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a 58
10.1.2确定象鼻架尾部长度c和夹角0以及拉杆长度d 58
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