中軌箱型梁橋式起重機的設(shè)計解讀

1、題目：50/10tX19.5m中軌箱型梁橋式起重機的設(shè)計學(xué)位申請人姓名劉*學(xué)號 08050203045所在學(xué)院名稱 新鄉(xiāng)學(xué)院專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及自動化 指導(dǎo)教師姓名 劉*指導(dǎo)教師職稱 教授完成時間 2012 年5月17日目錄摘要1關(guān)鍵字1Abstract1Key words1緒論21總體方案設(shè)計31.1 設(shè)計參數(shù)31.2 總體方案規(guī)劃32 主起升機構(gòu)的設(shè)計42.1確定起升機構(gòu)傳動方案42.2選擇滑輪組和吊鉤組形式42.3 選擇鋼絲繩52.4 卷筒的計算62.5 電動機的確定82.6減速器的確定92.7 制動器與聯(lián)軸器的選擇 93副起升機構(gòu)的設(shè)計113.1確定起升機構(gòu)傳動方案 113.2選擇滑

2、輪組和吊鉤組形式 113.3鋼絲繩的選擇123.4確定卷筒尺寸133.5 電機的確定153.6減速器的確定153.7 制動器與聯(lián)軸器的選擇 164 小車運行機構(gòu)的設(shè)計 184.1 確定機構(gòu)傳動方案 184.2選擇車輪與軌道并驗算其強度184.3運行阻力計算194.4 電動機的選擇194.5減速器的選擇204.6制動器與聯(lián)軸器的選擇205 大車運行機構(gòu)的設(shè)計235.1 確定傳動機構(gòu)方案235.2選擇車輪與軌道并驗算其強度235.3運行阻力計算245.4 電動機的選擇245.5減速器的選擇255.6制動器與聯(lián)軸器的選擇256 金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計286.1橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)286.2 總體設(shè)計2

3、86.3 主端梁截面積幾何性質(zhì)296.4 載荷的計算306.5 主梁計算326.6 端梁計算406.7 主梁與端梁的連接476.8 剛度計算476.9 橋架拱度497 設(shè)計總結(jié)508 參考文獻519 致謝52內(nèi)容摘要：根據(jù)機械設(shè)計標準和起重機設(shè)計標準及各零部件的選擇標準，依據(jù)所給參數(shù)和具體工作環(huán)境，設(shè)計出了橋式起重機小車各個機構(gòu)。起升機構(gòu)采用電動機驅(qū)動，布置方式采用電 動機軸與卷筒軸平等布置。小車運行機構(gòu)主動輪采用對面布置方式，集中驅(qū)動。各零部件 間采用具有補償性能的齒輪聯(lián)軸器連接， 帶制動輪的聯(lián)軸器安裝在減速器的高速軸上，這樣 ，即使聯(lián)軸器被損壞，制動器 仍可將卷筒制動，確保機構(gòu)安全。為使起

4、升機構(gòu)布置方便并增大補償能力，在電動機與減速器之間采用浮動軸連接。帶制動輪的半齒聯(lián)軸器和制動器靠近減速器，萬一浮動軸被扭斷，制動器仍可以制動住卷筒。小車架有兩根端梁和兩根 橫梁組成，端梁焊接成箱形，在端梁與橫梁上邊焊有鋼板，鋼板上在安裝電動機， 減速器，制動器和軸承座的地方焊有墊板。關(guān)鍵詞：橋式起重機；起升機構(gòu)；小車運行機構(gòu)；小車架 。Abstract： According to the mechanical design standardsand design standardsfor cranes and other parts of the selecti on criteria, ba

5、sed on the give n parameters and the specific working environment, the design of the bridge crane car agencies. Lifting bodies using motor-drive n layout with the use of motor axis equal axis reel layout. Car driving wheel used to run institutions across the layout, concentrated drive. Betwee n the

6、various comp onents of compe nsati on with the performa nee of the use of the gear coupli ng to connect with the coupli ng wheel brake in stalled on the axis of high-speed reducer, so that eve n if the coupli ng has bee n damaged can be brake drum brake to ensure that security agencies. In order to

7、facilitate the hoisting mechanism and in crease the compe nsati on arran geme nt of capacity betwee n the motor and reducer with float in g-axis conn ecti on. Semi-ro und with brake and brake gear coupli ng n ear the reducer, if the float in g-axis has bee n broke n, brakes can still brake drum live

8、. There are two small frame side beams and two beams of the clie nt into a box-beam weldi ng, in the end beam and the beams are welded top plate, steel plate in stalled on the motor, reducer, brake and beari ng are the local weldi ng plate .Key words：bridge crane; hoist ing mecha ni sm; car run in s

