橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、本 科 生 畢 業(yè) 論 文學(xué) 院 專 業(yè) 屆 別 2017屆 題 目 100/30t四主梁鑄造橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 目 錄摘 要1Abstract2第 1 章 緒 論31.1 對(duì)起重機(jī)研究意義31.2 國(guó)內(nèi)外起重機(jī)31.2.1 國(guó)外起重機(jī)31.2.2 國(guó)內(nèi)起重機(jī)發(fā)展方向41.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容4第 2 章 主起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)52.1 確定起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組52.2 選擇鋼絲繩52.3 確定滑輪主要尺寸62.4 確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度72.5 選電動(dòng)機(jī)92.6 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件102.7 選擇減速器102.8 選擇制動(dòng)器122.9 選擇聯(lián)軸器122.

2、9.1 高速軸聯(lián)軸器12 2.9.2 低速軸聯(lián)軸器 132.10驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間13 2.10.1 起動(dòng)時(shí)間tq 驗(yàn)算 1 32.10.2 起動(dòng)平均加速度aq142.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間142.11.1 滿載下降制動(dòng)時(shí)間142.11.2 制動(dòng)平均減速度15第 3 章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)183.1 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案183.2 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度183.3 運(yùn)行阻力計(jì)算193.4 選電動(dòng)機(jī)203.5 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件213.6 選擇減速器213.7 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率213.8 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間213.9 按起動(dòng)工況校核減速器功率223.10 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件233.11 選擇制動(dòng)器23第 4

3、 章 副起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).274.1確定傳動(dòng)方案,選擇滑輪組和吊鉤組.274.2選擇鋼絲繩.274.3確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度.284.4計(jì)算起升靜功率.284.5初選電動(dòng)機(jī).294.6選用減速器.294.7電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算.294.8選擇制動(dòng)器.304.9選擇聯(lián)軸器.314.10驗(yàn)算起制動(dòng)時(shí)間.31第 5 章 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).355.1確定機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案.355.2選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度.35 5.3 選擇車輪軌道并驗(yàn)算起強(qiáng)度365.4 運(yùn)行阻力計(jì)算375.5 選擇電動(dòng)機(jī)385.6 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件385.7 選擇減速器385.8 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率395.9 驗(yàn)算起動(dòng)

4、時(shí)間395.10 起動(dòng)工況下校核減速器功率405.11 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件415.12 選擇制動(dòng)器425.13 選擇聯(lián)軸器435.13.1 機(jī)構(gòu)高速軸上的計(jì)算扭矩435.13.2 低速軸的計(jì)算扭矩445.13.3 浮動(dòng)軸的驗(yàn)算44參考文獻(xiàn)46致 謝摘要 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和起重機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)任務(wù)書(shū)所給參數(shù)設(shè)計(jì)出了橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，布置方式為電機(jī)軸與卷筒軸平行布置大（小）車的運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪采用對(duì)面布置方式，集中驅(qū)動(dòng)。各部件之間采用齒輪聯(lián)軸器（有補(bǔ)償性能）連接，安裝在減速器高速軸上的聯(lián)軸器帶有制動(dòng)輪，這樣設(shè)計(jì)，即使聯(lián)軸器在工作中被損壞，制動(dòng)器仍可保證卷筒的制動(dòng)。為使起升

5、機(jī)構(gòu)增大補(bǔ)償能力并更合理布置，采用浮動(dòng)軸連接電動(dòng)機(jī)與減速器。帶制動(dòng)輪的半聯(lián)軸器和制動(dòng)器在浮動(dòng)軸被扭斷時(shí)，仍可以保證制動(dòng)住卷筒。 本起重機(jī)為起重量Q=100/30t，起升高度H=16m，起升速度v=24m/min的橋式四主梁起重機(jī)。該起升機(jī)構(gòu)主要有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)減速器，一套卷筒裝置，一套滑輪裝置和一套吊鉤裝置構(gòu)成。關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)； 起升機(jī)構(gòu)； 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu).Abstract According to the mechanical design standards and design standards for cranes and other parts of the selection

