起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)計(jì)算例題

1、1.1）確定起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組1.2）選擇鋼絲繩1.3）確定滑輪主要尺寸1.4）確立卷筒尺寸，并驗(yàn)算強(qiáng)度設(shè)計(jì)內(nèi)容1.5）選擇電動(dòng)機(jī)1.6）驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件1.7）選擇減速器 1.8）驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率1.9）校核減速器輸出軸強(qiáng)度1.10）選擇制動(dòng)器1.11）選擇聯(lián)軸器1.12）驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間1.13）驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間第一節(jié) .起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 按照布置宜緊湊的原則，決定采用圖4-10的方案，如圖A所示，采用了雙聯(lián)滑輪組。按Q=50t，查2表3-2-8取滑輪組倍率ih=5承載繩分支數(shù)：Z=2ih=25=10 查2表3-4-11與3-4-12得選型號(hào)為8236/4228吊

2、鉤組，得其質(zhì)量：G0=1420kg兩動(dòng)滑輪間距L=270mm若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，當(dāng)ih=5查2表3-2-11得滑輪組效率：h=0.96鋼絲繩所受最大拉力：Smax= =53.56kN查2表1-2-9 得 A6為中級(jí)工作級(jí)別。查3表2-4中級(jí)工作類(lèi)型（工作級(jí)別M6）時(shí)安全系數(shù)n=6.0鋼絲繩計(jì)算破斷力Sb：Sb=n*Smax=6.053.56=321.4kN查1表選用鋼絲繩619繩纖維芯，鋼絲公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1850N/mm2，光面鋼絲，右交互捻，直徑d=21.5mm，鋼絲繩最小破斷拉力Sb=324kN標(biāo)記如下：鋼絲繩 619-21.5-1850-I-光-右交GB1102-74滑輪的許用最小值經(jīng)：

3、Dd（e-1）=21.5（30-1）=624mm式中系數(shù)e=30由2表2-4查得，由2表2選用滑輪直徑D=630mm 滑輪 E2 21.5630-140 ZBJ80006.8-87卷筒直徑： Dd（e-1）=21.5（30-1）=624mm由1表13選用D=630mm，卷筒繩槽尺寸由1查表3-3-3槽距P1=25mm，繩槽半徑R=12mm卷筒尺寸： L=2（+Z0+4）P1+L1=2（）25+270 =6025+270=1770mm 取 L=2000mm式中 Z0 附加安全系數(shù)，取Z0=2 L1 卷槽不切槽部分長(zhǎng)度，取其等于吊鉤組動(dòng)滑輪的間距，即L1=A=270mm（如圖B）。實(shí)際長(zhǎng)度在繩偏斜

4、角允許范圍內(nèi)可以適當(dāng)增減； D0 卷筒計(jì)算直徑 D0 =D+d=630+21.5=651.5mm卷筒壁厚： =0.02D+（610）=0.02630+(610)=1923mm 取 =20mm卷筒壁壓應(yīng)力計(jì)算：ymax=107.12106N/m2=107.12MPa選用灰鑄鐵HT200，最小抗拉強(qiáng)度=195MPa許用壓應(yīng)力：=130MPa 故抗壓強(qiáng)度足夠 卷筒拉應(yīng)力驗(yàn)算：由于卷筒長(zhǎng)度L3D，尚應(yīng)校驗(yàn)由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力, 卷筒彎矩圖如圖B 圖B 卷筒彎矩圖卷筒最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí)： =Nmm 卷筒斷面系數(shù)：=0.1=0.1=.7式中卷筒外徑，=630mm； 卷筒內(nèi)徑，=-2=630-

5、220=590mm于是 =8.03MPa 合成應(yīng)力： =+=8.03+=40.16MPa式中許用拉應(yīng)力 =48.75MPa 卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。故選定卷筒直徑=630mm，長(zhǎng)度L=2000mm；卷筒槽形的槽底半徑=12mm，槽距=25mm；起升高度=22m，倍率=5 卷筒 A6302000-1225-225左ZB J80 007.2-87 計(jì)算靜功率： =79.1KW式中機(jī)構(gòu)總效率，一般=0.80.9，取=0.85 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率：=0.879.1=63.26KW式中系數(shù)由2表6-1查得，對(duì)于級(jí)機(jī)構(gòu)，=0.750.85，取=0.8 查1附表28選用電動(dòng)機(jī)YZR 315M，其（25%）=72KW，

