起重機(jī)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（說(shuō) 明 書(shū)）題 目： 姓 名： 編 號(hào)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū)姓名 專業(yè) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日設(shè)計(jì)（論文）題目： A編制設(shè)計(jì) B設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 系（部）主 任 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 0 頁(yè)第第1章章前言前言 起重機(jī)械是用來(lái)升降物品或人員的，有的還能使這些物品或人員在其工作范圍內(nèi)作水平或空間移動(dòng)的機(jī)械。取物裝置懸掛在可沿橋架運(yùn)行的起重小車或運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī)，稱為

2、“橋架型起重機(jī)” 。橋架兩端通過(guò)運(yùn)行機(jī)構(gòu)直接支承在高架軌道上的橋架型起重機(jī)，稱之為“橋式起重機(jī)” 。橋式起重機(jī)一般有大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、裝有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機(jī)室等幾大部分組成。外形像一個(gè)兩端支承在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。起升機(jī)構(gòu)用來(lái)垂直升降物品，起重小車用來(lái)帶著載荷作橫向移動(dòng)，以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成的三維空間里做搬運(yùn)和裝卸貨物用。橋式起重機(jī)是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾百噸。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機(jī)，其他形式的橋式起重機(jī)都是在通用吊鉤橋式起重機(jī)的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來(lái)的。起重機(jī)的產(chǎn)品型號(hào)表示為：

3、類、組、型代號(hào) 特征代號(hào) 主參數(shù)代號(hào) 更新代號(hào)例如：QD20/5橋式起重機(jī)表示為，吊鉤橋式起重機(jī)，主鉤20t，副鉤5t。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合起重機(jī)的實(shí)際工作條件，注意了以下幾方面的要求：整臺(tái)起重機(jī)與廠方建筑物的配合，以及小車與橋架的配合要恰當(dāng)。小車與橋架的相互配合，主要在于：小車軌距（車輪中心線間的水平距離）和橋架上的小車軌距應(yīng)相同，其次，在于小車的緩沖器與橋架上的擋鐵位置要配合好，小車的撞尺和橋架上的行程限位裝置要配合好。小車的平面布置愈緊湊小車愈能跑到靠近橋架的兩端，起重機(jī)工作范圍也就愈大。小車的高度小，相應(yīng)的可使起重機(jī)的高度減小，從而降低了廠房建筑物的高度。小車上機(jī)構(gòu)的布置及同一機(jī)構(gòu)中各零

4、件間的配合要求適當(dāng)。起升機(jī)構(gòu)和小車平面的布置要合理，二者之間的距離不應(yīng)太小，否則維修不便，或造成小車架難以設(shè)計(jì)。但也不應(yīng)太大，否則小車就不緊湊。小車車輪的輪壓分布要求均勻。如能滿足這個(gè)要求，則可以獲得最小的車輪，輪軸及軸承箱的尺寸，并且使起重機(jī)橋架主梁上受到均勻的載荷。一般最大輪壓不應(yīng)該超過(guò)平均輪壓平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 1 頁(yè)得20%。小車架上的機(jī)構(gòu)與小車架配合要適當(dāng)。為使小車上的起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)與小車架配合得好，要求二者之間的配合尺寸相符；連接零件選擇適當(dāng)和安裝方便。在設(shè)計(jì)原則上，要以機(jī)構(gòu)為主，盡量用小車架去配合機(jī)構(gòu)；同時(shí)機(jī)構(gòu)的布置也要盡量使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)制造和運(yùn)行機(jī)

5、構(gòu)的要求設(shè)計(jì)，但在不影響機(jī)構(gòu)的工作的條件下，機(jī)構(gòu)的布置也應(yīng)配合小車架的設(shè)計(jì)，使其構(gòu)造簡(jiǎn)單，合理和便于制造。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以提高設(shè)計(jì)與制造的工作效率，降低生產(chǎn)成本。小車各部分的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮制造，安裝和維護(hù)檢修的方便，盡量保證各部件拆下修理時(shí)而不需要移動(dòng)鄰近的部件。總之，要兼顧各個(gè)方面的相互關(guān)系，做到個(gè)部分之間的配合良好。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 2 頁(yè)第第2章章 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1確定起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組確定起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組起起升升機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)計(jì)計(jì)算算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 3 頁(yè)2.1

