龍門起重機(jī)大車機(jī)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)

1、1前言國(guó)內(nèi)外龍門起重機(jī)發(fā)展的方向龍門起重機(jī)是用來(lái)降低笨重的體力勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)安全快 捷生產(chǎn)的起重運(yùn)輸設(shè)備。起重機(jī)作為關(guān)鍵的工藝裝卸設(shè)備或者主要的輔助機(jī)械在國(guó)民 經(jīng)濟(jì)各部門中有著十分廣泛的應(yīng)用。 龍門起重機(jī)作業(yè)于方形場(chǎng)地及其上空， 多用于森 林、船廠、港口碼頭等處的物品裝卸。隨著世界科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)階段國(guó)際上 龍門起重機(jī)朝著液壓化、大型化、高效率、多用途的方向發(fā)展。這在不同程度上使龍 門起重機(jī)的產(chǎn)品趨于標(biāo)準(zhǔn)化，參數(shù)、尺寸規(guī)格化和零部件通用化，為起重機(jī)械制造的 自動(dòng)化和機(jī)械化提供了便捷的條件。同時(shí)國(guó)外有的企業(yè)也基本上實(shí)現(xiàn)了零部件的連續(xù) 生產(chǎn)，應(yīng)用了光電系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)以及激光

2、器切割下料系統(tǒng)， 形成的生產(chǎn)自動(dòng)控制和 管理系統(tǒng)廣泛用于搬運(yùn)、平料、組裝。國(guó)內(nèi)起重機(jī)的發(fā)展方向2(1)改進(jìn)起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減輕了自重目前計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)起重機(jī)開始使用， 這樣可以用來(lái)提高整 體龍門起重機(jī)的技術(shù)性能和同時(shí)減輕起重機(jī)的自重， 并在此前提下采用新結(jié) 構(gòu)。(2)充分吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)目前，我國(guó)起重機(jī)行業(yè)已經(jīng)明顯落后于西方國(guó)家。但是，我們可以充 分吸收和利用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，這樣一來(lái)可以明顯縮短設(shè)計(jì)周期，提高起重機(jī) 質(zhì)量，降低生產(chǎn)的成本。(3)向大型化方向發(fā)展由于能源工業(yè)越來(lái)越受到國(guó)家的的重視和資助，政府建造了許多大 中型水電站，同樣發(fā)電機(jī)組越來(lái)越大。特別是長(zhǎng)江三峽工程的建設(shè)對(duì)大 型起

3、重機(jī)的需要量迅速上升。我們可以預(yù)見是大噸位高性能的起重機(jī)前 景廣闊，將來(lái)的需要量非常大的。國(guó)外起重機(jī)的發(fā)展方向2(1)簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減輕自重，降低生產(chǎn)成本芬蘭Kone公司的起重機(jī)就是一個(gè)很好的例子。其中他們公司生產(chǎn) 的起升結(jié)構(gòu)的小車與架一段梁減速器的外殼合二為一，定滑輪與卷筒連 組為一體。同時(shí)，絞車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用三合一驅(qū)動(dòng)裝置，減輕了龍門起重 機(jī)的自重。畢業(yè)設(shè)計(jì)(2)更新零部件，提高整機(jī)性能法國(guó)Patain公司的主梁采用偏軌箱型梁，其高、寬之比為 4-3.5左右，粱高是打筋板間距的1/2倍，就不用小筋板。將搭接方式運(yùn)用于主梁與梁 端的連接。(3)設(shè)備大型化隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，起重機(jī)設(shè)備的重量

4、和體積越來(lái)越趨于大 型化，調(diào)運(yùn)幅度和其重量也有所增加，為了節(jié)省使用和生產(chǎn)費(fèi)用，其服 務(wù)適用范圍和場(chǎng)地也隨之增大。(4)機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)的組合應(yīng)用國(guó)外一些大型起重機(jī)廠為了降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)率，把起重機(jī)巧妙地組合在一起，形成了先進(jìn)的機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外起重機(jī)的比較2現(xiàn)在，我國(guó)工程龍門起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展也已經(jīng)有了很好的基礎(chǔ)，生 產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品門類，大、中、小企業(yè)框架的發(fā)展環(huán)境也都比較好，但與 此同時(shí)我國(guó)同國(guó)際先進(jìn)的起重機(jī)制造廠家相比起來(lái)差距還是比較大的， 主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的可使用壽命、可靠性、人性化設(shè)計(jì)、管理模式和高新 技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用上。相對(duì)而言，我國(guó)自主發(fā)明創(chuàng)造的能力還比較薄弱， 有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)

