畢業(yè)設計論文205t起重天車擴容改造

1、摘 要本文結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)情況，對20/5t天車進行了擴容改造，解決了由于現(xiàn)場天車額定起重量不足而對生產(chǎn)和檢修的制約，以及由此對人身和設備造成的潛在危害。本文簡要介紹了起重機在國民經(jīng)濟中的重要作用、起重機的歷史和發(fā)展趨勢。通過對起重設備的工作原理和所受載荷狀況進行簡要說明，最后對天車的橋架、起升機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)、車輪和軌道進行受力分析和強度計算，根據(jù)起重設計規(guī)范和機械設計手冊確定了橋架尺寸、各機構(gòu)中電機、聯(lián)軸器、制動器、減速機、卷筒、鋼絲繩、滑輪、車輪和軌道的型號和相關參數(shù)。關鍵詞：起重機 改造 設計計算 選型目錄1概況11.1起重機械在國民經(jīng)濟中的作用11.2起重機的歷史和發(fā)展趨

2、勢1起重機的歷史1起重機的發(fā)展趨勢21.3 課題背景3現(xiàn)場簡介3相關的技術參數(shù)4現(xiàn)天車存在的問題42起重機的工作原理和基本參數(shù)52.1工作原理52.2起重機的基本參數(shù)5額定起重量5起升高度5跨度5工作速度5起重機的工作級別62.3載荷說明6自重載荷6起升載荷6起升沖擊系數(shù)6起升載荷動載系數(shù)6運行沖擊系數(shù)62.4載荷組合7第一類載荷組合7第二類載荷組合7第三類載荷組合73設計計算83.1參數(shù)確定83.2橋架尺寸確定、強度校核8尺寸確定8強度校核83.3起升機構(gòu)的計算和型號選擇10計算鋼絲繩最大工作拉力(用安全系數(shù)法)10確定滑輪和卷筒直徑11電機選擇11選擇減速機12計算起升速度的相對誤差率13

3、高速軸上的靜力矩13制動器的選擇13聯(lián)軸器的選擇14卷筒各部分尺寸確定15卷筒強度校合163.4大車運行機構(gòu)設計計算和型號選擇17運行阻力矩17大車運行阻力17電機選擇17選擇減速機18聯(lián)軸器的選擇18選擇制動器19驗算制動打滑20驗算啟動過載能力、啟動打滑203.5小車運行機構(gòu)設計計算和型號選擇21運行阻力矩21小車運行阻力21電機選擇22選擇減速機22聯(lián)軸器的選擇23選制動器24驗算制動打滑24驗算啟動過載能力、啟動打滑253.6車輪及軌道選擇26輪壓定義26小車輪壓26大車輪壓27車輪及軌道選擇、強度計算28改造前后比較29結(jié)論 31致 謝32參考文獻331 概況1.1 起重機械在國民經(jīng)

4、濟中的作用起重機械是提升、裝卸物料的機械，是一種使生產(chǎn)過程機械化，減輕體力勞動、提高勞動生產(chǎn)率的重要設備。在工廠、礦山、港口、車站、建筑工地、倉庫、水電站等各個領域都在廣泛的使用。例如在水電站中，用巨大的起重機才能開啟閘門，在冶金工廠中靠起重機搬運鋼水、鋼坯、鋼卷和其它物料。隨著科學技術的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模越來越大,機械化、自動化程度越來越高，起重機械的作用已超出做為輔助設備的范圍，進而在更多的部門中，成為流水生產(chǎn)作業(yè)線上主體設備的重要組成部分。1.2 起重機的歷史和發(fā)展趨勢1.2.1 起重機的歷史起重機械是伴隨著人類生產(chǎn)勞動發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的，早期在深水中取水的轆轤實際上就是結(jié)構(gòu)異常簡單的手動