6、.1 主起升機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的參數(shù)，起重量 Q=300t，屬大起重量橋式起重機(jī)，鑒于目前我國(guó)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及以生產(chǎn)出的機(jī)型，決定采用開(kāi)式傳動(dòng)。該設(shè)計(jì)的基本參數(shù)如下表：起重量Q起升高度H起升速度V運(yùn)行速度V跨度L300/50t31/33m1.1/7.0m/min27.5/8.0m/min22m根據(jù)設(shè)計(jì)所給的參數(shù)我們可以有如下方案，如圖 a 所示。顯然，a 方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝及維修都比較方便，但是由于軸兩端的變形較大使得小齒輪沿齒寬方向受力不均勻，易產(chǎn)生磨損。針對(duì)這一缺點(diǎn) b 方案都對(duì)其進(jìn)行了完善，使小齒輪的受力均勻，而且從結(jié)構(gòu)上看，該方案不但可以使小齒輪受力均勻，而且結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，又考慮我國(guó)現(xiàn)有的生

7、產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)故采用最終采用此方案。由設(shè)計(jì)參數(shù)知，起升高度 H 為 31m，根據(jù)這一參數(shù)，我們選擇雙聯(lián)滑輪組單層卷繞。這種繞繩方法構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造及安裝方便，由于該起重機(jī)的起重量較大，鋼絲繩對(duì)卷筒的壓力較大，故此采用單層繞。綜上所述，采用開(kāi)式、雙聯(lián)滑輪組單層繞結(jié)構(gòu)。按 Q=300t，查1表4-1 取滑輪組的倍率 Ih=10，則可知鋼絲繩的分支數(shù)為 Z=4*Ih=40。查2表 15-15，知 Q=300t的橋式起重機(jī)選用疊片式雙鉤，疊板式雙鉤是由鋼板沖剪成的鋼片，用鉚釘連接，開(kāi)式傳動(dòng)而成。為了使負(fù)荷均等分布到所有鋼片上，在疊板鉤開(kāi)口處，裝鑲可拆環(huán)的鋼板。同時(shí)，在鉤 頸環(huán)形孔中裝有軸套。鉤片材料用 A3 鋼

8、。這種結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）制造比較簡(jiǎn)單，特別是尺寸較大的吊鉤（2）工作可靠，因?yàn)槠茐拈_(kāi)始時(shí)，首先在某一片鋼片上產(chǎn)生，這樣就可以進(jìn)行維修，從而避免了破壞的進(jìn)一步發(fā)展。該吊鉤的自重為：G0=14t，兩動(dòng)滑輪間距A=250mm.。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 4 頁(yè) 電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)變變速速箱箱開(kāi)開(kāi)式式齒齒輪輪卷卷筒筒軸軸承承軸軸承承聯(lián)聯(lián)軸軸器器圖 a 第一種傳動(dòng)方案 電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)變變速速箱箱開(kāi)開(kāi)式式齒齒輪輪卷卷筒筒軸軸承承軸軸承承聯(lián)聯(lián)軸軸器器聯(lián)聯(lián)軸軸器器圖 b 第二種傳動(dòng)方案1.1.2 副起升機(jī)構(gòu)副起升機(jī)構(gòu)參照主起升機(jī)構(gòu)的原理采用，閉式傳動(dòng)、雙連滑輪組、單層繞結(jié)構(gòu)。根據(jù)其要求的起

9、重量為 50t，查1表 4-1 可知，取滑輪組倍率 Ih=4，則承重繩的分支為：Z=2 Ih=8（單鉤）；ih=12，z=24（疊片式雙鉤） 。查2表 15-10 選用單鉤（梯形截面）A 型，其自重為Gg=326kgf，查2表 15-15 選用 5 個(gè)滑輪，直徑采用 D=600mm，其自重為 Gg=80kgf，兩動(dòng)滑輪間距為 A=120mm，估算吊鉤組自重為 Gg=1t。 （參閱2 表 13-2） 。1.2 選擇鋼絲繩選擇鋼絲繩1.2.1 主起升機(jī)構(gòu)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 5 頁(yè) 主起升卷筒的鋼絲繩卷繞在雙聯(lián)滑輪組中，可以采用平衡滑輪結(jié)構(gòu)，但也可以采用平衡杠桿來(lái)滿足使

10、用及裝配的要求。采用平衡杠桿的優(yōu)點(diǎn)是能用兩根長(zhǎng)度相等的短繩來(lái)代替平衡滑輪中所用的一根長(zhǎng)繩，這樣可以更加方便的進(jìn)行更換及安裝，特別是在大起重量的起重機(jī)當(dāng)中，繩索的分支數(shù)比較多，采用這種結(jié)構(gòu)的又有點(diǎn)就更加明顯。其具體結(jié)構(gòu)如上圖所示。因?yàn)樵谄鹕^(guò)程中，鋼絲繩的安全性至關(guān)重要，所以要保證鋼絲繩的使用壽命，為此，我們可以采取以下措施：(1) 高安全系數(shù)，也就是降低鋼絲繩的應(yīng)力.(2)高安全系數(shù)，也就是降低鋼絲繩的應(yīng)力選用較大的滑輪和卷筒直徑。(3)滑輪槽的尺寸與材料對(duì)于鋼絲繩的壽命有很大的關(guān)系，其太大會(huì)使鋼絲繩與滑輪槽接觸面積減小，太小會(huì)使鋼絲繩與槽壁間的摩擦劇烈，甚至?xí)ㄋ馈?4)盡量減少鋼絲繩的彎曲

