橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計-第一部分(共15頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 橋式起重機(jī)畢業(yè)設(shè)計 起重機(jī)及總體設(shè)計方案 最大起升重量：Q=10t 梁跨度：31.5m 起升速度：1835mmin 起升高度：14m 起重機(jī)運(yùn)行速度：80110mmin 起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度4055 mmin根據(jù)橋式起重機(jī)的運(yùn)行原理，決定先進(jìn)行小車的設(shè)計，由小到大進(jìn)行設(shè)計，由局部到整體進(jìn)行設(shè)計。 一 小車的設(shè)計(一)確定起升機(jī)構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組按照布置宜緊湊的原則，決定采用如圖的傳動方案，采用了雙聯(lián)滑輪組。根據(jù)所規(guī)定的起重量Q為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列：8，10，12.5，16t，故選用為起重量進(jìn)行計算。由于滑輪組倍率：，因而承載繩分支數(shù)為：圖1 起升機(jī)構(gòu)計算簡圖查表選圖號

2、為G15吊鉤組，得其自重；兩動滑輪間距2.2 選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)查機(jī)械設(shè)計手冊得滑輪組效率：鋼絲繩所受最大拉力：查機(jī)械設(shè)計手冊得中級工作類型時，安全系數(shù)。鋼絲繩的計算鋼絲破斷拉力總和:查機(jī)械設(shè)計手冊GB/T 89181996選用瓦林吞型鋼芯鋼絲繩，鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度,光面鋼絲，右交互捻，直徑d = 14mm，其鋼絲最小破斷拉力，標(biāo)記如下：鋼絲繩 2.3 確定滑輪主要尺寸滑輪的許用最小直徑：式中系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計手冊表查得。由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-65中選用滑輪直徑，取平衡滑輪直徑，由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-65選用?；喌睦K槽部分尺寸可由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-66查得。由機(jī)械設(shè)計手冊

3、選用鋼繩直徑，滑輪直徑的型滑輪標(biāo)記為：滑輪 ZB J80 006.8-87由機(jī)械設(shè)計手冊平衡滑輪選用，滑輪軸直徑的F型滑輪標(biāo)記為：滑輪 ZB J80 006.9-872.4 確定卷筒尺寸并驗算強(qiáng)度卷筒直徑：由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-60選用。卷筒繩槽尺寸由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-59查得槽距，槽底半徑。卷筒尺寸：取式中 附加安全系數(shù)，??； 卷筒不切槽部分長度，取其等于吊鉤組動滑輪的間距，即，實際長度在繩偏斜角允許范圍內(nèi)可以適當(dāng)增減； 卷筒的計算直徑。卷筒壁厚：取。卷筒壁的壓應(yīng)力驗算：選用灰鑄鐵HT200，最小抗拉強(qiáng)度，許用壓應(yīng)力：y= 故抗壓強(qiáng)度足夠卷筒拉應(yīng)力驗算：由于卷筒的長度，尚應(yīng)校驗由彎矩產(chǎn)

4、生的拉應(yīng)力圖2 卷筒彎矩圖卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中央時：卷筒斷面系數(shù)：式中 卷筒外徑，??；卷筒內(nèi)徑，取于是合成應(yīng)力：式中許用拉應(yīng)力： 卷筒強(qiáng)度驗算通過。故選定卷筒直徑，長度；卷筒槽形的槽底半徑，槽距；起升高度，倍率；靠近減速器一端的卷筒槽向為左的A型卷筒，標(biāo)記為：卷筒 左 ZB J80 007.2-872.5 選擇電動機(jī)計算靜功率：式中 機(jī)構(gòu)總效率，一般，取查機(jī)械設(shè)計手冊16-1-83選用電動機(jī)YZR315S，其，由機(jī)械設(shè)計手冊表40-19得知工作類型與其傳動電動機(jī)負(fù)載持續(xù)率FC%為25%，起重機(jī)的工作類型和電動機(jī)FC%值對應(yīng)關(guān)系中型FC=25%，。，電動機(jī)質(zhì)量，轉(zhuǎn)子繞組開路電壓為