5、絞車，也可以說是現(xiàn)代絞車的雛形。又如高轉(zhuǎn)筒車，在公元600年之前我國即已使用。它安裝在河流中，利用水的動力把水源源不斷的提取上來。相當于近代的斗式提升機。在古代埃及,公元前也應用了各種簡單的起重機械，并且有了起重卷筒。1827年在歐洲出現(xiàn)了用蒸汽機驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)起重機，1885年出現(xiàn)了電力驅(qū)動的固定旋轉(zhuǎn)起重機，隨著冶金、電力、機械、造船、礦山、港口等部門的發(fā)展，起重機械已經(jīng)成為一個獨立的產(chǎn)業(yè)部門。當前世界各國都在不斷改進起重機械性能，提高運動速度和機器的生產(chǎn)率，提高自動化水平，研究更加安全可靠的起重機來滿足生產(chǎn)和生活的需要。目前我國起重機械制造業(yè)不僅門類基本齊全，而且有了自己的系列和標準。不僅生產(chǎn)

6、小型靈巧的起重機械，而且也能生產(chǎn)噸位很大、技術上較先進的大型起重機械。如冶金廠用的450t鑄造起重機，400t鍛造起重機，三峽水電站開啟閘門用的1100噸龍門起重機，1200t橋式起重機，在生產(chǎn)中都起了重大的作用?？梢钥闯鑫覈钠鹬匦袠I(yè)，正在進入世界先進行列。1.2.2 起重機的發(fā)展趨勢(1)起重量大型化，工作高速化現(xiàn)代起重機發(fā)展主要趨勢之一是起重量大型化，工作高速化。(2)起升、運行機構(gòu)均采用調(diào)速系統(tǒng)(3)監(jiān)控技術廣泛應用，使用性能大大提高隨著科學技術的進步，各種監(jiān)測控制技術在起重機上得到了廣泛的應用。從而使起重機的使用性能得到很大的提高，使起重機從以前簡單意義上物料搬運工具變成目前的物流、

7、信息流綜合傳送設備。(4)結(jié)構(gòu)形式標準化、生產(chǎn)模式國際化(5)主機形式普通化、吊具形式專用化(6)人機工程合理化、操作環(huán)境舒適化1.3 課題背景1.3.1 現(xiàn)場簡介一棒生產(chǎn)線是唐鋼“八五”期間技術改造的重點項目，年設計生產(chǎn)圓鋼、螺紋鋼60萬噸。主要機械、電器設備分別由意大利達涅利公司和美國通用電器公司引進。設備總重3500噸，其中引進設備736噸，裝機總?cè)萘?8321kW。生產(chǎn)線全過程計算機控制，最高軋制速度為18m/s。采用165×165×1200mm連鑄坯為原料，主要產(chǎn)品規(guī)格為：圓鋼14-50、螺紋鋼12-40。主要品種有普碳、低合金鋼、錨鏈鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、抽油桿鋼

8、及三級螺紋鋼筋。生產(chǎn)線按生產(chǎn)組織形式劃分為四個區(qū)域：加熱爐區(qū)、軋制區(qū)、精整區(qū)、外圍區(qū)。加熱爐區(qū)主要設備有：上料臺架、裝鋼輥道、步進式加熱爐、出鋼輥道。軋制區(qū)域：共20架軋機平立交錯布置，實現(xiàn)無扭軋制。其中粗軋機1-8架，為懸臂式4架685軋機，兩架510軋機，中軋機9-14架，為460短應力線高剛度軋機，精軋機15-20架，兩架430軋機,四架360軋機，均為短應力線高剛度軋機，其中三架立式軋機可立平轉(zhuǎn)換用以切分軋制。軋制過程全部由計算機控制，也可單體手動操作。粗、中、精軋機后各有一架飛剪，1#、2#飛剪用于切頭，3#飛剪用于剪切倍尺。精整區(qū)域：步進式尺條冷床長132米，寬12.5米，步進機構(gòu)

9、采用偏心輪式，主傳動采用電機帶動蝸輪蝸桿減速機。冷剪：剪切能力350噸，為擺動式飛剪,因為是連續(xù)式剪切提高了作業(yè)率。打捆機：4臺打捆機由意大利公司制造,打捆直徑150-500,自身帶有小液壓站，可打單結(jié)，也可打雙結(jié)。外圍區(qū)主要有水系統(tǒng)設備、空壓機、起重機等設備。1.3.2 相關的技術參數(shù)現(xiàn)在生產(chǎn)線共管轄起重設備26部。包括30噸橋式起重機一臺，20/5T橋式起重機3臺，10T橋式起重機6臺，10+10T橋式掛梁電磁起重機5臺，10噸單梁吊一臺，半門式起重機4臺，電動葫蘆6臺?，F(xiàn)欲擴容改造起重機為主軋跨粗軋機上方20/5T起重機。主要技術參數(shù)為：額定起重量： 20/5t起升速度： 7.5m/mi

