起升機構(gòu)設(shè)計說明書

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1起升機構(gòu)的總體設(shè)計 2\o"CurrentDocument"1.1概述 2\o"CurrentDocument"1.2起升機構(gòu)的組成和典型零部件的選型要求 3\o"CurrentDocument"1.2.1電機及其選型要求 3\o"CurrentDocument"1.2.2制動器及其選型要求 4\o"CurrentDocument"1.2.3減速器及其選型要求 4\o"CurrentDocument"1.2.4聯(lián)軸器及其選型要求 5\o"CurrentDocument"1.2.5安全限位開關(guān)和超負荷限制器 5\o"CurrentDocument"1.3起升機構(gòu)的方案設(shè)計 5\o"CurrentDocument"1.3.1設(shè)計參數(shù) 5\o"CurrentDocument"1.3.2卷繞系統(tǒng) 6\o"CurrentDocument"1.3.3起升機構(gòu)布置形式 61.3.4卷筒組結(jié)構(gòu)形式 7\o"CurrentDocument"2起升機構(gòu)設(shè)計計算 8\o"CurrentDocument"2.1鋼絲繩的選型計算 82.2滑輪選型計算 10\o"CurrentDocument"2.3卷筒設(shè)計的相關(guān)參數(shù) 11\o"CurrentDocument"2.3.1卷筒的幾何尺寸 11\o"CurrentDocument"2.3.2卷筒鋼絲繩的固定 14\o"CurrentDocument"2.3.3卷筒強度計算 14\o"CurrentDocument"2.4電動機的選型 16\o"CurrentDocument"2.5減速器選型計算 19\o"CurrentDocument"2.6制動器選型計算 21\o"CurrentDocument"2.7聯(lián)軸器選型 22\o"CurrentDocument"2.8啟制動時間和啟動加速度驗算 24\o"CurrentDocument"2.9制動時間和制動加速度驗算 25\o"CurrentDocument"3設(shè)計小結(jié) 27\o"CurrentDocument"參考資料： 28橋式起重機起升機構(gòu)設(shè)計說明書1起升機構(gòu)的總體設(shè)計1.1概述起升機構(gòu)是用來實現(xiàn)貨物升降的工作機構(gòu)，它是起重機械中不可缺少的部分,是起重機最重要的機構(gòu)，其工作性能的優(yōu)劣將直接影響起重機的技術(shù)性能。起升機構(gòu)一般由驅(qū)動裝置，傳動裝置，制動裝置，卷繞系統(tǒng)，取物裝置以及安全輔助裝置等組成。在起重量較大的起重機中，常設(shè)有兩個或多個不同起重量的起升機構(gòu)，其中起重量最大的為主起升機構(gòu)，其余為副起升機構(gòu)。在港口，為滿足抓斗和集裝箱裝卸作業(yè)要求，須設(shè)置特種起升機構(gòu)，如抓斗起升機構(gòu)，集裝箱起升機構(gòu)等。港口門座式起重機的起升機構(gòu)一般應(yīng)滿足下列要求：起升機構(gòu)設(shè)計和選型應(yīng)符合買方文件規(guī)定的工作級別或規(guī)范標準的規(guī)定，當(dāng)沒有明確提出執(zhí)行標準時，一般采用FEM規(guī)范。中國采用《起重機設(shè)計規(guī)范》（GB3811）。起升機構(gòu)的驅(qū)動裝置一般設(shè)置在機器房內(nèi)，各部件安裝在具有足夠強度和剛性的共用的底架上。底架再與機器房鋼結(jié)構(gòu)固定。驅(qū)動裝置的各傳動軸同心度應(yīng)是可調(diào)的，當(dāng)軸同心度出現(xiàn)很小的偏差時可通過底盤和機座之間的調(diào)整墊片進行適當(dāng)調(diào)整?？捎枚ㄎ讳N或楔形止動塊將各部件定位在底架上。傳動裝置的支座應(yīng)有足夠的傾向剛度，以承受因鋼絲繩偏斜產(chǎn)生的側(cè)向力，保證盤式制動器正常工作。鋼絲繩工作時對卷筒繩槽的偏斜角一般不大于3.5°，對滑輪槽的偏斜角最大不大于5。。當(dāng)買方文件有明確規(guī)定時，應(yīng)以買方文件為主。在高速軸（減速器側(cè)）和低速軸（卷筒軸側(cè)）裝設(shè)有可靠的制動器。