MQ4025總體設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

1、武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要本文主要完成的是mq4025門(mén)座起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)和各個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。首先，是起重機(jī)總體設(shè)計(jì)部分：一，根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)條件參考同類產(chǎn)品確定門(mén)座起重機(jī)各工作機(jī)構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的型式；二，進(jìn)行整機(jī)總體布置，估算各部分質(zhì)量及質(zhì)心位置和迎風(fēng)面積及風(fēng)力作用位置，完成載荷計(jì)算表；三，最后校核整機(jī)穩(wěn)定性，進(jìn)行輪壓計(jì)算。然后本文還完成了各個(gè)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算，其中包括：起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，變幅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算。關(guān)鍵詞：門(mén)座起重機(jī)；總體設(shè)計(jì)；機(jī)構(gòu)計(jì)算；選型；abstractthis article talks about the overall

2、 design the portal crane mq4025and the design calculation of the various agencies.at first, the overall design of crane parts: first, according to reference the existing technology of portal crane and similar products to determinethe type of various agencies and metal structures; second, make a choi

3、ce of the overall layout， estimating the quality and the various parts and the frontal area centroidand the location of wind action, complete load calculation table; three, check machine stability, the wheel pressure calculation. at last this article talks about the type of each agencies and design

4、calculations，including: hoisting mechanism, swiveling mechanism, luffing mechanism, and walking mechanism.key words：portal crane; overall design; agencies calculation; selection;1 緒論港口門(mén)座起重機(jī)一直作為港口件雜貨裝卸作業(yè)的主力機(jī)型。 隨著件雜貨物裝卸集裝化的快速發(fā)展，港口迫切需求大噸位、多用途門(mén)座起重機(jī)，以適應(yīng)在港口通用碼頭進(jìn)行集裝箱和重大件貨物的裝卸作業(yè)。我國(guó)的港口機(jī)械基本上是在新中國(guó)成立后，從無(wú)到有逐步發(fā)展起

5、來(lái)的。1958年，由上海港機(jī)廠試制成功第一臺(tái)5t門(mén)座起重機(jī)以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)和發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)形成mq型港口門(mén)座起重機(jī)系列，不僅滿足了港口發(fā)展的需要，而且還出口到國(guó)外。1975年指定和頒布了港口門(mén)座起重機(jī)基本參數(shù)系列。近些年來(lái)，隨著我國(guó)固定資產(chǎn)投資的飛速增長(zhǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和大型項(xiàng)目的不斷上馬，使得我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)獲得了空前的發(fā)展，也受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。我國(guó)的起重機(jī)制造商與歐美的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比在技術(shù)上還存在差距，在產(chǎn)業(yè)鏈條、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面也存在著一定的劣勢(shì)，但是這并不是遙不可及的。更主要的是，我國(guó)在這一領(lǐng)域從未放棄過(guò)自主研發(fā)，而且已經(jīng)具備了相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，創(chuàng)造了幾個(gè)蜚聲全球的知名品牌。門(mén)座式

6、起重機(jī)屬于典型的機(jī)械產(chǎn)品，根據(jù)其使用環(huán)境的不同，它的設(shè)計(jì)又具有不同特性，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，不僅可以檢驗(yàn)自己的機(jī)械專業(yè)能力還可以考察創(chuàng)新創(chuàng)造能力。2 總體設(shè)計(jì)2.1mq4025門(mén)座起重機(jī)技術(shù)參數(shù)起重量：40 t工作幅度（最大/最?。?25 m / 9 m 起升高度（軌上/軌下）： 20m /16 m機(jī)構(gòu)工作速度：起升機(jī)構(gòu)：20 m/min（吊鉤），30m/min （抓斗）變幅機(jī)構(gòu)：20 m/min 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：1.0r/min 運(yùn)行機(jī)構(gòu)：25m/min機(jī)構(gòu)工作級(jí)別：整機(jī)： a7起升機(jī)構(gòu)：m7 變幅機(jī)構(gòu)：m7 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：m7 行走機(jī)構(gòu)：m4基距：12m軌距：10m工作最大風(fēng)壓：250 n/m2非