11、次數(shù)?；喗M采用滾動(dòng)軸承，當(dāng) ih=12 時(shí)，查3表 2-1，知滑輪組的效率是：h=0.915。鋼絲繩受到的最大的拉力為：kgfiGQshh14298915.0*12*210*)14300(2)(30max查3表 2-4 知在中級(jí)工作類型時(shí)，安全系數(shù) K=5.5，鋼絲繩選用線接觸 6w（19）型鋼絲繩，查2表 12-3 可知，其破斷拉力換算系數(shù) =0.85，則鋼絲繩的計(jì)算鋼絲繩破斷拉力總和為： kgfsksb92516414298*85.05.5max平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 6 頁(yè)查2表 12-10 知，鋼絲繩 6w（19） ，公稱抗拉強(qiáng)度 185kgf，直徑 d=3

12、5mm，其鋼絲破斷拉力總和為：Sb=92750kgf，標(biāo)記如下：鋼絲繩 6w（19）-35-185-I-光-右交（1102-74）1.2.2 副起升機(jī)構(gòu) 副卷筒的鋼絲繩卷繞根據(jù)其倍率為 Ih=4，如上主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算，查3表 2-1 知滑輪組效率為 h=0.975，鋼絲繩所受的最大拉力：5 .6538)915. 0*4*2(10*)150(2)(30maxhhiGQs查3表 2-4 知在中級(jí)工作類型時(shí)，安全系數(shù) K=5.5，鋼絲繩采用線接觸 6w（19）型鋼絲繩，查2表 12-3 可知，其破斷拉力換算系數(shù) =0.85，則鋼絲繩的計(jì)算鋼絲繩破斷拉力總和為： 423085.6538*85.05.5

13、*maxsksb查2表 12-10 知，鋼絲繩 6w（19） ，公稱抗拉強(qiáng)度 200kgf，直徑 d=22.5mm，其鋼絲破斷拉力總和為：Sb=42350kgf，其標(biāo)記如下: 鋼絲繩 6w（19）-22.5-200-I-光-右交（1102-74）1.3 確定滑輪組的主要尺寸確定滑輪組的主要尺寸滑輪許用最小直徑：Dd(e-1)，查3表 2-4 查知，其中輪繩直徑比 e=25。1.3.1 主起升機(jī)構(gòu)有：D35*(25-1)=840mm，參考2表 13-2，初步選用滑輪 D=1000mm，由1中附表 2知取平衡滑輪直徑 Dp=0.6D=0.6*1000=600mm，取 Dp=600mm，其具體尺寸參

14、照2表 13-2.1.3.2 副起升機(jī)構(gòu)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 7 頁(yè)有：D22.5*(25-1)=540mm，參考2表 13-2，初步選用滑輪 D=600mm，由1中附表 2知取平衡滑輪直徑 Dp=0.6D=0.6*600=360mm，取 Dp=400mm，其具體尺寸參照2表 13-2。1.4 確定卷筒尺寸并驗(yàn)算其強(qiáng)度確定卷筒尺寸并驗(yàn)算其強(qiáng)度卷筒直徑：Dd(e-1)1.4.1 主起升機(jī)構(gòu)（1）卷筒直徑：Dd(e-1)=35*24=840mm，Dd(e-1)=35*24=840m選用卷筒直徑 D=2100mm，參照2表 14-3，選用標(biāo)準(zhǔn)槽卷筒，其繩槽螺距。（2）卷筒

15、長(zhǎng)度：100)4(*2LtZDHiLh即 4581mm16038*422138)*(3.1412*31000*2L則卷筒的長(zhǎng)度為：L=4600mm如上公式，其中 Z0為附加安全圈數(shù)，取 Z0=2。L1為卷筒中央無(wú)槽的光面部分，取其L1=A=160mm，D0為卷筒計(jì)算直徑 D0=D+d=2138mm。(3)卷筒的壁厚：mm5248)106(2100*02.0)106(02.0D取=50mm。卷筒壁壓力驗(yàn)算：752)38*50(14298maxmaxtsy同主卷筒起升機(jī)構(gòu)類似，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。對(duì)于 20Mn，查4表 4-9 知，其抗壓強(qiáng)度極限=4500 kgf/cm2,抗拉強(qiáng)度極限 b=2750