配置可靠的安全保護裝置，包括高度指示器和限位保護，超載保護，超速保護，掛艙保護架，對轉(zhuǎn)動部件外側(cè)應(yīng)裝設(shè)安全防護欄，在卷筒的下方應(yīng)有接油盤，以防止污染環(huán)境。滿足標準或買方文件規(guī)定的噪聲限制要求。便于維修保養(yǎng)，留有足夠的維修保養(yǎng)空間和通道。當(dāng)電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，應(yīng)有將貨物放置到地面或?qū)⒌蹙咦耘搩?nèi)取出的措施。1.2起升機構(gòu)的組成和典型零部件的選型要求起升機構(gòu)由驅(qū)動機構(gòu)，鋼絲繩卷繞系統(tǒng)，吊具和安全保護裝置等組成。驅(qū)動機構(gòu)包括電動機，聯(lián)軸器，制動器，卷筒，支承等部件。安全保護裝置除了高，低速級配備制動器外，還包括有各種行程限位開關(guān)，超速開關(guān)以及超負荷保護裝置等。1.2.1電機及其選型要求1?電機的特點。在港口門座式起重機起升機構(gòu)上，驅(qū)動電機有交流和直流電機，過去多采用直流電機。隨著交流變頻調(diào)速技術(shù)的進步，交流電機也逐步被采用?？紤]到起重機起升工況的特點和載荷特點，直流電機的過載能力一般都較大，并配有風(fēng)機以保證起升電機的連續(xù)性的工作要求。2?對起升機構(gòu)電機的要求。第一，良好的散熱性能。因起升機構(gòu)接近連續(xù)工作，必須強制通風(fēng)。為控制機房溫升，可將電機排風(fēng)口直接通向機器房外。第二，如采用直流電機，應(yīng)有透明板，以方便檢查碳刷和整流子。第三，對相對濕度大的場所，內(nèi)部配加熱器，配有過熱報警和斷電保護裝置。第四，對于在高溫環(huán)境下作業(yè)的，應(yīng)選用F級絕緣。第五，在室內(nèi)安裝的起升電機，其保護等級不低于IP23，在室外應(yīng)達到IP54。第六，配有風(fēng)機的電機上，應(yīng)配有空氣過濾器。第七，所有電機應(yīng)在短時間內(nèi)具有規(guī)定力矩過載能力。第八，風(fēng)機在電機不用時，應(yīng)有一可調(diào)的延時及斷電功能。1.2.2制動器及其選型要求制動器的作用。在起重機的各工作機構(gòu)中，制動器是保證安全正常工作的重要部件。在起升機構(gòu)中必須裝設(shè)可靠的制動器，以保證吊重能停止在空中。變幅機構(gòu)中的制動器使起重機臂架保持在一定位置。運行機構(gòu)與回轉(zhuǎn)機構(gòu)也需要用制動器使它們在一定的時間或一定的行程內(nèi)停下來。對于在露天工作或在斜坡上運行的起重機，制動器還有防止風(fēng)力吹動或下滑的作用。某些起重機起升機構(gòu)還利用制動器來使物品按所要求的速度下降。制動器的選型原則。為了保證門機高速，高效和安全可靠地工作，制動器選擇應(yīng)遵循下列原則；第一，起升機構(gòu)應(yīng)采用常閉式制動器，制動器的安全系數(shù)應(yīng)不小于1.75。若安裝兩個以上制動器，則每個制動器的安全系數(shù)應(yīng)大于1.25。第二，最大限度減小安裝在高速軸上的制動器的飛輪矩，以利起升機構(gòu)電機能迅速啟動達到額定速度運行。第三，高速軸上的制動器應(yīng)安裝在減速器軸端，而不是電機軸上，保證制動安全可靠。同時為了使機構(gòu)布置緊湊，應(yīng)力求軸向尺寸最小。第四，制動器應(yīng)有磨損自動補償裝置和備有手動釋放裝置，以作釋放松閘用。第五，制動器在振動，噪音，防松，防銹，防潮，防鹽霧和不同環(huán)境溫度等方面均應(yīng)滿足規(guī)范和買方文件的要求。1.2.3減速器及其選型要求起升減速器通常采用臥式減速器，通常采用為平行軸式，水平剖分，底座安裝，箱體為鋼板焊接，齒輪全部為滲碳淬火硬齒面并磨齒。箱體應(yīng)有足夠的剛度，以保證受載后產(chǎn)生的變形不影響齒輪嚙合。良好的潤滑和散熱條件，保證在持續(xù)工作下的溫升不超過規(guī)定的溫度，一般不超過70°C。便于維修保養(yǎng)，如放油徹底，加油方便，有檢查探視孔和長時間不工作時放出積水的設(shè)施，帶過濾器以及與大氣想通的呼吸器。減速器的配置，一般按照起升機構(gòu)布置型式可采用一臺或兩臺減速器，因此，選型或計算時，應(yīng)注意輸出軸的外載荷產(chǎn)生的力矩和徑向力。1.2.4聯(lián)軸器及其選型要求高可靠性。普遍采用齒形聯(lián)軸器或梅花型聯(lián)軸器。