港口門座起重機(jī)

1、太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果概述第1章主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算1.1確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組按照雙聯(lián)滑輪構(gòu)造宜緊湊的原則，決定采用下圖的傳動(dòng)方案。如圖1所示，采用了組.按Q=50t，表8-2查取滑輪組倍率m=5，因而承載繩分支數(shù)為 Z=2m=10。查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)（P259表3-3-11）選擇50t吊鉤，查得自重1050kg圖1主起升機(jī)構(gòu)簡圖吊鉤強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果E>L JEl-耽-1. Q =5000 kg第 1 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果2.吊鉤

2、開口直徑d =200mmb1=134mmb2 =53.6mm h=200mm-e 1r：llJhiBib|b26 迅 h342 53.6200 = 85.3 mm313453.63A= b1 b2h= 134 53.6 200 = 18760mm32R = a e, =100 85.3 = 185.3mm2e2 = h=200-85.3=114.7mm強(qiáng)度等級(jí)為S6 =390MPa 鋼號(hào) DG39CrM0鉤號(hào)32由課程設(shè)計(jì)P232查出-s = 390 =300M Pan 1.3貨場起重機(jī)級(jí)別HC3 起升動(dòng)載系數(shù)2 2mm ：?q =1.15+0.51 ""才60第 3 頁共

3、48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果起升機(jī)構(gòu)Kb2Ro第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果2 185.3屮 2Pq261：1.21 500000 2 85.3AKb318760 0.096 200二 286.4MPa<53.6 +1.5"134 53.6 )13(134 53.6一1200 13453.6=0.096第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁

4、共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果L- '=300 M Pah 72吊鉤第?剖面b1=134mm屮 2PQ2e21.21 x 500000沃2如14.7AKB(a+2h：18760 匯 0.096 漢(200 + 2 漢 200 ；127.8MPa-E 2T託廠1tJ-1C4« * _BJ第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果b2 =53.6mmh=20 0mm45AKBazzT ZJ18760疋0.096沃2001.25000085.3第 # 頁共48頁

5、太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果300 M Pa第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算屮 2PQe21I1.21 匯 500000" 114.7AKB(a+2h18760沢 0.096沢(200+ 2沢 200：<1=300 M Pa截面校核通過3.9MPa第 5 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果2 尾部螺紋部分強(qiáng)度驗(yàn)算螺紋尾部拉應(yīng)力Pq ®2P

6、q 1.21X500000 “ c 一 廠一下曠-82.2 M PaA曲296.82a 3.14X44r 1 crs 390 b = s =97.5 M Pan4螺母高度驗(yàn)算螺母咼度，主要由螺紋間擠壓應(yīng)力決定%PqCJ jd2-d32=Z 兀3-4Pq1.2仆 50000022.4MPq2、 1.5X110 3.14 一 c2 “2Q(d -d3 )汽X(110 -98 )t 4124k 匸空二220 =44MPan4吊鉤橫梁驗(yàn)算45鋼調(diào)質(zhì)處理耳=360MpaM 3 2PqI3 1.250000305cr = - = 2 = _ x = 107.01MW2(Bd3h2 2(210-115165

7、2L=305mmB=D+(10-20)mm=190+20=210mmD為推力球軸承外徑190d為內(nèi)徑110mmr 1 S 360s 一-150Mpa2.42.4PaSmax = 20.62太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果卷筒的計(jì)算b驗(yàn)算通過關(guān)于吊鉤橫梁軸頸，通常取平均擠壓應(yīng)力UPq1.21x500000 一 ccc巧一-119.3MPaj 2d462X10漢 23r i cs 360bj s-120MPan3n=3吊鉤夾板驗(yàn)算<P2Pq1.21x500000x0.44 “巧=.，=25MPa2(b d4 爐+6 ) j2(250-110123 + 15r 1 as 22

