TOC\o"1-5"\h\z摘要 1\o"CurrentDocument"ABSTRACT 20引言 31起重機(jī)介紹 41. 1起重機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向 41. 1.1發(fā)展超大型起重機(jī) 41. 1.2“迷你”起重機(jī)大量涌現(xiàn) 51. 1.3伸縮臂結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn) 51. 1.4數(shù)據(jù)總線技術(shù)得到應(yīng)用 61. 1.5靜液壓傳動(dòng)起重機(jī)進(jìn)入市場(chǎng) 61. 1.6混合型起重機(jī)得到發(fā)展 71. 1.7汽車起重機(jī)也在不斷發(fā)展 72起重機(jī)的類型 82.1起重機(jī)的基本型式 82.2復(fù)動(dòng)作的起重機(jī)械分類 82橋式起重機(jī)概述 111橋式起重機(jī)的分類 112小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 113橋架 12\o"CurrentDocument"4橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu) 134.1起升機(jī)構(gòu)的組成 132. 4.2起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 143副起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 183. 1起升機(jī)構(gòu)的典型形式 191. 1起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置的布置方式 191. 2起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì) 231. 3滑輪組設(shè)計(jì) 252副起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算 282. 1鋼絲繩與卷筒的選擇 282. 2選擇電動(dòng)機(jī) 322. 3設(shè)計(jì)減速器 362. 4選擇制動(dòng)器 372. 3選擇聯(lián)軸器 393副起升機(jī)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 423. 1鋼絲繩 423. 2 卷筒的計(jì)算 484結(jié)論 49\o"CurrentDocument"5參考文獻(xiàn) 516譯文 52\o"CurrentDocument"7原文說(shuō)明 68起重機(jī)械廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、港口碼頭、車站倉(cāng)庫(kù)、建筑工地、海洋開發(fā)、宇宙航行等各個(gè)工業(yè)部門，可以說(shuō)陸地、海洋、空中、民用、軍用各個(gè)方面都有起重機(jī)械在進(jìn)行著有效的工作。起重機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)成為合理組織成批大量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。在我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化的發(fā)展和各個(gè)工業(yè)部門機(jī)械化水平、勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高中，起重機(jī)必將發(fā)揮更大的作用。本起重機(jī)為250/50/10t水電站橋式起重機(jī)，安裝于豐滿水電站擴(kuò)建工程廠房?jī)?nèi)，用于水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的安裝和檢修工作。本課題主要對(duì)起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，主、副起升機(jī)構(gòu)分別有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)減速器，一臺(tái)輪式制動(dòng)器，一套卷筒裝置和上滑輪裝置構(gòu)成。要求起重設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，安全可靠，技術(shù)性能先進(jìn)。關(guān)鍵詞：起重機(jī)，橋式起重機(jī)，起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)TheDesignoftheHoistingMechanismofBridgeCraneAbstractThecraneiswildlyusedinindustrialandminingenterprises,port,stationwarehouse,buildingsite,seadevelopment,spacenavigationandsoon.,itiscertainthatthecranedoaefficientjobintheaspectsoftheland.thesea,thesky?theciviluse,andthemilitaryuse.Withdevelopment,thecraneandtransportmachineshavebecomethebaseofthereasonablepartsinmassproductandmechanicallineprocdcutareasandnowitisoneoftheimportantsymbolsofmodemmanufacture..Thecranewillplayanimportantpartindevelopmentofthefourmodernizationsandpromotonmechanicallevel,produceeffieincyineveryindustrydepartments.Thiscameisakindof250/50/1Otbridgecamesforhydropowerstation,buildedintheworkshopofFengmanhydropowerstationfortheextendproject.Itisusedtoinstall,examineandrepairofsetsofwater-turbinegenerator.Thispaperfocusesondesignofhoistingmechanismofthecarne,includingthemainandassistanthoistingmechanismwithelectromotors,reducers,brakestaffs,drumdevicesandpulleygears.Thecameisrequiredtobestables,highaccuracy,safety,reliabilityandadvancedtechnology.Keywords:came,BridgeCrane,designofthehoistingmechanism橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)0引言起重機(jī)械的基本任務(wù)是垂直升降重物，并可兼使重物作短距離的水平移動(dòng)，以滿足重物裝卸、轉(zhuǎn)載、安裝等作業(yè)的要求。起重機(jī)機(jī)械是現(xiàn)代化生產(chǎn)必不可少的重要機(jī)械設(shè)備，它對(duì)于減輕繁重的體力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化及改善人民的物質(zhì)、文化生活都具有重大的意義。起重機(jī)械廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、港口碼頭、車站倉(cāng)庫(kù)、建筑工地、海洋開發(fā)、宇宙航行等各個(gè)工業(yè)部門，可以說(shuō)陸地、海洋、空中、民用、軍用各個(gè)方面都有起重機(jī)械在進(jìn)行著有效的工作。起重機(jī)械不僅可以作為輔助的生產(chǎn)設(shè)備，完成原料、半成品、產(chǎn)品的裝卸、搬運(yùn)，進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的安裝、維修，而且它也是一些生產(chǎn)過程工藝操作中的必須設(shè)備，例如鋼鐵冶金生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，從爐料準(zhǔn)備、加料到煉好的鋼水澆鑄成錠以及脫模取錠等。又例如原子能工業(yè)中的一些工藝操作等人所難達(dá)到之處，沒有起重機(jī)械，簡(jiǎn)直無(wú)法生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)冶金、煤炭部門的機(jī)械設(shè)備總臺(tái)數(shù)或總重中，起重運(yùn)輸機(jī)械約占25%?65%。起重機(jī)械與運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)成為合理組織成批大量生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。在我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化的發(fā)展和各個(gè)工業(yè)部門機(jī)械化水平、勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高中，起重機(jī)必將發(fā)揮更大的作用。1起重機(jī)介紹起重機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向發(fā)展超大型起重機(jī)由于各重點(diǎn)工程向大型化發(fā)展，所需構(gòu)件和配套設(shè)備重量不斷增加，對(duì)超大型起重設(shè)備的需求日趨增長(zhǎng)。1992年200t以上伸縮臂式起重機(jī)的世界銷量為90臺(tái)，至IJ1997年增至130臺(tái)。德國(guó)廠商在起重機(jī)大型化發(fā)展進(jìn)程中處于領(lǐng)先地位。世界市場(chǎng)中150t以上的大噸位起重機(jī)多數(shù)是由利勃海爾和德馬泰克公司提供的。利渤海爾LTM1800型是目前世界最大的AT產(chǎn)品，起重量8003安裝超起裝置后型號(hào)變更為L(zhǎng)TM11000D型，最大起重量增至1000t。該機(jī)售價(jià)550萬(wàn)美元。1998年推出的LTM1500型（起重量500t）售價(jià)為540萬(wàn)德國(guó)馬克。上述三種機(jī)型在行駛狀態(tài)需拆下吊臂等裝置分別進(jìn)行運(yùn)輸。德馬泰克公司1997年推出的AC650型安裝超起裝置后，最大起重量可從650t增至800t。該機(jī)售價(jià)500萬(wàn)德國(guó)馬克。AC650是目前世界上起重噸位最大的整裝式伸縮臂起重機(jī)，行駛狀態(tài)不需拆下吊臂分別運(yùn)輸。住友建機(jī)、多田野和加藤公司曾于1989年相繼推出360t汽車起重機(jī)。住友建機(jī)在90年代開發(fā)出80t?250t共4種AT產(chǎn)品。多田野也在90年代相繼推出100t?550t共6種特大型AT產(chǎn)品。加藤公司則研制成NK5000型500t汽車起重機(jī)。目前日本生產(chǎn)的特大型起重機(jī)僅在國(guó)內(nèi)銷售。“迷你”起重機(jī)大量涌現(xiàn)起重機(jī)向微型化發(fā)展，是適應(yīng)現(xiàn)代建設(shè)要求而出現(xiàn)的新趨勢(shì)。10年前開發(fā)的神鋼RK70(7t)是世界首臺(tái)裝有下俯式吊臂的“迷你”(Mini)RT產(chǎn)品。目前下俯式吊臂已成為“迷你”起重機(jī)的重要標(biāo)志。這種新概念設(shè)計(jì)已成功移植到德馬泰克AC25(25t)和加藤CR-250(25t)等較大噸位起重機(jī)±o小松公司曾在90年代初、中期相繼推出了裝有下俯式吊臂的LW80(8t)和LW100-1(10。