5噸通用橋式起重機(jī)雙梁小車(chē)設(shè)計(jì)

1、5噸通用橋式起重機(jī)雙梁小車(chē)設(shè)計(jì)橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱(chēng)天車(chē)。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行， 起重小車(chē)沿鋪設(shè)在橋架上的 軌道橫向運(yùn)行，設(shè)置在小車(chē)上的起升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)貨物垂直升降。三個(gè)機(jī)構(gòu)的綜合， 構(gòu)成一立方體形的工作范圍，這樣就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料， 不 受地面設(shè)備的阻礙。橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉(cāng)庫(kù)、廠房、碼頭和露天貯料場(chǎng)等處。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡(jiǎn)易梁橋式起重機(jī)和冶金專(zhuān)用橋式起重機(jī)三種。 各類(lèi)橋式起重機(jī)的特點(diǎn)如下1. 普通橋式起重機(jī)主要采用電力驅(qū)動(dòng)，一般是在司機(jī)室內(nèi)操縱，也有遠(yuǎn)距 離控制的。起重量可達(dá)五百?lài)?，跨度?/p>

2、達(dá) 60米。2. 簡(jiǎn)易梁橋式起重機(jī)又稱(chēng)梁式起重機(jī)， 其結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機(jī)類(lèi)似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主梁是由工字鋼或其它型鋼和板鋼組成的 簡(jiǎn)單截面梁，用手拉葫蘆或電動(dòng)葫蘆配上簡(jiǎn)易小車(chē)作為起重小車(chē)，小車(chē)一般在工字梁的下翼緣上運(yùn)行。橋架可以沿高架上的軌道運(yùn)行，也可沿懸吊在高架下面的 軌道運(yùn)行，這種起重機(jī)稱(chēng)為懸掛梁式起重機(jī)。3. 冶金專(zhuān)用橋式起重機(jī)在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機(jī)相似，但在起重小車(chē)上還裝有特殊的工作機(jī)構(gòu)或裝置。這種起重機(jī)的工作特點(diǎn)是使用頻繁、條件惡劣，工作級(jí)別較高。主要有五種類(lèi)型。4. 鑄造起重機(jī)：供吊運(yùn)鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運(yùn)鋼

3、水注入連續(xù)鑄錠 設(shè)備或鋼錠模等用。主小車(chē)吊運(yùn)盛桶，副小車(chē)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)盛桶等輔助工作。5夾鉗起重機(jī)：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運(yùn)到深坑均熱爐中，或把它取 出放到運(yùn)錠車(chē)上。6. 脫錠起重機(jī)：用以把鋼錠從鋼錠模中強(qiáng)制脫出。 小車(chē)上有專(zhuān)門(mén)的脫錠裝置， 脫錠方式根據(jù)錠模的形狀而定：有的脫錠起重機(jī)用項(xiàng)桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠 模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。7. 加料起重機(jī)：用以將爐料加到平爐中。主小車(chē)的立柱下端裝有挑桿，用以挑動(dòng)料箱并將它送入爐內(nèi)。主柱可繞垂直軸回轉(zhuǎn)，挑桿可上下擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)。副小車(chē)用于修爐等輔助作業(yè)。橋式類(lèi)型起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)一般由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁 橋架兩類(lèi)。單主梁橋

4、架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。主梁與端梁剛性連接， 端梁兩端裝有車(chē)輪，用以支承橋架在高 架上運(yùn)行。主梁上焊有軌道，供起重小車(chē)運(yùn)行。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類(lèi)型較多比較典 型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。 正軌箱形雙梁是廣泛采用的一種基本形式， 主梁由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹 板組成，小車(chē)鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適于 成批生產(chǎn)，但自重較大。偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副 腹板組成，小車(chē)鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以

5、省去， 其中偏軌 箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復(fù)雜。四桁架式結(jié)構(gòu)由四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)， 在上水平桁架表面一 般鋪有走臺(tái)板，自重輕，剛度大，但與其它結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復(fù)雜， 疲勞強(qiáng)度較低，已較少生產(chǎn)?？崭硅旒芙Y(jié)構(gòu)類(lèi)似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為 實(shí)腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設(shè)計(jì)要求切割成許多窗口， 形成一個(gè)無(wú)斜 桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺(tái)板，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備 裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國(guó)是較為廣泛采用的一種型式。下面具體介紹普通橋式起重機(jī)的構(gòu)造。 普通橋式起重機(jī)一般由起