7、工作最大風(fēng)壓：1560 n/m2許用輪壓：280 kn軌道型號(hào)：p50最大尾部半徑：7.6m電源：380v/50hz使用地區(qū)：沿海2.2結(jié)構(gòu)選型和機(jī)構(gòu)選型 門(mén)座起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)一般包含如下構(gòu)件：臂架、人字架、轉(zhuǎn)臺(tái)、轉(zhuǎn)柱、門(mén)架、平衡梁、運(yùn)行架等。門(mén)座起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)的重量約占整機(jī)重量的60%以上，故結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理，對(duì)減輕起重機(jī)自重，提高起重機(jī)性能，節(jié)省材料都有重要意義。臂架是門(mén)座起重機(jī)的主要構(gòu)件之一，由于各種門(mén)座起重機(jī)的作業(yè)和使用條件不同。其架的組成方式，結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)都有所不同。臂架按照組合方式的不同分為直臂架、組合臂架、折疊式臂架。綜合考慮起重機(jī)的作業(yè)和使用條件，選擇桁架式直臂架，其制造

8、安裝方便、自重輕，驅(qū)動(dòng)方式采用齒輪齒條式。圖21桁架式吊臂腹桿體系簡(jiǎn)圖根據(jù)臂架的結(jié)構(gòu)形式，選擇轉(zhuǎn)柱轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)柱的上半部用以固定臂架下支撐鉸，安裝補(bǔ)償滑輪組系統(tǒng)和平衡重杠桿；轉(zhuǎn)柱的下半部通過(guò)支撐軸承和水平滾輪，支撐在門(mén)架的下橫梁和上橫梁上。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式為：電機(jī)極限力矩聯(lián)軸器齒輪減速機(jī)回轉(zhuǎn)小齒輪回轉(zhuǎn)支承。人字架采用桁架式，轉(zhuǎn)柱的結(jié)構(gòu)形式采用全轉(zhuǎn)柱式。 圖22轉(zhuǎn)臺(tái)示意圖 門(mén)架結(jié)構(gòu)是整個(gè)起重機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，故它是起重機(jī)的主要部件。選擇圓筒形門(mén)架，這種門(mén)架是在基礎(chǔ)門(mén)架上加一個(gè)大直徑的圓通。圓通上端部和滾盤(pán)相連。 圖23門(mén)架型式 運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要用于調(diào)整起重機(jī)工作位置和將作用在起重機(jī)上的載荷傳遞給基

9、礎(chǔ)建筑。軌行式運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要有運(yùn)行支撐裝置和運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置組成。臺(tái)車架選用角軸承車架，采用分別驅(qū)動(dòng)的型式2.3風(fēng)載荷計(jì)算 當(dāng)風(fēng)向與構(gòu)件的縱軸線或構(gòu)架表面垂直時(shí)，風(fēng)載荷計(jì)算公式為 式中，作用在起重機(jī)上的風(fēng)載荷， c風(fēng)力系數(shù)， a起重機(jī)構(gòu)件垂直于風(fēng)向的實(shí)體迎風(fēng)面積。 以軌道平面為基準(zhǔn)面，垂直向上為正，建立坐標(biāo)系， 根據(jù) 可以得起重機(jī)迎風(fēng)面積型心的位置， 風(fēng)垂直于臂架方向，r25m時(shí)，517217，16.28m r9m時(shí)，523068，16.50m 風(fēng)平行于臂架方向，r25m時(shí)，605469，11.97m r9m時(shí)，611971，12.10m詳見(jiàn)風(fēng)載荷表。表1 風(fēng)載荷表(風(fēng)垂直于臂架方向) mq4025

10、門(mén)機(jī)風(fēng)載荷計(jì)算 垂直臂架方向r=25 m q=40tr=9 m q=40taczic*a*q*ziaczic*a*q*zi序號(hào)部件名稱(m2)(m)(n-m)(m)(m)(n-m)1貨物221.220132000221.2201320002臂架12.50.719.484261212.50.727.88609873人字架8.51.419565258.51.419565254平衡梁91.422.156977291.418.38578975轉(zhuǎn)臺(tái)11.981.411.584855411.981.411.58485546機(jī)器房291.215.0813119291.215.081311967司機(jī)室5.51

