25t橋式起重機(jī)(起升機(jī)構(gòu)設(shè)計)

1、橋式起重機(jī)是一種橋架型起重機(jī)。它的常用類型是箱形雙梁橋式起重機(jī)，曲一個 兩根箱形主梁和兩根橫向端梁組合而成的雙梁橋架，它是依靠起升機(jī)構(gòu)和在水平面內(nèi)的 兩個相互垂直方向移動的機(jī)構(gòu)運(yùn)行，它廣泛用在倉庫、現(xiàn)代機(jī)械加工車間、裝配車間和 露天貯料場等生產(chǎn)場所。橋式起重機(jī)一般曲大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、起升機(jī)構(gòu)和起重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室 等組成。起重小車又分為主起升機(jī)構(gòu)、副起升機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。起升機(jī)構(gòu)用來 上下升降物料，起重小車用來帶著物料作橫向移動，以達(dá)到在一定空間范圍內(nèi)組成的三 維空間里做搬運(yùn)和裝卸物料。橋式起重機(jī)是使用較廣泛，工作效率高的i種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量可 以達(dá)到上百噸。最原始

2、的形式是通用吊鉤橋式起重機(jī)，其它種類橋式起重機(jī)都是在通用 吊鉤橋式起重機(jī)的形式上研發(fā)出來的。其結(jié)構(gòu)具冇機(jī)械加工零件少、工藝性能好、通用 性好及機(jī)構(gòu)安裝檢修維護(hù)方便等眾多優(yōu)點(diǎn)，因此它被廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)屮。我國橋式起重機(jī)人多采用計算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計，能夠極人地提高起重機(jī)的技術(shù)性能 和減輕自身重量，并能開發(fā)出新型結(jié)構(gòu)。由于我國對能源工業(yè)的重視和資助，建造了很 多大中型水屯站，發(fā)電機(jī)組比以前多許多。尤其是長江三峽的建設(shè)工程對大型起重機(jī)的 需求量迅速提高。三峽發(fā)電場需要1200t橋式起重機(jī)和2000t大型塔式起重機(jī)。而小型的 遙控起重機(jī)的需要量隨著國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)簪也越來越大，它能極大地提高作業(yè)安全性， 同

3、吋減少勞動力。在我國的橋式起重機(jī)大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用的是德國demang公司研發(fā) 的“三合一”驅(qū)動裝置，吊掛于端梁內(nèi)側(cè)，這樣吊掛就不會受主梁下?lián)虾驼駝拥挠绊懀?提高了大小運(yùn)行機(jī)構(gòu)的性能和壽命，并且使其結(jié)構(gòu)緊湊，外觀簡潔，安裝維護(hù)方便。而國外橋式起重機(jī)發(fā)展更注重簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減輕自重，降低生產(chǎn)成本。他們不斷 的更新起重機(jī)的零部件，從而提高整機(jī)性能。隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，起重機(jī)械設(shè)備 的體積和重量趨于大型化，起重量和吊運(yùn)幅度也有很大增幅，為節(jié)省生產(chǎn)和維修成本， 其服務(wù)場地和使用范圍也隨之變大。還有國外某些大型工廠為了提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn) 成本，將起重運(yùn)輸機(jī)械和起重機(jī)很好的結(jié)合在一起，構(gòu)成先進(jìn)的機(jī)

4、械化運(yùn)輸系統(tǒng)。木設(shè)計是32/5t橋式起重機(jī)小車起升機(jī)構(gòu)，其技術(shù)參數(shù)是：主鉤起重重量32t,起 升高度16m,起升速度是7.51m/s,工作級別是m5；副鉤起重重量5t,起升高度18m,起 升速度是19. 5m/s,工作級別是m5。小車的自重約11. 5t.第一章主起升機(jī)構(gòu)的計算1.1確定起升機(jī)構(gòu)的傳動方案起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)械屮最重要的機(jī)構(gòu)，是橋式起重機(jī)缺z部可的組成部分。起升機(jī) 構(gòu)的工作好壞對整臺起重機(jī)的安全穩(wěn)定有著最直接的影響。起升機(jī)構(gòu)主要有下列部分組成：驅(qū)動裝置，傳動裝置，卷筒，滑輪組，吊起裝置和制動裝置。起升機(jī)構(gòu)總體布置在很大程度上決定于驅(qū)動的形式。起重機(jī)的驅(qū)動形式分為：集小 驅(qū)動（一臺原