8、0匕=88MPan2.5n=2.5軸的平均擠 壓應(yīng)力 計(jì)算Pq1.21x500000” cc j =, = 72.3MPaj 2d4(6+6) 2x11023 + 15)kj】=空=竽=73.3皿卩玄6 * j驗(yàn)算通過12選擇鋼絲繩若滑輪組米用滾動(dòng)軸承，m=5,查重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)(P223表3-2-11)得滑輪組效率 珥=0.96鋼絲繩所受最大拉力cGo +Q 50000 +1050Smax 一一53.17kN2h<ih2 匯 5匯 0.966w( 19) -16-170-光- 右交(GB1102-74)滑輪直 徑D=400mm太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果按 下 式計(jì)算

9、 鋼 絲繩 直徑d=3 (盂=0.088j53.17 燈03 =20.29mmc:選擇系數(shù)，單位mm/jR，用鋼絲繩cr b=1850N/mm, 據(jù) M5查起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBT 3811-2008( P83表44)得 c=0.088當(dāng)取物裝置為吊鉤時(shí)，按下式計(jì)算鋼絲繩的最大靜拉力：oG。+Q 50000 十 1050 “Smax = = 53.17 kN2hh 漢 ih2 匯 5漢 0.96采用安全系數(shù)法，F(xiàn)S= 68x6 =408kN式中：N安全系數(shù)工作級(jí)別為M6時(shí)，n=4.5P203F°所選鋼絲繩整繩破斷拉力 Fo =408000NF0 >4.5 x 53170選不松散瓦

10、林吞型鋼絲繩直徑 d=24mm其標(biāo)記為 6W(19)-24-185-l-光-右順(GB1102-74)。13確定卷筒尺寸，轉(zhuǎn)速及滑輪直徑卷筒和滑輪的最小卷繞直徑 Do :Demin > (h-1)S式中h表示與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)； 查表得：卷筒h1=18;滑輪h2 =20;筒最小卷繞直徑D0min = (h-1)沃d = ( 18-1 )x24=408mm；輪最小卷繞直徑 D°min =(h-1)匯 d=(20-1F 24=456查起重機(jī)課程設(shè)計(jì)附表2 (摘自ZBJ80 006.2-87)得太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果選電動(dòng) 機(jī)驗(yàn)算電 動(dòng)機(jī)

11、發(fā)熱條 件考慮起升機(jī)構(gòu)布置卷筒總長度不宜太長，輪直徑和卷筒 直徑一致取D-800伽。由起重機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)(P232表3-3-6)選取T145-32卷筒滑輪倍率3,配套鋼絲繩直徑d=24mm,由于卷筒需的鋼絲繩直徑大于計(jì)算所得的鋼絲繩直徑，選用8W(19)-24-1850-l-光-右順(GB1102-74)Hm10000 疋 5L=2(+Z0 +4)t+1_產(chǎn)2(+2+4)x24+350兀 D3.14x824=1666mm卷筒長度L=2000mm 卷槽不切槽長度L1 =350mm卷筒壁厚S=0.02D+(610)=0.02 x500+(610)mm=22-26mm S =24mryi進(jìn)行卷筒壁的壓力計(jì)

12、算。oQ+G。500000 +1050“ 心“Smax =53.17kN2m2X5 7.96Smax 八53170cr/icy max =盤幾=63.9MPa6t25 漢 26A為應(yīng)力減小系數(shù)0.75選用卷筒材料灰鑄鐵HT200最小抗拉強(qiáng)度o-b =170MPar 1%4漢170丘y-160MPan14.25fax V k】y固抗壓強(qiáng)度足夠由于L>3D故需計(jì)算拉應(yīng)力拉應(yīng)力驗(yàn)算：不切槽長度m=350mm卷筒A400X500-10 X 20-21 X 1 左 ZB J80007.2 87電動(dòng)機(jī)JZR2 - 42 - 8太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果一L -m2000 35