6、重小車(chē)、 橋 架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。 起重小車(chē)又由起升機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē) 架三部分組成。起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器， 帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。 小車(chē)架是支托和 安裝起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式可分為兩大類(lèi)： 一類(lèi)為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng) 機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車(chē)輪；另一類(lèi)為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車(chē)輪各 用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、 減速器和電動(dòng)機(jī)組合 成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整， 驅(qū)動(dòng)裝置常

7、采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。起重機(jī)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般只用四個(gè)主動(dòng)和從動(dòng)車(chē)輪，如果起重量很大，常用增加車(chē)輪的辦法來(lái)降低輪壓。當(dāng)車(chē)輪超過(guò)四個(gè)時(shí)，必須采用鉸接均衡車(chē)架裝置， 使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車(chē)輪上。本次設(shè)計(jì)課題為5t通用橋式起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)，主要包括起升、運(yùn)行兩大機(jī) 構(gòu)及其安全裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算和裝配圖與零部件圖的繪制。將我們所學(xué)的知識(shí)最大限度的貫穿起來(lái)，使我們學(xué)以至用、理論聯(lián)系實(shí)際。培養(yǎng)我們的設(shè)計(jì)能力及理論 聯(lián)系實(shí)際過(guò)程中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。1小車(chē)設(shè)計(jì)方案的確定2.1.1本設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)：1、起重量5噸；2、起重機(jī)結(jié)構(gòu)采用箱型結(jié)構(gòu)；3、工作級(jí)別M54、起升高度16米；5、起重小車(chē)起升速度 11.3m/

8、min ；6、環(huán)境溫度：。七厶孑。；7、起重小車(chē)運(yùn)行速度 37.4m/min ；8、海拔高度：1000m以下；9、濕度：40%10、起重機(jī)軌道：P18;11、室內(nèi)使用；12、顏色：橘紅。1.2設(shè)計(jì)要求：1、依據(jù)GB3811-83起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。2、圖紙：2.1、小車(chē)總裝配圖（不考慮電氣部分）2.2、卷筒結(jié)構(gòu)圖2.3、滑輪組結(jié)構(gòu)圖2.4、吊鉤組結(jié)構(gòu)圖2.5、主動(dòng)車(chē)輪組結(jié)構(gòu)圖2.6、被動(dòng)車(chē)輪組結(jié)構(gòu)圖3、計(jì)算書(shū)內(nèi)容：小車(chē)的概述、結(jié)構(gòu)組成、機(jī)構(gòu)計(jì)算（卷筒計(jì)算、電機(jī)計(jì)算、 減速機(jī)選型、制動(dòng)器計(jì)算、聯(lián)軸器計(jì)算）（包括電機(jī)發(fā)熱）、軸承的選擇計(jì)算（減 速機(jī)內(nèi)部的齒輪可以不計(jì)算）。4、小車(chē)運(yùn)行部分計(jì)算（包括

9、電機(jī)發(fā)熱）、車(chē)輪計(jì)算、車(chē)輪軸計(jì)算、軸承的 選擇計(jì)算（減速機(jī)內(nèi)部的齒輪可以不計(jì)算）。5、自己認(rèn)為需要增加的計(jì)算內(nèi)容。1.3簡(jiǎn)圖：主起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖高速浮動(dòng)軸構(gòu)造小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖2.主起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1確定起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組按照布置宜緊湊的原則，決定采用如下圖5-1的方案。按Q=5t,查1表4-2取滑輪組倍率ih=2，承載繩分支數(shù):Z=2ih=4查1附表9選短型吊鉤組，得其質(zhì)量：G=99kg兩端滑輪間距A=162mm2.2選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，當(dāng)ih=2,查1表2-1得滑輪組效率n h=0.985鋼絲繩所受最大拉力：Q Go2ih5000 992 2 0.985

