橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、tz乞34sec。取tz =3sec，因此，所需制動轉(zhuǎn)矩:3.11選擇制動器”壬 ”1.159466 +(10000 +4000)0.315238.2 漢 3 31.220.125(10000 4000)(0.00050.002)102x0.9 I=13.62N m31.20.9. 1(Q+Gxc)D；JM z = “mc(GD2)1 + 沖m38.2tz一i0一對于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的制動時(shí)間(Q+Gxc)(k*£) n ,io由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選用 YWZ5200/23，其制動轉(zhuǎn)矩Mez=112N m考慮到所需制動時(shí)間tz =3sec與起動時(shí)間t 2.64s很接近，故略去制動不打滑條件驗(yàn)算

2、3.12選擇高速軸聯(lián)軸器及制動輪高速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩：Mc 二 n8Me=1.35 1.8 37.5 =91N m式中 Me =9750NeJC25%丄9550 空 =37.5N m 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；n1910n 聯(lián)軸器的安全系數(shù)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)n =1.35 ；8 機(jī)構(gòu)剛性動載系數(shù)，：8二1.2 2.0，取 =1.8。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊附表 40-21及附表40-22查得電動機(jī)JZR2-12-6兩端伸出軸各為圓柱形 d =35mm，l =80mm。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查 ZSC-600減速器高速軸端為圓柱形d1 =35mm l = 55mm。故此選GICL鼓形齒式聯(lián)軸器，主動端 A型鍵槽d1 = 35mm,

3、 L = 80mm ；從動端A型鍵槽d2二35mm, L = 55mm。標(biāo)記為GICL1聯(lián)軸器35 8035 55ZB J19013-89其公稱轉(zhuǎn)矩 Tn =630N m Mc =91N m，飛輪矩 GD 2 L 二 0.009kg m2，Gl = 5.9kg。高速軸端制動輪：根據(jù)制動器已選定為YWZ5200/23，由附表16選制動輪直徑DZ = 200mm，圓柱形軸孔 d = 35mm, L = 80mm。標(biāo)記為制動輪 200-Y35 JB/ZQ4389-86 其飛輪矩 GD 2 Z = 0.2kg m2，質(zhì)量 GZ = 10kg。以上聯(lián)軸器與制動輪飛輪矩之和：GD2 L GD2 Z =0.

4、209kg m2與原估計(jì)0.26kg m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)距，可由前節(jié)的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Me求出：11M e Me i091 31.2 0.9 =1277.64N m22由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 ZSC-600減速器低速軸端為圓柱形 d =80mm, I =115mm,取浮動軸裝聯(lián)軸器軸徑d = 75mm，I =85mm，由選用兩個(gè)GICLZ 5鼓形齒式聯(lián)軸器。 其主動端：Y形軸孔A型鍵槽，d1二80mm。從動端：Y型軸孔，A型鍵槽，d?二75mm, L = 85mm，80 漢115標(biāo)記為：CICLZ 5聯(lián)軸器ZBJ19014-897585由前節(jié)已選定車輪直

5、徑 De = 315mm，參考 350車輪組，取車輪軸安裝聯(lián)軸器處直徑d =65丄=85，同樣選用兩個(gè)GICLZ 5鼓形齒式聯(lián)軸器。其主動端：Y形軸孔，A型鍵槽，d1 =75mm, L =85mm，從動端：Y 型軸孔，A 型鍵槽，d2 =65mm, L = 85mm，標(biāo)75 匯 85記為：CICLZ 5 聯(lián)軸器ZBJ19014-8965 漢 853.14驗(yàn)算低速浮動軸強(qiáng)度（1）疲勞驗(yàn)算由2運(yùn)行機(jī)構(gòu)疲勞計(jì)算基本載荷：苗 M e 林37.5MImaxe i0 ' =1.831.2 0.9 =947.7N m2 2由前節(jié)已選定浮動軸端直徑 d = 75mm，其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:Im ax3 =11.

