本科畢業(yè)設(shè)計(jì)-qtz25型塔式起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE31畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)20085124系(部)機(jī)電工程系專(zhuān)業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)題目QTZ25型塔式起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師（姓名）（專(zhuān)業(yè)技術(shù)職稱(chēng)/學(xué)位）（姓名）（專(zhuān)業(yè)技術(shù)職稱(chēng)/學(xué)位）2011年6月摘要:QTZ25塔式起重機(jī)的塔身固定安裝在建筑物附近的專(zhuān)門(mén)基礎(chǔ)上，上部套以套塔，套塔的頂部通過(guò)旋轉(zhuǎn)支承裝置帽,起重臂和平衡分別裝于塔帽的前后，起升機(jī)構(gòu)安裝在平衡臂的后部，由起重卷?yè)P(yáng)機(jī)筒上繞出的鋼絲繩經(jīng)塔帽頂部導(dǎo)向滑輪，塔帽根部導(dǎo)向滑輪至起重小車(chē)上滑輪，向下繞過(guò)吊鉤架滑輪后，再向上繞過(guò)起重小車(chē)的滑輪，游動(dòng)滑輪，起重小車(chē)上滑輪，然后至起重臂頭部固定。該塔機(jī)由金屬機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)液壓頂升系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及安全保護(hù)裝置等組成。關(guān)鍵詞：起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)塔機(jī)起升機(jī)構(gòu)變幅機(jī)構(gòu)Abstract:QTZ25towercranetowernearthefixedinstallationinbuildingsbasedontheexpertise,theuppersleevetocoverthetower,setontopofthetowercapbyrotatingthesupportingdevice,liftingarmandbalance,respectively,beforeandafterthecapinstalledonthetower,liftingBalancearmismountedontherear,thecranehoistdrumwireropearoundthecapatthetopofthetowerbyPulley,TowerPulleyrootcaptoliftingasmallcarpulley,downaroundthehookrackpulley,andthenLiftingthecaruparoundthepulley,pulleyswimming,liftingasmallcarwheel,andthenfixedtotheboomhead.

Bythemetalbodyofthetowercrane,workingbodyofhydraulicjackingsystem,electricalcontrolsystemsandsafetydevicesandothercomponents.Keywords:TowerCrane,hoistingmechanism,slewingmechanism,reducer,hydraulicpressuremechanism,travelingmechanism.目錄1前言 32塔機(jī)的概述 33塔機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)述 53.1塔機(jī)工作原理 53.2塔機(jī)機(jī)構(gòu) 64工作機(jī)構(gòu)的說(shuō)明和計(jì)算 154.1以知條件 154.2傳動(dòng)方案的擬定 154.3選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型 154.4總傳動(dòng)比的分配 164.5齒輪的選擇與計(jì)算 164.6計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) 204.7電磁離合器的選擇 214.8軸承的選擇 224.9軸的選擇與計(jì)算 225起重零件的選擇與計(jì)算 255.1鋼絲繩的選擇與校驗(yàn) 255.2卷筒設(shè)計(jì) 265.3滑輪設(shè)計(jì) 275.4吊鉤的選擇 285.5軸上零件的設(shè)計(jì) 286電器部分選擇 286.1概述 296.2電器的選擇 296.3電纜的選擇 296.4制動(dòng)器的選擇 296.5電磁鐵的選擇 29結(jié)論 30致謝 31參考文獻(xiàn) 321前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)校結(jié)束了全部理論課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)后進(jìn)行的一個(gè)型的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，起目的是對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論聯(lián)合實(shí)際的全部課程訓(xùn)練，是完成工程師初步培訓(xùn)的重要步驟。通過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下要求：1．具備綜合應(yīng)用新學(xué)知識(shí)，初步解決本專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)的工程技術(shù)問(wèn)題的能力；2．具有查閱科技文獻(xiàn)資料，使用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)的能力以及獨(dú)力工作的能力：3.具有良好的機(jī)構(gòu)工藝性，能滿足生產(chǎn)要求，便于加工，裝配和維修；4．盡量采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)裝置參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；5．所用圖紙標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)型號(hào)選擇必須按照國(guó)家的新標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明書(shū)采用仿宋體2塔機(jī)的概述塔式起重機(jī)由于具有適用范圍廣，起升高度和工作范圍大，效率很高，安裝折卸方便等特點(diǎn)，目前在我國(guó)建筑安裝工程已得到廣泛應(yīng)用，特別是在高層工業(yè)和民用建筑中，已成為一種必不可少的施工機(jī)械。目前，塔機(jī)主要有兩種基本形式：一種是安裝在建筑物的某一單元中，隨著建筑的升高，起重機(jī)沿著層高一層一層往上爬升，稱(chēng)之為內(nèi)爬式塔機(jī)：另一種是安裝在筑物的一側(cè)，它的底座固定在專(zhuān)門(mén)基礎(chǔ)上，塔身中間有若干道水平拉撐，伸到建筑物的柱子上加以固定，以增加塔身穩(wěn)定性，稱(chēng)為附著式自身塔機(jī)，本說(shuō)明將要論述的是QTZ25型自升式塔式起重機(jī)，其各項(xiàng)性能指標(biāo)在同類(lèi)產(chǎn)品中居領(lǐng)先地位，具有下述特點(diǎn)：起重臂長(zhǎng)達(dá)32米，增加了工作范圍，采用固定式安裝就能滿足兩棟住宅建筑的施工需要能耗小，起升，回轉(zhuǎn)變幅三機(jī)構(gòu)總功率僅為14.7KW，節(jié)能效果好，現(xiàn)有同類(lèi)產(chǎn)品則為16.7—28.9KW，相比之一節(jié)能13.6—16.6%工作方式最多，適用范圍最大，起升機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)重載低速，輕載高速，提高了效率和經(jīng)濟(jì)性。