t-橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、75/20T 橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算書1. 主要技術(shù)參數(shù)75t4.79m/min750kN). 主起升機(jī)構(gòu) 起重量 起升速度 起升高度 工作級(jí)別16mM5200kN). 副起升機(jī)構(gòu) 起重量 起升速度 起升高度 工作級(jí)別. 小車行走機(jī)構(gòu) 行走速度 工作級(jí)別 輪距 軌距20t7.16m/min18mM532.97m/minM5 3.3m3.4m. 大車行走機(jī)構(gòu) 行走速度 工作級(jí)別 輪距 軌距75.19m/minM55.1m16.5m2. 機(jī)構(gòu)計(jì)算. 主起升機(jī)構(gòu)主起升機(jī)構(gòu)為單吊點(diǎn)閉式傳動(dòng)，繞設(shè)計(jì)。卷筒按螺旋繩槽、 雙聯(lián)卷筒、 單層纏2.1.1. 鋼絲繩A.鋼絲繩最大拉力Smax：錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!= 7886

2、8 N式中，Q 額定起升載荷，Q = 750000 N ;進(jìn)入卷筒的鋼絲繩分支數(shù)，對(duì)于雙聯(lián)卷筒，a = 2 ; 滑輪組倍率，q二5 ;n h滑輪組效率，n h =。B.鋼絲繩最小直徑d min :d min = C JSmOX = X78868 = 28.08 mm式中，C鋼絲繩選擇系數(shù)，C =；C. 鋼絲繩選擇按 6X 19W+FC!8-170-I -光-右交型鋼絲繩，d = 28mm b= 1700MPa（鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度），鋼絲破斷拉力總和S0= 492500N,鋼絲繩實(shí)際安全系數(shù)：a 492500 L 、»n = Smax =融8=> 5，通過。鋼絲繩型號(hào)為：6X 1

3、9W+F(28-170-l - 光-右交 GB1102-74 2.1.2.卷筒尺寸與轉(zhuǎn)速A.卷筒直徑卷筒最小直徑 D.in>（ e-1）d=17 X 28=476mm式中，e筒繩直徑比，e = 20 ;取D=800mn（卷筒名義直徑），一 、 800實(shí)際直徑倍數(shù)es= 亦=> 18，滿足。B. 卷筒長(zhǎng)度繩槽節(jié)距P二32mm,繩槽半徑r=15+0'2mrm繩槽頂峰高h(yuǎn)= 10.5mm。單邊固定圈數(shù)：ngd = 3圈；單邊安全圈數(shù)：naq =圈；單邊工作圈數(shù)：qHngz = 一-錯(cuò)誤!=圈n D式中，H D 取ngz =圈；。單邊繩槽圈數(shù)：繩槽排列長(zhǎng)度：起升高度，H=16m卷繞

4、直徑，D= DO + d=0.828mon二圈。Lgz = X 32 = 1128 mm;卷筒長(zhǎng)度：Ljt = 2800 mm。C.卷筒轉(zhuǎn)速卷筒轉(zhuǎn)速：q u式中，U起升速度，u =4.79m/min。2.1.3. 電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)效率減速機(jī)效率：n j 卷筒效率：n 機(jī)構(gòu)效率：n 電動(dòng)機(jī)靜功率電動(dòng)機(jī)靜功率：A.B.n j n t n h = xxnt = 一-錯(cuò)誤!= r/min n D錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!=S3,=28.2 kg -電動(dòng)機(jī)額定力矩:選擇電動(dòng)機(jī) YZR31510, S, FC25% N = 63 kW, ne = 580 r/min ; FC40% N40 = 55kW n40 = 580

5、r/min ,（力矩倍數(shù)）Tm=,（飛輪矩）GD2 m2,（自重）Gd = 1026 kg。Ne63Tn= 9550 n；= 9550 x 580 = N mC.在靜功率下的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在靜功率下的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速:Njnd = n 077 （n 0 ru。）N40錯(cuò)誤!= min式中，n0電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速,n40電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)制n40 = 580 m/minN40電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)制D. 電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)必須滿足下式：H NN40二錯(cuò)誤! = kVm Tmn 0= 600 m/min ;S, FC40%時(shí)的轉(zhuǎn)速,S, FC40%時(shí)的功率，N4o= 55kW。式中，H系數(shù)，對(duì)于繞線電動(dòng)機(jī)，H二；m 電動(dòng)機(jī)個(gè)

6、數(shù)，對(duì)于一個(gè)吊點(diǎn)，m二1 ；Nl0 = 55kW，滿足。E.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算穩(wěn)太平均功率：通過。G N NS =錯(cuò)誤匸 kW < 63 kWm式中，G穩(wěn)太系數(shù)，對(duì)于本機(jī),2.14 速比與分配A.總傳動(dòng)比nd錯(cuò)誤!= ntB.減速機(jī)i s= 63,減速按QJRS-D560-63-皿C減速機(jī)考慮，減速機(jī)實(shí)際傳動(dòng)比 機(jī)許用輸出扭矩Tija = 60000N 實(shí)際起升速度 U S = 4.79m/min。2.1.5. 制動(dòng)器選擇制動(dòng)器按2個(gè)計(jì)，計(jì)算制動(dòng)力矩: 錯(cuò)誤!錯(cuò)誤！=N -m式中，k安全系數(shù)，k=；n'制動(dòng)時(shí)的機(jī)構(gòu)效率，n 'n二；選擇制動(dòng)器 YW2J500/125 ,額定制