13、0M=Smax 漢=53175=43865250N.mm22-.D4 Di4 - . 8004 75243Nx £ NeW=0.1=0.1 漢-11225653.25mmD800，初選電動(dòng)選擇減機(jī)合適速器Di =D-2 6 =800-2 x 24 = 752mmM43865250CT i -3.9MPaW 11225653.25合成應(yīng)力85CT| =CT| +_y X <TH Jyy max = 3.9 十沃 63.9 = 37MPa160k 二魚二170 =85MPa22減速器選用g為抗拉強(qiáng)度ZQ -500- HI 3當(dāng)卷筒直徑D>1.2m長度L>2D驗(yàn)算起需驗(yàn)算

14、卷筒壁抗壓穩(wěn)定性：升速度和實(shí)際所需功率1 Pk k= P耳收壓失穩(wěn)的臨界壓力鑄鐵 E=( 1.15-1.3)105 MPa2 T c 5_524、“Pk =2 x E xi =2匯1.3沢10漢10匯| - 7.022丿1800 丿MPa校核減P卷筒單位面積上所受外壓力速器輸出軸P=2=2,X53175.5MPa強(qiáng)度Dt800 匯 24k=比二702 =1.27 MPaP 5.5不滿足要求太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果選擇制動(dòng)器K值應(yīng)在1.3-1.5故加大筒壁t取25mmr 2Smax2x53177 L c P= max -5.3MPaDt800 x 25k= Pk=7.0

15、11.32 MPaP 5.3故滿足穩(wěn)定性卷筒轉(zhuǎn)速 nt = =5 7.81r/min=15.09r/min。 nD03.14 漢 0.8241.4計(jì)算起升靜功率P(Q +G°)Vn =(50000 +10507.81 =7彳 41kW一60心000耳600000x0.893式中 n 起升時(shí)總機(jī)械效率H=0.98漢 0.94 漢 0.982 漢 0.992=0.893nz為滑輪組效率取0.98 ;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取0.94 ;卷筒軸承效率取0.99 ;連軸器效率取0.98。15初選電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率：Rc GPj =0.9 匯 74.41=71.1kWJuJ式中Pjc : JC40值

16、時(shí)的功率，位為kW;G :穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)和JC值，查起重機(jī)課程設(shè)計(jì)(P251附表25)查得G=0.9。選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YZR315M-10 , Pjc =75KW ,njc =579r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)入m=3.4;慣性矩8.68kg/m2。所選減 速器能滿足 要求第 11 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書速。式中1.6選用減速器YWZ5 -315/選擇聯(lián)軸器減速器總傳動(dòng)比：i專=瓷=38.3，取實(shí)際速比30計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果(600 579) =579.2Pjc仏=n。 = (n° nj c)=600 Zix75r/minnd :在起升載荷

17、Pq =500kN作用下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速;n0:電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速;Pjc ,n jc：是電動(dòng)機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)選用制 動(dòng) 器第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書i =40。起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率 R選取，根據(jù)Pj=74.41kW,nd =579.2r/min, i =40, 工作級(jí)別為 M5，選定減速器為QJRS-D560,減速器許用功率Pnj=88KW 低速軸最大扭 矩為 M=60000N.m減速器在 691.1r/min 時(shí)實(shí)際起升速度i38.3v n =v ' =7.81=7.41m/mini40選用CLZ3聯(lián)軸 器V了.477.81 =4%7.81實(shí)際起升靜功率 Pj=P

18、 4=7.81乂38.3 =71.17kw<75 kWi40用U類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間17電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書過載驗(yàn)算按下式計(jì)算第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果H Q G02.1(50000010500) 1037.81'：'：- n =:m m 10001 3.41000 0.893 6045.92kWPn =75kW>45.9kW式中Pn :準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率，單位為kWH:系數(shù)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)，