QTZ25型塔機(jī)可根據(jù)施工對(duì)象不同，采用不同工作方式：當(dāng)建筑物較長(zhǎng)或在住宅群施工，且同時(shí)擔(dān)任幾棟住宅施工時(shí)，可在地面鋪設(shè)軌道使塔機(jī)來(lái)回移動(dòng)，此時(shí)起升高度為26.4米，能勝地任8層以下民用住宅的施工。當(dāng)建筑物需要塔機(jī)用固定式工作時(shí)，有下列兩種方法：其一：在底架上加放壓重，這樣對(duì)地面的承壓能力要求較低，而壓重又可重復(fù)利用，節(jié)約成本，此種固定方式，起升高度為26.4米。其二：在地面上澆注礎(chǔ)塊，無(wú)底架，塔身直接固定在此基礎(chǔ)上，此種方法塔機(jī)省掉了基礎(chǔ)節(jié)和十字架，但基礎(chǔ)塊不能重復(fù)利用，塔機(jī)工作高度為25米，當(dāng)施工對(duì)象超過(guò)60米時(shí)，塔機(jī)可采用附著式工作方式。塔機(jī)采用液壓頂升系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)改變塔身高度，可根據(jù)建筑物高度升高或降低。工作速度高，調(diào)速性能好；工作平穩(wěn)，效率高。起升機(jī)構(gòu)采用繞線式電機(jī)，電磁離合器換檔的二級(jí)變速箱能實(shí)現(xiàn)低速重載，高速輕載，最大線速度為50m/min，回轉(zhuǎn)和小車(chē)行走機(jī)構(gòu)，液力偶合器，從而實(shí)現(xiàn)變幅，與動(dòng)臂塔機(jī)相比，工作平移，安裝就位方便，幅度利用范圍大，有利于起重性能的充分發(fā)揮，擴(kuò)大建筑材料的堆放范圍，且便于現(xiàn)場(chǎng)施工總平面的布置。各種安全裝置齊全，各機(jī)構(gòu)均設(shè)有制動(dòng)器。塔機(jī)設(shè)有起升機(jī)構(gòu)位器，小車(chē)變幅機(jī)構(gòu)限位器，起重量限位器，起重力矩限制器，大車(chē)行走限位器，，塔機(jī)回轉(zhuǎn)限位等安全裝置。司機(jī)式室獨(dú)立側(cè)置，視野寬，工作空間大，給操作者創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境。使用方便，維修簡(jiǎn)單，塔機(jī)安裝僅需汽車(chē)吊就能實(shí)現(xiàn)，方便迅速。塔機(jī)無(wú)中央集電環(huán)，避免了有集電環(huán)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)受雨淋。漏電等故障，同時(shí)方便了司機(jī)上下出入。3塔機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)述3.1塔機(jī)工作原理該起重機(jī)的塔身固定安裝在建筑物附近的專(zhuān)門(mén)基礎(chǔ)上，上部套以套塔，套塔的頂部通過(guò)旋轉(zhuǎn)支承裝置帽,起重臂和平衡分別裝于塔帽的前后，起升機(jī)構(gòu)安裝在平衡臂的后部，由起重卷?yè)P(yáng)機(jī)筒上繞出的鋼絲繩經(jīng)塔帽頂部導(dǎo)向滑輪，塔帽根部導(dǎo)向滑輪至起重小車(chē)上滑輪，向下繞過(guò)吊鉤架滑輪后，再向上繞過(guò)起重小車(chē)的滑輪，游動(dòng)滑輪，起重小車(chē)上滑輪，然后至起重臂頭部固定。為方便變起升的倍率，在起升機(jī)構(gòu)中可有一個(gè)游動(dòng)輪緊壓在起重小車(chē)上，本設(shè)計(jì)起繩倍率M=2。如需改變，可先將吊鉤放至地面上，然后逐漸下放游動(dòng)滑輪至吊鉤上，用銷(xiāo)子把他們固定在一起，接著再起升吊鉤，此時(shí)滑輪組倍率變?yōu)?。影響生產(chǎn)率的主要因素是提升所占時(shí)間，為提高生產(chǎn)率必須提高吊鉤起升速度，但吊鉤速提高后，起動(dòng)，調(diào)速困難可采用可控硅調(diào)節(jié)來(lái)解決。該起重機(jī)的配重可沿平衡臂水平移動(dòng)，以使上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的重心保持在回轉(zhuǎn)中心附近，配重位移機(jī)構(gòu)的鉸車(chē)安裝在平衡臂的中部，通過(guò)鋼絲繩拉動(dòng)配重沿平衡臂移動(dòng)。該塔機(jī)自升系統(tǒng)采用液壓頂升機(jī)構(gòu)。3.2塔機(jī)機(jī)構(gòu)該塔機(jī)由金屬機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)液壓頂升系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及安全保護(hù)裝置等組成，現(xiàn)分述如下:3.2.1金屬機(jī)構(gòu)金屬機(jī)構(gòu)主要包括：底架，塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，起重臂，平衡臂，爬升架以及附著裝置等。(1)底架：(如圖所示)底架由基礎(chǔ)節(jié)，整梁，半梁，撐桿，以及拉桿等組成。整梁和半梁是由銷(xiāo)軸聯(lián)接成的十字架，與基礎(chǔ)節(jié)相連，在整梁與半梁之間用拉桿連接，基礎(chǔ)節(jié)上端與塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相連，下部安裝有行走機(jī)構(gòu)用配電箱，十字梁兩端安裝有主被動(dòng)臺(tái)車(chē)，十字架與基礎(chǔ)節(jié)用螺栓連接，基礎(chǔ)節(jié)上端與塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)相連，撐桿上端和基礎(chǔ)節(jié)的連接為活動(dòng)式的，塔機(jī)安裝初始不安裝撐桿，至一定高度后再裝上，由于各部分均用銷(xiāo)軸或螺栓連接，拆裝與運(yùn)輸多十分方便。圖2-1底架(2)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)塔身截面外形尺寸為1.3m*1.3m，每個(gè)部分長(zhǎng)2.5m,每節(jié)之間用4個(gè)特別的M30高強(qiáng)度螺栓連接。圖2-2塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(3)爬升架爬升架主要由套架、平臺(tái)、液壓頂升裝置及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)引進(jìn)裝置等組成。套架是套在塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外部，上端用銷(xiāo)軸與下相連，高5.79m截面1.57*1.57㎡是由型鋼和鋼板組焊成的框架結(jié)構(gòu)，為了便于頂升安裝的安全性的需要，特設(shè)有工作平臺(tái)，爬升架上下框架內(nèi)側(cè)沿塔身主弦桿的八個(gè)角上裝有8個(gè)滾輪，支撐在塔身主弦桿的對(duì)角線上，在爬升架的橫梁上，焊上兩塊耳板與液壓系統(tǒng)的油缸鉸接，承受油缸的頂升載荷，爬升架下部有兩個(gè)杠桿原理操作的擺動(dòng)爬爪，在液壓油缸回轉(zhuǎn)活塞以及引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)等過(guò)程中作為爬升架承托上部結(jié)構(gòu)重量之用。