10、n工作級別： A5最大起升高度： 22m大車軌距： 25m 小車軌距： 3m運行速度： 44.6m/min最大輪壓：小車 70.95kN 大車226kN鋼軌型號:小車 24kg/m 大車QU701.3.3 現(xiàn)天車存在的問題一棒生產(chǎn)線上粗軋機為650軋機，最大單重34噸左右，即使去掉芯軸部分，減速箱也有24噸，而天車額定起重量只有20噸，由于天車長期超負荷使用，橋架上拱度已經(jīng)很小，正常應為（0.9-1.4）L/1000即22.5-35mm，現(xiàn)在經(jīng)實測上拱度不但已經(jīng)沒有而且已有些下?lián)?。另外主起升機構(gòu)電機、行走電機經(jīng)常燒損，卷筒、減速機、停止器、聯(lián)軸器等零部件也經(jīng)常損壞。為此，必須找出解決的辦法，否

11、則很容易發(fā)生安全或設備事故。經(jīng)論證額定起重量達到32噸即可滿足要求。2 起重機的工作原理和基本參數(shù)2.1 工作原理起重機由四大部分組成：起升機構(gòu)、運行機構(gòu)、橋架、電器部分。起升機構(gòu)由電機、聯(lián)軸器、停止器、減速機、卷筒、吊鉤、滑輪組和鋼絲繩等部分組成。運行機構(gòu)由電機、聯(lián)軸器、停止器、減速機、車輪等部分組成。金屬結(jié)構(gòu)是放置起升、運行機構(gòu)和電器的金屬構(gòu)架，用來支撐和承載，主要由大車架和小車架和維修上下天車的走臺、梯子等組成。電器部分，包括控制屏、電阻器、凸輪、聯(lián)動開關、集電器、控制和保護電纜等。起升機構(gòu)工作時，電機通過傳動機構(gòu)來驅(qū)動卷筒，當卷筒做正反轉(zhuǎn)時，即可把吊鉤上重物起升和落下。大車、小車行走時

12、由電機通過傳動裝置驅(qū)動車輪，使它沿軌道運行，因此吊起重物就能水平移動。制動器用來迅速閘住車體，使重物準確到位停止。2.2 起重機的基本參數(shù)2.2.1 額定起重量額定起重量Q 指的是起重機在各種工況下，所允許起吊物品的最大質(zhì)量，稱為額定起重量。其中，不包括吊鉤、吊環(huán)、以及滑輪組的質(zhì)量，但包括起重電磁鐵、抓斗、料罐、盛鋼桶之類的吊具質(zhì)量。2.2.2 起升高度起升高度H 一般系指起重機從工作地面或軌頂?shù)饺∥镅b置上限位置的距離，吊鉤以鉤口中心線為準。2.2.3 跨度跨度L 是指橋式起重機或龍門起重機大車軌道中心線的距離。2.2.4 工作速度工作速度v 是指起重機的起升速度和運行速度。2.2.5 起重機

13、的工作級別根據(jù)載荷狀態(tài)和利用等級，起重機分為A1-A8共8個工作級別。 2.3 載荷說明2.3.1 自重載荷自重載荷G 起重機的機構(gòu)、機械設備、電器設備以及附設在起重機上其它物料的重力。2.3.2 起升載荷起升載荷Q 起升載荷是指起升質(zhì)量的重力，起升質(zhì)量包括起升的最大有效物品、取物裝置（下滑輪組、吊梁、抓斗、容器、起重電磁鐵等），起重高度小于50米的鋼絲繩可以忽略不計。2.3.3 起升沖擊系數(shù)起升沖擊系數(shù)1 起升質(zhì)量突然立地起升或下降時，自重載荷將產(chǎn)生沿其加速度相反方向的沖擊作用。在考慮這種情況時，應將自重載荷乘以起升沖擊系數(shù)0.9-1.1之間。2.3.4 起升載荷動載系數(shù)起升載荷動載系數(shù)2