5、品相對(duì)還比較少，大部分新產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)還靠依 賴于引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)；另一方面對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的消化、吸收、創(chuàng) 新能力不足。其次，對(duì)市場(chǎng)反應(yīng)的速度比較慢，產(chǎn)品更新的周期比較長(zhǎng) 中國(guó)起重機(jī)機(jī)械市場(chǎng)雖然在保持持續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)狀，但中國(guó)起重機(jī)機(jī)械行 業(yè)技術(shù)的發(fā)展仍然任重而道遠(yuǎn)。隨著我國(guó)生產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，起重機(jī)機(jī)械制造業(yè)也得到 長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用，其中機(jī)械領(lǐng)域也已經(jīng)從無(wú)到有、從小到大慢慢地發(fā) 展起來(lái)，逐步建立了一批起重機(jī)機(jī)械的科研機(jī)構(gòu)和大規(guī)模生產(chǎn)工廠。這 些工廠不僅產(chǎn)品的種類齊全，而且有了自己的制造系列和標(biāo)準(zhǔn)。不但能 生產(chǎn)輕小型的起重機(jī)，同時(shí)也能生產(chǎn)大噸位、技術(shù)先進(jìn)的大型起重機(jī)。 但是總的來(lái)說，與世

6、界先進(jìn)水品比起來(lái)，不管是在產(chǎn)品的數(shù)量、品種方 面，亦或者在機(jī)械的質(zhì)量、性能方面都存在著較大的差距。我們應(yīng)該在 獨(dú)立自主的前提下，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，努力趕超世界先進(jìn)水平。畢業(yè)設(shè)計(jì)龍門起重機(jī)的現(xiàn)狀龍門起重機(jī)是減輕笨重的體力勞動(dòng)、提高工作效率、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的起重運(yùn)輸設(shè)備。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的物質(zhì)生產(chǎn)和物資流通中，起重機(jī)作為關(guān)鍵 的工藝設(shè)備或主要的輔助機(jī)械，應(yīng)用十分廣泛。龍門起重機(jī)可在長(zhǎng)方形場(chǎng)地 及其上空作業(yè)，多用于車間、倉(cāng)庫(kù)、露天堆場(chǎng)等處的物品裝卸。隨著我國(guó)物 流業(yè)的迅猛發(fā)展，貨物運(yùn)輸?shù)娜找娣泵?，集裝箱龍門起重機(jī)在港口、碼頭、貨 場(chǎng)起著不可替代的作用。龍門起重機(jī)的分類2：普通龍門起重機(jī)：這種起重機(jī)在日

7、常生活中的用途最為廣泛，可以搬 運(yùn)各種成件物品以及散狀物料，具起重量一般在100噸以下，跨度為435米。其中使用抓斗的普通門起重機(jī)工作級(jí)別相對(duì)較高。水電站龍門起重機(jī)：水電站龍門起重機(jī)主要用來(lái)吊運(yùn)和啟閉閘門，同時(shí)也可進(jìn)行安裝作業(yè)。起重量可以達(dá)80500噸,只是跨度較小，為816米；起升速度普遍較低，為15米/分。這種起重機(jī)雖然不是經(jīng)常使用， 但一旦使用起來(lái)工作卻十分繁重，所以要適當(dāng)提高工作級(jí)別。造船龍門起重機(jī)：造船龍門起重機(jī)用于船臺(tái)裝拼船身，常常備有兩 臺(tái)起重小車來(lái)同時(shí)裝拼：一臺(tái)有兩個(gè)主鉤，在橋架上的軌道上運(yùn)行；另一 臺(tái)只有一個(gè)主鉤和一個(gè)副鉤，在橋架下的軌道上運(yùn)行，這樣以便翻轉(zhuǎn)和吊 裝大型的船體

