門式起重機(jī)設(shè)計(jì)說明書

...wd......wd......wd...門式起重機(jī)設(shè)計(jì)—起升機(jī)構(gòu)與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄摘要…………………1HYPERLINK緒論2HYPERLINK第一章MG型吊鉤門式起重機(jī)概述4HYPERLINK1.1MG型吊鉤門式起重機(jī)的構(gòu)造及組成4HYPERLINK1.2MG型吊鉤門式起重機(jī)的工作原理51.3MG型吊鉤門式起重機(jī)的用途5HYPERLINK1.4MG型吊鉤門式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)5HYPERLINK第二章起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算7HYPERLINK2.1主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算參數(shù)82.2鋼絲繩的計(jì)算82.3滑輪、卷筒的計(jì)算 9HYPERLINK2.4根據(jù)靜功率初選電機(jī)122.5減速機(jī)的選擇 12HYPERLINK2.6制動(dòng)器的選擇14HYPERLINK2.7聯(lián)軸器的選擇14HYPERLINK2.8起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算15HYPERLINK2.9電動(dòng)機(jī)過載能力效驗(yàn)17HYPERLINK2.10電機(jī)發(fā)熱效驗(yàn)17HYPERLINKHYPERLINKHYPERLINK第三章小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算18HYPERLINK3.1主要參數(shù)與機(jī)構(gòu)的布置簡(jiǎn)圖18HYPERLINK3.2輪壓的計(jì)算18HYPERLINK3.3電動(dòng)機(jī)的選擇19HYPERLINK3.4減速器的選擇20HYPERLINK3.5聯(lián)軸器的選擇：21HYPERLINK3.6制動(dòng)器的選用：22HYPERLINK3.7電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間與平均加速度的驗(yàn)算223.8車輪的計(jì)算24HYPERLINK第四章設(shè)計(jì)總結(jié)30HYPERLINK4.1設(shè)計(jì)過程中遇到的難題30HYPERLINK4.2設(shè)計(jì)的成敗30HYPERLINK4.2設(shè)計(jì)的體驗(yàn)與缺乏30HYPERLINK摘要起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)是門式起重機(jī)正常工作的重要組成局部。本文主要是對(duì)起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。全文共分為四章。在第一章詳細(xì)介紹了MG型吊鉤門式起重機(jī)的構(gòu)造及組成，工作原理及用途和主要的技術(shù)參數(shù)。第二章和第三章分別介紹了起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中主要零部件的選擇和必要的強(qiáng)度計(jì)算。詳細(xì)地介紹了起升機(jī)構(gòu)中鋼絲繩、卷筒的計(jì)算和電動(dòng)機(jī)、減速器的選擇，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中輪壓、車輪的計(jì)算和電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、制動(dòng)器的選擇。第四章主要總結(jié)了本次設(shè)計(jì)過程中遇到的難題、設(shè)計(jì)的成敗和設(shè)計(jì)完成后的體驗(yàn)與缺乏。關(guān)鍵詞：起升機(jī)構(gòu)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)門式起重機(jī)緒論起重機(jī)械是用來升降物品或人員的，有的還能使這些物品或人員在其工作范圍內(nèi)作水平或空間移動(dòng)的機(jī)械。取物裝置懸掛在可沿門架運(yùn)行的起重小車或運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī)，稱為“門架型起重機(jī)〞。門式起重機(jī)一般有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的門架、裝有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾大局部組成。外形像一個(gè)屹立在工作場(chǎng)所的大門。起升機(jī)構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動(dòng)，以到達(dá)在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成的三維空間里做搬運(yùn)和裝卸貨物用。