11、.213.85228525.51.213.8522852小計(jì)（滿載）98.4917.094 50351317.315 510012小計(jì)（空載）76.492.864 6546516.539 3780128門(mén)架4.21.26.581904.21.26.784429運(yùn)行機(jī)構(gòu)0.961.238640.961.2386410電纜卷筒01.24.5001.24.5011梯子平臺(tái)21.26360021.26360012防爬錨定0.51.2710500.51.271050小計(jì)5.963 137046.073 13956合計(jì)（滿載）16.2851721716.501 523968合計(jì)（空載）3.147 7916

12、915.583 391968表2 風(fēng)載荷表(風(fēng)平行于臂架方向)mq4025門(mén)機(jī)風(fēng)載荷計(jì)算 平行臂架方向吹r=25 m q=40tr=9 m q=40tacac*a*q*zificzic*a*q*zi序號(hào)部件名稱(m2)(m)(n-m)(m)(m)(n-m)1貨物221.220132000221.2201320002人字架10.450.718.483379510.450.727.8850985.53臂架17.211.41911444617.211.4191144465轉(zhuǎn)臺(tái)8.11.422.15627958.11.418.3852107.36機(jī)器房25.31.411.5810254025.31.4

13、11.581025405變幅機(jī)構(gòu)1.731.215.0878261.731.215.087826.527司機(jī)室6.021.213.85250136.021.213.8525013.1小計(jì)（滿載）90.8116.806 47841717.034 484919小計(jì)（空載）68.8115.842 34641716.139 3529198門(mén)架50.71.26.710190750.71.26.71019079運(yùn)行機(jī)構(gòu)18.361.231652418.361.231652410電纜卷筒0.651.24.5877.50.651.24.5877.511梯子平臺(tái)1.981.2635641.981.2635641

14、2防爬錨定1.991.2741791.991.274179小計(jì)5.748 1270515.748 127051合計(jì) （滿載）11.973 60546912.101 611971合計(jì) （空載）10.768 47346910.916 4799712.4重量重心計(jì)算起重機(jī)重心位置式中，起重機(jī)各部件的重量， 相應(yīng)部件重心位置。以圓筒中心線為中心，x軸為垂直于軌道方向，y軸為平行于軌道方向建立坐標(biāo)系，忽略起重機(jī)垂直于臂架方向的不平均分布。臂架垂直于軌道方向，r25m時(shí)，xi3.127m，0 r9m時(shí)，xi0.64m，0臂架平行于軌道方向，r25m時(shí)，xi0m，3.107m r9m時(shí)，xi0m，0.602

15、m詳見(jiàn)表3、表4。表3 起重機(jī)臂架垂直于軌道方向時(shí)的重量重心位置質(zhì)量rmax=25m q=40trmax=9m q=40tgi xigi*xigi xigi*xi序號(hào)部件名稱(t)(m)(t-m)(t)(m)(t-m)1起重量402510004093602吊鉤總成1.2825321.28911.524臂架總成20.3614285.0420.367.6154.7366活對(duì)重9.28-5-46.49.28-3-27.849人字架38.49-1.2-46.18838.49-1.2-46.18810變幅機(jī)構(gòu)7.090.53.5457.090.53.54511機(jī)器房7.44-2-14.887.44-2-

16、14.8812起升機(jī)構(gòu)14.73-2.5-36.82514.73-2.5-36.82513回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11.120011.120014轉(zhuǎn)臺(tái)26.050026.050015配重34-6-20434-6-20417電控系統(tǒng)6-1.5-96-1.5-918司機(jī)室1.5231.523 小計(jì)（滿載）217.344.446 966.292 217.340 0.893 194.068 小計(jì)（空載）177.34-0.190 -33.708 177.340 -0.936 -165.932 19圓筒門(mén)架55.10055.10020電纜滑線0.825.54.510.825.54.5121運(yùn)行機(jī)構(gòu)27.50027.500