16、 kgf/cm2,故其許用壓應(yīng)力byy=by/4.25=4500/4.25=1059 kgf/cm2,因此可以看出其強(qiáng)度足夠，可滿足使用要求。由于卷筒長(zhǎng)度 L3D 故此略去因彎矩而產(chǎn)生的拉應(yīng)力校核。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 8 頁(yè)1.5 選電動(dòng)機(jī)選電動(dòng)機(jī)計(jì)算靜功率：)60*102(*)()0UGQNj1.5.1 主起升機(jī)構(gòu)Nj=（300+14）*103*1.1/（102*60*0.8）=70.5kw其中，由于機(jī)構(gòu)采用開(kāi)式傳動(dòng)，故存在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)效率，因此，機(jī)構(gòu)的總效率 取為 0.8。電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率：Nekd* Nj=0.8*66.4=56.4kw其中，系數(shù) kd據(jù)3表

17、 6-1 查得，取 kd=0.8。查2取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 JZR263-10,其參數(shù)分別為：Ne（25%）=60kw, n1=580rpm,GDd=13.58 kgfm2。1.5.2 副起升機(jī)構(gòu)Nj=（50+1）*103*7.0/（102*60*0.85）=68.6kw其中，由于機(jī)構(gòu)采用閉式傳動(dòng)，無(wú)開(kāi)式齒輪傳動(dòng)效率，因此機(jī)構(gòu)的總效率 取為 0.85.電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率：Nekd* Nj=0.8*68.6=54.9kw其中，系數(shù) kd據(jù)3表 6-1 查得，取 kd=0.8，查2，本著滿足要求，又能減少成本，便于安裝維修的目的，選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 JZR263-10 型,其參數(shù)分別為：Ne（25%）=60

18、kw，n1=580rpm,GDd=13.58 kgfm2。1.6 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件1.6.1 主起升機(jī)構(gòu)按照等效功率法得，當(dāng) JC%=25%時(shí)，所需的等效功率是：Nx=47.6kwkwNrkNjx6.475.70*9.0*75.0*25其中，k25為工作類型系數(shù)，由3表 6-4 查得，取 k25=0.75；r 為考慮其動(dòng)機(jī)工作時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)影響的系數(shù)，查3圖 6-8，取 r=0.9，由上述計(jì)算可知 N x： N e，故電動(dòng)機(jī)滿足要求。1.6.2 副起升機(jī)構(gòu)按照等效功率法得，當(dāng) JC%=25%時(shí)，所需的等效功率是：平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 9 頁(yè)kwNr

19、kNjx3.466.68*9.0*75.0*25Nx=46.3kw其中，k25為工作類型系數(shù)，由3表 6-4 查得，取 k25=0.75；r 為考慮其動(dòng)機(jī)工作時(shí)間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)影響的系數(shù)，查3圖 6-8 取 r=0.9，由上述計(jì)算可知：N x N e，故副起升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)也滿足要求。1.7 選擇減速器選擇減速器1.7.1 主起升機(jī)構(gòu)卷筒轉(zhuǎn)速為：0Divnhj即，1.966rpm2.138*3.1412*1.1nj減速機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比為：i0=580/1.966=295 查1附表 13 選用傳動(dòng)比為 40.17 的 ZQ-1000-的減速器，當(dāng)中級(jí)工作類型時(shí)，許用功率為N=79kw，i0，=40.17，

20、自重Gg=2140kgf，輸入軸直徑為 d1=90mm，軸端長(zhǎng) l1=135mm。1.7.2 副起升機(jī)構(gòu)卷筒轉(zhuǎn)速為：0Divnhj即，nj=7.0*4/（3.14*1.0225）=8.72rpm減速機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比為：i0=580/8.72=66.5 查2表 21-12 選用 ZQ-1000+250 型的減速器，當(dāng)中級(jí)工作類型時(shí)許用功率為N=68.5kw，i0，=65.54，自重 Gg=2189kgf，輸入軸直徑為 d1=70mm，軸端長(zhǎng)l1=110mm。1.7.3 關(guān)于開(kāi)式齒輪的計(jì)算開(kāi)始齒輪的傳動(dòng)比是 i= i0/ i0，=295/40.17=7.34，取 i=7.4 參考小車布置及各部件的安