門式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾百噸。最根本的形式是通用吊鉤門式起重機(jī)，其他形式的門式起重機(jī)都是在通用吊鉤門式起重機(jī)的根基上派生開展出來的。在設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合起重機(jī)的實(shí)際工作條件，注意了以下幾方面的要求：整臺(tái)起重機(jī)與工作場(chǎng)所的配合，以及小車與門架的配合要恰當(dāng)。小車與門架的相互配合，主要在于：小車軌距〔車輪中心線間的水平距離〕和門架上的小車軌距應(yīng)一樣，其次，在于小車的緩沖器與門架上的擋鐵位置要配合好，小車的撞尺和門架上的行程限位裝置要配合好。小車的平面布置愈緊湊小車愈能跑到靠近門架的兩端，起重機(jī)工作范圍也就愈大。小車的高度小，相應(yīng)的可使起重機(jī)的高度減小，從而減少了起重機(jī)的自重，節(jié)約了材料。小車上機(jī)構(gòu)的布置及同一機(jī)構(gòu)中各零件間的配合要求適當(dāng)。起升機(jī)構(gòu)和小車平面的布置要合理，二者之間的距離不應(yīng)太小，否則維修不便，或造成小車架難以設(shè)計(jì)。但也不應(yīng)太大，否則小車就不緊湊。小車車輪的輪壓分布要求均勻。如能滿足這個(gè)要求，則可以獲得最小的車輪，輪軸及軸承箱的尺寸，并且使起重機(jī)門架主梁上受到均勻的載荷。一般最大輪壓不應(yīng)該超過平均輪壓得20%。小車架上的機(jī)構(gòu)與小車架配合要適當(dāng)。為使小車上的起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)與小車架配合得好，要求二者之間的配合尺寸相符；連接零件選擇適當(dāng)和安裝方便。在設(shè)計(jì)原則上，要以機(jī)構(gòu)為主，盡量用小車架去配合機(jī)構(gòu)；同時(shí)機(jī)構(gòu)的布置也要盡量使鋼構(gòu)造的設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的要求設(shè)計(jì)，但在不影響機(jī)構(gòu)的工作的條件下，機(jī)構(gòu)的布置也應(yīng)配合小車架的設(shè)計(jì)，使其構(gòu)造簡(jiǎn)單，合理和便于制造。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以提高設(shè)計(jì)與制造的工作效率，降低生產(chǎn)本錢。小車各局部的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮制造，安裝和維護(hù)檢修的方便，盡量保證各部件拆下修理時(shí)而不需要移動(dòng)鄰近的部件?？傊?，要兼顧各個(gè)方面的相互關(guān)系，做到個(gè)局部之間的配合良好。MG型吊鉤門式起重機(jī)的概述MG型吊鉤門式起重機(jī)屬雙主梁通用門式起重機(jī),也稱A型雙梁門吊,由橋架、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車、電氣設(shè)備等局部構(gòu)成。本起重機(jī)是按GB/T14406-1993《通用門式起重機(jī)》設(shè)計(jì)制造，常用起重量10-50t，工作環(huán)境為-20-40。C，工作級(jí)別A5、A6兩種。本起重機(jī)小車導(dǎo)電采用軟纜導(dǎo)電，大車采用滑觸線或電纜卷筒方式供電，操作方式有地面控制、操縱室控制、遙控三種形式供用戶選擇。標(biāo)準(zhǔn)操縱方式為室控，全部機(jī)構(gòu)均在司機(jī)室操縱并有防雨設(shè)備。適用于露天倉庫、貨〔料〕場(chǎng)、鐵路車站、港口碼頭各種物料的裝卸和搬運(yùn)工作。本起重機(jī)特點(diǎn)：橋架采用箱形梁焊接構(gòu)造，起重機(jī)運(yùn)行平衡，抗風(fēng)性能好，各機(jī)構(gòu)設(shè)有安全保護(hù)裝置。MG型吊鉤門式起重機(jī)的構(gòu)造及組成箱體雙梁門式起重機(jī)〔圖1〕有一個(gè)由兩根箱型主梁和兩根馬鞍構(gòu)成的雙梁門架，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備等。在門架上運(yùn)行起重小車，可以起吊和水平搬運(yùn)各類物件。箱型雙梁構(gòu)造具有加工零件少、工藝性能好、通用性好及機(jī)構(gòu)安裝檢修方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在生產(chǎn)中得到廣泛采用。構(gòu)成門式起重機(jī)的主要金屬構(gòu)造局部是門架，它矗立工作場(chǎng)所的軌道上，并沿軌道前后運(yùn)行。除門架〔主梁和馬鞍〕外，它的主要組成局部還有小車〔主、副起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架〕，可以帶著吊起的物品沿門架上的軌道左右運(yùn)行。于是門架的前后運(yùn)行和小車的左右運(yùn)行以及起升機(jī)構(gòu)的升降動(dòng)作，三者構(gòu)成的立體空間范圍是門式起重機(jī)吊運(yùn)物品的服務(wù)空間。