圖2-3爬升架(4)塔頂塔頂是由角鋼焊成的斜錐體，上端通過(guò)拉桿使起重臂與平衡臂保持水平，下端用4個(gè)銷(xiāo)軸與上支座連接，為了安裝吊臂拉桿和平衡臂拉桿，在塔頂上部設(shè)有工作平臺(tái)和滑輪組，上部有一能滑動(dòng)的滑輪，供纏繞起升繩用。圖2-4塔頂(5)起重臂起重臂的上弦桿是無(wú)縫鋼管，下弦桿是用槽鋼加封板拼焊而成，，整個(gè)臂架為三角行截面，高0.6m,寬0.7m，臂總長(zhǎng)為27.53m，共6節(jié)組成,節(jié)與節(jié)之間用銷(xiāo)軸聯(lián)接，拆裝方便，為了提高起重性能，減輕吊臂的重量，吊臂采用雙吊點(diǎn)，變截面空間桁架結(jié)構(gòu)，在起重臂第一節(jié)小車(chē)牽引結(jié)構(gòu)和懸掛吊籃，便于安裝和維修，臂架根部第一節(jié)與上支座用銷(xiāo)軸聯(lián)接。(6)平衡臂平衡臂是由(A3)[25a]槽鋼及角鋼拼焊而成，全長(zhǎng)9.075米,寬0.9米,上有扶欄和走道，起升結(jié)構(gòu)和平衡重均安裝在平衡臂尾部，根據(jù)不同的臂長(zhǎng)，配備不同的平衡重，為了保持平衡臂水平，在它尾部一節(jié)有兩吊點(diǎn)，用銷(xiāo)軸通過(guò)平衡拉桿與塔頂連接，平衡臂根部用銷(xiāo)軸與上支座相連。（7）上支座上支座上部用4個(gè)銷(xiāo)與塔頂相連，左右兩邊用4個(gè)銷(xiāo)子分別與平衡臂與吊臂連接，下部用高強(qiáng)度螺栓與回轉(zhuǎn)支撐相連，在上支座一側(cè)垂直安裝有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，它下面的小齒輪準(zhǔn)確地與回轉(zhuǎn)支撐外齒圈嚙合，支座上沒(méi)有平臺(tái)，方便工作，另一面沒(méi)有回轉(zhuǎn)限位器，司機(jī)室側(cè)置，在上支座上，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旁邊，出入容易，工作安全。（8）下支座下支座上部用高強(qiáng)度螺栓與回轉(zhuǎn)支承連接，支承上部結(jié)構(gòu)，下部四角平面用4個(gè)Φ30銷(xiāo)軸和4個(gè)M42的高強(qiáng)度螺栓分別與爬升架和塔身連接。圖2-8下支座3.2.2工作機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)包括：起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、液壓爬升機(jī)構(gòu)、小車(chē)牽引機(jī)及大車(chē)行走機(jī)構(gòu)等裝置，分別介紹如下：(1)起升機(jī)構(gòu)：起升機(jī)構(gòu)對(duì)于不同的起吊重量有不同的速度，以充分滿足施工的要求，QTZ40塔式起重機(jī)采用了YZTD型三速電機(jī)，通過(guò)柱銷(xiāo)聯(lián)軸器帶動(dòng)變速箱，再驅(qū)動(dòng)卷筒，使卷筒有三種繩速，當(dāng)選用2繩時(shí)，速度可達(dá)70/35/7米/分三種，若選用4繩時(shí)，則速度可達(dá)35/17.5/3.5米/分三種，為達(dá)到啟動(dòng)和制動(dòng)速度的平衡，在電動(dòng)機(jī)的控制線路采用了能耗制動(dòng)，在變速箱的‖軸的另一端裝有YWZ-315/45型液壓推桿制動(dòng)器，起升機(jī)構(gòu)不工作的時(shí)候，制動(dòng)器永遠(yuǎn)處于制動(dòng)位置，在卷筒軸另一端裝有高度限位器，可根據(jù)實(shí)際高度調(diào)整。圖2-9起升機(jī)構(gòu)(2)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：一套回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)垂直地布置在大齒圈旁，由YZR-132M2-6,3.7KW型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)液力偶合器與盤(pán)式制動(dòng)器和立式行星擺線減速器帶動(dòng)小齒輪，從而帶動(dòng)塔機(jī)上部的起重臂，平衡臂等左右回轉(zhuǎn)，其速度為0.6r/min,在電機(jī)和減速器之間設(shè)置了液立偶合器和一個(gè)盤(pán)式制動(dòng)器，因此,使塔機(jī)起制動(dòng)中平穩(wěn)無(wú)沖擊，盤(pán)式制動(dòng)器處于常開(kāi)狀態(tài)，可用于塔機(jī)工作時(shí)制動(dòng)定位，保證工作方便。圖2-10回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)小車(chē)牽引機(jī)構(gòu)小車(chē)的牽引機(jī)構(gòu)是載重小車(chē)變幅的驅(qū)動(dòng)裝置。采用Y112M-6-2.2電機(jī)，經(jīng)由圓柱齒輪減速器(蝸桿軸尾配置了電磁盤(pán)式制動(dòng)器)帶動(dòng)卷筒，通過(guò)鋼絲繩(6×19-7.7-155-右交，GB829-79)使載重小車(chē)以50m/min的速度在臂架軌道上來(lái)回變幅走動(dòng)，牽引繩的一端纏繞固定在卷筒上，另一端則固定在載重小車(chē)上，變幅時(shí)靠繩的一收一放來(lái)保證載重小車(chē)的正常工作。圖2-11牽引機(jī)構(gòu)(4)行走機(jī)構(gòu)行走機(jī)構(gòu)由兩個(gè)主動(dòng)臺(tái)車(chē)和兩個(gè)被動(dòng)臺(tái)車(chē)組成，主動(dòng)臺(tái)車(chē)按對(duì)角線布置。在整梁上，主動(dòng)臺(tái)車(chē)由Y112M-4KW電機(jī)經(jīng)液力偶合器圓柱蝸輪減速器和開(kāi)式齒輪驅(qū)動(dòng)行走輪，行走速度19.6m/min，采用液力偶合器，保證了啟動(dòng)和停車(chē)平穩(wěn)無(wú)沖擊。臺(tái)車(chē)之間輪距及軌距均為3.8米，共4個(gè)行走輪，車(chē)輪直徑為350mm。蝸桿軸尾端配置了盤(pán)式制動(dòng)器，制動(dòng)器為常閉式，工作時(shí)通過(guò)時(shí)間繼電器延時(shí)制動(dòng)。圖2-12行走機(jī)構(gòu)3.2.3液壓頂升系統(tǒng)液壓頂升系統(tǒng)的工作：主要是靠安裝在爬升架內(nèi)側(cè)面的一套液壓油缸、活塞、泵、閥和油壓系統(tǒng)來(lái)完成，當(dāng)需要頂升時(shí)，由起重機(jī)吊構(gòu)吊起標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，送進(jìn)引入架，把塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與下支座的4個(gè)M42連接螺栓松開(kāi)，開(kāi)動(dòng)電機(jī)使液壓缸工作，頂升上部機(jī)構(gòu)，操作爬升架支撐上部重量，收回活塞，再次頂升，這樣兩次工作循環(huán)可接一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。液壓頂升過(guò)程的液壓動(dòng)力是這樣傳遞的：當(dāng)YBIM-4型7.5KW的電動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)，正常工作壓力可達(dá)18mpa,流量約為16l/min，油泵供出的高壓油進(jìn)入手動(dòng)的三位四通閥348M-B10H-T,中間裝有一支Y-60壓力表，便于觀察油壓，手動(dòng)換向閥為的是控制油的進(jìn)出的方向調(diào)整，手動(dòng)換向閥的液壓油經(jīng)過(guò)cp20平衡閥輸送到油缸中去，進(jìn)行油缸的收縮從而再次頂升工作，液壓油缸的高壓腔裝有平衡閥，可防止在液壓頂升過(guò)程中由于油路的故障引起的油管爆炸，而不至于負(fù)載下降，同時(shí)還可以防止負(fù)載下降速度過(guò)快，油泵出口的管路中間還裝有YF-B10HA溢流閥，起安全作用。