橋式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)大車設(shè)計(jì)

東北林業(yè)大學(xué)起重機(jī)械課程設(shè)計(jì)學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院專業(yè)班級(jí)08級(jí)森工三班姓名XXX學(xué)號(hào)20080611指導(dǎo)老師孟春組號(hào)21000設(shè)計(jì)局部大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)2011年7月16日起重機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)最大額定起重量(t)：32跨度〔m〕：28大車運(yùn)行速度〔m/s〕：0.5工作級(jí)別：M4JC%值：40大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：采用分別傳動(dòng)的方案方案：采用4車輪、對(duì)面布置、分別驅(qū)動(dòng)。部件：電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、車輪、軌道。橋架自重G=0.45Q+0.82L=37.36t=373.6kN，小車自重q=0.4Q=12.8t=128kN，小車運(yùn)行極限位置距軌道中心線距離l=2m。〔1〕車輪與軌道滿載最大輪壓：=269.4kN空載最大輪壓：=120.8kN空載最小輪壓：==66kN使用雙輪緣車輪，輪緣高為25mm—30mm。根據(jù)工作級(jí)別M4，=0.86，大車運(yùn)行速度30m/min，初選車輪踏面直徑，車輪材料，軌道及其材料。根據(jù)表3-8-12查得：車輪直徑700mm，軌道型號(hào)QU70，許用輪壓30.7t，車輪材料ZG310-570、HB320。軸承型號(hào)為7524車輪踏面疲勞驗(yàn)算：按照點(diǎn)接觸驗(yàn)算疲勞計(jì)算載荷：201.6kN535.4kN式中。與材料有關(guān)的許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)〔N/mm2〕；根據(jù)表3-8-6選取，K2=0.1；R—曲率半徑，取車輪曲率半徑與軌面曲率半徑中之大值〔mm〕，R=700mm；m—有軌道頂面與車輪的曲率半徑之比〔r/R〕所確定的系數(shù)，根據(jù)表3-8-9選取，m=0.468。轉(zhuǎn)速系數(shù)，根據(jù)表3-8-7選取，C1=1；工作級(jí)別系數(shù)，根據(jù)表3-8-8選取，C2=1.12。故車輪的踏面的疲勞強(qiáng)度滿足要求?！?〕阻力計(jì)算只考慮摩擦阻力?！?20+373.6+128〕*0.006=4.93kN=4930N式中。G—橋架自重載荷；Q—起升載荷；q—小車自重載荷；—摩擦阻力系數(shù)，初步計(jì)算時(shí)按表8-12選取，=0.006?！?〕電機(jī)的計(jì)算與選擇3.1靜功率：=1.37kWm—驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)總數(shù)，m=2；v—初選運(yùn)行速度，0.5m/s；—運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的總機(jī)械效率，=0.9Fj—起重機(jī)〔小車〕只考慮摩擦阻力運(yùn)行時(shí)的靜阻力，F(xiàn)j==4930N初選：=2.74kW室內(nèi)工作及裝卸橋小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的，取1.2~2.6〔對(duì)應(yīng)速度30~180m/min〕采用YZR系列電機(jī)。JC%=40%。選取機(jī)座號(hào)為160M1-6電機(jī)，額定功5.5kW，額定轉(zhuǎn)速n=930r/min，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.6，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1=0.12kg·m2。電動(dòng)機(jī)的重量=153.5kg3.2電機(jī)驗(yàn)算：電動(dòng)機(jī)過載能力校驗(yàn)式中：m—電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)，m=2；—平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)準(zhǔn)值，=1.7；Fj—只考慮摩擦阻力運(yùn)行時(shí)的靜阻力，F(xiàn)j==4930NV—運(yùn)行速度，m/s—機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率；n—電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min—機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)慣量：電動(dòng)機(jī)初選啟動(dòng)時(shí)間，可根據(jù)運(yùn)行速度確定，=8s；式中k：考慮其他傳動(dòng)件飛輪矩影響的系數(shù)，折算到電動(dòng)機(jī)軸上可取1.1~1.2；J1：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg.m2;J2:電動(dòng)機(jī)軸上制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；0.05kgm2電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)：對(duì)于運(yùn)行機(jī)構(gòu)繞線式電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱驗(yàn)算，按穩(wěn)態(tài)平均功率校核，即式中。G—穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，見]表8-15.取G=0.95。故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件滿足要求〔4〕減速器的選擇4.1初選減速器傳動(dòng)比：=68.17式中。電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，930r/minD—車輪踏面直徑，700mmV—初選運(yùn)行速度，0.5m/s；減速器輸入功率按起開工況計(jì)算。=3.08kW=6.162kN=6162N式中。