7、動(dòng)力矩 Tzha = 1800 N- m自重GZh = 220kg。2.1.6.起、制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算平均起動(dòng)力矩：Ttm = = X=N -m機(jī)構(gòu)空載啟動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：（高速軸之后的部分按5%十）J。（字43-66 2 晉）1.0515.1對(duì)于起升機(jī)構(gòu), 啟動(dòng)時(shí)間：錯(cuò)誤！錯(cuò)誤！啟動(dòng)時(shí)，阻力矩:Tr = 0。=+ 二 s 式中，m 啟動(dòng)加速度:重物及吊具質(zhì)量,m = X 75000=76500 kg;a = 錯(cuò)誤!= 0.144m/s 2 < 0.4m/s t a帶載啟動(dòng)時(shí)，靜力矩:錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!= N -m重物及吊具質(zhì)量m換算到高速軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為: 錯(cuò)誤！=1.65 kg -m?帶載啟動(dòng)時(shí)間：

8、錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤!二+ 二 s啟動(dòng)加速度:a = U 錯(cuò)誤!= 0.042m/s 2 < 0.4m/s 2 通過。 t a帶載制動(dòng)時(shí)，靜力矩：錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!= N m制動(dòng)時(shí)間:錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤!=+ 二 s制動(dòng)加速度:U s22a =錯(cuò)誤!= 0.059m/s < 0.4m/s 通過。t a2.1.7.起升機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷平均起動(dòng)力矩倍數(shù)：PTr=錯(cuò)誤!=；Tn系數(shù)aJ I 軸上計(jì)算處前段的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量; J n 軸上計(jì)算處后段的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量; 動(dòng)載系數(shù)：式中,ap + E1+ a© 5 = 2 ；9 8一類載荷（疲勞載荷）T I = 9 8Tn （ Nm ）;二類載荷（正常工作最大載荷）Tn

9、 = 9 59 8Tn = （2 9 8- E ）Tn （ Nm ）； 機(jī)構(gòu)（換算到高速軸上的）計(jì)算載荷系數(shù)見表1。表1:起升機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷系數(shù)（I）8軸段、JIJ na9 89 59 5 9 8電動(dòng)機(jī)軸減速機(jī)高速軸從上面表1可以看出，起升機(jī)構(gòu)的一、二類載荷的動(dòng)載系數(shù)都大于1,根據(jù)規(guī)范，分別用© 8、© 5© 8計(jì)算一、二類載荷。在電動(dòng)機(jī)軸段， 一類載荷Ti = 二類載荷Tn =Tja 1Tij '，© 8Tn = X = N - m ;（I）5 © 8Tn = XX = N - m。在減速機(jī)高速軸段一類載荷 Ti = © 8T

10、n = X = N m ;二類載荷 Tn = © 5 © 8Tn = XX = N 換算到減速機(jī)低速軸上的一類載荷：Tij = X 63 X = N - m ;可見，減速機(jī)滿足。換算到減速機(jī)低速軸上的二類載荷:Tnj 二 X 63 X = N - m ;2.1.8.卷筒軸計(jì)算A. 卷筒軸尺寸與軸上載荷 卷筒軸受力分析見圖1;卷筒自重：G = 23850 N ;圖1卷筒軸受力分析B.支反力Rc =錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=96860NFd = 2 X 78868 + 23850 - 96860=84726 NFa =錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=97965NFb = 96860 + 84726 -

11、97965=83621N正號(hào)表示力的方向與圖示力的方向相同。C. 卷筒軸危險(xiǎn)截面上的彎矩由于卷筒軸自重影響很小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，卷筒軸自重忽略不計(jì)，卷筒 軸彎矩圖見圖2,顯然，危險(xiǎn)截面在圖1所示的I-I、11-11 截面上。MI = 61573 X = 17142 N-mM = 61573 X = 7568圖2卷筒軸彎矩圖n；260 = 401920 N/mm232D. 卷筒軸危險(xiǎn)截面的抗彎量 n d3W =32n d 3Wl = "32-兀；10 = 130671 N/mm2E. 卷筒軸危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力 卷筒軸材料為45#鋼，回火，HB187217屈服極限7s = 285 N/mm,

12、許用應(yīng)力7 a = 178 N/mm2 ,各截面上的應(yīng)力：Ml 17142X 100027 I = = = 42 .65N/mmW 4019202< 178 N/mm = (7 a強(qiáng)度滿足。M 7568X100020" = W =130671= mm2< 178 N/mm = 7 a強(qiáng)度滿足。2.1.9.卷筒的強(qiáng)度與穩(wěn)定性A. 卷筒的強(qiáng)度驗(yàn)算由于卷筒長(zhǎng)度Ljt = 2800 mm,卷筒直徑擠壓應(yīng)力：D=828mmSnax式中,AA卷筒用-788687 y=AA2 = XX S jt p40X 32S jt卷筒壁厚，S jt =40 mm應(yīng)力減小系數(shù)，一般取A二；2卷繞系數(shù)

13、，單層卷筒A2=；HT200制作，抗壓極限7 y = 736 N/mm2，許用擠壓應(yīng)力:7 y 7362CT ya = LT = N/mm55N/mm27 y < 7 ya ,強(qiáng)度滿足。B. 卷筒的穩(wěn)定性驗(yàn)算由于Ljt > 2D0,須作穩(wěn)定性驗(yàn)算。 卷筒單位面積上所受的外壓力：2Smax2 X 788682Py =A1A2"DP = XX 828 X 32 = N/mm卷筒的繩槽底徑：D0 = 800mm,卷筒的內(nèi)徑：Dn = 720mm; 卷筒壁中部的半徑：rp = 380mm;可見,S jt叭 77 =340380rp2800380'護(hù)=30 jt380IqS