蛇形聯(lián)軸器因疲勞被剪斷后將會產(chǎn)生危險后果，在起升機構(gòu)中已不采用。易于調(diào)整其同心度。因為經(jīng)過一段時間工作后焊接機架會產(chǎn)生變形，需要定期檢查調(diào)整。工作過程中，在外載荷作用下由于機架的變形使聯(lián)軸器產(chǎn)生徑向平面角度偏差，應(yīng)使由此產(chǎn)生的磨損最小。安裝時保證足夠的精度，其靜態(tài)的同心度偏差不能超過規(guī)定要求。1.2.5安全限位開關(guān)和超負荷限制器凸輪式行程限位開關(guān)或脈沖編碼器和離心式超速開關(guān)，一般直接連接到卷筒輸出軸上，或安裝在減速器低速軸端，以提供起升卷筒速度控制，減速和停止信號，以及行程的上限和下限保護和超速保護，并連續(xù)提供起升高度位置信號。為防止貨物落地后起升繩過度松弛，必須設(shè)有起升松繩限位設(shè)置。該限位開關(guān)一般設(shè)置在起升卷筒鋼絲繩出繩下端，有時設(shè)置在吊具上架的滑輪軸下部。1.3起升機構(gòu)的方案設(shè)計1.3.1設(shè)計參數(shù)根據(jù)此次的設(shè)計要求，設(shè)計參數(shù)如下：起重量：Q=10t（吊鉤作業(yè)）起升高度：H=15m起升速度：V=7.5mmin工作級別：M5,JC=25%本起升機構(gòu)使用變頻電機在不同頻率下的兩種電機額定轉(zhuǎn)速，來實現(xiàn)不同工況下的兩種起升速度。因此，對整個起升機構(gòu)而言，只需要選用一套驅(qū)動機構(gòu)和一套卷繞系統(tǒng)。1.3.2卷繞系統(tǒng)起升機構(gòu)的卷繞系統(tǒng)的設(shè)計主要與起升倍率有關(guān)。起升機構(gòu)滑輪組倍率的選定，對起升機構(gòu)的總體尺寸影響較大。倍率增大，則鋼絲繩分支拉力減小，在起升速度不變時，需提高卷筒轉(zhuǎn)速，即減小機構(gòu)傳動比。但倍率過大，會使滑輪組本身體積和重量增大，同時也會降低效率，加速鋼絲繩的磨損。起重量小時，選用小的倍率，隨著起重量增大，倍率相應(yīng)提高。倍率增大，起升速度相應(yīng)減小。本起升機構(gòu)采用倍率m=2，鋼絲繩纏繞情況如圖1所示。1.3.3起升機構(gòu)布置形式該起升機構(gòu)由一組驅(qū)動裝置和一組制動裝置（兩套）組成，在卷筒端部裝有卷筒行程開關(guān)和超載限制器。其起升機構(gòu)傳動如圖2所示。

圖2起升機構(gòu)傳動簡圖1.3.4卷筒組結(jié)構(gòu)形式卷筒組是起重機的重要部件之一，它用以收存鋼絲繩，把電機的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)殇摻z繩的直線運動，同時把驅(qū)動裝置的驅(qū)動力傳遞給鋼絲繩。起重機上常用的卷筒組類型有齒輪連接盤式，周邊大齒輪式，短軸式和內(nèi)裝行星齒輪式。本起升機構(gòu)采用短軸式卷筒組，其結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。（短軸式卷筒組采用分開的短軸代替整根卷筒長軸，其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整安裝比較方便。）圖3 短軸式卷筒組

2起升機構(gòu)設(shè)計計算2.1鋼絲繩的選型計算鋼絲繩是廣泛應(yīng)用于起重機的撓性構(gòu)件，它具有承載能力大卷繞性好，運動無噪音，極少出現(xiàn)斷裂，工作可靠等優(yōu)點。1.鋼絲繩最大靜拉力計算：因為吊具的選擇與工作時的貨物重有很大關(guān)系，根據(jù)設(shè)計要求以及查表（1）得吊具的重量：Q0=2.5%Q1=2.5%x10=0.251 (2 1)— 爲（噸）吊 具 蛍S-B2Q1^.5—202.5^Q$2—503%Q3.5%Q価山1〕4%Q表（1）吊具自重與起重量的關(guān)系該次設(shè)計采用雙聯(lián)滑輪組，鋼絲繩的最大靜拉力為:(2——2)Q,+Q0 1S= (2——2)Q,+Q0 1S= 1 0x—max2m-nznrm2-n3式中：Q1貨物起重量；斤冃擊昌Q0吊具重量；m滑輪組倍率，為2；丨0滑輪效率，米用滾動軸承,1_耳2耳z= 0m(1_n)0耳。二0.98，查表（2）；z(2——3)滑輪組效率，也可以通過查表（2）；導(dǎo)向滑輪效率,=n2=n3=0.985，與工作級別有關(guān)，此次設(shè)計中工作級別為M5,查表（3）和查表（4）可得;\滑輪效率! 