現(xiàn)代雙梁橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)

《現(xiàn)代雙梁橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《現(xiàn)代雙梁橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)（73頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1章前言起重機(jī)械是用來升降物品或人員的，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“橋架型起重機(jī)”。橋架兩端通過運(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)用來垂直升降物品，起重小車用來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

2、式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾白噸。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)展出來的。起重機(jī)的產(chǎn)品型號(hào)表示為：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：整合起重機(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

3、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)該超過平均輪壓得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

4、。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)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。第2章起升機(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-88起升機(jī)構(gòu)計(jì)算簡圖2.1.1 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,屬大起重量橋式起空機(jī)，

5、鑒于目前我國的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及以生產(chǎn)出的機(jī)型，決定采用開式傳動(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&L300/50t31/33m27.5/8.0m/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)緊湊簡單，乂考慮我國現(xiàn)有的生產(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

6、法構(gòu)造簡單，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，采用開式、雙聯(lián)滑輪組單層繞結(jié)構(gòu)。開式傳動(dòng)按Q=300t,查表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。查表15-15,知Q=300t的橋式起重機(jī)進(jìn)用疊片式雙鉤，疊板式雙鉤是由鋼板沖剪成的鋼片，用卸釘連封而成。為了使負(fù)荷均等分布到所有鋼片上，在疊板鉤開口處，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。這種結(jié)構(gòu)有很變速箱軸承開式齒輪電他IHJ軸承圖a第一種傳動(dòng)方案圖b第二種傳動(dòng)方案ih=12Z=24疊片式雙鉤多優(yōu)點(diǎn)：（1）制造比較簡單，特別是

7、尺寸較大的吊鉤（2）工作可靠，因?yàn)槠茐拈_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：Go=14t,兩動(dòng)滑輪間距A=250mm.02.1.2副起升機(jī)構(gòu)ih=4Z=8單鉤副起升機(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)其要求的起重量為503查1表4-1可知，取滑輪組倍率Ih=4,則承重繩的分支為：Z=2Ih=8o查表15-10選用單鉤（梯形截面）A型，其自重為Gg=326kgf,查表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=lt。（參閱表1

8、3-2）。2.2 選擇鋼絲繩平衡杠桿來滿足使用及裝配的要求。采用平衡杠桿的優(yōu)點(diǎn)是能用兩根長度相等的短繩來代替平衡滑輪中所用的一根長繩，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)的乂有點(diǎn)就更加明顯。其具體結(jié)構(gòu)如上圖所示。因?yàn)樵谄鹕^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)選用較大的滑輪與卷筒直徑。(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，絲繩與槽壁間的摩擦劇烈，甚至?xí)ㄋ馈?4)盡量減少鋼絲

9、繩的彎曲次數(shù)?；喗M采用滾動(dòng)軸承，當(dāng)ih=12時(shí)，查表2-1,知滑輪組的效率是：邛戶0.915。鋼絲繩受到的最大的拉力為：(a+G)21JI八(300+ 14)*1O32*12*0.915=142984g，查表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，查表12-3可知，其破斷拉力換算系數(shù)二。.85,則鋼絲繩的計(jì)算鋼絲繩破斷拉力總和為:k_-Smax。*14298=925164kgf0.85Smax=14298kgfd=35mm查表12-10知，鋼絲繩6w(19),公稱抗拉強(qiáng)度185kgf直徑d=35mm,其鋼絲破斷拉力總和為：Sb=92750kgf,標(biāo)

10、記如下：鋼絲繩6w(19)-35-185-1-光-右交(1102-74)2.2.2副起升機(jī)構(gòu)副卷筒的鋼絲卷繞根據(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知滑輪組效率為小=。.975,鋼絲繩所受的最大拉力:、_(Q+G)_(50+1)*10,_03o.(2*4*0.915)查表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：sb=0*$5.50.85*6538.5=42308查表12-10知，鋼絲繩6w(19),公稱抗拉強(qiáng)度200kgf,直徑d=22.5mm,其鋼絲

11、破斷拉力總和為：Sb=42350kgf,其標(biāo)記如下：鋼絲繩6w(19)-22.5-200-1-光-右交(1102-74)2.3確定滑輪組的主要尺寸Smax=6538.5kgfd=22.5mm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。2.3.1 主起升機(jī)構(gòu)D= 1000mmDp=600mm有：D35*(25-l)=840mm,參考2表13-2,初步選用滑輪DTOOOmm,由1中附表2知取平衡滑輪直徑Dp=0.6D=0.6*1000=600mm,BZDP=600mm,其具體尺寸參照表13-2。2.3.2副起升機(jī)構(gòu)有：D222.5*(25-l)=540mm,D=60