9、tituti ons; small frame.緒論起重機械是用來對物料進行起重、運輸、裝卸和安裝作業(yè)的機械。它可以完成靠人力 無法完成的物料搬運工作，減輕人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉庫、水電站等多個領(lǐng)域和部門中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)規(guī)模日 益擴大，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相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機械設(shè)備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟建設(shè)起著積極的促進作用。橋式起重機不但要容易操作，容易維護，而且安全性要好，可靠性要高， 要求具有優(yōu) 異的耐久性、無故障性

10、、維修性和使用經(jīng)濟性。加強對橋式起重機 的研究和改進，促進其不斷發(fā)展，必將對整個起重運輸行業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。橋式起重機一般被安裝在廠房內(nèi)，搬運任務(wù)比較繁重。我國橋式起重機械制造行業(yè)在二十世紀五、六十年代開始建立并逐步發(fā)展壯大， 現(xiàn)已形成了各種門類的產(chǎn)品和龐大的企業(yè)群體， 橋式起重機服務(wù)于國民經(jīng)濟各行 各業(yè)，截至2009年底，從事起重機械生產(chǎn)的企業(yè)約為 1千多家。2009年我國物 料搬運（起重運輸）行業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值達到 3,180億元，作為物料搬運（起重運 輸）行業(yè)的最重要子行業(yè)，起重機械制造行業(yè)的總產(chǎn)值約占物料搬運 （起重運輸） 行業(yè)總產(chǎn)值的50%左右，據(jù)此推算，2009年我國起重機械制造行業(yè)

11、的市場整體 銷售規(guī)模可達1,590億元。橋式起重機是起重機重要的品種，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、 冶金、交通運輸、能源、化工、機械、輕工、環(huán)保、水利等國民經(jīng)濟的各行各業(yè)， 在國家經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。1總體方案設(shè)計1.1設(shè)計參數(shù)表1-1橋式起重機的設(shè)計參數(shù)起重機類型通用工作級別M5軌道放置中軌橋架形式雙梁 50/10t X 19.5m起升機構(gòu)主起升副起升額定起重量（噸）5010起升高度（米）1214起升速度（米/分）5.913.2工作級別M5M5運行結(jié)構(gòu)大車小車速度（米/分）72.835.5工作級別M5M51.2總體方案規(guī)劃起重機的設(shè)計，包括起升機構(gòu)的設(shè)計、運行機構(gòu)的設(shè)計、金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計。其中，起

12、升機構(gòu)的設(shè)計包括主起升機構(gòu)的設(shè)計， 副起升機構(gòu)的設(shè)計；運行機構(gòu)的 設(shè)計包括小車運行機構(gòu)的設(shè)計，大車運行機構(gòu)的設(shè)計。在金屬機構(gòu)設(shè)計中， 牽涉 到主梁的設(shè)計計算，端梁的設(shè)計計算。在起升機構(gòu)的設(shè)計中，牽涉到鋼絲繩的選擇，起升機構(gòu)傳動方案的確定，選擇滑輪組和吊鉤組形式，卷筒尺寸的確定，電動機的確定，減速器的確定，制動 器與聯(lián)軸器的選擇。在運行機構(gòu)的設(shè)計中，牽涉到運行機構(gòu)傳動方案的確定，車輪與軌道的選擇，電動機的選擇，減速器的選擇，制動器與聯(lián)軸器的選擇。在金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，牽涉到起重機金屬結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計，主端梁截面何性質(zhì)的計算，載荷的計算，主梁強度的校核。2主起升機構(gòu)的設(shè)計2.1主起升機構(gòu)方案的選擇起升

13、機構(gòu)一般由驅(qū)動裝置、鋼絲繩卷繞裝置、取物裝置和安全保護裝置組成，2-1所示電動機驅(qū)動是起升機構(gòu)的主要驅(qū)動方式，主起升機構(gòu)布置方式如圖1-電動機；2-聯(lián)軸器；3-傳動軸；4-制動器；5-減速器；6-卷筒;7-軸承座；8-平滑滑輪；9-鋼絲繩；10-滑輪組；11-吊鉤圖2-1起升機構(gòu)配置方案常見的起升機構(gòu)鋼絲繩卷繞如圖3-2所示，采用雙聯(lián)滑輪組，滑輪組倍率m=5圖2-2 滑輪組的型式2.2選擇滑輪組和吊鉤組的型式2.2.1吊鉤的選擇吊鉤尾部螺紋直徑的確定：PqFPqJTd4di=69.4mm4 2 Pq4 1.09 204000二 LI :3.14 58.75式中Pq 最大其中載荷；：2 起動動載

14、系數(shù)，由起重機械表 1-9確定2=1.09 ； F 螺紋根部面積；d1 螺紋根部直徑；許用應(yīng)力，二二，nn = 4 ；選等級強度為 M，貝，二s = 235MPa ,-58.75MF* 。采用短型吊鉤組，根據(jù)額定起重量 Q=50t和工作類型 M5來選擇直柄單鉤LM16 MGB/T10051. 1988，吊鉤材料為 DG20螺紋外徑d = 80mm，螺紋根部 直徑 dr = 69mm2.2.2吊鉤螺母的計算4PQt二 d2 -d：螺母高度不得小于H:=51.8mm4 200000 103.14 802 -69230式中t=10mm-螺距；p-許用擠壓應(yīng)力，鋼對鋼p =3035MPa ；公制螺母的