圖1.MGE45-9.42門式起重機(jī)MG型吊鉤門式起重機(jī)的工作原理門式起重機(jī)，一般都具有三個(gè)機(jī)構(gòu)：即起升機(jī)構(gòu)〔起重量大的有主副兩套起升機(jī)構(gòu)〕、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。按照正常工作程序，從起吊動(dòng)作開場(chǎng)，先開動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，空鉤下降，吊起物品上升到一定高度，然后開動(dòng)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)到指定位置停頓；在開動(dòng)起升機(jī)構(gòu)降下物品，然后空鉤上升到一定高度，開動(dòng)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)式起重機(jī)回到原來的位置，準(zhǔn)備第二次吊運(yùn)工作。每運(yùn)送一次物品，就要重復(fù)一次上述過程，這個(gè)過程通常稱為一個(gè)周期。在一個(gè)周期內(nèi)，各機(jī)構(gòu)不是同時(shí)工作的。有時(shí)這個(gè)機(jī)構(gòu)工作，別的機(jī)構(gòu)停歇，但每個(gè)機(jī)構(gòu)都至少作一次正向運(yùn)轉(zhuǎn)和一次反向運(yùn)轉(zhuǎn)。MG型吊鉤門式起重機(jī)的用途它適用于各種工礦企業(yè)，交通運(yùn)輸及建筑施工等部門的露天倉庫、貨場(chǎng)、鐵路、車站、碼頭、建筑工地等露天場(chǎng)所。做裝卸與搬運(yùn)貨物、設(shè)備以及建筑構(gòu)件安裝使用。MG型吊鉤門式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)起重量：主鉤，跨度：；起升高度：主鉤；工作制度：主起升工作級(jí)別：重級(jí)〔；小車運(yùn)行工作級(jí)別：中級(jí)〔；大車運(yùn)行工作級(jí)別：中級(jí)〔；工作速度：主起升速度：〔輕載〕；〔重載〕；小車運(yùn)行速度：；大車運(yùn)行速度：；小車軌距：；起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算45噸雙梁門式起重機(jī)它主要由主起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架所成。小車采用四個(gè)走輪支撐的起重小車〔見圖2-1〕圖〔2-1〕MGE45-9.42門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖2.1主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算參數(shù)1、主要參數(shù)與機(jī)構(gòu)的布置簡(jiǎn)圖如圖3-3：起重量：；工作類型：重級(jí)〔；最大起升高度：，地面以上，地面以下；起升速度：=(重載)；=〔輕載〕；2.2鋼絲繩的計(jì)算：根據(jù)起重機(jī)的額定起重量Q=45噸，查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-2選擇雙聯(lián)起升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率為M=4，起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞系統(tǒng)如圖2-2所示。圖2-2鋼絲繩纏繞系統(tǒng)1鋼絲繩所受最大靜拉力；式中——額定起重量，；——取物裝置自重，(吊掛掛架的重量一般約占額定起重量的2~4%；這里取吊鉤掛架重量為)；——滑輪組倍率，；——滑輪組效率，。2鋼絲繩的選擇：所選擇的鋼絲繩破斷拉力應(yīng)滿足下式：而式中：——所選鋼絲繩的破斷拉力；——鋼絲繩安全系數(shù)，對(duì)于重級(jí)工作類型取=6；——鋼絲繩破斷力總和；α——折減系數(shù)，對(duì)于繩6Χ37+1的鋼絲繩α=0.82；對(duì)于繩6Χ19+1的鋼絲繩α=0.85。有上式可得：查鋼絲繩產(chǎn)品目錄表可選用：鋼絲繩6W(19)-26-7X7-170-I-Z(GB1102-74)的=431149.5N409041.46N，所以選擇的鋼絲繩滿足強(qiáng)度要求，鋼絲繩的直徑=26mm。2.3滑輪、卷筒的計(jì)算1滑輪、卷筒最小直徑確實(shí)定為確保鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪、卷筒名義直徑〔鋼絲繩卷繞直徑〕應(yīng)滿足下式：；式中e——系數(shù)，對(duì)于重級(jí)工作類型的門式起重機(jī)，e=32；——是卷筒和滑輪的名義直徑；——鋼絲繩的直徑〔〕。所以〔〕取卷筒、滑輪的名義直徑。2卷筒長度和厚度的計(jì)算〔圖2-3〕圖2-3雙聯(lián)卷筒的主要尺寸卷筒的長度由下式計(jì)算：;而式中——最大起升高度為〔地面以上〕，〔地面以下〕取=；——鋼絲繩安全圈數(shù)，取=3；t——繩圈節(jié)距，??