1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書武漢科技大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械電子工程2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書指導(dǎo)老師：黃孝成1、 學(xué)生姓名：李*2、 題目名稱：25/8t13.5m橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)3、設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）起重量 主鉤25t 副鉤 8t 跨度13.5m 工作級(jí)別 A6（2）主起升速度 V2.5m/min 副起升V=10m/min大車速度V35.6m/min小車速度V=22m/min 起升高度 H=12m 起升變速檔 5檔一、 設(shè)計(jì)任務(wù)：1、 完成整個(gè)起重機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算，合理選擇主輔起升機(jī)構(gòu)；大小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主要元件；合理設(shè)計(jì)橋架截面尺寸2、 繪出起重機(jī)裝配圖、小車裝配圖、橋架結(jié)構(gòu)圖、小車車輪零件圖；3、 設(shè)計(jì)計(jì)算

2、說明書50頁左右。二、 參考資料1、 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 大連起重機(jī)制造廠編寫2、 起重機(jī)課程設(shè)計(jì) 北京鋼鐵學(xué)院陳道南編著 冶金工業(yè)出版社3、 起重運(yùn)輸機(jī)械 武漢鋼鐵學(xué)院過玉卿編著 華中理工大學(xué)出版社4、 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書-1第1章 概述-2第2章 總體設(shè)計(jì)-22.1 總體設(shè)計(jì)方案-72.2 四連桿變幅臂架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)-7 2.3 總體尺寸規(guī)劃-7第1章 主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算-71.1 確定傳動(dòng)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(yàn)算強(qiáng)度-81.4 初選電動(dòng)機(jī)-101.5 選用標(biāo)準(zhǔn)減速器-111.6 校核減速器輸出軸強(qiáng)度-111.7 電動(dòng)

3、機(jī)過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算-111.8 選擇制動(dòng)器-121.9 選擇聯(lián)軸器-131.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間-131.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間-141.12 高速軸計(jì)算-15第2章 副起升機(jī)構(gòu)計(jì)算-172.1 確定傳動(dòng)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(yàn)算強(qiáng)度-182.4 初選電動(dòng)機(jī)-212.5 選用標(biāo)準(zhǔn)減速器-212.6 校核減速器輸出軸強(qiáng)度-222.7 電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算-222.8 選擇制動(dòng)器-232.9 選擇聯(lián)軸器-232.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間-242.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間-252.12 高速軸計(jì)算-25第3章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算-273.1 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案

4、-273.2 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度-283.3 運(yùn)行阻力計(jì)算 -293.4 選電動(dòng)機(jī)-303.5 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件-303.6 選擇減速器-313.7 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率-313.8 驗(yàn)算起動(dòng)條件-313.9 按起動(dòng)工況校核減速器功率-323.10 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件-333.11 選擇制動(dòng)器-333.12 選擇聯(lián)軸器-343.13 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸的強(qiáng)度-353.14 小車緩沖器-36設(shè)計(jì)心得-37參考文獻(xiàn)-39沒用的部分，你明白的起重機(jī)（橋式）主梁的具體設(shè)計(jì)計(jì)算（中間不可見內(nèi)容需要把文檔下載下來后把字體改為黑色） 注：以下內(nèi)容為通用起重機(jī)大車設(shè)計(jì)模板，大家只需要往里面代入自己

5、的數(shù)據(jù)即可。中間不可見內(nèi)容需要把文檔下載下來后把字體改為黑色才可見！設(shè)計(jì)內(nèi)容 計(jì) 算 與 說 明結(jié) 果 1）大車輪距 2）主梁高度 3）端梁高度 4）橋架端部梯形高度5）主梁腹板高度6）確定主梁截面尺寸7）加勁板的布置尺寸1）計(jì)算載荷確定2）主梁垂直最大彎矩3）主梁水平最大彎矩4）主梁的強(qiáng)度驗(yàn)算5）主梁的垂直剛度驗(yàn)算6）主梁的水平剛度驗(yàn)算1.主要尺寸的確定 （）=（）22.5=2.84.5m 取=4m（理論值）（0.40.6）=0.500.75m 取0.7m=（）=（）22.5=2.254.5m 取=2.5m根據(jù)主梁計(jì)算高度=1.25m，最后選定腹板高度h=1.3m主梁中間截面各構(gòu)件板厚根據(jù)1