“迷你”RT產(chǎn)品。該公司還曾于1993年和1997年分別推出了另外兩種別具特色的LT300型(49)和LT500型(12t)“迷你”RT。據(jù)資料介紹，LT300型與LT500型是世界首批裝有全自動(dòng)水平伸縮副臂的輪式起重機(jī)。它們將輪式起重機(jī)公路行駛能力與專用伸縮臂架技術(shù)融為一體，且具有塔機(jī)功能，可越過屋頂或其他障礙物靠近作業(yè)面，能替代小型自行架設(shè)塔機(jī)或大型折疊臂式隨車起重機(jī)。伸縮臂結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)利渤海爾LTM1090/2(90。和LTM1160/2型(160t)AT產(chǎn)品，采用了裝有“Telematik”單缸自動(dòng)伸縮系統(tǒng)的卵圓形截面主臂。這種卵圓形截面主臂在減輕結(jié)構(gòu)重量和提高起重性能方面具有良好效果。目前卵圓形吊臂已列入利勃海爾新產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)部件，裝有世界最長(zhǎng)的7節(jié)84m卵圓形截面主臂的LTM1500型(500t)AT產(chǎn)品，也采用這種單缸伸縮系統(tǒng)。格魯夫開發(fā)的單缸伸縮系統(tǒng)要早于利勃海爾公司，但格魯夫早期采用的單缸伸縮系統(tǒng)伸縮速度較慢。此外，德馬泰克大噸位起重機(jī)主臂也采用卵圓形截面。格魯夫GMK6250(250t)和GMK5180(180t)兩種AT產(chǎn)品，采用了裝有雙銷雙鎖自動(dòng)伸縮系統(tǒng)的U形截面主臂，伸臂速度較快(平均9m/s左右)。伸縮系統(tǒng)由電子式起重機(jī)操作裝置控制，可將主臂自動(dòng)伸至各種選定臂長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道，美國(guó)謝迪.格魯夫工廠將采用德國(guó)工廠的主臂制造技術(shù),原有梯形主臂將被淘汰，原因是焊接工藝復(fù)雜，制造成本高。數(shù)據(jù)總線技術(shù)得到應(yīng)用利渤海爾LTM1030/2型(30t)是世界首臺(tái)裝有數(shù)據(jù)總線管理系統(tǒng)的高技術(shù)雙軸AT產(chǎn)品。該機(jī)采用CANBUS(控制域網(wǎng)總線)技術(shù)，完成發(fā)動(dòng)機(jī)一傳動(dòng)系統(tǒng)各功能塊之間的數(shù)字式數(shù)據(jù)傳輸和電子控制。CANBUS總線及電氣、液壓、繩長(zhǎng)和風(fēng)力等數(shù)據(jù)又被輸入到LSB控制裝置之中。LSB控制裝置是Liccon起重機(jī)控制系統(tǒng)的組成部分，可對(duì)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流及監(jiān)控特性進(jìn)行編程。采用數(shù)據(jù)總線管理系統(tǒng)，可降低起重機(jī)油耗及排放值,簡(jiǎn)化布線，提高整機(jī)可靠性與維修方便性。目前已有多種新機(jī)型裝有LSB系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線(包括LTM1500)o格魯夫GMK6250和GMK5180也采用了數(shù)據(jù)總線技術(shù)。靜液壓傳動(dòng)起重機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)首臺(tái)靜液壓傳動(dòng)起重機(jī)是原克虜伯公司1992年研制的雙軸KMK2035型(35t)AT產(chǎn)品。瑞士CompactTruck公司1993年推出的雙軸CT2(35t)AT產(chǎn)品是世界第一臺(tái)投放市場(chǎng)的靜液壓傳動(dòng)起重機(jī)。意大利Rigo公司在1994年推出了RT200(20t)靜液壓傳動(dòng)RT起重機(jī)。隨后CompactTruck公司在1997年推出了兩種采用靜液壓傳動(dòng)的3軸CT3(70t/80t)全地面起重機(jī)。該機(jī)裝有8節(jié)7.1m?40.5m主臂，最大時(shí)速75km/h。采用靜液壓傳動(dòng)，上車發(fā)動(dòng)機(jī)既可驅(qū)動(dòng)起重裝置，還可驅(qū)動(dòng)行走裝置。此外，可將發(fā)動(dòng)機(jī)橫向安裝在上車回轉(zhuǎn)式操縱室后部，起到整體式配重作用。據(jù)介紹，某些機(jī)型采用靜液壓傳動(dòng)后，可大約減重1/3。混合型起重機(jī)得到發(fā)展過去10年中日本RT產(chǎn)品居世界領(lǐng)先地位，許多產(chǎn)品裝有傳統(tǒng)型號(hào)不具備的適于公路行駛的驅(qū)動(dòng)裝置，因而可在日本公路合法行駛。這樣就促使用戶對(duì)歐美制造廠商也提出了新要求。據(jù)報(bào)道，1997年世界RT產(chǎn)品總銷量達(dá)5000臺(tái)，其中日本生產(chǎn)了2800臺(tái)，美國(guó)為1250臺(tái)。起重機(jī)工業(yè)中出現(xiàn)了許多新概念設(shè)計(jì)。CompactTruck公司雙軸CT2型(35t)、三軸CT3型(70/80t)和2000年將推出的4軸/6軸CT4型(110t/150t)AT產(chǎn)品，打破了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式，采用靜液壓傳動(dòng)，裝有下俯式主臂，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊。德馬泰克雙軸AC250型(25t)、加藤雙軸CR-250型(25t)AT產(chǎn)品和格魯夫3軸ATS40型(36.3t)全地面汽車起重機(jī)也屬于混合型起重機(jī)，前兩種機(jī)型又稱為城市型起重機(jī)。汽車起重機(jī)也在不斷發(fā)展為與RT和AT產(chǎn)品抗衡，汽車起重機(jī)新技術(shù)、新產(chǎn)品也在不斷發(fā)展。近年來(lái)汽車起重機(jī)在英、美等國(guó)市場(chǎng)的復(fù)興，使人們對(duì)汽車起重機(jī)產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。幾年前某些工業(yè)界人士曾預(yù)測(cè)，RT和AT產(chǎn)品的興起將導(dǎo)致汽車起重機(jī)的衰退。日本汽車起重機(jī)在世界各地日益流行，以及最近格魯夫、特雷克斯、林克.貝爾特、德馬泰克等公司汽車起重機(jī)的產(chǎn)品進(jìn)展，已向上述觀念提出挑戰(zhàn)。隨著工程起重機(jī)各機(jī)種間技術(shù)的相互滲透與競(jìng)爭(zhēng)，汽車起重機(jī)會(huì)在世界市場(chǎng)中繼續(xù)占有一席之地。80年代末和90年代，國(guó)外隨車起重機(jī)發(fā)展極其迅速。世界年總產(chǎn)量已達(dá)10萬(wàn)臺(tái)左右。發(fā)展趨勢(shì)是向多功能、大型化發(fā)展，已開發(fā)出裝有6?8節(jié)伸縮臂的產(chǎn)品。液壓系統(tǒng)油缸壓力已達(dá)30?33MPa,比10年前約提高50%,從而導(dǎo)致油缸尺寸的縮小，可在油泵規(guī)格不變或略有減小的情況下，提高油缸工作速度。遙控裝置也有可能獲得更廣泛的使用。隨車起重機(jī)將在今后一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)一步侵占小噸位流動(dòng)式起重機(jī)的部分市場(chǎng)。起重機(jī)的類型起重機(jī)的基本型式起重機(jī)械的型式形形色色，五花八門。根據(jù)起重機(jī)械所配備的工作機(jī)構(gòu)數(shù)目的多少或服務(wù)范圍的不同，起重機(jī)械可分為以下兩大類別：?jiǎn)蝿?dòng)作的起重機(jī)械這種起重機(jī)械只配備一個(gè)工作機(jī)構(gòu)(起升機(jī)構(gòu)),只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此其服務(wù)范圍是一條直線，如千斤頂、固定滑車、升降機(jī)、電梯等。復(fù)動(dòng)作的起重機(jī)械這種起重機(jī)械配備有兩個(gè)以上的工作機(jī)構(gòu)，即除起升機(jī)構(gòu)外還配備有其它輔助機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)二個(gè)方向以上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此其服務(wù)范圍是一個(gè)平面或一個(gè)立體空間。1.2.2復(fù)動(dòng)作的起重機(jī)械分類(1)橋架型起重機(jī)構(gòu)造特征：金屬構(gòu)架做成直線形式或門形橋架的形式，構(gòu)造較簡(jiǎn)單。服務(wù)范圍：長(zhǎng)方體空間。機(jī)構(gòu)數(shù)目：一般有起升、大車運(yùn)行和小車運(yùn)行三個(gè)工作機(jī)構(gòu)。吊載能力：較大（一般在支撐平面內(nèi)吊載，穩(wěn)定性好）典型機(jī)種：橋式起重機(jī)、門式起重機(jī)、纜索起重機(jī)等。橋式起重機(jī)水橋架型起重機(jī)中最主要的型式，在數(shù)量上占起重機(jī)總數(shù)的首位，使用范圍極為廣泛，一般用在車間內(nèi)為生產(chǎn)工藝過程服務(wù)。門式起重機(jī)是橋架型起重機(jī)中另一主要型式，與橋式起重機(jī)相比，它們的主要特征是在橋架的一端或兩端設(shè)有支腿，可直接支承在地基上或沿地面軌道運(yùn)行，一般用在碼頭、堆場(chǎng)、造船臺(tái)等露天作業(yè)場(chǎng)地上，為貨物裝卸。堆垛。船體拼接等生產(chǎn)工藝過程服務(wù)。當(dāng)門式起重機(jī)的小車運(yùn)行速度大，運(yùn)行距離長(zhǎng)，生產(chǎn)率高，主要吊運(yùn)散料時(shí)，常改稱為裝卸橋。當(dāng)橋架型起重機(jī)的跨度特別大時(shí)，為了減輕橋架和整機(jī)的自身質(zhì)量,常常改用纜索來(lái)代替橋架，供起重小車支承和運(yùn)行之用，這類起重機(jī)成為纜索起重機(jī)，常用在水電站大壩施工等現(xiàn)場(chǎng)上，為工件吊運(yùn)。混凝土澆筑等生產(chǎn)工藝過程服務(wù)。圖1.1門式起重機(jī)（2）臂架型起重機(jī)構(gòu)造特征：有固定的或可擺動(dòng)的臂架，上部結(jié)構(gòu)相對(duì)下部結(jié)構(gòu)能夠回轉(zhuǎn)，構(gòu)造較復(fù)雜。服務(wù)范圍：圓形或腰圓形的柱體空間。機(jī)構(gòu)數(shù)目：一般有起升、回轉(zhuǎn)、變幅和運(yùn)行四個(gè)工作機(jī)構(gòu)、吊載能力：較小（支承平面外吊載，受限于起重機(jī)的整體穩(wěn)定性）典型機(jī)種：門座起重機(jī)、塔式起重機(jī)、汽車起重機(jī)等。圖1.2門式起重機(jī)2橋式起重機(jī)概述橋式起重機(jī)的分類橋式起重機(jī)架設(shè)在車間或倉(cāng)庫(kù)等建筑物上空，沿建筑物的縱向設(shè)有兩條鋼軌，橋架在鋼軌上運(yùn)行。橋架上面有小車。它有起升，橫行（小車運(yùn)行），走行（大車運(yùn)行）三種運(yùn)動(dòng)。根據(jù)作業(yè)條件分為高速型、普通型及低速型三類，以普通型的使用量為最多。至于橋式起重機(jī)的名稱，將根據(jù)其構(gòu)造特征取名如下：梁式起重機(jī)通用橋式起重機(jī)龍門起重機(jī)裝卸橋冶金橋式起重機(jī)纜索起重機(jī)2小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)在橋式起重機(jī)里，小車承擔(dān)主要任務(wù)。因此小車的設(shè)計(jì)決定整個(gè)起重機(jī)的好壞，為了起吊一定的載荷，小車必須利用許多機(jī)械部件承受起重機(jī)起升額定載荷時(shí)所需的各種作用力。小車以小車架為基礎(chǔ)其上有起升電動(dòng)機(jī)、起升減速機(jī)、卷筒、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行電動(dòng)機(jī)、運(yùn)行減速機(jī)等。