起重機小車設計說明書[參考]

1、太原科技大學課程設計說明書機械課程設計說明書題目：50/10噸通用橋式起重機小車設計 班級：機自041218 姓名： 學號：200422060 目 錄設計任務書-1概述-2第1章 小車主起升機構(gòu)計算-71.1 確定傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組-71.2 選擇鋼絲繩-71.3 確定卷筒尺寸并驗算強度-81.4 初選電動機-101.5 選用標準減速器-111.6 校核減速器輸出軸強度-111.7 電動機過載驗算和發(fā)熱驗算-111.8 選擇制動器-121.9 選擇聯(lián)軸器-131.10 驗算起動時間-131.11 驗算制動時間-141.12 高速軸計算-15第2章 小車副起升機構(gòu)計算-172.1 確定

2、傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組-172.2 鋼絲繩的選擇-172.3 確定卷筒尺寸并驗算強度-182.4 初選電動機-212.5 選用標準減速器-212.6 校核減速器輸出軸強度-222.7 電動機過載驗算和發(fā)熱驗算-222.8 選擇制動器-232.9 選擇聯(lián)軸器-232.10 驗算起動時間-242.11 驗算制動時間-252.12 高速軸計算-25第3章 小車運行機構(gòu)計算-273.1 確定機構(gòu)傳動方案-273.2 選擇車輪與軌道并驗算其強度-283.3 運行阻力計算 -293.4 選電動機-303.5 驗算電動機發(fā)熱條件-303.6 選擇減速器-313.7 驗算運行速度和實際所需功率-313.

3、8 驗算起動條件-313.9 按起動工況校核減速器功率-323.10 驗算起動不打滑條件-333.11 選擇制動器-333.12 選擇聯(lián)軸器-343.13 驗算低速浮動軸的強度-353.14 小車緩沖器-36參考文獻-39太原科技大學畢業(yè)設計（論文）任務書學院（直屬系）：機電工程學院 時間：2008年02月25日學 生 姓 名指 導 教 師設計（論文）題目32/5噸通用雙梁橋式起重機小車設計計算主要研究內(nèi)容1. 小車總體設計；2. 主/副起升機構(gòu)設計計算；3. 小車運行機構(gòu)設計計算；4. 小車主要安全裝置設計計算；5. 小車總圖繪制(標準0號或1號加長)1張；6. 機構(gòu)部件圖2號1張，機構(gòu)零件

4、圖2號1張（或機構(gòu)零件圖2號2張）。研究方法查閱搜集與分析研究相關國內(nèi)外資料，綜合所學基礎與專業(yè)知識，遵循機械零件與本專業(yè)相關標準，在小組充分討論基礎上，制定合理的具有先進性的設計方案，按時完成本設計提出的全部內(nèi)容。主要技術指標(或研究目標)小車的主/副起升機構(gòu)設計參數(shù)： 起重量32/5t，起升高度16/18m，起升速度7.51/19.5m/min 起升機構(gòu)工作級別M5/M5， 小車運行機構(gòu)設計參數(shù)： 工作級別M5，運行速度45m/min，軌距2500mm，參考輪距2800mm，小車參考自重：約11.5t主要參考文獻1 張質(zhì)文, 包起帆等. 起重機設計手冊. 北京中國鐵道出版社，20012 倪

5、慶興, 王殿臣. 起重輸送機械圖冊(上冊). 北京：機械工業(yè)出版社, 19913 AUTOCAD實用教程(2005中文版). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社, 20054 楊長揆, 傅東明. 起重機械(第二版). 北京：機械工業(yè)出版社, 19855 陳道南, 盛漢中. 起重機設計課程設計指導書. 北京：機械工業(yè)出版 社, 19916 孫恒, 陳作模. 機械原理(第六版). 北京：高等教育出版社, 2000說明：一式兩份，一份裝訂入學生畢業(yè)設計（論文）內(nèi)，一份交學院（直屬系）。概 述橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，起重

6、小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。 橋式起重機廣泛地應用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機可分為普通橋式起重機、簡易粱橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。 普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和小車架三部分組成。 起升機構(gòu)包括電動機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。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。小車架是支托和安裝起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)等部件的機架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。 起重機運行機構(gòu)的驅(qū)動方式可分為兩