14、 jt <rpLjtrprp卷筒屬于中長(zhǎng)薄壁筒,176000其受壓失穩(wěn)的臨界壓力為:由于:rpsTpyi則:pyiLjt錯(cuò)誤!=py =錯(cuò)誤!=S jt517600077 = 280040523803 = N/mmN/mm2 >736 N/mm2,穩(wěn)定性滿足。.副起升機(jī)構(gòu)副起升機(jī)構(gòu)為單吊點(diǎn)閉式傳動(dòng)，卷筒按螺旋繩槽、雙聯(lián)卷筒、單層纏 繞設(shè)計(jì)。2.2.1. 鋼絲繩A.鋼絲繩最大拉力Smax：錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!=26020 N式中，Q 額定起升載荷，Q = 200000 N ;進(jìn)入卷筒的鋼絲繩分支數(shù)，對(duì)于雙聯(lián)卷筒，a= 2 ；滑輪組倍率，q二4 ;T h滑輪組效率，n h =。B.鋼絲繩最小直

15、徑d min :d min = C 寸Snax = X 寸26020 = 16.13 mm式中，C鋼絲繩選擇系數(shù)，C =；C. 鋼絲繩選擇按 6X 19W+FC6-170-I- 光-右交 型鋼絲繩，d = 16mm b= 1700MPa （鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度），鋼絲破斷拉力總和 S二183000N,鋼絲繩實(shí)際安全系數(shù)：S0183000 U 、吊汁Saxn = L = 6020 = > 6，通過。鋼絲繩型號(hào)為：6X 19W+FC6-170-I-光-右交 GB1102-74 2.2.2.卷筒尺寸與轉(zhuǎn)速A.卷筒直徑卷筒最小直徑 Dmin > （e-1）d=19 X 16=304mm 式中

16、，e 鋼絲繩直徑倍數(shù)，e = 20 ;取D0=500m（卷筒名義直徑），實(shí)際直徑倍數(shù)hs= 500 = > 19，滿足。B. 卷筒長(zhǎng)度ngd = 2 圈; naq =圈；繩槽節(jié)距P二20mm,繩槽半徑r=10+0.2mm繩槽頂峰高h(yuǎn)= 6mm單邊固定圈數(shù)：?jiǎn)芜叞踩?shù)：?jiǎn)芜吂ぷ魅?shù)：錯(cuò)誤!=圈qH式中，H D 取ngz =圈；。 單邊繩槽圈數(shù): 繩槽排列長(zhǎng)度:ngz= nD起升高度，H=18m卷繞直徑，D= D + d=0.516mon 二 48 圈。Lgz = 48 X 20 = 960 mm;卷筒長(zhǎng)度：Ljt = 2200 mm。C. 卷筒轉(zhuǎn)速卷筒轉(zhuǎn)速：nt = qU 錯(cuò)誤!= r/

17、min n D式中，U起升速度，U =7.16m/min。2.2.3. 電動(dòng)機(jī)A. 機(jī)構(gòu)效率減速機(jī)效率：n j =卷筒效率：n t =機(jī)構(gòu)效率：n = n j n t n h=xxB. 電動(dòng)機(jī)靜功率電動(dòng)機(jī)靜功率：錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!=選擇電動(dòng)機(jī) YZR225M-8 S, FC25% Ne = 26 kW , ne = 708 r/min ; S3, FC40% N40 = 22kW n40 = 715 r/min ,（力矩倍數(shù)）Tm=,（飛輪矩）GD2 =3.2 kg m2 ,（自重）Gd = 390 kg。電動(dòng)機(jī)額定力矩：Ne26Tn= 9550 = 9550 x ne708C.在靜功率下的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

18、速 在靜功率下的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：Nnd = n 0 77 （n 0 rh。）N0錯(cuò)誤!= r/min式中，n。電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速,n40電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)制n40 = 715 m/minNk電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)制D.電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算n 0= 750 m/min ;S, FC40時(shí)的轉(zhuǎn)速,S, FC40時(shí)的功率,Nlo= 22kW。電動(dòng)機(jī)必須滿足下式：H NM0 一錯(cuò)誤!= kWm Tm式中，H系數(shù)，對(duì)于繞線電動(dòng)機(jī)，H二；m電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)，對(duì)于一個(gè)吊點(diǎn)，m二1 ；No = 22kW，滿足。E.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算穩(wěn)太平均功率：G NNS = 錯(cuò)誤!= kW < 26 kW 通過。m式中，G穩(wěn)太系數(shù)，對(duì)于本機(jī)，G =；2.2

19、.4.速比與分配A.總傳動(dòng)比nd錯(cuò)誤!= ntB.減速機(jī)按ZQA650-H -3CA減速機(jī)考慮，減速機(jī)實(shí)際傳動(dòng)比i s=，減速機(jī)許 用輸出扭矩Tja = 61500N 誤差%實(shí)際起升速度 U S = 7.14m/min。2.2.5. 制動(dòng)器選擇=N m式中，k制動(dòng)器按1個(gè)計(jì)，計(jì)算制動(dòng)力矩: 錯(cuò)誤!錯(cuò)誤！安全系數(shù)，k=；n'制動(dòng)時(shí)的機(jī)構(gòu)效率，n 'n二；選擇制動(dòng)器YW2J300/90，額定制動(dòng)力矩Tzha = 630 N- m自重Gh二 104 kg。2.2.6.起、制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算平均起動(dòng)力矩：Ttm= = X=N-m機(jī)構(gòu)空載啟動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：（高速軸之后的部分按5%十）3.2 1.