小車?yán)眯≤嚰芟旅娴男≤囕喸谄鹬貦C(jī)橋架上的軌道上運(yùn)行。橋式起重機(jī)所采用的小車，起重量小的為3噸，大的已做到200噸，小車以往稱作“起重小車”，小車的設(shè)計(jì)應(yīng)該把起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)合理而有效的布置在小車架上，維護(hù)檢修應(yīng)該方便。2.3橋架橋式起重機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)部分是由起重機(jī)的主要部分如大梁，橫梁裝置所構(gòu)成。這一部分占有起重機(jī)百分之八十左右的重量，應(yīng)按起重機(jī)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。橋式起重機(jī)的大梁是由用角鋼等型鋼組成的平面結(jié)構(gòu)的主粱與副梁構(gòu)成的。主梁承受垂直載荷、自重及水平載荷，副梁承受自重和水平載荷。主梁由上弦桿、下弦桿、斜桿、豎桿等組成。連接主粱與副梁的桿件是水平桿、斜桿等。各桿件用鉀釘或電焊相連接，也可以考慮螺栓連接。各桿件上作用有軸向應(yīng)力，即拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。主粱的形狀有魚腹型和直線型。對(duì)于承受自重、動(dòng)載荷及彎曲力矩等外力，前者是最理想的結(jié)構(gòu)形式。但這種形式對(duì)于材料利用和組裝存在有困難。后者是通常采用的形式，目前幾乎都采用后一種形式。橋式起重機(jī)除承受因垂直載荷產(chǎn)生的彎矩外，還承受因風(fēng)載及行走運(yùn)動(dòng)的水平載荷所產(chǎn)生的彎矩。因此在主粱的側(cè)面設(shè)置與主粱形狀相同的副桁架。副桁架與主梁的結(jié)合是用水平桿、斜桿構(gòu)成框形，以防受載變形。在水平桿上裝設(shè)著走臺(tái)、電動(dòng)機(jī)、行走機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)軸、軸承。橫梁與主桁架和副桁架裝在一起，把兩根主桁架連接起來(lái)。它與主桁架是用堅(jiān)固的連接板，以精制螺栓裝在一起。橋式起重機(jī)上的載荷和沖擊較大，行走驅(qū)動(dòng)裝置的車輪裝在橫粱上。由輪距為1單位的橫梁來(lái)承受最大載荷，由小車產(chǎn)生的載荷作用在小車橫行軌道上。對(duì)普通橋式起重機(jī)輪距1取為跨度的1/5?1/7較好。小重量起重機(jī)的橫梁通常采用槽鋼，大起重量起重機(jī)的橫梁通常用鋼板作成槽形或箱形。2.4橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)2.4.1起升機(jī)構(gòu)的組成在起重機(jī)中，用以提升或下降貨物的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu)，一般采用卷?yè)P(yáng)式。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)中最重要、最基本的機(jī)構(gòu)，其工作的好壞直接影響整臺(tái)起重機(jī)的工作性能。起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動(dòng)滑輪。取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具、掛梁等多種型式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護(hù)開關(guān)等，根據(jù)實(shí)際需要配用。起升機(jī)構(gòu)有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)三種驅(qū)動(dòng)方式。內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，其動(dòng)力由內(nèi)燃機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置集中傳給包括起升機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個(gè)工作機(jī)構(gòu)。這種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源，機(jī)動(dòng)靈活，適用于流動(dòng)作業(yè)的流動(dòng)式起重機(jī)。為保證各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，整機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜笨重。由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn)，不能帶載起動(dòng)，需依靠傳動(dòng)環(huán)節(jié)的離合實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和換向.這種驅(qū)動(dòng)方式調(diào)速困難，操縱麻煩.屬于淘汰類型。目前只在現(xiàn)有的少數(shù)履帶起重機(jī)和鐵路起重機(jī)上應(yīng)用。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是起升機(jī)構(gòu)主要的驅(qū)動(dòng)方式。直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電源較為困難。在大型的工程起重機(jī)上，常常用內(nèi)燃機(jī)和直流發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)直流傳動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能直接從電網(wǎng)取得電能.操縱簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。本起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)采用的啟動(dòng)方式也為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。液壓驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵.將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件（液壓缸或液壓馬達(dá)）使機(jī)構(gòu)動(dòng)作，通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比大，可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，過載保護(hù)性能好。缺點(diǎn)是液壓傳動(dòng)元件的制造精度要求高，液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動(dòng)在流動(dòng)式起重機(jī)上獲得日益廣泛的應(yīng)用。2.4.2起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖2.1為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸器2與減速器4的高速軸相連。機(jī)構(gòu)工作時(shí)，減速器的低速軸帶動(dòng)卷筒7,將鋼絲繩5卷上或放出，經(jīng)過滑輪組系統(tǒng)，使吊鉤6實(shí)現(xiàn)上升或下降。機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，制動(dòng)器3使吊鉤連同貨物懸吊在空中。吊鉤的升降靠電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向來(lái)達(dá)到。圖2.1起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖為了安裝方便與避免高速軸在小車架受載變形時(shí)發(fā)生彎曲，聯(lián)軸器2應(yīng)是帶有補(bǔ)償性能的，通常采用彈性柱銷聯(lián)軸器或齒輪聯(lián)軸器。前者構(gòu)造簡(jiǎn)單并能緩沖，但彈性橡皮圈的壽命不長(zhǎng)；后者堅(jiān)固耐用，應(yīng)用最廣。齒輪聯(lián)軸器的壽命與安裝質(zhì)量有關(guān)，并且需要經(jīng)常潤(rùn)滑。為使布置更方便并增高補(bǔ)償能力，降低磨損，常將齒輪聯(lián)軸器制成兩個(gè)半齒輪聯(lián)軸器，中間用浮動(dòng)軸或補(bǔ)償軸連起來(lái)。制動(dòng)器通常裝在高速軸上，以減小其尺寸，如圖2.1所示位置。經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一個(gè)半體兼作制動(dòng)輪。帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器半體應(yīng)當(dāng)安裝在減速器軸上，這樣，即使聯(lián)軸器損壞，制動(dòng)器仍能起作用，保證了安全。有時(shí)在高速軸上需要裝設(shè)兩個(gè)制動(dòng)器，則第二個(gè)制動(dòng)器可裝在減速器高速軸的另一端，如圖2.1虛線所示，或者裝在浮動(dòng)軸的另一個(gè)聯(lián)軸器上。也可以把制動(dòng)器裝設(shè)在電動(dòng)機(jī)的尾部輸出軸上，但這時(shí)需要有兩端出軸的電動(dòng)機(jī)，所以一般盡量避免。目前也有將制動(dòng)器放在電動(dòng)機(jī)尾部的殼體內(nèi)，制成一個(gè)組合部件，從而使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化緊湊。起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器應(yīng)是常閉式的。采用塊式制動(dòng)器，裝有電磁鐵或電動(dòng)推桿作為自動(dòng)的松閘裝置，與電動(dòng)機(jī)電氣聯(lián)鎖。制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)保證有足夠的制動(dòng)安全系數(shù)。在要求緊湊的情況下，也有采用帶式制動(dòng)器的。減速器常用封閉式的標(biāo)準(zhǔn)兩級(jí)圓柱齒輪減速器。在起重量較大（超過80t）的情況下，為得到低速并增大卷筒與電動(dòng)機(jī)間的尺寸，常采用標(biāo)準(zhǔn)的封閉式兩級(jí)減速器，再增加一對(duì)開式齒輪作最后級(jí)傳動(dòng)。在要求緊湊的起升機(jī)構(gòu)中，也有采用蝸輪減速器的，其缺點(diǎn)是機(jī)械效率低。有時(shí)采用蝸輪減速器是為了盡量減少噪聲，例如在載客電梯中。近年來(lái)還有采用行星齒輪減速器的，減速器（如3K或擺線、漸開線齒形的少齒差行星減速器）裝在卷筒的內(nèi)腔中，電動(dòng)機(jī)和卷筒成同軸線布置，其特點(diǎn)是十分緊湊，但維修不太方便。卷筒通常裝在轉(zhuǎn)軸上，使軸承的檢查與更換都較方便。卷筒與減速器低速軸可通過特種聯(lián)軸器相連接，卷筒軸用自位軸承支承于減速器軸的內(nèi)腔和軸承座中，扭矩由齒輪連接來(lái)傳遞。這種方法緊湊,可靠，分組性好，能補(bǔ)償減速器軸與卷筒軸間的角度偏差，但減速器低速軸需帶特殊齒形軸端，加工時(shí)較為復(fù)雜。國(guó)外有采用鼓形滾子聯(lián)軸器的，它利用鼓形滾子與兩個(gè)半圓凹槽的配合實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。由于它不僅能傳遞扭矩，同時(shí)還能承受很大的徑向力，故省去了一個(gè)徑向支承裝置。這種布置還省去了卷筒長(zhǎng)軸，使重量減輕。當(dāng)卷筒與開式傳動(dòng)的大齒輪相連接時(shí)，卷筒端面與齒輪間用沿圓周布置的螺釘聯(lián)接。