10、=8.62KN查2表,中級(jí)工作類(lèi)型(工作級(jí)別M5)時(shí),安全系數(shù)n=5 鋼絲繩計(jì)算破斷拉力Sb:S b=nX Sma=5X 8.62=43.1KN查1附表1選用纖維芯鋼絲繩6W(19)-13.5-155l ,鋼絲公稱(chēng)抗拉 強(qiáng)度1670MP,光面鋼絲，左右互捻，直徑 d=11mm鋼絲繩最小破斷拉力Sb=66.68KN，標(biāo)記如下：鋼絲繩 6W（19）-13.5-155I2.3確定滑輪主要尺寸滑輪的許用最小直徑：D d e1 =20 251 =480mm式中系數(shù)e=25由2表2-4查得。由1附表2選用滑輪直徑D=280mm 取平衡滑輪的直徑Dp=0.6*264=158.4由表的Dp=225mm滑輪的繩

11、 槽部分尺寸可由1附表3查得。由附表4選用鋼絲繩d=11mm D=280mm滑輪軸直徑D5=90mm勺E型滑輪，其標(biāo)記為：滑輪 E11 X 280-90 ZB J80 006.8-87所以 D=400mm2.4確定卷筒尺寸，并驗(yàn)算強(qiáng)度卷筒直徑：D de-1 =11 25-1 =264mm由1附表13選用，A型卷筒繩槽尺寸D=315mr由 3附表14-3查得槽 距，t=14mm 槽底半徑r=7mm卷筒尺寸：% xih*18況103 3D,尚應(yīng)校驗(yàn)由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力, 卷筒彎矩圖示與圖5-2卷筒彎矩圖卷筒最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí):M w = Smaxl = SmaxLlL1=8620x1

12、100 162 )=4042780N mm卷筒斷面系數(shù):W=0.1_ 4_ 4 D - DiD=0.1X 空28色=921729.67 mm3315式中D卷筒外徑,D =315mm于是Di 卷筒內(nèi)徑,Di = D -2、=315-2 X 13=289mmMw4042780921729.67=4.39MPa合成應(yīng)力:-ymax =4.39+5仁 19.7MPa130式中許用拉應(yīng)力t |A=39MPa n?5卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。故選定卷筒直徑 D =315mr，i長(zhǎng)度L=1100mm卷筒槽形的槽底半徑r =7mm槽距t=13mm倍率ih=3卷筒 A315 X 1100-7 X 13-20 X 3 左

13、 ZB J80 007.2-87 所以 Ds=90mmL=1100mm、=13mm通過(guò)校核計(jì)算gv 丨強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。2.5選電動(dòng)機(jī)計(jì)算靜功率：(Q +G。V(5000 + 99) 一a,N j =0=8=14KW102 60102 60 0.85式中 機(jī)構(gòu)總效率，一般=0.80.9，取 =0.85電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率：Ne kdNj=0.814=11.2KW式中系數(shù)kd由2表6-1查得，對(duì)于M1Me級(jí)機(jī)構(gòu)，kd=0.75 0.85，取 kd =0.8查1附表 30 選用電動(dòng)機(jī) JZR2-41-8，其 Ne=11KVy n1=710rpm,2 2GD d=1.06kg m，電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 Gd=210kg

14、Ne=11.2KW選電動(dòng)機(jī) YZR180L-82.6驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件按照等效功率法，求JC=25%寸所需的等效功率：Nx k25 N j=0.75 X 0.87 X 7.84=5.1KW式中k25工作級(jí)別系數(shù)，查2表6-4，對(duì)于MM級(jí)，k25 =0.75;系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)平均起動(dòng)時(shí)間與平均工作時(shí)間的比重（tq/tg ）查得。由2表6-3，一般起升機(jī)構(gòu)tq/tg=0.10.2，取tq/ tg=0.1，由2圖 6-6 查得 =0.87。由以上計(jì)算結(jié)果Nx V Ne，故初選電動(dòng)機(jī)能滿(mǎn)足發(fā)熱條件Nx=5.1KWNx V Ne電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算通過(guò)2.7選擇減速器卷筒轉(zhuǎn)速:=26r/minVih =13.3