6、表7-1推薦確定如下：腹板厚=6mm；上下蓋板厚=8mm主梁兩腹板內(nèi)壁間距根據(jù)下面的關(guān)系式來決定：=357mm=450mm因此取=500mm 蓋板寬度：=552mm 取=550mm 主梁的實(shí)際高度：=1316mm 同理，主梁支承截面的腹板高度取=700mm，這時(shí)支承截面的實(shí)際高度=716mm 主梁中間截面和支承截面的尺寸簡圖分別示于圖5-1和圖5-2圖5-1主梁中間截面的尺寸 圖5-2主梁支承截面的尺寸 為了保證主梁截面中受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性，需要設(shè)置一些加勁構(gòu)件（參見1圖7-7）主梁端部大加勁板的間距：=1.3m，取=1.2m主梁端部（梯形部分）小加勁板的間距：=0.6m主梁中部（矩形部分）

7、大加勁板的間距： （1.52）=1.952.6m，取=2.5m 主梁中部小加勁板的間距：若小車鋼軌采用P25輕軌,其對(duì)水平重心軸線的最小抗彎截面模數(shù)，則根據(jù)連續(xù)梁由鋼軌的彎曲強(qiáng)度條件求得加勁板間距（此時(shí)連續(xù)梁的支點(diǎn)即加勁板所在位置；使一個(gè)車輪輪壓作用在兩加勁板間距的中央）；m式中 P小車的輪壓，取平均值，小車自重為=70000N； 動(dòng)力系數(shù)，由1圖2-2曲線查得=1.15； 鋼軌的許用應(yīng)力，=170MPa。 由于腹板的高厚比=258160，所以要設(shè)置水平加勁桿，以保證腹板局部穩(wěn)定性。采用角鋼作水平加勁桿2.主梁的計(jì)算 查1圖7-11曲線得半個(gè)橋架（不包括端梁）的自重，=85000N則主梁由于橋

8、架自重引起的均布載荷： N/cm 查1表7-3得主梁由于分別驅(qū)動(dòng)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的長傳動(dòng)軸系引起的均布載荷：8.5N/,取.3N/由1表7-3查得運(yùn)行機(jī)構(gòu)中央驅(qū)動(dòng)部件重量引起的集中載荷為=10kN 主梁的總均布載荷： =46N/cm主梁的總計(jì)算均布載荷： =50.6N/cm式中 =1.1沖擊系數(shù)，由1公式2-5得。 作用在一根主梁上的小車兩個(gè)車輪的輪壓值可根據(jù)1表7-4中所列數(shù)據(jù)選用： =73000N；=67000N考慮動(dòng)力系數(shù)的小車車輪的計(jì)算輪壓值為： =861400N =79060N式中=1.15動(dòng)力系數(shù)，由1圖2-2曲線查得。由1公式（7-4）計(jì)算主梁垂直最大彎矩：+ 設(shè)敞開式司機(jī)操縱室的重

9、量為=20000N，其重心距支點(diǎn)的距離為=320cm 將各一直數(shù)值代入上式計(jì)算可得：+=128由1公式（7-18）計(jì)算主梁水平最大彎矩：式中 g重力加速度，g=9.81； 大車起動(dòng)、制動(dòng)加速度平均值，=68s， 則=0.150.20；不計(jì)及沖擊系數(shù)和動(dòng)載系數(shù)時(shí)主梁垂直最大彎矩，由下式算得：= +Ncm因此得主梁水平最大彎矩：=1.361.81Ncm 取Ncm主梁中間截面的最大彎曲應(yīng)力根據(jù)1公式（7-19）計(jì)算： 式中 主梁中間截面對(duì)水平重心軸線的抗彎截面模數(shù)，其近似值： = 主梁中間截面對(duì)垂直重心軸線的抗彎截面模數(shù)，其近似值： 因此可得： 由1表2-19查得Q235鋼的許用應(yīng)力為 故 主梁支承