7、大類：一類為集中驅(qū)動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅(qū)動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅(qū)動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅(qū)動。中、小型橋式起重機較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅(qū)動方式，大起重量的普通橋式起重機為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動裝置常采用萬向聯(lián)軸器。 起重機運行機構(gòu)一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上。 橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主粱和端粱組成，分為單主粱橋架和雙粱橋架兩類。單主粱橋架由單根主粱和位于跨度兩邊的端粱組成，雙粱橋架由兩根主粱和端粱組成。主粱與端粱剛性連接，

8、端粱兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運行。主粱上焊有軌道，供起重小車運行。橋架主粱的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。 箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙粱、偏軌箱形雙粱、偏軌箱形單主粱等幾種。正軌箱形雙粱是廣泛采用的一種基本形式，主粱由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹板組成，小車鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，適于成批生產(chǎn)，但自重較大。 偏軌箱形雙粱和偏軌箱形單主粱的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主粱是由一根寬翼緣箱形主粱代替兩根主粱，自重較小，但制造較復雜。 四桁架式結(jié)構(gòu)由

9、四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其它結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復雜，疲勞強度較低，已較少生產(chǎn)。 空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主粱，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實腹工字形粱外，其余三片鋼板上按照設計要求切割成許多窗口，形成一個無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機運行機構(gòu)及電氣設備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國是較為廣泛采用的一種型式。橋式起重機分類 1) 普通橋式起重機主要采用電力驅(qū)動，一般是在司機室內(nèi)操縱，也有遠距離控制的。起重量可達五百噸，跨度可達60米。 2) 簡易梁橋式起重機又稱粱式起重機，其結(jié)

10、構(gòu)組成與普通橋式起重機類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主粱是由工字鋼或其它型鋼和板鋼組成的簡單截面粱，用手拉葫蘆或電動葫蘆配上簡易小車作為起重小車，小車一般在工字粱的下翼緣上運行。橋架可以沿高架上的軌道運行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運行，這種起重機稱為懸掛粱式起重機。 3) 冶金專用橋式起重機在鋼鐵生產(chǎn)過程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機構(gòu)或裝置。這種起重機的工作特點是使用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。主要有五種類型。 4) 鑄造起重機：供吊運鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運鋼水注入連續(xù)鑄錠設備或鋼錠模等用。主小車吊運盛桶，副小車進

11、行翻轉(zhuǎn)盛桶等輔助工作。 5) 夾鉗起重機：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運到深坑均熱爐中，或把它取出放到運錠車上。 6) 脫錠起重機：用以把鋼錠從鋼錠模中強制脫出。小車上有專門的脫錠裝置，脫錠方式根據(jù)錠模的形狀而定：有的脫錠起重機用項桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。 7) 加料起重機：用以將爐料加到平爐中。主小車的立柱下端裝有挑桿，用以挑動料箱并將它送入爐內(nèi)。主柱可繞垂直軸回轉(zhuǎn)，挑桿可上下擺動和回轉(zhuǎn)。副小車用于修爐等輔助作業(yè)。 8) 鍛造起重機：用以與水壓機配合鍛造大型工件。主小車吊鉤上懸掛特殊翻料器，用以支持和翻轉(zhuǎn)工件；副小車用來抬起工件。本次設計課題為32/5t

12、通用橋式起重機機械部分設計，我在參觀，實習和借鑒各種文獻資料的基礎上，同時在老師的精心指導下及本組成員的共同努力下完成的。通用橋式起由于該機械的設計過程中，主要需要設計兩大機構(gòu)：起升機構(gòu)、運行機構(gòu)能將我們所學的知識最大限度的貫穿起來，使我們學以至用。因此，以此機型作為研究對象，具有一定的現(xiàn)實意義，又能便于我們理論聯(lián)系實際。全面考察我們的設計能力及理論聯(lián)系實際過程中分析問題、解決問題的能力。由于我們的設計是一種初步嘗試，而且知識水平有限，在設計中難免會有錯誤和不足之處，敬請各位老師給予批評指正，在此表示感謝。第1章 主起升機構(gòu)計算1.1 確定傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組 按照構(gòu)造宜緊湊的原則,決

