門式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文題目：門式起重機(jī)設(shè)計(jì)起升機(jī)構(gòu)與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)系 部：機(jī)械工程系專 業(yè)：工程機(jī)械 .班 級：工機(jī)二班學(xué)生姓名：毛明明學(xué) 號：指導(dǎo)教師：馮鑒目錄第一章門式起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀第二章 MG型吊鉤門式起重機(jī)概述 42. 1MG型吊鉤門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及組成 42. 2MG型吊鉤門式起重機(jī)的工作原理 52.3MG型吊鉤門式起重機(jī)的用途 52.4MG型吊鉤門式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 5第三章起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算73. 1主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算參數(shù) 83.2鋼絲繩的計(jì)算83.3滑輪、卷筒的計(jì)算 錯(cuò)誤!未指定書簽。3.4 根據(jù)靜功率初選電機(jī) 123.5減速機(jī)的選擇.123.6制動(dòng)器的選擇143

2、.7聯(lián)軸器的選擇143.8起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算153.9電動(dòng)機(jī)過載能力效驗(yàn)173.10電機(jī)發(fā)熱效驗(yàn)17第四章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算 1.84.1主要參數(shù)與機(jī)構(gòu)的布置簡圖 184.2輪壓的計(jì)算184.3電動(dòng)機(jī)的選擇194.4減速器的選擇204.5聯(lián)軸器的選擇：214.6制動(dòng)器的選用： 224.7電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間與平均加速度的驗(yàn)算 224.8車輪的計(jì)算24第五章總結(jié)305.1設(shè)計(jì)過程中遇到的難題 305.2設(shè)計(jì)的成敗305.2設(shè)計(jì)的體驗(yàn)與不足30參考文獻(xiàn)33第一章 門式起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀門式起重機(jī)是指橋梁通過支腿支承在軌道上的起重機(jī)。 它一般在碼頭、 堆 場、造船臺(tái)等露天作業(yè)場地上。 當(dāng)門式起重機(jī)的小車運(yùn)行

3、速度大、 運(yùn)行距離長、 生產(chǎn)效率高時(shí)，常改稱為裝卸橋。港口上常用的機(jī)型有：軌道式龍門起重機(jī)、 輪胎式龍門起重機(jī)、岸邊集裝箱起重機(jī)、橋式抓斗卸船機(jī)等。當(dāng)橋架型起重機(jī)的跨度特別大時(shí)， 為了減輕橋架和整機(jī)的自身質(zhì)量， 常改 用纜索來代替橋架，供起重小車支承和運(yùn)行之用。起重機(jī)械是用來升降物品或人員的， 有的還能使這些物品或人員在其工作 范圍內(nèi)作水平或空間移動(dòng)的機(jī)械。 取物裝置懸掛在可沿門架運(yùn)行的起重小車或 運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī)，稱為 “門架型起重機(jī) ”。進(jìn)入21世紀(jì)以來， 我國的造船工業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的軌道， 各大主力船廠 承接的船舶噸位從幾萬噸發(fā)展到十幾萬噸，年造船能力也普遍躍上百萬噸水 平，造船模

4、式也相繼從船臺(tái)造船轉(zhuǎn)向船塢造船， 大型造船門式起重機(jī)的需求也 大幅度增加。隨關(guān)中船長興、中船龍穴、青島海西灣、舟山金海灣、靖江新時(shí)代、太平 洋集團(tuán)揚(yáng)州大洋等大型國營和民營造船基地的建設(shè)， 大型造船門式起重機(jī)也進(jìn) 入了一個(gè)大型集中建造的黃金時(shí)期，起重機(jī)的提升能力從 600 t上升到900 t, 跨度從 170米增加到 239米，已經(jīng)建成的和在建的大型造船門式起重機(jī)有幾十 臺(tái)。門式起重機(jī)作為一種重要的物料搬運(yùn)設(shè)備， 在造船領(lǐng)域中的重要作用日益 顯現(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，它不僅在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的位置，而且在社會(huì)生 產(chǎn)和生活的領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大。 從20紀(jì)后期開始， 國際上門式起重機(jī)的生產(chǎn)向大 型化、多功