潸輪組毀率滑輪紐們率小21—?一_T-1 S￡](j滾動軸庶0.990.680,970,9&??1L滑動軸牽0,980-95|0-H3-L-1 o.asr 、表（2）滑輪組效率機構(gòu)丄作級別rML-MSM4M520M6 ;22.4M725MB28表（3）輪繩直徑比系數(shù)IS3D0.960^70.&75o.gssO.W表（4）與e=Dd有關(guān)的耳o值所以得：1—耳2 1-0.982耳= 0—= =0.99zm(1—n) 2X(1-0.98)Smax=26.543Smax=26.543KNQ,+Q0 1 (10+0.25)x9800 1X = X2m-nzn「n2-n3 2X2X0.99 0.985X0.985X0.9852?按安全系數(shù)選擇鋼絲繩直徑；根據(jù)設(shè)計要求工作級別為M5,查表（5）,取鋼絲繩安全系數(shù)為：n=5；破斷拉力：F0>Sxn=26.543x5=132.715KN選取鋼絲繩型號：6X（19）-17.5-1550-1-光-右交 GB1120—74其中鋼絲繩的公稱抗拉強度為1550N/ ；鋼絲繩破斷拉力總和/mm2工S=189.5KN，查草考資料【1】P202可得。3?校核安全系數(shù)：實際安全系數(shù)：工Sn=S=7.1(2——4)所以符合要求。max機構(gòu)工作級別F 'i鋼顰處稱抗拉強度酉tN/mm1)Ji17001050Ml—M3仇翊山0關(guān)0.D85■1Ml0.095C.購|15M50?}000,附—M5k小C.1D0U.1UB*>M7[>.23表（5）盤和n值《11a7[D.HU0+1340.Ifirt92.2滑輪選型計算工作滑輪直徑： D0>e-d=20x17.5=350mm （2 5）式中：D0——按鋼絲繩中心計算的滑輪直徑（mm）；d——鋼絲繩直徑（mm）；e——輪繩直徑比系數(shù)，與機構(gòu)的工作級別和鋼絲繩的結(jié)構(gòu)有關(guān)，查表（3）可得。此次設(shè)計中采用（瀘州工程塑料廠）MC尼龍滑輪一般封密性，其構(gòu)造如圖（4）所示：

￡S這次設(shè)計ISO81))0.01B0J0.5H20UJL0&G21SD0LGS3,SxFOfi-1153-80>IS-17500LGS10.OXSOIJ-130-85>1￡S這次設(shè)計ISO81))0.01B0J0.5H20UJL0&G21SD0LGS3,SxFOfi-1153-80>IS-17500LGS10.OXSOIJ-130-85>1Z'■IELUSID5LOSIL0X500-21^-100--一>g%?57022442H2?12224.__e表(6表(6)Mi其滑輪代號為：LGS10.5X500-200-95。2.3卷筒設(shè)計的相關(guān)參數(shù)2.3.1卷筒的幾何尺寸1?卷筒形式：單層雙聯(lián)卷筒，見圖（5）：

ML2LO 2 LOL2IJ4 1^"—-—— ——Ls圖（5）單層雙聯(lián)卷筒2?卷筒基本尺寸：卷筒槽底（名義）直徑D:D=（e-1）d （2 6）式中：D——卷筒名義直徑；d 鋼絲繩直徑；e——筒繩直徑比，與工作級別有關(guān)，此次設(shè)計中工作級別要求是M5,查表（8）可得e=18。機構(gòu)工作級別M］?M314M41&M518M620M722.4__ 袖$ 表（7筒繩直徑比e25所以得:D=（18—1）x17.5=297.5mm初選D為350mm。采用標準槽形式，槽的關(guān)系參數(shù)計算如下：

繩槽半徑： R=(0.53?0.56)d=9.27~9.8mm所以繩槽半徑?。篟=9.5mm。繩槽節(jié)距： P=d+(2~4)mm=19.5~21.5mm所以繩槽節(jié)距?。篜=20mm。卷筒上有螺旋部分長：”HL=(max(2——7)(2——8)(2——9(2——7)(2——8)(2——9)式中：L0卷筒上有旋轉(zhuǎn)部分長;H—max最大起升高度;m滑輪組倍率，m=2；D0=D+d=350+17.5=367.5mm 卷筒計算直徑，由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑Z]>1.5——固定鋼繩的安全圈數(shù)，取Z]=2。所以得:H-m 15000x2L0=(max +ZJ-P=( +2)x20=580mm0 兀D0 1 3.14x367.5(2——(2——10)LS=2x(L0+L1+L2)+Lg式中:單層雙聯(lián)卷筒長度;卷筒上油旋轉(zhuǎn)部分的長度;L1 無繩槽卷筒端部尺寸，由結(jié)構(gòu)決定，取300mm；L 固定鋼繩所需長度，L2a3xP=60mm；22L 中間光滑部分長度，根據(jù)鋼繩允許偏角確定，取100mm。g所以：L=2x(L+L+L)+L=2x(580+300+60)+100=1980mmS '012， g米用鋼卷筒：所以鋼卷筒壁厚：5=d=17.5mm單層雙聯(lián)卷筒可以不設(shè)擋邊，因為鋼絲繩的兩頭固定在卷筒的兩頭。