15、高度H =1.2d =1.2 80 =96mm ；考慮放止動墊片的尺寸取螺母高度：H =100mm ;螺母外徑：D外=1.8 d =1.8 80 =144mm。2.2.3滑輪及滑輪軸承的選擇由鋼絲繩直徑d繩=24mm，動滑輪直徑D滑=450mm，選擇滑輪的型號為滑輪A18 450 65JB/T9005.3 1997滑輪用內(nèi)軸套和隔環(huán)：內(nèi)軸套T 651 1 0 JB/T 9.01 99 9 隔環(huán)；H140JB/T9005.4 1999;滑輪軸承：46216; 滑輪擋蓋：AG140JB/T9005.4 1999。2.3鋼絲繩的選擇采用雙聯(lián)滑輪組，主起升 Q=50t，查取滑輪組倍率m=5;鋼絲繩所受

16、最大拉力:Smax二 50.469KNPqPo 484.5xm 滑2 5 0.96式中Pq -額定起升載荷載荷，Po -吊具的自重載荷FQ P0 =(50000 10000) 9.8 = 484.5KNX-繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)，X=2; m扌骨輪組倍率，m=5 口z -滑輪組效率，z=0.96。所選鋼絲繩，其破斷拉力sp必須滿足：niSmaxSp_Smaxnl - 50.47 5 _252.34n-鋼絲繩許用安全系數(shù)，n=5; Smax-鋼絲繩最大工作靜拉力。所選鋼絲繩的直徑應(yīng)滿足：d _ C Smax-0.150469_ 22.465mm式中C-選擇系數(shù)，與機構(gòu)的工作級別和鋼絲繩的抗拉強度

17、有關(guān)。取鋼絲繩 直徑d = 24 mm，捻向：交互捻；選擇鋼絲繩型號為：6W19-24-155I- GB/T8918 -1996。2.4卷筒的計算2.4.1卷筒的基本尺寸取卷筒直徑D = 800mm ;卷筒的計算直徑D卷二578mm。卷筒長度：Ls =2(L0 L1 L3) L 光=2 (745 40 60) 100=2000mm,% max m* 164+L2O “l(fā)L0 = + Z1 p = + 2 產(chǎn) 20 = 745mml 兀D0丿i3.14o.578丿其中H max 最大起升高度；m 滑輪組倍率；Do 卷筒計算直徑，Do =D578mm;乙一固定鋼絲繩安全圈數(shù)，取 乙-2 ; p 繩

18、槽槽距，查機械設(shè)計手冊表8.1-49 ,得p = 20 ; L1 無繩槽卷筒端部尺寸，Li =2p =40mm ； L2 固定鋼絲繩區(qū)段的長度，L2 =3p=60mm； L光一左右螺旋槽之間的距離。L光=l -2hmintg： = 270 -2 1300 tg4 =88mm其中I 兩側(cè)滑輪繩槽中心線之間的距離，I = 270mm ； hmin 當?shù)蹉^滑輪位于最上部極限位置時，卷筒軸和滑輪軸之間的距離，hmin = 1300mm ；:繞上卷筒的鋼絲繩分支相對于垂直位置的允許偏角，:=4 ;取L光=100mm其壁厚按經(jīng)驗公式確定：0.02D610 =0.02 560 8.8 = 20mm。2.4.

19、2驗算卷筒強度卷筒的采蓮采用HT30抗壓強度為750MPa，抗拉強度為250MPa卷筒所受壓應(yīng)力：maxp3436020 16二 107MPa4壓 匕二竺 176MPak 4.25式中k 對吊鉤起重機的安全系數(shù)，k=4.25 二壓-二壓，滿足受壓強度要求。由于卷筒長度L 3D，尚應(yīng)計算彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力：二拉二MW卷筒的最大彎矩產(chǎn)生在鋼絲繩位于卷筒中央時，L M - Smax l 二smax2= 21986900N mm式中L 卷筒全長；L1 左右螺旋槽之間的距離;卷筒斷面系數(shù):4444D-D!5604 -5204560W =0.1 = 0.1D3=4505142mm式中D 卷筒直徑，D =56

20、0mm； D1 卷筒內(nèi)徑，D -520mm ；彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力:219869004505142=4.88MPa :合成應(yīng)力:= 4.88 戲 65.05 =23.36MPa1762.4.3卷筒轉(zhuǎn)速vmD05.9 53.14 0.8=11.74r /min2.5電動機的確定2.5.1電動機的選擇起升機構(gòu)靜功率:PqV60000484500 5.960000 0.88= 54.14KW式中Pq 最大起升載荷；一起升機構(gòu)總效率?；矀?0.98 0.96 0.94 =0.88電動機的計算功率：Pjc -K電P靜由起重機的工作級別 M5可以由工程起重機標319中得到：電=0.8Pic -0.8 54.

