畢業(yè)設計1616t帶旋轉(zhuǎn)吊具的電磁掛梁橋式起重機設計小車部分

1、大學本科畢業(yè)設計16+16t帶旋轉(zhuǎn)吊具的電磁掛梁橋式起重機設計摘 要 橋式起重機使廠礦企業(yè)實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，減輕繁重體力勞動的重要設備。在一些連續(xù)性生產(chǎn)流程中他有事不可或缺的工藝設備。目前，橋式起重機被廣泛應用在國民經(jīng)濟建設各個領域，產(chǎn)品也已經(jīng)形成多個系列。隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展，用戶對其性能要求越來越高，這需要我們從其零件著手，優(yōu)化設計，提高橋式起重機的綜合經(jīng)濟效益。本文主要介紹了橋式起重機的整體設計理論和設計過程，其中重點設計了橋式起重機的起升機構和運行機構。主要包括橋式起重機小車運行機構的整體設計及傳動機構的布置、起升機構的計算、小車運行機構計算。還有起升機構卷筒組的設計計算和吊具的設計計算。

2、 關鍵詞：橋式起重機；起重機小車；卷筒；吊具abstractbridge crane to enable the realization of mechanical production of factories and mines to reduce the importance of heavy equipment manualin some of the continuity of the production process it is essential for process equipment it can be in plant ，warehouse use ，also son

3、 of the use of open-air yard ，is a most widely used mechanical craneat present the bridge crane is widely used in various fields of national economic construction，the production has also formed a number of series with the development of the economic construction, users increasingly high performance

4、requirements so its design requirements has become more sophisticated，which require us to proceed from the parts and optimize the design improve the comprehensive cost-effective bridge cranethis article mainly introduced the entire design theory and design process of bridge-type hoist crane，which fo

5、cused on the design of the bridge crane hoisting mechanism and operation of institutionsincluding major bridge crane car running in the overall design and layout of the transmission mechanism，the lifting bodies，agencies calculate car runningsince there are groups or institutions reel and hook the de

6、sign and calculation of the design group key words：bridge-type hoist crane；crane trolley；reel；hook目 錄1 緒論11.1 選題依據(jù)11.2 橋式起重機在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀21.2.1 國內(nèi)大型起重機的發(fā)展現(xiàn)狀21.2.2 國外大型起重機的發(fā)展現(xiàn)狀31.3 橋式起重機的發(fā)展趨勢32 小車的設計與傳動方案52.1 起重機小車的構造52.2 起升機構的傳動方案52.3 小車運行機構的傳動方案82.3.1 帶有開式齒輪傳動的方案83 小車起升機構計算133.1 確定起升機構傳動方案133.2 選擇鋼絲繩13

7、3.3 確定滑輪主要尺寸143.4 確定卷筒尺寸，并驗算強度143.5 驅(qū)動裝置的設計153.5.1 卷筒轉(zhuǎn)速的計算153.5.2 選擇電動機163.6 驗算電動機發(fā)熱條件173.7 選擇減速器173.8 校核減速器輸出軸強度173.9 選擇制動器183.9.1 制動器轉(zhuǎn)矩計算183.9.2 制動器型號的選擇193.10 選擇聯(lián)軸器193.11 起制動時間驗算203.11.1 起動時間的驗算203.11.2 制動時間的驗算213.12 高速浮動軸223.12.3 高速浮動軸構造234 小車運行機構計算244.1 確定傳動方案244.2 選擇車輪及軌道并驗算其強度244.2.1 選擇車輪及軌道并

8、驗算其強度244.2.2 強度驗算244.2.3 運行阻力的計算254.2.4 電動機的選擇264.2.5 驗算電動機發(fā)熱條件274.2.6 減速器的選擇284.2.7 驗算運行速度和實際所需功28 4.2.8 驗算起動時間284.2.9 按起動工況校核減速器功率304.2.10 驗算起動不打滑條件304.2.11 制動器的選擇314.2.12 軸聯(lián)軸器的選擇324.2.13 驗算低速浮動軸強度335 小車架的設計計算355.1 端梁設計計算355.2 小車架的結構尺寸36結束語37參考文獻38致謝391 緒論1.1 選題依據(jù)起重運輸機械通常用于搬運物料，隨著科學技術的進步、現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的