5、能化、專用化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。第二章 MG 型吊鉤門式起重機(jī)的概述MG型吊鉤門式起重機(jī)屬雙主梁通用門式起重機(jī)，也稱A型雙梁門吊，由橋 架、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、 小車、電氣設(shè)備等部分構(gòu)成。 本起重機(jī)是按 GB/T14406-1993 通用門式起重機(jī)設(shè)計(jì)制造，常用起重量 10-50t,工作環(huán)境為-20-40。C,工 作級別A5、A6兩種。本起重機(jī)小車導(dǎo)電采用軟纜導(dǎo)電，大車采用滑觸線或電 纜卷筒方式供電，操作方式有地面控制、操縱室控制、遙控三種形式供用戶選 擇。標(biāo)準(zhǔn)操縱方式為室控，全部機(jī)構(gòu)均在司機(jī)室操縱并有防雨設(shè)備。適用于露 天倉庫、貨（料）場、鐵路車站、港口碼頭各種物料的裝卸和搬運(yùn)工作。本起 重機(jī)特點(diǎn)

6、：橋架采用箱形梁焊接結(jié)構(gòu)，起重機(jī)運(yùn)行平衡，抗風(fēng)性能好，各機(jī)構(gòu)設(shè)有安全保護(hù)裝置。2.1 MG 型吊鉤門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及組成箱體雙梁門式起重機(jī)（圖 1）有一個(gè)由兩根箱型主梁和兩根馬鞍構(gòu)成的雙 梁門架，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備等。在門架上運(yùn)行起重小車，可以起吊和水 平搬運(yùn)各類物件。箱型雙梁結(jié)構(gòu)具有加工零件少、工藝性能好、通用性好及機(jī) 構(gòu)安裝檢修方便等一系列優(yōu)點(diǎn)， 因而在生產(chǎn)中得到廣泛采用。 構(gòu)成門式起重機(jī) 的主要金屬結(jié)構(gòu)部分是門架，它矗立工作場所的軌道上，并沿軌道前后運(yùn)行。 除門架（主梁和馬鞍）外，它的主要組成部分還有小車（主、副起升機(jī)構(gòu)、小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架） ，可以帶著吊起的物品沿門架上的軌道左

7、右運(yùn)行。于是 門架的前后運(yùn)行和小車的左右運(yùn)行以及起升機(jī)構(gòu)的升降動(dòng)作， 三者構(gòu)成的立體 空間范圍是門式起重機(jī)吊運(yùn)物品的服務(wù)空間。圖 1.MGE45-9.42 門式起重機(jī)2.2 MG 型吊鉤門式起重機(jī)的工作原理門式起重機(jī)，一般都具有三個(gè)機(jī)構(gòu)：即起升機(jī)構(gòu)（起重量大的有主副兩套起 升機(jī)構(gòu)）、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。 按照正常工作程序， 從起吊動(dòng)作開始， 先開動(dòng)起升機(jī)構(gòu)， 空鉤下降， 吊起物品上升到一定高度， 然后開動(dòng)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)到指定位置停止； 在開動(dòng)起升機(jī)構(gòu)降下物品， 然后空鉤回升到一 定高度，開動(dòng)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)式起重機(jī)回到原來的位置， 準(zhǔn)備第二 次吊運(yùn)工作。每運(yùn)送一

8、次物品， 就要重復(fù)一次上述過程， 這個(gè)過程通常稱為一個(gè) 周期。在一個(gè)周期內(nèi)，各機(jī)構(gòu)不是同時(shí)工作的。有時(shí)這個(gè)機(jī)構(gòu)工作，別的機(jī)構(gòu)停 歇，但每個(gè)機(jī)構(gòu)都至少作一次正向運(yùn)轉(zhuǎn)和一次反向運(yùn)轉(zhuǎn)。1.1 MG 型吊鉤門式起重機(jī)的用途它適用于各種工礦企業(yè)，交通運(yùn)輸及建筑施工等部門的露天倉庫、貨場、 鐵路、車站、碼頭、建筑工地等露天場所。做裝卸與搬運(yùn)貨物、設(shè)備以及建筑 構(gòu)件安裝使用。2.3 MG 型吊鉤門式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)起重量：主鉤Q主45T，跨 度：L 9.42m ;起升高度：主鉤 H 主 40m；工作制度：主起升工作級別：重級（JC% 40）;小車運(yùn)行工作級別：中級（JC% 25）;大車運(yùn)行工