8、分段。 這種起重機(jī)起重量一般為1001500噸；跨度也很大?？梢赃_(dá)185米；起升速度一般為為 215米/分，同時(shí)還有 0.10.5米/ 分的微動(dòng)速度。集裝箱龍門起重機(jī)：集裝箱龍門起重機(jī)用于集裝箱碼頭使用。拖掛 起重機(jī)將船上的集裝箱運(yùn)載橋卸下來(lái)，并運(yùn)到堆場(chǎng)或后方，再由集裝箱龍門起重機(jī)堆碼起來(lái)或直接裝車運(yùn)走，可加快集裝箱運(yùn)載橋或其他起重機(jī)的周轉(zhuǎn)。可堆放高34層、寬6排的集裝箱的堆場(chǎng)，一般用輪胎式 ，也有用 有軌式的。集裝箱龍門起重機(jī)與集裝箱跨車相比，其跨度和門架兩側(cè)的高 度都較大。為適應(yīng)港口碼頭的運(yùn)輸需要，這種起重機(jī)的工作級(jí)別較高。起 升速度為810米/分；跨度根據(jù)需要跨越的集裝箱排數(shù)來(lái)決定，最大

9、為60米左右相應(yīng)于20英尺、30英尺、40英尺長(zhǎng)集裝箱的起重量分別約為 20噸、25噸和30噸2。畢業(yè)設(shè)計(jì)2龍門起重機(jī)大車機(jī)構(gòu)整體方案設(shè)計(jì)6門式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱門機(jī)）屬于大型起重設(shè)備，廣泛使用在車站、碼頭、 廠礦等露天作業(yè)場(chǎng)所，具大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用于沿固定軌道在行程長(zhǎng)度方向上改變 起重機(jī)的工作位置。起重機(jī)使用的用途和場(chǎng)合不同，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的使用特點(diǎn)也 不同。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，新興行業(yè)不斷涌現(xiàn)，對(duì)門機(jī)的需求量越來(lái)越大， 要求越來(lái)越高。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)成為保證起重機(jī)整機(jī)性能的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)。因此 ，大車 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型格外重要3。驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)可分為分別驅(qū)動(dòng)和集中驅(qū)動(dòng)。若龍門起重

10、機(jī)兩邊支腿下面的驅(qū) 動(dòng)輪分別由獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)， 則稱為分別驅(qū)動(dòng)；若只由一套驅(qū)動(dòng)裝置通過 中間傳動(dòng)軸來(lái)驅(qū)動(dòng)兩邊支腿下面的驅(qū)動(dòng)輪，則稱為集中驅(qū)動(dòng)。由于集中驅(qū)動(dòng)方式 對(duì)傳動(dòng)軸力學(xué)要求嚴(yán)格，且不利于龍門起重機(jī)的啟動(dòng)和制動(dòng)，故我選擇分別驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置是由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速裝置和車輪等組成。按照減速方式的不 同，驅(qū)動(dòng)裝置可以分為：采用立式減速器的驅(qū)動(dòng)裝置、 采用臥式減速器的驅(qū)動(dòng)裝 置、采用渦輪減速器的驅(qū)動(dòng)裝置等。在此次設(shè)計(jì)中，我選擇采用臥式減速器的驅(qū) 動(dòng)裝置。此裝置的動(dòng)力源來(lái)自于電動(dòng)機(jī)， 然后電動(dòng)機(jī)經(jīng)過臥式減速器、末級(jí)開式 齒輪傳動(dòng)減速后，帶動(dòng)車輪傳動(dòng)。此驅(qū)動(dòng)裝置可以有效的降低減速器的負(fù)擔(dān)， 壓

11、縮安裝空間，使機(jī)構(gòu)更加緊湊。支承裝置的設(shè)計(jì)龍門起重機(jī)在枕木支承的軌道上運(yùn)行，其許用輪壓為 1000A20000kg；在 混凝土和鋼結(jié)構(gòu)支承的軌道上運(yùn)行的許用輪壓為 60000kg。當(dāng)輪壓過大時(shí)。往往 用增加車輪數(shù)目的方法來(lái)降低車輪的輪壓。 為使每個(gè)車輪的輪壓均勻，在結(jié)構(gòu)上 采用均衡臺(tái)車的形式。本文設(shè)計(jì)的是二輪均衡臺(tái)車，車輪固定在均衡梁上，且兩 個(gè)車輪距離中間的支撐架距離相等，以保證兩個(gè)車輪輪壓均等。車輪和軌道的設(shè)計(jì)車輪的選擇車輪是起支承起重機(jī)使其沿軌道運(yùn)行的作用。車輪的輪緣有雙輪緣、 單輪緣、無(wú)輪緣三種。輪緣的作用是導(dǎo)向和防止脫軌。其中大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 采用雙輪緣機(jī)構(gòu)。車輪的踏面可制成圓柱形、圓錐