6、 criteria, based on the given parameters and the specific working environment, the design of the bridge crane car agencies. Lifting bodies using motor-driven layout with the use of motor axis equal axis reel layout. Car driving wheel used to run institutions across the layout, concentrated drive. Be

7、tween the various components of compensation with the performance of the use of the gear coupling to connect with the coupling wheel brake installed on the axis of high-speed reducer, so that even if the coupling has been damaged can be brake drum brake to ensure that security agencies. In order to

8、facilitate the hoisting mechanism and increase the compensation arrangement of capacity between the motor and reducer with floating-axis connection. Semi-round with brake and brake gear coupling near the reducer, if the floating-axis has been broken, brakes can still brake drum live. Keywords: bridg

9、e crane；hoisting mechanism；car run institutions；The moving mainframe。The crane is bridge crane for lifting weight Q=100t,hoisting height H=26m,lifting speed v=24m/min. The crane is consisted of a lifting mechanism,an electric motor, a brake,a speed reducer,a set of drum unit,a pulley and a set of ho

10、ok device.Required lifting equipment running smooth,accurate,safe,reliable and advanced technical performance.Keyword: bridge crane；hoisting mechanism；car run institutions第 1 章 緒 論1.1 對(duì)起重機(jī)研究意義起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)物料進(jìn)行起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝作業(yè)的機(jī)械。 它可以完成靠人力無(wú)法完成的物料搬運(yùn)工作，減輕人們的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉(cāng)庫(kù)、水電站等多個(gè)領(lǐng)域和部門中得到了廣泛的應(yīng)

11、用。隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化、專業(yè)化生產(chǎn)的要求，各種專門用途的起重機(jī)相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過(guò)程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，它的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著積極的促進(jìn)作用。橋式起重機(jī)不但要容易操作，容易維護(hù)，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有優(yōu)異的耐久性、無(wú)故障性、維修性和使用經(jīng)濟(jì)性。加強(qiáng)對(duì)橋式起重機(jī)的研究和改進(jìn)，促進(jìn)其不斷發(fā)展，必將對(duì)整個(gè)起重運(yùn)輸行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。1.2 國(guó)內(nèi)外起重機(jī)隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，新技術(shù)、新工藝的充分應(yīng)用，社會(huì)生產(chǎn)力又躍上了一個(gè)新水平。一些大型、重型機(jī)構(gòu)、設(shè)備、塔器的運(yùn)輸?shù)裙ぷ?，沒(méi)有起重機(jī)是很難完成的。由

12、于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，起重機(jī)生產(chǎn)方式也由單件小批量向著多品種的變批量方向發(fā)展。由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不斷增長(zhǎng)。起重量越來(lái)越大，工作速度越來(lái)越高，對(duì)能耗和可靠性要求也越來(lái)越高。起重機(jī)已成為自動(dòng)化生產(chǎn)流程中的重要環(huán)節(jié)。1.2.1 國(guó)外起重機(jī)目前世界銷售市場(chǎng)對(duì)起重機(jī)械的需量正在不斷增加，根據(jù)公布的財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2007 年世界最大的 20 家起重機(jī)制造商一個(gè)主要特點(diǎn)就是銷售增長(zhǎng)超過(guò) 40%。隨著國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，起重機(jī)械的科技含量要求明顯提高，從而使國(guó)外各種制造起重機(jī)企業(yè)在生產(chǎn)中更多地采用優(yōu)化設(shè)計(jì)、

13、機(jī)械自動(dòng)化和自動(dòng)化設(shè)備去提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，這對(duì)世界銷售市場(chǎng)、制造商和用戶都產(chǎn)生了巨大的影響。有關(guān)調(diào)查資料表明，65%的起重機(jī)械用戶主要是為了提高生產(chǎn)率、減少勞動(dòng)工資，因而要求采用先進(jìn)的起重機(jī)設(shè)備的用戶便越來(lái)越多。近年來(lái)，國(guó)外起重運(yùn)輸機(jī)械主本科畢業(yè)設(shè)計(jì)要發(fā)展趨勢(shì)如下：(1)采用新理論、新技術(shù)和新手段。推廣采用優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性概率設(shè)計(jì)、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)、CAD/CAE 設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。(2)向自動(dòng)、智能和信息化，向成套、系統(tǒng)和規(guī)?；l(fā)展。(3)向大型、高效和節(jié)能化發(fā)展。(4)向模塊、通用化，向簡(jiǎn)易、多樣化發(fā)展。(5)重視產(chǎn)品的合理人機(jī)關(guān)系、外觀造型與表面涂裝，有利于提高作業(yè)效率和操作安