9、作級別：中級（JC% 25）;工作速度：主起升速度：V 18m/min （輕載）；V 9m/min （重載）；小車運(yùn)行速度：V 1.25-12.5m/min ；大車運(yùn)行速度：V 2.35-23.5m/min ； 小車軌距：L 2.5m ；第三章起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算45噸雙梁門式起重機(jī)它主要由主起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架所成。 小車采用四個(gè)走輪支撐的起重小車（見圖2-1）圖（2-1） MGE45-9.42門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡圖3.1主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算參數(shù)1、主要參數(shù)與機(jī)構(gòu)的布置簡圖如圖 3-3已知：起重量： Q 45000kg ；工作類型：重級（JC% 40）；最大起升高度：H 40m，地面以上

10、9m，地面以下31m ；起升速度：V重 = 9m/min （重載）；V輕=18m/min （輕載）；3.2鋼絲繩的計(jì)算：根據(jù)起重機(jī)的額定起重量 Q=45噸，查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊表8-2選擇雙聯(lián) 起升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率為 M=4，起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞系統(tǒng)如圖 2-2所示。圖2-2鋼絲繩纏繞系統(tǒng)1鋼絲繩所受最大靜拉力；式中 Q 額定起重量，Q 45000 kg ；G鉤一一取物裝置自重，G鉤1074.5kg （吊掛掛架的重量一般約占額定起重量的24%;這里取吊鉤掛架重量為1074.5kg ）；m滑輪組倍率，m 4 ;組一一滑輪組效率，組0.975。2鋼絲繩的選擇：所選擇的鋼絲繩破斷拉力應(yīng)滿足下式：而S繩S絲式

11、中：s繩一一所選鋼絲繩的破斷拉力；n繩一一鋼絲繩安全系數(shù)，對于重級工作類型取 n繩=6;S絲鋼絲繩破斷力總和；a減系數(shù)，對于繩6X 37+1的鋼絲繩a =0.82對于繩6X 19+1的鋼絲繩a =0.85有上式可得：查鋼絲繩產(chǎn)品目錄表可選用：鋼絲繩 6W(19)-26-7X7-170-l-Z(GB1102-74) 的S絲=431149.5N 409041.46N,所以選擇的鋼絲繩滿足強(qiáng)度要求，鋼絲繩的直徑d繩=26mm。3.3滑輪、卷筒的計(jì)算1滑輪、卷筒最小直徑的確定 為確保鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪、卷筒名義直徑(鋼絲繩卷繞直徑) 應(yīng)滿足下式：D (e 1)d繩；式中e系數(shù)，對于重級工作

12、類型的門式起重機(jī)，e=32；D 是卷筒和滑輪的名義直徑； d鋼絲繩的直徑(mm)。所以D (32 1) 26 806 ( mm)取卷筒、滑輪的名義直徑 D 1000(mm)。2卷筒長度和厚度的計(jì)算(圖2-3)圖2-3雙聯(lián)卷筒的主要尺寸 卷筒的長度由下式計(jì)算：L雙 2(L01-1 L2) L光；而 -0 匕凹Z0 tD0式中Hmax 最大起升高度為9m(地面以上)，31m(地面以下)取Hmax=40m ；Z。一一鋼絲繩安全圈數(shù)，取Z0=3 ；t繩圈節(jié)距t d繩（24）2830，取t 30mm；Li 根據(jù)結(jié)構(gòu)確定卷筒空余部分，Li 5t 150mm;L2 固定鋼絲繩所需要的長度，L2 3t 90