5、動機(jī)帶動多個機(jī)構(gòu)）和分別驅(qū)動（每個機(jī)構(gòu)有各口的原動機(jī)）。由于分別 驅(qū)動布置方便，安裝和檢修容易，因此現(xiàn)代大多數(shù)起重機(jī)都是采用分別驅(qū)動。按照此次設(shè)計要求，選擇分別驅(qū)動。圖1-1起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動裝置整體布置簡圖。主起升機(jī)構(gòu)和副起升機(jī)構(gòu)。副起升機(jī)構(gòu)圖1-1起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動裝置整體布置簡圖圖1-2起升機(jī)構(gòu)簡圖為了使安裝方便，并提高補(bǔ)償能力，通常如同圖1-3那樣將齒輪聯(lián)軸器用一段軸聯(lián) 接起來，該軸稱為浮動軸。卷簡圖1-3主起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動裝置布置簡圖1.2選擇鋼絲繩根據(jù)起重機(jī)的額定起重量，查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-2-8,選擇雙聯(lián)起滑輪組， 倍率為ih =4,承載繩的分支數(shù)z. = 2ih =8o若滑輪組采用滾動軸承

6、，當(dāng)ih =4查起垂機(jī)設(shè)計手冊川表3-2-11,得鋼絲繩滑 輪組效率 = 0.97 0鋼絲繩纏繞方式如圖2-4所示圖1-4主起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞簡圖（1）鋼絲繩所受最大靜拉力:maxc 二 q + g° maxc 2也(32 + 0.96)x10"2x4x0.97(1- 1)= 4.25x104n式中q 額定起重量，q =32t；吊鉤組重量，g° = 0.96f（吊鉤的重量一般約占額定起重量的2 4 % ,這里取吊鉤掛架重量為0. 96t )；%滑輪組效率，久=0.97。(2)鋼絲繩的選擇：由起重運(yùn)輸機(jī)械表2-2選擇圓股線接觸鋼絲繩6w ( 19 ) gb1102-

7、74o選擇鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足sn式,| , 5max鋼絲繩工作吋所受的最大拉力(n)；s方鋼絲繩規(guī)范中鋼絲破斷拉力的總和(n)；0 鋼絲繩判斷拉力換算系數(shù)，對于繩6w(19)的鋼絲繩，由起重運(yùn)輸 機(jī)械【2表2-3查得(p = 0.85 ；n鋼絲繩安全系數(shù)，對于m5工作類型n二5.0,由起重機(jī)設(shè)計手冊, 表 3-1-20由上式可得sb >-.sniax = x4.25xi04 =25x104/v b (p max ().85查起重機(jī)設(shè)計手冊m表3-1-6選擇鋼絲繩6w(19),公稱抗拉強(qiáng)度1850少/ 2 , / mm直徑d=20. 0mm，其鋼絲破段拉力總和s訂=27.95 x 10

8、4n ,標(biāo)記如下：鋼絲繩 6w(19)20. 01850 i 一光一右交(gb110274)。1.3滑輪的計算為了確保鋼絲繩具有較長的使用壽命，滑輪的直徑(子繩槽底部算起的直徑)應(yīng)滿 足：dh »dt)= 20x(20 1) = 380加加式屮e系數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計手冊山表3-2-1查得，對工作類型m5的起重 機(jī)，取e=20；d所選擇的鋼絲繩的直徑，20mmo查機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-65取滑輪的直徑為e =560 mmo平衡滑輪理論直徑：d 平=dh = 560mm機(jī)械設(shè)計手冊m表8-1-66,由鋼絲繩直徑d二20mm,得繩槽斷面尺寸。機(jī)械設(shè)計手冊川表8-1-67c,由繩槽斷而尺寸，選

9、擇滑輪軸承6224。機(jī)械設(shè)計手冊m表8-1-68,由滑輪軸承尺寸，選擇輪轂尺寸。所選滑輪： 滑輪 e 20x630 120 jb/t9005. 31.4卷筒的計=j橋式起重機(jī)屮主要采用鑄造圓柱形卷筒。在i般情況下，繩索在卷筒上只繞一層。1) 、卷筒的直徑：d > d_l)= 20x(18-1) = 340mm式中e一一系數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計手冊閃表3-3-2查得，i大i為起重機(jī)的工作類 型 m5,取 e二 18；d所選擇的鋼絲繩的直徑，20mm。查機(jī)械設(shè)計手冊表8-1-58取卷筒的直徑為d =630mmo2）卷筒槽計算繩槽半徑:r= （0. 530.56） d=10. 6 11. 2mm=1

10、2mm繩槽深度（標(biāo)準(zhǔn)槽）：c°二（0. 250. 4） d二58mni二6. omni繩槽節(jié)距:p=d+ （24） =22mm 卷筒計算直徑：d（）= d + d = 650mm3）確定卷筒長度并驗(yàn)算起強(qiáng)度根據(jù)需要選擇雙聯(lián)卷筒，卷筒的總長度:l = 2（厶）+ 厶 + 乙）+ l&式屮厶o =+ z)p = (16x43.14x650+ 2)x22 = 733.86?h最大起升高度，h =16 m；z鋼絲繩安全圈數(shù)，z > 1.5 ,取z二2；6p 繩槽節(jié)距，p二22mm；厶1 無繩榊卷筒端部尺寸，由結(jié)構(gòu)需要確定，厶i= 300；乙固定繩尾所需長度，厶23廠66如；lg