14、全舒適。1.2.2 國(guó)內(nèi)起重機(jī)發(fā)展方向目前國(guó)內(nèi)銷售市場(chǎng)對(duì)起重機(jī)械的需求量正在不斷增加，據(jù)分析，目前全國(guó)的橋式、門式起重機(jī)的市場(chǎng)份額每年大約有200多億。而其中橋式類型起重機(jī)就廣泛應(yīng)用于大型的生產(chǎn)車間、裝配車間、以及冶金車間等等,是現(xiàn)代化生產(chǎn)中合理組織生產(chǎn)必不可少的生產(chǎn)設(shè)備。我國(guó)起重機(jī)應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行起重機(jī)的研究與改進(jìn)：(1)改進(jìn)起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)，減輕自重。(2)充分吸收利用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。(3)向大型化發(fā)展。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)參數(shù)如下：起重量（t）起升高度（m）速度（m/min）跨度(m)主起升副起升主起升副起升主起升副起升小車大車10030321416142450/7080根據(jù)所給參數(shù)設(shè)計(jì)完

15、成橋式起重機(jī)的起升及運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第 2 章 主起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1 確定起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組按照布置宜緊湊的原則，采用閉式傳動(dòng)起升機(jī)構(gòu)構(gòu)造型式，采用了雙聯(lián)滑輪組，按Q = 100t ，滑輪組倍率i h = 6，承載繩分支數(shù)：Z = 2ih = 122.2 選擇鋼絲繩初步選擇雙聯(lián)滑輪組，滑輪組采用滾動(dòng)軸承， 100t 鋼絲繩纏繞圖滑輪組倍率i h =6時(shí)，查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)得滑輪組效率hz = 0.95 鋼絲繩所受最大拉力：滑輪效率 滑 輪 組 效 率 滑 輪 組 倍 率23456810滾動(dòng)軸承0.980.990.980.970.960.950.930.92滑動(dòng)軸承

16、0.960.980.950.930.900.880.84表（1) 吊具自重與起重量的關(guān)系S m ax=Q + G0=(100000+3500 )*9 .8= 88973 N2 i h h h2*6* 0 .9 5Q -額定起重量，Q=100t;G0 -吊鉤組重量，G0 = 3500kg查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，工作級(jí)別M8 時(shí)，安全系數(shù) n=9，鋼絲繩破斷拉力sb 。sb = n · smax = 9´ 88973 = 800.75kN鋼絲繩是起重機(jī)的重要部件，也是安全系數(shù)要求較高的部件，已經(jīng)形成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，那么我們要考慮到各種型號(hào)的功能，以及材料的利用率，進(jìn)行有比較的選擇。d =

17、 css 為單根鋼絲破斷拉力s = S max / z其中式中：c 為選擇系數(shù)，s 為鋼絲繩最大工作靜壓力，d 為鋼絲繩最小直徑根據(jù)起重機(jī)械選擇 c=0.134,公稱抗拉強(qiáng)度為sb = 1770N mm-1機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 選擇系數(shù)C值安全系數(shù)n 鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度 155017701850M1M30.0930.0890.0854 M4 0.0990.0950.0914.5 M50.1040.1000.0965 M60.1140.1090.1066 M70.1230.1180.1137 M80.1400.1340.1289d = 0.134 * 800750 / 12 = 34mm鋼絲繩型號(hào)W6