15、*2二D3.14 0.326減速器總傳動(dòng)比：、查1附表35選PJ-500 II-3CA-左減速器，當(dāng)工作類(lèi)型為中級(jí)（相當(dāng)工作級(jí)別為M級(jí)）時(shí)，許用功率N=31.5KW，i0 =40.17，質(zhì)量Gg=878kg，主軸直徑d1=60mm軸端長(zhǎng)l1 =110mn（錐形）選減速器PJ-500 I-3CA2.8驗(yàn)算起升速度實(shí)際起升速度：v =26*0.326 =8.476m/min2.9校核減速器輸出軸強(qiáng)度由2-2-10得輸出軸最大徑向力 Fmax :F max-2S + G/2 F二 Fmax =1.05* 8.62 4.56/2 =11.3KNV F =26.5KN由2-2-11得輸出軸最大扭矩：Mm

16、ax=、2M 乞 M 1二 M max=1.05*40=42KNnK M =96500Nm由以上計(jì)算，所選減速器能滿(mǎn)足要求M max Mc 值，飛輪力矩 GD2 i 二 0.403kg ，質(zhì)量 G, =23.6kg浮動(dòng)軸的兩端為圓柱形d =55mm,I =85mm靠減速器軸端聯(lián)軸器 由1附表45選用帶300mm制動(dòng)輪的半齒聯(lián) 軸器,其圖號(hào)為S385,最大容許轉(zhuǎn)矩M t =1400Nm,飛輪力矩 GD2 , =0.33 kg m2,質(zhì)量18.4kg為與制動(dòng)器丫相適應(yīng)，將S385聯(lián)軸 器所需制動(dòng)輪,修改為250mm應(yīng)用 半齒聯(lián)軸器；CLZ,圖號(hào)S139 MC vMt帶250mm制動(dòng)輪半齒聯(lián)軸器，圖

17、號(hào)S3852.12驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間:i2式中 GD2 1 =：GD2 d GD2 z=1.0632+0.4032+0.332=1.40kg m2靜阻力矩:乂嚴(yán)竺鑒豐5 kg. m2 27.3 0.85=306.1Nm平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩:710Mq=1.5Me=1.5 220 =330 Nml.15“40 +竺申竺38.2 330-306.1 亂3 27.30.85=0.68s查2對(duì)于380t通用橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的tq二1 5sec,此時(shí)tq 1s.故所選電動(dòng)機(jī)合適tq =0.68sec2.13驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間由2式（6-24 ）得，制動(dòng)時(shí)間:tz38.2(M e2 -M j)C(GD2h+(Q+G

18、)D。2 J.2i71038.2(2800 -455.26)_2 x 455.2611.15 1.4020.651502=0.46sec式中MP(5000 99) 0.3152匯3漢27.30.85 =84.2N m查1表6-6查得許用減速度 a乞0.2,a=v / tz，tz=0.67sec，因?yàn)閠 tz，故合適。tz =0.46sectz=0.67sect :： tz2.14高速浮動(dòng)軸（1 ）疲勞計(jì)算軸受脈動(dòng)扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩:M Im ax 二 6Me =2146 =292 N m式中；6 動(dòng)載系數(shù)6=2由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已經(jīng)確定浮動(dòng)軸端直徑d=42mm因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力軸材料用 45號(hào)鋼

19、，二b = 650MPa,；s = 360MPa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：由1中式（2-11），（ 2-14）2j1 ok=k nI式中k=kxkm 考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)；kx 與零件幾何形狀有關(guān)，對(duì)于零件表面有急劇過(guò)渡和開(kāi)有鍵槽及緊配合區(qū)段，kx=1.5 2.5km與零件表面加工光潔度有關(guān)，此處取k=2X 1.25=2.5考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)對(duì)稱(chēng)的敏感系數(shù)，對(duì)碳鋼，低合金鋼 =0.2m 安全系數(shù)，查1表30得nI =1.25因此,2 143(2.5 0.2) 1.6= 66.2MPa故,n ：:： ok通過(guò).(2)強(qiáng)度計(jì)算軸所受的最大轉(zhuǎn)矩MIImax = 2Me =1.68 146