6、23MPa0.2 (0.075)浮動軸的載荷變化為對稱循環(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)咼速浮動軸計(jì)算，得=140MPa, $ =180MPa，許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:1ni1401x2.51.25二 44.8MPa式中：k,山一一與起升機(jī)構(gòu)浮動軸計(jì)算相同.n ： 'k 1通過(2 )強(qiáng)度驗(yàn)算由2運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作最大載荷：吊出M37.5此處皿卩|=和5 8 ei0=1-6 1.831.2 0.9 =1516.32MPa式中;：5考慮彈性振動的力矩增大系數(shù)，對突然起動的機(jī)構(gòu)，；5 = 1.5 1.7 ,?。唬? = 1.6 ；：8 剛性動載系數(shù)，??；：8 = 1.8。最大

7、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:T max1516.3230.2 (0.075)= 18.0MPa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力二180 =120MPa1.5故通過浮動軸直徑:d1 = d (5 10) = 75(5 10) = 80 85mm，取 d1 = 85mm4大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算4.1確定傳動機(jī)構(gòu)方案跨度31.5m為中等跨度，為減輕重量，決定采用下圖傳動方案大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)圖7低速浮動1 電動機(jī)2 制動器3 高速浮動軸 4 聯(lián)軸器5 減速器6 聯(lián)軸器軸8 聯(lián)軸器9 車輪4.2選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度按照如圖所示的重量分布，計(jì)算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓2PminGg二G-Gxc-6.75m13.5m2Pmax圖5輪壓計(jì)算圖滿

8、載時(shí)，最大輪壓:P maxG -Gxc4Q Gxc L _e240 -401004013-14213114.6kN空載時(shí)，最大輪壓:G - Gxc . GxcL -eL240 -404013-1 Ta.4213= 68.5kN空載時(shí)，最小輪壓:G © 空丄=竺 40 40 丄=515kN2 L 4213車輪踏面疲勞計(jì)算載荷:Pc =氓八 Pmi 2 114.651.5 二 93.57kN車輪材料：采用 ZG340-640 （調(diào)質(zhì)），二b =700MPa,；$ =380MPa，由附表 18 選擇車輪直徑De = 500mm，-軌道型號為P38（鐵路軌道）或 Qu70 （起重機(jī)專用軌道）

9、按車輪與軌道為線接觸及點(diǎn)接觸兩種情況驗(yàn)算車輪接觸強(qiáng)度 點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算：2 2巳仏斧心"181 籌 0.94279675N2式中k2 許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm ），由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表 8-1-97查得k2=0.181 ；R 曲率半徑，由車輪與軌道曲率兩者曲率半徑中取大值，取Qu70軌道的曲率半徑為 R = 400mm ；rm 由一比值（r為口，a中的小值）所確定的系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表8-1-100查R得 m=0.46;C1 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊8-1-98，車輪轉(zhuǎn)速vde80ne 51.0r / min 時(shí)，g = 0.94 ；Qe 3.14 漢 0.5C2 工作級別系

10、數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表8-1-99查得，當(dāng)M5級時(shí)，C2 = 1Pe ,故驗(yàn)算通過線接觸局部擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算：Pe k1DelC1C2 =6.6 500 70 0.94 1 = 2 1 7 14ND式中k1 許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm2），由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表 8-1-97查得=6.6；l 車輪與軌道的有效接觸長度，P38軌道的I = 68mm，而Qu70軌道的I = 70mm，按后者計(jì)算；De車輪直徑 mm ；e1 , e2同前Pe巳，故驗(yàn)算通過4.3運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦總阻力矩:kdDe =500mm車輪的軸承型號為 7520,軸承內(nèi)徑和外徑的平均值d J00180 -140mm。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得：

11、滾動摩擦系數(shù)k= 0.0006m,軸承摩擦系數(shù)J =0.02，附加阻力系數(shù)=1.5,代入上式得：當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩：0.14 MmQ占=1.5(100000240000)(0.00060.02) =1020N m運(yùn)行摩擦阻力：De/20.5/2當(dāng)無載時(shí):M m q =0 - 2400000.00060.02空 1.5=720N m2丿m Q=07 21MmQ£7200.5/2=2880N4.4選擇電動機(jī)電動機(jī)靜功率:Pj vde4080 80j 1000 m1000 60 0.95 2=2.86kW式中Pj二Pm(Q£)滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力；= 0.9 5機(jī)構(gòu)傳動效率；m=

