起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式畢業(yè)設(shè)計(jì)_說(shuō)明書(shū)

1、. . . 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：32/5t通用橋式起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)33 / 39本文主要介紹了橋式起重機(jī)的整體設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)過(guò)程，其中重點(diǎn)設(shè)計(jì)了橋式起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)等，主要包括橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的布置，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算。還有軸承的選擇、聯(lián)軸器的選擇、電動(dòng)機(jī)的選擇、減速器的選擇和校核。橋式起重機(jī)是橋架型起重機(jī)的一種，它依靠起升機(jī)構(gòu)和在水平面的兩個(gè)相互垂直方向移動(dòng)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，能在矩形場(chǎng)地與其上空作業(yè)，是工礦企業(yè)廣泛使用的一種起重運(yùn)輸機(jī)械。它具有承載能力大，工作可靠性高，制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。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)

2、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：一類為集中驅(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)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)；起升機(jī)構(gòu)；運(yùn)行機(jī)構(gòu)；起重運(yùn)輸機(jī)械。Abstract This article mainly introduced the entire design theory

3、 and design process of bridge.type hoist crane，which focused on the design of the bridge crane operation of institutions and hoisting mechanismThe overall design that mainly includes the bridge type derrick small car to circulate organization and spread the decoration that the motive reaches, the sm

4、all car circulates an organization calculation.Still have the choice of the choice, electric motor of the choice, allied stalk machine of bearings, decelerate machine of choice and pit in the school. The bridge crane is a bridge.type crane, it relies on the lifting mechanism and in the horizontal pl

5、ane, two mutually perpendicular direction of the run institutions, in the rectangular space over the job, the industrial and mining enterprises widely used as a starting heavy transport machinery. It has a large carrying capacity, high reliability, work, and manufacturing process is relatively simpl

6、e. .Lifting bodies, including the motor, brake, reducer, drum and pulley. Reducer, the motor driven reel rotation, so that the wire rope wound on a reel or roll down, lifting heavy objects. The small frame rack, support care and installation from the winch and trolley run institutions, and other par

7、ts usually welded structures. . Cranes run the drive can be divided into two categories: a centralized drive, which uses an electric motor to drive the long drive shaft drive on both sides of Active Wheel; other as, respectively, driven both sides of the active wheels each with a motor drives. Small

8、 bridge crane in more frequent use of brakes, gear units and motors combined into one "triple play" drive mode, the big since the weight of ordinary bridge crane is easy to install and adjust the drive often universal couplingKeyword:Bridge type derrick; Hoisting mechanism; Run institution

9、s ;Hoisting and conveying machinery.目錄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).1概述.11 主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算.31.1 確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組.31.2 選擇鋼絲繩.31.3 確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度.31.4 初選電動(dòng)機(jī).51.5 選用標(biāo)準(zhǔn)減速器.61.6 校核減速器輸出軸強(qiáng)度.61.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算.61.8 選擇制動(dòng)器.71.9 選擇聯(lián)軸器.81.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間.81.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間.91.12 高速軸計(jì)算.9 1.12.1疲勞計(jì)算9 1.12.2驗(yàn)算軸所受的最大轉(zhuǎn)矩102 副起升機(jī)構(gòu)計(jì)算.112.1 確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組、鋼絲繩和吊.112.2

10、 確定卷筒尺寸、轉(zhuǎn)速并驗(yàn)算強(qiáng)度.122.3選擇電動(dòng)機(jī)并驗(yàn)算過(guò)載和發(fā)熱情況.132.4 選擇減速器.152.5 選擇制動(dòng)器.162.6 選擇聯(lián)軸器.162.7 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間.162.8 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間.172.9 高速浮動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.17 2.9.1疲勞計(jì)算.17 2.9.2驗(yàn)算軸所受的最大轉(zhuǎn)矩.183 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算.193.1 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案.193.2小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算20 3.2.1選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度.20 3.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)和減速器.22 3.2.3 驗(yàn)算空載和滿載時(shí)的啟、制動(dòng)時(shí)間與不打滑條件.23 3.2.4 選擇制動(dòng)器和聯(lián)軸器.253.3 浮動(dòng)軸的設(shè)計(jì)和校核