20、 = 245.28MPa最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:maxM I Im axW245.283.14 0.0423/16-26.68MPa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:.ii135MPa口|1.6式中：nn 安全系數(shù)，由1表2-21查得nH =1.6-max |故合適。浮動(dòng)軸的構(gòu)造如圖所示，中間軸徑高速浮動(dòng)軸構(gòu)造如圖所示，中間軸徑dd （510） = 50A55mm，取dj =55mm高速浮動(dòng)軸構(gòu)造3.小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1確定傳動(dòng)方案經(jīng)比較后，確定采用下圖所示傳動(dòng)方案:小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖3.2選擇車(chē)輪及軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度車(chē)輪最大輪壓：小車(chē)質(zhì)量估計(jì)取 Gc=2560kg輪壓，則 Pma=( 5000+2560)/4=

21、1890kg車(chē)輪最小輪壓：Pmin=Gc/4=5000/4=1250kg初選車(chē)輪：由1表3-8-15P360，當(dāng)運(yùn)行速度 40m/min1.6，工作級(jí)別為 M5時(shí)，車(chē)輪直徑 Dc=250mm 許 用輪壓為 11.8t P.ax 0 GB4628 84 規(guī)定，直徑系為Dc =250,315,400,500,630mm，故初步選定車(chē)輪直徑 Dc =250mm而后校核強(qiáng)度。強(qiáng)度驗(yàn)算：按車(chē)輪與軌道為線接觸及點(diǎn)接觸兩種情況驗(yàn)算車(chē)輪接觸強(qiáng)度車(chē)輪踏面疲勞計(jì)算載荷：P c= (22a+Pmin) /3= (2x 1890+1250) /3=1677N車(chē)輪材料為 ZG340-640,c s=340Mpa c b

22、=640Mpa線接觸局部擠壓強(qiáng)度：Pc =kiDllCiC2=6.0 X 250X 26.13 X 1 X 1=39195sN式中,k i許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mrh，由2表5-2查得ki=6.0l車(chē)輪與軌道有效接觸強(qiáng)度，對(duì)于P24,l=b=26.13mmC 1轉(zhuǎn)速系數(shù)，由2表5-3，車(chē)輪轉(zhuǎn)速Nc=v/Dc=40/ （ 3.14*0.4 ）=31.85r/min時(shí)，C=1.0C 2工作級(jí)別，由2表5-4，當(dāng)為M5時(shí)，C 2=1P c P c，故通過(guò)。點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度：P c =k2R2C1C2/m3=0.132 X 2002X 1X 1/0.47 3=50855N式中，k2許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常

23、數(shù)（N/mm）,由3表5-2查得k2=0.132 R曲率半徑，車(chē)輪與軌道曲率半徑中的大值。車(chē)輪R=D/2=250/2=125mm 軌道 R2=200mm 故取 R=00mmm 由R/R2比值所確定的系數(shù)，R/R2=125/200=0.625，由3表 5-5 查得 m=0.47Pc Pc，故通過(guò)。;驗(yàn)算車(chē)輪強(qiáng)度大車(chē)車(chē)輪采用圓柱形踏面的雙輪緣車(chē)輪：材料選用ZG340-640 （相當(dāng)于ZG55正火后回火）車(chē)輪直徑350mm 為了提高車(chē)輪的使用壽命，車(chē)輪踏面和輪緣內(nèi)側(cè)進(jìn)行表面淬火， 便面強(qiáng) 度達(dá)到HB300-380.對(duì)于淬硬層的深度，應(yīng)大于1520mm因輪壓Nmax=4192公斤，故選用P18型鐵路鋼

24、軌（圓弧頂），由于軌頂面是 弧形能適應(yīng)車(chē)輪的傾斜，一級(jí)起重機(jī)跑偏的情況具有足夠的強(qiáng)度，使壽命長(zhǎng)，同時(shí)其軌頂應(yīng)有足夠的寬度以減少對(duì)基礎(chǔ)的比壓，截面具有足夠的抗彎強(qiáng)度，軌面一般與車(chē)輪配用，不再進(jìn)行強(qiáng)度校核。驗(yàn)算車(chē)輪的疲 勞強(qiáng)度由于車(chē)輪在使用中失效的主要原因是踏面疲勞損壞，車(chē)輪的計(jì)算 蛀牙是踏面疲勞強(qiáng)度的計(jì)算。踏面疲勞計(jì)算載荷：2P+PflPC=二 自（4-11式）式中：PC-車(chē)輪他民疲勞計(jì)算載荷（N）Pmax起重機(jī)正常工作時(shí)的最大輪壓Pmi n-起重機(jī)正常工作時(shí)的最小輪壓故 PC=30.4KN因圓柱形踏面與圓弧頂鋼軌為點(diǎn)接觸所以車(chē)輪踏面的疲勞計(jì)算載荷應(yīng)滿(mǎn)ccE足：； 二 式中：C1-轉(zhuǎn)速系數(shù)，表4