13、定采用下圖的傳動方案。如圖1所示，采用了雙聯(lián)滑輪組.按Q=8t，表8-2查取滑輪組倍率=2，因而承載繩分支數(shù)為 Z=2=4。吊具自重載荷。得其自重為：G=2.0%=0.0280=1.6kN圖1 主起升機構(gòu)簡圖1.2 選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動軸承，=2,牽引繩由定滑輪引出查表得滑輪組效率=0.99。鋼絲繩所受最大拉力T=5.5*20193=111066NF=111066/0.85=130666N用鋼絲繩=1550N/mm²，據(jù)M5及查表得。選圓股鋼絲繩直徑d=15.5mm，其標記為6*19-15.5-155-I右順(GB1102-74)。1.3 確定卷筒尺寸,轉(zhuǎn)速及滑輪直徑卷筒和滑輪

14、的最小卷繞直徑： hd式中h表示與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關系數(shù)；查表得：筒=18;滑輪=20； 筒最小卷繞直徑=d=1815.5=279； 輪最小卷繞直徑=d=2015.5=310?？紤]起升機構(gòu)布置卷筒總長度不宜太長，輪直徑和卷筒直徑一致取D=400。 卷筒長度 =1051mm。式中：筒上有繩槽長度，中安全圈n=2，起升高度H=12m， 槽節(jié)矩t=18mm，繞直徑=415.5mm； ：定繩尾所需長度,取=318=54mm； ：筒兩端空余長度,取=3t=54 mm； ：筒中間無槽長度, =100mm。卷筒壁厚=0.02D+(610)=0.02400+(610)mm=1418mm，=16mm

15、，進行卷筒壁的壓力計算。卷筒的強度校核（鑄鐵卷筒）=20193/18*16=7011N/cm由表格3-6知道，額定=10000N/cm，合=2300N/cm由于L>3D,故應該驗算合成應力M彎=20913*卷筒轉(zhuǎn)速=12.77r/min。1.4 計算起升靜功率 =12.6kW式中起升時總機械效率=0.858為滑輪組效率取0.97；傳動機構(gòu)機械效率取0.94；卷筒軸承效率取0.99；連軸器效率取0.98。_說明書所有公式格式全部應該如下所示: s式中 ：電動機滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min， r/min ； ：制動力矩，N.m ； ：凈阻力矩，N.m ； _1.5 初選電動機 G=0.85

16、12.6=10.71kW式中 ：JC值時的功率，位為kW； G：穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)，根據(jù)電動機型號和JC值查表得G=0.85。選用電動機型號為YZR180，=11KW，=711r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)m=2.8；飛輪轉(zhuǎn)矩GD²=3.75KN.m²。1.6 選用減速器減速器總傳動比：=55.6，取實際速比=63。起升機構(gòu)減速器按靜功率選取，根據(jù)=12.6kW，=711r/min，=55.6，工作級別為M5，選定減速器為QJS-335，減速器許用功率=14.5KW。低速軸最大扭矩為M=12500N.m實際起升速度=7.35m/min相對速度誤差v=(v-v)/v*100%

17、=8% 相對速度誤差在允許范圍，故可。實際起升靜功率=11.52kW用類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。1.7 電動機發(fā)熱驗算發(fā)熱驗算按下式計算: PPP3=K*Z*N=0.75*0.87*12.6=8.22KWK為工作類型系數(shù)，由表8-14 可以選擇這說明電動機重復斷續(xù)工作也不會過熱，故所選電動機通過1.8 選擇制動器按下式計算，選制動器： 式中:制動力矩,單位為N.m； :制動安全系數(shù)，查表M5得=1.75； :下降時作用在電動機軸上的靜力矩，單位為N.m。=111N.m ':下降時總機械效率，通常取'0.858 =1.75*111=194N.m選用YWZ-300

18、制動器，其額定制動力矩240N.m；1.9 選擇聯(lián)軸器 選取齒式連軸器：主要由磨損控制，按第一類載荷計算電動機額定力矩=147N.m計算所需力矩M=n=1.531.35147=305N.M式中n：安全系數(shù)取n=1.53； ：剛性動載系數(shù)，取1.35由于高速軸有一段浮動軸，制動器要求緊靠減速箱，故選2個聯(lián)軸節(jié)：普通半齒聯(lián)軸節(jié)和帶制動輪的半齒聯(lián)軸節(jié)。普通半齒聯(lián)軸節(jié)型號為CLZ3M=3150N.m；GD²=4.2N.m；帶制動輪的半齒聯(lián)軸節(jié)型號為124，M=3150N.m；GD²=18N.m²。 M=305>M=3150N.M所選連軸器合格。1.10 驗算起動時間