；——根據(jù)構(gòu)造確定卷筒空余局部，；——固定鋼絲繩所需要的長度，；——卷筒的計(jì)算直徑〔按纏繞鋼絲繩的中心計(jì)算〕，；參考同類型起重機(jī)取=1020mm——雙聯(lián)卷筒中間不切槽局部長度，根據(jù)鋼絲繩允許偏斜角確定對(duì)于螺旋槽卷筒tgα考慮到該取物裝置的特殊性參考同類型起重機(jī)?。?440mm——卷筒半邊卷繞局部的長度；卷筒長度==，取=4100mm,取卷筒材料采用,其壁厚可按經(jīng)歷公式確定，取。3卷筒轉(zhuǎn)速式中——起升速度，=(重載)；——滑輪組倍率；4強(qiáng)度的計(jì)算卷筒壁主要受鋼絲纏繞所產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力。此外還承受扭轉(zhuǎn)和彎曲。壓縮應(yīng)力的計(jì)算：式中——鋼絲繩工作時(shí)最大張力；——許用壓應(yīng)力，=〔鑄鐵卷筒〕；——抗壓強(qiáng)度極限，=750MPa；故滿足使用條件。由于l>3D,需要計(jì)算有彎曲力矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力〔因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力甚小，一般可忽略不計(jì)〕；合成應(yīng)力應(yīng)滿足：式中——卷筒所受的彎矩,=1830mm；W——卷筒斷面系數(shù)，W=0.8；——許用拉應(yīng)力，〔鑄鐵卷筒〕；——抗拉強(qiáng)度極限，=200Mpa；故滿足使用要求。2.4根據(jù)靜功率初選電機(jī)1起升機(jī)構(gòu)靜功率計(jì)算式中——起升機(jī)構(gòu)的總效率，V——起升速度〔重載〕；2初選電動(dòng)機(jī)功率；式中——電動(dòng)機(jī)額定功率；——起升機(jī)構(gòu)按靜功率初選電動(dòng)機(jī)的系數(shù)，由[1]表6—1取=0.90；；查電機(jī)產(chǎn)品目錄〔附錄28〕，在時(shí)選擇接近的電動(dòng)機(jī)型，額定功率N=，轉(zhuǎn)速n=，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=。2.5減速機(jī)的選擇1減速機(jī)傳動(dòng)比；式中——電機(jī)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速；——卷筒的轉(zhuǎn)速；。2標(biāo)準(zhǔn)減速器的選用根據(jù)傳動(dòng)比電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、工作級(jí)別重級(jí)，從減速器產(chǎn)品目錄[2]〔附錄26〕可選用減速器，傳動(dòng)比i=80，最大允許徑向載荷為=，減速器輸出軸端的瞬時(shí)允許轉(zhuǎn)矩。3驗(yàn)算減速器被動(dòng)軸端最大徑向力軸端最大徑向力應(yīng)滿足：=；式中——鋼絲繩最大靜拉力；——卷筒重力；a——卷筒上卷繞鋼絲繩的分支數(shù)，a=2；——減速器輸出軸端的允許最大徑向載荷〔N〕。=滿足要求；4減速器輸出軸承受短暫最大扭矩校核減速器輸出軸承受短暫最大扭矩應(yīng)滿足：；式中——電動(dòng)機(jī)的額定扭矩,=9550=9550=1107.8、——減速器的傳動(dòng)比和效率，=86.2；=0.95；——當(dāng)JC%=40%時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)，=3.3；——減速器輸出軸端允許的最大短暫扭矩；故滿足要求。5實(shí)際起升速度的驗(yàn)算實(shí)際起升速度為：滿足要求2.6制動(dòng)器的選擇起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：式中：——制動(dòng)器制動(dòng)力矩；——制動(dòng)安全系數(shù)取=1.75；——起升機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比，其值=；——起升機(jī)構(gòu)總效率，其值=；根據(jù)以上計(jì)算的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從制動(dòng)器產(chǎn)品目錄選用YWZ-400/90制動(dòng)器，制動(dòng)輪直徑為400毫米，最大制動(dòng)力矩為1600。因?yàn)楣蕽M足使用要求。2.7聯(lián)軸器的選擇帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器通常采用齒輪形聯(lián)軸器，依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和被連接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器，起升機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器應(yīng)滿足：式中：——所傳遞的扭矩的計(jì)算值——按第二類載荷計(jì)算的傳動(dòng)軸的最大扭矩。