11、中間光滑部分長度，= 5°mmdo 卷筒的計算直徑（按纏繞鋼絲繩的中心計算），do =d+d二630 + 20 = 650 mm；帶入上式得：l = 2x （733.86 + 300 + 66） + 50 = 2237.72加加取l二2300mm,卷筒材料初步采用ht200灰鑄鐵gb/t 9439-1988,抗拉強(qiáng)度極限 氣=195mp ,抗壓牛=3bl = 585mp。其壁厚可按經(jīng)驗(yàn)公式確定5 =0. 02d+ （610） =0. 02x630+8=18.622. 6mm,取§=20mmo卷筒壁的壓應(yīng)力演算：圖1-5卷筒彎矩簡圖maxcrvinax = 96.59mp&g

12、t; dp 20x22許用壓應(yīng)力岡=僉=誓137.65mp, ”< av,故強(qiáng)度足夠。2 y max 1->由于卷筒l>3d,應(yīng)該計算在彎曲力矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力（因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力甚小，一般忽略不:maxm（yl =一卷筒的最人彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中央時，如圖1-5所示:maxmaxmax°、厶）/ 7 3 0 3 a=4.25 xlo4 x _ = 4.25 x io4 nm2丿卷筒斷面系數(shù):vv= 0.1x= 0.1x0.63°-0.594063=00061 mm式中：d卷筒外徑，d=630mm=0. 63m；di 卷筒內(nèi)徑，di=d-2s = °-

13、59m所以,4.25 xlo40.0061=6.97mp o合成應(yīng)力:=6.97 + 39 x 96.59 = 34.34mp137.65其中許用拉應(yīng)力al = = = 39mp所以，cr） < al ,卷筒強(qiáng)度計算通過。故選定卷筒直徑d=630inm，長度l=2300inmo 卷筒槽形的槽底半徑r=12mm,槽炬p二22mm,起升高度h二16m,倍率ih二4；靠近減速器 一端的卷筒槽向?yàn)樽蟮腶型卷筒，標(biāo)記為：卷筒 a630x2300-12x22-16x4左7%9006 2-19994）卷筒轉(zhuǎn)速心=75x4=14. 7r/min眄 3.14x0.6515選電動機(jī)起升機(jī)構(gòu)靜功率:1000

14、x 60式中77起升機(jī)構(gòu)的總效率，一般n=0.809,取n=o. 85；pj(o + q» _(32 + 0.96)x104x7.5 = 4g4?仙1000x60/71000x60x0.85電動機(jī)計算功率：pc > gpi = 0.8 x 48.47 = 38.77w式中g(shù)為穩(wěn)態(tài)負(fù)載系數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計手冊山表2-2-5, 2-2-6查得g二0. 8。由起重機(jī)設(shè)計手冊m表5-1-41查得主起升機(jī)構(gòu)jc二25%,cz二150。由起重機(jī)設(shè)計手冊川表5-1-13選用yzr280s-8型電動機(jī),功率pe =51kw t轉(zhuǎn) 速"嚴(yán)7%由起重機(jī)設(shè)計手冊川表5-1-36,由jc=25

15、%, cz=150得p二45. 59kw由起重機(jī)設(shè)計手冊山表 5-1-3, gd2 =23.5nm21.6電動機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)和過載校驗(yàn)電動機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)：p =g（° + d» =0.8x（32 +（）.96）x1（）*7.5=38.77kw51000 x 60m 71000x1x60x0.85式屮 ps穩(wěn)態(tài)平均功率，kwm電動機(jī)臺數(shù)，m=l由以上計算結(jié)果ps < pe,故所選電動機(jī)能滿足發(fā)熱校驗(yàn)電動機(jī)過載校驗(yàn)p、 h（q + g» 232 + 0.96）><10以7.5二36 35加z, - mam 1000x607/1x2.81000x60x0.85

16、' 式中 ptl在基準(zhǔn)接電持續(xù)率的電動機(jī)額定功率，pn=p = 45.59kwh繞線異步電動機(jī)，h=2. 1心=2.8由以上計算結(jié)果可知，電動機(jī)滿足過載校驗(yàn)。綜上所述，電動機(jī)選擇符合要求。1.7選擇減速器起升機(jī)構(gòu)總的傳動比nj=14.7=48-84查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-10-2,取i=50杳起重機(jī)設(shè)計手冊山根據(jù)傳動比i=50,電動機(jī)轉(zhuǎn)速化=718人血，電動機(jī)功率 pe =5kw ,工作類型m5,表3-10-6,高速軸許用功率n = 248kw，名義中心距 a. = 800mm ,許用輸出扭矩?2 = 1700（wm ,表3-10-3,高速軸伸尺寸d? = 130/nm , l2 =