14、起升質(zhì)量突然離地或下降制動時，對承載結(jié)構(gòu)和傳動機構(gòu)產(chǎn)生附加的動載荷作用，在考慮這種情況時，應將起升載荷乘以大于1的起升載荷動載系數(shù)1.0-2.0之間2.3.5 運行沖擊系數(shù)運行沖擊系數(shù)4 當起重機或他的部分裝置沿道路或軌道運行時，由于道路或軌道不平而使運動的質(zhì)量產(chǎn)生方向的沖擊作用。在考慮這種情況時，應將自重載荷和起升載荷乘以規(guī)定的運行沖擊系數(shù) 式中 h-軌道接縫處兩軌道面的高度，mm；V-運行速度，m/s。2.4 載荷組合起重機在工作時承受多種載荷，如起升載荷、自重載荷、啟動與制動產(chǎn)生的動載荷、風載荷、坡度載荷、碰撞載荷、水平載荷。此外在非工作時也可能受暴風、地震等附加載荷。在計算中，應根據(jù)不

15、同的情況，進行取舍、組合，以適應不同的情況2.4.1 第一類載荷組合也稱疲勞計算載荷、壽命計算載荷 它只考慮起重機在正常工作狀態(tài)下所承受的經(jīng)常作用的載荷（其中包括自重載荷、起升載荷、平穩(wěn)啟動和制動時的動載荷等），此類載荷組合適用于零部件的疲勞、磨損和電動機發(fā)熱計算等。2.4.2 第二類載荷組合也稱強度計算載荷 它是按起重機工作中最大載荷作為計算載荷來進行強度或穩(wěn)定性計算的。其中有自重載荷、起升載荷、強烈啟動和制動產(chǎn)生的動載荷（慣性載荷和震動載荷）最大風載荷、水平側(cè)向載荷、坡度產(chǎn)生附加載荷。此類載荷組合適用于零部件及金屬結(jié)構(gòu)的強度計算和穩(wěn)定性計算，以及整機的穩(wěn)定性計算。2.4.3 第三類載荷組合

16、也稱驗算載荷 它是以起重機在不工作狀態(tài)下承受的可能出現(xiàn)的最大載荷作為計算載荷，其中包括有：自重載荷、非工作狀態(tài)下最大風載荷、地震載荷、坡度載荷等。此類載荷組合適用于起重機機在非工作狀態(tài)下整機穩(wěn)定性和某些零部件的強度驗算。3 設計計算3.1 參數(shù)確定3.1.1 32/5t天車主要技術參數(shù)額定起重量： 32/5t跨度： 25m起升速度： 7.5m/minM5工作制起升高度: 22m大車運行速度: 86.8m/min小車運行速度: 42.4m/min3.1.2 天車質(zhì)量的近似計算公式大車質(zhì)量式中 Q-額定起重量，t； L-起重機跨距，m。小車質(zhì)量3.2 橋架尺寸確定、強度校核3.2.1 尺寸確定參考

17、32/5起重機橋架截面尺寸，選擇截面高度H=1696mm，截面寬度B=612mm。上、下蓋板14mm，腹板6mm。3.2.2 強度校核（1）計算橋架中間截面彎矩 小車起吊額定載荷居于橋架中間時，橋架中間截面受到的彎矩最大，因此計算此截面的彎矩，見圖3-1。圖3-1 橋架受力及彎矩圖式中 2-起升載荷動載系數(shù)，由下式計算得到：2=1+0.7v=1+0.7×7.5÷60=1.0875v-起升速度，v=7.5m/min；1-起升沖擊系數(shù)，0.911.1，取1=1；4-運行沖擊系數(shù)，4=1.018；m0-起重機質(zhì)量，kg；p小-小車輪壓，由近似計算得到：L-起重機跨距，m;K-小車

18、輪軸距，m。（2）計算橋架中間截面的抗彎截面模量橋架中間的抗彎截面摸量為:（3）計算橋架中間截面所受應力橋架中間截面應力式中 -許用應力，=s÷n=235÷1.5=156.7 MPa;s-Q235屈服強度，s=235 MPa;n-安全系數(shù)取1.5。箱形梁內(nèi)部加上加勁筋后抗彎截面模量會更大,內(nèi)應力比計算的會更小,因此橋架截面尺寸H=1696,B=600符合設計要求。3.3 起升機構(gòu)的計算和型號選擇3.3.1 計算鋼絲繩最大工作拉力(用安全系數(shù)法)式中 a-滑輪組倍率，a=4；滑-滑輪組效率，滑=0.975；m1-吊鉤夾套質(zhì)量(包括吊鉤和動滑輪),m1=697kg。鋼絲繩的破斷