9、發(fā)展，越來越廣泛的適用于國民經(jīng)濟各部門?，F(xiàn)在不僅在港口、車站、料場、電站、高層建筑、工礦企業(yè)等生產(chǎn)領域里用到起重運輸機械，甚至在生活領域也都用到起重運輸機械。所以它不僅在國民經(jīng)濟中占有重要的位置，而且它在社會生產(chǎn)和生活的領域正在不斷擴大。起重運輸機械作為物料搬運工具，在完成一個工作過程中，一般都包括“儲、裝、運、卸”作業(yè)，因而對于提高生產(chǎn)能力、保證產(chǎn)品質(zhì)量、減輕勞動強度、降低成本、提高運輸效率、加快物資周轉(zhuǎn)、流通等方面均有著重要的影響，對安全生產(chǎn)、減少事故更有顯著作用?，F(xiàn)代的搬運技術已經(jīng)超越了單純的減輕體力勞動這一傳統(tǒng)概念，因為它不僅是在搬運數(shù)量上有很大變化，而且具有嚴格的時間、速度概念，必須

10、根據(jù)系統(tǒng)的要求，及時的、迅速的、有節(jié)奏的“將必要的原材料或零部件，在規(guī)定的時間里，送到必要的工藝位置上”。否則，現(xiàn)代化的生產(chǎn)是不可能的。如果看看現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的汽車工業(yè)、冶煉工業(yè)、電子工業(yè)、以及先進的高效的加工中心、數(shù)控機床、裝配自動線，就會深深感到我國的物料搬運機械與工業(yè)發(fā)達國家相比還很有差距。先在常有種說法：物料搬運技術是現(xiàn)代工業(yè)中最薄弱、最迫切要解決的問題之一。從而可以看出，搬運技術將是降低產(chǎn)品成本最有潛力的一個途徑。箱形雙梁橋式起重機是由一個有兩根箱形主梁和兩根橫向端梁構成的雙梁橋架,在橋架上運行起重小車,可起吊和水平搬運各類物體,它適用于機械加工和裝配車間料場等場合，如下圖1.1為

11、橋式起重機。構成橋式起重機的主要金屬結構部分是橋梁，它橫架在車間兩側吊車梁的軌道上，并沿軌道前后運行。除橋架外，還有小車，小車上裝有起升機構和運行機構，可以帶著吊起的物品沿橋架上的軌道左右運行。于是橋架的前后運行和小車左右運行以及起升機構的升降動作，三者所構成的立體空間范圍是橋式起重機調(diào)運物品的服務空間。通用前世起重機，一般都具有三個結構：即起升機構（起重量稍大的有主副兩套起升機構）、小車運行機構和大車運行機構。按正常工作程序，從起吊動作開始，先開動起升機構，空鉤下降，吊起物品上升到一定高度，讓后開動小車運行機構和大車運行機構到指定位置停止，在開動起升機構降下物品，然后空鉤回升到一定高度，開動

12、小車運行機構和大車運行機構使起重機回到原來位置，準備第二次吊運工作。每運送一次物品，就要重復上一次的過程，這個過程通常稱為一個工作周期。在一個周期內(nèi)，各個機構不是同時工作的。有時這個機構工作，別的機構停歇，但每個機構都至少作一次正向運轉(zhuǎn)和一次反向運轉(zhuǎn)。由于具有這樣的工作特征，所以起重機是一種周期性間歇工作的機械。起重機械的基本參數(shù)有：起重量、起升高度、跨度、各機構的工作速度及各機構的工作級別。有些起重機械的生產(chǎn)率、軌距、外形尺寸、最大輪壓、幅度、起重力矩等也是重要參數(shù)。這些參數(shù)說明起重機械的工作性能和技術經(jīng)濟指標，是設計起重機械的技術依據(jù)，也是生產(chǎn)使用中選擇起重運輸機械技術性能的重要依據(jù)。 圖

13、1.1橋式起重機示意圖1.2 橋式起重機在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)大型起重機的發(fā)展現(xiàn)狀目前，國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)大型起重機的廠家很多。其中以中聯(lián)重科、 三一重工、 撫挖等公司產(chǎn)品系列較全市場占有率較高。中聯(lián)重科在2007年12月宣布實行品牌統(tǒng)一戰(zhàn)略后現(xiàn)已成功開發(fā)了50t600t履帶式起重機產(chǎn)品系列。 作為中國起重機行業(yè)的領跑者， 徐州重型機械有限公司現(xiàn)在已經(jīng)形成了以汽車起重機為主導， 履帶式重機和全路面起重機為側翼強勢推進的龐大型譜群。國內(nèi)最具歷史的履帶式起重機生產(chǎn)企業(yè)撫挖現(xiàn)已擁有35t350t的履帶式起重機產(chǎn)品系列。 quy350是撫挖2007年推出的國產(chǎn)首臺350t履帶式起重機， 填補了國