11、.27 3.3.1 疲勞計(jì)算.27 3.3.2 強(qiáng)度驗(yàn)算.274 小車(chē)布局和安全裝置的計(jì)算.284.1 小車(chē)布局284.2 小車(chē)緩沖器的選擇和校核28致.31附錄 .32參考文獻(xiàn)33有關(guān)圖紙 另附設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)（論文）題目32/5噸通用雙梁橋式起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)計(jì)算研究方法搜集查閱與分析研究相關(guān)國(guó)外資料，綜合所學(xué)基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)，遵循機(jī)械零件與起重機(jī)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在小組充分討論基礎(chǔ)上，制定合理的具有先進(jìn)性的設(shè)計(jì)方案，按時(shí)完成本設(shè)計(jì)提出的全部容。主要技術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo))小車(chē)的主/副起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)：起重量32/5t，起升高度10/10.85m，起升速度7.5/19.5m/min起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M5/M

12、5；小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)：工作級(jí)別M5，運(yùn)行速度45m/min，軌距2500mm，參考輪距2700mm，小車(chē)參考自重：約11.3t概述橋式起重機(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)和冶金專用橋式起重機(jī)三種。各類橋式起重機(jī)的特點(diǎn)如： 1) 普通橋式

13、起重機(jī)主要采用電力驅(qū)動(dòng)，一般是在司機(jī)室操縱，也有遠(yuǎn)距離控制的。起重量可達(dá)五百噸，跨度可達(dá)60米。 2) 簡(jiǎn)易梁橋式起重機(jī)又稱梁式起重機(jī)，其結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機(jī)類似，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)稱為懸掛梁式起重機(jī)。 3) 冶金專用橋式起重機(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

14、作級(jí)別較高。主要有五種類型。 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。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)。 8

15、) 鍛造起重機(jī)：用以與水壓機(jī)配合鍛造大型工件。主小車(chē)吊鉤上懸掛特殊盛料器高溫液態(tài)鋼包，用以支持和翻轉(zhuǎn)鋼包，副小車(chē)用來(lái)抬起鋼包，澆鑄液態(tài)金屬。橋式類型起重機(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。單主梁橋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

16、，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，箱體的短加勁板可以省去，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

17、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)與電氣設(shè)備裝在橋架部，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：一類為集中驅(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；另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主

18、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32/5t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)與其安全裝置的設(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)能力與理論聯(lián)系實(shí)際過(guò)程中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。1

19、.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，采用了雙聯(lián)滑輪組.按Q=32t，表8.2查取滑輪組倍率=4，因而承載繩分支數(shù)為 Z=2=8。查3附表8選擇圖號(hào)為G25吊鉤組，得其參考質(zhì)量G0=647kg,兩動(dòng)滑輪間距A=150mm 查1表8.1.89選取吊鉤號(hào) LYD100.M，吊具自重載荷。得其自重為：G=2.0%=0.02320=6.4kN圖1-1 主起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.2選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，=4,查1表3.2.11和2.2.3得得滑輪組效率1=0.98、2=0.97，得hh=z=1X2=0.96鋼絲繩所受最大拉力按下

20、式計(jì)算鋼絲繩直徑 d=c=0.096=19.7mmc: 選擇系數(shù)，單位mm/，用鋼絲繩=1850N/mm²，據(jù)M5與查2表8.1.8表8.1.31得c值為0.096。故，選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=20mm，其標(biāo)記為6W(19).20.185.I.光.右順(GB1102.74)。1.3 確定卷筒尺寸,轉(zhuǎn)速與滑輪直徑由1通用機(jī)械表1.6查得。由3附表2選用滑艷直徑D=400mm,，取平衡滑輪直徑Dp0.6400=240mm 由3附表4選用鋼絲繩直徑d=18mm.D=400mm.滑輪軸直徑D5=90mm的F型滑輪標(biāo)記為：滑輪F18x 25590 ZB J80 006987由3附表5平衡

21、滑輪選用d=18mm，D=225mm,滑輪軸直徑D6=45mm的F型滑輪標(biāo)記為：滑輪F18x22545 ZB J80 006987卷筒和滑輪的最小卷繞直徑：d（e.1）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：筒=18;滑輪=20；筒最小卷繞直徑=d=1820=360；輪最小卷繞直徑=d=2020=400。考慮起升機(jī)構(gòu)布置卷筒總長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，輪直徑和卷筒直徑一致取D=650。卷筒長(zhǎng)度=1460mm。式中：筒上有繩槽長(zhǎng)度，安全圈n=2，起升高度H=10m，槽節(jié)矩t=22mm，繞直徑=D0+d=650+20=670mm；選取卷筒型號(hào)為 A650x2000.11x22.12x4.左 G