18、´ 19 - 34.0 - 177 - I - 鍍-右圖GB1102 - 742.3 確定滑輪主要尺寸滑輪的許用最小直徑：D ³ h 2 d查表根據(jù)工作級(jí)別查起重機(jī)械h2 = 25 卷筒h1 = 20 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 e M1M3 14 M4 16 M5 18 M6 20 M7 22.4 M8 25D ³ h 2 d=25*34=850查起重機(jī)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，取滑輪直徑 D=850mm;取平衡滑輪直徑約為0.6d=0.6*850=510，選用鋼繩直徑 d=34mm，D=850mm。記為E118 ´ 850 -120 ZBJ80006.8-872.4 確定卷筒

19、尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度1.卷筒直徑：D = h1d=25 ´ 34=8502.卷筒繩槽尺寸：由起重機(jī)械查得槽距 t=26mm,槽底半徑 r=11mm。3.確定卷筒長(zhǎng)度并驗(yàn)算起強(qiáng)度：如下圖 2-3 所示2-3 卷筒尺寸簡(jiǎn)圖L = （2L 0 + l1 + l 2）+ l3L 0=（H · ih+ n）t=(14 *6*103+2)26=839mmp · D 0p *886D 0= D + d = 850 + 34 = 884mmLo螺旋繩槽部分長(zhǎng)度；H起升高度；Do卷繞直徑； n附加安全圈數(shù)，取 2；l1 繩尾固定部分長(zhǎng)度，按固定方法確定，一般取l1 =3t=78l 2 卷

20、筒兩端空余部分長(zhǎng)度，取50mml3 卷筒中央不切槽部分長(zhǎng)度，取其等于吊鉤組兩工作動(dòng)滑輪的間距，即 L3 =A= 87mm,實(shí)際長(zhǎng)度在繩偏斜角允許范圍類可以適當(dāng)增減。經(jīng)計(jì)算:L = （2L 0 + l1 + l 2）+ l 3 » 1893mm 取 L=2000mm.卷筒壁厚：d = 0.02 D + (6 10) = 0.02 ´ 850 + (6 10) = 23 27mm，取d =25mm 卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算：dy max =Smax=88973=296.58 ´ 10 6 N / m 2 = 296.58 MPad t0.015 ´ 0.02由起重機(jī)

21、械選用灰鑄鐵Q460C ，最小抗拉強(qiáng)度db= 460MPa,許用壓應(yīng)力：d y =db=4605/1.5= 306MPa £ db 故強(qiáng)度足夠n1卷筒拉應(yīng)力驗(yàn)算：由于卷筒長(zhǎng)度 L<3D ,尚應(yīng)校驗(yàn)由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力，卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí)：S max (L - L3) = 88793 ´ 2000 - 87 = 84930504N · mm22卷筒斷面系數(shù)：W = 0.1 ´D 4- D40.85 4 -0.84= 0.0132mm3i= 0.1 ´0.85D式中：D卷筒外徑， D=850mm=0.85m；Di 卷筒內(nèi)徑

22、，Di = D - 2d = 800 mm 。則d1=Mv=84930504=6.434 MPa0.00132W合成應(yīng)力：d 1 = d 1 +d1d y max = 6.434 +92´ 296.58 =96.485MPa303Sy式中許用拉應(yīng)力：d l = d /n=460/5=92 d l£ d l 卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。故選定卷筒直徑 D=850mm，長(zhǎng)度 L=2000mm,卷筒槽形的槽底半徑 r=11mm，槽矩t=26mm；靠近減速器一端的卷筒槽向?yàn)樽蟮?A 型卷筒。卷筒A850 ´ 2000-11 ´ 26-14 ´ 3左ZBJ80-0

23、07.2-872.5 選電動(dòng)機(jī)起升機(jī)構(gòu)靜功率：Pj=(Q + G0 ) * 9.8v=(Q + G 0 ) v1000´ 60h102 ´ 60h式中： h 起升機(jī)構(gòu)的總效率，一般=0.80.9，取=0.85；P =(Q + G0 )v= (100 +3.5 ) ´ 1000 ´14 = 326.29KWj102´ 60h102 ´ 60 ´ 0.85電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率：Pe ³ GPj = 0.8 ´326.29 = 261.033KWG 為穩(wěn)態(tài)負(fù)載系數(shù)。由起重機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)根據(jù) G 值，查手冊(cè)選取 JC%=