對(duì)高速軸，=〔0.7~0.8〕，為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，=9550，為電動(dòng)機(jī)額定功率，為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速.——聯(lián)軸器許用扭矩；——聯(lián)軸器重要程度系數(shù)。對(duì)起升機(jī)構(gòu)，取1.8；——角度偏差系數(shù)在此取1.75；=1.8根據(jù)以上計(jì)算選用S3408帶制動(dòng)輪的齒輪聯(lián)軸器，聯(lián)軸器允許最大扭矩為33398.4，制動(dòng)輪直徑為400毫米，飛輪矩為4.6，并選出S2482型聯(lián)軸器，其允許扭矩24323.6，飛輪矩為4.6。因?yàn)楣蕽M足使用要求。2.8起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算1起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算：〔s〕式中：——電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩——電動(dòng)機(jī)靜阻力矩，按下式計(jì)算?！扑]起動(dòng)時(shí)間——機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量〔〕，按下式計(jì)算：=1.15〔J+J〕+〔〕式中：J——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量〔〕。在電動(dòng)機(jī)樣本中查取，如樣本中給出的是飛輪矩，則按換算；J——制動(dòng)輪聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量〔〕=門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的起動(dòng)時(shí)間一般應(yīng)控制在1—2秒間，故起動(dòng)時(shí)間是符合要求的。2制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算滿載下降制動(dòng)時(shí)間：式式中：——滿載下降時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通常取=1.1；——制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；——滿載下降時(shí)制動(dòng)軸靜轉(zhuǎn)矩，按下式計(jì)算：——下降時(shí)換算到電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量〔〕，按下式計(jì)算。=1.15〔J+J〕+〔〕——推薦制動(dòng)時(shí)間〔s〕，可取==門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)時(shí)間一般應(yīng)控制在和起動(dòng)時(shí)間相等，故制動(dòng)時(shí)間是符合要求的。3起動(dòng)加速度的驗(yàn)算門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的起動(dòng)加速度一般小于，故平均加速度滿足要求的。2.9電動(dòng)機(jī)過載能力效驗(yàn)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)過載能力按下式進(jìn)展效驗(yàn)：式中：——在基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率為110〔〕；——電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)為1；——基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)取2.5?！紤]電壓降及轉(zhuǎn)矩允差以及靜載荷試驗(yàn)超載的系數(shù)。繞線異步電機(jī)取2.1，籠型異步電動(dòng)機(jī)取2.2，直流電機(jī)取1.4.=〔〕滿足要求。2.10電機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算電機(jī)發(fā)熱效驗(yàn)合格應(yīng)滿足：式中：——電動(dòng)機(jī)工作的接電持續(xù)率值、值時(shí)的允許輸出功率〔〕,查取得〔〕——工作循環(huán)中，穩(wěn)態(tài)平均功率〔〕；——起升機(jī)構(gòu)總效率；——穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)；其計(jì)算公式為==〔〕滿足要求。小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算3.1主要參數(shù)與機(jī)構(gòu)的布置簡(jiǎn)圖圖3-1小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖1——電動(dòng)機(jī)；2——制動(dòng)器；3——減速器；4——傳動(dòng)軸;5——聯(lián)軸器；6——角軸承箱；7——車輪。