20、86 cc, 0.435v 匚,，2 0.01 ） X =1.454 kg.m44J0=(4對(duì)于起升機(jī)構(gòu), 啟動(dòng)時(shí)間：錯(cuò)誤！錯(cuò)誤！啟動(dòng)時(shí)，阻力矩：Tr = 0。=+ 二式中，m 啟動(dòng)加速度:重物及吊具質(zhì)量，m二X20000=20400 kg;2a = -7 錯(cuò)誤！ = 0.6m/s t a帶載啟動(dòng)時(shí)，靜力矩:錯(cuò)誤！錯(cuò)誤!= 360 N -m重物及吊具質(zhì)量m換算到高速軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為:錯(cuò)誤！=0.42 kg -m2帶載啟動(dòng)時(shí)間：錯(cuò)誤！= 錯(cuò)誤!=+ 二 s啟動(dòng)加速度:a = U 錯(cuò)誤!= 0.166m/s 2 < 0.4m/s 2 通過。 t a帶載制動(dòng)時(shí)，靜力矩：錯(cuò)誤！錯(cuò)誤!= 304

21、N-m制動(dòng)時(shí)間:錯(cuò)誤！=錯(cuò)誤!制動(dòng)加速度:U s22a = 錯(cuò)誤!= 0.215m/s < 0.4m/s 通過。 t a2.2.7.起升機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷平均起動(dòng)力矩倍數(shù)：pTr=錯(cuò)誤!=；I n系數(shù)a式中,J I 軸上計(jì)算處前段的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;J n軸上計(jì)算處后段的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;動(dòng)載系數(shù)：© 5 = 2 );)8一類載荷(疲勞載荷)T i = ) 8Tn ( Nm );二類載荷(正常工作最大載荷)Tn = ) 5)8Tn = (2 ) 8- E )Tn ( Nm )； 機(jī)構(gòu)(換算到高速軸上的)計(jì)算載荷系數(shù)見表2o表2:起升機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)規(guī)范，分別用)8、)5 ) 8計(jì)算一、二類載荷。

22、軸段、J IJ na)8)5)5 ) 8電動(dòng)機(jī)軸減速機(jī)高速軸從上面表2可以看出，起升機(jī)構(gòu)的一、二類載荷的動(dòng)載系數(shù)都大于1,在電動(dòng)機(jī)軸段， 一類載荷Ti = 二類載荷Tn =(j) 8Tn = X = 476 N - m ;© 5) sTn = X = N m o在減速機(jī)高速軸段一類載荷 Ti = ) 8Tn = X = N - m ;二類載荷 Tn = ) 5 ) 8Tn = X = N - m o換算到減速機(jī)低速軸上的一類載荷:Tij = XX = 15780 N - m ;Tja6 = >1Tij15780，可見，減速機(jī)滿足。換算到減速機(jī)低速軸上的二類載荷:Tnj = XX

23、 = N - m ;2.2.8.卷筒軸計(jì)算A. 卷筒軸尺寸與軸上載荷 卷筒軸受力分析見圖3;卷筒自重：G = 3370 N ;圖3卷筒軸受力分析B.支反力Rc =錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=28934NRd = 2 X 26020 + 3370- 28934=26476 NRa =錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=29366NRb = 28934 + 26476 - 29366=26044 N正號(hào)表示力的方向與圖示力的方向相同。C.卷筒軸危險(xiǎn)截面上的彎矩 由于卷筒軸自重影響很小，為簡(jiǎn)化計(jì)算, 卷筒軸彎矩圖見圖4,顯然，危險(xiǎn)截面在圖卷筒軸自重簡(jiǎn)化忽略不計(jì)，1所示的I-I、II-II 截面上。圖4卷筒軸彎矩圖MI = 2604

24、4 X = 4232 N -mM = 26044 X = 2578 NmD.卷筒軸危險(xiǎn)截面的抗彎量 n d3 w =323nX 10532= 113646 N/mm2n d 3WI = -32-3n X；5 = 60290 N/mm2E.卷筒軸危險(xiǎn)截面的彎曲應(yīng)力 卷筒軸材料為45#鋼，回火，HB187217屈服極限7s = 285 N/mm,許用應(yīng)力7 a = 178 N/mm2 ,各截面上的應(yīng)力：M 4232X100027 I = = C = N/mmW 1136462< 178 N/mm = 7 a強(qiáng)度滿足。M2578X10002"=W =60290= N/mm2<

25、178 N/mm = (7 a強(qiáng)度滿足。2.2.9.卷筒的強(qiáng)度與穩(wěn)定性A.卷筒的強(qiáng)度驗(yàn)算由于卷筒長(zhǎng)度Ljt = 2200 mm,卷筒卷繞直徑 D=516m。擠壓應(yīng)力：式中,AA卷筒用SnaxS jt pS jt 卷筒壁厚，S應(yīng)力減小系數(shù)，(T y=AA2XX 25 = N/mm225X 20jt =25 mm一般取A=;2卷繞系數(shù)，A2=；HT200制作，抗壓極限7365 V = N/mm(Ty = 736 N/mm2,許用擠壓應(yīng)力:_ T y (T ya =卷筒屬于中長(zhǎng)薄壁筒,其受壓失穩(wěn)的臨界壓力為:(T y < (T ya ,強(qiáng)度滿足。B. 卷筒的穩(wěn)定性驗(yàn)算由于Ljt > 2D