22、B/T 9006.2.1999查表8.1.478.1.50得：定繩尾所需長(zhǎng)度,取=100；：筒兩端空余長(zhǎng)度,取=45；：筒中間無(wú)槽長(zhǎng)度,根據(jù)滑輪組中心間距=150。卷筒壁厚=0.02D+(610)=0.02650+(610)mm=1923mm，=20mm，進(jìn)行卷筒壁的壓力計(jì)算選用灰鑄鐵HT200,最小抗拉強(qiáng)度b=195 N/cm2許用應(yīng)力:ymax<y,故抗壓強(qiáng)度足夠卷筒轉(zhuǎn)速=r/min=14.3r/min。由于L>3D,尚應(yīng)驗(yàn)算彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力,卷筒彎矩圖示于圖卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí):M=式中 D卷筒外徑,D=400mm Di=卷筒徑,Di=370mm于是i=M

23、w/W=28350000/1714597.5=16.53MPa合成應(yīng)力：=20.995N/2式中許用拉應(yīng)力卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。卷筒A650x2000112212×4左 /T9006219991.4計(jì)算起升靜功率=47.6kW式中起升時(shí)總機(jī)械效率=0.858為滑輪組效率取0.97（查表3.2.10）；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取0.94（查表2.2.3）；卷筒軸承效率取0.99；連軸器效率取0.98（查2.2.4）。1.5 初選電動(dòng)機(jī)G=0.847.6=38.08kW式中：JC值時(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值查表2.2.5和2.2.6得G=0.8。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程

24、設(shè)計(jì)表16.516.6選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZR280M.10，=55KW，=556r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)m=2.8；飛輪轉(zhuǎn)矩GD²=15.5KN.m²。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=561.92r/min式中:在起升載荷=326.4kN作用下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；:電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速；,:是電動(dòng)機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。1.6 選用減速器減速器總傳動(dòng)比：=39.3，取實(shí)際速比=40。起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率選取，根據(jù)=47.6kW，=561.92r/min，=40，工作級(jí)別為M5，查減速器使用手冊(cè)選定減速器為ZQH100，減速器許用功率=79KW。低速軸最大扭矩為M=20500N.m減速器在5

25、61.92r/min時(shí)許用功率為=73.99>55kW實(shí)際起升速度=561.92÷40×3.14×0.65÷4=7.2m/min實(shí)際起升靜功率=39.72kW用類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。1.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算過(guò)載驗(yàn)算按下式計(jì)算：=55KW55kW，此題恰好與=的功率相等。式中：準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率，單位為kW； H:系數(shù)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)，取H=2.5；m:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù),查表16.5和16.6查電機(jī)參數(shù)得m取2.8； m:電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)；:總機(jī)械效率=0.858。發(fā)熱驗(yàn)算按下式計(jì)算: P

26、P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=300，JC值=25%，查表得P=43.867kW。=37.98kW P=43.867>=37.98kW過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算通過(guò)1.8 選擇制動(dòng)器按下式計(jì)算，選制動(dòng)器：式中:制動(dòng)力矩,單位為N.m；:制動(dòng)安全系數(shù)，查表2.2.7由M5得=1.75；:下降時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m。=586.4N.m':下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取'0.858=1.75586.4=1026.2.N.m查表3.7.17和3.7.18由=1026.2N.m選用YWZ5.400/121制動(dòng)器，與其安裝

27、參數(shù)。其額定制動(dòng)力矩1250N.m；安裝時(shí)將制動(dòng)力矩調(diào)整到所需的制動(dòng)力矩=2000N.m。1.9 選擇聯(lián)軸器根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器以與浮動(dòng)軸的軸伸尺寸與形狀選連軸器，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(錐形)，長(zhǎng)度E=170±0.5mm；減速器軸伸:d=90mm(柱形)，長(zhǎng)度E=135mm；浮動(dòng)軸的軸頭：d=60mm，長(zhǎng)度E=107mm。查表3.12.14選取梅花彈性連軸器：型號(hào)為MLL9.I.400M=5600N.m；GD²=132.54=530Kg.m；型號(hào)為MLL9，M=5600N.m；GD²=18.954=7