25、-4， 查得C1=1.13（插值法 計(jì)算）C2-運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別系數(shù)，表 4-5得：C2=1.00 （工作級(jí)別為M5K2-與車(chē)輪材料有關(guān)的點(diǎn)接觸應(yīng)力常熟，查 4-6得：K2=0.126 （插值法計(jì)算）查得：；b=640MPa sP3-39R-曲率半徑，P18型軌道頂面曲率半徑，R=175m，取車(chē)輪半徑與軌道頂曲面曲率半徑中之大值，故取R=175mmm丄 90由軌道頂面曲率半徑與車(chē)輪半徑之比所確定的系數(shù)：m= 1- =0.514根據(jù)比值，查0.487表4-7得：m=0.487則：PC=30.4KN C1C2K21 一 =37.75KN所以車(chē)輪疲勞強(qiáng)度校核通過(guò)。3.3運(yùn)行阻力的計(jì)算1.摩擦阻力Fm

26、小車(chē)滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)的最大摩擦阻力:Fm =(Q G)h =(Q G) D=(5000+2560)*0.015*9.8=1111.3N- =0.015。式中,摩擦阻力系數(shù)，初步計(jì)算時(shí)可按（1）表2-3-5查得滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力:Fm0=(G Q) 2 f d %= (50002560)2 0.40.02 60=592.7N空載運(yùn)行時(shí)最小阻力：Fm1 =G（2 f d） “ D=2560*9.8*（0.4*2+0.02*60）/2500=200NF=0.4（ 查表 2-3-2）=0.02 （查表 2-3-3 ）2.坡道阻力FpF p= （Q+G sin a（5000+2560） *9.8*0.00

27、仁74N3.風(fēng)阻力F風(fēng)F風(fēng)=0Fj=1111.32+74+0=1185.32N3.4選電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的靜功率:Pj=F jV。1000 m=1185.32 漢 43 .71000 漢 0.9 匯 1 漢 60=0.96kw式中，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，取 0.9式中Fj =Fm(Q=Q) -一滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)的靜阻力；m驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)m=1對(duì)于橋式起重機(jī)的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)可按下式初選電動(dòng)機(jī)：P=kdPj=1.33 X 0.96=1.27kw初選電動(dòng)機(jī)功率：N=kdN=1.25*1.27=1.5kw式中，kd電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，由1表7-6得kd=1.25。由附表選用電動(dòng)機(jī) YZR112M-6 N=1.5kw，n1=

28、877 r/min，電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 74kg 。3.5驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件電機(jī)等效功率：Nx =K2.5 X r X Nj=0.75 X 1.12 X 1.27=1.06kwK2.5=0.75，查得 r=1.12式中，K2.5工作類(lèi)型參數(shù)，由2 1表6-4查得r 由(1)按起重機(jī)工作場(chǎng)所得tq/tg=0.2 由此可知，Nx Ne，滿(mǎn)足發(fā)熱要求3.6選擇減速器車(chē)輪轉(zhuǎn)速:nc=VdcDc55.7r / min二 0.25機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比:n255.7= 15.7由1附表40,選用JSC-350-H -2減速器故 Nj+Fg=Fj+-GVdc-g60tq(QzQ)10 x 26 8=8100+(7000+200

29、00)10 26.860723=17904Nm運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù)，m =117904 26.8因此 N d=8.89kw1000 匯600.91所選用減速器的N jc25%=6.9kwv故減速器合適。3.10驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件由于起重機(jī)是在室內(nèi)使用，故坡度阻力及風(fēng)阻力均不予考慮。 以下按二種工況進(jìn)行驗(yàn)算空載起動(dòng)時(shí)，主動(dòng)車(chē)輪與軌道接觸的圓周切向力：xcP2 k + AiP+Rk % 60tq q 衛(wèi)2Dc/20 1253500 0.005 + 0.02 +、L_9.8160 0.410.4/2=847.4 kg =8474N車(chē)輪與軌道的粘著力：700026.83500 0.0005=