26、 0,須作穩(wěn)定性驗(yàn)算。 卷筒單位面積上所受的外壓力：2Smax2 X 260202Py =AiA= XX= N/mmDp500 X 20卷筒的繩槽底徑：D0 = 500mm,卷筒的內(nèi)徑：Dn = 450mm; 卷筒壁中部的半徑：rp = 237.5mm;3/嚴(yán)=錯(cuò)誤!=Ljt=錯(cuò)誤!= rp< 3=錯(cuò)誤!=r pLjt< S jt rp由于:pyi176000LjtS jt52錯(cuò)誤!= N/mm rppyirp一= 錯(cuò)誤!=0 jt2 2N/mm <736 N/mm = (7 y,則:錯(cuò)誤！= >,穩(wěn)定性滿足。.小車行走機(jī)構(gòu)小車行走機(jī)構(gòu)由4組車輪組組成，兩組主動(dòng)，兩組從

27、動(dòng)，對(duì)稱布置 分別驅(qū)動(dòng)。主動(dòng)車輪組的電動(dòng)機(jī)通過帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)減速機(jī)高速軸, 減速機(jī)低速軸通過齒輪聯(lián)軸器帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。2.3.1. 行走輪壓計(jì)算計(jì)算輪壓時(shí)，小車重量 按GXc=計(jì)， 主鉤滿載時(shí)的行走載荷Qi=750kN;副鉤滿載時(shí)的行走載荷Q2=200kN;計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖5。A. 空載輪壓小車重量近似均勻分布。用圖5小車輪壓計(jì)算簡(jiǎn)圖Rk， P2k， P3k， P4k分別表示小 車重量GXc折算到四組車輪組 的輪壓，錯(cuò)誤！錯(cuò)誤！B. 主鉤滿載時(shí)的行走輪壓用Rhi，R2H1， R3H1， R4hi分別表示主鉤滿載時(shí)的行走載荷 Qi折算到四組車輪組的輪壓，用Q1,的合輪壓，則aQ1 2+11 2a&

28、#39;Rhi = P4HIQi二 Plk + PlH1二Qi二 P 2k + P2hi=Q3i= P 3k + F3hi=Qi, Qi, Qi分別表示主鉤滿載時(shí)四組車輪組750 X 33200+402X 3300= kNkN ;kN ;kN ;Qi二 P 4k + F4hi=kN ；C. 副鉤滿載時(shí)的行走輪壓P2H2, P3H2, Rh2分別表示副鉤滿載時(shí)的行走載荷Q?折算到四組Q22，Q2，Q2分別表示副鉤滿載時(shí)四組車輪組用 Ph2,車輪組的輪壓，用Q2 , 的合輪壓，則aQ2 2 丨22aPh2 = P3H2 =3300200X 1285Rh2 = P4H2aQ22 +122a200X

29、320+ 12852X 3300Q2= P 1k + PlH2=kN ;Q2= P 2k + Rh2=Q2= P 3k + P3H2=kN ; kN ;=kN 2X 3300Q42= P 4k + F4h2=kN ；可見，主鉤滿載時(shí)行走輪壓最大，為 kN。2.3.2. 車輪組選擇最小輪壓：Rnin = kN，最大輪壓：Rmax = kN ； 車輪等效疲勞載荷：Rnin + 2R maxRC =3錯(cuò)誤! = kN選用車輪直徑為D= ?630mm勺角型車輪組，配P43軌，點(diǎn)接觸，車 輪輪壓P二224 kN，車輪的許用輪壓：Ra = C iGP式中,c 轉(zhuǎn)速系數(shù);車輪轉(zhuǎn)速：錯(cuò)誤！查得:所以,行走速度

30、；UCi =；C2 工作級(jí)別系數(shù);Ra = 224 XX 1 = kN >233.電動(dòng)機(jī)c = 32.97 m/minC =；kN = R c,通過。2.3.3.1. 行走阻力計(jì)算jA.摩擦阻力H.Ff = co GxxGXx行走重量；Gxx = G xc + Q H1 = + 750 = kN-阻力系數(shù)：ad c + 2k式中,cooD C =式中,dc軸承摩擦系數(shù)；a =車輪軸徑，dc=160mm偏斜運(yùn)行的側(cè)向附加阻力系數(shù)；C= 車輪軌道方向的滾動(dòng)摩擦力臂；k=Ff = X = 12 kN o所以，B.坡道阻力Fy = Gxx Sin 丫丫 一一坡度角；一般按Sin 丫Fy = X

31、= kN o式中,所以,C.風(fēng)阻力式中,Feo = C A q k hCkh風(fēng)力系數(shù)；C =；風(fēng)壓高度變化系數(shù)；kh = 1 ；q風(fēng)壓；一類風(fēng)壓 qI=150N/m,二類風(fēng)壓 qn = 250N/m2;所以,FD.靜阻力受風(fēng)面積；A = 7m2。FoI = x 7x 150 /1000 = kN ;x 7x 250 /1000 = kN 。co Ico IIFsti= F f + F+ F 3i = 12 + + = kNFstii= F f + FY + F oil = 12 + + = kN2332 機(jī)構(gòu)效率T l減速機(jī)效率： 聯(lián)軸器效率： 軸承效率：n 機(jī)構(gòu)效率：n2333 電動(dòng)機(jī)選擇電