雙梁門式起重機(jī)的小車，起重量在5噸至50噸范圍內(nèi)一般均由四個(gè)車輪支撐，其中兩個(gè)車輪為主動(dòng)輪。主動(dòng)車輪由小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)集中驅(qū)動(dòng)。主要參數(shù)起重量：Q=45t；工作制度：中級(jí)JC%25；小車運(yùn)行速度：V=12.5m/min；車輪數(shù)：4個(gè)〔其中兩個(gè)為驅(qū)動(dòng)〕；驅(qū)動(dòng)形式：集中驅(qū)動(dòng)。3.2輪壓的計(jì)算參考同類型規(guī)格相近的起重機(jī)，估計(jì)小車總重為20t，近似認(rèn)為由四個(gè)車輪平均承受。吊鉤位于小車軌道的縱向?qū)ΨQ軸線上，根據(jù)小車架布置圖3-8偏離主、從動(dòng)輪之間的中心線為100mm。根據(jù)其中小車架的平衡方程式，可分別求出主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的輪壓：圖3-8計(jì)算簡(jiǎn)圖主動(dòng)輪：式中——主動(dòng)輪輪壓；——小車輪距，；；。同理，可得從動(dòng)輪輪壓為：；。3.3電動(dòng)機(jī)的選擇1、運(yùn)行阻力的計(jì)算：——靜阻力；——摩擦阻力；——坡道阻力；=1\*GB3①起重機(jī)或小車滿載運(yùn)行阻力時(shí)的最大摩擦阻力:Q——起升載荷〔N〕；G——起重機(jī)或運(yùn)行小車的自重載荷；f——流動(dòng)摩擦系數(shù)〔mm〕；——車輪軸承摩擦系數(shù)；d——與軸承配合外車輪軸的直徑〔mm〕；D——車輪踏面直徑；——附加摩擦阻力系數(shù)；W——摩擦阻力系數(shù)；=2\*GB3②滿載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力：=3\*GB3③空載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力：由=1\*GB3①得：由=2\*GB3②得：由=3\*GB3③得：坡道阻力：——坡道阻力系數(shù)與起重機(jī)類型有關(guān)，橋架上的小車取為0.002；最大靜阻力：電機(jī)靜功率：——運(yùn)行速度；——機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率；——電機(jī)個(gè)數(shù)；2、電機(jī)初選：——考慮到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)慣性影響的功率增大系數(shù)，門式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)取為1.2；選?。篩ZB160M-8；功率:7.5KW；n=730r/min；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量0.06；最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.86；電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)：——電動(dòng)機(jī)工作的節(jié)點(diǎn)持續(xù)率JC值、CZ值時(shí)的允許輸出容量〔KW〕；查表取P=31.6KW——工作循環(huán)中負(fù)載的穩(wěn)態(tài)功率〔KW〕；G——穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，取為0.8；3.4減速器的選擇1、由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車輪轉(zhuǎn)速確定減速器的傳動(dòng)比為：參考QJ型起重機(jī)減速器用于運(yùn)行機(jī)構(gòu)的選用方法：——減速器的計(jì)算輸入功率〔KW〕；——?jiǎng)傂詣?dòng)載系數(shù)，=〔1.2~2.0〕；——基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率〔KW〕；I——工作級(jí)別，I=1~8；——標(biāo)準(zhǔn)減速器承載能力表中的許用功率〔KW〕；查標(biāo)準(zhǔn)：選ZSC(D)-600+125-I-2公稱傳動(dòng)比i=95.5；實(shí)際傳動(dòng)比i=91.73r/min；輸出軸轉(zhuǎn)矩：36000；高速軸許用功率：26KW；=26KW速度偏差：符合要求。