19、取 H=2.1;入m:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍 數(shù)，查表得入m取 3.4 ;m:電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)；n :總機(jī)械效率n =0.893。發(fā)熱驗(yàn)算按下式計(jì)算：啟動(dòng)時(shí)間合格Nx>k40Nj=0.5 0.87 74.41=32.3kw驗(yàn)算制 動(dòng)時(shí)間式中P:電動(dòng)機(jī)在不同接電持續(xù)率JC40等效功率：允許輸出功率，單位為kW,等效功率：式中：k40 -工作類型系數(shù)，由表查得0. 5;-根據(jù) tq； -0.2值查得=0.87由此可知，Nx< Ne故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過。過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算通過1.8選擇制動(dòng)器按下式計(jì)算，選制動(dòng)器：IM zh A K zh M j式中M zh ：制動(dòng)力矩,單位

20、為N.m;第 13 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書Kzh:制動(dòng)安全系數(shù)，查課本P158表8-3 M5時(shí)得Kzh=2.0;tzd 所M 'j :下降時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩，單位為以合適NmM 'j=運(yùn)行機(jī)構(gòu)方案確疋選取車輪與軌道3(Q +Go)D° 口，_ (500000 +10500)如03 x 0.874x0.893 =Q39 2mi2 x 540.1N.mn ':下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取 n ' n心0.893M zh = M zh M 'j =2.0 939.1=1878.2Nm選用 Mzh=1878.2Nm選用 YWZ5-400/

21、E121 制動(dòng)器，其額定制動(dòng)力矩850-2000N.m；安裝時(shí)將制動(dòng)力矩調(diào)整到所需的制動(dòng)力矩K zh =2000N.m。19選擇聯(lián)軸器根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器以及浮動(dòng)軸的軸伸尺寸及形狀選 連軸器，使連軸器的許用應(yīng)力矩M計(jì)算的所需力矩 M, 則滿足要求。電動(dòng)機(jī)的軸伸：d=85mm柱形），長度E=170mm減速器軸伸:d=70mm柱形），長度E=140mm浮動(dòng)軸的軸頭：d=70mm 長度E=107mm95 漢 165選取型號(hào)為CL6 5 （起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)P458）:轉(zhuǎn)70 "05動(dòng)慣量0.7 Kg. m2 ;浮動(dòng)軸與電機(jī)之間選用大連起重機(jī)廠帶制動(dòng)輪半齒聯(lián)軸器序號(hào)4 70 105，飛輪矩5.7

22、Kg. m290 "65第 15 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果p.75電動(dòng)機(jī)額定力矩 Mn =9550丄 =9550匯一=1237N.m njc579M=n - 8 M n =1.5 1.8 373.91=3340N.M式中n安全系數(shù)取n=1.5;8 :剛性動(dòng)載系數(shù)，取8二1.8。M=5600>M=3340N.M所選連軸器合格。110驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間:12.665 579tq 一 9.55(Mq M j) =9.55 (2226.6 -1176.3)=0.74s式中:Jl =1.15山 #1.15 10.805510500 °824

23、g4gm2i2t1四輪支 撐，兩個(gè)驅(qū) 動(dòng)輪對(duì)角布 置=12.665靜阻力矩:4 漢 9.8 漢 25 匯 402 匯 0.894(Q +G°)D°500000 +10500) "03 x 0.824 一Mj=2m=1172 40 5 0.8936.3N.m電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩:Mq=1.8 Mn=1.8 1237=2226.6N.m平均起動(dòng)加速度:第 17 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果aq -*-7.081- 0.17 m/s2q tqx600.74 x60aq=0.17 m/s 2< a =0.2 m/s 2電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間合適。1

24、.11驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間：' 2tzh=ndqcyDg/D0 375(Mzh M j)ih2m引6445 15 55 6 + 530 + 75 8) + (32° 十 6.4)32匯10 X0.672 漢 0.858得出等 效輪壓 107.4kN，、l. I5、(I56 530 7 5.8)n375 漢(2000 -586.4)40 漢 4=0.87snd :電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min ；1nd =2n0 -nd =2><600-579.2=620.8r/minMzh =2000N.mM 'j =586.4N.m平均制動(dòng)減速器速度azh = Vn