5、302V轉(zhuǎn)動慣量。2.6 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件按照等效功率法求得：當(dāng)JC%=25時所需的等效功率：式中 工作級別系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計手冊查得（中級）； 系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)平均起動時間平均工作時間的比值（）值查得。由機(jī)械手冊查得，一般起升機(jī)構(gòu)，取，由機(jī)械設(shè)計手冊查得 由以上計算結(jié)果 可知，故選電動機(jī)能滿足發(fā)熱條件， 電動機(jī)發(fā)熱計算通過。2.7 選擇減速器卷筒轉(zhuǎn)速：減速器總傳動比：查機(jī)械設(shè)計手冊表15-1-2以及表15-2-5選ZLY-200-9-I減速器，當(dāng)中級工作類型時，公稱輸入功率，傳動比公稱輸入轉(zhuǎn)速為750，公稱輸出轉(zhuǎn)速為83；由機(jī)械設(shè)計手冊表15-2-2查得自重，輸入軸直徑，輸入軸端長，輸出直徑m

6、m，輸出軸端長mm。2.8 驗算起升速度和實際所需功率實際起升速度：誤差：實際所需等效功率：2.9 校核減速器輸出軸強(qiáng)度求得輸出軸最大徑向力：式中 卷筒上卷繞鋼絲繩引起的載荷； 卷筒及軸自重，參考機(jī)械設(shè)計手冊第八章起重運(yùn)輸件估計； ZLY-200-9-I減速器輸出軸端最大容許徑向載荷，由機(jī)械設(shè)計手冊表15-2-2查得。因此 求得輸出軸最大扭矩：式中 電動機(jī)的額定力矩； 當(dāng)JC5=25時電動機(jī)最大力矩倍數(shù)；減速器傳動效率。 減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩，由機(jī)械設(shè)計手冊表15-2-2查得。因此, 由以上計算可知所選減速器能滿足要求2.10 選擇制動器所需靜制動力矩：式中 制動安全系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計手冊查

7、得。由機(jī)械設(shè)計手冊選用制動器，其額定制動力矩；制動輪直徑；制動器重量2.11 選擇聯(lián)軸器高速軸聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩： 式中 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（前節(jié)求出）； 聯(lián)軸器安全系數(shù)； 剛性動載系數(shù)，一般。由機(jī)械設(shè)計手冊表16-1-84查得電動機(jī)YZR315S軸端為圓錐形，。由機(jī)械設(shè)計手冊表15-1-5查ZLY-200-9-I減速器高速軸端為圓錐形， 靠電動機(jī)軸端聯(lián)軸器,由機(jī)械設(shè)計手冊5-1-2選用半聯(lián)軸器，其圖號為S139，最大容許轉(zhuǎn)矩3150值，飛輪力矩，。浮動軸的兩軸端為圓柱形 ,靠減速器軸端聯(lián)軸器 由附表45選用帶制動輪的半齒聯(lián)軸器，其圖號為S124，最大容許轉(zhuǎn)矩3150，飛輪力矩，質(zhì)量。為與制動器相適應(yīng)

8、，將S124聯(lián)軸器所帶制動輪，修改為應(yīng)用。2.12 驗算起動時間起動時間：式中： 靜阻力距：平均起動力矩：因此， 通常起升機(jī)構(gòu)起動時間，故所選電動機(jī)合適。2.13 驗算制動時間制動時間：式中 當(dāng)，。，故合適2.14 高速浮動軸計算（1）疲勞計算 由起升機(jī)構(gòu)疲勞計算基本載荷式中 動載系數(shù), ；起升載荷動載系數(shù)，（物品起升或下降制動的動載效應(yīng)），由前節(jié)已選定軸徑，因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：軸材料用45號鋼,，彎曲： 扭轉(zhuǎn): ,軸受脈動循環(huán)的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)； 與零件幾何形狀有關(guān),對于零件表面有急劇過渡和開有鍵槽及緊配合區(qū)段, ； 與零件表面加工光潔度有關(guān)，對于5，=；