21、14 =43.3KWjc根據(jù)機械設(shè)計通用手冊選定YZR315S型電動機，主要指標為：轉(zhuǎn)速n。=750r/min ;額定功率P =26kw ； Pc轉(zhuǎn)速 n708r/min ;輸出軸直徑D =65mm ;輸出軸長度 E =140mm;鍵槽寬 F -16mm。2.5.2電動機發(fā)熱及過載驗算等效功率：P效二rP靜根據(jù)表327,t起t，查表3 52機械設(shè)計通用手冊起升機構(gòu)曲線r=0.88，查表 328 得 K=0.75，P效 =rP靜二 0.75 0.88 29 =19.4KWPjc =29KWPjc -P效，電動機滿足不過熱條件過載驗算：HPqV.4 204000 7.5Z600001.5 1 60

22、000 0.88-27.0KW符合要求。2.6減速器的選擇電動機的轉(zhuǎn)速：P靜27 25n = n0 - (n0-山)=750(750-708) = 697.5r / minPjc21.8傳動比:697.516.53= 42.2根據(jù)減速器選用手冊選定PJ型變速器（減速器PD -1000 -）JB/T5560 1991主要參數(shù)：輸入轉(zhuǎn)速750r/min ;許用輸入功率31KW。2.7制動器與聯(lián)軸器的選擇2.7.1 制動器的選擇根據(jù)物體下降時的扭矩 T靜降：T靜降二-PQD2mi=204000 0.578 0.88 =3493N m。式中 FQ 最大載荷量，PQ = 204000N ； D。 2 4

23、 42.2QQ卷筒計算直徑，D。二0.578m ； m 滑輪組倍率，m = 4 ； i 減速器傳動比， i =42.2 ；總效率，-0.88 ；制動轉(zhuǎn)矩 T制 - 1.5T靜降= 524N m，查機械設(shè)計通用手冊選擇制動器MW400 -1600 , YW400 一1250 -3。主要參數(shù)：制動輪直徑300mm ,額定轉(zhuǎn)矩630N m 。2.7.2聯(lián)軸器的選擇根據(jù)電動機輸出軸的直徑和變速器輸入直徑選用聯(lián)軸器CL4型齒輪聯(lián)軸器和CL2型齒輪聯(lián)軸器。CL4的主要參數(shù)：公稱轉(zhuǎn)矩 1400N m ； 許用轉(zhuǎn)速3000r/min ; 轉(zhuǎn)動慣量0.05kg m2。CL2的主要參數(shù)：公稱轉(zhuǎn)矩 5600N m

24、;許 用轉(zhuǎn)矩2000r/min ；轉(zhuǎn)動慣量0.21kg m2。聯(lián)軸器力矩的校核：T =kik3-max =893.7N.M式中T 傳扭矩的計算值；Tmax 按第類載荷計算的軸傳最大扭矩，對高速 軸Tmax =(0.7 - 0.8)mTn，在此m位電動及轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)，Tn位電動機的 額定轉(zhuǎn)矩，Tn =9550空=331Nm；其中，聯(lián)軸器重要參數(shù)，對于起升機750構(gòu)k1=1.8 ； k3 角度偏差系數(shù)，k3=1，聯(lián)軸器符合要求。3 副起升機構(gòu)的設(shè)計3.1副起升機構(gòu)方案的選擇起升機構(gòu)一般由驅(qū)動裝置、鋼絲繩卷繞裝置、取物裝置和安全保護裝置組成電動機驅(qū)動是起升機構(gòu)的主要驅(qū)動方式，副起升機構(gòu)布置方式

25、如圖3-1所示:1-電動機；2-聯(lián)軸器；3-傳動軸；4-制動器；5-減速器；6-卷筒;7-軸承座；8-平滑滑輪；9-鋼絲繩；10-滑輪組；11-吊鉤。圖3-1起升機構(gòu)配置方案常見的起升機構(gòu)鋼絲繩卷繞如圖所示，采用雙聯(lián)滑輪組，滑輪組倍率m=3圖3-2滑輪組的型式3.2選擇滑輪組和吊鉤組的型式3.2.1吊鉤的選擇吊鉤尾部螺紋直徑的確定Pq；：2Pqdi=69.4mm4 Pq _4 1.09 204000二 4 I :3.14 58.75式中Pq 最大其中載荷；：2 起動動載系數(shù)，由起重機械表1-9確定2 =1.09 ； F 螺紋根部面積；d1 螺紋根部直徑；！一許用應(yīng)力，二二nn = 4 ；選等級