12、0mmDp 二400mm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,Dp=400mm,其具體尺寸參照表13-2。2.4確定卷筒尺寸并驗(yàn)算其強(qiáng)度卷筒直徑：Dd(e-l)2.4.1 主起升機(jī)構(gòu)卷筒直徑：Dd(e-l)=35*24=840mm為了適當(dāng)?shù)臏p少卷筒的長度，故此選用較大直徑的卷筒，選用卷筒直徑D=2100mm,參照表14-3,選用標(biāo)準(zhǔn)槽卷筒，其繩槽螺距。卷筒長度：乙=2*(-+4+乙0()即+ 2 + 4 *38+ 160L=2*31000*(3.14*2138)=4581mm則卷筒的長度為：L=4600mm如上公式

13、，其中Zo為附加安全圈數(shù)，取及=2。Li為卷筒中央無槽的光面部分，取其L尸A=160mm,D。為卷筒計(jì)算直徑Do=D+d=2138mm。卷筒的壁厚：6=0.020+(61O)=0.02*2100+(61O)=48-52取6=50mm。卷筒壁壓力驗(yàn)算：ymax14298(50 *38)=752kgf/cm2D=2100mmL=4600mmt=38mm,A=50mm卷筒設(shè)計(jì)采用20Mn鋼焊接而成，查表4-9知，其抗壓強(qiáng)度極限4、=4500kgf/cnf,抗拉強(qiáng)度極限7=2750kgf/cm2,故其許用壓應(yīng)力尸孫/4.25=4500/4.25=1059kgf/cm因此可以看出強(qiáng)度足夠可以滿足使用要求

14、。由于卷筒長度LV3D故此略去有彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力計(jì)算。2.4.2 副起升機(jī)構(gòu)卷筒直徑：Dd(e-l)=22.5*24=540mm同主起升機(jī)構(gòu)類似，為了減少卷筒的長度，故此選用較大直徑的卷筒，選用卷筒直徑D=1000mm,參照2表14-3,選用標(biāo)準(zhǔn)槽卷筒，繩槽螺距t=25mm。卷筒長度：TTj乙=2*(七+4)r+乙0()即:L = 2*33000(3.14 *1022.5)+ 2 + 4)*25 + 120=2475mm則卷筒的長度為：L=2500mm其中Zo為附力口安全圈數(shù),取Zo=2。Li為卷筒中央無槽的光面部分，取其L=A=120mm,Do為卷筒計(jì)算直徑Do=D+d=1022.5mm0卷

15、筒的壁厚：mm5=0.02+(610)=0.02*1000+(610)=2630取6=28mm。卷筒壁壓力驗(yàn)算：b)max=Smax/衣6538.5kgf/cnr=934(2.8*2.5)D=l 000mmt=25inmL=2500mmA=28mni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=4500kgf/cnf,抗拉強(qiáng)度極限6=2750kgf/cnf,故其許用壓應(yīng)力y=oby/4.25=4500/4.25=1059kgf/cnf,因此可以看出其強(qiáng)度足夠，可滿足使用要求。由于卷筒長度LV3D故此略去因彎矩而產(chǎn)生的拉應(yīng)力校核。2.5 選電動(dòng)機(jī)計(jì)算靜功率

16、：z j = g + o(102 *60/7)2.5.1 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)采用開式傳動(dòng)，故存在開式齒輪傳動(dòng)效率,因此，機(jī)構(gòu)的總效率n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6-1查得，取kd=0.8查取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為JZR263-10,其參數(shù)分別為：Ne(25%)=60kw,m=580rpm,GDd=13.58kgR：m2o2.5.2 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)，無開式齒

17、輪傳動(dòng)效率，因此,機(jī)構(gòu)的總效率n取為0.85。電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率：Nekd*Nj=0,8*68.6=54.9kw電動(dòng) 機(jī)型號(hào)JZR263-10其中，系數(shù)匕據(jù)3表6-1查得，取匕=0.8,查2,本著滿足要求，乂能減少成本，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%)=60kw,m=580rpm,GDd=13.58kgfbm?。2.6 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件2.6.1 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=47.6kwN、.=0.75*0.9*70.5=47.其中，k25為工作類型系數(shù)，由3表64查得,取k25=0.75；r為考