13、；Do 卷筒的計(jì)算直徑（按纏繞鋼絲繩的中心計(jì)算），D0 D d繩 1000 261026mm ；參考同類型起重機(jī)取D0=1020mmL光一一雙聯(lián)卷筒中間不切槽部分長度，根據(jù)鋼絲繩允許偏斜角確定對于螺旋槽卷筒tg a 考慮到該取物裝置的特殊性參考同類型起重機(jī) 10?。篖 光=440mmL0 卷筒半邊卷繞部分的長度;卷筒長度 L雙=2 (158890 150) 440 = 4096mm，取 L雙=4100mm,取卷筒材料采用HT200,其壁厚可按經(jīng)驗(yàn)公式確定0.02D （610） 26 30，取30mm。3卷筒轉(zhuǎn)速式中Vg 起升速度，Vg = 9m/min （重載）；ih 滑輪組倍率；4強(qiáng)度的計(jì)算

14、卷筒壁主要受鋼絲纏繞所產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力。此外還承受扭轉(zhuǎn)和彎曲。壓縮應(yīng)力的計(jì)算：式中Smax鋼絲繩工作時(shí)最大張力；by許用壓應(yīng)力,byy4.25（鑄鐵卷筒）；抗壓強(qiáng)度極限，by=750MPa；故滿足使用條件。由于l>3D,需要計(jì)算有彎曲力矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力（因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力甚小，一般可忽略不計(jì)）;合成應(yīng)力應(yīng)滿足：t'tt y maxty式中 MwSmaxl卷筒所受的彎矩，lx=1830mm；W 卷筒斷面系數(shù)，W=0.8 （D ）t許用拉應(yīng)力,t （鑄鐵卷筒）；5抗拉強(qiáng)度極限,b =200Mpa；故滿足使用要求。3.4根據(jù)靜功率初選電機(jī)1起升機(jī)構(gòu)靜功率計(jì)算式中0起升機(jī)構(gòu)的總效率,V 起升速度（重

15、載）；2初選電動(dòng)機(jī)功率NekdPj ；式中Ne電動(dòng)機(jī)額定功率;kd起升機(jī)構(gòu)按靜功率初選電動(dòng)機(jī)的系數(shù)，由1表6 1取kd =0.90；Ne kd P j 0.90 74.5KW67.05KW ；查電機(jī)產(chǎn)品目錄（附錄 28），在JC% 40時(shí)選擇接近的電動(dòng)機(jī)YZB315M 6型，額定功率 N=110KW，轉(zhuǎn)速n=965r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)慣. 2 2量 GD = 6.18kgm。3.5減速機(jī)的選擇1減速機(jī)傳動(dòng)比.n電i0n卷式中 n電機(jī)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（r/min）；n0卷筒的轉(zhuǎn)速（r/min）；i。n 電 965 n 卷 11.286.2。2標(biāo)準(zhǔn)減速器的選用根據(jù)傳動(dòng)比io 862,電機(jī)功率N HOkw電

16、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n 965 r min、工作級別重級，從減速器產(chǎn)品目錄2（附錄26）可選用QJS D630 80 VIIC減速器，傳動(dòng)比i=80，最大允許徑向載荷為F = 150000N，減速器輸出軸端的瞬時(shí)允許轉(zhuǎn)矩T209000N m3驗(yàn)算減速器被動(dòng)軸端最大徑向力 軸端最大徑向力應(yīng)滿足：max =二(aS max2Gt)F；V9max當(dāng)JC%=40%時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù),max=3.3；式中Smax 鋼絲繩最大靜拉力（N）；Gt卷筒重力（N）；a卷筒上卷繞鋼絲繩的分支數(shù)，a=2；F減速器輸出軸端的允許最大徑向載荷（N ）。3872F max = 57947.559883.5N 150000N 滿足

17、要求;24減速器輸出軸承受短暫最大扭矩校核減速器輸出軸承受短暫最大扭矩應(yīng)滿足：Tmax 0.75 Tei0 0T( N m)；式中Te 電動(dòng)機(jī)的額定扭矩，Te =9550血M95506705 =1107.8( N m) n965i0、 0減速器的傳動(dòng)比和效率，i°=86.2;0=0.95；T 減速器輸出軸端允許的最大短暫扭矩;故滿足要求5實(shí)際起升速度的驗(yàn)算實(shí)際起升速度為：9 8.973.3%15%滿足要求3.6制動(dòng)器的選擇起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足:式中：Tz制動(dòng)器制動(dòng)力矩(Nm);Kz制動(dòng)安全系數(shù)取Kz=1.75 ;起升機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比，其值i =ih io ；起升機(jī)構(gòu)總效率，其值=hi