為承受剪切力和傳遞扭矩，可以用精制的校制孔用螺栓，也可以在螺孔中配一個(gè)受剪套筒而采用普通螺栓。在某些需要能進(jìn)行貨物自由下降的起升機(jī)構(gòu)中，卷筒與減速傳動(dòng)裝置間裝有摩擦離合器。這時(shí)，制動(dòng)器應(yīng)裝在卷筒上，用來(lái)控制自由下降的速度，它應(yīng)當(dāng)是可操縱的。卷筒的直徑一般盡量選用許用的最小值，因?yàn)殡S著卷筒直徑的增加，轉(zhuǎn)矩與減速器的傳動(dòng)比也增大了，會(huì)引起整個(gè)機(jī)構(gòu)的體積過大。但在起升高度較大時(shí)，往往增加卷筒直徑以求限制其長(zhǎng)度。滑輪組型式（單式或雙聯(lián)的）和它的倍率對(duì)起升機(jī)構(gòu)的尺寸也有很大的影響。在橋式起重機(jī)中采用雙聯(lián)滑輪組，單式滑輪組只宜用于有導(dǎo)向滑輪的臂架式起重機(jī)。滑輪組倍率的選定對(duì)鋼絲繩中的拉力、卷筒直徑與長(zhǎng)度、減速器的傳動(dòng)比及總體尺寸都有關(guān)系。大起重量采用較大的倍率，可以避免采用過粗的鋼絲繩。有時(shí)采用增大滑輪組倍率同時(shí)相應(yīng)地降低起升速度的方式來(lái)提高起重量，可以使起升機(jī)構(gòu)達(dá)到通用性，即將同一起升機(jī)構(gòu)用于不同的起重量，這是在系列設(shè)計(jì)時(shí)常采用的方法。在某些情況下，還可能出于其它原因而適當(dāng)?shù)剡x用較小的倍率，如在臂架式起重機(jī)中選用較小的倍率可以減少臂架端部的定滑輪數(shù)目。在設(shè)計(jì)大起升高度的起升機(jī)構(gòu)時(shí)、也可以采用減小滑輪組倍率的方法來(lái)減少卷筒繞繩量，從而避免多層卷繞或過長(zhǎng)的卷筒。3副起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)起升機(jī)構(gòu)時(shí)需給定的主要參數(shù)有：起重量、工作級(jí)別、起升高度和起升速度。起重量對(duì)起升機(jī)構(gòu)的組成型式、傳動(dòng)部件的型號(hào)尺寸和電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率都有重要的影響。在起重機(jī)系列設(shè)計(jì)時(shí)，合理選擇起重量系列是重要的環(huán)節(jié)。一般情況下，當(dāng)起重量超過10t時(shí)，常設(shè)兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)，即主起升機(jī)構(gòu)和副起升機(jī)構(gòu)。主起升機(jī)構(gòu)的起重量大，用以起吊重的貨物。副起升機(jī)構(gòu)的起重量小，但速度較快，用以起吊較輕的貨物或作輔助性工作,提高工作效率。起升速度的選擇與起重量、起升高度、工作級(jí)別和使用要求有關(guān).中、小起重量的起重機(jī)選用高速以提高生產(chǎn)率：大起重量的起重機(jī)選用低速以降低驅(qū)動(dòng)功率，提高工作的平穩(wěn)性和安全性。工作級(jí)別高、經(jīng)常使用、要求生產(chǎn)率高的起重機(jī)宜選用高速；反之.工作級(jí)別低、用于輔助性工作的起重機(jī)可選用低速。用于安裝與設(shè)備維修的起重機(jī)除應(yīng)選用低速外，還可備有微速或調(diào)速功能。大起升高度的起重機(jī)為了提高工作效率.除適當(dāng)提高起升速度外，還可備有空載快速升降功能。表3.1為本起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)主要參數(shù)表3.1本起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)主要參數(shù)參數(shù)主起升機(jī)構(gòu)副起升機(jī)構(gòu)額定起重量(t)25050工作級(jí)別M3M5起升高度(m)2632起升速度(m/min)14起升機(jī)構(gòu)的典型形式起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置的布置方式(1)平行軸線布置大多數(shù)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置都采取電動(dòng)機(jī)軸與卷筒軸平行布直。起升機(jī)構(gòu)的基本驅(qū)動(dòng)型式見圖3.lo當(dāng)起升機(jī)構(gòu)用于吊運(yùn)液態(tài)金屬及其他危險(xiǎn)物品時(shí).需采用雙制動(dòng)器.按圖3.1中的點(diǎn)劃線選擇布置。當(dāng)需設(shè)主、副兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)時(shí)，布置方式見圖3.2。也有用電動(dòng)葫蘆作為副起升機(jī)構(gòu)，可使布置更加緊湊。圖3.1起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置圖3.2主、副鉤起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置大起重量的起升機(jī)構(gòu)，由于起升速度相對(duì)較慢，減速器傳動(dòng)比增大，也有采用在減速器輸出端加一級(jí)開式齒輪的方式，見圖3.3。起重量超過100t的大型起重機(jī)也可采用圖3.4的布置方式。慢速起升機(jī)構(gòu)采用一臺(tái)減速器其傳動(dòng)比已不能滿足要求時(shí)，可采用圖3.5的布置方式。圖3.3帶開式齒輪的驅(qū)動(dòng)裝置圖3.4大起重量起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置圖3.5慢速起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置上述起升機(jī)構(gòu)方案中，各部件都是分別支承、固定在小車架上。要求小車架有足夠的精度和剛度，從而使小車架的自重增大，加工制造及安裝調(diào)整也很麻煩。為了減輕和簡(jiǎn)化這樣的小車架，可采用帶有制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)，并將其直接套裝在減速器上，使整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成一個(gè)獨(dú)立的整體。通過減速器的兩個(gè)支承點(diǎn)和卷筒支承座的一個(gè)支承點(diǎn)形成穩(wěn)定支承，可降低對(duì)小車架安裝精度的要求。此外還可將定滑輪直接套裝在卷筒上，并使卷簡(jiǎn)直接作為小車架的主體，在兩端安裝行走端梁構(gòu)成整個(gè)起重小車，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，見圖3.6。但這種方案只適合于中、小噸位的起重機(jī)。圖3.6簡(jiǎn)易起重小車(2)同軸線布置將電動(dòng)機(jī)、減速器和卷筒成直線排列，電動(dòng)機(jī)和卷筒分別布置在同軸線減速器(常為普通行星減速器或少齒差行星減速器)的兩端，或者把減速器布置在卷筒內(nèi)部。為使機(jī)構(gòu)緊湊和提高組裝性能.可采用帶制動(dòng)器的端面安裝型式的電動(dòng)機(jī)。同軸線布置的起升機(jī)構(gòu)橫向尺寸緊湊，但加工精度和安裝要求較高.維修不太方便。本起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)主、副兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)，起升重量分別為250t和50to驅(qū)動(dòng)裝置采用平行軸線布置，布置方式見圖3.7。圖3.7本起重機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置布置方式3.1.2起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1卷繞系統(tǒng)的典型形式卷繞系統(tǒng)是傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分，起著運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換作用。圖3.8是橋式起重機(jī)廣泛采用的起升卷繞系統(tǒng)。圖3.8橋式起重機(jī)起身卷繞系統(tǒng)在卷繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免鋼絲繩反向彎折，或盡可能減少反向彎折的次數(shù)。出現(xiàn)反向彎折時(shí)，可用增大滑輪直徑、提高滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值來(lái)減緩鋼絲繩的疲勞損傷。3.1.2.2大起升高度卷繞系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)當(dāng)橋架類型起重機(jī)起升高度超過20m時(shí)，鋼絲繩卷繞系統(tǒng)一般要特殊考慮.采取合適的方案，（1）加大卷筒直徑或長(zhǎng)度此方案簡(jiǎn)單易行。但過分加大卷筒直徑會(huì)帶來(lái)起升機(jī)構(gòu)高度尺寸的增加；過度增加卷筒長(zhǎng)度會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩對(duì)滑輪和卷筒繩槽偏斜角的增大，加劇磨損，甚至引起滑輪繩槽的破壞或鋼絲繩跳槽，這種方案局限性較大。（2）減小滑輪組倍率此方案簡(jiǎn)單可行。適當(dāng)減小倍率能減少鋼絲繩在卷簡(jiǎn)上的繞繩量，并不增加機(jī)構(gòu)外形尺寸，在對(duì)起升機(jī)構(gòu)外形尺寸有限制的場(chǎng)合更為有利。但卷筒受力增加，鋼絲繩直徑增大，減速器傳動(dòng)比也要增加，有一定的使用局限性。（3）普通雙層卷繞將鋼絲繩端固定于卷筒中部，起升時(shí)鋼絲繩從中間向兩頭繞于卷筒繩槽中，繞滿碰到端壁時(shí)，由于鋼絲繩拉力的水平分力指向當(dāng)中，鋼絲繩向當(dāng)中返回繞第二層。這種方案構(gòu)造簡(jiǎn)單，但鋼絲繩的偏斜角不能大于3°,否則第二層鋼絲繩排列不整齊，磨損也厲害，適用于不頻繁使用的場(chǎng)合。(4)雙卷筒卷繞由兩個(gè)卷筒同時(shí)卷繞，可使起升高度增加一倍，但是機(jī)構(gòu)的外形尺寸較大。(5)多層卷繞多層卷繞時(shí)為使鋼絲繩在卷筒上排列整齊，通常采取以下措施：卷筒壁開螺旋繩槽，保證第一層鋼絲繩整齊排列，同時(shí)需要采用壓繩器和排繩器。本起重機(jī)安裝于水電站工程廠房?jī)?nèi)，用于設(shè)備安裝及檢修工作，不頻繁使用，廠房也有足夠大的空間，為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，便于安裝和維修保養(yǎng)，本起重機(jī)采用加大卷筒直徑的方案。3.1.3滑輪組設(shè)計(jì)3.1.3.1滑輪組的種類滑輪組由若干動(dòng)滑輪和定滑輪組成。根據(jù)滑輪組的功用分為：省力滑輪組和增速滑輪組。省力滑輪組廣泛用于起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)和普通臂架變幅機(jī)構(gòu)，它能用較小的鋼絲繩拉力吊起數(shù)倍于鋼繩拉力的重物。增速滑輪組主要用于液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，利用液壓缸或氣缸使工作裝置獲得數(shù)倍于活塞行程和速度，如叉車的門架貨叉升降機(jī)構(gòu)和輪式起重機(jī)的吊臂伸縮機(jī)構(gòu)。滑輪組又有單式滑輪組與雙聯(lián)滑輪組之分。單式滑輪組用于門座起重機(jī)、汽車起重機(jī)、塔式起重機(jī)等臂架類型的起重機(jī)。由于有端部滑輪導(dǎo)向,當(dāng)卷筒收入放出鋼絲繩時(shí)，雖然鋼絲繩沿卷筒移動(dòng)，吊鉤并不隨著作水平位移。但是，對(duì)于橋式類型起重機(jī)，如果采用單式滑輪組，在吊鉤升降時(shí)就會(huì)引起水平方向的位移(圖3.9),這不僅對(duì)于操作引起不便，同時(shí)使吊重重量在兩根主梁上的分配不等。