28、5.8Kg.m²。電動(dòng)機(jī)額定力矩=944.69N.m計(jì)算所需力矩式中M:所傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩的計(jì)算值：按第二類載荷計(jì)算的最大轉(zhuǎn)矩（=（0.70.8） M：為聯(lián)軸器的許用扭矩，查表3.12.14選取：聯(lián)軸器的重要程度系數(shù)，查表3.12.2選取：角偏差系數(shù)，非齒輪聯(lián)軸器，取1，否則查表3.12.4所選連軸器合格。1.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間： =1.33s式中：=15.6+530+75.8=621.4kN.m靜阻力矩：=796.5N.m電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩：式中查表2.2.8選取=1.7,驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間：式中由表2.2.9查得 11.5平均起動(dòng)加速度：=0.095m/s²=0.095 m/s

29、²<=0.2 m/s²電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間合適。1.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間：= =1.23s：電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min；=2600.556=644r/min=2000N.m=586.4N.m平均制動(dòng)減速器速度=0.16m/s²<=0.2m/s²，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)扭荷，其等效扭矩：=1.09×944.69=1029.7式中.動(dòng)載系數(shù)，=1/2(1+)=1/2(1+1.18)=1.09起升載荷動(dòng)裁系數(shù)(物品起升或下降制動(dòng)的動(dòng)載效應(yīng))，1+0.71v=1+0.7115.24/60=

30、1.18由前節(jié)巳選定軸徑d=75mm,因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：N/m=12.204MPa軸材料用45號(hào)鋼，=600MPa，=300MPa，彎曲：=0.27(=0.27(600+300)=243Mpa扭轉(zhuǎn)=140Mpa=0.6×300=180MPa軸受脈動(dòng)循環(huán)的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， =式中 k=k·k一考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)， k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)有鏈槽與緊合區(qū)段，k=1525， k一一與零件表面加工光潔度有關(guān).對(duì)平面粗糙度為3.2的零件k=1151.2：對(duì)于平面粗糙度為12.5的零件，K=1.25135此處取k=2×1.25=2.5

31、考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱的敏感系數(shù)，對(duì)碳鋼與低合金鋼=0.2，n1.安全系數(shù)，n1=1.25(由2表30查得) = =88.9MPa故<通過(guò)1.21.2 驗(yàn)算軸所受最大轉(zhuǎn)矩： M=Me=118944.69=1700.442MPa最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：= 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， =120MPa式中n.安全系數(shù), n=1.5< 故通過(guò)浮動(dòng)軸的構(gòu)造如圖4.24所示,中間軸徑d1=d+(510)=80mm,取=80mm!本章節(jié)的性能參數(shù)均在附表1中2 副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組、鋼絲繩和吊鉤組按照布置宜緊湊的原則，決定采用圖4.10的方塞。如圖4.22所示，采用了雙聯(lián)滑輪組。按Q=

32、5t查表42取滑輪組倍率 ih=2，承載繩分支數(shù)； Z=2ih =4圖2-1 起升機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖查3附表8選圖號(hào)為G13吊鉤組，得其質(zhì)量G0=99kg,兩動(dòng)滑輪間距A=150mm 若滑輪組用滾動(dòng)軸承，當(dāng) ih =2，查表得滑輪組效率：h=0.99鋼絲繩所受最大拉力:查通用機(jī)械表2.4中級(jí)工作類型(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 Sb=5×Smax=5×12.876=90.132kN按下式計(jì)算鋼絲繩直徑d： d=c=0.096=10.895mm查3附表l選用瓦林吞型纖維芯鋼絲繩6x19W+FC，鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度1670MPa，光面鋼絲，右交互捻，直徑d

33、=13mm，鋼絲繩最小破斷拉力Sb=93.14kN,標(biāo)記如下；鋼絲繩13NAT6×l9W十FCl670ZS93GB8918.88滑軸的許用最小直徑： Dd(e.1)=13(25.1)=312mm式中系數(shù)e=25由1通用機(jī)械表1.6查得。由3附表2選用滑艷直徑D=315mm,，取平衡滑輪直徑Dp0.6D=06× 315=189mm 由3附表4選用鋼絲繩直徑d=13mm.D=315mm.滑輪軸直徑D=90mm的F型滑輪標(biāo)記為：滑輪F13x 25590 ZB J80 006987由3附表5平衡滑輪選用d=13mm，D=225mm,滑輪軸直徑D6=45mm的F型滑輪標(biāo)記為：滑輪F1

