拉杆的组合式臂架补偿法——四联杆机构11

2.3.3挠性拉索带曲线形象鼻架式组合臂架补偿法12

2.4在变幅过程中使货物沿水平线移动的平衡式臂架系统的设计方法13

2.4.1起重索补偿滑轮组臂架系统的设计13

2.4.2带有刚性拉杆的组合臂架系统的设计方法16

2.4.3挠性拉索—曲线象鼻架组合臂架系统主要尺寸的确定和象鼻架曲线的绘制20

3．使臂架摆动的变幅机构的主要传动型式22

3.1齿条传动22

3.2螺杆螺母传动26

3.3扇形齿轮传动26

3.4曲柄连杆传动27

3.5液压缸传动27

4.臂架系统的运动28

4.2用瞬心法求象鼻架端滑轮轴心的速度VH（即变幅时在各幅度下货物的变幅速度）29

4.1求对重杠杆角速度ω对与主臂架角速度ω臂之比（瞬时角速度之比）29

5.变幅机构的计算载荷30

5.1 W臂的计算31

5.2 W货的计算32

5.3 W偏的计算32

5.4 W风的计算32

5.5 W惯的计算33

5.6 W离的计算37

6．驱动功率计算38

6.1计算出所需的驱动功率，以便选用电动机38

6.2在整个变幅时间t0（即所有区间变幅时间的总和）内在齿条中的均方根作用力39

P均方根39

6.3验算电动机39

6.3.1短期过载能力的验算39

7．制动器的选择40

6.3.2电动机启动时间t启的验算40

7.1门座起重机变幅机构的制动器按两种载荷情况下所需的制动力矩较大者来选择41

7.2被选择的制动器的验算41

7.3两级制动的计算42

7.3.1第一级制动器制动力矩M制1的计算42

7.3.2第二级制动器制动力矩M制2的计算42

8．变幅机构的强度计算43

9．瞬心回转功率法—一种计算门座起重机变幅机构驱动功率的新方法45

9.1对瞬心的回转功率法原理简介45

9.2用对瞬心的回转功率求解门座起重机臂架系统的载荷力矩46

9.2.1直线象鼻架、刚性拉杆的组合臂架46

9.2.2无对重的平行四边形组合臂架51

9.2.3无对重的椭园规单臂架52

9.2.4象鼻架端部起重索自由段长度有补偿的臂架系统53

10.1组合臂架系统几何尺寸的确定58

10.1.1确定主臂架长度b和象鼻架前段长度a58

10.1.2确定象鼻架尾部长度c和夹角0以及拉杆长度d58

10．四联杆刚性拉杆变幅系统的组合臂架和平衡杠杆几何尺寸的确定及检验58

10.2检验组合臂架系统的杆件尺寸59

10.2.1象鼻架端点的运动轨迹59

10.2.2不平衡力矩系数60

10.3.4象鼻架自重Gx引起的不平衡力矩61

10.3.8主臂架自重Gb引起的对其下铰点的力矩61

10.3.7主臂架风力Bf起的主臂架下铰点的力矩61

10.3.5拉杆风力Sf引起的主臂架下铰点的力矩61

10.3.6象鼻架风力Xf引起的主臂架下铰点的力矩61

10.3.3拉杆重力之半G1引起的不平衡力矩61

10.3.2起重绳吊载偏摆水平力T引起的不平衡力矩61

10.3.1货物Q变幅时不水平位移而产生的不平衡力矩61

10.3作用在组合臂架上的各个不平衡力矩61

10.4平衡杠杆系统几何尺寸的确定62

10.5臂架—对重系统自重不平衡力矩的校验64

10.5.1对重杠杆与主臂架的角速度之比64

10.5.2对重Gd引起的主臂架力矩65

10.5.3臂架—对重杠杆系统自重不平衡系数65

10.6计算程序及例题66

10.6.1框图66

10.6.2符号对照表66

10.6.3源程序68

10.6.4例题72

10.6.5计算结果72

10.6.6几点说明72

10.7结语73

第六章旋转机构74

1．旋转机构概述74

2．旋转支承装置的结构形式77

2.1滚动轴承式旋转支承77

2.2转柱式旋转支承79

3.旋转支承装置的设计计算80

3.1滚动轴承支承计算81

3.1.1求滚动体上所受的最大作用力81

3.1.2验算滚动体与滚道的接触强度85

3.1.3滚盘式旋转支承摩擦阻力矩计算87

3.2转柱式旋转支承计算90

3.2.1对重G对的确定90

3.2.2支承反力计算91

3.2.3摩擦阻力矩计算93

3.3参数的确定95

4.旋转驱动装置的结构形式95

4.1电动机驱动的旋转驱动装置95

4.2内燃机驱动的旋转驱动装置97

5.旋转阻力和驱动功率的计算98

5.1旋转阻力矩的计算98

5.1.1风阻力矩M风98

5.1.2倾斜阻力矩M倾99

5.1.3惯性阻力矩M惯计算100

5.2驱动功率的确定及电动机验算101

5.2.1电驱动功率确定及电动机验算101

5.3内燃机驱动功率确定103

5.4驱动装置的传动计算103

5.4.1传动比的确定及分配103

5.4.3制动力矩的确定和制动时间验算104

5.4.2传动零件计算104

5.4.4极限力矩联轴节的力矩确定106

第七章典型港口起重机介绍109

1．港口轮胎起重机109

1.1柴油机—直流发电机—直流电动机驱动的港口轮胎起重机109

1.1.1起升机构109

1.1.2旋转机构116

1.1.3变幅机构116

1.1.4运行机构116

1.1.5金属结构117

1.1.6电气系统117