18、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Nx：Ne,故電動(dòng)機(jī)滿足要求。2.6.2 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：N=k”求尸*X一。/=0.75*0.9*68.6=46.34wNx=46.3kw其中，k25為工作類型系數(shù)，由3表64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：NxVNe,故副起升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)也滿足要求。2.7選擇減速器2.7.1主起升機(jī)構(gòu)卷筒轉(zhuǎn)速為:即:1I*!?%=*2.138=1.966rpm減速機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比為：io=580/L966=

19、295查附表13選用傳動(dòng)比為40.17的ZQ-1000-n的減速器，當(dāng)中級(jí)工作類型時(shí)，許用功率為N=79kw,io=40,17,自重Gg=2140kgf,輸入軸直徑為dI=90mm,軸端長h=135mm02.7.2副起升機(jī)構(gòu)卷筒轉(zhuǎn)速為:即,nj=7.0*4/(3.14*1.0225)=8.72rpm減速機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比為：io=580/8.72=66.5查表21-12選用ZQ-1OOO+25O型的減速器，當(dāng)中級(jí)工作類型時(shí),許用功率為N=68.5kw,/二65.54,自重Gg=2189kgf,輸入軸直徑為di=70mm,軸端長h=l10mm。2.7.3關(guān)于開式齒輪的計(jì)算開始齒輪的傳動(dòng)比是i=io/

20、io=295/40.17=7.34,取i=7.4參考小車布置及各部件的安裝位置，我們應(yīng)用的開始齒輪尺寸為：Di=300mm,D2=2220mm,齒輪寬度為B=100mm2.8驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率2.8.1主起升機(jī)構(gòu)ZQ-1000-I的減速器ZQ-1000+250開式齒輪的傳動(dòng)比實(shí)際起升速度:v*iO1.1*295ViO(40.17*7.4)=1.09nVniin誤差為：=(v-v)/v*100%=(1.1-1.09)/l.l*100%=0.9%V =1.09因y8,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/l.l=47.2kw因Nx，Ne(25%)

21、,故滿足要求。2.8.2副起升機(jī)構(gòu)實(shí)際起升速度：V=v*io/io,=7.0*66.5/65.54=7.1m/min誤差為：=(V-v)/v*100%=(7.1-7)/7*100%=l.4%因,故此設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際所需功率為：v=7.1Nx=Nx*V/v=46.3*7.1/7=46.96kwHNxN35%),故功率設(shè)計(jì)滿足要求。2-9校核減速器輸出軸強(qiáng)度輸出軸最大徑向力為:西迪乂=1/2（。輸出軸最大扭矩為：max=37、。.8)2%加。勺2.9.1主起升機(jī)構(gòu)Rinax=l/2*(2*14298*+3*103)=15798kgfGj為卷筒及軸自重，參照附表8估算Gj=3t,查114可知Z

22、Q-1000型減速器輸出軸端最大容許徑向教荷R=16700kgf。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：其中，q）max取2.8（當(dāng)Jc=25%時(shí),電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)）no=O.95（減速器傳動(dòng)效率），則有：Minax=（0.70.8）*2,8*100.86*0.95*40.17=7543.98620.5kgfm查1附表14知，ZQ-1000JI型減速器的輸出軸最大容許扭矩是：M=20500kgfm因MmaxVM,故計(jì)算滿足要求。2.9.2副起升機(jī)構(gòu)輸出軸最大徑向力為：Rmax=1/2（6/*5max+G;）20000k

23、gfm,即：有故減速器滿足扭矩要求。2.10 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，在使用過程中可始終保持兩側(cè)瓦塊退距均等并且無需調(diào)整，可完全避免因退距不均是一側(cè)制妝襯墊浮貼在制動(dòng)輪的現(xiàn)象；并設(shè)有瓦塊自動(dòng)隨位裝置。主要擺卻交點(diǎn)均設(shè)有自動(dòng)潤滑軸承，傳動(dòng)效率較高，壽命長，在使用過程中無須潤滑。制動(dòng)彈簧在方管內(nèi)布置在一側(cè)設(shè)有標(biāo)尺，使用過程中可以方便的讀出制動(dòng)力矩的值，免去了測量和計(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：、J%*(?+%)*/

24、(如2.10.1 主起升機(jī)構(gòu)Mzl.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)表6-6查得，據(jù)表18-10選制動(dòng)器型號(hào)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KDWZ-400/100Gz=155kgfo2.10.2 副起升機(jī)構(gòu)Mz21.75*(50+1)*103*10225*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)表6-6查得制動(dòng)器型號(hào)據(jù)表18-10選用制動(dòng)器型號(hào)為：YD