24、15，CZ=6。查起重機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表，根據(jù)PG ，JC%，CZ 的值，選擇繞線型異步電動(dòng)機(jī) YZR400L210，其額定功率為 270kW,同步轉(zhuǎn)數(shù) 600r/min，額定轉(zhuǎn)速為 579 r/min，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)為 3.4，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 8.68kg· m2，質(zhì)量為 1156kg，輸出端軸徑為 95mm。2.6 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件Ps = GPJ = 0.8 ´ 326.29= 261.03KW式中 Ps 穩(wěn)態(tài)平均功率，kwm電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)，m=1由以上計(jì)算結(jié)果Ps < Pn ，故所選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算：過(guò)載驗(yàn)算公式如下：Pn= 270kW ³H(

25、Q + G0 )V=2.1*103500*9.8*16.4=268.18kwm × ls1000h1*2.2*1000*0.95*60式中l(wèi)s 平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)繞線型異步電動(dòng)機(jī)取 2.2H系數(shù)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)取 2.1電動(dòng)機(jī)滿足不過(guò)載要求,電動(dòng)機(jī)選擇符合要求。2.7 選擇減速器減速器總傳動(dòng)比：i =n0=579= 31.410nt18.43選用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的減速器時(shí)，其總設(shè)計(jì)壽命一般應(yīng)與它所在機(jī)構(gòu)的利用等級(jí)相符合。一般情況下，可根據(jù)傳動(dòng)比、輸入軸的轉(zhuǎn)速、工作級(jí)別和電動(dòng)機(jī)的額定功率來(lái)選擇減速器的具體型號(hào)，并使減速器的許用功率滿足一定條件。QJ 型起重機(jī)減速器用于起升機(jī)構(gòu)的選用方法：

26、P ³ 12 (1 + j2 )´1.12(I -5) × Pe = 0.5 ´ 2.1´1.12-1 ´ 75 = 70.31式中 j2 起升載荷動(dòng)載系數(shù)；I 工作級(jí)別，I = 1 8 。查起重機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇型號(hào)為 QJR-D-500-31.5-IV-P-W 的標(biāo)準(zhǔn)減速器，其許用功率為 79kW，輸出軸端最大允許徑向載荷 60000N，許用輸出扭矩 42500N·m2.8 選擇制動(dòng)器制動(dòng)器是保證起重機(jī)安全的重要部件，起升機(jī)構(gòu)的每一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少要裝設(shè)一個(gè)支持制動(dòng)器。支持制動(dòng)器應(yīng)是常閉式的，制動(dòng)輪必須裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛

27、性聯(lián)結(jié)的軸上。起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的制動(dòng)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(shí)具有足夠的安全系數(shù)，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tz 應(yīng)滿足下式要求:所需靜制動(dòng)力矩：M ZH = K ZH M J = 2.5(Q + G0 )D0h=103500 *886* 0.94*9.82.5 =2229.7N M2i h i2 *6*31.5式中：Kz = 2.5 - 制動(dòng)安全系數(shù)查手冊(cè)選用標(biāo)準(zhǔn)塊式制動(dòng)器其型號(hào)為：JCZ30015，制動(dòng)輪直徑為 800mm，額定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 3200N·m，整機(jī)質(zhì)量為 85kg。2.9選擇聯(lián)軸器2.9.1 高速軸聯(lián)軸器依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和被聯(lián)接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器的具體

28、規(guī)格，起升機(jī)構(gòu)中的聯(lián)軸器應(yīng)滿足下式要求：T = k1 k 3 × T max = 1.8 ´ 1 ´ 0.7 ´ 3.4 ´ 9550 ´ 57975= 529.951(N × m) £ T 式中T 所傳扭矩的計(jì)算值 N m ；k1 聯(lián)軸器重要程度系數(shù)，對(duì)起升機(jī)構(gòu)，k1 = 1.8 ；k3 角度偏差系數(shù)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出軸和減速器輸入軸的直徑，查手冊(cè)選擇高速軸的聯(lián)軸器型號(hào)為:CL5聯(lián)軸器65 ´142JB / ZQ4218 - 86 ，其許用轉(zhuǎn)矩為T = 8000 N m ，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1B55 ´