10、截面的最大剪應(yīng)力根據(jù)1公式（7-20）計(jì)算： 式中 主梁支承截面所受的最大剪力，由1公式（7-15）計(jì)算：= = +=240874N主梁支承截面對(duì)水平重心軸線的慣性矩，其近似值： = S主梁支承截面半面積對(duì)水平重心軸線的靜矩： S =因此可得： =31.7MPa由1表2-19查得A3鋼的許用剪應(yīng)力=95.6MPa，故 由上面的計(jì)算可知，強(qiáng)度足夠主梁在滿載小車輪壓作用下，在跨中所產(chǎn)生的最大垂直撓度可按照1公式（7-23）進(jìn)行計(jì)算： 式中 因此可得： =0.955cm允許的撓度值由1公式（7-22）得： =3.21cm（級(jí)） 因此 主梁在大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)起、制動(dòng)慣性載荷作用下，產(chǎn)生的水平最大撓度可按1

11、公式（7-25）計(jì)算（略去第三項(xiàng)，簡化成簡支梁）： 式中 =（0.010.02） =（0.010.02）=17503500N =（0.010.02）=（0.010.02） =0.631.3N/cm 由此可得： =0.302cm水平撓度的許用值： cm因此 由上面計(jì)算可知，主梁的垂直和水平剛度均滿足要求。當(dāng)起重機(jī)工作無特殊要求時(shí)，可以不必進(jìn)行主梁的動(dòng)剛度驗(yàn)算。=4m=1.25m0.7m=2.5mh=1.3m=6mm=8mm=500mm=550mm=1316mm（實(shí)際值）=0.6m=2.5m=37.7N/cm=8.3N/cm=10kN=46N/cmq=50.6N/cm=1.1=861400N=79

12、060N128=170MPa=240874N=145348S=強(qiáng)度足夠0.955cm取=3500N取=1.26N/cm=0.302cm 太原科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院（直屬系）：機(jī)電工程學(xué)院 時(shí)間： 年 月 日學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師設(shè)計(jì)（論文）題目32/5噸通用雙梁橋式起重機(jī)小車設(shè)計(jì)計(jì)算主要研究內(nèi)容1. 小車總體設(shè)計(jì)；2. 主/副起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算；3. 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算；4. 小車主要安全裝置設(shè)計(jì)計(jì)算；5. 小車總圖繪制(標(biāo)準(zhǔn)0號(hào)或1號(hào)加長)1張；6. 機(jī)構(gòu)部件圖2號(hào)1張，機(jī)構(gòu)零件圖2號(hào)1張（選其一即可）。研究方法搜集查閱與分析研究相關(guān)國內(nèi)外資料，綜合所學(xué)基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)，遵循機(jī)械零件

13、與起重機(jī)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在小組充分討論基礎(chǔ)上，制定合理的具有先進(jìn)性的設(shè)計(jì)方案，按時(shí)完成本設(shè)計(jì)提出的全部內(nèi)容。主要技術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo))小車的主/副起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)工作級(jí)別M5/M5， 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)： 工作級(jí)別M5，運(yùn)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(xiàn)1 張質(zhì)文, 包起帆等. 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京中國鐵道出版社，20012 倪慶興, 王殿臣. 起重輸送機(jī)械圖冊(cè)(上冊(cè)). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 19913 AUTOCAD實(shí)用教程(20

14、05中文版). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 20054 楊長揆, 傅東明. 起重機(jī)械(第二版). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 19855 陳道南, 盛漢中. 起重機(jī)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書. 北京：機(jī)械工業(yè)出版 社, 19916 孫恒, 陳作模. 機(jī)械原理(第六版). 北京：高等教育出版社, 20007 編寫組編，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB3811-2008. 北京：標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008概 述橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱天車。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，設(shè)置在小車上的起升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)貨物垂直升降。三個(gè)機(jī)構(gòu)的綜合，構(gòu)成一立方