21、裝位置，我們應(yīng)用的開(kāi)始齒輪尺寸為：D1=300mm, D2=2220mm,齒輪寬度為 B=100mm平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 10 頁(yè)1.8 驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率1.8.1 主起升機(jī)構(gòu)實(shí)際起升速度：1.09m/min7.4)*(40.17295*1.1i0 i0*vv誤差為：= (v，-v)/v*100%=（1.1-1.09）/1.1*100%=0.9%因 ，故此設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際所需功率為：Nx，= Nx* v，/v=47.6*1.09/1.1=47.2kw，因 Nx， N e(25%)，故滿足要求。1.8.2 副起升機(jī)構(gòu)實(shí)際起升速

22、度：v，=v*i0/ i0，=7.0*66.5/65.54=7.1m/min誤差為：= (v，-v)/v*100%=（7.1-7）/7*100%=1.4%，因 ，故此設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際所需功率為。1.9 校核減速器輸出軸強(qiáng)度校核減速器輸出軸強(qiáng)度輸出軸最大徑向力為：)*(2/1maxmaxRGsaRj輸出軸最大扭矩為：)8 . 07 . 0(00maxmaxMiMMe1.9.1 主起升機(jī)構(gòu)Rmax=1/2*（2*14298*+3*103）=15798kgfGj 為卷筒及軸自重，參照1附表 8 估算 Gj=3t，查114 可知 ZQ-1000 型減速器輸出軸端最大容許徑向載荷R=16700kg

23、f。因 RmaxR，故設(shè)計(jì)滿足要求。電動(dòng)機(jī)的額定力矩 M=975*60/580=100.86kgf，則輸出軸最大扭矩為：00maxmax)8.07.0(iMMe其中，max取 2.8（當(dāng) Jc=25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)）0=0.95（減速器傳動(dòng)效率） ，則有：Mmax=(0.70.8)*2.8*100.86*0.95*40.7=7543.98620.5kgfm 查1附表 14 知，ZQ-1000-型減速器的輸出軸最大容許扭矩是：M=20500kgfm，因 MmaxM，故計(jì)算滿足要求。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 11 頁(yè)1.9.2 副起升機(jī)構(gòu)輸出軸最大徑向力為：)*(2

24、/1maxmaxRGsaRjRmax=1/2*（2*6538.5*+2500）=7788.3kgf其中，Gj 為卷筒及軸自重，參照1附表 8 估算 Gj=2.5t,查1附表 14 可知 ZQ-1000-型減速器輸出軸端最大容許徑向載荷為R=16700kgf。因 Rmax20000kgfm，即：有MmaxM，故減速器滿足扭矩要求。1.10 選擇制動(dòng)器選擇制動(dòng)器選用電力液壓塊式制動(dòng)器，其設(shè)計(jì)上具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，主要是：連鎖式退距均等裝置，在使用過(guò)程中可始終保持兩側(cè)瓦塊退距均等并且無(wú)需調(diào)整，可完全避免因退距不均是一側(cè)制動(dòng)襯墊浮貼在制動(dòng)輪的現(xiàn)象；并設(shè)有瓦塊自動(dòng)隨位裝置。主要擺動(dòng)交點(diǎn)均設(shè)有自動(dòng)潤(rùn)滑軸承，傳

25、動(dòng)效率較高，壽命長(zhǎng)，在使用過(guò)程中無(wú)須潤(rùn)滑。制動(dòng)彈簧在方管內(nèi)布置在一側(cè)設(shè)有標(biāo)尺，使用過(guò)程中可以方便的讀出制動(dòng)力矩的值，免去了測(cè)量和計(jì)算的麻煩。只動(dòng)襯墊為卡裝式整體成型結(jié)構(gòu)，更換十分方便，快捷，備有半金屬（無(wú)石棉）硬質(zhì)和半硬質(zhì)，軟質(zhì)（含石棉）等不同材料的制動(dòng)襯墊供選擇。所需制動(dòng)力矩為: *)2/(*)(*00) 0iiDGQkMkMhzjzz1.10.1 主起升機(jī)構(gòu)Mz1.75*（300+14）*103*2.138*0.85/（2*12*40.17*7.4）=131kgfm其中，kz為制動(dòng)安全系數(shù)，據(jù)3表 6-6 查得，據(jù)2表 18-10 選用制動(dòng)器型號(hào)為：YDWZ-400/100，其額定制動(dòng)力矩

26、為:Mez=160kgfm，制動(dòng)輪直徑為：Dz=400mm，制動(dòng)器重量Gz=155kgf.平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 12 頁(yè)1.10.2 副起升機(jī)構(gòu)Mz1.75*（50+1）*103*1.0225*0.85/（2*4*65.54）=147.9kgfm其中，kz為制動(dòng)安全系數(shù)，如主起升機(jī)構(gòu)據(jù)3表 6-6 查得據(jù)2表 18-10 選用制動(dòng)器型號(hào)為：YDWZ-400/100，其額定制動(dòng)力矩為：Mez=160kgfm，制動(dòng)輪直徑為：Dz=400mm,制動(dòng)器重量Gz=155kgf。其與主起升機(jī)構(gòu)相同。2.11 選擇聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器2.11.1 主起升機(jī)構(gòu)kgfmnMMiej75.