2.3.2卷筒鋼絲繩的固定鋼絲繩端在卷筒上的固定必須安全可靠，便于檢查和更換鋼絲繩。最長用得方法是壓板固定（如圖（6））,它結(jié)構(gòu)簡單，檢查拆裝方便。為減少鋼絲繩對固定裝置的作用力，在固定裝置前必須在卷筒上留有1.5?3圈的安全圈。鋼絲繩壓板已經(jīng)標準化，根據(jù)鋼絲繩直徑從參考資料【1】P219中選取，一根鋼絲繩的繩端壓板數(shù)量不少于3塊。表（9）鋼絲繩壓板GB5975—86所以選用標準槽壓板：壓板5GB5975—86。2.3.3卷筒強度計算卷筒在鋼絲繩拉力作用下，產(chǎn)生壓縮，彎曲和扭轉(zhuǎn)剪切力，其中壓縮應(yīng)力最大，當(dāng)LS<3D0時，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力不超過壓縮應(yīng)力的10%到15%，只計算壓應(yīng)力即可，當(dāng)L>3D0時，要考慮彎曲應(yīng)力，對尺寸較大，壁厚較薄的卷筒還需要進行抗壓穩(wěn)定性驗算。在這次設(shè)計中L>3D0，所以在驗算壓應(yīng)力的同時還應(yīng)驗算由彎曲和扭矩產(chǎn)生的換算應(yīng)力。1.驗算壓應(yīng)力：卷筒內(nèi)表面上的最大壓應(yīng)力計算為：Go=A1A2爲T<Pr] （2 11）

——卷筒壁壓應(yīng)力（MPa）；——應(yīng)力減少系數(shù)，在繩圈拉力作用下，筒壁產(chǎn)生徑向變形，使繩圈緊1度降低，鋼絲繩拉力減小，一般a1=0.75；A——多層卷繞系數(shù)。多層卷繞時，卷筒外層的繩圈的箍緊力壓縮下層鋼2絲繩，使各層繩圈的緊度降低，鋼絲繩拉力減小，筒壁壓應(yīng)力不與卷繞層數(shù)成正比，按表（10）取，A=1.0；2max鋼絲繩最大靜壓力max鋼絲繩最大靜壓力（N）；5 卷筒壁厚（mm）；繩槽節(jié)距（mm）；許用壓應(yīng)力，對剛卷筒［c」J；，c為鋼的屈服極限，查《機械設(shè)計基礎(chǔ)（第四版）》P82，45號調(diào)制鋼的屈服極限為373MPa,所以[c」=g/；=186.5MPa。卷繞層數(shù)3「441,01-B2-0表（8）多層卷繞系數(shù)校核:=57MPa<=57MPa<A1A2~5mPr所以符合，滿足要求。2.驗算彎矩和扭矩產(chǎn)生的換算應(yīng)力:式中:換算力矩,彎矩,M=S彎 maxL—L式中:換算力矩,彎矩,M=S彎 maxL—Lsb=265432)2c換=訃<[c](198-10x =2495042(N-cm)；(2——12)(2——13)(2——14)扭矩，M=SD=929005(N-cm)；max卷筒斷面抗彎模數(shù),W=0.1(D_=0.1x(35.0—31"4)=1510.0225(cm3)； (2 ⑹35D——卷筒繩槽底徑（厘米）;卷筒內(nèi)徑（厘米）查起《重機械設(shè)計手冊》P237,D為314mm；內(nèi)[b]——許用應(yīng)力（公斤/ ），對鋼[Q]亠，Q為屈服極限，查《機械厘米2 2.5b設(shè)計基礎(chǔ)（第四版）》P82,45號調(diào)制鋼的屈服極限為373MPa。所以:M換2662851.8b換=換= =1763.5(N-cm)<[b]=18650(W1510.0225經(jīng)驗算，符合要求。2.4電動機的選型1?電動機的靜功率:(2——17)p=(Q^Q)V=(10+0.25)x"x9800=13宓(2——17)J1000n 1000x60x0.908式中:Pj 電動機靜功率；v 物品上升速度，v=7.5n 機構(gòu)總效率，n=n-n-n-n=0.99x0.985x0.98x0.95=0.908。zdtc滑輪組的效率；導(dǎo)向滑輪效率;卷筒效率，n=0.98;?傳動效率。t?傳動效率。nc2.電動機型號的確定:考慮起重機的類型、用途、機構(gòu)工作級別和作業(yè)特點，以及電動機的工作特性，同時為了滿足電動機啟動時間與不過熱要求，對起升機構(gòu)，可按下式初選相應(yīng)于機構(gòu)的JC%值的電動機功率:N>KN(kw)