采用如圖3.10所示的雙聯(lián)滑輪組就可以免除這種缺點(diǎn)。圖3.9單式滑輪組起升時(shí)的水平位移圖3.10雙聯(lián)滑輪組3.1.3.2滑輪組的倍率滑輪組倍率的選定對(duì)起升機(jī)構(gòu)的總體尺寸影響較大。倍率增大，則鋼絲繩分支拉力減小，鋼絲繩直徑、滑輪和卷簡(jiǎn)直徑也隨之減小，在起升速度不變時(shí)、需提高卷筒轉(zhuǎn)數(shù)，即減小機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比。但倍率過大，會(huì)使滑輪組本身體積和重量增大，同時(shí)也會(huì)降低效率，加速鋼絲繩的磨損。起重量小時(shí)一，選用小的倍率，隨著起重量增大，倍率相應(yīng)提高。倍率增大，起升速度相應(yīng)減小。橋式起重機(jī)常用雙聯(lián)滑輪組倍率見表3.2。表3.2橋式起重機(jī)常用雙聯(lián)滑輪組倍率額定起重量(t)35812.51620325080100120160200250倍率m12233444566688本起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)額定起重量為2503故選擇倍率m=8的雙聯(lián)滑輪組；副起升機(jī)構(gòu)額定起重量為50t,選擇m=4的雙聯(lián)滑輪組。.3.3滑輪組滑輪的配置滑輪組中的滑輪按所需倍率和結(jié)構(gòu)要求配置。橋式起重機(jī)的滑輪組配置見圖3.110圖3.11省力滑輪組雙聯(lián)滑輪組倍率mW4時(shí).從卷筒引出的鋼絲繩兩根分支.一般通向吊鉤架最外邊的兩個(gè)動(dòng)滑輪，平衡滑輪位于中間位置。當(dāng)m>4時(shí).為了不使卷筒中間的光面部分過長(zhǎng).應(yīng)將兩根鋼絲繩分支引向吊鉤組中間兩個(gè)動(dòng)滑輪，用平衡梁代替平衡滑輪。為避免鋼繩分支在運(yùn)動(dòng)中相碰.中間兩個(gè)動(dòng)滑輪的直徑應(yīng)稍微加大（圖3.12）。圖3.12使用平衡梁的雙聯(lián)滑輪組副起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算根據(jù)任務(wù)書，已知本起重機(jī)主副升機(jī)構(gòu)主要參數(shù):額定起重量Q°=50t；工作級(jí)別M5；副鉤起升高度H=32m；副鉤起升下降速度V=4m/min。3.2.1鋼絲繩與卷筒的選擇.鋼絲繩計(jì)算1）鋼絲繩的最大工作靜拉力當(dāng)滑輪組形式和倍率確定之后，繞入卷筒鋼絲繩端頭的最大工作靜拉力，用總起重量G,按公式（3.1）計(jì)算。S皿=1000XG,Xg/（mXaXndX儲(chǔ)） （3.1）式中：S皿一鋼絲繩最大工作拉力，N；心一總起重量，Gt=Gn(t)+Gd(t),Gn(t)為額定起重量，Gd(t)為取物裝置的重量(初選吊鉤滑輪組TZB7147.1550單鉤TZQ7176.17.00)共2.255tm一滑輪組倍率；a一滑輪組上鋼絲繩繞入卷筒上的根數(shù)；g一重力加速度，g取9.81m/s*隊(duì)一卷筒裝置的傳動(dòng)效率，見表3.3；%一滑輪組的傳動(dòng)效率，見表3.4。表3.3筒裝置傳動(dòng)效率n」軸承形式傳動(dòng)效率滾動(dòng)軸承0.98滑動(dòng)軸承0.96表3.4滑輪組的傳動(dòng)效率儲(chǔ)軸承 軸承鋼絲繩支數(shù)形式234567891011121314滑動(dòng)0.980.960.960.920.910.890.870.850.840.820.810.790.78滾動(dòng)0.990.980.970.980.950.940.930.920.910.910.90.890.88根據(jù)表3.3,鼻=50+2.255=52.255t；滑輪組采用雙聯(lián)滑輪組(a=2),倍率m=4；根據(jù)表3.1,nd=0.98；根據(jù)表3.2,nq=o.93o則S皿=1000XGtXg/（mXaXndXnP）=68109.794N2）鋼絲繩直徑的選擇鋼絲繩直徑不應(yīng)小于按公式（3.2）計(jì)算的最小直徑：（Un=CX（S皿）偌） （3.2）式中：d"一計(jì)算的鋼絲繩最小直徑，mm；C一鋼絲繩的選擇系數(shù)，見表3.5。表3.5鋼絲繩選擇系數(shù)C及許用安全系數(shù)n機(jī)構(gòu)工作級(jí)別旋轉(zhuǎn)或輕微旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩不旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩女全系數(shù)n纖維芯鋼絲芯纖維芯或者鋼絲芯鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度N/rnm?157016701770157016701770157016701770Ml?M30.08790.08520.08280.08460.08200.07970.08950.08680.084324.0M40.09320.09040.08780.08970.08700.08450.09490.09210.089424.5M50.09820.09530.09250.09460.09460.08910.10010.09700.094325.0M60.10760.10430.10140.10360.10050.09760.10960.10630.103226.0M70.11620.11270.10950.11190.10850.10540.11840.11480.111527.0M80.13180.12780.12410.12690.12300.11950.13430.13430.126829.0選用鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為1770N/mm?的纖維芯鋼絲繩，工作級(jí)別為M5,故C取0.0925。則（Un=0.0925X（68109.79）*=24.14,取鋼絲繩直徑d=24mm。.卷筒計(jì)算1）卷筒直徑選擇鋼絲繩繞入卷筒或繞過滑輪時(shí)，鋼絲繩中的鋼絲產(chǎn)生的附加彎曲應(yīng)力大小與卷繞直徑對(duì)繩徑之比D/d有關(guān)，鋼絲繩使用壽命隨D/d的增大而增大。試驗(yàn)還表明鋼絲繩的使用壽命與在一次升降中通過的彎曲次數(shù)，形式和次序有關(guān)。為使機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)得緊湊，忽略彎曲次數(shù)和方向?qū)勖糜绊懞?鋼絲繩得卷繞直徑不應(yīng)小于按公式(3.3)計(jì)算的最小直徑：Dcp'hXd (3. 3)式中：心—以鋼絲繩中心線計(jì)算的鋼絲繩卷繞直徑，mm。卷筒標(biāo)準(zhǔn)直徑見表3.7；h-與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式有關(guān)的系數(shù)，見表3.6；d-機(jī)構(gòu)中實(shí)際選用的鋼絲繩直徑，mmo表3.6系數(shù)h值工作級(jí)別卷筒滑輪旋轉(zhuǎn)鋼絲繩不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩旋轉(zhuǎn)鋼絲繩不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩Ml11.212.512.514M212.5141416M314161618M416181820M518202022.4M62022.422.425M722.4252528M825282831.5根據(jù)工作級(jí)別M5,鋼絲繩為旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，選取h=18；則Dcp，hXd=18X24=432。因?yàn)楦逼鹕龣C(jī)構(gòu)起升高度32m,為大起升高度卷繞系統(tǒng)，采用增大卷筒直徑的方案，根據(jù)表3.8,選取卷筒直徑D=690mm。表3.7卷筒直徑系列D(mm)355400450500560630690800900100011201250132014001500160017001800190020002120224023602500注：1.卷筒直徑D指卷筒繩槽底處的直徑;2.本系列試用于鑄造卷筒和焊接卷筒。2）卷筒轉(zhuǎn)速計(jì)算單層卷繞卷筒轉(zhuǎn)速為：nt=60.m.v/ji.Do （3. 4）式中：A一卷筒轉(zhuǎn)速，min1；v一起升速度，m/s；D。一卷筒卷繞直徑D0=D+d=O.690+0.24=0.714m。貝ijnt=60.m.v/Ji.Do=7.137min12.2選擇電動(dòng)機(jī)起升機(jī)構(gòu)的負(fù)載特點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)間較短（約1秒左右），只占勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間的很小比例，起動(dòng)時(shí)慣性載荷也很小，只占起升載荷的10?20%。根據(jù)起升機(jī)構(gòu)的負(fù)荷特點(diǎn)和電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性，電動(dòng)機(jī)功率可以從按吊起的總起重量G算得的靜功率進(jìn)行選擇。1）計(jì)算電動(dòng)機(jī)靜功率所需電動(dòng)機(jī)的靜功率按公式（3.5）計(jì)算：Pj—GtXVnXKsXKn義Kt/（6.12XngXnXnp） （3.5）式中：Pj一計(jì)算的電動(dòng)機(jī)功率，kw；Ku—海拔高度系數(shù)，于起重機(jī)所在地的海拔高度有關(guān)，見表3.8；冗一環(huán)境溫度系數(shù)，與起重機(jī)的工作環(huán)境溫度和所采用電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)有關(guān)，見表3.9；兒一機(jī)構(gòu)的操作頻繁程度系數(shù)，見表3.10；乙一減速裝置（含減速器和開式齒輪）的傳動(dòng)效率。表3.8海拔高度系數(shù)K,,海拔高度（m）1000150020002500300035004000K?1.001.031.061.111.161.221.30表3.9環(huán)境溫度系數(shù)K,電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)E.B.FH工作環(huán)境溫度（C）<40>40?50>50?60>40?50>50?60系數(shù)K,1.001.121.250.901.00

機(jī)構(gòu)工作級(jí)別機(jī)構(gòu)作業(yè)持續(xù)率JC電動(dòng)機(jī)接電持續(xù)率FC15%25%40%60%100%-M315%1.000.850.740.620.52M4?M525%1.181.000.870.730.61M640%1.351.151.000.830.70M7?M860%1.621.381.201.000.84100%1.931.641.431.191.00表3.11一對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)效率￡效率計(jì)算式ng=E"n為嚙合齒輪對(duì)數(shù)減速器型式軸承型式e開式齒車匕滑動(dòng)軸承0.93-0.94滾動(dòng)軸承0.96-0.97油浴齒輪滑動(dòng)軸承0.94?0?95滾動(dòng)軸承0.97-0.98根據(jù)表3.8,取(=1.00；根據(jù)表3.9,取凡=1.00；根據(jù)表3.10,取兒=1.00；根據(jù)表3.11,取e=0.98H=￡4=o984=0.922；貝1」巳=61義k*(*(*凡/(6.12乂ngXLXnP)=38.936kw當(dāng)前在起重機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)趨向于選用高速電機(jī)，這是因?yàn)槠漭敵龉β氏嗤蹆r(jià)低，經(jīng)綜合比較后，選用8級(jí)電機(jī)，經(jīng)查表3.12,初選YZP250M-8,該電機(jī)在工作方式為S3,接電持續(xù)率為40%時(shí)，功率Pn=37kw(.