27、3225806.1*60*975*2*其中，=2，等效系數(shù)由1表 2-7 查得 nI=1.6 為安全系數(shù)，據(jù)1表 2-21 查得，Mel為響應(yīng)與機(jī)構(gòu) Jc%值得電動(dòng)機(jī)額定力矩?fù)Q算到高速軸上的力矩：Mel=975*Ne(25%)/ nI(25%)，據(jù)2圖33-1 可知，電動(dòng)機(jī) JZR263-10 型的軸端圓錐形，d=90mm，l=130mm。有1附表 12 查得，減速器 ZQ-1000 的高速軸端為：d=90mm,l=135mm。查1附表 19 選用 clz 型圓錐孔：圖號(hào)s160，最大允許扭矩Mmax=315kgfm，飛輪距（GD2）=0.435kgfm2，重量 G=25.7kgf，浮動(dòng)軸端為

28、圓柱形 d=55mm，l=85mm, 查1附表 18 選用一帶制動(dòng)輪的直徑為 300mm 的半齒聯(lián)軸器，其圖號(hào)為，最大允許扭矩為：M max=315kgfm，飛輪距（GD2）=1.8kgfm2，重量為重量 G=38.4kgf，浮動(dòng)軸端直徑 d=55mm,l=85mm。2.11.2 副起升機(jī)構(gòu)高速軸的計(jì)算扭矩為：kgfmnMMiej75.3225806 . 1*60*975*2*等效系數(shù) =2，由1表 2-7 查得，nI=1.6 為安全系數(shù)，據(jù)1表 2-21 查得，Mel為響應(yīng)與機(jī)構(gòu) Jc%值得電動(dòng)機(jī)額定力矩?fù)Q算到高速軸上的力矩：Mel=975*Ne(25%)/ nI(25%)，據(jù)2圖 33-1

29、可知，電動(dòng)機(jī) JZR263-10 型的軸端圓錐形，d=90mm,l=130mm。有1 附表 12 查得，減速器ZQ-1000 的高速軸端為：d=90mm，l=135mm。查1附表 19 選用 clz 型圓錐孔半齒聯(lián)軸器：圖號(hào) s160，最大允許扭矩Mmax=315kgfm，飛輪距（GD2）=0.435kgfm2，重量 G=25.7kgf，平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 13 頁(yè)浮動(dòng)軸端為圓柱形 d=55mm，l=85mm,查2表 21-10 可知，ZQ-1000+250 型減速器高速軸端為：d=70mml=110mm 查1附表 18 選用一帶制動(dòng)輪的直徑為 300mm 的，其

30、圖號(hào)為 s298，最大允 許扭矩為：M max=315kgfm，飛輪距（GD2）=1.8kgfm2，重量為重量 G=37.6kgf，浮動(dòng)軸端直徑 d=55mm,l=85mm。2.12 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間2.12.1 主起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間：)*/(*)()(*)(*3752200121iDGQGDcMMntjqq其中，kgfGDlGDGDGDzd815.158 . 1435. 058.13)()()(22212平均起動(dòng)力矩：kgfnNMMeeq3 .151580/60*975*5 . 1*975*5 . 15 . 1%)25(1%)25(靜阻力距：4 .111)8 . 0*5 .29*12*

31、2/(135. 2*10*)14300(2)(30iGQMj因此有：sec71. 0)85. 0*)295*12(135. 2*10*)14300(815.15*15. 1 (*)4 .1113 .151(*375580223qt參照3P71 有，tq=0.71sec，可知其滿足電動(dòng)機(jī)的要求，采取增加啟動(dòng)電阻的方法，延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間。2.12.2 副起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間：)*/(*)()(*)(*3752200121iDGQGDcMMntjqq其中，kgfGDlGDGDGDzd815.158 . 1435. 058.13)()()()(22212平均起動(dòng)力矩：kgfnNMMeeq3 .151580/6

32、0*975*5 . 1*975*5 . 15 . 1%)25(1%)25(平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 14 頁(yè)靜阻力距：117)85. 0*54.65*4*2/(0225. 1*10*) 150(2/ )(30iGQMj因此有：sec84. 0)85. 0*)54.65*4(0225. 1*10*) 150(815.15*15. 1 (*)1173 .151(*375580223qt即，tq=0.84sec，可知其滿足電動(dòng)機(jī)的要求。1.13 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間為：/*)()(*)(*3752200121iDGQGDcMMntjezz1.13.1 主起升機(jī)構(gòu)其