19、拉力式中 n-安全系數(shù),n=5.5。鋼絲繩總拉力式中 -折算系數(shù),=0.85。鋼絲繩型號選擇:查機械設計手冊選鋼絲繩見表3-1。表3-1鋼絲繩性能表鋼絲繩型號22-6×36W-FC-1670-U-SZ鋼絲繩鋼絲繩直徑d=22鋼絲繩最小破斷拉力B=1670N/mm23.3.2 確定滑輪和卷筒直徑(1)滑輪滑輪的直徑是根據(jù)鋼絲繩直徑來決定的。為了提高鋼絲繩的壽命，必須使滑輪直徑大于繩徑的一定倍數(shù)，即式中 D0-按鋼絲繩中心線計算的滑輪的最小直徑，mm；e-系數(shù)，根據(jù)設計手冊選擇e=25。根據(jù)機械設計手冊,滑輪直徑與鋼絲繩匹配關系表選擇,滑輪直徑為630。(2)卷筒選擇根據(jù)滑輪計算直徑d=

20、528,卷筒直徑也不能小于此數(shù)，否則鋼絲繩彎曲太大。查機械設計手冊，選擇卷筒見表3-2。表3-2卷筒性能表卷筒型號T208卷筒直徑650×20003.3.3 電機選擇由于起重機的工作特點是工作周期短，啟動、制動頻繁，長期斷續(xù)工作，因此對電機的要求是啟動、制動慣性小，過載能力強，長期間歇工作不致過熱。因此一般選擇YZR型電機。根據(jù)穩(wěn)定運行功率來初選電機，起升機構(gòu)在穩(wěn)定運行時的靜功率N靜式中 v-起升速度，m/min； -起升機構(gòu)總效率。選擇電機見表3-3表3-3電機性能表電機型號YZR315S-8額定功率P=55kW額定轉(zhuǎn)速N=715r/min轉(zhuǎn)動慣量23.3.4 選擇減速機根據(jù)要求的

21、傳動比和傳遞的功率及高速軸輸入的轉(zhuǎn)速選擇。式中 D0-卷筒上纏繞鋼絲繩中心線之間的距離，mm； v-起升速度，m/min。式中 i-減速機速比；n卷-卷筒的轉(zhuǎn)速，r/min；n電-電機的額定轉(zhuǎn)速，r/min 。選擇減速機見表3-4。表3-4減速機性能表減速機型號ZQ850-3CA減速機許用功率P=248kW減速機公稱傳動比i=50減速器的計算功率Pc=Ka×P=1.25×55=68.75kW,PPc選用的減速器符合要求。實際起升速度3.3.5 計算起升速度的相對誤差率雖然減速器速比稍小一些，但誤差沒有超過5%，屬于許可范圍。3.3.6 高速軸上的靜力矩3.3.7 制動器的選

22、擇式中 -安全系數(shù)，=1.75。 選擇制動器見表3-5。表3-5制動器性能表制動器型號YWZ500-1250需用制動力矩M制=1250N.m驗算制動時間式中 M制-額定制動力矩，N.m； M靜降-高速軸上的靜力矩，N.m； J-總的轉(zhuǎn)動慣量，由下式計算得到： 制動時間小于推薦值1.5s,選擇制動器合乎要求。3.3.8 聯(lián)軸器的選擇選擇聯(lián)軸器主要由磨損控制，按第一類載荷計算：式中 n1-安全系數(shù)， n1=1.5；8-運行機構(gòu)動載系數(shù)，取8=1.78；M額-電機輸出的額定轉(zhuǎn)距，由下式計算得到：根據(jù)電機選擇聯(lián)軸器見表3-6。表3-6聯(lián)軸器性能表型號S3350最大允許扭矩5600N.m最高轉(zhuǎn)速2000