表3.12YZP電機(jī)技術(shù)參數(shù)(8級(jí))型號(hào)標(biāo)稱功率(kw)額定電流(A)額定轉(zhuǎn)矩(N.m)額定轉(zhuǎn)速(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)(3Hz)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)(50Hz)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg.m2重量(kg)過載倍數(shù)YZP132S-82.26.4297251.252.60.05258022.5YZP132M-838.539.57251.252.60.056292YZP160M-8410.852.37301.352.80.0575110YZP160M2-85.514.5727301.352.80.1325125YZP160L-87.519977301.252.80.1775152YZP180L-811261417351.392.80.325220YZP200L-815351927351.502.80.339260YZP225S-822482827351.462.90.491270YZP225M-830683867351.472.90.547292YZP250M-837764737351.282.80.834405YZP280S-845935757351.393.01.39520YZP280M-8551217037351.272.91.65592YZP315S-8751549607351.703.14.791000YZP315M-89018211527352.03.15.581100YZP315M2-811022014167352.03.06.371160YZP315L2-813226916927351.982.97.321230YZP355M-816032020387352.12.99.41690YZP355M2-820039325487352.12.911.381790YZP355L-822042528037352.12.913.81990YZP400L-825043531837352.23.022.92500YZP450L1-835565045207462.53.646.53400YZP450L2-840075050937462.53.654.338002)電動(dòng)機(jī)過載能力校驗(yàn)起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過載能力按下式進(jìn)行校驗(yàn)：Pn2HXG‘XV/(uX人*6.12Xn*ridXnp) (3. 6)式中：P.-在基準(zhǔn)接電持續(xù)時(shí)間時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率，kW；u—電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；入川一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)，見表3.10；H一考慮電壓降及轉(zhuǎn)矩允差以及靜載試驗(yàn)超載的系數(shù)，繞線異步電動(dòng)機(jī)取2.1；籠型異步電動(dòng)機(jī)取2.2；直流電動(dòng)機(jī)取1.4。%一機(jī)構(gòu)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)的額定轉(zhuǎn)速，m/min；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n(r/min)和減速器的實(shí)際速度比i確定后，起升機(jī)構(gòu)的實(shí)際速度將按下列速度計(jì)算：Vs=0.9XnXDcpXN/(iXm)則P?^HXGtXV/(uXXmX6.12XngXndXnP)=30.4412.3設(shè)計(jì)減速器1)減速器傳動(dòng)比i=NXnXD0/(qXVn) (3. 7)i=NXnXD°/(qXVn)=103.0422)減速器功率Pg2GtXVn(6.12XngxndxnpXZgXKg) (3. 8)Zg-減速器數(shù)量1；Kg一等效系數(shù) 1.25見表3.13貝ijPg?GtXVn(6.12XnKXndXnpXZgXKg)—31.487表3.13減速器的等效功率系數(shù)工作級(jí)別?M3M4M5M6M7M8系數(shù)Kg1.251.121.000.900.800.712.4選擇制動(dòng)器起升機(jī)構(gòu)每一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少要裝設(shè)一個(gè)支持制動(dòng)器；吊運(yùn)液態(tài)金屬以及其他的危險(xiǎn)物品的起升機(jī)構(gòu)，每一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置只要裝設(shè)兩個(gè)支持制動(dòng)器。本起重機(jī)用于設(shè)備安裝及維修，故只安裝個(gè)制動(dòng)器。支持制動(dòng)器應(yīng)是常閉式的，制動(dòng)輪必須裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)剛性聯(lián)接的軸±o制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)能保證在規(guī)定的制動(dòng)時(shí)間內(nèi)將機(jī)構(gòu)制動(dòng)住。機(jī)構(gòu)采用電氣調(diào)速或電力制動(dòng)方案時(shí)。為了確保機(jī)構(gòu)安全制動(dòng)，不考慮因電氣調(diào)速或電力制動(dòng)對(duì)制動(dòng)力矩的減少。1)計(jì)算制動(dòng)轉(zhuǎn)矩支持制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)等于或者略大于制動(dòng)器上所需要的制動(dòng)力矩，其制動(dòng)力矩按公式(3.9)計(jì)算：Mz>KzX1OOOGtXgXDcpXqgXqdXnp/2(mXi) (3.9)式中：此一制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，N?m；(一制動(dòng)器安全系數(shù)，與機(jī)構(gòu)重要程度和機(jī)構(gòu)工作級(jí)別有關(guān)，見表表3.14制動(dòng)器安全系數(shù)起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和使用場(chǎng)合(Ml?M4起升機(jī)構(gòu)和一般起升機(jī)構(gòu)1.5M5、M6起升機(jī)構(gòu)和重要起升機(jī)構(gòu)1.75M7起升機(jī)構(gòu)2M8起升機(jī)構(gòu)2.5根據(jù)表3.12,取一=1.75,則Mz>689.8092）制動(dòng)器的選擇塊式制動(dòng)器的構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造與安裝都很方便，成對(duì)的瓦塊壓力互相平衡，使制動(dòng)輪軸不受彎曲載荷。因此，起重機(jī)上廣泛引用。而其中電力液壓塊式制動(dòng)器（代號(hào)YWZ）又有動(dòng)作平穩(wěn)，噪音小，壽命長(zhǎng)，尺寸小，重量輕，不易滲漏，省電，交流供電方便等特點(diǎn)。所以根據(jù)表3.15,本起重機(jī)選用一臺(tái)YWZ5-315/E80,安裝于減速器輸入軸上，制動(dòng)力矩400—800N,m。表3.15YWZs制動(dòng)器參數(shù)型號(hào)制動(dòng)力矩(N.m)退距制動(dòng)器匹配推動(dòng)器YWZs-315/E23(D23)Ed23/5Ed223/5180-2801.25YWZs-315/E30(D30)Ed30/6Ed230/6250-400YWZ5-315/E50(D50)Ed50/6Ed250/6400-630YWZs-315/E80(D80)Ed80/6Ed280/6630-1000YWZ5-400/E50(D50)Ed50/6Ed250/6400-8001.6YWZ.5-400/E80(D80)Ed80/6Ed280/6630-1250YWZ5-400/E121(D121)Ed121/6Ed,121/61000-2000YWZ5-500/E80(D80)Ed80/6Ed280/6800-14001.6YWZ5-500/E121(D121)Ed121/6Ed2121/61120-2240YWZ5-500/E201(D201)Ed201/6Ed2201/62000-360003.2.5選擇聯(lián)軸器依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和被聯(lián)接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器的具體規(guī)矩，起升機(jī)構(gòu)中的聯(lián)軸器應(yīng)滿足下式要求：Mt^9550XntX8gXPnXng/N (3. 9)式中：4一聯(lián)軸器的選用安全系數(shù)，對(duì)起升機(jī)構(gòu)取n,=L5；少&一剛性震動(dòng)系數(shù)，其值于機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別或電動(dòng)機(jī)的接電持續(xù)率有關(guān),見表3.16。表3.16剛性震動(dòng)系數(shù)FC%6815%1.7825%1.7440%1.5460%1.321）高速軸聯(lián)軸器的選擇M129550Xn’Xf&XPnXng/N=1396.795齒輪聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸的綜合位移。能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造較困難，在重型機(jī)器和起重設(shè)備中應(yīng)用較廣，但不適用于立軸。選用Q/ZB104.5.00A2）卷筒聯(lián)軸器的選擇M=kX9550XPnXis/N=96841.937此處聯(lián)軸器用于聯(lián)接卷筒法蘭和減速器低速軸，采用WJ型漸開線花鍵聯(lián)接齒輪聯(lián)軸器（圖3.17）,卷筒用齒輪聯(lián)軸器由內(nèi)齒圈、外齒軸套及兩側(cè)端蓋等件組成。圖3.14WJ型漸開線花鍵聯(lián)接齒輪聯(lián)軸器該聯(lián)軸器具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的性能，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，可靠性高、安裝方便。適用于起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的減速機(jī)與卷筒的聯(lián)接及其他類似機(jī)構(gòu)的聯(lián)接。可作為傳遞轉(zhuǎn)矩及支承徑向載荷之用。工作溫度范圍為-25-80℃；傳遞公稱轉(zhuǎn)矩4000-800000N.m；許用徑向力14500-450000N。