12、形和鼓形。因?yàn)槲也捎?的是分別驅(qū)動(dòng)，所以我的車輪選用圓柱形。如圖 2.1 :畢業(yè)設(shè)計(jì)IB在型圖2.1車輪參數(shù)表表2.1 :單位：mmDBB1H60016011020同時(shí)大車輪距要大于跨度的1/64,本次設(shè)計(jì)的龍門起重機(jī)跨度為 26米，所以打 車的輪距取5米。三維設(shè)計(jì)如圖2.2 :圖2.2軌道的選擇龍門起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的軌道多采用P型與QU型起重機(jī)專用鋼軌5。為了和車輪相配合，我選用 P50型號(hào)的軌道。如圖2.3:畢業(yè)設(shè)計(jì)圖2.3軌道參數(shù)表表2.2 :單位：mmhbB1Y1Y2lr1527013271814613畢業(yè)設(shè)計(jì)3大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置6計(jì)算運(yùn)行靜阻力龍門起重機(jī)的直線運(yùn)行靜阻力有：摩擦

13、阻力、坡度阻力和風(fēng)阻力。摩擦阻力由三部分構(gòu)成了龍門起重機(jī)的直線運(yùn)行摩擦靜阻力：車輪沿軌道滾動(dòng)摩擦阻 力、車輪軸承中的摩擦阻力、附加摩擦阻力。總的摩擦靜阻力的計(jì)算公式為：小2K d, 、P摩=（Q+G K附（kg）（3.1）D輪式中：Q額定起重量（kg）；G龍門起重機(jī)的自重（kg）；D 輪車輪直徑（cnrj）;K滾動(dòng)摩擦系數(shù)（cnrj）;d車輪軸承內(nèi)徑（mg；軸承摩擦系數(shù)；K附附加阻力系數(shù)；查閱龍門起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表89,在選取車輪參數(shù)為600mm勺前提下， 取K=0.06。由于選擇滾動(dòng)軸承且為滾珠式的，查閱表 810得N=0.015。在車 輪參數(shù)為600mm勺前提下，軸承選擇型號(hào)為32220的滾

14、動(dòng)軸承，內(nèi)徑為100mm 查表811得附加阻力系數(shù)K附=1.3。所以，摩擦阻力：P 摩=（Q+G）2K = 200000 1150002 0.6 0.015 100 1.3=1842.8、D 輪600坡度阻力當(dāng)龍門起重機(jī)在有一定坡度的軌道上運(yùn)行時(shí)，須克服相應(yīng)的坡度阻力。坡度阻力的計(jì)算公式為：P坡=（Q+G K坡（3.2）其中K坡為坡道阻力系數(shù)，Q為額定起重量，G為龍門起重機(jī)自重。查表812得K坡=0.001.所以，坡度阻力 P坡=（200000+115000 父 0.001=315 N。畢業(yè)設(shè)計(jì)貨物風(fēng)載阻力當(dāng)龍門起重機(jī)在室外工作時(shí)，還要考慮其風(fēng)阻力。計(jì)算公式為： P風(fēng)=q (F起+F貨)C (

15、kg)(3.3)其中，q工作狀態(tài)下的正常風(fēng)壓，在這里取q=400kg/m2。F起龍門起重機(jī)的迎風(fēng)面積，包括主桁架、支腿、沿小車方向的風(fēng)載等，在這里取F起二480m。F貨起吊貨物的迎風(fēng)面積，在這里取 F貨=12m。C風(fēng)載體形系數(shù)，取 C=0.38o所以,p風(fēng)=400父(480+12) x0.38=74784N 0總的運(yùn)行靜阻力總的運(yùn)行靜阻力 P靜=P摩+P坡+P風(fēng)=1842.8+315+74784=76941.8N按靜功率初選電動(dòng)機(jī)靜功率 N靜=喝v (Kw)(3.4)6120 mv龍門起重機(jī)的運(yùn)行速度，v=30m/min。m電動(dòng)機(jī)的數(shù)目， m=2運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，取=0.91。P靜 v7694