17、250mm ,表 3-10-4 低速軸伸尺寸 p 型 t/0 = 280/nm, /0 = 380/?m ,自重 g=5200kgo 型號：qjr-800-3cw1.8實(shí)際起升速度和實(shí)際所需功率的驗(yàn)算實(shí)際起升速度為:并要求起升速度偏差應(yīng)小于15%.7 5 7 32-xl00% = 2.32%<15%實(shí)際所需等效功率為：v7 32匕=-gpj = x 38.77 = 37.84v7.5因此電動機(jī)滿足要求。1.9校核減速器輸出軸強(qiáng)度輸出軸最大扭矩:pc 1式中電動機(jī)的額額定扭矩，m e = 9549 = = 9549 x = 678 .27 nmi傳動比，i二50%電動機(jī)至減速器被動軸的傳動

18、效率， =0.95爐電動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，0 = 2.8；ml減速器低速軸上最大短暫準(zhǔn)許扭矩，m=t2 =170000/nm,nax =（0.7 0.8）x 2.8x 678.27 x 48.84x0.95 = 63146.94 72167.937vm嘰阿輸出軸最大徑向力驗(yàn)算：心嚴(yán)竺嚴(yán)+字川（2.4）式小幾ax卷筒上鋼絲繩最大拉力，賂廣42. 5kngj 卷筒重量，gj二15kn（參閱資料）r低速軸端的最大容許徑向載荷，儀=120kna鋼絲繩上的分支數(shù)，a二2max= 57.5kn2x4.25xl041.5xl0412 2m niax < 川，故所選減速器滿足要求o1.10制動器的選擇制動

19、器裝在高速軸上，所需靜制動力矩： m. nk-m)=肌 rj<272 2ihi._ (32 + 0.96)x0.65 n o_ - o=1.75x lx 0.85 = 9373nm2x4x50式屮 a制動安全系數(shù)，查起重運(yùn)輸機(jī)械得k/1.75。44制動輪直徑d=500mm制動塊退距 £ - 1.25mm制動片襯片厚度= 12mm制動瓦塊寬度 b =(pd = 0.4x 500 = 200mm摩擦副間設(shè)計正壓力360“式中 p制動襯片允許比壓，查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-7-6p = .5mpaa包角，我國規(guī)定=70額定制動矩 t = n»d = 96x104x 0.06

20、x 0.5 = 2748mn摩擦系數(shù)，查起重機(jī)設(shè)計手冊山表3-7-6, “ = 0.06根據(jù)以上計算的制動力矩以及其他參數(shù)，查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-7-15, 選擇yw500-2000,額定制動轉(zhuǎn)矩t二2800nin,整機(jī)質(zhì)量m=168kg0制動輪直徑o 最大制動力矩為=28007vm裝配時調(diào)整到2800nm. o1.11聯(lián)軸器的選擇帶制動輪的聯(lián)軸器通常采用齒形聯(lián)軸器，高速軸的計算扭矩:m 豆=(pmen, <m式屮 me電動機(jī)的額定力炬;聯(lián)軸器的許用扭矩;相應(yīng)于第i類載荷的安全系數(shù)，勺=1.6 ;°剛性動載系數(shù)兀2。m = 2x 678.27 xl.60 = 2170.647

21、vm厶=130加n? , d=85mmo由起重機(jī)設(shè)計手冊川查qjr-800-3cw減速器，高速軸端為圓錐形,d= 130mm,l=250mmo查表3-12-6 （ jb/zq4218-86 ）選用cl5的齒輪聯(lián)軸器，最大允許扭矩 mmax = 8000m?,飛輪矩（gd2 = 4.5曲。浮動軸的軸端為圓柱形d二70mm, 1二120mm。查表3-12-8,選一個帶制動輪的齒輪聯(lián)軸器，直徑d二500mm,最大允許轉(zhuǎn)矩mmax =8（）（）（）mn,飛輪矩（gd2 =163/vm2o浮動軸端直徑d=70mm, 1=120mm。112起動時間的驗(yàn)算c(gd 2 ) +式中 (gd2 =(gd2t +

22、(gd2)z +(g£>2)z =23.5 + 4.5 + 163 = 191n加 2平均起動力矩 m “ =1.5m= 1.5x678.27 = 1071.41/vm靜阻力矩m, = g)2 =(32 + 0.96)x2x0.65 = 63q 127vm 2iihrj2x 2x50x0.85因此718x375 x (1071.41 - 630 .12 )=1.46 5(2.5)1 .2 x 1912 x 630 .12 x 0.654 x 50般來說起升機(jī)構(gòu)起動時間為15s,故所選電動機(jī)合適。1.13制動時間的驗(yàn)算z _ 375 (m 壯 - m j )718c (gq式屮3