m—運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器的個(gè)數(shù)，m=2；V—運(yùn)行速度，0.5m/s；運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率；0.9只考慮摩擦阻力運(yùn)行時(shí)的靜阻力，4930N；運(yùn)行起動(dòng)時(shí)的慣性力。，考慮機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力增大系數(shù)。t—機(jī)構(gòu)初選啟動(dòng)時(shí)間，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般去8~10。根據(jù)計(jì)算輸入功率，可從標(biāo)準(zhǔn)減速器的承載能力表中選擇適用的減速器。參照表3-10-6，選用兩臺(tái)QJS-280-80-I-P-L減速器i=80；[N]=9.1kW，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為1000r/min，輸入軸直徑32mm、長(zhǎng)為80mm，輸出軸直徑95mm、長(zhǎng)為130mm，減速器總長(zhǎng)為1024mm，寬450mm，高為584mm，許用功率為9.1kW，其自重為350kg。4.2驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率實(shí)際運(yùn)行的速度：=誤差：適宜實(shí)際所需的電動(dòng)機(jī)功率：適宜4.3驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間：n=930r/minm=2(驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù))=滿載起動(dòng)時(shí)間：==1.36s空載啟動(dòng)時(shí)間：==0.74s其他符號(hào)同前。起動(dòng)時(shí)間一般應(yīng)滿足。對(duì)起重機(jī)大車s。起開工況下校核減速器功率起開工況下減速器傳遞的功率：=kW式中：=—運(yùn)行機(jī)構(gòu)中，同一級(jí)傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù)，因此P=6.18kW所以減速器的[N]中級(jí)=9.1KW>P=6.18kW，故所選減速器功率適宜。4.4驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件由于起重機(jī)室內(nèi)使用，故坡度阻力及風(fēng)阻力不考慮在內(nèi).以下按三種情況計(jì)算。兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng)n=>nz式中。=66kN+120.8kN=186.8KN——主動(dòng)輪輪壓186.8KN——從動(dòng)輪輪壓f=0.2——粘著系數(shù)(室內(nèi)工作)nz—防止打滑的平安系數(shù)，=1.67事故狀態(tài)一當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作，而無載小車位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí)，那么n=nz式中。=120.8KN——主動(dòng)輪輪壓=2×66+120.8=252.8KN——從動(dòng)輪輪壓——一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)空載啟動(dòng)時(shí)間nz—防止打滑的平安系數(shù)，=1.75s=1.98s事故狀態(tài)二當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作，而無載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí)，那么n=nz式中。66KN——主動(dòng)輪輪壓=66+2*120.8=307.6KN——從動(dòng)輪輪壓=1.75s與第(2)種工況相同n==1.06s故也不會(huì)打滑結(jié)論:根據(jù)上述不打滑驗(yàn)算結(jié)果可知，三種工況均不會(huì)打滑?！?〕選擇聯(lián)軸器：根據(jù)傳動(dòng)方案，每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動(dòng)軸。5.1高速軸聯(lián)軸器計(jì)算扭矩：=152.5Nmn1:聯(lián)軸器平安系數(shù)，取1.35；：剛性動(dòng)載系數(shù)，取1.2~2.0；Tn：電動(dòng)機(jī)額定扭矩。電動(dòng)機(jī)YZR160M1-6，軸端為圓柱形，d1=48mm，L=110mm；QJS-280-80-I-P-L減速器，高速軸端為d=32mm，l=80mm，故在靠電機(jī)端從由表3-12-6選兩個(gè)CL2型聯(lián)軸器〔浮動(dòng)軸端d=48mm；許用轉(zhuǎn)矩為1400N·m〕在靠近減速器端，由表3-12-6選兩個(gè)CL1型聯(lián)軸器，〔浮動(dòng)軸端直徑為d=32mm；許用轉(zhuǎn)矩710N·m〕5.2低速軸連軸器計(jì)算扭矩：=10979Nmi:電動(dòng)機(jī)至低速聯(lián)軸器的傳動(dòng)比；η：電動(dòng)機(jī)至低速聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率減速器低速軸端為圓柱形，d=95mm，l=130mm。由表3-8-10查得mm的主動(dòng)車輪的伸出軸為圓柱形，d=90mm，l=125mm。故在靠近減速器端，由表3-12-6選兩個(gè)CL6型聯(lián)軸器，〔浮動(dòng)軸端直徑為d=95mm；許用轉(zhuǎn)矩11200N·m〕在靠近車輪端，由表3-12-6選兩個(gè)CL6型聯(lián)軸器，〔浮動(dòng)軸端直徑為d=90mm；許用轉(zhuǎn)矩11200N·m〕5.3起動(dòng)時(shí)間與起動(dòng)平均加速度校驗(yàn)起動(dòng)時(shí)間：式中：起動(dòng)加速度：a=v/t=0.5/6.83=0.07m/s2〔6〕制動(dòng)器的選擇6.1制動(dòng)力矩：=466.1Nmm=2t2=2.5選擇：YW315-500-3。額定制動(dòng)力矩560Nm。6.2運(yùn)行打滑驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)：φ：附著系數(shù)室內(nèi)工作的取0.15K：附著平安系數(shù)，取1.05~1.2；μ：軸承摩擦系數(shù)0.0