橋式起重機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、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。吊具自重載荷。得其自重為：G=2.0%=0.02320=6.4kN圖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,查表得滑輪組效率=0.97。鋼絲繩所受最大拉力按下式計(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及查表得c值為0.096。選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=20mm，其標(biāo)記為6W(

2、19)-20-185-I-光-右順(GB1102-74)。1.3 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： hd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?？紤]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 =1946.8mm。式中：筒上有繩槽長(zhǎng)度，中安全圈n=2，起升高度H=16m， 槽節(jié)矩t=23mm，繞直徑=670mm； ：定繩尾所需長(zhǎng)度,取=323=69mm； ：筒兩端空余長(zhǎng)度,取=t=23mm； ：筒中間無(wú)槽長(zhǎng)度,根據(jù)滑輪組中心

3、間距=150，=1761mm。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。卷筒轉(zhuǎn)速=14.3r/min。1.4 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；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。_說(shuō)明書(shū)所有公式格式全部應(yīng)該如下所示: s式中 ：電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min， r/min ； ：制動(dòng)力矩，N.m ； ：凈阻力矩，N.m ； _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

4、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。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GD²²。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，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

5、61.92r/min時(shí)許用功率為=73.99>55kW實(shí)際起升速度=7.38m/min實(shí)際起升靜功率=46.77kW用類(lèi)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：=41.78kW=45KW>41.78kW，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),查表得m取1.7； 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: PP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

6、kW,按CZ=300，JC值=25%，查表得P=43.867kW。=38.08kW P=43.867>=38.O8kW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M5得=2.0； :下降時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m。= ':下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取'0.858 =2選用=1172.8N.m選用YWZ5-400/121制動(dòng)器，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)和減速器以及浮動(dòng)軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使連軸器的許

7、用應(yīng)力矩M>計(jì)算的所需力矩M,則滿(mǎn)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。 選取梅花彈性連軸器：型號(hào)為MLL9-I-400M=2800N.m；GD²=132.54=530Kg.m；型號(hào)為MLL9，M=2800N.m；GD²=18.954=75.8Kg.m²。電動(dòng)機(jī)額定力矩計(jì)算所需力矩M=n=1.51.8式中n：安全系數(shù)取n=1.5； ：剛性動(dòng)載系數(shù)，取1.8。 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

8、.3s式中： 靜阻力矩：=電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩：=1.7=1.7平均起動(dòng)加速度：=0.095m/s²=0.095 m/s²<=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： = =0.76s：電機(jī)滿(mǎn)載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min；=2600-556=644r/min=2000N.m平均制動(dòng)減速器速度=0.17m/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)扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩：式中：等效系數(shù)，由表查得；相應(yīng)于季候工作類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)額定力矩傳至計(jì)算軸的力矩。由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中,已確定浮動(dòng)軸端直徑d=55.因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為: 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: 軸材料用45鋼, ，；-考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù);-與零件幾何形狀有關(guān),對(duì)于零件表面有急劇過(guò)度和開(kāi)鍵槽及緊配合區(qū)段, =1.52.5；-與零件表面加工光潔度有關(guān),對(duì)于對(duì)于此處取K=21.25=2.5-考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱(chēng)的敏感系數(shù),對(duì)碳鋼,低合金剛，取=0.2.安全系數(shù),查表得=