jc 電靜K——作業(yè)頻繁系數(shù)，取1,（見表（11））；電大多數(shù)起重機的工作循環(huán)周期小于10分鐘，而起重機機構(gòu)每次運轉(zhuǎn)時間又往往在1~2分鐘鐘內(nèi)。在這種工況下使用的起升機構(gòu)電動機，按上式求出靜功率以后,即可按重復(fù)短時間工作制（產(chǎn)品目錄中有JC%=15%、25%、40%、60%四種）選擇電動機型號。機構(gòu)工作級別M以下MMMK50.9?1.061.071.281.3 電 注：M及以下K值可選擇1，是因為太小的K值會在負荷試車的靜載試驗時，5 電 電機構(gòu)不能吊起1.25倍額定載荷。表（9）作業(yè)頻繁系數(shù)針對這次設(shè)計要求取JC%=25%，同時考慮抓斗起重機，滿載抓斗由（即起升繩）與閉開繩同時提升，由于司機操作時有差別，起升繩與閉開繩受力可能很不均勻，但因不均勻受力時間很短，其均勻性也不大?？偤蜕鲜隹紤]，選擇YZR180L-6,定子電流32.8A,轉(zhuǎn)子電流44.4A，功率因數(shù)0.834，效率83.4%，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)3.2倍，定子銅耗1259w。3?電動機過載能力校驗起升機構(gòu)要求電動機再由電壓損失（交流電動機15%，直流不考慮）、最大轉(zhuǎn)矩扭差（交流電動機為10%，直流不考慮）時，可吊起1.25倍的額定重量，故電動機的額定功率應(yīng)符合下式的要求，以便有足夠的過載能力。起升機構(gòu)電動機過載能力按下式進行校驗：(2——19)H(2——19)P>-

nu-九M式中：P——在基準線持續(xù)率時的電動機額定功率（kw）；nu 電動機臺數(shù)；九 電動機轉(zhuǎn)矩允許的過載倍數(shù)，九=3.2；H——考慮電壓降及轉(zhuǎn)矩允差及靜載試驗超載的系數(shù)，H=2.1（繞線電機）；所以：2.1P=15kw> x13.83kw=9.08kwn 1x3.2故過載能力校核合格。4?電動機發(fā)熱校核異步電動機發(fā)熱校驗可采用平均損耗法，也可以根據(jù)電動機的類型不同，選用等效轉(zhuǎn)矩法和扭矩法進行精確發(fā)熱校驗。再這里采用GB/T13752-1992推薦的方法近似計算：(2——20)T(2——20)P>—remn9550xqxkz式中:Pnnm-在基準線持續(xù)率時的電動機額定功率Pnnm-電動機額定轉(zhuǎn)速，962r/min；機構(gòu)總傳動效率，q為0.908；k——系數(shù)，取0.85；zT——起升機構(gòu)最不利工作循環(huán)的等效平均阻力矩，N/m，可按下式近似re(2——21)(2——21)(2——22)T=TxK=93976Nmre r G其中：k——系數(shù)，取0.68；GT一一電動機的靜阻力矩，N/m,可按下式計算：rFxD (10+0.25)x9800x0.3675 /T=O 0—= =138.21N:mr2xmxixq 2x2x73.54x0.908其中:f——最大起升載荷，N；其中:OD 卷筒計算直徑,0.3675m；0m 倍率，為2；機構(gòu)總傳動效率;所以:P>rem=12.27kwn9550xqxkz故校驗符合要求。2.5減速器選型計算1.傳動比計算:(2——23)n(2——23)i=電n卷式中:m-v式中:m-v2x7.5n= =卷兀?D兀x0.36750(2——24)所以:n 956i=F= =73.54n 13.00卷2.減速器型號的選擇：減速器高速軸許用功率［p］滿足下式要求:(2——25)(2——26(2——25)(2——26)[P]> (1+申)x1.12(1-5)xP2 2 n式中:在基準線接電持續(xù)率時的電動機額定功率;起升載荷動載系數(shù)；9=9 +卩(v-0.2)2 2min2hI 為工作級別數(shù)；穩(wěn)定起升速度（m/s），與起升吊具有關(guān)，由空載電動機或發(fā)動機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速導(dǎo)出;B——起升狀態(tài)級別系數(shù)；查得0.4；2TOC\o"1-5"\h\z9 起升載荷最小動載荷系數(shù)，與起升狀態(tài)級別有關(guān)，查得9 為2min 2min1.05；所以：c 7.59=9 +卩(v-0.2)=1.05+0.4x( -0.2)=1.022 2min 2h 6011[P]> (1+p)x1.12(I-5)xP= (1+1.02)x1.12(5-5)x15=15.15kw2 2 n2所以根據(jù)傳動比i和高速軸許用功率[P]以及實際安裝、使用要求選擇減速器的型號，選擇型號為：QJR500-80WCW，其相關(guān)參數(shù)為：名義中心距500mm，允許輸出扭矩42500n-m，高速軸許用功率52kw。