圖2-13液壓頂升機(jī)構(gòu)3.2.4附著架1)塔式起重機(jī)附著架工作狀態(tài)塔式起重機(jī)附著式工作時(shí)起升的最大起升高度為60m，塔機(jī)可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，附著前選用有底架加壓固定式或無(wú)壓重地下澆注脛砼基礎(chǔ)塊固定有兩種方式，附著時(shí)，塔身中心距建筑物3m，爬升時(shí)應(yīng)使得吊臂方向與建筑物平行(即有踏板的一面塔身與建筑物垂直)。2)附著架簡(jiǎn)介附著架是由三個(gè)撐桿和一個(gè)套環(huán)組成，它主要是把塔機(jī)固定在建筑物的柱子上，起著依附的作用，環(huán)梁是由四個(gè)連桿組成，每個(gè)連桿之間用四個(gè)M20的螺栓連接，擰緊這些螺栓，使四根主弦桿的四塊節(jié)點(diǎn)板緊緊地卡住，塔身的四根主弦桿三根撐桿與建筑物連接，三根撐桿與框架應(yīng)保持在同一平面內(nèi)(用適當(dāng)?shù)匿摻z繩把環(huán)梁綁掛在塔身上，從而實(shí)現(xiàn)水平)，塔機(jī)附著架按塔機(jī)中心與建筑物距離為3m設(shè)計(jì)的，若實(shí)際使用時(shí)與此值不等，須經(jīng)計(jì)算后重新確定撐桿的長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)形式方可使用，撐桿與建筑物的連接方式可以根據(jù)實(shí)際情況而定。3.2.5繩輪系統(tǒng)及倍率裝置滑輪倍率裝置的目的，為的是使起升機(jī)構(gòu)的起重能力提高一倍而起升速度降低一倍，這樣，起升機(jī)構(gòu)能夠更加靈活地滿足施工需要。3.2.6卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)由YZR160L-交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，，能較好的滿足塔機(jī)使用的要求。該電機(jī)本身自帶）常閉式制動(dòng)器，電機(jī)通電時(shí)制動(dòng)器打開(kāi)，斷電制動(dòng)。操作時(shí)，將各個(gè)手柄置于零位置，按下啟動(dòng)按鈕S2,總接觸器K1閉合，再扳動(dòng)卷?yè)P(yáng)手柄，就可平穩(wěn)起吊重物。當(dāng)需要反方向運(yùn)行時(shí)，必須將操作手柄歸于零位，使電機(jī)停止后，再遞向扳動(dòng)手柄，禁止單方面運(yùn)轉(zhuǎn)中突然打反轉(zhuǎn)。特別提醒司機(jī)的是：卷?yè)P(yáng)低速操作時(shí)間應(yīng)控制在1.5分鐘之內(nèi)，以防止電機(jī)過(guò)熱而燒毀電機(jī)。3.2.7行走機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)由M1M2(Y112M-4-4)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩主動(dòng)臺(tái)車(chē)，采用操作手柄通過(guò)接觸器控制運(yùn)行，電機(jī)與蝸輪箱用液力偶合器連接，起制動(dòng)平穩(wěn)，行走機(jī)構(gòu)設(shè)有常閉盤(pán)式制動(dòng)器，行走電機(jī)停電后延時(shí)制動(dòng)，延時(shí)時(shí)間依實(shí)際行走效果（停車(chē)時(shí)既不滑行太遠(yuǎn)，又不晃動(dòng)厲害）。通過(guò)調(diào)整時(shí)間繼電器KT9而定，時(shí)間繼電器KT9裝在行走控制箱內(nèi)。3.2.8回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)由M7(YZR132M2-6/3.7)交流繞線式電機(jī)驅(qū)動(dòng)，它與啟動(dòng)調(diào)速電阻相配合，以達(dá)到啟動(dòng)平穩(wěn)和調(diào)速的目的，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)有常開(kāi)式制動(dòng)器，制動(dòng)時(shí)，可通過(guò)設(shè)在駕駛室內(nèi)的足踏開(kāi)關(guān)S4進(jìn)行制動(dòng)回轉(zhuǎn)制動(dòng)器僅用于有風(fēng)狀態(tài)下工作時(shí)，固定塔機(jī)不轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁用制動(dòng)停車(chē)，電機(jī)沒(méi)完全停電時(shí)，不允許打反轉(zhuǎn)來(lái)幫助停車(chē)，回轉(zhuǎn)停車(chē)時(shí)，當(dāng)電機(jī)完全停轉(zhuǎn)后，可用在低檔打反轉(zhuǎn)幫助停車(chē)。3.2.9小車(chē)牽引機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)由M6(Y112M-6-2.2)起重用三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)一頭設(shè)有常閉式制動(dòng)器，電機(jī)停電后，制動(dòng)器制動(dòng)。圖2-16牽引鋼絲繩繞繩系統(tǒng)示意圖起重機(jī)技術(shù)性能及參數(shù)起升機(jī)構(gòu)M4機(jī)構(gòu)工作級(jí)別回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)M4牽引機(jī)構(gòu)M3行走機(jī)構(gòu)M3倍率行走固定附著起升高度m=226.425.326060最大起重量2.5噸幅度最大幅度（米）27.32（米）最小幅度（米）1.7起倍率m=2m=2升速度起重量（t）122244機(jī)速度（m/min）703573517.53.3構(gòu)電機(jī)型號(hào)YZTD225M功率轉(zhuǎn)速-4/8/32-15/15/3.5KW-1400/700/140rpm轉(zhuǎn)速電機(jī)型號(hào)功率轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)0.6轉(zhuǎn)/分YZR13.2M2-63.7KW908轉(zhuǎn)/分速度電機(jī)型號(hào)功率轉(zhuǎn)速牽引機(jī)構(gòu)25米/分Y112M-62.2KW940轉(zhuǎn)/分速度電機(jī)型號(hào)功率轉(zhuǎn)速行走機(jī)構(gòu)23米/分Y112M-42×4KW1440轉(zhuǎn)/分速度電機(jī)型號(hào)功率轉(zhuǎn)速頂升機(jī)構(gòu)0.6米/分Y132S-45.5KW1440轉(zhuǎn)/分工作壓力18MPa臂長(zhǎng)重量（噸）平衡重37米6.72342米7.623總功率28.9KW（不包括頂升電機(jī)）工作溫度-20℃—40起重性能參數(shù)表起升幅度(m)起重量(Kg)1.7—12.82500132320142130151970161830171705181595191500201410211330221260231195241135251080261030279852894529905308653183032800其他有關(guān)參數(shù)與尺寸規(guī)矩×軸距：3.8m×3.8m行走輪個(gè)數(shù)：4個(gè)行走輪直徑：Φ350mm4工作機(jī)構(gòu)的說(shuō)明和計(jì)算4.1以知條件最大起重量2.5t最大牽引力為1.25t高速，線速度50mm/min;滾筒轉(zhuǎn)速112r/min，起重量Qmax=1.25t；低速，線速度25m/min，滾筒轉(zhuǎn)速56r/min,起重量Qmax=2.5t最大起升高度26.4m，滑輪組倍率m=2，行走電機(jī)額定電流I=5A4.2傳動(dòng)方案的擬定（1）動(dòng)裝置作用：傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)與工作之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并籍以改變運(yùn)動(dòng)形式，速度和轉(zhuǎn)矩大小。