23、r/min轉(zhuǎn)動慣量2制動輪直徑400型號S3351最大允許扭矩5600N.m最高轉(zhuǎn)速2000r/min轉(zhuǎn)動慣量2制動輪直徑400驗算啟動時間30t天車平均啟動時間為2-3s，符合要求。式中 M啟均-電機平均啟動力矩,由下式計算得到：M額-電機輸出的額定轉(zhuǎn)距，M額=734 N.m。 根據(jù)起重機設計規(guī)范附錄U發(fā)熱驗算方法，查得YZR280-S-10允許功率P=54KWN靜=47.17KW，因此發(fā)熱驗算合格。3.3.9 卷筒各部分尺寸確定卷筒長度計算示意圖見圖3-2 圖3-2 卷筒長度示意圖式中 L0-纏繞長度，mm；L1-繩索固定部分長度，mm；L2-兩端空余部分長度，mm；H-起升高度，H=22

24、M；L3-雙聯(lián)卷筒中間不切槽部分長度，根據(jù)滑輪組定;L3=620mm；t-卷筒節(jié)距，mm。對計算數(shù)據(jù)圓整，選取L=2000mm。卷筒壁厚根據(jù)650卷筒標準，選取壁厚30mm。3.3.10 卷筒強度校合式中 卷筒額定載荷下所承受的壓應力； s-鋼絲繩索所承受的總破斷拉力，N；卷筒的壁厚，mm。 L3D0，所以需要驗算合成壓力。卷筒扭轉(zhuǎn)、彎曲受力圖見圖3-3、3-4。圖3-3 卷筒扭轉(zhuǎn)計算圖 圖3-4 卷筒彎曲計算圖計算卷筒所受彎矩計算卷筒所受扭矩計算卷筒橫截面的抗彎截面模量計算卷筒所受的合成應力故卷筒校驗合格3.4 大車運行機構(gòu)設計計算和型號選擇3.4.1 運行阻力矩3.4.2 大車運行阻力式中

25、 M摩1-車輪軸承間的摩擦阻力距，N.m；M摩2-車輪軌道阻力距，N.m；M摩3-車輪側(cè)面和軌道間的摩擦阻力距，用一個乘以系數(shù)表示；-輪緣附加阻力系數(shù)，=1.5；m0-起重機自重，kg；f-滾動摩擦系數(shù)，f=0.0009；-滑動摩擦系數(shù)，=0.02； d-車輪軸軸承處直徑，d=120mm； D-大車輪直徑，D=800mm。3.4.3 電機選擇式中 W-運行阻力，N； V1-大車的運行速度，m/s； 總-大車運行機構(gòu)的總效率。選擇電機見表3-7。表3-7電機性能表電機型號YZR180L-6額定功率P=15KW額定轉(zhuǎn)速N=1000r/min轉(zhuǎn)動慣量23.4.4 選擇減速機計算傳動比式中 i-傳動比

26、； n電-電機的額定轉(zhuǎn)速，r/min； n輪-大車輪的額定轉(zhuǎn)速;r/min； v1-大車輪的運行速度;m/min。選擇減速機見表3-8。表3-8減速機性能表減速機型號ZQ650-1-Z減速機許用功率P=66KW 減速機公稱傳動比i=31.53.4.5 聯(lián)軸器的選擇計算高速軸上的轉(zhuǎn)矩：式中 M額-高速軸上的轉(zhuǎn)矩;N.m； N額-電機的額定功率，kW； n-電機的額定轉(zhuǎn)速，r/min。計算聯(lián)軸器所承受的轉(zhuǎn)矩式中 n1=安全系數(shù); n1=1.35;M額-高速軸上的轉(zhuǎn)矩;N.m。選擇聯(lián)軸器見表3-9。表3-9聯(lián)軸器性能表型號S2207最大允許扭矩3150N.m最高轉(zhuǎn)速2400r/min轉(zhuǎn)動慣量2型號S

27、2700最大允許扭矩23600N.m最高轉(zhuǎn)速1140r/min轉(zhuǎn)動慣量23.4.6 選擇制動器大車的實際運行速度為：相對誤差：實際運行速度與理論運行速度相差不超5%，在許可范圍之內(nèi)。驗算制動力矩式中 t制-大車制動時間，s；J1-總的轉(zhuǎn)動慣量，由下式計算得到：由于靜力矩有助于制動，故應減去。根據(jù)計算選擇制動器，使制動器的額定制動力矩稍大于計算的制動力矩選取。選擇制動器見表3-10。 表3-10制動器性能表制動器型號YWZ200-300需用制動力矩M制=224Nm3.4.7 驗算制動打滑如果制動器的額定制動力矩過大，制動時間就很短，主動輪雖已被制動，但由于車體移動質(zhì)量大，慣性大，將會超出主動車輪