16、.18 30所以 N靜=(Kw ) = =20Kw o6120 m 6120 0.91 2初選電動(dòng)機(jī) N=K電N靜=1.1 M20=22Kw。查詢電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄，選擇 YZR200L-6型，其參數(shù)如表3.1 : 電機(jī)參數(shù)表表 3.1 :型號(hào)額定功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子飛輪矩最大扭矩YZR200L-622Kw964 r/min6.99 kg m2.883.3減速器的選擇起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的減速器雙面受力，而且起制動(dòng)時(shí)慣性矩較大7定出傳動(dòng)比由電機(jī)的轉(zhuǎn)速和龍門起重機(jī)的運(yùn)行速度定出傳動(dòng)比：畢業(yè)設(shè)計(jì).nD輪n 3.14x0.6x964 I =6030=16r / mln nD 輪3.14x0.6n電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（r /m

17、ln ）；n輪車輪轉(zhuǎn)速（r/min）。3.3.2減速器的輸入功率對(duì)于運(yùn)行機(jī)構(gòu)，減速器的輸入功率按啟動(dòng)工況確定:N=(P靜 +P慣)v6120 m其中，P慣起重機(jī)啟動(dòng)時(shí)的慣性力（kg）;Q G 315000 0P慣=a 平=x 0.125 =3937.5 N（3.8）g10v 龍門起重機(jī)的運(yùn)行速度，v=30m/min。m減速器的個(gè)數(shù)；a平啟動(dòng)時(shí)白平均加速度（m/s2）。運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，取=0.91。N= (% 場(chǎng))v = (7694.1 3937.5) 30=31.3Kw6120 m6120 0.91 2根據(jù)以上計(jì)算，選取減速器的型號(hào)為ZQ-850-3,輸入減速器的功率為33KW 許用轉(zhuǎn)速為1

18、000r/min ,輸出軸上的短暫允許扭矩為11040Kg m ,輸出軸端的最大容許載荷8900Kg ,傳動(dòng)比為31.5同時(shí)選擇聯(lián)軸器的型號(hào)為L(zhǎng)TZ13,許用車$速為1000r/min ,公稱轉(zhuǎn)矩為16000N m。3.4起動(dòng)時(shí)間的驗(yàn)算滿載、上坡、逆風(fēng)時(shí)的上坡時(shí)間:畢業(yè)設(shè)計(jì) TOC o 1-5 h z 2/ 一 一 2It 起滿=0.975-+理(GD2 電+GD2 聯(lián))(s)(3.9)mM 平一M 靜n“375其中，M平電動(dòng)機(jī)平均啟動(dòng)力矩；M靜滿載時(shí)電動(dòng)機(jī)的靜力矩;n 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min )；GD2電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子風(fēng)輪矩；GD 2聯(lián)電動(dòng)機(jī)軸上帶制動(dòng)聯(lián)軸器的飛輪矩;k 轉(zhuǎn)動(dòng)件飛輪矩影響系數(shù)，換

19、算到電動(dòng)機(jī)軸上時(shí)可取k=1.1-1.2,在這里取1.2 ;其他符號(hào)同前。滿載運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的靜力矩：2i(Kgm)7694.1 0.62 60 0.91= 42.3Kg(3.11 )一N 根據(jù)表 8-13 得。M 平起=1.6M額=1.6父9757 =356Kg m(3.12)2所以 tmM 0.975十藐(GD2 電+Gg30 21(20000 11500)(60)964 2 1.2 (6.99 6.99)0 975M6 +- = 4s 8-10s2 35.6 -42.3964 0.91375電動(dòng)機(jī)的過載能力驗(yàn)算電機(jī)的過載能力的驗(yàn)算，其目的是為了校核電動(dòng)機(jī)是否能克服在室外工作的 龍門起重機(jī)在工