（2）合理傳動(dòng)方案的要求：合理的方案應(yīng)保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、加工方便，成本低廉傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)便利。傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖見(jiàn)起升機(jī)構(gòu)一節(jié)中所述二級(jí)圓柱齒輪減速器有三種類(lèi)型：展開(kāi)式、同軸式、分流式、傳動(dòng)比一般為8-40，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛。（1）展開(kāi)式：由于齒輪相對(duì)于是軸泵對(duì)稱(chēng)布置，因而沿齒輪向載荷分布不均，要求軸有較大剛度。（2）分流式：齒輪數(shù)相對(duì)于軸泵對(duì)稱(chēng)布置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但可獲得較小的外廓尺寸，常用于較大功率，變載荷場(chǎng)合。（3）同軸式：減速器長(zhǎng)度方向尺寸較小，但軸向尺寸較大，中間軸較長(zhǎng)，剛度較差?？紤]到本次設(shè)計(jì)要求的起重量，功率較小，但軸向尺寸較大，從有利于浸油潤(rùn)滑的角度考慮，應(yīng)使兩個(gè)齒輪直徑大小相近，夠用展開(kāi)式而級(jí)圓柱齒輪減速器。4.3選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型(1)按工作條件和要求，選電機(jī)選用封閉式繞線異步電動(dòng)機(jī)；電壓380V該電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：可以滿足斷續(xù)定額封閉自扇冷式，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，能頻繁啟動(dòng)過(guò)載能力大轉(zhuǎn)差率大，電機(jī)適用環(huán)境不超過(guò)40攝氏度。由于起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)的工作是重復(fù)而短暫的，且正反轉(zhuǎn)頻繁，要求啟動(dòng)力矩大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，機(jī)械強(qiáng)度高一般采用專(zhuān)用的電動(dòng)機(jī)型式，所選電動(dòng)機(jī)類(lèi)型基本能適應(yīng)工作環(huán)境。(2)選擇電動(dòng)機(jī)的容量由于在重載高速這種情況下，是電動(dòng)機(jī)的最大承受狀態(tài)，所以只要此時(shí)能夠滿足工作要求其他情況下均能滿足要求。重載高速計(jì)算：Pd=Pw/ηa(KW)Pw=FV/1000(KW)Pd=FV/(1000ηa)(KW)ηa=η12η23η32η4.其中.ηa：總效率。η1：聯(lián)軸器的效率，取η1=0.99η2:軸承的效率，取η2=0.98η3:齒輪的傳動(dòng)效率取η3=0.97η4..:卷筒的傳動(dòng)效率取η4=0.96F:最大牽引力F=1250*gF=2500*gV:最大線速度V=50m/min=0.833333mηa=η12η23η32η4.=0.992×0.983*0.972*0.96≈0.83Pd=FV/(1000ηa)=1250*9.8*0.8333/(1000*0.83)≈12.3KWPgc≥P靜K電K電：起升機(jī)構(gòu)按靜功率初選電動(dòng)參數(shù)。選K電=0.9Pgc≥0.9*12.3=11.07KW(3)確定電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動(dòng)比的合理范圍，取二級(jí)圓柱齒輪減速~器的傳動(dòng)比為I=8-10.故電機(jī)的轉(zhuǎn)速nd1=in1=(8-4)*112=896-4480r/minnd2=in2=(8-40)*56=448-2240r/min.根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速。綜合電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，重量和減速機(jī)的傳動(dòng)比選電機(jī)為YZR160L-6。型號(hào)：YZR160L-6功率：13KW滿載：轉(zhuǎn)速：942r/min功率：88.5%功率因數(shù)：0.81(4)傳動(dòng)比的分配電機(jī)轉(zhuǎn)速942r/min卷筒轉(zhuǎn)速nv1=112r/minnv2=56r/min總傳動(dòng)比ia=nm/nnm：傳動(dòng)裝置總的傳動(dòng)比nm電機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速n卷筒的主軸轉(zhuǎn)速則：i1總=942/112≈8.4i2總=942/56=16.84.4總傳動(dòng)比的分配1）.合理發(fā)揮各級(jí)傳動(dòng)裝置的承載能力；2）.使各級(jí)傳動(dòng)裝置具有最小的外廓尺寸和中心距；3）.在兩極或多級(jí)齒輪減速器中，使各級(jí)大齒輪的浸油深度大致相等，有利于齒輪的浸油潤(rùn)滑；4）.傳動(dòng)零件不能發(fā)生干涉，如在兩級(jí)齒輪傳動(dòng)中，高速的傳動(dòng)比過(guò)大，有可能使高速的大齒輪與低速的軸相碰或發(fā)生干涉。5）根據(jù)二級(jí)展開(kāi)式減速器一般的設(shè)計(jì)規(guī)則第一級(jí)傳動(dòng)比比第二級(jí)大一些一般第一級(jí)為第二級(jí)的1.3到1.5倍但是又不能大很多以及以及模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)齒數(shù)取整數(shù)這里取輕載第一級(jí)傳動(dòng)比為4.8第二級(jí)傳動(dòng)比為3.54.5齒輪的選擇與計(jì)算（1）齒輪的分類(lèi)軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)：常因齒點(diǎn)蝕而失效，故通常先齒面接觸強(qiáng)度確定傳動(dòng)尺寸，然后演算齒輪彎曲強(qiáng)度。硬齒面式齒輪傳動(dòng)：其齒面接觸承載能力交高，故可先按彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算，然后驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)：主要失效形式是磨粒磨損，在此不考慮。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，故采用硬齒面。采用展開(kāi)式二級(jí)園柱齒輪減速器，傳動(dòng)功率為123KW。高速傳動(dòng)比1．9，低速傳動(dòng)比3．8。