14、內(nèi)350t履帶式起重機的產(chǎn)品型譜空。三一科技自2004年初進入履帶式起重機的研發(fā)和生產(chǎn)領域至今，已成功開發(fā)出50t900t共10個型號的全系列產(chǎn)品并全部實現(xiàn)銷售。 其900t履帶起重機的順利下線， 標志著我國大型、超大型履帶起重機自主研發(fā)領域已走在亞洲前列，成為目前亞洲最大噸位的履帶式起重機。據(jù)悉，日前三一科技已具備3200t以下履帶式起重機的開發(fā)能力。1.2.2 國外大型起重機的發(fā)展現(xiàn)狀目前，國外專業(yè)生產(chǎn)大型起重機廠家很多。其中利勃海爾、 特雷克斯-德馬格、馬尼托瓦克與神鋼等公司家產(chǎn)品系列較全， 市場占有率較高。利勃海爾公司的產(chǎn)品技術先進、 工作可靠，其生產(chǎn)的lr系列履帶起重機最大起重量已達

15、1200t。 其桁架臂履帶式起重機系列在007年又喜添新品lr1600/2，使其產(chǎn)品型譜更加完善 。德馬格公司主要生產(chǎn)起重量從50t1600t的cc系列履帶起重機。 最近推出了世界最大的履帶式起重機cc8800-1雙臂新增功能套件使其起重能力達到3200t馬尼托瓦克公司團推出了新研發(fā)的31000型履帶式起重機。其獨特的創(chuàng)新是可變位配重 (vpc)。與使用普通的吊運能力增強附件相比，可大量減少所需的地面準備工作。 此外， 配備可變位配重的起重機能夠起吊和運送所有等級的額定負荷，可以很方便地在工地上移動。神鋼公司開發(fā)的履帶起重機產(chǎn)品系列化程度高、 性價比高，深受發(fā)展中國家的歡迎，在全球范圍內(nèi)占有一

16、定比例。近兩年神鋼在中國市場中噸位履帶起重機的銷售業(yè)績較好日本產(chǎn)品的技術性能與德國產(chǎn)品還是有相當差距，但其進步較快， 價格比德國產(chǎn)品更有競爭力，所以它們較適合我國一般履帶起重機用戶。1.3 橋式起重機的發(fā)展趨勢（1） 起重機的大型化。近年來，火電發(fā)電機組的功率不斷增大，由以前的30萬kw為主轉(zhuǎn)為60萬kw乃至100萬kw為主， 對起重機的噸位需求增大。 由于美國核電技術的推廣應用， 使大件吊裝量大幅增加催生了大型起重機市場的需求。大型石化項目，同樣需求大噸位的大型起重機特別是履帶式起重機。（2） 創(chuàng)新設計。開展對起重機傳動型式創(chuàng)新、結構構造創(chuàng)新和功能原理創(chuàng)新等方面理論及技術基礎研究，為此著重研

17、究新材料、 新工藝、 新的傳動裝置， 從而通過對不同設計方案的優(yōu)選、分解和組合來產(chǎn)生新的設計方案，不斷推出創(chuàng)新設計成果。（3）核心技術化。 各大知名企業(yè)均具有其獨特的核心技術，并不斷創(chuàng)新， 努力保持在同行業(yè)內(nèi)的領先地位。 現(xiàn)在各大公司均大力研究開發(fā)自己的核心技術，以不斷提升自己的產(chǎn)品檔次和競爭能力。（4） 模塊化和組合化。 極短交貨期的市場需求要求開展基于網(wǎng)絡的協(xié)同異地設計技術、并行工程技術研究，這樣可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。用模塊化設計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機設計方法，將起重機上功能基本相同的構件、 部件和零件制成有多種用途， 有相同聯(lián)接要素和可互換的標準模塊， 通過不同模塊的相互組合，形成不同類型和規(guī)

18、格的起重機。 達到改善整機性能，降低制造成本， 提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、 多規(guī)格的系列產(chǎn)品， 充分滿足用戶需求。（5）大噸位的自拆裝系統(tǒng)。履帶起重機體太笨重在公路上無法自由行走，必須拆卸才可運輸， 到達工作點后再進行組裝，需要輔助吊車。為減少或不用輔助吊車， 節(jié)省施工費用， 因此研制自拆裝系統(tǒng)勢在必行。目前中噸位履帶起重機的自拆裝系統(tǒng)已比較完善， 大噸位的自拆裝系統(tǒng)仍是亟待解決的難題。2 小車的設計與傳動方案2.1 起重機小車的構造橋式起重小車主要由起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成；另外，還有一些安全防護裝置。如圖2.1起升機構包括電動機、制動器、減速器、卷筒和