3.減速器的驗算:減速器輸出軸通過卷筒聯(lián)軸器與卷筒相聯(lián)時輸出軸及其軸端承受較大的短暫作用扭矩徑向力，一般還需要對此進行驗算。a.軸端最大徑向力f按下式校驗：(N)(2——27)(N)(2——27)GF=pS+廠<[F]max2max2式中:化一起升載荷動載系數(shù)，為⑴S—式中:化一起升載荷動載系數(shù)，為⑴S—max鋼絲繩最大靜拉力;卷筒重力；粗略估算:Ga卷筒重力；粗略估算:Ga冗t(2——G 2293.3F=pS+廠=1.02x26543+ =28220N<[F]2max 2 2所以:Gt-D-L-8?p?g=3.14x0.350x1.55x0.017.5x7850x9.8=2293.3NS28)p——45號碳鋼的密度，p=7.85gfm3；[F]——減速器輸出軸端的允許最大徑向載荷，查表（12）得[F]=93000N。一.—11702<W536I,28ft154：.DHI?7MH)9OiJO15ftCC J]IX申28鮎帕if]麗DOOa咂ioneM>n 30>n(M>| 370?&550?QfHNHJi咅艾中心羽B(yǎng)l>50Q別■1EDO如G1ma：咅Q3C'fiOjirOkjj：iJ00W8i-muotiirn血1i120000200QC-ft-15CQDn1210耐2'fiJUlmaxmax表（10）減速器輸出軸端最大允許徑向載荷（N）所以滿足要求。b.輸出軸的短暫最大扭矩驗算：T=pT<[T] （N-m） （2——28）max2

S?D 26543x0.3675T=max 0= =49/6.9N?m (2 所以:T所以:T.K =1.75x10250X竺X°.3675X°.908=199.66N?mz制2m?i?z根據(jù)計算所得的制轉(zhuǎn)矩，根據(jù)參考文獻【1】P316，選擇YW系列店里液壓塊式2xq 2x0.98tq 卷筒效率；t所以：T=pT=1.02x497①=507N?m<[T]=4250N?mmax 2經(jīng)校核符合要求。2.6制動器選型計算起升機構(gòu)制動器的制動轉(zhuǎn)矩必須大于由貨物產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩，在貨物處于懸吊狀態(tài)時具有足夠的安全裕度，單個制動器制動轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求:(2式中：Tz制動器制動轉(zhuǎn)矩（N?(2式中：Tz制動器制動轉(zhuǎn)矩（N?m）；制動安全系數(shù)，與機構(gòu)重要程度和機構(gòu)工作級別有關(guān)，當(dāng)制動器2制動安全系數(shù)，與機構(gòu)重要程度和機構(gòu)工作級別有關(guān)，當(dāng)制動器2x2x73.45x1K制數(shù)目為1時，查表（13）得:K=1.75；制-額定起升載荷，Q=Q+Q=100450N；01機構(gòu)總效率，為0.908；倍率，為2；減速器傳動比，見式（2——23）；r.作里輕級l.Ej級1.75圾04特 >級X.E3制動器數(shù)目Z表（11）制動安全系數(shù)制動器，并考慮安裝要求:選擇制動器型號為：YWZ5-250/30,其規(guī)格以及技術(shù)參數(shù)如下：制動輪直徑250mm,制動轉(zhuǎn)矩180?315n-m，退距1.25mm,匹配推動器型號ED30/5，電機功率200w，每小時動作次數(shù)2000，質(zhì)量43.6kg。2.7聯(lián)軸器選型起重機上采用的聯(lián)軸器，通常按其工作條件確定選用何種型式，再按其所承受的力矩、被連接軸的軸頸尺寸和轉(zhuǎn)速，從系列表中選出具體型號，使之滿足：M<[M] （2 31）計式中：M 聯(lián)軸器傳遞的計算力矩（N-m）；計[M]——聯(lián)軸器許用扭矩；1.