其中高速可采用斜齒傳動(dòng)，低速用直齒輪傳動(dòng)斜齒的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)：（1）傳動(dòng)平穩(wěn)噪聲?。?）合度大，承載能力高，適于高速傳動(dòng)（3）結(jié)構(gòu)緊湊（4）斜齒受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向分力，需安裝推力軸承（2）高速傳動(dòng)時(shí)齒輪的選擇因?yàn)閭鬟f功率較大，頻繁動(dòng)作選取硬齒輪組合：小齒輪用20CrmnTi滲透淬火，硬度為56—62HRC，大齒輪用40Cr表面淬火，硬度為50—55HRC．選擇齒輪精度等級(jí)為8級(jí)（1）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)按斜齒輪傳達(dá)室動(dòng)的設(shè)計(jì)公式可得：因?yàn)橛昌X面?zhèn)鲃?dòng)，取Z，=40則Z2=IZ=1．940=76初選螺旋角落=14oK=1．4當(dāng)量齒數(shù)Z為：Z1===43.8Z1===83.3齒形系數(shù)：Y=1.68Y=1.78=b/d=0.6小齒輪按16MnCr5查取，大齒輪按調(diào)質(zhì)鋼查取，得：Q=880mpaQ=740mpaN=60nj×Ln=60×962×1×(10×52×40)=1.2×109N=N/I=1.2×109/1.4=8.57×108YN=YN=1[σf1]=YN1σlim/SF=800/1.4=629mpa[σf2]=529mpaYF1YS1/[σf1]=2.4×1.68/629=0.0065mpaYF1YS1/[σf1]=2.24×1.78/529=0.0075mpa=2.6取m=3（2）確定中心距及螺旋角a=[m(z+z)]/2cos=[3(40+76)]/2cos14o=179.38mm取a=180(mm)確定螺旋角為B=arccos[mn(z1+z2)]/(2*18.)=14因?yàn)榇酥捣殖踹xB值想差不大，故不必重新計(jì)算校合齒面接觸疲勞強(qiáng)度QH=3.17ZE[KT（U+1）/bd1u≤[QH]分度圓直徑dd1=mz/cos?=(3*40)/cos1408’d2=mz/cos?=(3*76)/cos1408’齒寬bb=φd=0.6*128.5=77?。篵=80b=85齒數(shù)比uu1=u2=I=1.9許用接觸應(yīng)力[QH]QHLIM1=1500MpaQHlim2=1220MpaSH=1.2Sni=1Sn2=1.04[QH]1=(ZN1*QHlim1)/Sh1={(1×1500)/1.2}=1250MPa[QH]2=(ZN1*QHlim2)/Sh2=(1.04×1220.)/1.2=1057MpaZE=189.8（3）驗(yàn)證齒輪圓周速度V=（π×dn）/60×1000=[(3.14×128.5×962)/60000]=6.46<10可知選擇8級(jí)精度等級(jí)合適（3）低速傳動(dòng)時(shí)齒輪的選擇小齒輪用20CrmnTi滲透淬火，硬度為56—62HRC，大齒輪用40Cr表面淬火，硬度為50—55HRC．選擇齒輪精度等級(jí)為8級(jí)齒輪齒數(shù)z1=24z2=24×3.8=91.2z1=92齒輪螺旋角B=140齒寬系數(shù)0.35Zv1=Z/cos3B=24/cos3140Zv2=Z2/cos3B=92/cos3149Yf1=2.64Yf2=2.19Ys1=1.6Ys2=1.78N1=1.2*109N2=8.57*108Yn1=Yn2=1=2.6?。簃=3確定螺旋角為?=arccos[mn(Z1+Z2)/(2*18.)=14因?yàn)榇酥蹬c初選B值相差不大，故不必重新計(jì)算校合齒面接觸疲勞強(qiáng)度σh=3.17Ze[(KT1(u+1)/bd12u≤[σH]分度圓直徑dd1=(z1m1)/cos?=d=mnz1/cos?=285.7mm齒寬bb=φd×d1=0.6×74.5=44.7取b1=45b2=50σh=3.17×189.81.4×1.24×105(3.8+1)/50×44.72×3.8=891.38V=πdn/60×1000=3.14×74.5×962/60000=3.75<5可選擇8級(jí)精度等級(jí)合適齒輪軸轉(zhuǎn)距：T=1.6×105Nm（4）直齒圓柱齒輪傳動(dòng)（1）小齒輪用20CrmnTi滲透淬火，硬度為56—62HRC，大齒輪用40Cr表面淬火，硬度為50—55HRC．選擇齒輪精度等級(jí)為8級(jí)K=1.4φ=0.35齒數(shù)Z1=24Z2=4.5*24=108Zv=z/cos3B=24/COS3140=22.5Zv=z/cos3B=108/COS3140=114.7取YF1=2.64YF2=1.82YS1=1.6YS2=2.17=2.6取mn=3確定中心距a=[mn(z1+z2)]/2cos?=198取a=200齒寬b=φd×a=0.35×200=70所以b1=72mmb2=70mmΔh=305(I+1)KT1/Iba2=524<[σh]所以安全周速度v=3.14×3×24×9.62/60×103=3.62<5所以8級(jí)精度合適則：分度圓直徑：d1=72d2=324齒頂高系數(shù)：h*=1齒根高系數(shù)：c*=0.25齒頂高：ha=3齒根高：hf=3.75齒頂圓直徑：da=78da2=330齒根圓直徑：df1=64.5df2=316.5齒寬：b1=72b2=70齒形角：θ=20o模數(shù)：m=3中心距：a=200材料：20CrMnTi40Cr（5）齒輪參數(shù)計(jì)算分度圓直徑：d1=74.5d2=285.7齒數(shù)：z1=24z2=92齒頂圓直徑：da1=80.5da2=291.7齒根圓直徑：hf1=67hf2=278.2齒根高：hf=3.75齒頂高：ha=3全齒高：h=6.75中心距：a=180螺旋角：B=14o8'3"材料：20CrMnTi40Cr4.6計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)（1）輕載高速即nv1=112r/min1)各軸的轉(zhuǎn)速I(mǎi)軸：nI1=nm=942r/minII軸:nII1=nI1/i11=942/2.4=392.5r/minIII軸:nIII1=nII1/i12=392.5/3.5=112.14r/minIV軸(卷筒軸)：nIV1=nIII1=112.14r/min2)各軸的輸入功率：I軸：PI1=Pdη1=12.3×0.99=12.177KWII軸：PII1=PI1×η2×η3=12.177×0.98×0.97=11.575KWIII軸：PIII1=PII1×η2×η3=11.575×0.98×0.97=11.004KWIV軸(卷筒軸)：PIV1=PIII1×η1×η2=11.004×0.99×0.98=10.675KW3)各軸的輸出功率：I軸：PI1=Pd×η1=12.177×0.98=11.933KWII軸：PII1=PI1×η2=11.575×0.98=11.344KWIII軸：PIII1=PIII1×η2=11.004×0.98=10.784KWIV軸(卷筒軸)：PIV1=PIV1×η4=10.675×0.96=10.284KW4)各軸的輸入扭矩Td=9550×(Pd/Nm)=9550×(12.3/942)=122.697NMT11=Td×η1=122.697×0.99=119.272NMT21=T11×η2×η3×i11=119.272×0.98×0.97×2.4=272.112NMT31=T21×η2×η3×i12=272.112×0.98×0.98×3.5=905.343nNMT41=T31×η1×η2=905.343×0.99×0.98=878.364NM5)各軸的輸出轉(zhuǎn)矩IT11=119.272×η2=119.272×0.98=116.887NMIIT22=T21×η2=272.112×0.98=266.67NMIIIT32=T31×η2=905.343×0.98=887.236NMIVT42=T41×η2=878.364×0.98=860.797NM（2）重載低速nv2=56r/min1)各軸的轉(zhuǎn)速I(mǎi)軸：nI2=nm=942r/minII軸:nII2=nI2