23、75 x (28000 .23 5 1.15 x 125.74+2 x 455.26 x 0 .65 -455 .26 ) l50 2mj（。+ g（）z）（）2»o(32 + 0.96)x10、0.652x4x50x0.85455.26n加查起重機(jī)設(shè)計手冊"當(dāng)v<12m/min時，pj v 1.01.25$ ,故所選的電動機(jī)合適。1.14高速浮動軸計算1) 疲勞計算軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩為：mf =(p、m e = 2x628.27 = 1256.54mn式中0一等效系數(shù)，ft起重機(jī)課程設(shè)計國表2-7查得；0=2曲上節(jié)選擇聯(lián)軸器中,已確定浮動軸的直徑d二70m

24、m因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:1256.543.14x0.07/= s.67mpa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力由起重機(jī)課程設(shè)計3 (2-11). (2-14)式得:-=2匚1toki k + /勺軸的材料為45號鋼,巧=65qmpa , = 360mpd ；t i = 0.22= 143mpa , ts = 0.6crv = 2l6mpa。k = kx- km考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)；k、與零件兒何形狀有關(guān)，對于零件表面有急劇過渡和開有鍵槽及緊配合區(qū)段，kx = 1.5-2.5 ；與零件表面加工光潔度有關(guān)，取=1.25；止匕處取 k = 2x1.25 = 2.5；7考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對

25、于碳鋼，低合金鋼7 = 0.2；nt安全系數(shù)，查起重機(jī)課程設(shè)計國表2-21得nt =1.6；因此:2x143(2.5 +().2) x 1.6=66.2mpa故通過。2) 靜強(qiáng)度計算軸的最大扭矩：m =(pelim j =2x 6302 = 1260.24m”式中代一動力系數(shù)，由起重機(jī)課程設(shè)計習(xí)表2-5查得代=2。最人扭轉(zhuǎn)力矩:maxm石61260.243.14x0.= 18.72mpd許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力r/z = = 35mpa ,nu 1.6式屮 5安全系數(shù)，由起重機(jī)課程設(shè)計習(xí)表2-21查得斤 =1.6。max< r/z ,故合適。第二章副起升機(jī)構(gòu)的計算2.1確定起升機(jī)構(gòu)的傳動方案副起升機(jī)

26、構(gòu)的傳動方案參照前面所述主起升機(jī)構(gòu)的傳動方案，述是選擇分別驅(qū)動。驅(qū)動裝置布置按照圖l-3o2.2選擇鋼絲繩根據(jù)起重機(jī)的額定起重量，查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-2-8,選擇雙聯(lián)起滑輪組,倍率為ih = 2 ,承載繩的分支數(shù)z = 2ih = 4 o若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)ih=2查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-2-11,得鋼絲繩滑輪組效率久=0.99。鋼絲繩纏繞方式如圖圖2-1副起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞簡圖(1 )鋼絲繩所受最大靜拉力:smax ：0 + g()(5-卜 015)x10°2x2x0.99= 1.3xlo4w式中q額定起重量，q =5t；吊鉤組重量，g()=0.15/(吊鉤掛架的重量約山額

27、定起重量的24%,我們這里取吊鉤掛架重量為0. 15t)滑輪組倍率,幾=2；%滑輪組效率，久=0.99。(2)鋼絲繩的選擇：由起重運(yùn)輸機(jī)械兇表2-2選擇圓股線接觸鋼絲繩6w ( 19 ) gb1102-74o選擇鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足s旦n式中smax鋼絲繩工作時所受的最大拉力(n)；sb鋼絲繩規(guī)范中鋼絲破斷拉力的總和(n)；(p 鋼絲繩判斷拉力換算系數(shù)，對于繩6w(19)的鋼絲繩，由起重運(yùn)輸 機(jī)械hl表2-3查得0 = 0.85；n鋼絲繩安全系數(shù)，對于m5工作類型n=5.0,由起重機(jī)設(shè)計手冊, 表 3-1-2。由上式可得k5()sh > - .5maxxl.3xl04 =7.65x10

28、4n'(p max 0.85查起重機(jī)設(shè)計手冊m表3-1-6選擇鋼絲繩6w仃9),公稱抗拉強(qiáng)度1550呀 ., / mm 直徑d=12. 5mm,鋼絲破段拉力總和sj = 8.87 x 104/v ,標(biāo)記如下：鋼絲繩 6w(19)12. 51550 i 光右交(gb110274)<>2.3滑輪的計算為了確保鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪的直徑(子繩槽底部算起的直徑)應(yīng)滿 足:4皿-1)= 12.5x(20 1)=237.5加加式中c系數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-2-1查得，對工作類型m5的起重 機(jī)，取e二20；d所選擇的鋼絲繩的直徑，12. 5mmo查機(jī)械設(shè)計手冊閃表8-1-