18、0 ；根據(jù)以上計(jì)算的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從制動(dòng)器產(chǎn)品目錄選用 YWZ-400/90制動(dòng)器, 制動(dòng)輪直徑為400毫米，最大制動(dòng)力矩為1600Nm。因?yàn)門zKz(Q G0)D°2i故滿足使用要求。3.7聯(lián)軸器的選擇帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器通常采用齒輪形聯(lián)軸器，依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和 被連接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器，起升機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器應(yīng)滿足：式中：T 所傳遞的扭矩的計(jì)算值(Nm)T max 按第二類載荷計(jì)算的傳動(dòng)軸的最大扭矩。對高速軸,T max=( 0.70.8) mTn， m為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，Tn為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，Tn=9550Pn (Nm)，巳為電動(dòng)機(jī)額定功率，n為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nT聯(lián)軸器許用扭

19、矩(Nm)；k1 聯(lián)軸器重要程度系數(shù)。對起升機(jī)構(gòu)，取1.8；ka 角度偏差系數(shù)在此取1.75；110T k1kaT max=1.8 1.75 0.8 2.5 95506858.2 (Nm)1965根據(jù)以上計(jì)算選用S3408帶制動(dòng)輪的齒輪聯(lián)軸器，聯(lián)軸器允許最大扭矩 為33398.4(Nm)，制動(dòng)輪直徑為400毫米，飛輪矩為4.6kgm2，并選出S2482 型聯(lián)軸器，其允許扭矩24323.6( Nm)，飛輪矩為4.6kgm2。因?yàn)門 T故滿足 使用要求。3.8起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算1起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算:tqn J9.55（Tq ）tq式中：Tq電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Nm）Tj電動(dòng)機(jī)靜阻力矩，按下式計(jì)算tq推薦

20、起動(dòng)時(shí)間J 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ kgm2），按下式計(jì)算：2J=1.15（ Jd+Je）+ Q2 D0（ kgm2）40a i式中：Jd電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm2 ）。在電動(dòng)機(jī)樣本中查取，如樣本中給出的是飛輪矩GD2，則按JJe制動(dòng)輪聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm2）tqn J9.55（Tq Tj）4.6、46074.5 9.81 1.0202 n965 1.15（6.18）224 9.8140 22 （86.2 4）2 0.911 5sc 1.8 9550 110 46074.5 9.81 1.020、9.55（）9654 86.2 0.91門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的起動(dòng)時(shí)間一

21、般應(yīng)控制在1 2秒間，故起動(dòng)時(shí)間是符合要求的。2制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算滿載下降制動(dòng)時(shí)間：式 式中： n滿載下降時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速m/min，通常取n'=1.1 n ；Tz 制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩;T'j 滿載下降時(shí)制動(dòng)軸靜轉(zhuǎn)矩，按下式計(jì)算:J 下降時(shí)換算到電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm2），按下式計(jì)算'、 Q D0/2J =1.15 (Jd+Je)+£( kgm2)40a itz 推薦制動(dòng)時(shí)間(s),可取tz=tqtz9.55(Tz T'j)24.646074.5 9.81 1.0200.911.1 965 1.15 (6.18)26040 4 86.2246074.5

22、9.81 1.020 0.919.55(1800)240 4 86.221.44s2 2 86.2門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)時(shí)間一般應(yīng)控制在和起動(dòng)時(shí)間相等，故制 動(dòng)時(shí)間是符合要求的。3起動(dòng)加速度的驗(yàn)算門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的起動(dòng)加速度一般小于 0.2，故平均加速度滿足要求的3.9電動(dòng)機(jī)過載能力效驗(yàn)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)過載能力按下式進(jìn)行效驗(yàn)：式中：Pn在基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率為110（ kw）；u電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)為1 ；基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)取2.5H 考慮電壓降及轉(zhuǎn)矩允差以及靜載荷試驗(yàn)超載的系數(shù)。繞線異步電機(jī)取2.1,籠型異步電動(dòng)機(jī)取2.2,直流電機(jī)取1.4.62.6 110 ( k