17、22梯子平臺(tái)8.52008.520023防爬錨定1.18001.1800 小計(jì)93.120.048 4.510 93.120 0.048 4.510 合計(jì)（滿載）310.463.127 970.802 310.460 0.640 198.578 合計(jì)（空載）270.46-0.108 -29.198 270.460 -0.597 -161.422 表四 起重機(jī)臂架平行于軌道方向時(shí)重量重心的位置rmax=25m q=40trmax=9m q=40tgi yigi*yigi yigi*yi(t)(m)(t-m)(t)(m)(t-m)402510004093601.2825321.28911.5220

18、.3614285.0420.367.6154.7369.28-5-46.49.28-3-27.8438.49-1.2-46.18838.49-1.2-46.1887.090.53.5457.090.53.5457.44-2-14.887.44-2-14.8814.73-2.5-36.82514.73-2.5-36.82511.120011.120026.050026.050034-6-20434-6-2046-1.5-96-1.5-91.5231.523217.344.446 966.292 217.340 0.893 194.068 177.34-0.190 -33.708 177.340

19、-0.936 -165.932 55.10055.1000.82-2-1.640.82-2-1.6427.50027.5008.52008.52001.18001.180093.12-0.018 -1.640 93.120 -0.018 -1.640 310.463.107 964.652 310.460 0.620 192.428 270.46-0.131 -35.348 270.460 -0.620 -167.572 2.5起重機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算 圖23 穩(wěn)定性計(jì)算示意圖2.5.1有風(fēng)動(dòng)載情況 此時(shí)起重機(jī)工作時(shí)最容易發(fā)生傾覆的工況是：臂架處于最大幅度位置，起吊額定起重量，工作狀態(tài)的最大風(fēng)力沿臂架

20、由后向前吹，起重機(jī)上還作用著對(duì)穩(wěn)定性不利的起升、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)起制動(dòng)引起的慣性力。0式中，起升載荷，包括吊具重量， 起重機(jī)的自重， c最大幅度時(shí)起重機(jī)自重重心到回轉(zhuǎn)中心間的距離， a軌距中心到最大幅度時(shí)臂架端部的水平距離， 最大幅度， 最大幅度時(shí)起重機(jī)自重的重心高度， 最大幅度時(shí)起重機(jī)迎風(fēng)面積的形心高度， 物品起升速度， 起重機(jī)的回轉(zhuǎn)速度， 起升機(jī)構(gòu)的起制動(dòng)時(shí)間， 作用在起重機(jī)上的工作狀態(tài)的最大風(fēng)力， 作用在物品上的工作狀態(tài)最大風(fēng)力。 允許的最大坡度角。 由于該起重機(jī)軌距與基距的距離不同，考慮臂架垂直于軌道和臂架平行于軌道兩種情況時(shí)的最大載荷，經(jīng)計(jì)算，臂架垂直于軌道時(shí)，84.2060 臂架平行于軌道

21、時(shí)，395.68802.5.2無(wú)風(fēng)靜載情況當(dāng)不考慮慣性力，風(fēng)力和坡度影響時(shí)，其抗傾覆穩(wěn)定性的計(jì)算公式為0同樣，考慮臂架垂直軌道和平行軌道兩個(gè)位置時(shí)的情況，經(jīng)計(jì)算，臂架垂直于軌道時(shí)，318.0360 臂架平行于軌道時(shí)，636.81502.5.3突然卸載或吊具脫落工況起重機(jī)此時(shí)較容易傾覆的狀態(tài)是處于最小幅度位置，工作狀態(tài)的最大風(fēng)力沿臂架方向由前向后吹。0式中，c最小幅度時(shí)起重機(jī)重心到回轉(zhuǎn)重心的距離， 最小幅度時(shí)起重機(jī)重心高度， 最小幅度時(shí)起重機(jī)迎風(fēng)面形心高度， 最小幅度時(shí)作用在起重機(jī)上的工作狀態(tài)最大風(fēng)壓。同樣，考慮臂架垂直軌道和平行軌道兩個(gè)位置時(shí)的情況，經(jīng)計(jì)算，臂架垂直于軌道時(shí)，1438.0360