29、 840.45kg·m2。2.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間機(jī)構(gòu)起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生加速度和慣性力。如起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，加速度小，要影響起重機(jī)的生產(chǎn)率;如起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間過(guò)短，加速度太大，會(huì)給金屬結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)部件施加很大的動(dòng)載荷。因此，必須把起動(dòng)與制動(dòng)時(shí)間(或起動(dòng)加速度與制動(dòng)減速度)控制在一定的范圍內(nèi)。2.10.1 起動(dòng)時(shí)間tq 驗(yàn)算tq =n0 × J =579 ´14.81= 0.68 (s)tq =(46)s9.55(Tq - T j )9.55 ´ (1855.57 - 526.53)式中n0 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速(r/min)；Tq 電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 N m ，按

30、下式計(jì)算：Tq = 1.5 ´ 9550 ´ 57975 = 1855.57 N mTj 電動(dòng)機(jī)靜阻力矩 N m ，按下式計(jì)算：Tj=（Q +G0）×D0=16467 ´ 0.518 ´ 9.8= 526.53N m2 ´ 3 ´ 31.5 ´ 0.842 × m × i ×hJ 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(kg·m2)，J = 1.15( J d（Q +G ）×D2+ Je ) +002240mi h按下式計(jì)算：= 1.15 ´ (8.68

31、 + 16.3 ¸ 4) + 16467 ´ 0.518 2 ´ 9.8 (kg·m2) 40 ´ 32 ´ 31.5 2 ´ 0.84= 14.81系數(shù) 1.15 用以考慮高速軸以外其他回轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，標(biāo)準(zhǔn)零部件給出飛輪矩，則按 J = GD42J d 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)；Je 制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)；tq 推薦起動(dòng)時(shí)間(s)。所以起動(dòng)時(shí)間滿足要求。2.10.2 起動(dòng)平均加速度aqaq=v=16.4= 0.40(m / s2 ) £ a 60 ´

32、0.68tq式中 aq 起動(dòng)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2)。所以該起動(dòng)時(shí)間合適。2.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間2.11.1 滿載下降制動(dòng)時(shí)間n' × J ' 1.1 ´ 579 ´14.81éùt z =')=9.55 ´(1043.24 - 415)= 1.57( s ) £ t z » ë t q û9.55(Tz - T j式中n' 滿載下降時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)，通常取n'= 1.1n0 ；Tz 制動(dòng)

33、器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 N m ；Tj ' 滿載下降時(shí)制動(dòng)軸靜轉(zhuǎn)矩 N m ，按下式計(jì)算：T j¢ =(Q + G0 )D0h=(16000 + 467)518* 0.94*9.8= 415N M2i h i2 *3*31.5J ' 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(kg·m2)tz 推薦制動(dòng)時(shí)間(s)。所以滿載時(shí)制動(dòng)時(shí)間滿足要求。2.11.2 制動(dòng)平均減速度az = v' = 1.1 ´16.4 = 0.19 (m/s2) a tz 60 ´1.57式中 v ' 滿載下降速度，v ' = 1.1v 。所以該制動(dòng)時(shí)間合適

34、。第 3 章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)3.1 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案小車的傳動(dòng)方式有兩種即減速器位于小車主動(dòng)輪中間或減速器位于小車主動(dòng)輪一側(cè)。減速器位于小車主動(dòng)輪中間的小車傳動(dòng)方式使小車減速器輸出軸及兩側(cè)傳動(dòng)軸所承受的扭矩比較均勻。減速器位于小車主動(dòng)輪一側(cè)的傳動(dòng)方式，安裝和維修比較方便，但起車時(shí)小車車體有左右扭擺現(xiàn)象。對(duì)于雙梁橋式起重機(jī)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用下圖 減速器位于小車主動(dòng)輪中間的傳動(dòng)方案：3.2 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度車輪最大輪壓：小車質(zhì)量估計(jì)，取G xc = 6300kg 。假定輪均布：P max =1/4 (Q + Gxc ) =1/4 (30000 + 6300) = 9075kg = 9075