20、作狀態(tài)最大風(fēng)壓所引起的載荷，以免工作中發(fā)生停車現(xiàn)象。其計(jì) 算式為：M電主M靜-10 -畢業(yè)設(shè)計(jì)M電電動(dòng)機(jī)頭際取大力矩（ Kg m ）M靜滿載時(shí)電動(dòng)機(jī)的靜力矩（ Kg m ）;M 電=0.7xPM額m:電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)；M額電動(dòng)機(jī)額定力矩（Kg m）；m電動(dòng)機(jī)的個(gè)數(shù)；22所以 M電=0.7xPM 額 m=0.7x2.88x975x 2 = 89.7 Kg m （3.13） 964M電M靜，電機(jī)可以用。制動(dòng)器的選擇龍門起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器是為了保正起重機(jī)的安全運(yùn)行，提高工作效率而設(shè)計(jì)的一種裝置，對(duì)于在室外工作的起重機(jī)，具制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)該滿足在滿載、 順風(fēng)、及下坡情況下，使起重機(jī)停住 網(wǎng)

21、，即：乂制=M靜工0.975（Q*G）V +2mh（GD2電+GD2聯(lián)）（Kg m ）（3.14）t 制n375其中，M靜電動(dòng)機(jī)的靜力矩；t制制動(dòng)時(shí)間（s）;1M 制=42.3 +0.9754(20000 11500) 0.25 0.91 964 2 1.2964375(6.99 6.99)=65.7 Kg m故選擇制動(dòng)器的型號(hào)為YWZ-200/25,制動(dòng)輪直徑為200mm推動(dòng)器型號(hào)為YT1-25。3.7打滑驗(yàn)算-11 -畢業(yè)設(shè)計(jì)為了使起重機(jī)運(yùn)行時(shí)可靠的啟動(dòng)或制動(dòng)， 打滑驗(yàn)算。土卡 中 12i”k（GD2電+GD2聯(lián)兒f、日寸 : R Rijg 至M 平一（3.15）（K D輪ID輪2gD輪其

22、中，-粘著系數(shù)，這里取 0.12;K粘著安全系數(shù)，可取 K =1.05-1.2 ,這里取1.1 ;機(jī)構(gòu)在起動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)效率；應(yīng)分別對(duì)驅(qū)動(dòng)輪做啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的Ri驅(qū)動(dòng)輪的輪壓（kg）,在這里為4700kg ；GD2電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪矩之和（kg m）；GD 2聯(lián)電動(dòng)機(jī)上帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器的飛輪矩（kg m ）；k其他傳動(dòng)件飛輪矩影響系數(shù)，換算到電動(dòng)機(jī)上時(shí)可取k=1.1-1.2 ,在這里取 1.1 ;M平起驗(yàn)算打滑一側(cè)電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)力矩（ kg m ）;a平起重機(jī)起重時(shí)的平均加速度（ m/s2）；式子左邊罟）4700 =122627kg式子右邊2i-M 平D輪22k(GD2 電 +GD2 聯(lián))i2g5=2

23、 60 0.910.635.6 -1.1 (6.99 6.99) 602 10 0.60.125 =4730 kg式子成立，車輪不打滑。-12 -畢業(yè)設(shè)計(jì)4運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9臥式齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 108查詢， 選用7級(jí)精度。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表10-1可以選擇小齒輪的材料為40Cr,大齒輪 為45鋼，其中40Cr調(diào)制處理，硬度為280HBs 45鋼調(diào)制處理，硬度為240HBs兩 者材料硬度差為40HBs傳動(dòng)比為1.9,初選小齒輪齒數(shù)zi為18,則大齒輪齒數(shù)Z2 為34。按式，d1t _2.32進(jìn)行計(jì)算;按齒面接觸強(qiáng)度

24、設(shè)計(jì)(4.1 )（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1 ）試選載荷系數(shù)Kt =1.62 ）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩95.5,105 P595.5 105 2231= 6.8 106、mm(4.2)3）由表10-7選取齒寬系數(shù)%=1。14 ）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE =189.8MPa2。5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 仃Hlm1=600MPa； 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 仃川而2 =550MPa6)由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) Khni=0.92, Khn2=0.96。7)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。取失效率為1%安全系數(shù)S=1,由式(10-12)得:K仃 hi=0