12、2驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù)。初選電動機(jī)功率：P=kdPj=1.3 2.86 =3.718kW式中 kd 電動機(jī)功率增大系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊附表40-21查得，kd =1.3由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊附表 40-21及附表40-22選用電動機(jī)JZR2-2I-6,Ne=5.0kw ,ni=930r/min ,GD $ d = 0.376kg m2 ,Gd = 95kg4.5驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件等效功率：Nx *5 Nj =0.75 1.3 3.07 =2.99kW式中k25 工作級別系數(shù)，當(dāng) JC=25%時(shí)，k25 = 0.75 ；起重機(jī)工作場所得tq'tg =0.25,查得 =1.3。由此可知，Nx : Ne，

13、故所選電動機(jī)發(fā)熱條件通過4.6選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速:Vdcnc兀De51.0r/min3.14 0.5機(jī)構(gòu)傳動比:= 18.24n 930i0ne 51.0查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用兩臺ZQ -350 -V-1Z減速器：i0 =20.49；N中級=9.5kw （當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)），可見Nx < N中級4.7驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率實(shí)際運(yùn)行速度:Vde= Vde© =80i018.2420.49=71.2m/min誤差:Vde -Vdevde80 一72 100% =11% ： 15%實(shí)際所需電動機(jī)靜功率:Nj 二 N jV71 2"86 L54kW 入Vd

14、c故所選電動機(jī)和減速器均合適4.8驗(yàn)算起動時(shí)間起動時(shí)間:tq _38.2(mMq _M j *2Q G Dcmg" 2-i0 " j式中 n1 = 930r / minm = 2驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù);NefJC25% 5.0Mq".5.5 9550二5 9550莎= 766N m滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力矩:MmQ£1020MjQ£ _ i020.49 0.95二 52.4N m空載運(yùn)行時(shí)的靜阻力矩:MmQ£ _72020.49 0.95 一37N m初步估算高速軸上制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩:GD2 zl GD20.468kg m2機(jī)構(gòu)總飛輪矩（高速

15、軸）GD2 1 = GD2 d GD2 zl GD2 l =0.3760.468 = 0.844kg m2滿載起動時(shí)間:tq.r".159844+(10000 + 24000)9鬥q 38.2 2 76.6-56.3 乳93020.492 0.95=5.84s ec24000P52 1220.49 父 0.953.56s無載起動時(shí)間:930丨2 1.15 0.84438.2 2 76.6 - 37 江起動時(shí)間在允許范圍（8-10S）之內(nèi)，故合適4.9起動工況下校核減速器功率NdPd vdc1000 m式中Pd 二 Pj9.81二 4080 10000 24000二 4784N60漢

16、5.84運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級傳動的減速器個(gè)數(shù),因此,4784 71.22.99kW1000 60 0.95 2所選用減速器的 N Jjc25% =5.84kW Nd，所以合適4.10驗(yàn)算起動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。1）二臺電動機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動：以下按三種工況進(jìn)行驗(yàn)算Pf”P2 k +辺 A +RkG 它 vdc+_g 60tq(Q -0)Dc/ 2-nz式中 R =Pmin Pmac=51 000 690001 2000N）主動輪輪壓和;P2 = R = 120000 N 從動輪輪壓和；f =0.2 室內(nèi)工作的粘著系數(shù)；nz =1.051.2 防止打滑的安全

17、系數(shù)12000092 (014)120000 0.0006 +0.0021.120000.0006240000 蘭 71.2*g 60 3.560.5/2= 2.36n nz，故兩臺電動機(jī)空載起動不會打滑2）事故狀態(tài)：當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動裝置工作，而無載小車位于工作著的驅(qū)動裝置這一邊時(shí),n =/廠工nzP2 k + 4巴掖 + Rkvdc十 i2 丿g60tq(Q)Dc / 2式中，R =Pmax = 69000 N 工作的主動輪輪壓和;P2 =2PminPmax =2 51000 69000 = 171000N 從動輪輪壓和tq(Q=0)臺電動機(jī)工作時(shí)的空載起動時(shí)間tq(Q=0)1.157.844

