橋式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)大車設(shè)計(jì)說明

1、東北林業(yè)大學(xué)起重機(jī)械課程設(shè)計(jì)學(xué) 院工程技術(shù)學(xué)院專業(yè)班級(jí)08級(jí)森工二班姓 名XXX學(xué) 號(hào)20080611指導(dǎo)老師孟春組號(hào)21000設(shè)計(jì)部分大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)2011年7月16日起重機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)最大額定起重量 Q：32跨度回（m）：28大車運(yùn)彳T速度 國（m/s）:0.5工作級(jí)別：M4JC%值：40大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：采用分別傳動(dòng)的方案方案：米用4車輪、對(duì)面布置、分別驅(qū)動(dòng)。部件：電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、車輪、軌道。橋架自重 G=0.45Q+0.82L=37.36t=373.6kN,小車自重 q=0.4Q=12.8t=128kN,小車運(yùn)行極限位置距軌道中心線距離l=2m。（1）車輪與軌道滿載取大輪壓：GqQ q?L

2、 lp max,C 42L=269.4 kN空載最人輪壓:,G -q q c L l pmax42. L= 120.8 kN空截取小輪壓：c .G-q q c lPmin?42 L=66kN使用雙輪緣車輪，輪緣高為 25mm 30mm。根據(jù)工作級(jí)別 M4 , |Q/G|=0.86 ,大車 運(yùn)行速度30 m/min ,初選車輪踏面直徑，車輪材料，軌道及其材料。根據(jù)表3-8-12查得：車輪直徑700mm,軌道型號(hào)QU70,許用輪壓30.71,車輪材料ZG310-570、HB320。軸承型號(hào)為7524車輪踏面疲勞驗(yàn)算：按照點(diǎn)接觸驗(yàn)算P2PmaxPminc3疲勞計(jì)算載荷:201.6kNR2K23 cl

3、e2m535.4kN式中。g與材料有關(guān)的許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（ N/mm2）；根據(jù)表3-8-6選取，K2=0.1 ;R 一曲率半徑，取車輪曲率半徑與軌面曲率半徑中之大值（ mm）, R=700mm； m一有軌道頂面與車輪的曲率半徑之比（r/R）所確定的系數(shù)，根據(jù)表 3-8-9選取，m=0.468。|Ci |轉(zhuǎn)速系數(shù)，根據(jù)表 3-8-7選取，Ci=1 ;C2工作級(jí)別系數(shù)，根據(jù)表3-8-8選取，C2=1.12。故車輪的踏面的疲勞強(qiáng)度滿足要求。（2）阻力計(jì)算只考慮摩擦阻力。WmQ G q (320+373.6+128 ) *0.006 =4.93 kN=4930 n式中。G一橋架自重載荷；Q一起升載荷

4、；q 小車自重載荷；一摩擦阻力系數(shù)，初步計(jì)算時(shí)按表8-12選取，0=0.006 0（3）電機(jī)的計(jì)算與選擇3.1靜功率:= 1.37 kW=4930NFj v 4930 0.51000 m 1000 0.9 2m驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)總數(shù)，m=2;v初選運(yùn)彳f速度，0.5m/s；一運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的總機(jī)械效率，0=0.9Fj 一起重機(jī)（小車）只考慮摩擦阻力運(yùn)行時(shí)的靜阻力,初選：P Kd Pj2.0 1.37 =2.74 kW室工作及裝卸橋小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的，取 1.22.6 （對(duì)應(yīng)速度30180m/min）采用YZR系列電機(jī)。JC%=40%。選取機(jī)座號(hào)為160M1-6 電機(jī)，額定功5.5kW,額定轉(zhuǎn)速n=930 r

5、/min ,最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.6,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ji=0.12 kg m2。電動(dòng)機(jī)的重量Gd=153.5 kg3.2電機(jī)驗(yàn)算：3.2.1 電動(dòng)機(jī)過載能力校驗(yàn)2/ _2m as 1000asnJ11,4930 0.5 93010.24.35kW P91280ta 2 1.7 1000 0.991280 8式中：m電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)，m=2;Fj 一只考慮摩擦阻力運(yùn)行時(shí)的靜阻力,=1.7;Fj = Wm=4930NV運(yùn)行速度，m/s口一機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率；n電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min式中k:考慮其他傳動(dòng)件飛輪矩影響的系數(shù)，折算到電動(dòng)機(jī)軸上可取1.11.2;J1:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg.m2;J2:電動(dòng)機(jī)軸上制動(dòng)輪和聯(lián)軸器