26、強度為 M，貝，二s =235MPa， - 58.75MR。采用短型吊鉤組，根據(jù)額定起重量 Q=20t和工作類型 M5來選擇直柄單鉤LM16 MGB/T10051. 1988，吊鉤材料為 DG20螺紋外徑d =80mm，螺紋根部 直徑 d69mm。3.2.2吊鉤螺母的計算螺母高度不得小于H:,4FQt4x200000X0 一 H 222251.8mm兀（d2 d； ） 3.14漢（802 -692 卜30式中t=10mm螺距；p 許用擠壓應(yīng)力，鋼對鋼 p = 30 35MPa。公制螺母的高度H=1.2d=1.2 8 96mm ;考慮放止動墊片的尺寸取螺母高度 H -100mm ;螺母外徑：D外

27、工 1.8d=1.8 80 =144mm。3.2.3滑輪及滑輪軸承的選擇由鋼絲繩直徑d繩=18mm,動滑輪直徑D滑=450mm，選擇滑輪的型號為滑輪 A18 450 65JB/T9005.3 1997。滑輪用內(nèi)軸套和隔環(huán)：內(nèi)軸套T6511 0 JB/ T5901 999隔環(huán)；H 1 40J B/T5. 01 99 滑輪軸承：46216；滑輪擋蓋：AG140JB/T9005.4 1999。3. 3鋼絲繩的選擇采用雙聯(lián)滑輪組，副起升 Q=10t，查取滑輪組倍率m =3; 鋼絲繩所受最大拉力：SPqp0Smaxxm滑99.962 3 0.96-17.35KN式中Pq-額定起升載荷載荷，F(xiàn)0-吊具的自

28、重載荷。Pq P0 =(10000 2OO) 9.8 =99.96KNX-繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)，X=2 m -滑輪組倍率，m=3 nz-滑輪組效率, z=0.96。所選鋼絲繩，其破斷拉力SF必須滿足：-生nlSmaxSp _ Smax n I_17.35 5-86.77 KN式中n-鋼絲繩許用安全系數(shù)，n=5o Smax -鋼絲繩最大工作靜拉力。 所選鋼絲繩的直徑應(yīng)滿足：d -C , Smax-0.117350-13.17mm式中C-選擇系數(shù)，與機構(gòu)的工作級別和鋼絲繩的抗拉強度有關(guān)。取鋼絲繩直徑d =14.5mm,捻向：交互捻；選擇鋼絲繩型號為：6W19-14.5-155I- GB/T891

29、8 -1996。3.4卷筒的計算3.4.1卷筒的基本尺寸取卷筒直徑 400mm ;卷筒的計算直徑（按纏繞鋼絲繩的中心計算）D卷二 414.5mm ;卷筒長度:L 2(L0 L1 L3) L光=2 (745 40 60) 100=1500 mm式中L卷筒上有螺旋槽部分長L0 H max m二 D+ Zi p =16x4(3.14x 0.5782 20=745mm其中H max 最大起升咼度；m 滑輪組倍率；D。一卷筒計算直徑,D0 =D d = 578mm ；乙一固定鋼絲繩安全圈數(shù)，取 乙=2 ； p 繩槽槽距, 查機械設(shè)計手冊表8.1 ，得p=20 ； L| 無繩槽卷筒端部尺寸，J =2p =

30、40mm ； L光一左右螺旋槽之間的距離。L光=丨-2hmintg= 270 - 2 1300 tg4 = 88mm。其中I 兩側(cè)滑輪繩槽中心線之間的距離，丨=270mm；卷筒軸和滑輪軸之 間的距離，hmin =1300mm； :繞上卷筒的鋼絲繩分支相對于垂直位置的允許 偏角，-4 ;取 L光=100mmo其壁厚按經(jīng)驗公式確定、=0.02D610 =0.02 400 8 = 16mm。3.4.2驗算卷筒強度卷筒的采蓮采用HT3Q抗壓強度為750MPa，抗拉強度為250MPa卷筒所受壓應(yīng)力：SmaxP、3436020 16二 107MPa式中k 對吊鉤起重機的安全系數(shù)，k=4.25;二壓豈二壓，

31、滿足受壓強度要求。卷筒的最大彎矩產(chǎn)生在鋼絲繩位于卷筒中央時,L M - Smaxl - Smax2二 26020 1790 -1002= 21986900N mm式中L 卷筒全長；L1 左右螺旋槽之間的距離；卷筒斷面系數(shù)4. 0.15604 一52。4 “505142mm3。44D - D1W =0.1-D560彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力匚拉M. 21986904.88MPIc 拉W 4505142合成應(yīng)力tr 拉-j 壓拉 拉=4.88 戲 65.05 =23.36MPa176343卷筒轉(zhuǎn)速vmD013.2X33.14 0.4= 31.53r / min3.5電動機的確定3.5.1電動機的選擇起升機構(gòu)