22、 臂架平行于軌道時(shí)，1443.87802.5.4非工作狀態(tài)暴風(fēng)侵襲工況 此時(shí)，起重機(jī)較容易傾覆的工況是處于最小幅度位置，非工作狀態(tài)最大風(fēng)力沿臂架方向由前向后吹。0式中，最小幅度時(shí)最用在起重機(jī)上的非工作狀態(tài)的最大風(fēng)力。同樣，考慮臂架垂直軌道和平行軌道兩個(gè)位置時(shí)的情況，經(jīng)計(jì)算，臂架垂直于軌道時(shí)，1093.610 臂架平行于軌道時(shí)，1101.150表5 q4025門(mén)機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算表 工 況 工 況 工 況 工況ac工 況 (a)工 況 (b)工況a工況b垂直軌道平行軌道平行軌道垂直軌道垂直軌道平行軌道垂直軌道平行軌道r(幅度）25.00025.00025.0025.0009.0009.0009.009

23、.0pg(自重）270.46270.46270.4270.46270.46270.46270270pq(起重量）4040.00040.0040.0000.0000.0000.000pf(風(fēng)載）60.54760.5470.0000.000299.50244.594839la(軌距）10.00010.00010.0010.00010.00010.00010.010lb(基距）12.00012.00012.0012.00012.00012.00012.012le(偏距）0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000rr(坡度角)0.0000.0000.0000.0000.00

24、00.0000.000xc(m)-0.108-0.131-0.62-0.597-0.597-0.620-0.6-0.62yh(m)15.00015.00015.0015.00015.00015.00015.015 h3(m)23.50023.50040.34440.34440.34440.34440.340kg0.9500.9500.9500.9500.9500.9500.950.95kp1.2001.2001.4001.4000.0000.0000.000kf1.0001.0000.0000.0001.1501.1500.00af(犏擺角）0.1700.1700.0000.0000.0000

25、.0000.000pt(偏擺載荷）0.2060.2060.0000.0000.0000.0000.000sp（偏擺力臂）23.97622.9760.0000.0000.0000.0000.000mw噸-米84.206395.688636.8318.031093.6110114381443備 查工作工況工 況 有風(fēng)動(dòng)載臂架垂直軌道 r=25m q=40t 類風(fēng)(vf=25m/s) 由后向前吹 類偏擺角 外擺臂架平行軌道 r=25m q=40t 類風(fēng)(vf=25m/s) 由后向前吹 類偏擺角 外擺 工 況 無(wú)風(fēng)靜載臂架垂直軌道 r=25m q=40t 無(wú)風(fēng) 貨物無(wú)偏擺工 況a 非工況臂架垂直軌道

26、r=9m q=0t 類風(fēng) 沿臂架由前向后吹 工 況b 臂架平行軌道 r=9m q=0t 類風(fēng) 垂直臂架方向吹工況a突然卸載臂架垂直軌道 r=9m 風(fēng)沿臂架由前向后吹工況b臂架垂直行于 r=9m 風(fēng)沿臂架由前向后吹2.6輪壓計(jì)算圖24 輪壓計(jì)算示意圖 按剛性支架的支承計(jì)算支反力=式中，t起重機(jī)非回轉(zhuǎn)部分自重重心與回轉(zhuǎn)部分重心間的距離， l軌距， b基距， 起重機(jī)非回轉(zhuǎn)部分自重， 起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分自重， 沿x軸和y軸的力矩。2.6.1類載荷下計(jì)算支反力臂架垂直于軌道位置，類風(fēng)載荷，風(fēng)沿臂架由后向前吹，吊起額定重量，臂架處于最小幅度時(shí)，=109.863噸=89.527噸=45.367噸=65.703噸

27、臂架垂直于軌道位置，類風(fēng)載荷，風(fēng)沿臂架由后向前吹，吊起額定重量，臂架處于最大幅度時(shí)，=133.337噸=129.206噸=21.893噸=26.024噸臂架與于軌道夾角50度時(shí)，類風(fēng)載荷，風(fēng)沿臂架由后向前吹，吊起額定重量，臂架處于最小幅度時(shí)，=85.061噸=98.544噸=70.169噸=56.676噸臂架與于軌道夾角50度時(shí)，類風(fēng)載荷，風(fēng)沿臂架由后向前吹，吊起額定重量，臂架處于最大幅度時(shí)，=73.067噸=151.143噸=82.163噸=4.087噸2.6.2非工作狀態(tài)下支反力臂架垂直于軌道位置時(shí)，類風(fēng)載荷，風(fēng)沿臂架由后向前吹，空載，臂架處于最小幅度時(shí)，=84.909噸=68.316噸=