25、 = 7.81=0.149m/s2tzh600.87F0<a=0.2m/s 2,所以制動(dòng)時(shí)間也合適。1.12高速軸計(jì)算1.12.1疲勞計(jì)算軸受脈動(dòng)扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩：M1 =咒Me =1.3父1237 =1608.1N.m式中：®1=1.3等效系數(shù)，由表查得；太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動(dòng)軸端直徑d=70 mm.因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：Mi1608.1“ =3= 47.7MPaW nd3/ / 322r1許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力："h=M± 'k+口片軸材料用 45 鋼，<ib =6000MPa，口s=300MP

26、a=0.27(<ib +s) =0.27(600 +300) = 2431；ts = 0.6企=180MPaK =kx km-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度和開鍵槽及緊配合區(qū)段,kx=1.52.5;km -與零件表面加工光潔度有關(guān)，對(duì)于可5,km =1.15 1.2;對(duì)于燈3, k 1.25 1.35;此處取 K=2 ".25=2.5n -考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱的敏感系數(shù)，對(duì)碳鋼，低合金剛，取h=0.2.ni安全系數(shù),查表得ni=1.6.2J 12X401因此，Jk-' -x-88.9MPa 故k(2.

27、5+ 0.2) 1.6tn<t ok通過。1.12.2靜強(qiáng)度計(jì)算軸的最大扭矩：選用直徑500車輪SP疲勞強(qiáng) 度通過第 19 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果M2hFc2Mj=2 1237 =2474N.m式中：c2-動(dòng)力系數(shù)，由表查得，因軸的工作速度較高，取0=2；最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：.maxM2W2474二 0.07二 74.5Mpa第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：口2 =上 二180 =112.5MPan21.6式中：n2 -安全系數(shù)，由表查得n

28、2=1.6o車輪踏 面最大強(qiáng)度 合格t max< th故合適.運(yùn)行阻 力計(jì)算浮動(dòng)軸的構(gòu)造如(2)圖所示,中間軸徑d1 = d (5 10) = 70(5 10) = 75 80mm,取d1 二 75mm。第2章副起升機(jī)構(gòu)計(jì)算2.1確定傳動(dòng)方案,選擇滑輪組和吊鉤組按照構(gòu)造宜緊湊的原則，決定采用下圖的傳動(dòng)方案。如圖(3)所示，采用了單聯(lián)滑輪組.按Q=10t，取滑輪組倍 率 佔(zhàn)3,因而承載繩分支數(shù)為 Z=6。選10t吊鉤，重量219kg副起升機(jī)構(gòu)簡圖（3）1. Q =1000 kg2.吊鉤開口直徑d =100mm bi=67mmb2 =26.8mmh=100mmhi=42.85 mm67 2

29、26.8100=耳 67 26.83 bi b2 h 6726.81003A= 一 -4690mm2 2aR06 = 50 42.85 = 92.85mm2e2 二 h=100-42.85=57.15mm總靜阻力強(qiáng)度等級(jí)為T二s =490MPa 鋼號(hào) DG34CrNj M0鉤號(hào)8由課程設(shè)計(jì)P232查出s 490-s =376.9M Pan 1.3初選電動(dòng)機(jī)貨場起重機(jī)級(jí)別HC3起升動(dòng)載系數(shù)2=- 2min 7 q =1.15+0.510 7.81 =269b +b2 J p +罟R"2»興七宀2R060第 21 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第

30、# 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果'-22©AKBa一2 * 92.85一(26.8 +1.5 漢(67 26.8 伽3 -(67 26.81100 6726.8=0.094焙 100000 242.85 = 246MPa<4690 0.094 100第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果1=300 M Pa屮 2PQ2e21.21x500000x2x57.15AKB(a+2h 廠4690x0.094漢(100 + 2x100】-2選用YZR-