18、+半蟲=985s38.2(76.6-37)|20.492 0.9593069000 0.224000071.2x+g 60 9.37171000 0.0006+ 0.002 漢014 1.5 69000 0.000622.580.5/2n nz，故不打滑3)事故狀態(tài)：當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動裝置工作，而無載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動裝置這一邊時(shí),R =Pmin =51000NP2 -2Pmax Pmin =2 6900051000 =189000 Ntq(Q=D) = 9.85s，與第二種工況相同= 1.88510007.2*0 14 ''189000 0.0006+ 0.0021.51000

19、.0006240000 乂 71.2 丄g 60 9.850.5/2n nz，故也不會打滑4.11選擇制動器取制動時(shí)間tz =3.5S按空載計(jì)算制動力矩：取Q = 0代入1的（7-16）式:ni1Mz M jm J 38.2tzmc(GD 2 1 + GD2 &i0式中,2i0(480-1920)0.5 0.952x20.49=-16.7NPp =0.002G =0.002 240000 =480N 坡度阻力PmminDc/2(0 14240000 0.0006 0.02 -=1920N0.5/2m = 2 制動器臺數(shù)，兩套驅(qū)動裝置工作一16.7 +93038.2 3.51.15 0.

20、84424000 0.520.95220.4946 N m現(xiàn)選用兩臺YWZ5200/23制動器，查附表15得其額定制動力矩 Mez=112Nm為避免打滑，使用時(shí)需將其制動力矩調(diào)至46N m以下考慮到所需制動時(shí)間tz ："tq（Qz0）在驗(yàn)算起動不打滑條件時(shí)已知是足夠安全的，故制動不打滑驗(yàn)算從略4.12選擇聯(lián)軸器根據(jù)機(jī)構(gòu)傳動方案，每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動軸1）機(jī)構(gòu)高速軸上的計(jì)算轉(zhuǎn)矩：M js 二 M | n=1 0 23 1.4 =1 43J m式中M| 聯(lián)軸器的等效力矩；M=腎Mei =2 51.3=102.6N m：1等效系數(shù)，取1=2Ne5M ei =9550 e =9

21、55051.3N mn1由械設(shè)計(jì)手冊附表40-21查得，電動機(jī)JZR2-21-6，軸端為圓柱形，d, =40mm ,l =110mm ；由附表34查ZQ-350減速器高速軸端為圓錐形 d = 40mm, l = 60mm ,故在靠電動機(jī)端從 附表44中選兩個(gè)帶 200制動輪的半齒聯(lián)軸器 S119 （靠電動機(jī)一側(cè)為圓柱形孔， 浮動軸端d=40mm）； MJ=710N m， （GD2 L = 0.38kg m2 ；重量 G=17kg。在考減速器端，由附表43選用兩個(gè)半齒聯(lián)軸器 S193（靠減速器端為圓錐形，浮動軸端直徑d =40mm）；其，M| I-710N m， GD2 z0.107kg m2

22、；重量 G = 8.36kg高速軸上轉(zhuǎn)動零件飛輪矩之和：GD2 zl GD2 i =0.38 0.107 二 0.487kg m2與原估計(jì)基本相符，故有關(guān)計(jì)算則不需要重復(fù)2）低速軸的計(jì)算扭矩：Mjs 二 MjSi0=143 20.49 0.95 = 2787.8N m由附表34查得ZQ-350減速器低速軸端為圓柱形，d =55mm，l = 85mm由附表19查得，De =500mm的主動車輪的伸出軸為圓柱形，d = 75mm, I = 105mm故從附表42中選用4個(gè)聯(lián)軸節(jié)：YA60其中兩個(gè)為：GICLZ3（靠減速器端）A55YA60另兩個(gè)為：GICLZ3（靠車輪端）A75所有的 M| =3150N m， GD2 = 0.44kg m2 ；重量 G = 25.5kg（在聯(lián)軸器型號標(biāo)記中，分子均為表示浮動軸端直徑）4.13算低速浮動軸強(qiáng)度1）疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算： 低速浮動軸的等效扭矩:M M el i0=1.4 51.3 20.49 0.95 =1398N m式中