28、50.321噸=12.13噸臂架垂直于軌道位置時(shí)，類風(fēng)載荷，風(fēng)沿臂架由前向后，空載，臂架處于最小幅度時(shí)，=29.819噸=13.225噸=58.876噸=75.469噸2.6.3車輪數(shù)目計(jì)算根據(jù)類和類工況計(jì)算，支腿的最大支反力為臂架與軌道夾角50度時(shí)，此時(shí)v151.143噸，許用輪壓為28噸車輪數(shù)目為n5.4取車輪數(shù)目為6。表6 mq4025門(mén)機(jī)支反力及輪壓計(jì)算符號(hào)項(xiàng)目工 作 狀 態(tài)非 工 作 狀 態(tài)工況 1工況 2工況 3ababa四支點(diǎn)四支點(diǎn)四支點(diǎn)四支點(diǎn)四支點(diǎn)四支點(diǎn)pg (t)固定部分重93.12093.12093.12093.12093.1200.048pge(m)固定部分重偏距0.00

29、00.0000.0000.0000.0001.000ph (t)回轉(zhuǎn)部分重177.340177.340177.340177.340177.340177.340xh (m)回轉(zhuǎn)部分重心-0.936-0.190-0.936-0.190-0.936-0.936pq (t)貨 重40.00040.00040.00040.0000.0000.000pz (t)總 重 217.340217.340217.340217.340177.340177.340fa(弧度） 臂架夾角0.0000.0000.8730.8730.0000.000af (弧度)偏 擺 角0.1700.1700.1700.1700.000

30、0.000mg (t-m) 重 力 距194.068 966.292194.068966.292-165.932-165.932mf (t-m)風(fēng) 力 距61.19760.54761.19760.547381.870381.870mt (t-m)偏擺力距274.651260.918274.651260.9180.0000.000mm (t-m)力 距 和529.9161287.757529.9161287.75215.938-547.802mx (t-m)x向力距529.9161287.757340.624827.755215.938-547.802my (t-m)y向力距0.0000.000

31、405.939986.4790.0000.000bl (m)基 距12.00012.00012.00012.00012.00012.000ll (m)軌 距10.00010.00010.00010.00010.00010.000le (m)回轉(zhuǎn)中心偏距-0.936-0.1900.0000.0000.0000.000mn (個(gè))支腿車輪數(shù)（海）6.0006.0006.0006.0006.0006.000mn (個(gè))支腿車輪數(shù)（陸）6.0006.0006.0006.0007.0007.000va (t)a腿反力109.863133.33785.06173.06784.90929.819vb (t)

32、b腿反力89.527129.20698.554151.14368.31613.225vc (t)c腿反力45.36721.89370.16982.16350.32158.876vd (t)d腿反力65.70326.02456.6764.08766.91475.469na (t)a腿輪壓18.31022.22314.17712.17812.1304.260nb (t)b腿輪壓14.92121.53416.42625.1909.7591.889nc (t)c腿輪壓7.5613.64911.69513.6947.1898.411nd (t)d腿輪壓 10.9514.3379.4460.6819.55

33、910.781vf（m/s)計(jì)算風(fēng)速25.00025.00025.00025.00055.00055.000說(shuō)明工況：臂架垂直軌道，類風(fēng)，沿臂架由后向前吹： ar=9m q=40t br=25m q=40t工況：臂架和軌道夾角50度，類風(fēng)，沿臂架由后向前吹： ar=9m q=40t br=25m q=40t工況： a臂架垂直軌道，r=9米，空載，類風(fēng)，沿臂架由后向前吹：b 臂架垂直軌道，r=9米，空載，類風(fēng)，沿臂架由前向后吹：3. 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 起升機(jī)機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置、制動(dòng)器及其他安全裝置等組成，不同種類的起重機(jī)需配備不同的取物裝置，其驅(qū)動(dòng)裝置亦有不同，但布置方