32、動(dòng)機(jī)靜功率EtI U cA.B.Nj =-一 錯(cuò)誤!= kW 60 n電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)加速功率加速時(shí)間：t a = 5 s ,啟動(dòng)加速功率：加速度：a = 0.11 m/s 2。藝 GDhd2365000 t a2mxx u cPa = +Pa1000 t a式中，mxx行走總質(zhì)量，mxx = 100111kg ;nd電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，r/min ;藝GD 機(jī)構(gòu)換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總飛輪矩，kg m2;2mxx u cP =a 一 1000t a般在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，上式中后一部分按前一部分的20%計(jì)，所以,100111 xx2 = kWC.1000 x 5 x 60電動(dòng)機(jī)額定功率電動(dòng)機(jī)額定功率：1Pn&g

33、t;:(N j + Pa )錯(cuò)誤！= kWm 入 as '式中，m電動(dòng)機(jī)數(shù)量，m二1 ;入as電動(dòng)機(jī)平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，入as =；選擇電動(dòng)機(jī) YZR160L-6, S, FC25% Nt = 13 kW , ne = 912 r/min gD = kgm 2, G = 174 kg ; S, FC40% N。= 11 kW , 0。= 945 r/minTm = oD.電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)在Fstii下的靜功率:FstiiUN =一 錯(cuò)誤!= kW 60 n電動(dòng)機(jī)額定功率：1 (N j + Pa )錯(cuò)誤！= m入as與電機(jī)靜功率很相近，所以電機(jī)過載驗(yàn)算通過。 E.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算C G

34、NPs =錯(cuò)誤！m<13 kW = Ne式中，G穩(wěn)態(tài)系數(shù)，F(xiàn).電動(dòng)機(jī)的額定扭矩電動(dòng)機(jī)額定力矩：NtTn= 9550 = 9550ne發(fā)熱驗(yàn)算通過。G =；13X912= N mG.電動(dòng)機(jī)在靜功率下的轉(zhuǎn)速 在靜功率下的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：Nnd = n 0 T (n 0 n40)N40=1000- 1 X 11 X (1000 945) = 956 r/min式中，n。電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速，n 0=1000 m/min ;電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)制 S, FC40?時(shí)的轉(zhuǎn)速, n40 = 945m/m in;n4oN40 電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)制 S3, FC40%時(shí)的功率,N40 = 11 kW。2.34速比與分配A.總傳

35、動(dòng)比nd錯(cuò)誤!=ncB.速比分配按ZSC750-in -1減速機(jī)考慮，減速機(jī)的傳動(dòng)比為：ij二。此減速機(jī)為軟齒面減速機(jī)，在同步轉(zhuǎn)速為1000r/mi n時(shí)，許用功率Na =，減速機(jī)自重G二452kg。傳動(dòng)比誤差%實(shí)際行走速度U s = 32.97m/min。2.3.5.制動(dòng)器計(jì)算制動(dòng)力矩：2 m xx u sDCTzh =; Ff + F 3i t ai s630XX 1000100111X0 12000 + 12605X60=N mNm制動(dòng)器自重選擇擇制動(dòng)器YWZ2-200/25,制動(dòng)力矩Tzha =180G = 29kg。2.3.6.主動(dòng)輪打滑驗(yàn)算所以這種工況下主當(dāng)小車空載運(yùn)行時(shí)主動(dòng)輪輪壓

36、與從動(dòng)輪輪壓同樣， 動(dòng)輪不會(huì)打滑，打滑驗(yàn)算從略。所以這種工況下當(dāng)主起升滿載運(yùn)行時(shí)主動(dòng)輪輪壓與從動(dòng)輪輪壓相近， 主動(dòng)輪不會(huì)打滑，打滑驗(yàn)算從略。當(dāng)副起升滿載運(yùn)行時(shí)主動(dòng)輪輪壓與從動(dòng)輪輪壓相差較大，須作打滑驗(yàn) 算。小車行走，半數(shù)主動(dòng)車輪，半數(shù)從動(dòng)車輪，風(fēng)力按與行走相反的方向 吹，主動(dòng)輪壓的和為：Nt = 2 X 73835 = 147670 N取粘著系數(shù)：a 0 =（室外）粘著力為：卩 0 Nt = X 147670二 17720 N。滿足下式時(shí)，車輪不打滑：u cada 0 Ntf + F 3 + 百 Nt等號(hào)右側(cè)各項(xiàng)之和表示電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)作用在車輪周向的驅(qū)動(dòng)力（牽引力）：aS + Ead cFd =

37、 £ mFn-冒 Nt按電動(dòng)機(jī)功率13 kW配啟動(dòng)電阻，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力為:錯(cuò)誤！貨載及小車本身質(zhì)量換算到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：錯(cuò)誤！高速軸及聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:J10.001漳墜 028 0.36444錯(cuò)誤！214001X 11830FstiE = mF取P二，于是:錯(cuò)誤！=18809 N a 0 Nt即，滿足條件，驗(yàn)算通過。2.3.7.機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷機(jī)構(gòu)傳動(dòng)采用分別驅(qū)動(dòng)，閉式傳動(dòng)。在計(jì)算啟動(dòng)或啟動(dòng)過程中的慣性 載荷時(shí)，一般應(yīng)考慮貨載質(zhì)量。在計(jì)算彈性振動(dòng)尖峰載荷Ti時(shí)，可不考慮貨載質(zhì)量。因?yàn)樾凶邫C(jī)構(gòu)啟動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)彈性振動(dòng)扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩很快達(dá) 到它的尖峰值Ti，這時(shí)載荷的擺角還很?。坏?/p>