根據(jù)表3.17,選用町15聯(lián)軸器INT38ZX8m表3.17WJ聯(lián)軸器基本參數(shù)型號(hào)公稱扭矩TnkN?m許用徑向力kNd內(nèi)花鍵轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg.mJ重量kgWJ11112125INT34ZX5m4.08136INT38ZX5m132WJ12180150INT38ZX5m7.23190INT26ZX8m187WJ13315250INT26ZX8m9.66228INT30ZX8m220WJ14400300INT30ZX8m14.5290INT34ZX8m285WJ15500340INT34ZX8m23.9390INT38ZX8m382WJ16630380INT38ZX8m34.2476INT44ZX8m466WJ17800450INT44ZX8m73.3766INT50ZX8m7163副起升機(jī)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)3.1鋼絲繩3.1.1鋼絲繩的特性及種類鋼絲繩是起重機(jī)上應(yīng)用最廣泛的撓性構(gòu)件，其優(yōu)點(diǎn)是：卷?yè)闲院茫撼休d能力大，對(duì)于沖擊載荷的承受能力也強(qiáng)；卷繞過程中平穩(wěn)，即使在卷繞速度高的情況下也無(wú)噪音；由于繩股鋼絲斷裂是逐漸發(fā)生的，一般不會(huì)突然發(fā)生整根鋼絲繩斷裂，故工作時(shí)比較可靠。鋼絲繩股內(nèi)相鄰層鋼絲的接觸狀態(tài)有三種（圖3.15）：.點(diǎn)接觸一一股內(nèi)各層之間鋼絲互相交叉，呈點(diǎn)接觸；.線接觸——股內(nèi)各層之間鋼絲在全長(zhǎng)上平行捻制，呈線接觸；.面接觸——股內(nèi)鋼絲形狀特殊，呈面接觸。圖3.15點(diǎn)、線、面接觸的鋼絲繩起重機(jī)上采用的鋼絲繩主要有下面幾種：.點(diǎn)接觸鋼絲繩（圖3.16）,因單股撓性差又不能承受橫向壓力，故僅作拉索用。多股性能比單股性好，故應(yīng)用稍廣泛。圖3.16點(diǎn)接觸鋼絲繩.線接觸鋼絲繩（圖3.17）,包括外粗式（X型）、粗細(xì)式（W型）及填充式（T型），其優(yōu)點(diǎn)是：消除了點(diǎn)接觸鋼絲繩所具有二次彎曲應(yīng)力，能降低工作時(shí)總的彎曲應(yīng)力，抗疲勞性能好；結(jié)構(gòu)緊密，金屬斷面利用系數(shù)高,使用壽命比普通的點(diǎn)接觸鋼絲繩要高1?2倍。圖3.17線接觸鋼絲繩.多股不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩（圖3.18）,其優(yōu)點(diǎn)是：因各相鄰層股的捻向相反，故鋼絲繩受力時(shí)其自由端不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)；在卷筒上的接觸表面較大，抗擠壓強(qiáng)度高，工作時(shí)不易變形；總破斷拉力大，壽命比普通的高很多。.異形股鋼絲繩（圖3.19）,其優(yōu)點(diǎn)是：接觸表面大（比普通的大3?4倍），耐磨性好，不易斷絲，壽命比普通的約高3倍；鋼絲繩結(jié)構(gòu)密度大（在相同繩徑和強(qiáng)度條件下，總破斷拉力大于圓股鋼絲繩）。圖3.19異形股鋼絲繩3.3.1.2鋼絲繩的選用線接觸鋼絲繩繩股中各層鋼絲的捻距相同，外層鋼絲位于里層各鋼絲之間的溝槽里，內(nèi)外層鋼絲互相接觸在一條螺旋線上，使接觸情況改善，增長(zhǎng)了鋼絲繩的使用壽命。同時(shí)，線接觸也有利于鋼絲之間互相滑動(dòng)，改善了撓性。相同直徑的鋼絲繩，線接觸型比點(diǎn)接觸型的金屬總橫斷面積大,因而破斷力大。采用線接觸鋼絲繩時(shí)，有可能選用較小的直徑，從而可以選用較小的卷筒與滑輪。卷筒小使減速器的輸出軸的力矩小，因之可用較小的減速器，從而減小起升機(jī)構(gòu)的尺寸與重量。由于它有這一系的優(yōu)點(diǎn)，故采用線接觸鋼絲繩。纖維芯優(yōu)點(diǎn)是撓性和彈性較好，缺點(diǎn)是承受橫向壓力差。本起重機(jī)卷繞系統(tǒng)不采用多層卷繞，故繩芯材料選用纖維芯。鋼絲繩捻向采用交互捻鋼絲繩，由于繩與股的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)相反，互相抵消，沒有扭轉(zhuǎn)打結(jié)的趨勢(shì)，使用方便，如果沒有特殊要求，一般用右捻繩。由于本起重機(jī)在室內(nèi)工作，故選用一般的光面鋼絲繩。根據(jù)前面計(jì)算所得，卷筒直徑為690mll1,鋼絲繩直徑為24mli1,所以e=690/24=28.75>20,根據(jù)表3.18,初選型號(hào)6X(19),見圖3.20。

圖3.206X(19)鋼絲繩表3.18鋼絲繩的使用場(chǎng)合及其結(jié)構(gòu)形式使用場(chǎng)合常用型號(hào)單層卷繞吊鉤及抓斗起重機(jī)e<206X(31)6X(37)6X(36)6T(25)8T(25)2206X(19)6W(19)8X(19)8W(19)起升高度大的起重機(jī)多股不扭轉(zhuǎn)18X718X19多層卷繞6X(19)6W(19)金屬芯3.3.1.3鋼絲繩破斷拉力校驗(yàn)所選用的鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足下面條件:ns=Sns=Smin/Smax(3.10)式中：Si一鋼絲繩的破斷拉力，見表3-17,N；Smx-鋼絲繩工作時(shí)所承受的最大靜拉力，N；人一鋼絲繩的安全系數(shù)，見表3-6。8X8XI121.00158.00201.00248.00300.00357.00419.00486.00=:coin98inco9717.00804.00896.00sco661090.009b§g0598CMCOo112.00Q9bT—<186.00229.00gICM330.00388.00450.00Oto9OVco9oco99ob1828.00918.001010.00c根據(jù)表3.19,公稱抗拉強(qiáng)度為1870Mpa,公稱直徑為24mm的鋼絲繩,最小破斷拉力為336.4kN；根據(jù)式(3.1)計(jì)算所得，鋼絲繩工作時(shí)所承受的最大靜拉力為68109.794；根據(jù)表3.6,由本起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為M5,得鋼絲繩安全系數(shù)為5.00則ns=Smin/S皿=4.939所以選用鋼絲繩型號(hào)為6X(19)-24-1870-1-光-右交GBU02-74。3.3.2.卷筒的計(jì)算3.3.2.1卷筒幾何尺寸的計(jì)算卷筒工作圈數(shù)按式(3.11)計(jì)算：H Xm/(DcpXji)+Z, (3.11)式中：Zi一固定鋼絲繩的安全圈數(shù)(22.5)貝IIQX=HXm/(DcpXn)+Zi=59t一卷筒繩槽節(jié)距(mm),t=27卷筒上有螺旋槽的部分長(zhǎng)度為：L0=nKXt=5933.3.2.2卷筒強(qiáng)度計(jì)算卷筒在鋼絲繩拉力作用下，產(chǎn)生壓縮，彎曲和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，其中壓縮應(yīng)力最大。當(dāng)LW3D時(shí)，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力不超過壓縮應(yīng)力的10%~15%,只計(jì)算壓應(yīng)力即可。卷筒筒壁的最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在筒壁的內(nèi)表面，壓應(yīng)力按下式計(jì)算：(3-12)fiXfzXfsXS皿/(6Xt+o.112Xt2)(3-12)式中:一卷筒壁壓應(yīng)力，Mpa；8一卷筒壁厚；t一卷筒繩槽節(jié)距；TOC\o"1-5"\h\z七一對(duì)筒壁應(yīng)力的減小系數(shù) 0.75f2一對(duì)鋼絲繩拉力系數(shù) 1f3一鋼絲繩卷繞層數(shù)系數(shù) L2一許用壓應(yīng)力，對(duì)鋼。卷筒材料采用Q345,[。]=。5/2=162.5,卷筒壁厚為21mm。。c=fiXf2XfsXSmax/(SXt+0.112Xt?)=94.502W[oc]4結(jié)論起重機(jī)械運(yùn)用廣泛，在現(xiàn)代工業(yè)中現(xiàn)代工業(yè)不僅對(duì)起重機(jī)的安全和高效提出越來(lái)越多的要求，而且隨著自動(dòng)化控制以及計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的日益廣泛，起重機(jī)從單一的搬運(yùn)工具逐步演變成自動(dòng)化、柔性化生產(chǎn)中的重要組成部分。現(xiàn)今電子技術(shù)以及先進(jìn)加工技術(shù)運(yùn)用廣泛，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)更是的提高了設(shè)計(jì)師們的工作效率。如何結(jié)合新技術(shù)并運(yùn)用到起重機(jī)中，讓整個(gè)起重系統(tǒng)更安全、更高效、應(yīng)用更廣泛將是設(shè)計(jì)師的工作重點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)中通過對(duì)橋式起重機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r的了解。進(jìn)行了橋式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)以及其零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算、校驗(yàn)等。設(shè)計(jì)過程中,首先確定了驅(qū)動(dòng)裝置采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的布置方式；卷繞系統(tǒng)為大起升高度卷繞系統(tǒng)，采用增大卷筒直徑的方案；滑輪組采用雙聯(lián)省力滑輪組。然后按照設(shè)計(jì)要求，選用機(jī)構(gòu)中的標(biāo)準(zhǔn)部件，如電動(dòng)機(jī)采用YZP系列變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)；制動(dòng)器采用YWZs電力液壓塊式制動(dòng)器；聯(lián)軸器采用齒輪聯(lián)軸器及WJ型漸開線花鍵連接齒輪聯(lián)軸器；鋼絲繩采用6X(19)型線接觸鋼絲繩。同時(shí)對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)部件根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)和計(jì)算，本起重機(jī)投入實(shí)際生產(chǎn)以后系統(tǒng)工作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，同步精度符合要求，完全滿足水電站安裝的所有要求。參考文獻(xiàn)[1]趙家英，劉成鈞.橋式起重機(jī)工作原理與操作[M].北京：科學(xué)普及出版社，1982.[2]張質(zhì)文.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1998.[3]起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.Purdum.T.MachineDesign[M].JournalofScience&Engineering,1998.[5]揚(yáng)長(zhǎng)葵.起重機(jī)械[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1982.[6]祝慈壽.中國(guó)工業(yè)技術(shù)史[M].重慶:重慶出版社，1995.：7]胡宗武，顧迪民.起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社，1989.[8]陳道南，盛漢中.起重機(jī)課程設(shè)計(jì)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1983.[9]須雷.起重機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1996(8)：3~8.[10]趙磊.1200/125t橋式起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2003(10):37?39.