29、65取滑輪的宜徑為q二315 mmo平衡滑輪名義直徑：d 平=dh =315mm查機(jī)械設(shè)計手冊m表8-1-66,由鋼絲繩直徑d二125mm,得繩槽斷而尺寸。查機(jī)械設(shè)計手冊m表8-1-67c,由繩槽斷面尺寸，選擇滑輪軸承6224。杳機(jī)械設(shè)計手冊閃表8-1-68,由滑輪軸承尺寸，選擇輪轂尺寸。所選滑輪：滑輪 e 12. 5x315 120 jb/t9005. 32.4卷筒的計算起重機(jī)中主耍采用鑄造圓柱形卷筒。在大多數(shù)情況卜：繩索在卷筒上只繞一層。1) 、卷筒的直徑：d>de-)= 12.5x(18 1)= 212.5伽式屮e-系數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-3-2查得，對工作類型m5的起重機(jī)，

30、取e二18；d所選擇的鋼絲繩的直徑12. 5mmo查機(jī)械設(shè)計手冊"表8-1-58取卷筒的直徑為d二400mm。2) 卷筒槽計算繩槽半徑：r二(0. 530.56) d二6.6257mm二7mm繩槽深度(標(biāo)準(zhǔn)槽)：c。二(0. 250.4) d=3. 1255mm二4mm繩槽節(jié)距:p二d+ (24)二15mm卷筒計算直徑：d° =d + d = 412.5加n3）確定卷筒長度并驗(yàn)算起強(qiáng)度根據(jù)需要選擇雙聯(lián)卷筒，卷筒的總長度:l - 2（厶° +厶十厶2） + l&式中+ z)p =(18x103x23.14x412.5h最大起升高度，h =18 m；z鋼絲繩安

31、全圈數(shù)，z > 1.5 ,取z二2；p 繩槽節(jié)距，p二15mm；li無繩槽卷筒端部尺寸，由結(jié)構(gòu)需要確定，80；厶2固定繩尾所需長度，l2 « 3p = 45mm ；5中間光滑部分長度，l& = 50mmdo卷筒的計算直徑（按纏繞鋼絲繩的中心計算），do =d+d=400+12. 5=412. 5 mm；帶入上式得：l = 2x （446.91 + 80+ 45）+ 50 = 1193.82mm取l=1300mm,卷筒材料初步采用ht200灰鑄鐵gb/t 9439-1988,抗拉強(qiáng)度極限6 = 195mp ,抗壓才=3刃=585mp。其壁厚可按經(jīng)驗(yàn)公式確定5 =0. 02

32、d+ （610）二1418mm,取5 =18mmo 卷筒壁的壓應(yīng)力演算，參照圖（2-5）:by maxmax13x1(/18x15= 48.15mpa許用壓應(yīng)力刃）.by 二 585425 - 425= 137.65mp,y maxbv,故強(qiáng)度足夠。由于卷筒l>3d,尚應(yīng)計算由彎曲力矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力（因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力其小，一般忽略不計）：rr,=卷筒的最人彎矩在鋼絲繩位于卷筒中央時，如圖1-3所示:maxmaxmax°i / 丿iq in 4(1.3-0.08) man j=1.3 x 10 x = 7930 nmi 2丿卷筒斷面系數(shù):d4 -d4w =0xd_ni 0.44 -0.3

33、644 nnno 3 = 01x= 0-°°2 mm式中：d卷筒外徑，d=400mm=0. 4m；dj卷筒內(nèi)徑，di = d 25 = 0.364加。所以，t = 2222-= 3.97mp o 0.002合成應(yīng)力:= 3.97 +39x485 = 17.61mp137.65其小許用拉應(yīng)力刃厶= = = 39mp所以，cr0 < al ,卷筒強(qiáng)度演算通過。故選定卷筒直徑d二400mm，長度l二1300mm。卷筒椚形的椚底半徑r二7mm,槽矩p二15mm,起升高度h=18m,倍率ih二2；靠近減速器 端的卷筒槽向?yàn)樽蟮腶型卷筒，標(biāo)記為：卷筒 a400x 1300- 7

34、x 15 -18x 2左 j%9006 2-19994）卷筒轉(zhuǎn)速19.5x23.14x0.4125=30. llr/min25選電動機(jī)起升機(jī)構(gòu)靜功率:pjkw1000x607；式中71起升機(jī)構(gòu)的總效率，一般n=0.80.9,取n=o. 85；p+-（5 + 015）x104 x19.5 1969kw71000x60/;1000x60x0.85電動機(jī)計算功率：pe >gp7 = 0.8x19.69 = 15.75/cw式中g(shù)為穩(wěn)態(tài)負(fù)載系數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計手冊川表2-2-5, 2-2-6查得g二0. 8。由起重機(jī)設(shè)計手冊"表5-1-41查得主起升機(jī)構(gòu)jc=25%, cz150o由起重