19、起動時間： =1.3s靜阻力矩：=154N.m由表8-20知道，8t橋式起重機起升機構(gòu)啟動時間為12s，如今t=1.3s故電動機啟動時間合適。1.11 驗算制動時間制動時間： = =0.1s由表8-17知道，JC=25%時，制動時間不大于1.25s,如果制動時間過快，可以調(diào)整一下制動器的主彈簧即可1.12高速軸計算1.12.1疲勞計算軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩：式中：等效系數(shù)，由表查得；相應于季候工作類型的電動機額定力矩傳至計算軸的力矩。由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中,已確定浮動軸端直徑d=55.因此扭轉(zhuǎn)應力為: 許用扭轉(zhuǎn)應力: 軸材料用45鋼, ，；-考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應力集中系數(shù);-與

20、零件幾何形狀有關,對于零件表面有急劇過度和開鍵槽及緊配合區(qū)段, =1.52.5；-與零件表面加工光潔度有關,對于對于此處取K=21.25=2.5-考慮材料對應力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù),對碳鋼,低合金剛，取=0.2.安全系數(shù),查表得=1.6.因此，故 通過。1.12.2靜強度計算軸的最大扭矩：:式中: -動力系數(shù),由表查得,因軸的工作速度較高,取=2；按照額定起重量計算軸受靜力矩, 。最大扭轉(zhuǎn)應力: 許用扭轉(zhuǎn)應力: 式中: -安全系數(shù)，由表查得=1.6。故合適.浮動軸的構(gòu)造如(2)圖所示,中間軸徑。浮動軸（2）第二章 小車副起升機構(gòu)計算2.1 確定傳動方案,選擇滑輪組和吊鉤組按照構(gòu)造宜緊湊的原則，

21、決定采用下圖的傳動方案。如圖（3）所示，采用了單聯(lián)滑輪組.按Q=1t，取滑輪組倍率=1，因而承載繩分支數(shù)為 Z=2。副起升機構(gòu)簡圖（3）吊具自重載荷，其自重為：G=2.0%=0.0210kN=0.2kN2.2 選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動軸承，鋼絲繩所受最大拉力：選用鋼絲繩=1550N/mm²，根據(jù)M5及查表得選圓股型鋼絲繩直徑d=7.7mm，其標記為6 (19)-7.7-155-I-光-右順(GB1102-74)。2.3 確定卷筒尺寸并驗算強度卷筒直徑：卷筒和滑輪的最小卷繞直徑： hd式中h表示與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關系數(shù)；查表得：卷筒=18；滑輪=20卷筒最小卷繞直徑=d=

22、187.7=138.6滑輪最小卷繞直徑=d=207.7=154考慮起升機構(gòu)布置及卷筒總長度不宜太長，滑輪直徑和卷筒直徑一致取D=300。卷筒長度：L=1000mm卷筒壁厚=0.02D+(610)=0.02300+(610)mm=1216mm，取=14mm，應進行卷筒壁的壓力計算。卷筒轉(zhuǎn)速=r/min=23.8r/min。2.4 計算起升靜功率 =4.31kW式中起升時總機械效率=0.88為滑輪組效率取0.97；為傳動機構(gòu)機械效率取0.94；為卷筒軸承效率取0.99；連軸器效率取0.99。2.5 初選電動機 G=0.854.31=3.7kW式中：在JC值時的功率,單位為kW; G：穩(wěn)態(tài)負載平均系

23、數(shù),根據(jù)電動機型號和JC值查表得G=0.85。選用電動機型號為YZR132M，=3.7KW，=915r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)m=2.3；飛輪轉(zhuǎn)矩GD²=0.065KN.m²。2.6 選用減速器減速器總傳動比： =38.4，取實際速比=40起升機構(gòu)減速器按靜功率選取，根據(jù)=3.7kW，=915r/min，=38.4，工作級別為M5，選定減速器為QJS，減速器許用功率=3.9KW。低速軸最大扭矩為M=21000N.m。實際起升速度=22m/min；實際起升靜功率=4.165kW。2.7 電動機發(fā)熱驗算發(fā)熱驗算按下式計算: PPP3=K*Z*P=0.75*0.87*3.7