23、W )滿足要H Qv =2.1 46074.5 9.81 9u m 10002.5 1000 0.91 60求。3.10電機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算電機(jī)發(fā)熱效驗(yàn)合格應(yīng)滿足：式中：P 電動(dòng)機(jī)工作的接電持續(xù)率JC值、CZ值時(shí)的允許輸出功率（kW）,查取得（70.5kW）Ps 工作循環(huán)中，穩(wěn)態(tài)平均功率（kW）；起升機(jī)構(gòu)總效率；G穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)；1000u其計(jì)算公式為Ps =GPs=O.81（4604O.9l960 9 67.05（ kW）滿足要求。第四章小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算4.1主要參數(shù)與機(jī)構(gòu)的布置簡圖圖3-1小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡圖1電動(dòng)機(jī)；2制動(dòng)器；3減速器；4傳動(dòng)軸；5 聯(lián)軸器；6角軸承箱；7車輪。雙梁門式起重機(jī)的小

24、車，起重量在 5噸至50噸范圍內(nèi)一般均由四個(gè)車輪 支撐，其中兩個(gè)車輪為主動(dòng)輪。主動(dòng)車輪由小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)集中驅(qū)動(dòng)。主要參數(shù)起重量：Q=45t;工作制度：中級JC%25;小車運(yùn)行速度：V小車=12.5m/min ；1250車輪數(shù)：4個(gè)（其中兩個(gè)為驅(qū)動(dòng)）； 驅(qū)動(dòng)形式：集中驅(qū)動(dòng)。4.2輪壓的計(jì)9規(guī)格相近的起重機(jī)，估計(jì)小車總重為3-8偏離主、從動(dòng)輪之間的中心線為100mm。圖近似認(rèn)為由四根據(jù)其中小車架的平衡方程式，可分別求出主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的輪壓:圖3-8計(jì)算簡圖 主動(dòng)輪：式中R主動(dòng)輪輪壓（N）；K 小車輪距，K 2500mm ；P1 max10 46074.5 135020000 1250 102500

25、2179KN （滿載）；片和.50KN（空載）同理，可得從動(dòng)輪輪壓P2為:P2 max10 46074.5 115020000 1250 102500 2156KN（滿載）；P2餉 50KN（空載）4.3電動(dòng)機(jī)的選擇1、運(yùn)行阻力的計(jì)算：Fj 靜阻力 ；Fm 摩擦阻力 ；Fp 坡道阻力; 起重機(jī)或小車滿載運(yùn)行阻力時(shí)的最大摩擦阻力：Q 起升載荷（N）；G 起重機(jī)或運(yùn)行小車的自重載荷;f 流動(dòng)摩擦系數(shù)（mm）;車輪軸承摩擦系數(shù);d與軸承配合外車輪軸的直徑（mm ）；D車輪踏面直徑;附加摩擦阻力系數(shù) ；W摩擦阻力系數(shù); 滿載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力: 空載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力：Fm22f dD由得： Fm Q

26、 GW g (45000 20000) 0.0159750N由得：Fm1 Q G W g (4500020000)2 °3 °015 652047.5N500由得：Fm2Q GW g (1074.5 20000) 2°°15 65 633.8N500坡道阻力：Fp (Q G)(45000 20000) 9.8 0.002 1274N坡道阻力系數(shù)與起重機(jī)類型有關(guān)， 橋架上的小車取為0.002;最大靜阻力：Fj Fm Fp 9750127411024N電機(jī)靜功率：Pj12 5F v11024 j 0602.52 KW1000 m1000 0.9V0 運(yùn)行速度