15、體形的工作范圍，這樣就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)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(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡易梁橋式起重機(jī)和冶金專用橋式起重機(jī)三種。各類橋式起重機(jī)的特點(diǎn)如下 1) 普通橋式起重機(jī)主要采用電力驅(qū)動(dòng)，一般是在司機(jī)室內(nèi)操縱，也有遠(yuǎn)距離控制的。起重量可達(dá)五百噸，跨度可達(dá)60米。 2) 簡易梁橋式起重機(jī)又稱梁式起重機(jī)，其結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機(jī)類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主梁是由工字鋼或其它型鋼和板鋼組成的簡單截面梁，用手拉葫蘆或電動(dòng)葫蘆配上簡易小車作為起重小車，小車一般在工字梁的下翼緣上運(yùn)行。橋架可以沿高架上

16、的軌道運(yùn)行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運(yùn)行，這種起重機(jī)稱為懸掛梁式起重機(jī)。 3) 冶金專用橋式起重機(jī)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(jī)相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機(jī)構(gòu)或裝置。這種起重機(jī)的工作特點(diǎn)是使用頻繁、條件惡劣，工作級(jí)別較高。主要有五種類型。 4) 鑄造起重機(jī)：供吊運(yùn)鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運(yùn)鋼水注入連續(xù)鑄錠設(shè)備或鋼錠模等用。主小車吊運(yùn)盛桶，副小車進(jìn)行翻轉(zhuǎn)盛桶等輔助工作。 5) 夾鉗起重機(jī)：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運(yùn)到深坑均熱爐中，或把它取出放到運(yùn)錠車上。 6) 脫錠起重機(jī)：用以把鋼錠從鋼錠模中強(qiáng)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

17、狀而定：有的脫錠起重機(jī)用項(xiàng)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(jī)：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(dòng)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(dòng)和回轉(zhuǎn)。副小車用于修爐等輔助作業(yè)。 8) 鍛造起重機(jī)：用以與水壓機(jī)配合鍛造大型工件。主小車吊鉤上懸掛特殊盛料器高溫液態(tài)鋼包，用以支持和翻轉(zhuǎn)鋼包，副小車用來抬起鋼包，澆鑄液態(tài)金屬。橋式類型起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)一般由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車輪，用以支承橋架

18、在高架上運(yùn)行。主梁上焊有軌道，供起重小車運(yùn)行。橋架主梁的結(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梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。正軌箱形雙梁是廣泛采用的一種基本形式，主梁由上、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。偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、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，其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復(fù)雜。四桁架式結(jié)構(gòu)由四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在

19、上水平桁架表面一般鋪有走臺(tái)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(fù)雜，疲勞強(qiáng)度較低，已較少生產(chǎn)。空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實(shí)腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設(shè)計(jì)要求切割成許多窗口，形成一個(gè)無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺(tái)板，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)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。下面具體介紹普通橋式起重機(jī)的構(gòu)造。普通橋式起重機(jī)一般由起重小車、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機(jī)通過

20、減速器，帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式可分為兩大類：一類為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪；另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬向聯(lián)軸器。起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般只用四個(gè)主動(dòng)和從動(dòng)車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當(dāng)車輪超過四個(gè)時(shí)，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各