24、=2.4KWK為工作類型系數(shù)，由表8-14 可以選擇發(fā)熱驗算通過。2.8 選擇制動器按下式計算，選制動器 式中：制動力矩，單位為N.m； ：制動安全系數(shù)，查表M5得=1.75； ：下降時作用在電動機軸上的靜力矩，單位為N.m；=33.7N.m '：下降時總機械效率，通常取'0.88 =1.75*33.7=59N.m根據(jù)選用=59N.m選用YWZ-200制動器，其額定制動力矩160N.m；安裝時將制動力矩調(diào)整到所需的制動力矩=60N.m。2.9 選擇聯(lián)軸器根據(jù)電動機和減速器以及浮動軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使連軸器的許用應力矩M>計算的所需力矩M,則滿足要求。電動機的軸伸

25、：d=55mm(錐形)，長度E=82±0.5mm；減速器軸伸：d=50mm(柱形)，長度E=85mm；浮動軸的軸頭：d=45mm， 長度E=84mm。選取梅花彈性連軸器：型號為MLL6-I-200，M=630N.m；GD²=6.74=26.8Kg.m²；型號為MLL6，M=630N.m；GD²=1.854=7.4Kg.m²。電動機額定力矩=38.6N.m計算所需力矩M=n=1.3538.6=52N.m式中 n：安全系數(shù)取n=1.35； M=630>M=52N.M所選連軸器合格。2.10 驗算起動時間起動時間： =1.4s式中： =0.65

26、+0.15=0.8kN.m靜阻力矩：=43.5N.m由表8-20知道，1t橋式起重機起升機構(gòu)啟動時間為12s，如今t=1.3s故電動機啟動時間合適。2.11 驗算制動時間制動時間： = =0.7s：電機滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min；由表8-17知道，JC=25%時，制動時間不大于1.25s,如果制動時間過快，可以調(diào)整一下制動器的主彈簧即可 2.12 高速軸計算2.12.1疲勞計算：軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷,其等效扭矩：式中：等效系數(shù),由表查得=2；相應于季候工作類型的電動機額定力矩傳至計算軸的力矩。由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中,已確定浮動軸端直徑d=45.因此扭轉(zhuǎn)應力為:許用扭轉(zhuǎn)應力: 軸材料用45鋼, ，；

27、-考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應力集中系數(shù);-與零件幾何形狀有關,對于零件表面有急劇過度和開鍵槽及緊配合區(qū)段, =1.52.5；-與零件表面加工光潔度有關,對于對于此處取K=21.25=2.5-考慮材料對應力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù),對碳鋼,低合金剛，取=0.2.安全系數(shù),查表得=1.6.因此故通過。2.12.2靜強度計算:軸的最大扭矩:式中: -動力系數(shù),由表查得,因軸的工作速度較高,取=2；按照額定起重量計算軸受靜力矩, 最大扭轉(zhuǎn)應力: 許用扭轉(zhuǎn)應力: 式中: -安全系數(shù)，由表查得=1.6。故合適.浮動軸的構(gòu)造如圖（4）所示：中間軸徑, 浮動軸（4）第三章 小車運行機構(gòu)計算3.1 確定機構(gòu)

28、傳動方案經(jīng)比較后,確定采用如圖（5）所示的傳動方案。運行機構(gòu)簡圖（5）3.2 選擇車輪與軌道并驗算其強度車輪的最大輪壓：小車自重估計取為=6770kgf假定輪壓均布，有 =3987.5kgf載荷率： =2.8>1.6由表選擇車輪：當運行速度<60m/min， 工作級別M5時，車輪直徑D=400，軌道為38kgf/m 輕軌的許用輪壓為13.4t，故可用。3.2.1疲勞計算：疲勞計算時的等效載荷： 式中 ：效系數(shù)，由表查得1.1。車輪的計算輪壓： 根據(jù)點接觸情況計算接觸疲勞應力：=27442.5式中：r=9cm-軌頂弧形半徑，由表查得。對于車輪材料，由表查得接觸許用應力，因此，故疲勞計

29、算通過。3.2.2強度校核 最大計算輪壓：。式中：沖擊系數(shù),由表第類載荷當運行速度時，。點接觸時進行強度校核的接觸應力：=車輪材料用ZG55-，由表查得：，強度校合通過。3.3 運行阻力計算摩擦力矩： 由表知=400mm車輪的軸承型號為22213c調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)徑和外徑的平均值d=92.5mm；由表查得：滾動軸承摩擦系數(shù)k=0.0006；軸承摩擦系數(shù) ，附加阻力系數(shù)。代入上式得：當滿載時運行阻力矩：=29.18運行摩擦阻力：當無載時運行阻力矩： =12.3運行摩擦阻力：=61.53.4 選電動機電動機靜功率:：=7.26kw式中：-滿載運行時靜阻力；m=1-驅(qū)動電動機臺數(shù)。初選電動機功率