6、=725rpm，=34kg，電動(dòng)機(jī)質(zhì)量=1170kg 按照等效功率法，求=25%時(shí)所需的等效功率：=0.50.8779.1=34.40KW式中工作級(jí)別系數(shù)，查2表6-4，對(duì)于M5M6級(jí)，=0.5； 系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)平均起動(dòng)時(shí)間與平均工作時(shí)間的比重（/）查得。由2表6-3，一般起升機(jī)構(gòu)/=0.10.2，取/=0.1，由2圖6-6查得=0.87。由以上計(jì)算結(jié)果，故初選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件 卷筒轉(zhuǎn)速：=19.6r/min 減速器總傳動(dòng)比:=37 查1附表35選ZQ-500-3CA減速器，當(dāng)工作類(lèi)型為中級(jí)（相當(dāng)工作級(jí)別為M6級(jí)）時(shí)，許用功率N=12KW，=40.17，質(zhì)量=345，主軸直徑=50mm，軸

7、端長(zhǎng)=85mm（錐形） 實(shí)際起升速度：=10.2=8.9m/min 誤差：=100%=100%=11%=15% 實(shí)際所需等效功率：=34.4=38.27KW=72KW 由2公式（6-16）得輸出軸最大徑向力：= 式中=253560=N=107.12KN卷筒上卷繞鋼絲所引起的載荷；=4.56KN卷筒及軸自重，參考1附表14估計(jì) R=20.5KNZQ500減速器輸出軸端最大允許徑向載荷，由1附表36查得。=19.57KN=20.5KN 由2公式（6-17）得輸出軸最大扭矩：=（0.70.8）式中=9750=981Nm電動(dòng)機(jī)軸額定力矩； =2.8當(dāng)=25%時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù) 減速器傳動(dòng)效率； Nm

8、減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩，由1附表36查得。=0.82.821840.170.95=18635Nm=26500Nm 由以上計(jì)算，所選減速器能滿足要求 所需靜制動(dòng)力矩：= =1.75=1240.5Nm式中=1.75制動(dòng)安全系數(shù)，由2第六章查得。 由1附表15選用YWZ5-500/80制動(dòng)器，其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩=8001400Nm，制動(dòng)輪直徑=500mm，制動(dòng)器質(zhì)量=124.4 高速聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由2（6-26）式： Nm式中電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（前節(jié)求出）； =1.5聯(lián)軸器安全系數(shù)； =1.8剛性動(dòng)載系數(shù)，一般=1.52.0。 由1附表29查得YZR-42-8電動(dòng)機(jī)軸端為圓錐形，。從1附表34查得ZQ-50

9、0減速器的高速軸為圓錐形。 靠電動(dòng)機(jī)軸端聯(lián)軸器 由1附表43選用CLZ半聯(lián)軸器，其圖號(hào)為S139，最大容許轉(zhuǎn)矩=3150Nm值，飛輪力矩kgm，質(zhì)量=23.2kg 浮動(dòng)軸的兩端為圓柱形 靠減速器軸端聯(lián)軸器 由1附表45選用帶制動(dòng)輪的半齒聯(lián)軸器,其圖號(hào)為S124,最大容許轉(zhuǎn)矩=3150Nm, 飛輪力矩 kgm,質(zhì)量38.5kg.為與制動(dòng)器YWZ5-315/23相適應(yīng),將S124聯(lián)軸器所需制動(dòng)輪,修改為應(yīng)用 起動(dòng)時(shí)間：式中=1.465+0.403+1.8=3.668kgm 靜阻力矩：Nm平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：Nm =1.062s 查2對(duì)于380t通用橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的，此時(shí)1s. 由2式（6-24）得，制動(dòng)時(shí)間：式中 查1表6-6查得許用減速度a0.2,a=v/，因?yàn)椋屎线m。ih=5ZZ=10選8236/42228型號(hào)吊鉤組d=21.5mmD=630mmD=630mmL=2000mm =20mm 強(qiáng)度驗(yàn)算通