32、靜功率：PqV99960 7.5 =14.2kw 式中 Pq 最大起靜60000600000.88Q升載荷；一起升機構(gòu)總效率二滑筒傳=0.98 0.96 0.94 = 0.88電動機的計算功率：Pjc啟K電P靜，由起重機的工作級別 M5可以由工程起重機標3 19中得到:K電=0.8 ； Pjc -0.8 14.2=11.36kw根據(jù)機械設(shè)計通用手冊選定 YZR200L型電動機，主要指標為：轉(zhuǎn)速n0 =750r/min ;額定功率P=26kw。Fjc轉(zhuǎn)速 m=708r/min ；輸出軸直徑D =65mm ;輸出軸長度 E =140mm ;鍵槽寬 F -16mm。3.5.2電動機發(fā)熱及過載驗算等效

33、功率P效二rP靜；根據(jù)表327,t起t，查表352起升機構(gòu)曲線1得r=0.88，查表328得 K=0.75 ,P效 二 rP靜二 0.75 0.88 29 =19.4KW ； % = 29KWPjc -P效，電動機滿足不過熱條件。過載驗算:HPqV_Z600004 204000 7.5 =27KW1.5 1 60000 0.88故電動機符合要求。3.6減速器的選擇電動機轉(zhuǎn)速：P27 25n 二 n0-靜(n0-n1) = 750 - 一(750 - 708)21.8Pjc=6 9 75r / m in傳動比:69 7.542.216.53根據(jù)減速器選擇ZSY224型減速器-JB/T5560 1

34、991，主要參數(shù)：輸入轉(zhuǎn)速750r/min ;許用輸入功率31KW。3.7制動器與聯(lián)軸器的選擇3. 7.1制動器的選擇根據(jù)物體下降時的扭矩T靜降:T靜降PqD02mi204000 0.5782 4 42.20.88=349.3N m式中 Pq-最大載荷量，Pq -204000N ; D。-卷筒計算直徑，D0.578m;m- 滑輪組倍率，m =4 ； i-減速器傳動比，i =42.2 ；-總效率，=0.88 ;制動轉(zhuǎn) 矩T制1.5T靜降=524 N m查機械設(shè)計通用手冊選擇制動器 YWZ 300/50 10 ,主要參數(shù)：制動輪直徑300mm ；額定轉(zhuǎn)矩630N m。3.7.2 聯(lián)軸器的選擇根據(jù)電

35、動機輸出軸的直徑和變速器輸入直徑選用聯(lián)軸器CL4型齒輪聯(lián)軸器和CL2型齒輪聯(lián)軸器。CL4的主要參數(shù)：公稱轉(zhuǎn)矩1400N m ;許用轉(zhuǎn)速3000r/min 轉(zhuǎn)動慣量0.05kg m2。CL2的主要參數(shù)：公稱轉(zhuǎn)矩5600N m ；許用轉(zhuǎn)矩 2000r/min ;轉(zhuǎn)動慣量0.21kg m2。T max 按第丨【類載荷計算的軸傳最大扭矩， 對高速軸Tm a =(0.7-0.8)Mn ,人位電動機的額定轉(zhuǎn)矩，26Tn =9550上- 331N m，T Tmax =0.75 2 331 = 496.5N m ；其中：k1 聯(lián)軸器750重要參數(shù)，對于起升機構(gòu)k1=1.8 ； k3 角度偏差系數(shù)，k3 =1

36、；聯(lián)軸器符合要求。4小車運行機構(gòu)的設(shè)計4.1確定機構(gòu)的傳動方案起重量5噸至70噸范圍內(nèi)的雙粱橋式起重機，一般采用四個車輪支承的小 車，其中兩個車輪為主動車輪。主動車輪由小車運行機構(gòu)集中驅(qū)動。小車運行機 構(gòu)簡圖：A/1-電動機；2-聯(lián)軸器；3-減速器；4-傳動軸；5-制動器；6-聯(lián)軸器；7-車輪。圖4-1 小車運行驅(qū)動機構(gòu)圖4.2選擇車輪與軌道并驗算起強度參考同類型規(guī)格相近的起重機,估計小車總重為Gxc=11300kg1 1車輪的最大輪壓為：Pmax (Q Gxc) (320000 113000)44=10.825104N1 1車輪的最小輪為 Pmin=Gxc 11300 = 2825kg =2

37、.825 104N44載荷率：二320000 =2.83 1.6由起重機課程設(shè)計附表17可知選擇車輪， Gxc 113000當運行速度v60m/min, 1.6，工作類型為中級時，車輪直徑 Dc=500mm軌Gxc道型號為43kg m的許用輪壓為16.5根據(jù)GB4628-84規(guī)定，故初選Dc=500mm強度驗算：按車輪與軌道為線接幾點接觸兩中情況驗算車輪接觸強度，車輪踏面的疲勞強度計算載荷；Pc=2Pmax Pmin 2 108250 28250一8158333車輪材料，取 ZG340-640s =340MPafb =640MPa點接觸局部擠壓強度：Pc =k2R3 CiC2=129683N,