21、車輪上。本次設(shè)計(jì)課題為32/5t通用橋式起重機(jī)小車設(shè)計(jì)，主要包括起升、運(yùn)行兩大機(jī)構(gòu)及其安全裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算和裝配圖與零部件圖的繪制。將我們所學(xué)的知識(shí)最大限度的貫穿起來，使我們學(xué)以至用、理論聯(lián)系實(shí)際。培養(yǎng)我們的設(shè)計(jì)能力及理論聯(lián)系實(shí)際過程中分析問題、解決問題的能力。_說明書所有公式格式全部應(yīng)該如下所示: s式中，電動(dòng)機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min， r/min ； 制動(dòng)力矩， N.m ； 凈阻力矩， N.m ； (該部分地區(qū)只作指導(dǎo)用,請(qǐng)刪除)_（去掉概述，目錄要改為和后面計(jì)算內(nèi)容一致，不要有錯(cuò)別字，公式及其文中公式符號(hào)，必須用“公式”格式，必須采用Word2003以前的低版本打印）第1章 主起升

22、機(jī)構(gòu)計(jì)算1.1 確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組 按照構(gòu)造宜緊湊的原則,決定采用下圖的傳動(dòng)方案。如圖1所示，采用了雙聯(lián)滑輪組.按Q=32t，表8-2查取滑輪組倍率=4，因而承載繩分支數(shù)為 Z=2=8。吊具自重載荷。得其自重為：G=2.0%=0.02320=6.4kN圖1 主起升機(jī)構(gòu)簡圖1.2 選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，=4,查表得滑輪組效率=0.97。鋼絲繩所受最大拉力按下式計(jì)算鋼絲繩直徑 d=c=0.096=19.7mmc: 選擇系數(shù)，單位mm/，用鋼絲繩=1850N/mm，據(jù)M5及查表得c值為0.096。選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=20mm，其標(biāo)記為6W(19)-20-185-I-

23、光-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的最小卷繞直徑： hd式中h表示與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)；查表得：筒=18;滑輪=20； 筒最小卷繞直徑=d=1820=360； 輪最小卷繞直徑=d=2020=400。考慮起升機(jī)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=650。 卷筒長度 =1946.8mm。式中：筒上有繩槽長度，中安全圈n=2，起升高度H=16m， 槽節(jié)矩t=23mm，繞直徑=670mm； ：定繩尾所需長度,取=323=69mm； ：筒兩端空余長度,取=t=23mm； ：筒中間無槽長度,根據(jù)滑輪組中心間距=150，=1761m

24、m。卷筒壁厚=0.02D+(610)=0.02650+(610)mm=1923mm，=20mm，進(jìn)行卷筒壁的壓力計(jì)算。卷筒轉(zhuǎn)速=r/min=14.3r/min。1.4 計(jì)算起升靜功率 =47.6kW式中起升時(shí)總機(jī)械效率=0.858為滑輪組效率取0.97；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取0.94；卷筒軸承效率取0.99；連軸器效率取0.98。1.5 初選電動(dòng)機(jī) G=0.847.6=38.08kW式中 ：JC值時(shí)的功率，位為kW； G：穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)和JC值查表得G=0.8。選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZR280M-10，=55KW，=556r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)m=2.8；飛輪轉(zhuǎn)矩GD=15

25、.5KN.m。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=561.92r/min式中 :在起升載荷=326.4kN作用下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； :電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速； ,:是電動(dòng)機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。1.6 選用減速器減速器總傳動(dòng)比：=39.3，取實(shí)際速比=40。起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率選取，根據(jù)=47.6kW，=561.92r/min，=40，工作級(jí)別為M5，選定減速器為ZQH100，減速器許用功率=79KW。低速軸最大扭矩為M=20500N.m減速器在561.92r/min時(shí)許用功率為=73.9955kW實(shí)際起升速度=9.98m/min實(shí)際起升靜功率=39.72kW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(dòng)機(jī)過

26、載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算過載驗(yàn)算按下式計(jì)算：=41.78kW=45KW41.78kW，此題恰好與=的功率相等。式中 ：準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率，單位為kW； H:系數(shù)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)，取H=2.5； m:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù),查表得m取1.7； m:電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)； :總機(jī)械效率=0.858。發(fā)熱驗(yàn)算按下式計(jì)算: PP式中 P:電動(dòng)機(jī)在不同接電持續(xù)率JC值和不同CZ值時(shí)允許輸出功率，單位為kW,按CZ=300，JC值=25%，查表得P=43.867kW。=38.08kW P=43.867=38.O8kW過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算通過1.8 選擇制動(dòng)器按下式計(jì)算，選制動(dòng)器： 式中:制動(dòng)力