高速軸聯(lián)軸器選型：TOC\o"1-5"\h\zM=k-k-k-T （2 32）計 12 3t式中：T——按第II類載荷計算的軸傳遞最大扭矩，T=0.7X-T，在此九為電t t mn m動機轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，T為電動機額定轉(zhuǎn)矩，nT=9550-P/n=9550x15寧962=149N-m。 （2 33）n 額貝I」： T=0.7X-T=0.7x3.2x149=333.76N-mt mnk——考慮聯(lián)軸器重要程度的系數(shù)，查參考資料【2】P40,為第2類載荷,1見表（14），取得k=1.3;1k——考慮工作級別的系數(shù)，見表（15），取得k=1.2；22k——考慮角度偏差系數(shù)，查表（16）得k=1.25;3 3故: M=k-k-k-T=1.3x1.2x1.25x333.76=650.9N-m計 12 3t所以選擇：CL1聯(lián)軸器Y32x82JB/ZQ4218-86.J]B40x84

■■■■■載荷類別構(gòu)起升、變幅運行、回轉(zhuǎn)1L.81.311-3表（12）k系數(shù)機梅工作級別M1-M3機梅工作級別M1-M3M4M5M6ki1.01+1J.21.3k2軸的角度偏差D.250,511+51，0表（1+2514)k系數(shù)i1.s1.7532.低速軸聯(lián)軸器選型:卷筒聯(lián)軸器的可按穩(wěn)定工作時卷筒連接處承受轉(zhuǎn)矩T和最大徑向載荷T進行計算，需要滿足以下要求:kmax(2-34kmax(2-2xqrmax+(rmax+(Tkm(2-35)式中：工S——卷筒所受鋼絲繩拉力之和，工S=2*S=2*26543N=53086N；G 卷筒重力；tT ——選用聯(lián)軸器的許用最大公稱轉(zhuǎn)矩，N-m；kmax[F]——選用聯(lián)軸器的許用徑向載荷；rF——聯(lián)軸器的許用最大徑向載荷；rmaxk 徑向載荷補償系數(shù)；1k——工作級別系數(shù)；2

1+92 1+1.02=1.01；2選用上海振華港機（集團）有限公司生產(chǎn)的卷筒聯(lián)軸器:動載系數(shù)，96 2型號：DC08A，t=315000n?m，f=224000n?1+92 1+1.02=1.01；2選用上海振華港機（集團）有限公司生產(chǎn)的卷筒聯(lián)軸器:動載系數(shù)，96 2型號：DC08A，t=315000n?m，f=224000n?m，k=2.2，k=1.31kmaxrmax則:53086x°.3675x1.3x1.01=14105.4<T2xqt2x0.908kmaxSG+廠=2769<[F]=F+(T 一T)?k=58786N?mr 2 2 r rmax kmaxk 1rmax經(jīng)驗算，所以符合要求。2.8啟制動時間和啟動加速度驗算1.啟動時間驗算，按以下公式來驗算:滿載起升加速時間:tq9.55x(T-T)qqj(2——36)式中:電機額定轉(zhuǎn)速（r/min），為962r/min；機構(gòu)運動質(zhì)量換算到電機軸上的總的轉(zhuǎn)動慣量（kg-m2），按下式計算:[J]=1.15(J+J)+ Q?D0dr 40m2?i2?耳(238)其中:電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，在電機樣本中查取，如樣本中給出的是飛輪矩GD2,則按，J=叱換算;4g制動輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量;電機平均起動轉(zhuǎn)矩，按參考資料【1】P97選取;(2——39)電機靜阻力矩，按下式計算:(2——39)T.J2-m-i?耳推薦起動時間（s）按參考資料【1】P97選取。所以得:T=1.7T=1.7x149=253.3N-mq n(2——40)，丄丄=10250x9?8x0.3675=138.3n.mj2-m-i?耳 2x2x73.54x0.908Q?D2[J]=1.15(J+J)+ 0一dr40m2?i2?耳10250x0.36752

=1.15x(0.82+0.05)+ =1.08kg?m240x22x73.542x0.908n?[J]t=q9.55x（T—T）qj963x1.08= =0.95<[t]=1.5s9.55x（253.3—138.3） P所以符合要求。2?啟動加速度驗算：啟動時間是否合適，還可以根據(jù)啟動平均加速度來驗算:va=一<[a]qtq(2——41)式中：a——起動平均加速度，mfs2；qv 起升速度（m/s）；[a]——平均升降加（減）速度推薦