19、滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉(zhuǎn)動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車運行機構包括電動機、制動器、減速器、車輪組等。小車架是支托和安裝起升機構和小車運行機構等部件的機架，通常為焊接結構。圖2.1橋式起重機小車構成圖2.2 起升機構的傳動方案(1 )閉式傳動a)b)圖2.2 采用閉式傳動的起升機構構造型式 1-電動機；2-帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器；3-制動器；4-減速器 5-全齒聯(lián)軸器；6-卷筒；7-軸承座；8-帶制動輪的半齒聯(lián)軸器；9-中間浮動軸 10-半齒聯(lián)軸器；11-制動輪橋式起重機的起升閉式傳動方案常用的有如圖2.2所示兩種類型。在圖2.2a中，電動機與減速器

20、之間采用一帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器或帶制動輪的全齒聯(lián)軸器直接相聯(lián)接；而圖2.2b中電動機與減速器之間采用一中間軸，軸的一端聯(lián)有半齒聯(lián)軸器，另一端則聯(lián)有帶制動輪的半齒聯(lián)軸器。像這種在兩個半齒聯(lián)軸器之間沒有外支座的中間軸，除允許徑向和角度有微量偏移外，由于可沿軸向稍微串動，因此稱它為浮動軸。利用浮動軸聯(lián)接比彈性柱銷聯(lián)軸器或全齒聯(lián)軸器有兩大優(yōu)點：1）容許較大的安裝誤差，而且軸愈長允許的安裝誤差愈大；2）由于足夠的維修操作空間，便于拆卸和更換零件；3）使小車由于自重引起的輪壓分布均勻。利用浮動軸的缺點是增加了零件數(shù)量和增大了轉(zhuǎn)動慣量，因而在起動與制動時增加了動力矩。減速器與卷筒的聯(lián)接型式很多，圖2.2

21、a中的5是用一個全齒聯(lián)軸器來聯(lián)接的，這種型式構造簡單，分組性好，但在卷筒軸線方向所占的位置較長，且由于增加了卷筒的軸承部件和聯(lián)軸器而使機構的自重有所增加。為了縮短卷筒聯(lián)接的軸向尺寸，采用同軸傳動的型式，即把卷筒軸與減速與減速器低速軸合并為一根長軸。從受載情況分析，這根軸是既受彎曲。此軸可以是三個軸承作支點的超靜定軸，或用兩個軸承作支點的靜定軸，它們的共同缺點是裝拆不便，軸的構造比較笨重，減速器不能單獨進行裝配和試運行。(2 )開式傳動在電動機與卷筒之間除減速器外尚有開式齒輪傳動。這種構造型式適用于起升速度較低的情況。因此車間用32t橋式起重機不便采用。綜上，選擇如圖2.2b所示的閉式傳動方案。

22、即在電動機與減速器之間采用一根浮動軸，卷筒與減速低速軸采用卷筒聯(lián)軸器進行連接，又由于小車下旋轉(zhuǎn)，把起升機構做成左右對稱的形式，如圖2.3所示。圖2.3起升機構傳動方案1-電動機；2-齒輪式聯(lián)軸器；3-制動器；4-中間浮動軸 5-卷筒；6減速器7-軸承座；2.3 小車運行機構的傳動方案對于具有四個車輪其中半數(shù)為主動輪的小車運行機構，其傳動方案可分為兩大類：帶有開式齒輪傳動的和全部為閉式齒輪傳動的。2.3.1 帶有開式齒輪傳動的方案a）b）圖2.4具有開式齒輪傳動的小車運行機構 1-電動機；2-制動器；3-聯(lián)軸器；4-減速器；5-開式齒輪；6-車輪在這種方案的運行機構中，傳動的高速級封閉在箱殼內(nèi)用