27、；機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率；m電機(jī)個(gè)數(shù);2、電機(jī)初選：P Kd PKd考慮到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)慣性影響的功率增大系數(shù)，門式起重機(jī) 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)取為1.2;選?。篩ZB160M-8 ; 功率:7.5KW ;n=730r/min；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量0.06Kg m2; 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.86;電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)：P Psp 電動(dòng)機(jī)工作的節(jié)點(diǎn)持續(xù)率 JC值、CZ值時(shí)的允許輸出容量(KW);查表取P=31.6KWPS 工作循環(huán)中負(fù)載的穩(wěn)態(tài)功率（KW）;G穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，取為0.8;4.4減速器的選擇1由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪轉(zhuǎn)速確定減速器的傳動(dòng)比為： 參考QJ型起重機(jī)減速器用于運(yùn)行機(jī)構(gòu)的選用方法：P減速器的計(jì)算輸入功率（KW）；8 剛性動(dòng)

28、載系數(shù)，8=（ 1.22.0）;P 基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）；I 工作級別，1=18；P 標(biāo)準(zhǔn)減速器承載能力表中的許用功率（KW）；查標(biāo)準(zhǔn)：選ZSC（D）-600+125-l-2公稱傳動(dòng)比i=95.5;實(shí)際傳動(dòng)比i=91.73r/min ；輸出軸轉(zhuǎn)矩：36000N m ；高速軸許用功率：26KW ；P =26KW Pj速度偏差：V V。 V小車"空）0.08% 10% 符合要求。V。4.5聯(lián)軸器的選擇:高速軸：Tci ni8 Tn Tt （ N m）式中Tci 計(jì)算扭矩；ni 聯(lián)軸器安全系數(shù)，取1.35；8 剛性動(dòng)載系數(shù)，?。?.22.0）；PTn 電動(dòng)機(jī)額定扭矩（N

29、 m ） Tn 955098.12N m nT t 聯(lián)軸器許用扭矩（Nm）；選用TLL 2 （帶制動(dòng)輪）聯(lián)軸器：T t =300 Nm制動(dòng)輪直徑D° 200mm轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=0.15Kg m2 ；低速軸：Tc2 in!8 Tn TtI電動(dòng)機(jī)至低速聯(lián)軸器的傳動(dòng)比選用S2429聯(lián)軸器;V小車許用扭矩：800 Nm ;91.73;制動(dòng)輪直徑Do 200mm ； 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=0.44Kg m亠 “9.3(Q G) v2下式計(jì)算：J =k(J1+J2) +2( kgm2)n ；4.6制動(dòng)器的選用：Fp坡道阻力;Fm1滿載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力;m電機(jī)個(gè)數(shù)Tj電動(dòng)機(jī)靜阻力矩，按下式計(jì)算:m電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)，一般

30、 m=m ；tz制動(dòng)時(shí)間;Ji電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（Kg m2）；Tz電動(dòng)機(jī)軸上制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （Kg m2）；V 圓形速度；選取YWZ-200/25 ;推動(dòng)器型號：YT1-252-4 ;制動(dòng)力矩200N m ;4.7電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間與平均加速度的驗(yàn)算1滿載上坡時(shí)式中：Tmq電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Nm）n電動(dòng)機(jī)額疋轉(zhuǎn)速 n=730r/mi nJ機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kg m ）,按Fj 運(yùn)行靜阻力；D車輪踏面直徑;I減速器的傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率;5.6s 4 6s 滿足t730 4.769.55 (98.12 34.53)2起動(dòng)平均加速度：2式中：a起動(dòng)平均加速度（m/

31、s ）V運(yùn)行機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行速度（m / s）t起動(dòng)時(shí)間（s）a12.50.037m/s2 0.098 m/s?，滿足要求。60 5.6運(yùn)行打滑驗(yàn)算:1.起動(dòng)時(shí)：d2000i500k(J1 J2) i()PminTmq-anzDDD2.制動(dòng)時(shí)：d2000i500k(J1 J2) i n()PminTz12azn zDDDPmin驅(qū)動(dòng)輪最小輪壓 ）；Tmq 打滑一側(cè)電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Nm ）;k計(jì)及其他傳動(dòng)飛輪矩影響的系數(shù)，K=1.11.2;附著系數(shù)，對室外工作的起重機(jī)取 0.12；nz 附著安全系數(shù)取1.051.2;d軸承內(nèi)徑；D 車輪踏面直徑；軸承摩擦系數(shù)取0.015；a 起動(dòng)平均加速度（