38、考慮剛體動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩時(shí)， 一般要考慮貨載的質(zhì)量。小車本身的質(zhì)量mxc二25111 kg，換算到高速軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：錯(cuò)誤！=kgm2平均起動(dòng)力矩倍數(shù)：p =; 高速軸及聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:J1 0.001 0235 042 078 0.36444錯(cuò)誤!摩擦阻力Ff =15 kN坡道阻力Fy = kN風(fēng)阻力巳I = kN靜阻力Fsti = kN214001X 11830Fsti y =mF系數(shù)a式中,J n動(dòng)載系數(shù):軸上計(jì)算處前段的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量; 軸上計(jì)算處后段的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;ap + E1+ a© 5 = 2 -y ;9 8一類載荷（疲勞載荷）T I = © 8Tn （ Nm ）;二類載

39、荷（正常工作最大載荷）= © 5© 8Tn = （2 © 8- y ）Tn （ Nm ）； 機(jī)構(gòu)（換算到高速軸上的）計(jì)算載荷見表2。表2:小車行走機(jī)構(gòu)計(jì)算載荷（I）8項(xiàng)目 軸段、J IJ na© 8© 5© 5 © 8電動(dòng)機(jī)軸3從上面表2可以看出，行走機(jī)構(gòu)的減速機(jī)高速軸上一類載荷 （疲勞載荷） 系數(shù)達(dá)到電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的倍，尖峰轉(zhuǎn)矩達(dá)到倍。一類載荷 Ti = © 8Tn = X = N m ;二類載荷 Tn = © 5© 8Tn = X = N m。換算到減速機(jī)低速軸上的一類載荷：Ti j = X

40、X = 11436 N - m ;換算到減速機(jī)低速軸上的二類載荷：Tn j = XX = N - m ;. 大車行走機(jī)構(gòu)大車行走機(jī)構(gòu)由 4 組臺(tái)車組成，每組臺(tái)車由一個(gè)主動(dòng)輪一個(gè)從動(dòng)輪組 成。走行臺(tái)車由電動(dòng)機(jī)通過帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)減速機(jī)高速軸，減速機(jī) 低速軸通過齒輪聯(lián)軸器帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。2.4.1. 行走輪壓計(jì)算計(jì)算輪壓時(shí)，門機(jī)總重量按G=計(jì)，小車重Gc二,行走載荷Q=750kN。 I側(cè)為司機(jī)室一側(cè)，司機(jī)室及梯子平臺(tái)重量按 G二計(jì)，GS只作用在臺(tái) 車 1 上，門機(jī)除去小車、 司機(jī)室和梯子的重量 Gj = =可視為均布于 四組臺(tái)車上，計(jì)算簡(jiǎn)圖見下圖 6。用 P1j ，P2j ，P3j ，P4j 分別

41、表示 Gj 折算到四組車輪組的輪壓， 可見， 錯(cuò)誤 !錯(cuò)誤!A. 空載最小輪壓當(dāng)空載小車位于門機(jī)II側(cè)極限位置時(shí)，小車行走中心至跨端距離 c=2568.5mm此時(shí)丨側(cè)輪壓可達(dá)到最小值。見圖 7。圖7空載最小輪壓計(jì)算簡(jiǎn)圖用Pm, Rm, P3m, Rm分別表示空載小車在此位置時(shí)折算到四組大車車輪組的輪壓，可見，Pim=F2m, Rm=F4m且 Plm+ Rm+ Rm+ Rm=Pk + P2k+ P3k+ P4k=Gc =(P 1m+ Rn) (P 1m+ Rm)=aa r fB=(Pik + Rk) (c + 2)+ (P2k+ Rk) (c 2)則aa(Plk+ P3k) (C + 2)+ (

42、P 2k + P4k) (C 2)B=kNP im= P2m= kNP3m= P4m= 106 kN用Qk, Qk, Qk,Q4k分別表示空載時(shí)四組大車車輪組的輪壓，則Qk二Pj + Pm+ GS= + + 二 kNQk=Pj + F2m = + = kNQk=Pj + Rm = + 106 = kNQk=Pj + F4m = + 106 = kN、r Qk所以= kNI側(cè)極限位置時(shí)，小車行走中心至跨端B. 滿載最大輪壓當(dāng)主起升滿載且小車位于門機(jī)距離d=2748.5mm此時(shí)丨側(cè)輪壓可達(dá)到最大值。見圖 &用Pih，Rh，P3h，Rh分別表示滿載小車在此位置時(shí)折算到四組大車車輪組的輪壓，可

43、見，Rh二Rh, Rh二Rh圖8滿載最大輪壓計(jì)算簡(jiǎn)圖且 P1h + Rh + Rh + Pth = Q1 + Q1 + Q1 + Qn = GXc + Q =aa r ra11 + Qi) (d+2)(P3h + Rh) B=(Qi + Q4i) (d 2)+ (Qii + Q3i) 9+5)則(Q21 + Qu) (d (P 3h + Rh)=kNP 3h= P4h= kNPih= P2h= kN用 Qh, Qh, Qh,Q4h分別表示滿載時(shí)四組大車車輪組的輪壓，則Qh=Pj + Ph + GS =+ + 二 kNQh=Pj + F2h = +=kNQh=Pij + Rh = + =kNQt