30、： kw式中 ：電動機功率增大系數(shù)，表查得=1.6。查表選用電動機YZR-160L,=11kw ；=；=；電動機重量=153.5kg。3.5驗算電動機發(fā)熱條件等效功率： kw式中：-工作類型系數(shù),由表查得0.75； -根據(jù)值查得=1.12。由此可知， 故初選電動機發(fā)熱條件通過。3.6 選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速： 機構(gòu)傳動比： 查表選用QJR減速器： ；kw，可見，故初選電動機發(fā)熱條件通過。3.7 驗算運行速度和實際所需功率實際運行速度： 誤差：，合適。實際所需電動機靜功率： 。 故所選電動機和減速器均合適。3.8 驗算起動條件起動時間：式中：=1000r.p.m；m=1(驅(qū)動電機臺數(shù)) 當滿載時運行

31、靜阻力矩： 當無載時運行靜阻力矩： 初步估算制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩： 機構(gòu)總飛輪矩： 滿載起動時間： =5.16s無載起動時間： =由表查得，當=30-60m/min時，起動時間推薦值為56sec，故所選電動機滿足季候快速起動要求。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： =計算載荷： -運行機構(gòu)中同一級傳動減速器的個數(shù)： =1，因此kw 所選用減速器的kw<N=15.1kw，如改大一號，則中心距將增大，相差太大，考慮到減速器有定的過載能力，故不再改動。3.10 驗算起動不打滑條件由于起重機系室內(nèi)使用的，故坡度及風阻力矩均不計，故在無載起動時，主動車輪上與軌道接觸

32、處的圓周切向力：= =533.4kgf車輪與軌道粘著力： 故滿載起動時不會打滑，因此所選電動機合適。3.11 選擇制動器查得小車運行機構(gòu)的制動時間，取=4sec，因此所需的制動力矩： = =3.61kgf由表選用制動器，額定制動力矩=4kgf.m，考慮到所取制動時間=4s與起動實際=4.42s比較接近，并驗算了起動不打滑條件，故略去制動不打滑條件的驗算。3.12 選擇聯(lián)軸器3.12.1機構(gòu)高速軸上全齒聯(lián)軸器的計算扭矩: 式中： =2等效系數(shù)，由表查得； =1.4安全系數(shù)，由表查得；相應于機構(gòu)值的電動機額定力矩換算到高速軸上的力矩=10.725kgf由表查電動機兩端伸出軸為圓柱形d=，l=及=4

33、0，=49.5；由附表查ZSC600減速器高速軸端為圓柱形d=30，l=89.5。故從附表中選一個全齒聯(lián)軸器：S391聯(lián)軸器，其最大允許扭矩；飛輪矩，重量。高速軸端制動輪，根據(jù)制動器YWZ-200/100由表選用制動輪200-Z48，飛輪矩，重量。以上兩部分飛輪矩之和與原估計相符，故有關計算不需要重新計算。3.12.2低速軸的計算扭矩： 由附表查得減速器低速軸端為圓柱形d=65；由附表查得主動車輪的伸出軸端為圓柱形d=65mm，故從附表中選四個半齒聯(lián)軸器:聯(lián)軸器。3.13 驗算低速浮動軸強度3.13.1疲勞計算低速浮動軸的等效扭矩：式中： 等效系數(shù)，由表查得；由上節(jié)已取浮動軸端直徑d=65mm

34、，其扭轉(zhuǎn)應力浮動軸的載荷變化為對稱循環(huán)(因運行機構(gòu)正反轉(zhuǎn)扭矩值相同)，許用扭轉(zhuǎn)應力：式中:材料用45鋼，取； ；考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應力集中系數(shù)，參考起升季候計算，取K=2.5。 安全系數(shù)，由表查得。因此故疲勞驗算通過。3.13.3靜強度計算靜強度計算扭矩： 式中： 動力系數(shù),查表得；扭轉(zhuǎn)應力： 許用扭轉(zhuǎn)應力因此， 靜強度驗算通過。第四章 小車安全裝置計算4.1 小車緩沖器小車質(zhì)量和運行速度都不大，故采用橡膠緩沖器，初定緩沖器數(shù)目n=2。4.1.1 緩沖行程式中 ：小車碰撞速度，有限位開關，故取=；：容許的最大減速度，為4m/s²。 所以4.1.2 緩沖能量4.1.3 最