1.2柴油机一液力耦合器驱动的港口轮胎起重机118

1.2.2旋转机构122

1.2.1起升机构122

1.2.3变幅机构124

1.2.4运行机构125

1.3交流电动机分别驱动各个机构的港口轮胎起重机127

1.4轮胎起重机起重量特性曲线的计算与绘制127

1.4.1轮胎起重机打支腿时，起重量特性曲线的计算与绘制128

1.4.1.1轮胎起重机打支腿使用吊钩起吊重物时的起重量特性曲线128

1.4.1.2轮胎起重机打支腿使用抓斗工作时的起重量特性曲线130

1.4.2轮胎起重机不打支腿，使用吊钩工作时的起重量特性曲线的计算与绘制131

2．门座起重机132

2.1概述132

2.2对港口门座起重机的主要要求134

2.3门座起重机的主要技术参数134

2.4门座起重机主要组成部份的选型135

2.4.1门架135

2.4.2门座起重机运行机构的选型136

2.4.3旋转支承装置的选型137

2.4.4旋转机构的选型138

2.4.5起升机构的选型140

2.4.6变幅机构的选型140

2.5带斗门座起重机140

3．浮式起重机144

3.1概述144

3.2浮式起重机的稳性147

3.2.1一般概念147

3.2.2平底船的平衡方法148

3.2.3浮式起重机稳性涉及的常用术语及概念149

3.2.3.1基面、纵中剖面、舯剖面、右舷、左舷、艏、艉和计算座标轴149

3.2.3.2舯线、水线、型长、型宽、型深、吃水和干舷高度150

3.2.3.3横倾角、纵倾角、入水角、出水角、排水体积、排水量和浮心150

3.2.3.4稳性、复原力矩、静稳性、动稳性、稳心、稳心高度和稳性系数151

3.2.4.浮式起重机的稳性分析152

3.2.4.1静稳性分析152

3.2.4.1.1复原力矩一般确定方法152

3.2.4.1.2影响复原力矩的主要因素156

3.2.4.1.3单位复原力矩和复原力矩减小系数159

3.2.4.2动稳性分析160

3.2.5纵、横倾角和最小倾翻力矩的确定161

3.2.5.1静横倾角和静纵倾角的确定161

3.2.5.2动横倾角和动纵倾角的确定162

3.2.5.3倾角合成及最大倾角的确定166

3.2.5.4最小倾翻力矩169

3.2.6浮式起重机的稳性计算169

3.2.6.1稳性计算的一般指标169

3.2.6.2.2动稳性验算170

3.2.6.2.1静稳性验算170

3.2.6.2旋转式浮式起重机工作状态下的稳性计算170

3.2.6.3旋转式浮式起重机非工作状态下的稳性计算171

3.2.6.4旋转式浮式起重机事故状态下的稳性计算171

4．集装箱装卸桥174

4.1集装箱运输概述174

4.2 40吨集装箱装卸桥175

4.3集装箱装卸桥的专门问题180

4.3.1门架180

4.3.2桥架180

4.3.3小车型式181

4.3.3.1绳索牵引式小车181

4.3.3.2半绳索牵引式小车181

4.3.5驱动方式182

4.3.4集装箱装卸桥机构的工作速度182

4.3.3.3起重小车182

4.3.6供电及供电方式183

4.3.7集装箱吊具183

4.3.8止摇装置184

4.3.9司机室187

4.3.10轮缘涂油器188

4.4简易集装箱装卸桥190

4.5具有特殊性能的装卸桥190

4.5.1小车可以作整周旋转运动的装卸桥190

4.5.2前伸臂收起后仍能作业的装卸桥190

4.6集装箱装卸桥的发展190

4.6.1提高集装箱装卸桥的单机性能191

5．桥式抓斗卸船机192

5.1桥式抓斗卸船机概述192

4.6.2集装箱装卸桥自动化控制192

5.2第二次世界大战后桥式抓斗卸船机构造型式的演变193

5.3起重小车式与绳索牵引小车式桥式抓斗卸船机的分析与比较196

5.4抓斗转向装置200

5.5导杆拖带小车式桥式抓斗卸船机200

5.6绳索牵引小车式桥式抓斗卸船机的优点与缺点201

5.7连续卸船设备的展望202

5.8绳索牵引小车式桥式抓斗卸船机202

5.8.1行星减速器传动的绳索牵引式小车202

5.8 1.1小车运行牵引绳的张力分析202

5.8.1.2抓斗闭合机构，起升机构与小车运行机构的行星传动减速器203

5.8.1.3行星减速器传动的功率流205

5.8.2简单绳索系统牵引式小车207

5.8.3有辅助小车的牵引式小车208

5.8.3.1小车运行牵引绳张力分析209

5.8.3.2对有辅助小车的牵引式小车的评价210

5.8.4装有中间卷筒的牵引式小车211

5.9绳索牵引小车式桥式抓斗卸船机的载荷确定及强度计算212

5.9.1绳索传动机构的工作强度212

5.9.2载荷集合215

5.9.3动载荷218

5.10桥式抓斗卸船机的自动消摆控制226

5.10.1抓斗消摆控制的分析226

5.10.1.1桥式抓斗卸船机抓斗的运动轨迹226

5.10.1.2反馈控制消摆法227

5.10.1.3预计摆角的程序控制消摆法227

5.10.1.4反馈控制消摆法与程序控制消摆法的比较228

5.10.2程序控制消摆228

5.10.2.1概述228

5.10.2.2程序控制消摆举例229