35、機(jī)設(shè)計手冊"表5-1-13選用yzr180l-6型電動機(jī)，功率pe=l7kwf轉(zhuǎn) 速心5%由起重機(jī)設(shè)計手冊山表5-1-36,由jc=25%,cz二150得p二15.393kw由起重機(jī)設(shè)計手冊川表5-1-3, gd2=3.9nm22.6電動機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)和過載校驗(yàn)電動機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)：ps=g(° + °= 0.8 x(5 + 015)x10" x19.5 = 5 75kw 1000 x 60/?7 71000 x 1 x 60x0.85式中 p穩(wěn)態(tài)平均功率，kwm電動機(jī)臺數(shù)，m二1由以上計算結(jié)果ps<pe,故所選電動機(jī)能滿足發(fā)熱校驗(yàn)電動機(jī)過載校驗(yàn)p 二 h

36、(q + g)二 2.1 ,5 + 0.15)x2x19.5 “彳廠冊"一 mzm 1000x60/71x2.81000x60x0.85式中pn在基準(zhǔn)接電持續(xù)率的電動機(jī)額定功率，=p = 15.393kwh繞線異步電動機(jī)，h二2. 1九一一電動機(jī)傳矩的允許過載倍數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計手冊川表5-1-2,九=2.8出上結(jié)果口j知，電動機(jī)滿足過載校驗(yàn)。因此，屯動機(jī)選擇符合要求。2.7選擇減速器起升機(jī)構(gòu)總的傳動比土 =竺_ = 31.72nj 30.11查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-10-2,取i=31.5查起重機(jī)設(shè)計手冊，1,根據(jù)傳動比i=31.5,電動機(jī)轉(zhuǎn)速代=955久e，電動機(jī) 功率=17kw,

37、工作類型m5,表3-10-6,高速軸許用功率n=is6kw，名義屮心距 a = 56qmm ,許用輸出扭t2 = 60000/v/?,表 3-10-3,高速軸伸尺寸d2 = loomm , l2 = 20mm ,表 3-10-4 低速軸伸尺寸 p 型d（）二 190mm , zo = 280mm ,自重 g=3500kgo 型號：qjr-560-3cw2.8實(shí)際起升速度和實(shí)際所需功率的驗(yàn)算實(shí)際起升速度為：v=v = 2lz?x19.5 = 19.64,7/ i 31.5/mm并要求起升速度偏差應(yīng)小于15%.19.64 19.5xl00% = 0.7%(15%實(shí)際所需等效功率為：v 19 64p

38、 =-gpi = x 14.77 = 14.88a v 719.5壬滿足要求。2.9校核減速器輸出軸強(qiáng)度輸出軸最大扭矩：m喚=（0.70.8）幾/初。mp17式中 叭電動機(jī)的額額定扭矩，"e = 9549= 9549 x = 169 .98 nm傳動比,i=31.5()電動機(jī)至減速器被動軸的傳動效率，o=o.95爐 電動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，0 = 2.8；m減速器低速軸上最大短暫準(zhǔn)許扭矩，m = t2 = 60000/7?a/max =(0.7 0.8)x2.8x169.98x31.5x0.95 = 9969.74 11393.98mwmmm輸出軸最人徑向力驗(yàn)算: 心a嚴(yán)蟲嚴(yán)+字屮式中幾

39、輕卷筒上鋼絲繩最大拉力，幾廿13kngj卷筒重量，gj二10kn（參閱資料）/?低速軸端的最大容許徑向載荷，/?二75kna鋼絲繩上的分支數(shù)，a=2max2xl.3xl(/2218knm nlax < 川，故所選減速器滿足要求o2.10制動器的選擇制動器裝在高速軸上，所需靜制動力矩：m. >k.m . = k_ 位 + 俎勺772 z 72 2ihi(5 + 0.15)x0.4125=1.75x x0.85 = 295.q5nm2x2x31.5式中 kz制動安全系數(shù)，查起重運(yùn)輸機(jī)械以得（=1.75。選擇塊式制動器，查起重機(jī)設(shè)計手冊山表3-7-5：制動輪直徑d二400nini制動塊退

40、距 £ = 1.25m/n制動片襯片厚度s = qmm制動瓦塊寬度 b = (pd = 0.4 x 400 = 160mm摩擦副間設(shè)計正壓力n = £lp=3.14x0.4x0.16x70 xi5xi()6=3.91xl04n360360式中 p制動襯片允許比壓，查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-7-6p = 1,5mp(la包角，我國規(guī)定a - 70額定制動矩 t = npd = 96x104 x 0.06 x 0.4 = 938.4/vm式中 “摩擦系數(shù)，查起重機(jī)設(shè)計手冊山表3-7-6, “ = 0.06根據(jù)以上計算的制動力矩at ,以及其他參數(shù)，查起重機(jī)設(shè)計手冊川表3-7-15