28、和軌道的附著力，而發(fā)生整個車體滑行的現(xiàn)象，這種制動打滑現(xiàn)象也導致車輪及軌道的嚴重磨損，同樣也是不允許的。為了避免打滑，必須使移動質(zhì)量的慣性力小于主動輪和軌道的附著力，即式中 K-安全系數(shù)，K=1.2；_車輪及軌道件的附著系數(shù)，室內(nèi)選取=0.15；P從-大車從動輪最大輪壓，N；P主-大車主動輪最小輪壓，N；根據(jù)上式計算大車制動時不至于打滑。3.4.8 驗算啟動打滑運行機構(gòu)是靠主動輪與軌道間的附著力（即摩擦力）來使車體行進的。運行的前提是主動輪周的驅(qū)動力小于主動車輪與軌道的附著力。否則，主動輪將在原地空轉(zhuǎn)，車體則原地不動，這不但無法使車體行進，而且也使車輪及軌道間的嚴重磨損。即：TF÷K

29、式中 F-主動輪和軌道間的附著力，由下式計算得到：T主動輪上的圓周力，大車的啟動力矩中包括靜力矩、做直線運動的慣性主力矩和做旋轉(zhuǎn)運動慣性主力矩。在計算主動輪圓周力T時，要從啟動力矩中扣除掉旋轉(zhuǎn)機件的慣性阻力矩和主動輪軸承中的摩擦阻力矩，再折算到主動輪圓周上，T由下式計算得到因此大車啟動時不至于打滑。3.5 小車運行機構(gòu)設計計算和型號選擇3.5.1 運行阻力矩3.5.2 小車運行阻力式中 M摩1-小車輪軸承間的摩擦阻力距，N.m；M摩2-小車輪軌道阻力距，N.m；M摩3-小車輪側(cè)面和軌道間摩擦阻力距，用一個乘以系數(shù)示；m小-小車自重，kg；f-小車輪滾動摩擦系數(shù)，f=0.0006；-小車輪滑動摩

30、擦系數(shù)，=0.02； d-小車輪車輪軸軸承處直徑，d=60mm； D-小車輪直徑，D=400mm。3.5.3 電機選擇式中 W-運行阻力，N V1-小車的運行速度，m/s 總-小車運行機構(gòu)的總效率選擇電機見表3-11。表3-11電機性能表電機型號YZR132M2-6額定功率P=5.5KW額定轉(zhuǎn)速N=1000r/min轉(zhuǎn)動慣量23.5.4 選擇減速機計算傳動比式中 i-傳動比； n電-電機的額定轉(zhuǎn)速，r/min； n輪-小車輪的額定轉(zhuǎn)速，r/min。 選擇減速機見表3-12。表3-12減速機性能表減速機型號ZSC600-1減速機許用功率P=45.2kW減速機公稱傳動比i=31.53.5.5 聯(lián)軸

31、器的選擇計算高速軸上的轉(zhuǎn)矩式中 M額-高速軸上的轉(zhuǎn)矩，N.m； N額-電機的額定功率，kW。 計算聯(lián)軸器所承受是轉(zhuǎn)矩式中 n1=安全系數(shù)，n1=1.35。選擇聯(lián)軸器見表3-13。表3-13聯(lián)軸器性能表型號S1100最大允許扭矩1400N.m最高轉(zhuǎn)速3000r/min轉(zhuǎn)動慣量2型號S2401最大允許扭矩8000N.m最高轉(zhuǎn)速1680r/min轉(zhuǎn)動慣量23.5.6 選制動器小車的實際運行速度為相對誤差實際運行速度與理論運行速度相差不超5%，在許可范圍之內(nèi)。驗算制動力矩式中 t制-小車制動時間，s45s；J1-小車運行機構(gòu)總的轉(zhuǎn)動慣量，由下式計算得到： 由于靜力矩有助于制動，故應減去。根據(jù)計算選擇制