38、式中k?-許用點接觸應(yīng)力m常數(shù)（N MM 2 ）,由（起重運輸機械）表 5-2查的K2=0.181 ; R曲率半徑， 車輪和軌道曲率半徑的最大值，車輪半徑為r i=D二竺=250，曲率半徑為2 2r2 =300由附表22查的，所以R=250 - -1.2由（起重運輸機械）表 5-5查得Rm=0.388，根據(jù)以上計算結(jié)果選定直徑Dc =500的單輪與緣車輪標記為車輪DYL 500-GB4628-84。4.3運行阻力的計算摩擦阻力矩：Mm二-（QGxc）（k弓）式中 1車輪輪緣與軌道的摩擦、軌道的彎曲與不平行性、軌道不直以及運轉(zhuǎn)時車輪的擺動等因素有關(guān)，查起重運輸機械表 7-3得:;-1.5 ； G

39、xc、Q分別為起重機小車重量和起重量；k滾動摩擦系數(shù)（mr）它與車輪和軌道的 材料性質(zhì)、幾何尺寸及接觸表面情況有關(guān)，查起重運輸機械表7-1得k=0.0005J 車輪軸承摩擦系數(shù)，查起重運輸機械表 7-2得亠-0.0 ,d 軸承內(nèi)徑（mr） d=0.158。把以上數(shù)據(jù)帶入上式得當滿載時的運行阻力矩：Mm Q =Q =1.532000 11300廣0 158、0.0005+0.015漢也22 IMc=99.17Nm飛輪矩 GD 2 I =0.009kg.m2。高速軸端制動輪：根據(jù)制動器已經(jīng)選定為，由起重機課程設(shè)計附表 16 動輪；根據(jù)制動器已選定 YWZ520直徑Dz=250援助型軸空d=45mn

40、liFl10，標記 為制動輪 200-y35 JB/ZQ4389-86 飛輪矩為 GD2 I =0.28 質(zhì)量 Gz=18kg以上飛輪矩估計制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩：GD2zGD2i =0.289kg（2）低速軸的計算扭矩低速軸聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩，可有錢面得計算轉(zhuǎn)矩Me求出 1 1Me M e i099.17 37.9 0.92 2= 1690Nm由起重機設(shè)計手冊表查的減速器軸端為圓柱形d=80mm取浮動軸裝聯(lián)軸器軸徑d=80mm l=115。由起重機設(shè)計手冊附表 42查的選用GICLZ4式齒 式聯(lián)軸器，Y型軸孔A型鍵槽d仁80從動端，Y型軸孔嗎A型鍵槽d1=85。5大車運行機構(gòu)的設(shè)計5.1確定機構(gòu)

41、的傳動方案起重量5噸至70噸范圍內(nèi)的雙粱橋式起重機，一般采用四個車輪支承的 大車，其中兩個車輪為主動車輪，主動車輪由大車運行機構(gòu)分別驅(qū)動。大車運行 機構(gòu)簡圖：1-電動機；2-制動器；3-傳動軸；4-減速器；5-聯(lián)軸器；6-聯(lián)軸器。圖5-1 大車運行驅(qū)動機構(gòu)圖5.2選擇車輪與軌道并驗算起強度參考同類型規(guī)格相近的起重機,估計小車總重為Gxc=11300kg1 1車輪的最大輪壓為：Pmax =1 (Q Gxc)二 1 (320000 113000)44=10.825104N11車輪的最輪為：Pmi n=Gxc11300 = 2825kg =2.825 104N44載荷率： 320000 = 2.83

42、 1.6Gxc 113000由起重機課程設(shè)計附表17可知選擇車輪，當運行速度 v60m/mi n,工作 類型為中級時，車輪直徑Dc=800mn軌道型號為43 kg m的許用輪壓為16.5根據(jù) GB4628-84規(guī)定，故初選Dc=500mm軌道為線接幾點接觸兩中情況驗算車輪接觸 車輪材料，取 ZG340-640s =340MPa,；b =640MPa。R2點接觸局部擠壓強度：6二k2篤C1C2m250=0 132 乂 250 3 x1.02x0.9 = 129683 N0.388式中k2-許用點接觸應(yīng)力常數(shù)（N MM 2 ）,由起重運輸機械表 5-2查的K2 =0.181 ； R曲率半徑，車輪和

43、軌道曲率半徑的最大值，車輪半徑為D二型 “50，曲率半徑為r2 =300由附表22查的，所以R=250 - -1.2由122R起重運輸機械表 5-5查得m=0.388根據(jù)以上計算結(jié)果選定直徑Dc =500的單輪與緣車輪標記為車輪DYL-500GB-4628-845. 3運行阻力的計算 摩擦阻力矩： Mm = Q Gxc）（k弓）式中一：一車輪輪緣與軌道的摩擦、軌道的彎曲與不平行性、軌道不直以及運轉(zhuǎn) 時車輪的擺動等因素有關(guān)，查起重運輸機械表 7-3得1 =1.5 ； Gxc、Q 分 別為起重機小車重量和起重量；k滾動摩擦系數(shù)（mr）它與車輪和軌道的材料 性質(zhì)、幾何尺寸及接觸表面情況有關(guān)，查起重運