34、3x22545 ZB J80 006987 2.2確定卷筒尺寸、轉(zhuǎn)速并驗(yàn)算強(qiáng)度： Dd(e.1)=13(25.1)=312mm由3附表13選用D=400mm，卷簡(jiǎn)繩槽尺寸由3附表143查得槽距，t=13mm，槽底半徑r7mm 卷筒尺寸: L=2=2(=984.32mm 取L=1500mm式中 Z0附加安全系數(shù),Z0=2; L1卷槽不切槽部分長(zhǎng)度,取其等與吊鉤組動(dòng)滑輪的間距,即L1=A=150,實(shí)際長(zhǎng)度在鋼絲繩偏斜角允許圍可適應(yīng)增減。D0卷筒計(jì)算直徑D0=D+d=413mm卷筒壁厚：=0.02D+(610)=0.02×400+(610)=1418mm取=15mm卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算：選用灰

35、鑄鐵HT200,最小抗拉強(qiáng)度b=195 N/cm2許用應(yīng)力:ymax<y,故抗壓強(qiáng)度足夠由于L>3D,尚應(yīng)驗(yàn)算彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力,卷筒彎矩圖示于圖卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí):M=W=0.1式中 D卷筒外徑,D=400mm Di=卷筒徑,Di=370mm于是i=Mw/W=8369400/1714597.5=4.9 MPa合成應(yīng)力：=+·=20.995N/2式中許用拉應(yīng)力=39MPa1l<l卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。卷筒A400x15007X1312×2左/T9006219992.3 選擇電機(jī)、驗(yàn)算過(guò)載和發(fā)熱情況計(jì)算靜功率：=18.17kW式中：起升時(shí)總機(jī)

36、械效率=0.894為滑輪組效率取0.97；為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取0.94；為卷筒軸承效率取0.99；連軸器效率取0.99。電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率，NeKdNj=0.9×14.7=13.23KW式中系數(shù)K對(duì)于M5級(jí)機(jī)構(gòu)，Kd=O85095,取kd=0.9初選電動(dòng)機(jī)：G=0.818.17=14.536kW式中：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=0.8。查3附表30選用電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZR180L.6，=17KW，=955r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)m=2.5；飛輪轉(zhuǎn)矩GD²=1.5kg.m2,電機(jī)質(zhì)量=260kg。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=

37、951.9r/min式中:在起升載荷=49.98kN作用下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；:電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速；,:是電動(dòng)機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。按照等效功率法，求JC=25時(shí)所需的等效功率：=0.85×0.87×14.7=10.62kW式中k25工作級(jí)別系數(shù)。對(duì)于M5級(jí)，k25=0.85 r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)間的比值（t/t）查得，一般起升機(jī)構(gòu)t/t=0.1查得r=0.87由以上計(jì)算結(jié)果，故初選電動(dòng)機(jī)能滿足卷筒轉(zhuǎn)速：n=23.07r/min2.4 選擇減速器減速器總傳動(dòng)比;=31查3附表35選ZQH503CA減速器，當(dāng)工作類型為重級(jí)(相當(dāng)工作級(jí)別為M7級(jí))時(shí)，許用功率

38、N=12.8kw,=31.5,質(zhì)量Gg=345kg，入軸直徑=50mm，軸端長(zhǎng)=85mm(錐形) 實(shí)際起升速度; =15=15.24m/min誤差：=x100=1.6<=15實(shí)際所需等效功率：=10.6×=10.24KWNe(25)=16KW由(1)公式(616)得輸出軸最大徑向力：Rmax=（aS+G）R式中 aS=2x12876=25752N N=25.752kN.卷筒上卷繞鋼絲繩引起的載荷， Gj=4.56kN.卷筒與軸自重，參考附表14估計(jì)， R=20.5kNZQ5OO減速器箱出軸端最大允許徑向載荷，由3附表40查得。所以Rmax=1/2(25.75+456)=15.1

39、55kN<R=20.5kN由1公式(6.7)得輸出軸最大扭矩： Mmax=(07一08)式中Me=9750=218 Nm.電動(dòng)機(jī)軸額定力矩，max=2.8.當(dāng)JC=25%時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)，由3附表33查出，o=0.95.減速器傳動(dòng)效率， M=26500 Nm.減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩，由3附表36查得。故Mmax=0.8x 2.8x218x23.34x0.95=10827.5N.m<M=25000Nm由上計(jì)算，所選減速器能滿足要求2.5 選擇制動(dòng)器所需靜制動(dòng)力0.85=24.86kgm=248.6Nm式中 Kz=175.制動(dòng)安全系數(shù)，由(1)第六章查得。由3附表15選用YWZ5