34、式基本上相同。此外，起升機(jī)構(gòu)還配備起重量限制器、上升極限位置限制器、排繩器等安全裝置。3.1鋼絲繩卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1選擇滑輪組的型式和倍率：傳動(dòng)方案的選擇主要根據(jù)總體設(shè)計(jì)的要求，在滿足起升機(jī)構(gòu)工作性能的前提下，使結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,力求緊湊,盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)零部件，經(jīng)過(guò)若干方案的反復(fù)比較選定： 由于起重量q=40t，選擇鋼絲繩承載支撐數(shù)為4，采用雙聯(lián)卷筒，如圖 圖31 鋼絲繩卷繞示意圖3.1.2計(jì)算選取鋼絲繩：鋼絲繩最大靜拉力計(jì)算 s=式中，q起計(jì)算載荷，為額定起重量和取物裝置的和,取1.02 m滑輪組倍率，取2， 滑輪組效率，取0.96， 導(dǎo)向滑輪效率，取0.99，得,s=111.09kn

35、鋼絲繩最小直徑d 式中，c鋼絲繩選擇系數(shù)，在起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別m7鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1700下取c0.118 得，d39mm取鋼絲繩直徑d40mm選擇6x19-40-1700-右交gb1102-743.1.3滑輪寸確定： 滑輪采用滾動(dòng)軸承式，為提高鋼絲繩使用壽命，滑輪的卷繞直徑應(yīng)滿足： 式中，滑輪的最小卷繞直徑（mm），d+d， h機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩的結(jié)構(gòu)有關(guān)，取h25， d鋼絲繩直徑，40mm， d滑輪槽底直徑， 得，mm1000mm d100040=960mm 3.1.4卷筒尺寸確定：卷筒采用單聯(lián)卷筒(x2) 卷筒各部分長(zhǎng)度示意圖為圖32卷筒各部分長(zhǎng)度示意圖3.1.4.1卷筒槽底直徑d 式

36、中，h取22.4，得，d，896mm3.1.4.2卷筒長(zhǎng)度： 對(duì)于單聯(lián)卷筒： l = d+d式中，螺旋繩槽部分長(zhǎng)度， h起升高度，為36m， 卷繞直徑， n附加安全圈數(shù)，取n2， t繩槽截距，td，取t40， 繩尾固定部分長(zhǎng)度，按固定方法確定，一般取3t， 卷筒兩端空余部分長(zhǎng)度，根據(jù)結(jié)構(gòu)需要確定，取=2t 得，=896+40936mm 對(duì)于滾筒圓整,取=950mm =0.5*1005mm l1005+120+80*21285mm 取滾筒長(zhǎng)度l=1300mm3.1.4.3卷筒壁厚及強(qiáng)度校核： 卷筒材料選擇q235-a，初定卷筒壁厚d，取40mm 鋼絲繩繞上卷筒時(shí)，卷筒在鋼絲繩張力作用下被箍緊，產(chǎn)

37、生壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。當(dāng)l3d時(shí)，彎曲扭轉(zhuǎn)應(yīng)力較小，一般忽略不計(jì)，僅按壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核： 式中，a應(yīng)力減小系數(shù)，在繩圈拉力作用下，卷筒產(chǎn)生鏡像變形使繩圈緊密度降低，鋼絲繩拉力減小，一般取a0.75 52.07mpa 許用壓應(yīng)力55.3mpa 故，卷筒厚度滿足壓應(yīng)力的要求。3.2起升絞車設(shè)計(jì)3.2.1確定起升絞車傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)方案采用電動(dòng)機(jī)制動(dòng)器減速器卷筒，由于采用了兩個(gè)單聯(lián)卷筒，為了節(jié)省空間，采用圖3-3方式布置電動(dòng)機(jī)減速器卷筒位置。 圖33 傳動(dòng)方案示意圖 3.2.2計(jì)算電動(dòng)機(jī)靜功率 式中，機(jī)構(gòu)總效率，取0.85， v起升速度，取抓斗時(shí)30m/min，得，120kw4.4.2選擇電動(dòng)機(jī)功率