32、動器，使制動器的額定制動力矩稍大于計算的制動力矩，選擇制動器見表3-14，表3-14制動器性能表制動器型號YWZ200-220需用制動力矩M制=140Nm3.5.7 驗算制動打滑如果制動器的額定制動力矩過大，制動時間就很短，主動輪雖已被制動，但由于車體移動質(zhì)量大，慣性大，將會超出主動車輪和軌道的附著力，而發(fā)生整個車體滑行的現(xiàn)象，這種制動打滑現(xiàn)象也導致車輪及軌道的嚴重磨損，同樣也是不允許的。為了避免打滑，必須使移動質(zhì)量的慣性力小于主動輪和軌道的附著力，即：式中 K-安全系數(shù)，K=1.2；_車輪及軌道件的附著系數(shù)，室內(nèi)選取=0.15；P從-小車從動輪最大輪壓，N；P主-小車主動輪最小輪壓，N。因此

33、小車制動時不至于打滑。3.5.8 驗算啟動過載能力、啟動打滑運行機構(gòu)是靠主動輪與軌道間的附著力（即摩擦力）來使車體行進的。運行的前提是主動輪周的驅(qū)動力小于主動車輪與軌道的附著力。否則，主動輪將在原地空轉(zhuǎn)，車體則原地不動，這不但無法使車體行進，而且也使車輪及軌道間的嚴重磨損。即：TF÷K式中 F-主動輪和軌道間的附著力，由下式計算得到：P主-小車主動輪最小輪壓,N;-車輪與軌道間的附著系數(shù)（即滑動摩擦系數(shù)），=0.15;K-安全系數(shù)，k1.1;T主動輪上的圓周力，小車的啟動力矩中包括靜力矩、做直線運動的慣性主力矩和做旋轉(zhuǎn)運動慣性主力矩。在計算主動輪圓周力T時，要從啟動力矩中扣除掉旋轉(zhuǎn)機

34、件的慣性阻力矩和主動輪軸承中的摩擦阻力矩，再折算到主動輪圓周上，T由下式計算得到:因此小車啟動時不至于打滑。3.6 車輪及軌道選擇3.6.1 輪壓定義是指車輪對軌道的壓力，系起重機不運行時的靜輪壓。輪壓是起重機的重要參數(shù)，是設計車輪裝置的依據(jù)，也是軌道支撐裝置和有關廠房土建設計的重要依據(jù)。3.6.2 小車輪壓在起重機小車上各機構(gòu)相互布置位置和載荷的作用點，都會影響輪壓的分配，見圖3-5。為了保證小車運行平穩(wěn)，設計是應盡量做到四個車輪上壓力相等。根據(jù)小車重心距車輪的位置精確計算各車輪輪壓如下：3-5 輪壓計算圖式中 x、y-小車重心的兩個坐標,m;l-小車軌距,m； k-小車輪軸距 ,m。3.6

35、.3 大車輪壓起重機橋架支承上的壓力與小車在橋架上的位置有關見圖3-5。當小車滿載位于橋架兩端極限位置之一時大車車輪輪壓將達到最大值，最大輪壓為：式中 G橋-橋架自重，kg；G機-運行機構(gòu)自重 ，kg；G司-司機室自重， kg；Pa、Pb、Pc、Pd-小車車輪輪壓，N；a-小車車輪軸線與大車軌道中心線間的距離，m；k-小車輪軸距，m；L-起重機跨度，m；d-運行機構(gòu)重心至大車軌道中心線的距離，m；c-司機室重心到大車軌道中心線的距離，m。3.6.4 車輪及軌道選擇、強度計算根據(jù)經(jīng)驗，車輪在使用中，多為疲勞而損壞，車輪踏面疲勞計算載荷按下式計算：式中 -車輪踏面疲勞計算載荷,N；-正常工作時的最大輪壓，N；-正常工作時的最小輪壓,N。對于大車輪對于小車輪根據(jù)車輪許用輪壓，大車選擇800車輪，QU70起重機專用軌道,允許最大輪壓317 KN，小車選用400車輪，43Kg/m重軌，允許最大輪壓112 KN。由于是凸頂軌道，應按點接觸驗算：