44、h=j + Rh = + =kNQ1h所以2 = kNQh= kNQh2"Qh= kN2.4.2.車輪組選擇最小輪壓：FU = kN , 最大輪壓：Rnax = kN ； 車輪等效疲勞載荷：_Rnin + 2R max3RC =錯(cuò)誤！二選用車輪直徑為D= ?700mm勺角型車輪組，配QU10（軌，點(diǎn)接觸, 車輪輪壓P二347 kN，車輪的許用輪壓：R = C iC2PG 轉(zhuǎn)速系數(shù)； 車輪轉(zhuǎn)速：錯(cuò)誤！式中,行走速度；u C = 75.19 m/min查得:所以,Cl =;C2 工作級(jí)別系數(shù)；C =;Ra = XX 347 = kN > kN = R c，通過。2.4.3. 電動(dòng)機(jī)

45、2.4.3.1.行走阻力計(jì)算A.摩擦阻力Ff = o Gdxdx式中， Gdx 行走重量；Gx = Gm + Qx = + 750 = kN阻力系數(shù)：ad c + 2koD C =式中，adcC軸承摩擦系數(shù)；a =車輪軸徑；d c = 170mm偏斜運(yùn)行的側(cè)向附加阻力系數(shù)；C=k 車輪軌道方向的滾動(dòng)摩擦力臂。k = 所以，F(xiàn)f = X = kN。B.坡道阻力=G dx Sin Y坡度角；一般按Sin Y=X = kN 。FyYFy式中,所以,C.風(fēng)阻力=C A q k h式中,所以,FD.靜阻力C 風(fēng)力系數(shù)；C =；kh風(fēng)壓高度變化系數(shù)；kh = 1 ；風(fēng)壓；一類風(fēng)壓qI = 150N/m,二

46、類風(fēng)壓qII二250N/m； 受風(fēng)面積；A = 42m2。Fo I = X 42 X 150 /1000 = kN ；o II = X 42 X 250 /1000 ='kNFsti = F f + F Y + F coi = + + = kNFstii = F f + F Y + F oil = + + = kN2432機(jī)構(gòu)效率減速機(jī)效率：n j =聯(lián)軸器效率：n l =軸承效率：n機(jī)構(gòu)效率：n =n j nn z = x 2.4.3.3. 電動(dòng)機(jī)選擇A. 電動(dòng)機(jī)靜功率Eti u cN =一 錯(cuò)誤!= kW60 n加速度：a = 0.21 m/s 2。B. 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)加速功率 加速時(shí)

47、間：t a = 6 S , 啟動(dòng)加速功率：藝 GDid2365000t a2mdx U cPa = +1000t a式中，mdx行走總質(zhì)量，mx = 64172+75000=139172kg;nd電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，r/min ;2mdx U cP =a 一 1000t a工gD 機(jī)構(gòu)換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總飛輪矩，kg - m； 般在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，上式中后一部分按前一部分的20%計(jì)，所以,139172 xx -2 = kW1000 x 6 x 60C. 電動(dòng)機(jī)額定功率電動(dòng)機(jī)額定功率：1Pn> : (N j + Pa )錯(cuò)誤!= kW m 入 as '式中，m電動(dòng)機(jī)數(shù)量，m二4 ;入as

48、電動(dòng)機(jī)平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，入as =；選擇電動(dòng)機(jī) YZR200L-8, S, FC25% Ne = kW , ne = 701 r/min ，飛 輪矩 gD = 2.6 kg m2, G = 317 kg ; S, FC40% Nk = 15 kW, ru。= 712 r/min , Tm =。D. 電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)在Fstii下的靜功率：Fstll U cNlij =； 錯(cuò)誤!= kWj 60 n電動(dòng)機(jī)額定功率：1 (N Ilj + Pa )錯(cuò)誤！二 kW m A as小于電動(dòng)機(jī)額定功率Nk =15 kW，可用，電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算通過。E. 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算C G NPs =錯(cuò)誤！m發(fā)熱驗(yàn)算通過

49、。< kW = NF.電動(dòng)機(jī)的額定扭矩 電動(dòng)機(jī)額定力矩：NtTn= 9550 錯(cuò)誤!neG.電動(dòng)機(jī)在靜功率下的轉(zhuǎn)速 在靜功率下的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：Nnd = n 0 苻(n 0 n40)N40=750- LX(750 - 712) = r/min式中，n0電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速，n40電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)制n40 = 712m/min;Nh電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)制= 15 kW。S,n 0=750 m/min;FC40%時(shí)的轉(zhuǎn)速,S3,FC40%時(shí)的功率,2.4.4.速比與分配A.總傳動(dòng)比nd錯(cuò)誤!=nci j 二。B.速比分配按減速機(jī)考慮，減速機(jī)的傳動(dòng)比為：此減速機(jī)為軟齒面減速機(jī)，在同步轉(zhuǎn)速為750 r/mi n時(shí)，許用功率Na = 55kW 許用扭矩 Tija = 5250N m,減速機(jī)自重 G = 880kg。傳動(dòng)比誤差% 實(shí)際行走速度U s = 75.19m/min 。2.4.5. 制動(dòng)器選擇計(jì)算制動(dòng)力矩：Tzh =2 m dx u s L LDCta Ff +