40、一31523制動(dòng)器，其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mez=180280Nm，制動(dòng)輪直徑Dz=315mm，制動(dòng)器質(zhì)量Gz=446kg高速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由1(6.26)式：M=n=1.5×1.7=555.9N.m式中 M=218電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩(前節(jié)求出)， n=15.聯(lián)軸器安全系數(shù)，=1，8.剛性動(dòng)載系數(shù)，一般1520。2.6 選擇聯(lián)軸器由3附表31查得JZRs.42.8電動(dòng)機(jī)軸端為圓錐形d=65mm, 105。從附表34查得ZQH50III3CA減速器的高速軸端為圓錐形d=5mm,=85mm靠電動(dòng)機(jī)軸端聯(lián)軸器由3附表43選用CLZ3半聯(lián)軸器，其圖號(hào)為S139,最大容許轉(zhuǎn)矩M=3150N.m>M飛輪

41、力矩(GD)=0.403kg.m質(zhì)量G=23.6kg浮動(dòng)軸的兩軸端為圓柱形d=45mm,1=85mm靠減速器軸端聯(lián)軸囂由3附表43選用帶300mm制動(dòng)輪的半齒輪聯(lián)軸器，其圖號(hào)為S124，最大容許轉(zhuǎn)矩M=3150Nm,飛輪矩(GD)=18kg·m質(zhì)量G=385kg。為與制動(dòng)器YWZ.31523相適應(yīng)，將S124聯(lián)軸器所帶300mm制動(dòng)輪修改為中315mm應(yīng)用2.7 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間：t=式中 (GD)=(GD)十(GD2)十(GD)=1.46十0.403十18=3.668kg·m靜阻力矩;Mj=(Q+G)D/2i=(5000+99)0.413/2231.50.85=19.

42、66kg·m=196.6N·m平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： Mq=1.5Me=15218=327Nm通常起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間為1一5s此處tq<1s，可在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，增加起動(dòng)電阻，延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間，故聽(tīng)選電動(dòng)機(jī)合適2.8驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間：式中由（1)表6.6查得許用減速度，a0.2， a=v/t故.t=1.27t<t 故合適2.9 高速浮動(dòng)軸的計(jì)算2.9.1疲勞計(jì)算起升機(jī)構(gòu)疲勞計(jì)算基本載荷=1.09×218=237.62式中.動(dòng)載系數(shù)，=1/2(1+)=1/2(1+1.18)=1.09起升載荷動(dòng)裁系數(shù)(物品起升或下降制動(dòng)的動(dòng)載效應(yīng))，1+0.71v=1+0.7115.2

43、4/60=1.18由前節(jié)巳選定軸徑d=45mm, 因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：N/m=13.03MPa軸材料用45號(hào)鋼，=600MPa，=300MPa，彎曲：=0.27(=0.27(600+300)=243Mpa扭轉(zhuǎn)=140Mpa=0.6×300=180MPa軸受脈動(dòng)循環(huán)的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，=式中 k=k·k一考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)， k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)有鏈槽與緊合區(qū)段，k=1525， k一一與零件表面加工光潔度有關(guān).對(duì)平面粗糙度為3.2的零件 k=1151.2：對(duì)于平面粗糙度為12.5的零件，K=1.25135此處取k=2×1.2

44、5=2.5考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱的敏感系數(shù)，對(duì)碳鋼與低合金鋼=0.2，n1.安全系數(shù)，n1=1.25(由2表30查得)故= =88.9MPa故< 通過(guò)2.9.2強(qiáng)度軸所受最大轉(zhuǎn)矩： M=Me=118218=257.24MPa最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：= 14.114MPa 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，=120MPa式中n.安全系數(shù), n=1.5< 故通過(guò)浮動(dòng)軸的構(gòu)造如圖4.24所示,中間軸徑d1=d+(510)=50.55mm, 取=55mm本章節(jié)的性能參數(shù)見(jiàn)附表2 3 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案經(jīng)比較后,確定采用上圖所示的（a）方案，如圖3-2所示的傳動(dòng)方案。圖3-2 運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.