27、矩,單位為N.m； :制動(dòng)安全系數(shù)，查表M5得=2.0； :下降時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m。= :下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取0.858 =2選用選用YWZ5-400/121制動(dòng)器，其額定制動(dòng)力矩1250N.m；安裝時(shí)將制動(dòng)力矩調(diào)整到所需的制動(dòng)力矩=2000N.m。1.9 選擇聯(lián)軸器根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器以及浮動(dòng)軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使連軸器的許用應(yīng)力矩M計(jì)算的所需力矩M,則滿足要求。電動(dòng)機(jī)的軸伸：d=85mm(錐形)，長度E=1700.5mm；減速器軸伸:d=90mm(柱形)，長度E=135mm；浮動(dòng)軸的軸頭：d=60mm， 長度E=107mm。 選取梅花彈性連軸器：型號(hào)為MLL

28、9-I-400M=2800N.m；GD=132.54=530Kg.m；型號(hào)為MLL9，M=2800N.m；GD=18.954=75.8Kg.m。電動(dòng)機(jī)額定力矩計(jì)算所需力矩M=n=1.51.8式中n：安全系數(shù)取n=1.5； ：剛性動(dòng)載系數(shù)，取1.8。所選連軸器合格。1.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間： =1.3s式中： 靜阻力矩：=電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩：=1.7=1.7平均起動(dòng)加速度：=0.095m/s=0.095 m/s=0.2 m/s電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間合適。1.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間： = =0.76s：電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min；=2600-556=644r/min=2000N.m平均制動(dòng)減

29、速器速度=0.17m/s17kW實(shí)際起升速度=19.334m/min；實(shí)際起升靜功率=18.02kW。用類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。2.7 電動(dòng)機(jī)過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算過載驗(yàn)算按下式計(jì)算：=15.136kW=17KW15.136kW，此題恰好與=的功率相等。式中:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率，單位為kW； H:系數(shù)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)，取H=2.1； m:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，查表得m取2.5； m:電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)； :總機(jī)械效率=0.894。發(fā)熱驗(yàn)算按下式計(jì)算: PP【特別注意：這些公式上下文中都用Word2003以前的低版本的“公式”格式打印】式中 P:電動(dòng)機(jī)

30、在不同接電持續(xù)率JC值和不同CZ值時(shí)允許輸出功率，單位為kW，按CZ=150，JC值=25%，查表得P=15.393kW；=14.42kW P=15.363=14.42kW過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算通過。2.8 選擇制動(dòng)器按下式計(jì)算，選制動(dòng)器 式中：制動(dòng)力矩，單位為N.m； ：制動(dòng)安全系數(shù)，查表M5得=2.0； ：下降時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m；= ：下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取0.894 =2根據(jù)選用選用YWZ315/30制動(dòng)器，其額定制動(dòng)力矩400N.m；安裝時(shí)將制動(dòng)力矩調(diào)整到所需的制動(dòng)力矩=290N.m。2.9 選擇聯(lián)軸器根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器以及浮動(dòng)軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使連軸器的

31、許用應(yīng)力矩M計(jì)算的所需力矩M,則滿足要求。電動(dòng)機(jī)的軸伸：d=55mm(錐形)，長度E=820.5mm；減速器軸伸：d=50mm(柱形)，長度E=85mm；浮動(dòng)軸的軸頭：d=45mm， 長度E=84mm。選取梅花彈性連軸器：型號(hào)為MLL6-I-200，M=630N.m；GD=6.74=26.8Kg.m；型號(hào)為MLL6，M=630N.m；GD=1.854=7.4Kg.m。電動(dòng)機(jī)額定力矩=170N.m計(jì)算所需力矩M=n=1.52.0170=510N.m式中 n：安全系數(shù)取n=1.5； ：剛性動(dòng)載系數(shù)，取2.0； M=630M=510N.M所選連軸器合格。2.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間： =1.0s式