6、的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；0.05kgm23.2.2 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)：對(duì)于運(yùn)行機(jī)構(gòu)繞線式電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱驗(yàn)算，按穩(wěn)態(tài)平均功率向校核，即PG Fj V0n qc4930 0.54 QI,A/pPsxG0 .951.3kVV 1 n1000 m1000 2 0.9式中。G 穩(wěn)態(tài)負(fù)載平土系數(shù)，見表8-15.取G = 0.95。故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件滿足要求(4)減速器的選擇4.1初選減速器傳動(dòng)比：i _n_D =68.17 60000v式中。巴二電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，930r/minD 一車輪踏面直徑，700mmV初選運(yùn)行速度，0.5m/s；減速器輸入功率按起動(dòng)工況計(jì)算。=3.08 kW1 (FjFg)v1 (4930 6

7、162) 0.5m 100021000 0.9(Q G q)v 1.2 (320 373.6 128) 0.5Fg-；=6.162kN=ggt10 8式中。m運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器的個(gè)數(shù)，m=2;V 運(yùn)行速度，0.5m/s;忸行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率；0.96162 nFj |只考慮摩擦阻力運(yùn)行時(shí)的靜阻力,4930N ;Fg 運(yùn)行起動(dòng)時(shí)的慣性力。|1.21,考慮機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力增大系數(shù)。t一機(jī)構(gòu)初選啟動(dòng)時(shí)間，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般去810。根據(jù)計(jì)算輸入功率，可從標(biāo)準(zhǔn)減速器的承載能力表中選擇適用的減速器。參照表3-10-6,選用兩臺(tái) QJS-280-80-I-P-L 減速器 i=80; N=9.1kW,當(dāng)輸入轉(zhuǎn)

8、速為 1000 r/min ,輸入軸直徑32 mm、長(zhǎng)為80mm,輸出軸直徑 95 mm、長(zhǎng)為130 mm,減速器總長(zhǎng)為1024mm,寬450 mm,高為584 mm,許用功率為9.1kW,其自重為350kg。4.2 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率實(shí)際運(yùn)行的速度：V0V i/i =30 6817 25.56m/min 80合適誤差:(V V0)/V(30 25.56)/30 14.8% 18%實(shí)際所需的電動(dòng)機(jī)功率：_ 25.56人、十Pj Pj Vo /V 3.08 2.62KWPn5.5KW 合適 304.3 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間:n=930r/minm=2(驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù))滿載起動(dòng)時(shí)間:ta(

9、Q Q)=1m Mp Mj2m；g J2) 0.975(；、12 86.5 23.972 1.2 9303750.12 0.05320 373.6 103 0.520.975930 0.9=1.36 s空載啟動(dòng)時(shí)間:ta(Q 0)=1m Mp MjGV2J2) 0.975n?12 86.5 23.972 1.2 9303750.12 0.05=0.74s其他符號(hào)同前。起動(dòng)時(shí)間一般應(yīng)滿足。對(duì)起重機(jī)大車ta 810s。起動(dòng)工況下校核減速器功率起動(dòng)工況下減速器傳遞的功率:回=Pd ?v01020?60 ?m/26656? 25.56c6.181020?60?2?0.9kWPdPjPePjQ Gv0g

10、 60tq(Q Q)493026656N320000 373600 25.561060 1.360-運(yùn)行機(jī)構(gòu)中，同一級(jí)傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù)，|m 2因此 p=6.18 kW所以減速器的N中級(jí)=9.1KW>P=6.18kW ,故所選減速器功率合適。4.4 驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件由于起重機(jī)室使用，故坡度阻力及風(fēng)阻力不考慮在.以下按三種情況計(jì)算。4.4.1兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng)P1 fd、/ P2(k)pkG v02g 60taD2>nz一/、.一式中。 P1PminPmax=66kN+120.8kN=186.8KN 王動(dòng)輪輪壓P2P1 |186.8KN 從動(dòng)輪輪壓f=0.2 粘著系數(shù)（室工作

11、）nz-防止打滑的安全系數(shù)，1.05 1.218680 0.20.167.537360 10 25.561060 818680(0.0008 0.02 一)1.5 18680 0.00080.72= 1.674.4.2事故狀態(tài)一當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作，而無載小車位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí)，則n=pf 八 d、一G Vp2(k2)p1kg 60tqDl2從動(dòng)輪輪壓式中。Pip：ax=120.8KN主動(dòng)輪輪壓P22 pmin/ pmax=2 >66+120.8=252.8KNta 臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)空載啟動(dòng)時(shí)間nz一防止打滑的安全系數(shù),nz1.05 1.2ta12 86.5 23.972 1.