38、p*g式中，g穩(wěn)態(tài)平均負(fù)載系數(shù)，起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別m7,取電動(dòng)機(jī)等效接電持續(xù)率jc60%，選擇g0.9p0.9*120108kw選擇yzr355l1-10 2臺(tái)查手冊(cè)得，17.08 電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力校驗(yàn) 式中，基準(zhǔn)接電持續(xù)率是的電動(dòng)機(jī)額定功率（kw）， n電動(dòng)機(jī)數(shù)量， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過(guò)載倍數(shù)，取2.5 h 考慮電壓下降及轉(zhuǎn)矩允差以及靜載實(shí)驗(yàn)超載的系數(shù)，取2.5101.3kw160kw電機(jī)過(guò)載驗(yàn)算通過(guò)。3.2.3減速器選擇： 卷筒轉(zhuǎn)速： *0.5 式中，v起升速度，30m/min， 得， 20.1r/min計(jì)算傳動(dòng)比i29.8取公稱傳動(dòng)比31.5高速軸許用功率p168.75kw 得減速器名義中心距

39、為710mm選擇qjs710-31.5pw實(shí)際起升速度減速器驗(yàn)算 式中，起升載荷動(dòng)載系數(shù)，取1.45 減速器軸端的允許最大徑向載荷，取170kn 161kn0.25230.33 所以 式中，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)，取0.012， d滾道平均直徑，取2958mm， 全部滾柱所受總壓力， 1.3 剛度系數(shù)k=4.5 垂直力矩 度 水平載荷噸 壓力角=45度 750 所以17.514.1.4坡道阻力距的計(jì)算 =式中，坡道阻力角，取0.004rds滿載時(shí)回轉(zhuǎn)部分和貨物對(duì)回轉(zhuǎn)中心的力矩，取966.3得， 3.87 4.1.5慣性阻力距的計(jì)算擺角：=0.25擺角：=10度將以上代入可得：43.664.2回轉(zhuǎn)大軸承選

40、擇 4.1.1可作為動(dòng)態(tài)容量計(jì)算，4.1.2可作為靜態(tài)容量的計(jì)算，回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)型式采用三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承。回轉(zhuǎn)支撐選擇01系列，表2-5-3可得： ,按3.1計(jì)算動(dòng)態(tài)載荷：311.47噸589.22按3.2計(jì)算靜態(tài)載荷：293.53噸 768.37根據(jù)上述結(jié)果，對(duì)照承載能力曲線，可確定選用013.50.3150型回轉(zhuǎn)支承，螺栓采用8.8級(jí)強(qiáng)度螺栓。按3.1作為螺栓計(jì)算載荷：螺栓最大載荷式中，n受載螺栓個(gè)數(shù)，72； r圓形軌道半徑，1.671m； 受載螺栓到回轉(zhuǎn)中性面距離平方和；螺栓符合強(qiáng)度要求。4.3電動(dòng)機(jī)選擇回轉(zhuǎn)阻力矩為 m= 式中，風(fēng)阻力矩，取風(fēng)垂直于臂架吹時(shí)的最大值，為51 得，m99.

41、58 4.3.1初選電機(jī) 式中，效率，取0.8， n轉(zhuǎn)速1r/min， m電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)1，代入可得p=65kw選擇電機(jī)功率 式中，功率放大系數(shù)，取1.2， 得78kw選擇選擇電機(jī)型號(hào)為yzr315s-8，n=725r/min 4.3.2驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 啟動(dòng)時(shí)間 電機(jī)軸上回轉(zhuǎn)零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 傳動(dòng)比 重力加速度g=10m/s 起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量6445吊重幅度電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)示值電動(dòng)機(jī)平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩效率=0.8無(wú)風(fēng)時(shí)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)靜阻力距=（）1084 將以上代入可得： 啟動(dòng)時(shí)間 滿足要求。4.3.3驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力電動(dòng)機(jī)額定功率pn=75kw 系數(shù)h=1.55 允許過(guò)載倍數(shù)=2.