23、油潤滑，而低速級采用的是開式齒輪。圖2.4a中開式大齒輪做成齒圈式，分別用螺栓固定在兩個主動車輪的輪輻上，并與車輪一起繞固定的車輪心軸旋轉(zhuǎn)。這種傳動方案，經(jīng)實際使用證明，雖然在繁重工作的條件下也能滿足要求，具有足夠的可靠性，但車輪的裝拆檢修不便。圖2.4b中所示傳動方案中的大齒輪與車輪裝在一根轉(zhuǎn)軸上。這種方案的優(yōu)點是結構簡單，可以很方便地檢修車輪與軸承。缺點是大齒輪的支點距離較大，影響齒輪的正常嚙合。上述兩種傳動方案中，由于開式齒輪、輪齒的磨損嚴重，因此采用閉式齒輪傳動。2.3.2 全部為開式齒輪傳動的方案a）b）圖2.5 減速器裝在小車旁側的運行機構 1-電動機；2-制動器；3-立式減速器；

24、4-車輪；5-半齒輪聯(lián)軸器； 6-浮動軸；7-全齒輪聯(lián)軸器；8-十字溝槽聯(lián)軸器a)b)圖2.6 減速器裝在小車中間的運行機構 1-電動機；2-制動器；3-立式減速器；4-車輪；5-半齒輪聯(lián)軸器； 6-浮動軸；7-全齒輪聯(lián)軸器全部為閉式齒輪傳動方案如圖2.5和2.6。這種方案的運行機構由電動機、制動器、立式減速器、車輪、半齒聯(lián)軸器、浮動軸、全齒聯(lián)軸器等組成。這些方案中由于具輪的維護保養(yǎng)條件好，齒輪傳動構成獨立的減速器部件，因此機構的裝拆分組性好。圖2.5為減速器裝在小車旁邊的型式。這種方案，安裝維護減速器可在橋架走臺上工作，較為安全便利；但缺點是減速器與靠近的一個車輪之間的扭矩較大，所需軸徑也較

25、大。在方案a中，處在減速器與車輪驅(qū)動軸之間的聯(lián)軸器8，由于間隔很小，難于選擇合適和可靠的結構。在方案b中，車輪傳動軸為一根通軸，沒有聯(lián)軸器5。兩個車輪懸臂支承在軸承的處側。因此結構簡化，重量也相應的減輕。同時，由于空出了軸承7的位置，減速器出軸與車輪軸之間的間隔增大，可以采用較長的齒輪聯(lián)軸器，從而也就增加了機構工作的可靠性。但是這種方案中，要求在小車架安裝軸承處進行加工，以保證車輪軸線有足夠的平行和準確，因此要求具有較高的制造工藝水平。圖2.6為減速器在兩車輪中間的型式。在這種方案中，傳動軸所受的扭矩較小。減速器出軸與車輪軸之間可采用半齒聯(lián)軸器5和浮動軸6聯(lián)接，或用一個全齒聯(lián)軸器7和一根浮動軸

26、6聯(lián)接。由于安裝的偏差允許稍大一些，因而安裝方便。一般起重量10噸以上的橋式起重機小車都采用這種方案。綜合以上各優(yōu)缺點及參數(shù)要求，最后選擇2.6a運行機構。3 小車起升機構計算3.1 確定起升機構傳動方案 按照布置宜緊湊的原則，決定采用如下圖3.1的方案，選用了雙聯(lián)滑輪組。按q=32t，參考1表3-2-8，分析知承載繩分支數(shù)：z=16，若滑輪組采用滾動軸承，查1表2-2-3得滑輪組效率=0.985圖3.1 起升機構傳動方案1-電動機；2-齒輪式聯(lián)軸器；3-制動器；4-中間浮動軸 5-卷筒；6減速器7-軸承座；3.2 選擇鋼絲繩鋼絲繩所受最大拉力： 查1表1-2-8,繁重工作車間及倉庫類型和1表

27、1-2-7 工作級別m6，再查1表3-1-2安全系數(shù)n=6按下式計算鋼絲繩直 c: 選擇系數(shù)，單位mm/，用鋼絲繩=1700n/mm²，據(jù)m6及查表得c值為0.109。選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=17mm，查1表3-1-6選用纖維芯鋼絲繩6×19w+fc，鋼絲公稱抗拉強度1700 n/mm²，光面鋼絲，左右互捻，直徑d=17mm標記如下： 6w(19)17-1700i-光-右交(gb1102-74)。3.3 確定滑輪主要尺寸滑輪的許用最小直徑： 式中系數(shù)e=25由1表3-2-1查得。由5附表1選用標準滑輪直徑d=610mm，圖號q2-218.3h.。滑輪的繩槽部