32、中： 靜阻力矩：=電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩：=1.7=1.7170=289N.m平均起動(dòng)加速度：=0.32m/s=0.32 m/s=0.4 m/s電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間合適。2.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間： = =0.85s：電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min；=21000-951.9=1048.1r/min=290N.m=143N.m平均制動(dòng)減速器速度=0.37m/s1.6由表選擇車輪：當(dāng)運(yùn)行速度60m/min， 工作級(jí)別M5時(shí)，車輪直徑D=400，軌道為38kgf/m 輕軌的許用輪壓為13.4t，故可用。疲勞計(jì)算：疲勞計(jì)算時(shí)的等效載荷： 式中 ：效系數(shù)？，由表查得1.1。車輪的計(jì)算輪壓： 根據(jù)點(diǎn)接觸情況計(jì)算

33、接觸疲勞應(yīng)力：=27442.5式中：r=9cm-軌頂弧形半徑，由表查得。對(duì)于車輪材料，由表查得接觸許用應(yīng)力，因此，故疲勞計(jì)算通過。強(qiáng)度校核 最大計(jì)算輪壓：。式中：沖擊系數(shù),由表第類載荷當(dāng)運(yùn)行速度時(shí)，。點(diǎn)接觸時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力：=車輪材料用ZG55-，由表查得：，強(qiáng)度校合通過。3.3 運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦力矩： 由表知=400mm車輪的軸承型號(hào)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(dòng)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(dāng)滿載時(shí)運(yùn)行阻力矩：=84運(yùn)行摩擦阻力：當(dāng)無載時(shí)運(yùn)行阻力矩： =22運(yùn)行摩擦阻力：=1103.4 選

34、電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)靜功率:：=3.23kw式中：-滿載運(yùn)行時(shí)靜阻力；m=1-驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)。初選電動(dòng)機(jī)功率： kw式中 ：電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，表查得=0.9。查表選用電動(dòng)機(jī)YZR-160M-6,=5.5kw ；=；=；電動(dòng)機(jī)重量=153.5kg。3.5驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過。3.6 選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速： 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比： 查表選用ZSC600-V-1減速器： ；kw，可見，故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過。3.7 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率實(shí)際運(yùn)行速度： 誤差：，合適。實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)靜功率： 。 故

35、所選電動(dòng)機(jī)和減速器均合適。3.8 驗(yàn)算起動(dòng)條件起動(dòng)時(shí)間：式中：；m=1(驅(qū)動(dòng)電機(jī)臺(tái)數(shù)) 當(dāng)滿載時(shí)運(yùn)行靜阻力矩： 當(dāng)無載時(shí)運(yùn)行靜阻力矩： 初步估算制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩： 機(jī)構(gòu)總飛輪矩： 滿載起動(dòng)時(shí)間： =4.59無載起動(dòng)時(shí)間： =由表查得，當(dāng)=30-60m/min時(shí)，起動(dòng)時(shí)間推薦值為56sec，故所選電動(dòng)機(jī)滿足季候快速起動(dòng)要求。3.9 按起動(dòng)工況校核減速器功率起動(dòng)狀況減速器傳遞的功率：式中： =計(jì)算載荷： -運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級(jí)傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù)： =1，因此kw 所選用減速器的kwN=7.9kw，如改大一號(hào)，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(dòng)。3.10 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件由于起重機(jī)系室內(nèi)使用的，故坡度及風(fēng)阻力矩均不計(jì)，故在無載起動(dòng)時(shí)，主動(dòng)車輪上與軌道接觸處的圓周切向力：= =886.1kgf車輪與軌道粘著力： =931.5kfg車輪與軌道粘著力： ， 故滿載起動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑，因此所選電動(dòng)機(jī)合適。3.11 選擇制動(dòng)器查得小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的制動(dòng)時(shí)間