35、N車輪最小輪壓：P min = 14 Gxc = 14 ´ 6300 = 1575kg = 15750N初選車輪：由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，當(dāng)運(yùn)行速度£ 60m / min 時(shí)，Q = 30= 4.76 > 1.6 ，Gxc6.3工作級(jí)別為高級(jí)時(shí)，車輪直徑D c = 400mm ，軌道型號(hào)為 P38強(qiáng)度驗(yàn)算：按車輪與軌道為線接觸及點(diǎn)接觸兩種情況驗(yàn)算車輪接觸強(qiáng)度。車輪踏面疲勞計(jì)算載荷：17Pc =2 P max + P min =2 ´ 90750+15750= 65750N33車輪材料,取 ZG340-640，s s = 340MPa,s b = 640MPa線

36、接觸局部擠壓強(qiáng)度： pc ¢ = K 1 DcLC 1C 2 = 6.0 ´ 400´ 46 ´ 0.94 ´ 0.8 = 830208NK1許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm²），由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械查得K1 =6L 車輪與軌道有效接觸強(qiáng)度，對(duì)于軌道 P38起重機(jī)課程設(shè)計(jì)，L=46mmC1轉(zhuǎn)速系數(shù)，由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械，時(shí)，C1=0.94；C2工作級(jí)別系數(shù)，由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械，當(dāng)工作級(jí)別為 M8時(shí)，C2=0.8；PC '> PC ,故通過(guò)點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度：Pc ¢¢ = K 2R2C 1C 2 = 0.181 &

37、#180;2002´ 0.94 ´0.8 = 140321Nm330.388式中：K2許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm²），由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械查得，K2=0.181R 曲率半徑，車輪與軌道曲率半徑的大值，車輪r 1r=D/2=200mm軌道曲率半徑 r2 =200 由起重機(jī)課程設(shè)計(jì)，故取 R=400mm；m 由 r/R比值（r 為 r1,r2 中小值）所確定的系數(shù)，由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械，并利用內(nèi)插值法得 m=0.388Pc '' > Pc ，故通過(guò)根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，選定直徑 Dc=400 的雙輪緣車輪，標(biāo)記為：車輪 DYL-400 GB4628-843

38、.3 運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦阻力矩：M m = (Q + Gxc)(K + m d2 )b查起重機(jī)課程設(shè)計(jì)得，由 Dc=400mm 車輪組的軸承型號(hào)為 7524，據(jù)此選出Dc=400 車輪組軸承亦為 7524.軸承內(nèi)徑和外徑的平均值d = 120 + 215 = 167.5mm ，由2起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械查得滾動(dòng)摩擦系數(shù) K=0.0009，軸承摩擦系數(shù)=0.02，附加阻力系數(shù)=2.0（采用導(dǎo)輪式電纜裝置導(dǎo)電），代入上式得：滿載時(shí)運(yùn)行阻力矩Mm = ( Q = Q ) = (Q + Gxc )( K + m d ) b = (30000 + 6300) ´ (0.0009 + 0.02 ´

39、;0.1675) ´ 222=127.077kg × m = 1270.77N × m運(yùn)行摩擦阻力：Pm ( Q = Q) = Mm ( Q = Q) =1270.77= 6353.85NDc20.42無(wú)載時(shí)運(yùn)行阻力矩：Mm ( Q = 0) = Gxc ( K + m d ) b = 6300 ´ (0.0009 + 0.02 ´0.1675) ´ 22= 32.445kg × m = 324.45N × m運(yùn)行摩擦阻力：Pm ( Q = 0) =324.54/0.2=1622.7N 3.4 選電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)靜功率

40、：N j =Pj Vc/1000m=6353.8´50/1000*0.9*60=5.88KW式中 Pj = Pm(Q=Q) 滿載時(shí)靜阻力； =0.9 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率：m=1驅(qū)動(dòng)電機(jī)臺(tái)數(shù)初選電動(dòng)機(jī)功率： N = K dN j = 1.15 ´ 3.71 = 4.267KW式中Kd 電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械得，Kd =1.15 由起重機(jī)課程設(shè)計(jì)選用電動(dòng)機(jī) JZR2-42-8，Ne=16kw，n1=715r/min,(GD 2 ) d = 1.456kg × m2 ,電機(jī)質(zhì)量 Gd=260kg。3.5 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件等效功率：Nx = K 25g N j