31、112M- =329MS3電動(dòng)機(jī)選減速器2吊鉤第?剖面b1=134mmb2 =53.6mmh=200mm“max45第 23 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果'；2PQe1AKBa1.21 10000085.34690 0.094 100= 123MPav 卜 1=30第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果0 M Pa選用ZSC-600I 型號(hào)立式減 速器第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書

32、計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果' 2 PQ e21.269 100000 114763.9MPaAKB a 2h18760 x 0.096 x (200 + 2 x 200 ：驗(yàn)算運(yùn) 行速度和實(shí) 際所需功率=1v 1=300 M Pa截面校核通過2 尾部螺紋部分強(qiáng)度驗(yàn)算 2 PqCT =A :；： 24Pq1.269 1000002= 36 M Pa6823.144s = 490 "2.5 M Pa n 4螺母高度驗(yàn)算所選電 動(dòng)機(jī)和減速 器均合適驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間螺母高度，主要由螺紋間擠壓應(yīng)力決定黃PqCT j 2 2d - d3Z 4 ；：2PqH :1.269 100000匸55

33、6314562 -49.22124= 22.1MPqs = 220 = 44MPan 5吊鉤橫梁驗(yàn)算45鋼調(diào)質(zhì)處理二s - 360MpaCJM , 股3 121 1°0000 288 “3MPaW 2 B -d3 h2 2115-611652L=288mmB=D+(10-20)mm=95+20=115mm第 25 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書D為推力球軸承外徑115d為內(nèi)徑110mm-s 3602.4 一 2.4= 150Mpa貯】驗(yàn)算通過關(guān)于吊鉤橫梁軸頸，通常取平均擠壓應(yīng)力2PQ2d4、1.269 1000002 80 20= 39.6M

34、Pa啟動(dòng)工 況下校核減 速器功率3603=120MPan=3吊鉤夾板驗(yàn)算1.269 100000 2.372 180-80 20 10= 50.1MP驗(yàn)算啟動(dòng)打滑丄220j n 2.5=88 MPa減速器合適n=2.5軸 的平均擠 壓應(yīng)力 計(jì)算2PQ2d'1.269 1000002 80 20 10= 26.4MPa=220 =73.3MPa3n驗(yàn)算通過2.2選擇鋼絲繩第 27 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，當(dāng)ih=3，查表得滑輪組效率hh=0.98,鋼絲繩所受最大拉力：Go +Q100000 +2190Smax = 0=17.3kN

35、hh x ih 匯 x 1 x 6匯 0.98按下式計(jì)算鋼絲繩直徑d：d=c匯 JSmax =0.088江 V 12.88 =11mmc:選擇系數(shù)，單位 mm/jN ，選用鋼絲繩erb=1850N/mm，根據(jù)M5及crb查表得c值為0.088。選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑 d=13mm，其標(biāo)記為 6W(19)-13-185-l-光-右順(GB1102-74)。2.3確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度卷筒直徑：卷筒和滑輪的最小卷繞直徑D。:D0min > (h-1)S式中h表示與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)；查表得：卷筒h1=18;滑輪h2 =20卷筒最小卷繞直徑D°min =(h-1)

36、匯d =17江13=187滑輪最小卷繞直徑 D°min = (h-1)漢d =19漢13=209考慮起升機(jī)構(gòu)布置及卷筒總長度不宜太長，滑輪直徑和卷筒直徑一致取D=300伽。卷筒長度：Hm11000 漢 3L=2(+Z4)t+L1=2(十2+ 4 )X3+82=1110兀D3.14 漢 313.9mmL=1800mm第 29 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果選擇制動(dòng)器選擇聯(lián)軸器S =0.02D+(610)=0.02 x300+(6-10)mm=12-16mm 取S =12mm應(yīng)進(jìn)行卷筒壁的壓力計(jì)算。由于L>3D故需計(jì)算拉應(yīng)力拉應(yīng)力驗(yàn)算：不切槽長度m=8