9、對于10，=；此處 考慮材料對應(yīng)力不對稱的敏感系數(shù)，對碳鋼，低合金鋼=0.2 安全系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計手冊得=1.25。因此 故 通過 （2）強(qiáng)度驗算 軸所受最大轉(zhuǎn)距：最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：式中 安全系數(shù)， =1.5 故通過浮動軸的構(gòu)造如圖所示，中間軸徑，取圖3 高速浮動軸構(gòu)造圖專心-專注-專業(yè)3 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計算3.1確定機(jī)構(gòu)傳動方案經(jīng)比較后，確定采用如下圖所示的傳動方案圖4 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動簡圖3.2 選擇車輪與軌道并驗算其強(qiáng)度小車質(zhì)量估計取。假定輪壓均布車輪最大輪壓：車輪最小輪壓：初選車輪：由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-3可知，當(dāng)運(yùn)行速度<60m/min時，工作級別為中級時，車輪直徑D

10、c=350mm，軌道型號為18kg/m(P18)的許用輪壓為3.49t=3.5t。根據(jù)GB4628-84規(guī)定，直徑系列為250，315，400，500，630mm，故初步選定車輪直徑。而后校核強(qiáng)度強(qiáng)度驗算：按車輪與軌道為線接觸及點(diǎn)接觸兩種情況驗算車輪接觸強(qiáng)度。車輪踏面疲勞計算載荷，由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-96得：車輪材料：取ZG340640，線接觸局部擠壓強(qiáng)度：式中 許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（），由機(jī)械設(shè)計手冊8-1-97查得； L車輪與軌道有效接觸強(qiáng)度，對于軌道P18，； 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-98，車輪轉(zhuǎn)速時，=1.02；工作級別系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-99，當(dāng)為級時。 故通過

11、點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度：式中 許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（），由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-97查得； 曲率半徑，車輪與軌道曲率半徑中的大值，車軌道曲率半徑；故取R=157.5； 由比值（r為中的小值）所確定的系數(shù)， ，由機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-100查得 故通過根據(jù)以上計算結(jié)果，選定直徑的單輪緣車輪，標(biāo)記為： 車輪 DYL315 GB4628-843.3 運(yùn)行阻力計算摩擦阻力矩：查機(jī)械設(shè)計手冊表5-1-15，由mm車輪組的軸承型號為7518，據(jù)此選車輪組軸承亦為7518.軸承內(nèi)徑和外徑的平均值。由機(jī)械設(shè)計手冊查得滾動摩擦系數(shù)k=0.0005,軸承摩擦系數(shù)，附加阻力系數(shù)，代入上式得滿載時運(yùn)行阻力矩：運(yùn)行摩擦阻力：

12、當(dāng)無載時：3.4 選電動機(jī)電動機(jī)靜功率：式中 滿載時靜阻力；機(jī)構(gòu)傳動效率；驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù)。初選電動機(jī)功率：式中 電動機(jī)功率增大系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計手冊查得，由機(jī)械設(shè)計手冊附表40-21及附表40-22選用電動機(jī)JZR2-12-6，Pe=3.5kw，n1=910r/min，。3.5 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件等效功率：式中 工作級別系數(shù)，由機(jī)械設(shè)計手冊查得，當(dāng)JC=25%時，； 由機(jī)械設(shè)計手冊查得,得。，故所選電動機(jī)發(fā)熱條件通過。3.6 選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速： 機(jī)構(gòu)傳動比：查機(jī)械設(shè)計手冊第五篇第二章選用ZSC-600-VI-2減速器:;(當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速為1000r/min時)，3.7 驗算運(yùn)行速度和實際所需功率實際運(yùn)行速度： 誤差： 合適 實際所需電動機(jī)等效功率： 故合適3.8 驗算起動時間起動時間：式中 驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù)；滿載運(yùn)行時折算到電動機(jī)軸上的運(yùn)行靜阻力矩：空載運(yùn)行時折算到電動機(jī)軸上的運(yùn)行靜阻力矩：初步估算制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩：機(jī)構(gòu)總飛輪矩： 滿載起動時間： 無載起動時間：當(dāng)vc=30m/min時，推薦值為，故所選電動機(jī)能滿足快速起動要求。3.9 按起動工況校核減速器功率起動狀況減速器傳遞的功率：式中為計算載荷