33、中，kgfmiiGQMhj75.75)295*12*2/(8 . 0*135. 2*10*14. 3)*2(*)(3000.3575.75)-(160*2/375 *295)*(120.8)*2.1352*103*(3.1415.815*1.15*580tz參照3表 6-7 知，當(dāng)起升速度12m/min 時(shí)，tz11.25，故 tztz，滿足要求。1.31.2 副起升機(jī)構(gòu)其中：kgfmiiGQMhj53.84)54.65*4*2/(85. 0*0225. 1*10*51)*2 (*)(300tz=580*1.15*15.815+(51*103*1.02252*0.85)/(4*65.54) 2

34、/375*(160-84.53)=0.386sec 參照3表6-7 知， tz=1sec，故 tztz，滿足設(shè)計(jì)要求。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 15 頁(yè)第第 4 章章 動(dòng)滑輪的計(jì)算動(dòng)滑輪的計(jì)算滑輪是用來(lái)支撐繩索及改變繩索運(yùn)動(dòng)方向的零件，通過(guò)繩索可以組成滑輪組。對(duì)于小型齒輪多采用鑄造的方法制造，但考慮到齒輪的直徑較大，采用鑄造生產(chǎn)自重大，造成功率的浪費(fèi)，故改用焊接的方法生產(chǎn)。有前述主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算，參照1表 13-2，滑輪具體尺寸如下所示：L=1125mm,l=1000mm,d=272.5mm,B=141mm, b=108mm，D=1000mm 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)

35、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 16 頁(yè)第第 5 章章 主起升機(jī)構(gòu)的卷筒的計(jì)算主起升機(jī)構(gòu)的卷筒的計(jì)算5.1 卷通心軸的計(jì)算卷通心軸的計(jì)算由前述可以得知，卷筒的名義直徑 D=210mm,螺旋節(jié)距為：t=38mm,卷筒長(zhǎng)度為：L=4600mm,壁厚為：= 50mm，鋼絲繩受到的最大拉力為：Smax=14298kgf5.1.1 支座反力 kgfRA1 .137265000)2001748(14298)2001748904(14298RB=14298*2-13726.1=14870kgf心軸右側(cè)支撐最大彎矩：MW=RB*20=14870*20=297400kgfcm1，算疲勞計(jì)對(duì)疲勞計(jì)算采用等效彎矩，查1表

36、2-7 可知，其等效系數(shù)為： =1.1，等效彎矩：Md= Mw=1.1*297400=327140kgfcm彎曲應(yīng)力： =Md/0.1d3=327140/(0.1*20)=409kgf/cm3軸材料采用 45 鋼，其 b=6000kgf/cm2, s=3000kgf/cm3,-1w=0.43, b=2580kgf/cm2, -1=/k*1/n,d=200mm 40052002004600卷卷筒筒心心軸軸得得計(jì)計(jì)算算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 17 頁(yè)d=1.6 為安全系數(shù)，k=kxkm=1.4*1.5=1.61,kx=1.4 與零件幾何形狀有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)；km

37、為與零件表面加工光潔度有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)上述比值參考1P99。有：-1=2580/1.6*1/1.6=1002kgf/cm2, 因： w-1 故設(shè)計(jì)滿足要求。2，靜強(qiáng)度計(jì)算kgfcmMMww356880297400*2 . 12max233maxmax/1 .446)20*1 . 0/(3568801 . 0cmkgfdMw許用應(yīng)力：w=s/=3000/1.6=1875kgf/cm2，因 max ,故設(shè)計(jì)滿足要求。5.2 選擇軸承選擇軸承因軸承的外座圈固定，內(nèi)座圈與心軸一同旋轉(zhuǎn)，應(yīng)按額定動(dòng)負(fù)荷來(lái)選擇。軸承的徑向負(fù)荷：Fr=fdRb=1.1*14810=16291kgf 軸向負(fù)荷為：Fd=0 中

38、級(jí)工作類型時(shí)的軸承工作時(shí)數(shù)為：Lh=4000h則有：Lh=106/60n(c/p)3即 4000=106/60*1.966(c/p)3其中，c/p=0.8,查2表 9-6-2 選用雙列圓錐滾子軸承 352211，其 e =0.4，由于 Fa/Fr=0 e故有：x=1,y=1.7 額定載荷：Cr=17500kgf,軸承座為：SN309，參照4表 9-8.當(dāng)量動(dòng)載荷：P=xFr+yFn=1*16291+0=16291kgfc=c/pp=0.8*16291=13032.8kgf 由于 ccv,故設(shè)計(jì)滿足要求。5.3 繩端固定裝置計(jì)算繩端固定裝置計(jì)算繩索卷筒的表面有光面和螺旋槽的兩種。光面的多用于多層