/i21=942/4.8=196.25r/minIII軸:nIII2=nII2/i22=196.25/3.5=56.07r/minIV軸(卷筒軸)：nIV2=nIII2=56.07r/min2)各軸的輸入功率：I軸：PI2=Pdη1=12.3×0.99=12.177KWII軸：PII2=PI2×η2×η3=12.177×0.98×0.97=11.575KWIII軸：PIII2=PII2×η2×η3=11.575×0.98×0.97=11.004KWIV軸(卷筒軸)：PIV2=PIII2×η1×η2=11.004×0.99×0.98=10.675KW3)各軸的輸出功率：I軸：1PI2=Pd×η1=12.177×0.98=11.933KWII軸：2PII2=PI2×η2=11.575×0.98=11.344KWIII軸：3PIII2=PIII2×η2=11.004×0.98=10.784KWIV軸(卷筒軸)：PIV2=PIV2×η4=10.675×0.96=10.284KW4)各軸的輸入扭矩Td=9550×(Pd/Nm)=9550×(12.3/942)=122.697NMT12=Td×η1=122.697×0.99=119.272NMT22=T12×η2×η3×i21=119.272×0.98×0.97×4.8=544.242NMT32=T22×η2×η3×i22=544.242×0.98×0.98×3.5=1810.748NMT42=T32×η1×η2=1810.748×0.99×0.98=1756.788NM5)各軸的輸出轉(zhuǎn)矩IT12=119.272×η2=119.272×0.98=116.887NMIIT22=T22×η2=544.242×0.98=533.357NMIIIT32=T32×η2=1810.748×0.98=1774.553NMIVT42=T42×η2=1576.788×0.98=1545.252NM4.7電磁離合器的選擇

選擇原則：按靜摩擦力矩的選擇公式：Mj≥KMnMj——離合器的額定靜力矩K——安全系數(shù)取K=2.0Mn——運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)最大負(fù)荷力矩KMn=2.0×（119.272/9.8）≈24.3kg.m∴選擇離合器的型號(hào)為RLM5-16型（軸一）∵M(jìn)j=32kg.m＞24.3kg.m∴符合要求。第二根軸上的電磁離合器選擇原則：按靜摩擦力矩選擇Mj≥KMn選擇方法如上，則選DLM5-63型（軸二）。4.8軸承的選擇軸承可分為滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承（1）滑動(dòng)軸承：工作時(shí)軸承與軸的表面間發(fā)生，干摩擦狀態(tài)，邊界摩擦狀態(tài)，液體磨擦狀態(tài)，半液體摩狀態(tài)，半干磨擦狀態(tài)，常用低速輕載，徑向力不太大的環(huán)境下。（2）滾動(dòng)軸承：依靠主要元件間的液動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件，具有磨擦應(yīng)力小，易起動(dòng)，轉(zhuǎn)速及工作溫度的適用范圍寬廣，軸向尺寸小，潤(rùn)滑維修保養(yǎng)方便。（3）調(diào)心球軸承：因?yàn)橥饩硪旱辣砻媸且暂S承中心點(diǎn)為中心的球面，故能自動(dòng)調(diào)心，其偏角為θ≤2o—3o主要承受徑向載荷，也可承受不大的軸向載荷，適用于多支點(diǎn)傳動(dòng)軸，剛性較小以及難以對(duì)中的軸。（4）推力球軸承：只能承受軸向載荷，不宜在高速下工作51000型只能承受單向載荷，常用于起重機(jī)吊勾、蝸桿軸和立式車(chē)床主軸的支承等。（5）深溝球軸承：主要承受徑向載荷也可承受一定軸向載荷，極限；轉(zhuǎn)速高，磨擦系數(shù)上，θ≤2o—10o，承受沖擊能力差，適用于剛性較大的軸，變速箱的軸，電動(dòng)機(jī)四的承價(jià)格低。故選擇深溝球承支承。4.9軸的選擇與計(jì)算通常軸為階梯狀，要考慮到軸上零件固定可靠，裝卸方便，軸的加工工藝好，保證軸足夠的硬度和強(qiáng)度，為減小應(yīng)力集中，應(yīng)采用圓角過(guò)度。(1）I軸的選擇：I軸是聯(lián)軸器與電機(jī)相連并傳遞功率的軸，軸材料用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理所有軸性（如疲勞強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度，膠合等）1.設(shè)計(jì)軸由傳動(dòng)方案知，該軸兩端各有一個(gè)軸承，同時(shí)裝有兩個(gè)齒輪，中間有一個(gè)電磁離和器，確定軸徑為45mm2.選軸承型號(hào)308d=40D=90B=28（2個(gè)）型號(hào)110d=50D=80B=16（2個(gè)）圖4-1I軸的示意圖(2)II軸該軸裝有兩個(gè)軸承，三個(gè)齒輪，且在該軸一端至減速器外裝有液壓推桿制動(dòng)器該軸的基本尺寸如下：L1=21;L2=37.5;L3=35.5;L4=100;L5=105;L6=8;L7=25;相對(duì)應(yīng)的軸向尺寸：選軸承：型號(hào)：311d=55D=120B=29型號(hào)：112d=60D=95B=18(2個(gè))圖4-2II軸示意圖(3)III軸的選擇：該軸上裝有兩個(gè)軸承，一個(gè)齒輪，軸徑由聯(lián)軸器確定。ⅰ聯(lián)軸器的選擇：a.彈性圓柱銷(xiāo)聯(lián)軸器：許用扭矩（kgm）6.71538軸徑（mm）25180最大轉(zhuǎn)速（r/min）1100—5400特點(diǎn)：彈性好，可補(bǔ)償少量徑向偏差。適用范圍：用與正反轉(zhuǎn)，變化多，變載荷，起重頻繁的高速軸。固選d=38mm許用扭矩為23.5kgm許用轉(zhuǎn)速4000r/min飛輪力矩參數(shù)為：B>42D=140a=33b=35b.十字滑塊聯(lián)軸器許用扭矩（kgm）122000軸徑（mm）15150最大轉(zhuǎn)速（r/min）100—250特點(diǎn)：徑向尺寸小，飛輪力矩較小，壽命較長(zhǎng)，但制造復(fù)雜，不能緩沖減振。適用范圍：用于低轉(zhuǎn)速，兩軸不同軸度，誤差較大的情況。固選ⅱ.設(shè)計(jì)軸；選軸承型號(hào)217d=85D=150B=28r=3型號(hào)312d=60D=130B=31r=3圖4-2ⅲ.軸示意圖(4）校核軸因III軸承受載荷最大，故進(jìn)行校核1.齒輪分度圓直徑d=96mm軸的變應(yīng)力（如下圖4-3所示）：Ft=2T1/d1=2╳905.342/0.096=18861.31250NFr=Ft╳tag200=6864.956329N2.求垂直面的支反力：（如下圖4-3所示）Fv1=1707.527209N;Fv2=5157.429120N3.求水平面上的支反力：（如下圖4-3所示）Fh1=4691.392449N;Fh2=-14169.92005N4.繪垂直面的彎矩圖（如下圖4-3所示）Mv=-379071.0404N.mm5.繪水平面的彎矩圖（如下圖4-3所示）Mh=1041489.124N.mm6.求合成彎矩圖（如下圖4-3所示）M=(Mv2+Mh2)0..5=1108329.576N.mm扭矩T=905343.000N.mm根據(jù)強(qiáng)度校核公式бca=（（M/W）2+4×（（aT）/（2W））2）0.5≤[б-1]校核其中a=0.6бca=((1108.329576×1000)2+(0.6×905343)2)0.5/(0.1×603)=57.142965MPa≤[б-1]=60Mpa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由查表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》14-3許用彎曲應(yīng)力[б-1]=60Mpa故強(qiáng)度滿足要求；剛度的校核：根據(jù)剛度的校核公式ф=5.73×10000×(LG)-1×(TiLi/IPi)；帶入相關(guān)數(shù)據(jù)可以計(jì)算得到結(jié)果0.274571708;由《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材查得：對(duì)于軸的剛度有以下地分類(lèi)：一般傳動(dòng)軸可取Ф＝0.5—1；對(duì)于精度傳動(dòng)軸可取0.25—0.5度每米。