41、, 選擇yw400- 1250(jb6406-92),額定制動轉(zhuǎn)矩t=1120nm,整機(jī)質(zhì)量m=98kgo制動輪直徑d. = 400/nm ,最犬制動力矩為= 112qnm裝配時調(diào)整到1120nmo£氓2.11聯(lián)軸器的選擇帶制動輪的聯(lián)軸器通常采用齒形聯(lián)軸器，高速軸的計算扭矩：m js = <pm 小 <m式屮 me電動機(jī)的額定力矩；m聯(lián)軸器的許用扭矩；竹一一和應(yīng)于第i類載荷的安全系數(shù)，竹=16 ;0剛性動載系數(shù)2。m . = 2x 169.98x 1.60 = 543.94mh由起重機(jī)設(shè)計手冊川查得yzr180l-6表5-1-21電動機(jī)軸端為圓錐形， 厶=, d=85mn

42、io由起重機(jī)設(shè)計手冊"查qjr-560-3cw減速器，高速軸端為圓錐形,d= 100mm,l=210mmo查表3-12-6 (jb/zq4218-86 )選用cl3的齒輪聯(lián)軸器，最大允許扭矩 mmax =315omt7 ,飛輪矩(gd2 = 3nrn2。浮動軸的軸端為鬪柱形 d=70mm, l=120mmo查表3-12-8 ,選一個帶制動輪的齒輪聯(lián)軸器，直徑d二400mm,最大允許轉(zhuǎn)矩 “鳥=315omn，飛輪矩(gd2 =52nm2。浮動軸端直徑d二70mm, 1=120mm«212起動時間的驗(yàn)算c（gd 2） + 3 + go）。；廠“式屮 （gd2）, =（gd2）f

43、/ +（gd2 +（gz/）z = 3.9 +1.3 + 52 = 57.2n tt?平均起動力矩 mg =.5me =1.5x169.98 = 254.97 mn靜阻力矩=（q + gm =（5 + 0.15）x105.4125 =嘰彳厶如j 2iihlj2x2x31.5x0.85因此955x375 x （254 .97 - 198 .35 ）=3 2s1 .2 x 57 .2 +2 x 198 .35 x 0.41252 x 31 .5通常起升機(jī)構(gòu)起動時間為15s,故所選電動機(jī)合適。2.13制動時間的驗(yàn)算c .（gd 2 ） + （q + grd：955375 x （1120-143 .3

44、1 ）=0 .20 s1 .15 x 1572 x 143 .31 x 0.412531 75 2式中mj（q + go）£）o2譏）（5 + 05）x104x0.41252x2x31.5x 0.85 = 143.3 imh查起重機(jī)設(shè)計手冊山當(dāng)v<12m/min時，fjvl.01.25$,故合適。2.14高速浮動軸計算1)疲勞計算軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩為:m, =(pme =2x 169.98 = 339.96n式中®等效系數(shù)，由起重機(jī)課程設(shè)計國表2-7查得；0=2由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動軸的直徑d=70mm因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:339.9634x0.07 人=5

45、.05 mpa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力由起重機(jī)課程設(shè)計習(xí)(2-11). (2-14)式得:軸的材料為45號鋼，巧=650mpa , as = 360mpa ；孑=0.22 ”方=143mpa , ts = 0.6crs = 216mpei。k = kxkm考慮零件兒何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集屮系數(shù);kx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，k=1.52.5；心與零件表面加工光潔度有關(guān)，取心=1.25；此處取 k = 2xl.25 = 2.5；h考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對于碳鋼，低合金鋼7 = 0.2；n,安全系數(shù)，查起重機(jī)課程設(shè)計表2-21得勺=1.6；因此:2x143(2.5 +0.2) x 1.6=66.2mp。2)靜強(qiáng)度計算軸的最人扭矩：mn =（p 汕m）=2x 198.35 = 396.7am式屮（pcli動力系數(shù)，由起重機(jī)課程設(shè)計表2-5查得汽 =2。最大扭轉(zhuǎn)力矩:i max396.73.14x0.07x= s.72mpa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力rz/ = = = 135mpa ,nn 1.6式中nn安全系數(shù)，由起重機(jī)課程設(shè)計bl表2-21查得力=1.6。v卜，故合適。大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計是我們學(xué)生生涯的最后一次考驗(yàn)，對我們的專業(yè)知識起到很好的鞏 固。不僅要求我們要對知識熟練掌握，還要具有創(chuàng)新能力。在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)一 步完善。我