37、2mmM=Smax 乂 L m=17397M 180082=14928561N.mm2 2“ c ,D4 -D：門，3004 _27643W=0.1=0.1 工=875455 mmD300Di =D-2 務(wù)=300-2 匯 12 = 276mmM 14928561CT| =17MPaW875455合成應(yīng)力k J85巧+Tn-Pymax =17 + 漢 83.55= 61MPaby160r i dB 170k =- = =85MPag為抗拉強(qiáng)度當(dāng)卷筒直徑D>1.2m長度L>2D需驗(yàn)算卷筒壁抗壓穩(wěn)定性：k= &PPk收壓失穩(wěn)的臨界壓力鑄鐵 E= (1.15-1.3 ) 105

38、MPa2 弋55(12 TPk =2 漢 E 漢 一 1 =2汽 1.15 匯 105 漢 10“ 1 =14 kID 丿<300；MPaP卷筒單位面積上所受外壓力啟動(dòng)不打滑兩臺(tái)制 動(dòng)器YWZ5200/23第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 31 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果P=2SmaxDt2 17379.2300 12= 9.6MPak= =1.4 M PaP 9.6K值應(yīng)在1.3-1.5故滿足穩(wěn)定性卷筒轉(zhuǎn)速nt=mVnDo=3漢14= 3.14 0.313r/mi n=28.7r/minGICL-2型齒式聯(lián)軸 器2

39、.4計(jì)算起升靜功率P _(Q +G°)Vn =(100000 +2190)"4"03 =26 7kW60 1000=60 10000.893式中 n 起升時(shí)總機(jī)械效率r 7.z ch t =0.97 0.94 0.992 =0.893z為滑輪組效率取0.97 ;ch為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)0.94 ; t為卷筒軸承效率取0.99 ; l連軸器效率取0.99。2.5初選電動(dòng)機(jī)Pjc > GPj=0.85 26.7=22.69kW式中Pjc :在JC值時(shí)的功率，單位為kW；G:穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)和JC值查表得 G=0.85。選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y

40、ZR225M2-8 , PJC =26KW , njc =708r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù) 入m=2.8;飛輪轉(zhuǎn)矩 GS=3.28KN.m2o電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果PjcP26 7nd 二 n0_j (n0- nJC) = 750-(750 -708) =706.9- 26r/min式中nd：在起升載荷PQ=100k N作用下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速;選滾動(dòng)軸承n0:電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速;Pjc ,njc :是電動(dòng)機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。2.6選用減速器減速器總傳動(dòng)比:*汁礬=246,取實(shí)際速比第 # 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果第 # 頁共48頁太原

41、科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果i =25起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率Pj選取，根據(jù)Pj=22.69kW,nd =706.9r/min, i =25,工作級(jí)別為 M5，選定減速器為QJR335,減速器許用功率Pnj=31KW 低速軸最大扭矩為M=12500N.m減速器在 706.9r/min 時(shí)實(shí)際起升速度，_ i 14 24.6 V n =V i=13.7764m/min;25實(shí)際起升靜功率Pj = P丄=267137 =26Kw<Pi14用U類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。2.7電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算過載驗(yàn)算按下式計(jì)算:Q_G°、a mm 1000 n

42、2.1(10000002190) 103 14 一k=22kW1 2.81000 0.89460回轉(zhuǎn)驅(qū)Pn =26KW>22k，V此題Pn恰好與Pjc = P25的功率相等。式中Pn：基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率，單位為kWH:系數(shù)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)，取 H=2.1;入m:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，查表得入m取2.8 ;m:電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)；n :總機(jī)械效率n =0.894。發(fā)熱驗(yàn)算按下式計(jì)算：動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算G (Q G0) n1000 m30.85 (100000.98) 1014 ,=22.69kW100010.894P=26> P=22.69kW過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算