12、2 9303750.12 0.05“373.6 103 0.52 0.975930 0.9= 1.75s12080 0.2n 0.1675252800.0008 0.021.5 18680 0.00083736025.5621060 1.750.72=1.98s4.4.3事故狀態(tài)當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作，而無載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí)，則n=Pif d G V p2(k 2)pikg 60tqDl2式中。PiPiL 66KN 主動(dòng)輪輪壓P2plin2p|ax =66+2*i20.8=307.6KN 從動(dòng)輪輪壓Jtq = i.75s q與第(2)種工況相同n=373625.561060 1

13、.7566 0.20.16753076 (00008 0.02 )1.5 66 0.0008=1.06 s故也不會(huì)打滑結(jié)論:根據(jù)上述不打滑驗(yàn)算結(jié)果可知，三種工況均不會(huì)打滑。(5)選擇聯(lián)軸器：根據(jù)傳動(dòng)方案，每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動(dòng)軸。5.1高速軸聯(lián)軸器9550 5 5 計(jì)算扭矩：Td n1 8 Tn 1.35 2.0 9550 5.5 =152.5Nm930n1：聯(lián)軸器安全系數(shù)，取1.35;口:剛性動(dòng)載系數(shù)，取1.22.0;Tn：電動(dòng)機(jī)額定扭矩。電動(dòng)機(jī) YZR160M1-6 ,軸端為圓柱形，d1=48 mm, L = 110 mm；QJS-280-80-I-P-L減速器，高速軸端為d=

14、32 mm, l =80mm,故在靠電機(jī)端從由表 3-12-6選兩個(gè)CL2型聯(lián)軸器(浮動(dòng)軸端 d=48 mm；許用轉(zhuǎn)矩為1400 N m）在靠近減速器端，由表3-12-6選兩個(gè)CL1型聯(lián)軸器，（浮動(dòng)軸端直徑為d=32 mm；許用轉(zhuǎn)矩710 N m）5.2 低速軸連軸器9550 5 5 一 一計(jì)算扭矩：Tc2 n18 Tn i 1.35 2,080 0.9=10979Nm930i:電動(dòng)機(jī)至低速聯(lián)軸器的傳動(dòng)比；Y：電動(dòng)機(jī)至低速聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率減速器低速軸端為圓柱形，d=95mm, l= 130mm o由表3-8-10查得D 700mm的主動(dòng)車輪的伸出軸為圓柱形，d=90mm, l=125mm0故在

15、靠近減速器端，由表3-12-6選兩個(gè)CL6型聯(lián)軸器，（浮動(dòng)軸端直徑為 d=95 mm；許用轉(zhuǎn)矩11200 N m）在靠近車輪端，由表3-12-6選兩個(gè)CL6型聯(lián)軸器，（浮動(dòng)軸端直徑為d=90 mm；許用轉(zhuǎn)矩 11200 N m）5.3 起動(dòng)時(shí)間與起動(dòng)平均加速度校驗(yàn)式中.J 10.2kgm29550 5.5Tmq1,5Tn1.584.7Nm930tn J930 10.26.83s9.55(m Tmq Tj)9.55 (2 84.7 23.97)起動(dòng)時(shí)間:4930 70023.97Nm2000 80 0.9起動(dòng)加速度：a=v/t=0.5/6.83=0.07m/s 2(6)制動(dòng)器的選擇6.1 制動(dòng)力

16、矩:Tz21 0.975(Q G q)vm tzk(JJz)n m. Fj9.55J2000i m1Tz 0.9752 2.5821.6 1000 0.52 0.9 1.1 10.2 930 29309.55c700 0.94930 2000 80 2=466.1 Nmm=2 t2=2.5選擇：YW315-500-3 。額定制動(dòng)力矩 560Nm。6.2 運(yùn)行打滑驗(yàn)算6.1.1起動(dòng)時(shí):d0.150.015 120(KDTPmin(1.1)66000 7009169.7N4：附著系數(shù)室工作的取 0.15 K:附著安全系數(shù)，取 1.051.2;軸承摩擦系數(shù) 0.015; d:軸承徑；D:車輪直徑；Pmin：驅(qū)動(dòng)輪最小輪壓;2000 iD Tmq500k i a2000 80 0.970084.7500 1.2 80 0.