44、輸機械表 7-1得k=0.0005 J 車輪軸承摩擦系數(shù)，查起重運輸機械表 7-2得丄-0.0d軸承內(nèi)徑（mr）d=0.158。把以上數(shù)據(jù)帶入上式得當滿載時的運行阻力矩：Mm Q 二Q =1.532000 113000.158、0.0005+0.015 x | 2丿=109.44kgMm Q 二Q 1094.4Pm Q =Q4377.6NHmDC 20.255.4電動機的選擇NjPjVc1000 m4377.6 42.4m/min1000 60 1 0.9二 3.44kwPj-小車滿載運行時的靜阻力,Pj二Pm(Q) ； Vxc -小車運行速度,Vxc=Vc=42.4m/min； n -小車運

45、行機構(gòu)傳動效率，n =0.9 ; m-驅(qū)動電動機臺數(shù)，m=1 初選電動機功率： Nj =kdNj =1.33.44kw = 4.47kw式中Kd-電動機起動時為克服慣性的功率增大系數(shù)，查起重運輸機械表7-6取Kd=1.3，查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊附表 30電動機產(chǎn)品目錄選擇JZR2-21-6型電動機,功率Ne=5.0kw,轉(zhuǎn)速n1=930r/min,轉(zhuǎn)子飛輪矩GD2 d = 0.376kg.m2 電機質(zhì)量=95kg。5.5減速器的選擇v42 4.車輪轉(zhuǎn)速：ncc27 r min兀 Dc3.14X0.5機構(gòu)傳動比：i。二匹二930 =34.44nc27根據(jù)減速器的傳動比，計算出實際的運行速度：查機

46、械設(shè)計課程設(shè)計手冊 附表 40選用 ZSC-600-W i0 -37.9% 二v* =42.434 = 38.53m mini37.9I or誤差：；二 Vc 一 Vc 二 424 空3 100%=9%v15% 合適。Vc42.4實際所需電動機等效功率：Fvc38.53 小丄十人Nx =Nx 亠=2.892.63 v Ne故適合。Vc42.45.6制動器與聯(lián)軸器的選擇5.6.1選擇制動器由橋式起重機第99頁查得，對于小車運行機構(gòu)制動時間 tz豈3-4s，取 tz=3s。因此，所需制動力矩：MZni38.2tzQ GXCmCGD 2 1(Q +豎 DC 耳i0/k + 卩 d iI 2人9303

47、8.2 337.9232000 11300 0.0005 0.0150.158i20.92.157665(32000 + 113000.52 0.9137.9=40.3Nm由附表15查得選用丫咖 -200 30其制動轉(zhuǎn)矩Me =112Nm5.6.2選擇聯(lián)軸器(1)機構(gòu)高速軸上全齒聯(lián)軸器的計算扭矩：Me 二門皿=1.35 2.0 36.73 = 99.171NmN3 5式中Me =9550=955036.73Nm電動機額定轉(zhuǎn)矩；n-聯(lián)軸器的n1910安全系數(shù)，運行機構(gòu)n=1.35； 8-機構(gòu)剛性懂載系數(shù)，%=1.22.0取=2.0。由起重機設(shè)計手冊電動機JZR2-12-6兩端伸出軸各為圓柱形d=

48、40mml=110mm由起重機設(shè)計手冊表 21-15查ZSC-600-III-2 減速器高速軸端為 圓柱形d35mm，55mm。所以選擇GCL鼓式齒式聯(lián)軸器，主動端 A型鍵 槽d=40mm l=110mm 從動端A型鍵槽d2 =35mm，h =55mm標記為GICL1聯(lián)軸 器 40 110 ZBJ19013-8935 55高速軸端制動輪：根據(jù)制動器已經(jīng)選定為，由起重機課程設(shè)計附表 16動輪；根據(jù)制動器已選定 YWZ520直徑Dz=250.援助型軸空d=45mnlF110，標記 為制動輪 200-y35 JB/ZQ4389-86 飛輪矩為 GD2 I =0.28 質(zhì)量 Gz=18k(2)低速軸的計算扭矩 低速軸聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩，可有錢面得計算轉(zhuǎn)矩Me求出 1 1 Me Me i099.17 37.9 0.92 2= 1690Nm由起重機設(shè)計手冊表查的減速器軸端為圓柱形d=80mm取浮動軸裝聯(lián)軸器軸徑d=80mm 1=115。由起重機設(shè)計手冊附表 42查的選用GICLZ4式齒 式聯(lián)軸器，器主動端 Y型軸孔A型鍵槽d仁80從動端，Y型軸孔嗎A型鍵槽 d仁 85。金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計6.1橋式起重機金