對(duì)于要求不高地度傳動(dòng)軸可取大于1度每米；而這里校核的結(jié)果0.2771708度每米，所以合乎剛度要求較高的本課題；(5)軸的受力示意圖：圖4-35起重零件的選擇與計(jì)算5.1鋼絲繩的選擇與校驗(yàn)鋼絲繩的受力主要為拉力，按照工作條件，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-2，可選用6X19圓形股繩，其鋼絲直徑較粗，鋼絲繩柔軟而且耐磨。起重機(jī)鋼絲繩根據(jù)不同的條件，應(yīng)保證有一定的安全系數(shù)，即Smax.nSp⑴式中Smax─鋼絲繩最大靜拉力；NSp─整條鋼絲繩的破斷拉力；Nn─鋼絲繩的安全系數(shù)；查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-6得：sp=⑵式中─鋼絲繩破斷拉力總和；─破斷力換算系數(shù)已知Smax=Fmax=315kgfn=4①=0.85將上述值代入公式⑴和⑵，得Sp≥2941故最后選擇的鋼絲繩型號(hào)為619―7.7―155―右交。5.2卷筒設(shè)計(jì)1)卷筒直徑的計(jì)算R=⑶式中V─卷筒線速度；m/sn─卷筒卷速；r/min已知V=50m/min=50/60m/sn=112r/min將上述值代入公式⑶，得R==0.4265m=426.5mm則D=2R=853mm取卷筒直徑為D=853mm2)卷筒的校核卷筒名義直徑D0=hd⑷式中d─鋼絲繩直徑；mmh─與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)；查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表8-1-54，得h=16已知d=7.7將上述值代入公式⑷，得D0=(16-1)7.7=115.5mm因?yàn)镈=853mm>D0=115.5mm所以此卷筒直徑合格。3)卷筒的幾何尺寸計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)要求，卷筒材料采用HT200的灰鑄鐵鑄造則卷筒的壁厚為=0.002D+(6─10)mm⑸已知D=330mm則=0.002D+(6─10)mm=10.236mm─17.06mm取=14mm鋼絲繩纏繞長(zhǎng)度L=πD1Z⑹式中Z─每層上鋼絲繩纏繞圈數(shù)；D1─單層直徑已知L=40000mmD1=D+d=853+14=867mm將上述值代入公式⑹，得40000=π867Z所以Z==14.693圈、考慮鋼絲繩在卷筒上排列可能不均勻，應(yīng)將長(zhǎng)度增加10%，故卷筒長(zhǎng)度為L(zhǎng)0=1.1Zt⑺查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-40，得t=10mmR=5mmC=1.86將上述值代入公式⑺得，L0=1.1×14.693×10=161.62mm取卷筒長(zhǎng)度為L(zhǎng)0=426mm因L0=426mm<3D=963mm故應(yīng)計(jì)算卷筒壁內(nèi)表面最大壓應(yīng)力查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5-38，得卷筒的壓應(yīng)力為⑻式中A─多層卷繞系數(shù)；Smax─鋼絲繩最大靜拉力；N ─卷筒壁厚；mmt─卷筒繩槽節(jié)距；mm─許用壓應(yīng)力；kg/cm2已知A=1Smax=315kgf=14mmt=10mm===149.8N/cm2將上述值代入公式⑻，得=A=1=22.95N/cm2因<故卷筒強(qiáng)度能滿足要求。又因D=321mm<1200mm,L=426mm<2D故不必對(duì)卷筒進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。5.3滑輪設(shè)計(jì)由塔式起重小車(chē)上的平衡滑輪，由于工作過(guò)程中要經(jīng)常來(lái)誤碼擺動(dòng)，使鋼絲繩一直處于彎曲與伸直狀態(tài)，對(duì)鋼絲繩的疲勞與磨損是不利的，據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)，此類(lèi)起重機(jī)上的起升鋼絲繩常損壞在此區(qū)段上，這種情況下不宜減少平衡滑輪，平衡滑輪：（名義直徑）D1min≥hd查《塔式起重機(jī)》表2-7得：h=18又已知d=14所以：D1min≥hd=18×14=252mm5.4吊鉤的選擇模鍛單鉤制造簡(jiǎn)單，在啵起重機(jī)上廣泛采用，疊片吊鉤是由切制成的多片鋼板鍛接而成，并在吊鉤口上裝護(hù)墊，這樣可減小鋼絲繩磨損，使截荷也能均勻地傳到每塊鋼板上，主要用于大起重量或冶金起重機(jī)上，兩種相比，故選擇模鍛單鉤。在長(zhǎng)鉤型吊鉤組中，吊鉤模梁與滑輪軸合成一體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件數(shù)力，整體尺寸較小，這對(duì)充分利用起升高度是利的，在鋼絲繩分支數(shù)為偶數(shù)(一般為4)時(shí)應(yīng)用較小。短鉤型吊鉤組零件數(shù)量多，高度尺寸大，但橫向尺寸較小，對(duì)減小鋼絲繩偏角有利旦不受分支數(shù)限制。則：選擇模鍛長(zhǎng)鉤型梯形單鉤材料為20#鋼D=（3-3。5）Q額=5H=D=5B1=0.67×h=3.35B2=0.4b1=1.34 K=0.1e1=(b1+2b2)/(b1+b2)*h/3=2.1e2=h-e1=2.9FA=(bi+b2)×h×1/2=11.725Φ=1+cv/g（f0+λ0）其中：c=0.5v=25g=9.8f0=8.3/700λ0=0.0029*26.4所以Φ=15.426θ計(jì)=Φθ額=38.565A-AC=2×θ×e1/FAKAD=27.63〈6s/1.3=180FA=0.8FA=0.8×11.725=9.38B-BG=θ計(jì)e2/FBKBD=23.85Τ=0.1G=2.385Σa=G2+3C2=24.2〈180其中QS取235由以上計(jì)算選出吊鉤型號(hào)重量Dsbhdd1d02.5655040654540M36LlllRROR237595553495022R3R4R5R6R7重量701080453585.5軸上零件的設(shè)計(jì)（1）鍵的選擇鍵的類(lèi)型：平鍵半圓鍵楔鍵切向鍵（1）平鍵：應(yīng)用于高精度，高速度可承受載荷，沖擊的場(chǎng)合對(duì)向平鍵，用于軸上零件在軸上移動(dòng)量不大的場(chǎng)合，如變速箱中的齒輪。（2）半圓鍵：一般用于輕載，適用于圓錐軸伸。（3）楔鍵：用于精度要求不高，轉(zhuǎn)速較低，傳遞較大的雙向的或有的轉(zhuǎn)達(dá)矩。（4）切向鍵：用于載荷很大，對(duì)要求不嚴(yán)場(chǎng)合故選擇：圓頭對(duì)向平鍵（2）銷(xiāo)的選擇（1）銷(xiāo)的分類(lèi)：圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)、銷(xiāo)軸、開(kāi)口銷(xiāo)柱銷(xiāo)：銷(xiāo)孔需鉸制多次裝拆后會(huì)降低定位的精度和聯(lián)接的緊固，只能傳遞不大的載荷，用于定位也可用于聯(lián)接。圓錐銷(xiāo)：定位精度高，在受橫向力時(shí)能自鎖用于定位，也可用以固定零件，傳遞動(dòng)力多用于經(jīng)常裝拆的場(chǎng)合。銷(xiāo)軸：用開(kāi)口銷(xiāo)鎖定，拆卸方便，用于絞接處。開(kāi)口銷(xiāo)：工用可