28、分尺寸可由1表3-2-2查得滑輪繩槽斷面尺寸r=9.5mm，h=30mm,b1=53mm,e1=38mm,c=1.5mm。3.4 確定卷筒尺寸，并驗算強度（1）卷筒直徑 由1表3-3-2查的e=25，但是根據(jù)起重量選擇：查1表3-3-6選擇齒輪聯(lián)接盤式卷筒組，選用d=800mm，卷筒繩槽尺寸由1表3-3-3查得槽距，t=19mm，槽底半徑r=9.5mm。（2）卷筒尺寸 l=2000mm 式中 z0附加安全系數(shù)，取z0=1.5； h最大起升高度，h=18m； l1無繩槽卷筒端部尺寸，由結構需要決定； d0卷筒計算直徑d0 =d+d=800+17=817mm； l2固定鋼繩所需長度，l23t； 中

29、間光滑部分長度，根據(jù)鋼絲繩允許偏角確定， m滑輪組倍率，m=2。（3）卷筒壁厚 取=24mm（4)卷筒壁壓應力驗算 式中 smax =19.898kn； -卷筒壁厚（mm）； t-繩槽節(jié)距（mm）； 選用灰鑄鐵ht350，最小抗拉強度 許用壓應力： 故抗壓強度足夠。3.5 驅(qū)動裝置的設計3.5.1 卷筒轉(zhuǎn)速的計算單層卷繞卷筒轉(zhuǎn) 式中 v起升速度（m/s）；v=13m/min=0.217 m/s d卷筒卷繞直徑，d=800mm3.5.2 選擇電動機（1）電動機的靜功率的計算 式中qv 起升載荷及起升速度； ； 滑輪組效率且取滾動軸承取098； 導向滑輪效率，滾動滑輪取0.987； 卷筒效率，取0

30、.987； 傳動效率，取0.85；（2）電動機功率的計算 式中 g穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)，由1表2-2-6和1表2-2-5由工作級別（繁重的工作車間及倉庫）可知取g=0.8。（3） 電動機型號的選擇查1表5-1-3選用電動機基準工作制s3-40%，電動機的額定頻率為50hz,額定電壓380v，定子繞組為y接， yzr -250m2-8 (1表5-1-13)機座im1003，故額定功率為37kw,額定轉(zhuǎn)速為720r/min,軸孔d=70mm。（4）電動機過載能力校驗 起升機構電動機過載能力按下式進行校驗 式中 pn在基準接電持續(xù)率時的電動機額定功率； m電動機臺數(shù)，暫取一臺； 電動機轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)

31、，取2.8； h考慮電壓降及轉(zhuǎn)矩允差以及靜載試驗超載的系數(shù)。接線異步電 動機取2.1，籠型取2.2。故取2.1。pd/pn=29.33/37=79.2%<105%, 故滿足電動機過載能力。pn pd=29.33kw 故滿足電動機過載能力。3.6 驗算電動機發(fā)熱條件繞線型異步電動機發(fā)熱按下式校驗 式中 ps穩(wěn)態(tài)平均功率（kw）； g穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)，一般由1表5-1-37及表5-1-41查得g=0.8； 機構總效率； vq物品起升速度（m/s）； pq起升載荷（n）； m電動機的個數(shù)，此處m=1；由于ps=31.44kw 31.29kw，故滿足要求。該電機基準工作制s3-40%時，額定輸出

32、功率：pn=37kw。3.7 選擇減速器(1)減速器傳動比 起升機構傳動比 i0=n/nt=720/10.37=69.43r/min 式中 n電動機額定轉(zhuǎn)速（r/min）；額定轉(zhuǎn)速為720r/min nt卷筒轉(zhuǎn)速（r/min）； nt=10.37r/min 查1表3-10-2為 三級傳動。（2）標準減速器的選用根據(jù)傳動比，輸入軸的轉(zhuǎn)速，工作級別和電動機的額定功率來選擇減速器的具體型號，并使減速器的許用功率p滿足下式： pk·pn(kw) 式中：k-選用系數(shù), 由1表3-10-24查的k=0.8 由于許多標準減速器有自己的標定的選用方法，qjs-d型起重機減速器用于起升機構的選用方法為

33、： p0.8·pn =0.8×37=29.6kw 查1表3-10-6選擇qjs-d 500-80-,許用功率p=39kw，i =80，質(zhì)量gg=2410，名義中心距=500，故傳動比i=80.3.8 校核減速器輸出軸強度減速器輸出軸通過齒輪連接盤與卷筒相連時，輸出軸及其軸端承受較大的短暫作用的扭矩和徑向力，一般還需要對進行驗算。軸端最大徑向力 式中 s鋼絲繩的最大靜拉力；smax=19.898kn gt卷筒重力，1表3-3-6查得所選卷筒重力為gt =27.028kn； f減速器允許得最大徑向載荷，查1表3-10-7查得 f=60000n 減速器輸出軸承受的最大扭矩應滿足以