41、= 0.75 ´ 1.12 ´ 5.88 = 3.187KW式中K25 工作級(jí)別系數(shù)，由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械查得，當(dāng) Jc=25%時(shí)，K25 =0.75；g 由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械查得， tq tg = 0.2 ，查起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械得g =1.12Nx<Ne,故所選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò)3.6 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率實(shí)際運(yùn)行速度：Vci025.69= Vc i0¢ = 43.8 ´ 27.3 = 41.21 m min¢誤差：e = Vc - Vc¢ =43.8 - 41.21´ 100% = 5.91% < 15% ，故合適

42、。Vc43.8實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)等效功率：N x = N x Vc¢= 3.187 ´41.21= 2.998KW < Ne ，故合適Vc43.83.8 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間：tq =n1mc(GD2 ) +Q + Gxc38.2(mM q- M j )i0 'h式中 n1=715r/min；m=1驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；Mq = 1.5Me = 1.5´ 9550Ne( JC 25%)= 1.5´ 9550´16= 320.56N × m715n1滿載運(yùn)行時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的運(yùn)行靜阻力矩：Mj ( Q = Q) =Mm ( Q =

43、 Q)=1148.45= 46.74N × mi0¢27.3 ´ 0.9h空載運(yùn)行時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的運(yùn)行靜阻力矩：Mj ( Q = 0) =Mm ( Q = 0)=324.45= 13.2N × mi0¢27.3 ´ 0.9h初步估算制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩：(GD 2 )z + (GD 2 )c = 0.6kg × m2本機(jī)構(gòu)總飛輪矩：C (GD 2 )1 = C (GD 2 ) d + C (GD 2 ) z + C (GD 2 ) l = 1.15 ´ (1.465 + 0.6) = 2.3747kg 

44、15; m2式中 C 由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械得知計(jì)及其他傳動(dòng)飛輪矩影響系數(shù)，折算到電動(dòng)機(jī)軸上可取 C=1.15滿載起動(dòng)時(shí)間：t q ( Q = Q) =715（16000 + 6300）´ 0.52 = 0.729s´ 2.3747+38.2 ´ (1 ´ 320.56 - 46.74)27.32 ´ 0.9無(wú)載起動(dòng)時(shí)間：t q ( Q = 0) =715´ 2.3575 +6300 ´ 0.52 = 0.14s38.2´ (1 ´ 320.56- 13.2)27.32 ´ 0.9由起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械得，

45、當(dāng)vc = 44.6m / min = 0.74m / s 時(shí)，tq推薦值為 5.5s，tq（Q=Q）<tq，故所選電動(dòng)機(jī)能滿足快速起動(dòng)要求。3.9 按起動(dòng)工況校核減速器功率起動(dòng)狀況減速器傳遞的功率：N = PdVc¢ =29720 ´ 41.21= 0.424KW¢1000hm1000 ´ 60 ´ 0.9´1Pd = Pj + Pg = Pj + Q + GxcVc¢g60tq(Q = 0)= 4593.8 + (16000 + 6300) ´10´41.21= 564.7N60 ´ 0.14gm' 運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級(jí)傳動(dòng)的減速器個(gè)數(shù)，m' =1所用減速器N中級(jí)<N，但考慮減速器有一定過(guò)載能力，故選用的減速器可行。3.10 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件因室內(nèi)使用，故不計(jì)風(fēng)阻及坡度阻力矩，只驗(yàn)算空載及滿載起動(dòng)時(shí)兩種工況。空載起動(dòng)時(shí)，主動(dòng)車輪與軌道接觸處的圓周切向力：Gxcvc 'P (K + m d )b + P KT(Q=0) =+221g 60tq(Q=0)Dc 2630041.213150 ´ (0.0009 + 0.02 ´0.