3.5聯(lián)軸器的選擇：高速軸：〔〕式中——計(jì)算扭矩；——聯(lián)軸器安全系數(shù)，取1.35；——?jiǎng)傂詣?dòng)載系數(shù)，取〔1.2~2.0〕；——電動(dòng)機(jī)額定扭矩〔〕——聯(lián)軸器許用扭矩〔〕；選用TLL〔帶制動(dòng)輪〕聯(lián)軸器：=300制動(dòng)輪直徑轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=；低速軸：i——電動(dòng)機(jī)至低速聯(lián)軸器的傳動(dòng)比；選用聯(lián)軸器；許用扭矩：800；制動(dòng)輪直徑；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量=；3.6制動(dòng)器的選用：——坡道阻力；——滿載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力；——電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)，一般m=；——制動(dòng)時(shí)間；——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；——電動(dòng)機(jī)軸上制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；V——圓形速度；選取YWZ-200/25；推動(dòng)器型號(hào)：YT1-252-4；制動(dòng)力矩200；3.7電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間與平均加速度的驗(yàn)算1滿載上坡時(shí)式中：——電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩n——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速n=730r/min——機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量〔〕，按下式計(jì)算：=k〔J+J〕+〔〕m——電機(jī)個(gè)數(shù)——電動(dòng)機(jī)靜阻力矩，按下式計(jì)算：——運(yùn)行靜阻力；D——車輪踏面直徑；i——減速器的傳動(dòng)比；——機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率；滿足2起動(dòng)平均加速度：式中：——起動(dòng)平均加速度——運(yùn)行機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行速度——起動(dòng)時(shí)間，滿足要求。運(yùn)行打滑驗(yàn)算：起動(dòng)時(shí)：2.制動(dòng)時(shí)：——驅(qū)動(dòng)輪最小輪壓；——打滑一側(cè)電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩〔〕；——計(jì)及其他傳動(dòng)飛輪矩影響的系數(shù)，K=1.1~1.2；——附著系數(shù)，對(duì)室外工作的起重機(jī)取0.12；——附著安全系數(shù)取1.05~1.2；d——軸承內(nèi)徑；D——車輪踏面直徑；——軸承摩擦系數(shù)取0.015；——起動(dòng)平均加速度；——打滑一側(cè)的制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩〔〕；——制動(dòng)平均減速度；代入數(shù)據(jù)得：起動(dòng)時(shí)左邊55745.530164.4滿足要求；制動(dòng)時(shí)右邊53345.519688.25滿足要求。3.8車輪計(jì)算根據(jù)輪壓、小車運(yùn)行速度、工作類型初選：車輪：踏面直徑D=500mm，材料ZG310-570HB配合軸徑d=65mm車輪的計(jì)算輪壓疲勞計(jì)算時(shí)的等效起升載荷由下式確定：式中——等效靜載荷系數(shù)，=0.16——起升載荷質(zhì)量，=46074.5N根據(jù)等效起升載荷卻低昂車輪的等效輪壓，然后再由下式確定車輪的計(jì)算輪壓：式中——小車在門架上位于地下位置〔一般取為離支點(diǎn)1/4跨度處〕時(shí)，根據(jù)門架自重、小車自重及等效起升載荷計(jì)算的最大輪壓：——等效沖擊系數(shù)，=1；根據(jù)，查得；強(qiáng)度校核時(shí)的最大計(jì)算輪壓式中——滿載大車最大輪壓，；——?jiǎng)恿ο禂?shù)，??；車輪踏面應(yīng)力接觸疲勞計(jì)算車輪點(diǎn)接觸的允許輪壓——起重機(jī)正常工作時(shí)的最大輪壓；——起重機(jī)正常工作時(shí)的最小輪壓；點(diǎn)接觸：——與材料有關(guān)許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)，=0.1，鋼制車輪按[1]表5-2選?。籖——曲率半徑，取車輪曲率半徑與軌面曲率半徑中之大值，R=300mm；m——由軌道頂面與車輪的曲率半徑之比所確定的系數(shù)，按[1]表5-5選??；——轉(zhuǎn)速系數(shù)，按[1]表5-3選取=1.11；——轉(zhuǎn)速系數(shù)，按[1]表5-3選取=1.00；滿足。車輪踏面強(qiáng)度校核式中——最大許用接觸應(yīng)力，當(dāng)時(shí)，；其余符號(hào)意義同前。符合要求。3、車輪軸的計(jì)算〔1〕軸受純彎曲時(shí)的應(yīng)力式中——兩側(cè)軸所承受的計(jì)算彎矩，式中——車輪兩個(gè)軸承的間距，；——軸的抗彎斷面模數(shù)所以