25、.92父600 =552MPa(4.3)SK2H 2 = HN； lim2 = 0.96 父550 = 528MPa(4.4 )-13 -畢業(yè)設(shè)計(jì)（2）計(jì)算1 ）試算小齒輪的分度圓直徑 兒 ,帶入bj中較小的值d1t ,2.32 3KTiu 1( Ze )2u 二 h= 2.323 2.7 6.8 10612_1,189.8、2()=284mm2528）計(jì)算圓周速度:二 dt n160 1000二 297.5 3160 1000m / s = 0.48m/ s)計(jì)算 齒寬 b。b = % d1t = 1 k 284 = 284 mm4 ）計(jì)算齒寬與齒高之比b o模數(shù)mt =284/18mm =

26、 15.778mm。齒高 hzh =2.25mt =2.25M15.778=35.5mm。- =84 =8h 35.55)計(jì)算載荷系數(shù)。查表10-2得使用系數(shù)KA=1,根據(jù)v=0.48m/s, 7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.04;直齒輪，KHQ=KFa = 1;由表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承懸臂布置時(shí)，KhB =2.571,再由b =8查圖10-13得 心目=1.562; h故載荷系數(shù)： TOC o 1-5 h z K = K A KV K H 0KHet = 1 乂 1.04 m 2.571 父 1 = 2.674（4.5）6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校核所算得的分

27、度圓直徑，由式（10-10a）得：iId1 =d1tj 區(qū)=2843/j2j674 = 283.1mm(4.6).Kt. 2.77)計(jì)算模數(shù) m o m = d1 = 285.4 = 15.86mm(4.7)4184.1.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)I彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為：m之3：孰（上以）（4.8 ）二42 二 f（1）確定計(jì)算參數(shù)1）由圖10-20C查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限bFE1=500MPa；大齒輪的彎-14 -畢業(yè)設(shè)計(jì)曲強(qiáng)度極限c-FE2 =380MPa2)由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù) Kfni =0.86, Kfn2 =0.89S=1.4,由式 10-123)計(jì)算彎曲疲勞壽命許用應(yīng)力。

28、取彎曲疲勞安全系數(shù) 得：K0.86 5001 = FN1 FE15307.14MPaS1.4r ,Kfn2;FE20.89 3800f2 = = = 241.57 MPaS1.4)計(jì)算載荷系數(shù)K。K =KaKvKf：Kf： =1 1.04 1.562 1 =1.624)查詢齒形系數(shù)。查得Yfhi= 2.824, YFa2 =2.4076)查取應(yīng)力校正系數(shù)。查得 Y5al =1.547, YSa2 =1.6977)計(jì)算大小齒輪的YFaYSa并加以比較二 fYFa1Ysa1二 F12.824 1.547307.14-0.01422(2)設(shè)計(jì)計(jì)算YFa2YSa2卜F22.407 1.697=0.01

29、690大齒輪數(shù)值大。241.572 1.624 6.8 106_21 1820.01690 =10.48對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù) m大于由齒根彎曲疲勞 強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取模數(shù)值為 16,則齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng) 度都滿足。則，4=2=理！=17.69取18,大齒輪齒數(shù)Z2=iz=34 m 164.1.4幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算分度圓直徑 d1 = z1m =18父 16 = 288mm , d2 = z2m = 34 父16 = 544mm。(2)計(jì)算中心距_ d1 d2a 二288 544= 416mm-15 -畢業(yè)設(shè)計(jì)(3)計(jì)算齒輪寬度 b=ddi=lM2

30、88 = 288mmM 81=285, B2 =280。小齒輪三維圖形如圖4.1 :圖4.1大齒輪三維圖形如圖4.2 :圖4.24.2主動(dòng)輪軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算求出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩取制動(dòng)器，減速器，聯(lián)軸器，臥式減速器的總傳動(dòng)效率為=0.9110,則P主軸=Mp電機(jī)=0.9M22 = 20.02Kw。同時(shí)主動(dòng)輪軸的轉(zhuǎn)速和車輪相同為 16r/min-16 -畢業(yè)設(shè)計(jì)(4.12)D20.02則 T主軸=9550000 =9550000 =11900000 mmn主軸16求出作用在齒輪上的力l 2T 主軸2 11900000/ “4Ft = =4.1 10 Nd2574(4.13)4.4Fr =Ftt