30、P1 f =3500 0.2 = 700kg =7000N v T(q)，故可能打滑。解決辦法是在空載起動(dòng)時(shí)增大起動(dòng)電阻，延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間。滿(mǎn)載時(shí)起動(dòng)，主動(dòng)車(chē)輪與軌道接觸處的圓周切向力：P2(fd/2廠 P k 2De(Q Gxe0 Vc=1g60tq(Q =Q)320001120036.19.8160 匯 3.80 14、21600 0.0005 +0.02 漢 一1.21600.0005I2丿0.4/2F(Q):=R f 二 2000。2 7000 0.2 二 2700kg 二 27000N T(q)，故滿(mǎn)=1069.5 kg =10695N車(chē)輪與軌道的粘著力：載起動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑，因此所選電動(dòng)機(jī)

31、合適。3.11選擇制動(dòng)器由2查得，對(duì)于小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)間tz 2250Me=42.65Nm 飛輪矩（GD2 ）=0.009kg m2，質(zhì)量 G| =5.9kg高速軸端制動(dòng)輪：根據(jù)制動(dòng)器已選定為 YWZs100/18，由1附表16 選制動(dòng)輪直徑Dz =100mm圓柱形軸孔d=32mm L=80mm標(biāo)記為：制動(dòng) 輪 100-Y32 JB/ZQ4389-86，其飛輪矩 Gd2 Z = 0.2kg m2，質(zhì)量 Gz=10kg 以上聯(lián)軸器與制動(dòng)輪飛輪矩之和：GD2 , + GD2 z=0.209kg m2原估計(jì)0.281kg m2基本相符，故以上計(jì)算不需修改3.13選擇低速軸聯(lián)軸器低速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩

32、，可由前節(jié)的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Mc求出1 1MC Me ic42.64 15 0.9 =287Nm2 2由1附表37查得ZSC-350減速器低速軸端為圓柱形d=45mmL=80mm 取浮動(dòng)軸裝聯(lián)軸器軸徑 d=45mmL=80mm由1附表42選用兩個(gè)GICLZ,鼓形齒式聯(lián)軸器。其主動(dòng)端：丫型軸孔A型鍵槽，d1 =45mm從動(dòng)端：Y型軸孔，A型鍵槽，d2 =45m L=80mm標(biāo)記為45 80GICLZ 3聯(lián)軸器 45 8ZBJ19O14 -89由前節(jié)已選定車(chē)輪直徑De=250mm車(chē)輪軸安裝聯(lián)軸器處直徑d=45mmL=80mm同樣選用兩個(gè) GICL乙鼓形齒式聯(lián)軸器。其主動(dòng)軸端：丫型軸孔，A型鍵槽d1 =45

33、m L=80mm從動(dòng)端：丫型軸孔，A型鍵槽d2 =45mmL=80mm標(biāo)記為：45 80GICLZ3 聯(lián)軸器 45 80ZBJ19014-89 3.14驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度（1）疲勞驗(yàn)算由4運(yùn)行機(jī)構(gòu)疲勞計(jì)算基本載荷Mrmax= 5 叫 i。=1.8 竺66 15.7 0. 542 Nm前節(jié)已選定浮動(dòng)軸端直徑d=70mm其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：n =二542 =21.7 106N/m2 =21.7MPaW 0.20.05浮動(dòng)軸的載荷變化為對(duì)稱(chēng)循環(huán)（因運(yùn)行機(jī)構(gòu)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩值相同），材料仍選用45鋼，由起升機(jī)構(gòu)高速浮動(dòng)軸計(jì)算，得r -140MPa, s =180MPa，許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：丄=凹辺丄= 448MPa山 2.51.25式中k、n與起升機(jī)構(gòu)浮動(dòng)軸計(jì)算相同-n V l. J k通過(guò)(2)強(qiáng)度驗(yàn)算由4運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作最大載荷MUmax =5 8叫 io =1.6 1.8 42.66 1 57 0.9 = 868N.m 2 2式中；5考慮