[11][日]坂本種芳，長(zhǎng)谷川政弘.橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京：中國(guó)鐵道出版社,1987.[12]濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2001.[13]上海交通大學(xué)起重運(yùn)輸機(jī)教研組.起重機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷和動(dòng)力系數(shù)[M].上海：上海科技出版社，1977.[14]須雷.現(xiàn)代起重機(jī)的特征和發(fā)展趨向[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1997(10)：3-7.[15]邱棟良.國(guó)內(nèi)外起重機(jī)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1997(8)：3~5.[16]王昆，何小柏，任信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，1996.[17]朱學(xué)敏.起重機(jī)械[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.GB3811-83.起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1984.GB/T14405.太原重型機(jī)器有限公司一通用橋式起重機(jī)[s].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.GB/T14405.太原重型機(jī)器有限公司一通用橋式起重機(jī)[S].北京：機(jī)械工業(yè)出1980.譯文伺服電機(jī)原理及應(yīng)用電機(jī)是如何工作的電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電機(jī)用在家用電器，電動(dòng)風(fēng)扇，遙控玩具等各種使用場(chǎng)合電機(jī)起源于早期電學(xué)上的一個(gè)發(fā)現(xiàn)-Arago轉(zhuǎn)動(dòng).在1824年，F(xiàn)rancoisArago發(fā)現(xiàn)懸浮在銅盤上的磁針，在銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也跟著轉(zhuǎn)動(dòng).第二年，計(jì)算機(jī)先驅(qū)CharlesBabbage和天文學(xué)家JohnHerschel向人們展示上述運(yùn)動(dòng)可以相逆的：轉(zhuǎn)動(dòng)一塊位于銅盤上方較強(qiáng)的磁鐵時(shí)，銅盤也轉(zhuǎn)動(dòng).在1831年，MichaelFaraday通過試驗(yàn)來(lái)解釋這一現(xiàn)象發(fā)生的原因.在電機(jī)實(shí)際運(yùn)用前,半個(gè)多世紀(jì)來(lái)做這些電機(jī)些基礎(chǔ)研究過了幾十年后，許多發(fā)明家不斷改進(jìn)發(fā)明將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能.其中一個(gè)就是1832HippolytePixii改進(jìn)了之后稱為換向器的發(fā)明.它通過改變位于兩個(gè)或更多的固定電磁石電流方向，以維持一臺(tái)電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn).ThomasDavenport是第一個(gè)制造出在工業(yè)中使用的電機(jī).并是第一個(gè)對(duì)電機(jī)申請(qǐng)專利的.不久電機(jī)被用作諸如交通運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)合.Moritz-HermannDeJacobi將一臺(tái)電機(jī)安裝在涅瓦河上的一條船上.CharlesG.Page用電機(jī)做了一臺(tái)小型機(jī)車.伴隨著19世紀(jì)80年代商業(yè)性電力供應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn),制造出更大的電機(jī)也變得有可能.Edison鼓勵(lì)在工業(yè)中便用電機(jī),并且設(shè)計(jì)了兒一些為工業(yè)使用兵新型電機(jī)在19世紀(jì)80年代到90年代發(fā)生了一個(gè)重大變化，電力公司開始考慮轉(zhuǎn)成交流電.交流適合于長(zhǎng)距離傳輸.并且在Edison的電燈上工作的很好,但是沒有實(shí)際的交流電機(jī)存在,直到意大利的GalileoFerraris和美國(guó)的NikolaTesla.在今天人們認(rèn)為Tesla的貢獻(xiàn)比Ferraris大部分原因是前者后來(lái)受雇于西屋公司，這家公司應(yīng)用了他自己的及其他人的專利,成了為電氣設(shè)備一個(gè)主要的生產(chǎn)者.隨著交流電機(jī)成為可能,交流電力的發(fā)展,交流電機(jī)一直使用到現(xiàn)在。伺服電機(jī)伺服電機(jī)包括交流電機(jī)和直流電機(jī)。早期的伺服電機(jī)通常是直流電機(jī)，因?yàn)槟菚r(shí)只有通過可控硅才能控制大電流。由于晶體管能夠控制大電流，并在更高的頻率轉(zhuǎn)換大電流，交流電機(jī)使用越來(lái)越廣泛。早期的伺服電機(jī)是特別為伺服放大器設(shè)計(jì)的。如今電機(jī)設(shè)計(jì)則可應(yīng)用于伺服放大器或變頻控制器。這意味著，電機(jī)一方面可以用于伺服系統(tǒng)，另一方面可以用于變頻驅(qū)動(dòng)。一些公司把不使用步進(jìn)電機(jī)的環(huán)閉系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)，因此與調(diào)速器相連接的交流異步電機(jī)也可以被稱作為伺服電機(jī)。伺服電機(jī)還有些地方需要改進(jìn)，包括在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)運(yùn)行不過熱，電機(jī)靜止時(shí)仍能保證足夠的扭矩去承受負(fù)載在規(guī)定的位置，以及超低速長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)不過熱。舊型電機(jī)冷卻風(fēng)扇是直接連在接電機(jī)主軸上。當(dāng)電機(jī)工作在低速時(shí)，風(fēng)扇不能產(chǎn)生足夠的氣流來(lái)冷卻電機(jī)。新一代的電機(jī)擁有獨(dú)立的風(fēng)扇安裝在電機(jī)上，所以能提供足夠的冷卻氣流。這個(gè)風(fēng)扇動(dòng)力來(lái)自一個(gè)恒壓源所以可以使風(fēng)扇能始終運(yùn)行在最高轉(zhuǎn)速下，而不管伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速如何。在所有伺服電機(jī)中，最實(shí)用的是永磁電動(dòng)機(jī)。永磁電機(jī)的繞組電壓可以是交流也可以是直流.這類永磁電機(jī)同以前的永磁電機(jī)類似。圖1T顯示的是一臺(tái)普通永磁電機(jī)的剖示圖。圖『2展示的是伺服永磁電機(jī)的剖示圖。從圖中可以看出，新的電機(jī)在軸承室，轉(zhuǎn)子，定子上同以前的電機(jī)類似。主要的區(qū)別只在于這種新類型的電機(jī)可以較大的負(fù)載從靜止?fàn)顟B(tài)動(dòng)作。這類永磁電機(jī)同樣有一個(gè)編碼器或變壓器被放置在電機(jī)內(nèi)部。這個(gè)可以確保設(shè)備能更精確的顯示電機(jī)軸的位置或速度。圖1T典型永磁電機(jī)圖1-2剖視圖永磁伺服電機(jī)無(wú)刷伺服電機(jī)無(wú)刷伺服電機(jī)可以無(wú)碳刷運(yùn)行，這就意味著它的換向現(xiàn)在需要由電子完成而不是由機(jī)械碳刷來(lái)完成。電子換向由晶體管以某種周期方式開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖-3顯示三條輸入到無(wú)刷伺服電機(jī)的電壓和電流波形。圖1-4顯示一臺(tái)三相繞組的無(wú)刷伺服電機(jī)，這種無(wú)刷伺服電機(jī)的主要特點(diǎn)是可以交流或直流電源驅(qū)動(dòng)。圖1-3(a)輸入電壓、電流方波梯形波表(b)正弦電壓和正弦輸入電壓和方波輸出電壓

波型(c)正玄輸入電壓和正弦電流波形這已經(jīng)成為最流行的無(wú)刷式伺服控制圖廠3展示三種電壓波形來(lái)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷伺服電機(jī)。圖「3a展示梯形反電動(dòng)勢(shì)電壓，方波電流輸入，圖廠3b顯示為一正弦波輸入電壓和一方波電流波形，圖-3c顯示一正弦波辦公設(shè)備電壓放一正弦波電流波形,正弦波電壓和正弦波電流波形是無(wú)刷伺服電機(jī)最常用的驅(qū)動(dòng)。圖1-4(a)晶體管三相繞阻無(wú)刷伺服電機(jī)。(b)三相繞阻電機(jī)使用三個(gè)獨(dú)立的電壓波形。(c)波形信號(hào)用來(lái)控制晶體管的波形序列。(d)反電勢(shì)波形。圖1-4展示三組晶體管，它同變頻驅(qū)動(dòng)的輸出端很相似.在圖『4a,連接到電機(jī)三相繞阻的晶體管同變頻驅(qū)動(dòng)基本相同。圖卜4b晶體管輸出波形圖，它是由三組獨(dú)立的正弦波形組成。圖14c是輸入到每個(gè)晶體管的控制端的波形。圖l-4d顯示驅(qū)動(dòng)波形的反電勢(shì)。伺服電機(jī)控制器伺服電機(jī)控制器使一臺(tái)伺服電機(jī)不只是用于放大器功能。今天的伺服電機(jī)控制器既要能做一定量的判斷，也要提供一種方法能接受外部傳感器和內(nèi)部控制的信號(hào)，同時(shí)也可以在主控制器，PLCS和伺服系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換。圖1-5展示一些伺服電機(jī)與放大器。從圖中看,這些同其它類型的電機(jī)和控制器比較相似。圖卜5伺服電機(jī)與放大器圖1-6顯示一張伺服電機(jī)控制器的圖，你可以從中看出與其它類型電機(jī)的不同之處。圖中的控制器用于直流伺服電機(jī)。輸入電源，伺服電機(jī)及轉(zhuǎn)速計(jì)連接到控制器底部的P3端口。可以看出輸入電源為115V單相交流電。一個(gè)主斷路器串聯(lián)在L1線上。由口和N經(jīng)過的電源經(jīng)過一個(gè)隔離的降壓變壓器.變壓器的次級(jí)電壓可是介于20到85伏的之間的任意電壓。控制器通過引腳8接地.你應(yīng)該記得在這點(diǎn)接地只是用來(lái)對(duì)系統(tǒng)的金屬部份提供短路保護(hù)。圖1-6伺服控制圖（此圖顯示將數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)送到控制器，再由信號(hào)控制器將信號(hào)送回給所在的主控制器或可編程控制器）伺服電機(jī)邊接控制器的4腳和5腳。其中5腳是+,4腳是-。3腳是對(duì)電機(jī)和控制器提供一種屏蔽接地保護(hù)。轉(zhuǎn)速計(jì)連接到引腳1和引腳2,其中腳2是+,腳1是-。屏蔽線纜同電機(jī)外殼連接.連接到這個(gè)端口的引線應(yīng)該比同其它端口的引線要粗，因?yàn)樗麄兂惺芨蟮碾姍C(jī)電流。如果電機(jī)使用額外的散熱風(fēng)扇，它也應(yīng)該連接到這個(gè)端口上，在絕大部分場(chǎng)合，散熱風(fēng)扇由一常規(guī)的110V或240V的單相或三相交流電供電。控制信號(hào)通過P1端口送到控制器.控制信號(hào)的引腳是1和2,其中1是+,2是-