45、2小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算3.2.1 選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算起強(qiáng)度參考同類型規(guī)格相近的起重機(jī),估計(jì)小車(chē)總重為Gxc=11300kg車(chē)輪的最大輪壓為：=車(chē)輪的最小輪壓為： Pmin=載荷率：由3附表17可知選擇車(chē)輪，當(dāng)運(yùn)行速度v<60m/min，工作類型為中級(jí)時(shí)，車(chē)輪直徑Dc=400mm,軌道型號(hào)為43的許用輪壓為16.5根據(jù)GB4628.84規(guī)定，故初選Dc=400mm。而后校核強(qiáng)度強(qiáng)度驗(yàn)算：按車(chē)輪與軌道為線接幾點(diǎn)接觸兩中情況驗(yàn)算車(chē)輪接觸強(qiáng)度，車(chē)輪踏面的疲勞強(qiáng)度計(jì)算載荷；Pc=車(chē)輪材料，取ZG340.640線接觸局部擠壓強(qiáng)度；式中.許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（）,由起重運(yùn)輸機(jī)械8表5.2查=6；.車(chē)輪與

46、軌道有效接觸強(qiáng)度，對(duì)于軌道型號(hào)可查起重機(jī)課程設(shè)計(jì)附表22.轉(zhuǎn)速系數(shù)，由起重運(yùn)輸機(jī)械8表5.3查的，車(chē)輪轉(zhuǎn)速=27r/min時(shí)，=1.02.工作級(jí)別系數(shù)，由起重運(yùn)輸機(jī)械8表5.4查的工作級(jí)別為6級(jí)所以=0.9點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度=式中.許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（）,由起重運(yùn)輸機(jī)械8表5.2查的=0.181；R曲率半徑，車(chē)輪和軌道曲率半徑的最大值，車(chē)輪半徑為r=曲率半徑為由附表22查的。所以R=200由起重運(yùn)輸機(jī)械8表5.5查得m=0.388根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果選定直徑=400的單輪與緣車(chē)輪標(biāo)記為車(chē)輪 DYL500.GB462884摩擦阻力矩：式中車(chē)輪輪緣與軌道的摩擦、軌道的彎曲與不平行性、軌道不直以與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)

47、車(chē)輪的擺動(dòng)等因素有關(guān)，查起重運(yùn)輸機(jī)械8表7.3得；、分別為起重機(jī)小車(chē)重量和起重量； k滾動(dòng)摩擦系數(shù)（mm），它與車(chē)輪和軌道的材料性質(zhì)、幾何尺寸與接觸表面情況有關(guān)，查起重運(yùn)輸機(jī)械8表7.1得k=0.0005車(chē)輪軸承摩擦系數(shù)，查起重運(yùn)輸機(jī)械8表7.2得d軸承徑（mm），d=0.158,把以上數(shù)據(jù)帶入上式得當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩：=109.44kg.m=1094.4Nm式中為車(chē)輪直徑當(dāng)無(wú)載時(shí)：=285.6Nm3.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)、減速器電動(dòng)機(jī)的靜功率 小車(chē)滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力, 小車(chē)運(yùn)行速度, =Vc=42.4m/min; 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率, =0.9;m 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù),m=1.初選電動(dòng)機(jī)功率：

48、1.3式中 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)為克服慣性的功率增大系數(shù),查起重運(yùn)輸機(jī)械8表7.6取=1.3查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)附表30電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄選擇JZR2.21.6型電動(dòng)機(jī),功率Ne=5.0kw,轉(zhuǎn)速=930r/min,轉(zhuǎn)子飛輪矩電機(jī)質(zhì)量=95kg按等效功率法求得，當(dāng)JC%=25時(shí)，所需等效功率為：式中工作類型系數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)8表8.16查得；由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)8圖8.37查得。由以上計(jì)算結(jié)果，故所選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件車(chē)輪轉(zhuǎn)速：機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：根據(jù)減速器的傳動(dòng)比，計(jì)算出實(shí)際的運(yùn)行速度：查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)附表40選用ZSC.600.誤差：合適實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)等效功率故適合3.2.3 驗(yàn)算空載和滿載時(shí)的啟、制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間：式中；m=1驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)當(dāng)滿載時(shí)靜阻力矩：平均起動(dòng)力矩當(dāng)滿載時(shí)靜阻力矩：Nm空載運(yùn)行時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)上的運(yùn)行靜阻力矩初步估計(jì)制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩=0.289kg機(jī)構(gòu)總飛輪矩1.15（0.376 +0.289）=0.665 kg滿軸啟動(dòng)時(shí)間：無(wú)