39、卷繞鋼絲繩的卷筒，其構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，繩索按螺旋形緊密的排列在卷筒表面，繩圈依次卷繞在槽內(nèi)，使繩索與卷筒接觸面積增大，單層卷繞鋼絲繩卷筒上車有螺旋槽，繩圈依次卷繞在槽內(nèi)，使繩索與卷筒接觸面積增大，從而降低單位壓力；此外，繩索節(jié)距大于繩索直徑。繩之間有一定間隙，工作時(shí)不會(huì)彼此摩擦，可以延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 18 頁(yè)螺旋槽有淺槽（標(biāo)準(zhǔn)草）和深槽兩種。一般情況下，多采用標(biāo)準(zhǔn)槽，因此其節(jié)距比深槽的短，所以繩槽圈數(shù)相同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)槽的卷筒工作長(zhǎng)度比深槽的短。但是，如果，鋼絲繩繞入卷筒的偏角較大，或?qū)τ谠谑褂眠^(guò)程中鋼絲繩又脫槽的危險(xiǎn)時(shí)，為避免鋼絲繩脫槽或亂繞。可以

40、用深槽的卷筒。據(jù)鋼絲繩直徑為 35mm，據(jù)2標(biāo) 4-5 選用壓板固定裝置，雙頭索與卷筒繩槽間的摩擦系數(shù) f =0.15，則在繩端固定處的作用力為：S=Smax/efa=14298/e0.15*4*3.14=2176.3kgf壓板螺栓所受拉力：P=S/(f+f1)=2176.3/(0.15+0.185) =6496kgff1為壓板梯形槽與鋼絲繩的換算摩擦系數(shù)，有185. 0707. 0*15. 0707. 015. 0cossin1fff螺栓有拉力及彎矩作用的合成應(yīng)力為：2332/9 .11043*4*1 . 0870512*14. 3*25. 0*46496*3 . 11 . 0*14. 3*

41、25. 0*3 . 1cmkgfzdMWdzpS其中，z =4（螺旋數(shù)）; d=30 （內(nèi)徑）Mw=sl=2176.3*4=8705.2kgf/cm2螺栓材料為 As 屈服極限為 s=2400kgf/cm2則需用拉伸應(yīng)力為: = s/n2=2400/1.6=1560kgf/cm2, , 故滿足要求。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 19 頁(yè)第第 6 章章 吊鉤組的計(jì)算吊鉤組的計(jì)算吊鉤裝置是起重機(jī)最重要的一個(gè)承載部件。他要求強(qiáng)度足夠，工作安全可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不會(huì)發(fā)生突然破壞和鋼絲繩脫槽或卡在罩殼內(nèi)的現(xiàn)象。吊鉤裝置有長(zhǎng)型和短型兩種。長(zhǎng)型吊鉤裝置的構(gòu)造特點(diǎn)是：吊鉤裝置在橫軸上，滑輪裝

42、在單獨(dú)的心軸上；而短鉤裝置的特點(diǎn)是：吊鉤橫軸與滑輪心軸合二為一。長(zhǎng)型吊鉤裝置的吊鉤較短；而短型吊鉤裝置較長(zhǎng)。長(zhǎng)型吊鉤裝置兩滑輪間的距離比短滑輪的吊鉤裝置的要小些，故其卷筒也可以短些。由于長(zhǎng)型吊鉤裝置上可以裝平衡滑輪，故滑輪組的倍率可為偶數(shù)，也可為奇數(shù)。短型吊鉤的上面不能裝平衡滑輪，故其上的滑輪數(shù)目?jī)H為偶數(shù)。由于長(zhǎng)型吊鉤裝置本身的長(zhǎng)度較大，故在相同的條件下，齊升高度要小些，而短型的則相反。由于該機(jī)型的起重量較大，故此采用疊片式雙溝，材料選用鋼，疊片式雙鉤尺寸為參照2表 15-14。6.1 吊鉤截面的應(yīng)力計(jì)算吊鉤截面的應(yīng)力計(jì)算垂直截面 B-B：內(nèi)側(cè)最大拉應(yīng)力：3 . 1/)/(sFkDQe拉其中，kgfQQ5510*3 . 31 . 1*10*300額計(jì) 為動(dòng)力系數(shù)，據(jù)2圖 3-4 可知，=1.1，e 為截面重心到界面內(nèi)邊的距離：e1=h1-r2/2,FB 為B 截面的面積，kB