34、下條件： 式中起升載荷動載系數(shù)； t鋼絲繩最大靜拉力在卷筒上產(chǎn)生的扭矩； t 減速器輸出軸允許的最大扭矩，查1表3-10-查得t=425000n·m； 故減速器滿足要求。3.9 選擇制動器3.9.1 制動器轉(zhuǎn)矩計算起升機構制動器的制動轉(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，制動轉(zhuǎn)矩應滿足： =298.41n·m 式中： tz制動器制動轉(zhuǎn)矩（n·m）； k制動安全系數(shù)，與機構重要程度和機構工作級別有關，由1 表2-2-7查得k取1.75； q額定起重載荷（n）； d0卷筒卷繞直徑（m）； 機構總效率，0.87； i傳動機構傳動比，i=

35、80；3.9.2 制動器型號的選擇根據(jù)制動器的特點，使用范圍以及注意事項，選擇電力液壓塊式制動器，由tz選擇ywz5-315/50 ,制動輪直徑d=315mm,額定制動轉(zhuǎn)矩為355nm質(zhì)量61.4kg。3.10 選擇聯(lián)軸器 式中：t所傳動扭矩的計算值（n·m）； 按第類載荷計算的軸傳最大扭矩，故=1； k1聯(lián)軸器重要程度系數(shù)，對起升機構，k1=1.8查1表3-12-2； k3角度偏差系數(shù)，選用齒輪聯(lián)軸器，k3=1.25查1表3-12-4，取角度偏差系數(shù)為0.50. t -聯(lián)軸器許用扭矩 （n·m）；高速軸: 式中：m電動轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，取2.8； tn電動機額定轉(zhuǎn)矩，tn

36、=490.76n·m 則 由1表5-1-9查得yzr-255m2-8機座im1003電動機軸端為圓錐形d=70mm，l=140mm。 浮動軸的兩端為圓柱形d=70mm，l=105mm從1表3-10-9查得qjs-d500-80-ix減速器的高速軸為圓錐形d=60mm，l=140mm。 靠電動機軸端聯(lián)軸由1表3-12-6選用cl6聯(lián)軸器,最大容許轉(zhuǎn)矩tt=5600n·mt值,質(zhì)量gl=34.9kg。 靠減速器軸端聯(lián)軸器 由1表3-12-8選用帶300制動輪的半齒聯(lián)軸器，序號為6，最大容許轉(zhuǎn)矩t=5600nm, 飛輪力矩(gd2)=5.4kg·m2,質(zhì)量54kg，為與

37、制動器ywz5-315/50相適應,將聯(lián)軸器所需300制動輪,修改315為應用。3.11 起制動時間驗算3.11.1 起動時間的驗算（1）起動時間的驗算 起動時間： 式中 n電動機額定轉(zhuǎn)速（r/min）； tq電動機平均起動轉(zhuǎn)矩，由1表2-2-8可知三相交流繞線 tq=1.7tn=1.7×490.76=834.292n·m tj電動機靜阻力距， ； j機構運動質(zhì)量換算到電動機軸上總轉(zhuǎn)動慣量 式中jd電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量kg·m2，由1表5-1-13查得 jd=0.1.79kg·m2；je制動輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量kg·m2，由1表3-12-6查得

38、je=0.21kg·m2； t推薦起動時間（s），因為v=0.217m/s,由1表2-2-9 查 t=1.5s； （2）起動平均加速度 式中： aq -啟動平均加速度（m/s2）； v - 起升速度（m/s） a-平均升降加（減）速度推薦值（m/s2），參見1表2-2-10 查 得a=0.8； 故 aq<a滿足要求。3.11.2 制動時間的驗算（1）滿載下降制動時間： 式中 n滿載下降時電動機額定轉(zhuǎn)速（r/min）通常 n=1.1n=1.1×720=792r/min； tz制動器制動轉(zhuǎn)矩，由1表3-7-15 tz =355n·m； tj滿載下降時電動機靜阻力

39、距； j機構運動質(zhì)量換算到電動機軸上 總轉(zhuǎn)動慣量（kg·m2）； =1.15×（1.79+0.21）+0.0014=2.301kg·m2 式中：jd電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量（kg·m2），由1表5-1-13查得 jd=1.79kg·m2；je制動輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量（kg·m2），由1表3-12-6查得je=0.21kg·m2； tz推薦制動時間（s），可取tztq； （2）制動平均減速度： 式中-滿載下降速度 =1.1v=0.239m/s， tz=1.03s，a=0.8 因為aj=0.239/1.03=0.23<a，故符