35、大緩沖力4.1.4 橡膠緩沖器的主要尺寸 橡膠斷面積A式中 ：橡膠的許用應力，采用中等硬度，中等強度的橡膠，彈性模數(shù)； n:緩沖器個數(shù)，取n=2 選用圓形斷面，則其直徑D為 ，考有關標準，取D=100mm橡膠緩沖器的長度L ，取L=110mm4.1.5 緩沖器的額定緩沖行程,額定緩沖容量和極限緩沖力F： 4.1.6 實際的緩沖行程，最大緩沖力和最大減速度 后記 我認為我的這次起重機設計是我大學里專業(yè)學習收獲最多的一次。在設計中我系統(tǒng)得復習了許多以前的知識。對我知識體系的鞏固和升華有很大的作用。在這里，我將自己的一些設計心得寫出來與大家分享。1）現(xiàn)在的機械設計可以說是一種組合與篩選。由于世界范圍

36、的工業(yè)大生產(chǎn)，專業(yè)化，標準化成為一種必然。社會的飛速進度也要求我們提高生產(chǎn)效率。這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須能夠滿足大規(guī)模的生產(chǎn)要求。而標準化是這一趨勢的必然出路。標準化是有利也有弊的，它的主要弊端就是使許多企業(yè)單純依靠標準，失去了創(chuàng)新的能力。標準是一個最底的要求，是社會技術成熟的結(jié)果，它并不代表行業(yè)最先進的技術和設計方法。所以我們要在滿足標準化的同時進行技術創(chuàng)新。才能不斷地進步。只有這樣，設計才不會是一種純粹的數(shù)學游戲，而成為一種神圣的職業(yè)。2）國內(nèi)的技術創(chuàng)新主要集中在零件上，這些年來，許多企業(yè)也加大了對控制方面的重視。但是我認為機器整體的機型變化也很重要?，F(xiàn)在的起重機械，尤其是港口機械的機型雖然是

37、許多輩前人的辛苦努力的結(jié)果，但是這并不意味著這些機型就是完美的，其實我們也可以進行改進。比如利渤海爾的新型的港口移動式起重機，這種機型是一種多功能的機型，具有以往許多機型的優(yōu)點，同時也舍棄了其不合理的地方。這一點詳見我的英語翻譯。3）專業(yè)其實是觸類旁通的，現(xiàn)代流行的許多設計理念比如有限元法，反求工程，工程數(shù)據(jù)庫，可靠性設計，疲勞設計，健壯設計等其實都不是搞機械設計的學者相出來的。國家863計劃中有一個CIM（計算機集成制造）工程，是有華中科技大學，清華大學，西安交通大學，北京航空航天大學，南京航空航天大學的一些做機械加工工藝的老師共同完成的?，F(xiàn)在的許多設計理念其實都是這個項目的派生物，現(xiàn)在這個

38、項目完成的最好，同時也衍化出許多設計理念，比如模塊化設計，并行工程，全壽命周期設計，仿真與虛擬設計，動態(tài)分析等。所以我們不能固步自封地只想著起重機方面的東西，我們的專業(yè)學習范圍本身就比較小，如果我們沒有意識到這一點，我們就不能取得很大的突破。4）學習是一個不斷的過程，當初我在初次遇到一些概念，比如并行工程，產(chǎn)品全壽命，快速響應設計，模塊化設計，可持續(xù)發(fā)展設計等時，我對這些概念很不以為然，認為搞這些研究的人都是在浪費國家的錢，當時我片面得認為這些名詞更應該是工業(yè)工程的范圍。是工業(yè)管理應該研究的對象?，F(xiàn)在回想起來，自己當初就是太狹隘了，在現(xiàn)在的社會化大生產(chǎn)中，以人為本的設計思想，高效，準確，服務已經(jīng)成為企業(yè)每個人的核心思想，作為一個設計人員，更應該充分地掌握這些服務理念，其實也是一種設計理念。5）