43、通過。2.8選擇制動(dòng)器按下式計(jì)算，選制動(dòng)器M zh > Kzh M 'j式中Mzh :制動(dòng)力矩，單位為N.m；Kzh :制動(dòng)安全系數(shù)，查表 M5得Kzh=2.0;M 'j :下降時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m；M 'j=選用011.40.1120 型回轉(zhuǎn)大軸 承P > P3式中P：電動(dòng)機(jī)在不同接電持續(xù)率 JC 值和不同CZ值時(shí)允許輸出功率，單位為 kW按CZ=150 JC值=25% 查表得 P=15.393kVV第 33 頁共48頁3(Q Go)D。'(1000002190) 100.313 0.894= 188N 2mi2 3 25.mn

44、 ':下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取n ' n心0.894M zh = M zh M ' j =2 188=376N.m根據(jù)選用Mzh=286.24N.m選用YWZ 5 300/E30制動(dòng)器，其額定制動(dòng)力矩200-550N.m；安裝時(shí)將制動(dòng)力矩調(diào)整到所需的制動(dòng)力矩 400N.m。2.9選擇聯(lián)軸器根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器以及浮動(dòng)軸的軸伸尺寸及形狀選 連軸器，使連軸器的許用應(yīng)力矩M>計(jì)算的所需力矩 M, 則滿足要求。電動(dòng)機(jī)的軸伸：d=65mm柱形)，長度E=140mm 減速器軸伸：d=55mm柱形)，長度E=110mm 浮動(dòng)軸的軸頭：d=60mm 長度E=84mm 選取 CL4

45、65 140 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 0.21Kg.m2。M=5600 N.M 60X142p.26電動(dòng)機(jī)額定力矩 Mn =9550=9550350.7N.mnjc708浮動(dòng)軸與電機(jī)之間選用大連起重機(jī)廠帶制動(dòng)輪半齒聯(lián)軸器序號(hào) 4 6085，飛輪矩 1.8Kg. m2 M=3150 N.M 55110計(jì)算所需力矩M=n 8 Mn=1.5 1.8 350.7=946.89N.m回轉(zhuǎn)阻 力矩的組合式中 n :安全系數(shù)取n=1.5 ;8 :剛性動(dòng)載系數(shù)，取8二1.5 ；M=5600>M=946.89N.M第 35 頁共48頁太原科技大學(xué)設(shè)計(jì)說明書計(jì)算項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)計(jì) 算回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)確定電 動(dòng)機(jī)

46、所選連軸器合格。2.10驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間丄Jh1.752 x706.9tq =9.55(Mq Mj)9.55x(630 238.7)=0.401s可在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，增加起動(dòng)電阻，延長起動(dòng)時(shí)間，達(dá)到1.1s1 8式中：Jg = Jd + J =0.21 + +0.82 =1.48kg.m2 Jg4電動(dòng)機(jī)咼速軸上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jg與聯(lián)軸器，制動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J|電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩：M q =1.8x M n=1.8 x1237=2226.6N.mJj=(FQ+RDf ，c (100000+2190F0.82421.15J+2 21.15x;1.48+2g4gm i 口4漢9.

47、8汽 2540 x 0.894=1.752靜阻力矩：3(Q+Go)D。 500000 +10500)00 漢 0.824 一 M j _=117j2miU2X40X50.8936.3N.m平均起動(dòng)加速度：aq n - 0.17 m/s 2qtq 漢 600.74 漢 60aq=0.17 m/s 2< a =0.2 m/s 2電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間合適。1.11驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間選用YZR160-8電動(dòng)機(jī)第 # 頁共48頁制動(dòng)時(shí)間:375(M：M嚴(yán)®2+m第 37 頁共48頁第 # 頁共48頁選減速器793.1375 (376 -236.8)1.15(15.653075.8)32(320 +6.4戶 10 x 0.672240 x 4 x 0.858 選XJL行星齒輪減速器，第 # 頁共48頁i =80=1.03snd :電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min ；nd =2n0 -nd=2 750-706.9=793.1r/minM zh =376N.mM 'j =236.8N.m第 # 頁共48頁第 # 頁共48頁平均制動(dòng)減速器速度azhVn 14 -tzh60 1.0