32、m/s；Tz 打滑一側(cè)的制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（Nm）；az制動(dòng)平均減速度（m/s2） az V ；tz代入數(shù)據(jù)得：起動(dòng)時(shí)左邊 55745.5 30164.4滿足要求；制動(dòng)時(shí)右邊53345.5 19688.25 滿足要求。4.8車輪計(jì)算根據(jù)輪壓、小車運(yùn)行速度、工作類型初選：車輪：踏面直徑D=500mm，材料 ZG310-570 HB 300 配合軸徑d=65mm1.車輪的計(jì)算輪壓（1）疲勞計(jì)算時(shí)的等效起升載荷由下式確定：式中等效工一一等效靜載荷系數(shù)，等效工=0.16Q起一一起升載荷質(zhì)量，Q起=46074.5N根據(jù)等效起升載荷卻低昂車輪的等效輪壓 P等效，然后再由下式確定車輪 的計(jì)算輪壓：式中P等效一

33、一小車在門架上位于地下位置(一般取為離支點(diǎn)1/4跨度處)時(shí)，根據(jù)門架自重、小車自重及等效起升載荷計(jì)算的最大輪壓：Ki等效沖擊系數(shù)，Ki =1；(1)根據(jù)Q等效起/ G總27091820000 9.81.38，查得0.8 ；強(qiáng)度校核時(shí)的最大計(jì)算輪壓式中Pmax 滿載大車最大輪壓，Pmax179000 N ；動(dòng)力系數(shù)，取1.0 ；2.車輪踏面應(yīng)力接觸疲勞計(jì)算(1)車輪點(diǎn)接觸的允許輪壓 巳2PmaxPc1 盲1 156093.75N滿足Pmax起重機(jī)正常工作時(shí)的最大輪壓;Pmin起重機(jī)正常工作時(shí)的最小輪壓;RK2與材料有關(guān)許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)，K2=0.1 N /m，鋼制 車

34、輪按1表5-2選??；R曲率半徑，取車輪曲率半徑與軌面曲率半徑中之大值，R=300mm；m由軌道頂面與車輪的曲率半徑之比所確定的系數(shù)，按1表5-5選取；C 轉(zhuǎn)速系數(shù)，按1表5-3選取C1=1.11；C2 轉(zhuǎn)速系數(shù)，按1表5-3選取C2=1.00;點(diǎn)接觸：FC K23 C1 C2m(2) 車輪踏面強(qiáng)度校核式中點(diǎn)max最大許用接觸應(yīng)力，當(dāng)HB 320時(shí),點(diǎn)24000 40000 kg / cm ；其余符號意義同前。符合要求。3、車輪軸的計(jì)算(1)軸受純彎曲時(shí)的應(yīng)力式中M maxL 兩側(cè)軸所承受的計(jì)算彎矩,4式中L 車輪兩個(gè)軸承的間距，L 20mm；W彎 軸的抗彎斷面模數(shù)所以 彎 895001780.

35、4N/cm250.27(2)軸受純扭矩時(shí)的應(yīng)力式中M扭 I M額i車輪軸所承受的計(jì)算扭矩, 其中1第一類載荷的動(dòng)力系數(shù)，其余符號意義同前。(3) 彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力合成的計(jì)算應(yīng)力為式中 一一將扭轉(zhuǎn)應(yīng)力換算為彎矩應(yīng)力的系數(shù)，由于彎曲和扭轉(zhuǎn)均對 稱，所以1 ;因?yàn)檩S在彎矩、扭矩作用時(shí)，大小和方向均發(fā)生不變化，是對稱 循環(huán)；彎i對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力，對軸采用 45號鋼則：式中K應(yīng)力集中系數(shù)，K 2；n安全系數(shù)，n 1-42強(qiáng)度計(jì)算(1)受純彎曲時(shí)的計(jì)算應(yīng)力式中M彎max 用最大輪壓(第二類載荷)計(jì)算軸的最大彎矩,M 彎 maxP計(jì) max179000 20489500N ?cm;軸的抗彎斷面模數(shù),(2)受純扭轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)算應(yīng)力式中