31、an： =4.1 10 tan20 =1.5 10、Ft圓周力Fr徑向力4.2.3初步確定軸的最小直徑先按式15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為40Cr ,調(diào)制處理。根據(jù)表15-3,取A=98,于是得dmin =A03四旦=97 m 3但02= 99.3mm 0軸的最1n主軸1 16小直徑是安裝軸承的處得直徑。取 100mm 4.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4.3 :794圖4.3其中C和D處有一處為危險(xiǎn)截面。C處：由支座反力引起的M支=2139628 N mm ,由齒輪切向力引起的M 齒=7852000N mm。-17 -畢業(yè)設(shè)計(jì)所以總的 M =,M 支2 +M 齒2 = J2

32、1396282 +78520002 =8138299 N -mm (4.15)D20 02一一扭矩 T主軸=9550000M 上空=9550000M=11900000V mm(4.16)n主軸16利用彎扭合成應(yīng)力公式7 + 廣)校核；(4.17)其中W抗彎抗扭截面系數(shù)；M2 +3T主軸)2581382992 + (0.6119000002 八 / 一161228.4=67.15MPa前已選定材料為40Cr,調(diào)制處理，由表15-1查得=70MPa因?yàn)閛rca 故安全。4.3小齒輪軸的設(shè)計(jì)求出軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩取制動(dòng)器，減速器，聯(lián)軸器，的總傳動(dòng)效率為州=0.95,則p小=Mp電=0.95M22

33、 = 20.9Kw。同時(shí)小齒輪軸的轉(zhuǎn)速為 31r/min。則丁小=9550000 包=9550000 室=6440000Nn小31p小小齒輪軸的傳入功率。p電電動(dòng)機(jī)的輸出功率。T小小齒輪軸上的轉(zhuǎn)矩。求出作用在齒輪上的力d12 6440000288= 4.5 104、(4.18)Fr=Fttan=4.5 104 tan20 =16378X(4.19)-18 -畢業(yè)設(shè)計(jì)初步確定軸的最小直徑先按式15-2初步估算軸的最小直徑，選取軸的材料為40Cr,調(diào)制處理。根據(jù)表15-3,取A=98,于是得d小min =A03,衛(wèi):n小98X3,2019 = 85.9mm 0軸的最小直徑是 31安裝小齒輪的處得直

34、徑。取90mm軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4.4從動(dòng)輪1軸的設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):圖4.5從動(dòng)輪2軸的設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：圖4.6-19 -畢業(yè)設(shè)計(jì)5安全技術(shù)正確的潤(rùn)滑能決定起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的使用壽命， 因此潤(rùn)滑技術(shù)是起重機(jī)維護(hù)的 重要程序之一。潤(rùn)滑方式起重機(jī)的主要潤(rùn)滑方式有集中潤(rùn)滑和分散潤(rùn)滑。當(dāng)起重機(jī)的起重量偏大時(shí)， 采用電動(dòng)泵開油和手動(dòng)泵開油的集中潤(rùn)滑。而當(dāng)龍門起重機(jī)的起重量是中小噸位 時(shí)大多采用分散潤(rùn)滑。潤(rùn)滑的時(shí)候用油杯或油槍對(duì)潤(rùn)滑點(diǎn)分別滴油6 0本設(shè)計(jì)采用分散潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油料錠子、齒輪油、變壓器油是龍門起重機(jī)最常用的輪滑油11。齒輪油中含有較 多的角質(zhì)和瀝青質(zhì)，粘度較大。錠子油和變壓油則相反，其中所含有的角質(zhì)和瀝 青質(zhì)比較少，所以錠子油和變壓油的粘度小，且流速性好。龍門起重機(jī)常用的潤(rùn)滑脂包括：復(fù)合鋁基潤(rùn)滑脂、鈣基潤(rùn)滑脂、工業(yè)鋰基潤(rùn)滑脂等。我們應(yīng)該根據(jù)不同的部件和使用條件， 相對(duì)適時(shí)的選用潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑時(shí) 問，這樣可以保證龍門起重機(jī)大車機(jī)構(gòu)安全有效地運(yùn)行。我這里設(shè)計(jì)的是臥式減 速器，選用飛濺潤(rùn)滑120-20 -畢業(yè)設(shè)計(jì)6 結(jié) 論本次計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)龍門起重機(jī)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，通過對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置以及運(yùn)行 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這其中包括了電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、聯(lián)軸器等的選擇和臥式傳 動(dòng)齒輪、軸的設(shè)計(jì)與校核，我對(duì)龍門起重機(jī)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)有了充分的了解