40、合要求。3.12 高速浮動軸3.12.1 疲勞計算 軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩： 式中 由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已經(jīng)確定浮動軸端直徑d=70mm,因此扭轉(zhuǎn)應力 許用扭轉(zhuǎn)應力 式中 考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應力集中系數(shù), 見 1表3-11-6 、1表3-11-7 、 1表3-11-8 ； 與零件幾何形狀有關，對于零件表面有急劇過渡和開有鍵槽及緊配合區(qū)段，=1.52.5 與零件表面加工光潔度有關，此處取k=2×1.25=2.5 考慮材料對應力循環(huán)對稱的敏感系數(shù)，對碳鋼，=0.2對 低合金鋼，=0.3，取=0.2; 安全系數(shù)，由1表3-11-5得=0.8 ， 3.12.2 強度計算

41、軸所受的最大轉(zhuǎn)矩 最大扭轉(zhuǎn)應力 許用扭轉(zhuǎn)應力 式中 安全系數(shù)，由1表2-21查得 3.12.3 高速浮動軸構造 高速浮動軸構造如圖3.2所示，中間軸徑，取 圖3.2高速浮動軸構造4 小車運行機構計算4.1 確定傳動方案經(jīng)比較前面分析比較,確定采用如圖4.1所示的傳動方案。 圖4.1小車運行機構傳動簡圖4.2 選擇車輪及軌道并驗算其強度4.2.1 選擇車輪及軌道并驗算其強度車輪的最大輪壓，小車自重估計取為=12000×10=120000n 假定輪壓均布，有 車輪最小輪壓 線載荷率 由1表3-8-12選擇車輪：當運行速度<60m/min,工作級別m6時，車輪直徑d=500，軌道為4

42、3kgf/m 輕軌的許用輪壓為14.15t，故可用。4.2.2 強度驗算 按車輪與軌道為線接觸及點接觸兩種情況驗算車輪接觸強度車輪踏面疲勞計算載荷 =（2×110000+30000）/3 =83.33kn 車輪材料為zg340-640，,（1）線接觸局部擠壓強度 =6.0×500×46×1.06×0.9=131.7kn 式中 許用線接觸應力常數(shù)（n/mm2），由1表3-8-6查得=6.0 l車輪與軌道有效接觸長度，對于p43， l=46mm 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由1表3-8-7，車輪轉(zhuǎn)速=24.20r/min； 工作級別，由1表3-8-8，當為m6時，

43、=0.9； （2）點接觸局部擠壓強度 式中 許用點接觸應力常數(shù)（n/mm2），由1表3-8-6查得=0.132 r曲率半徑，車輪與軌道曲率半徑中的大值,故取r=300mm； m由比值所確定的系數(shù)，= 200/300=0.67，由1表3-8-9查得m=0.4144.2.3 運行阻力的計算（1） 摩擦阻力小車滿載運行時的最大摩擦阻力： 式中 q起升載荷（n）； g起重機或者運行小車的自重載荷（n）； f滾動摩擦系數(shù)（mm），由1表2-3-2查得f=0.6mm； 車輪軸承摩擦系數(shù)，由1表2-3-3查得 =0.02； d與軸承相配合處車輪軸的直徑，d=120mm； d車輪踏面直徑，d=500mm； 附

44、加摩擦阻力系數(shù)，由1表2-3-4查得 =2； 摩擦阻力系數(shù)，初步計算時可按1表2-3-5查得 =0.01。（2）坡道阻力 =（q+g）sin=（q+g）·i =（32000+12000）×10×0.001=440n 式中 -為坡度角，當其很小時計算中可用軌道坡度i代替sin i-值與起重機類型有關，橋式起重機為0.001（3）風阻力 室內(nèi)不考慮，故起重機運行阻力 4.2.4 電動機的選擇（1）電動機的靜功率 式中:機構傳動效率，取0.9 滿載運行時的靜阻力； m驅(qū)動電動機臺數(shù)m=1；（2）電動機初選對于橋式起重機的小車運行機構可按下式初選電動機： 式中,電動機功率增大系數(shù)，=1.2。 由1表5-1-13選用電動機yzr-160m2-6，額定功率7.5kw，額定轉(zhuǎn)速940r/min，電動機質(zhì)量159.5kg。（3） 電動機過載