25、WZ-400/100,其額YDWZ-400/100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2.11.1 主起升機(jī)構(gòu)= 322.757?Mj=(p*Me*勺_2*975*60*1.6580其中，(p=2,等效系數(shù)由表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/m（25%）,據(jù)圖33-1可知，電動(dòng)機(jī)JZR263-10型的軸端圓錐形，d=90mmj=130mmo有1附表12查得，減速器ZQ-1000的高速

26、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)sl60,最大允許扭矩Mmax=315kgfm,E輪距半齒聯(lián)軸器（GD2）=0.435kgfnr,重量G=25.7kgf,浮動(dòng)軸端為圓柱形d=55mm,l=85mm,查表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（p300mm的，其圖號(hào)為s298,最大允許扭矩為：Mmax=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2.12.1 主起升機(jī)

27、構(gòu)起動(dòng)時(shí)間：375*(a-%)c*(GO)+(0+G。)*。；/仇*初其中,(Gg=(GO,+(gM(go=13.58+0.435+1.8=15.815kgf平均起動(dòng)力矩:1.5*975*八&ni(25%)=1.5*975*60/580=151.3奴/靜阻力距:瞥=(300+14)*103*2.135/(2*12*29.5*0.8)=111.4因此有:58091375*(151.3-111.4)=0.71sec*(5315+瞥辿駕2空)1(12*295)*0.85參照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，延長起動(dòng)時(shí)間。2.12.2副起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間:

28、“375（吃一口）C*(GD2)+(Q+G。)*/(/2*)其中,(GD=(GD2)d+(GD2)l+(GD2)z=13.58+0.435+1.8=15.815平均起動(dòng)力矩:1.5*975*N“wM,=L5%=“1(25%)=1.5*975*60/580=151.3必/Tq=0.71靜阻力距:=(Q+G)/2切=(50+1)*103*1.0225/(2*4*65.54*0.85)=117因此有:580*(1.15*15.815+(375*(151.3-117)(50+1)*103*1.02252(4*65.54)2*0.85=0.84sec即，tq=0.84sec,可知其滿足電動(dòng)機(jī)的要求。2.

29、13驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間為:”(Gg+(Q+Go)*/V375*/M,)2.13.1主起升機(jī)構(gòu)其中，Tq=0.84m；=(O+g)(2*小，o)=3.14*1O*2.135*0.8/(2*12*295)=75.75k的加(3.14*103*2.1352*0.8)tz=580*1.15*15.815+7T-*2/375*(160-75.75)(12*29)=0.35Tq=0.35tz=0.386參照3表6-7知,當(dāng)起升速度V12m/min時(shí)，tzvlL25,故滿足要求。2.13.2副起升機(jī)構(gòu)其中：畫=3二)(2%*%)=51*103*1.0225*0.85/(2*4*65.54)=84.53k。

30、加tz=580*1.15*15.815+(51*103*1.02252*0.85)/(4*65.54)2/375*(160-84.53)=0.386sec參照3表6-7知，t7=1sec,故滿足設(shè)計(jì)要求。2.14高速浮動(dòng)軸計(jì)算2.14.1 主起升機(jī)構(gòu)(1)疲勞計(jì)算軸受脈動(dòng)扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩：MI=pMe=2*100.86=201.72kgfn呼為等效系數(shù)，有川表2-7查知，(p=2；Me為相應(yīng)與機(jī)構(gòu)工作類型的電動(dòng)機(jī)額定力矩折算到計(jì)算到計(jì)算軸的力矩：Me=975=975*60/580%(25%)=10086攵班?111選擇聯(lián)軸器時(shí)確定的浮動(dòng)軸端直徑d=55mm,則扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：Ln=Mi/w=2

31、01.72*102/(0.2*552)=61Okgf/cm?,許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：Sck=2P_/(k2軸材料選用45號(hào)鋼，(rh=6000%g/7cJ,o;=3000女。7c/查川表2-17得知，j=0.22b=1320依2,rv=0.66,=1SOOOZ;/cm1,k=k、k”考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)；Kx與零件幾何形狀有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于零件表面有急劇過渡和開有及緊配合區(qū)段，Kx=l.5-2.5,Km與零件表面加工光潔度有關(guān)，對(duì)于5,Km=l.15-1.2,對(duì)于3,Km=1.25-1.35,此處取k=2*1.25=2.5,n為考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱的敏感系數(shù)，對(duì)碳鋼低合金鋼

32、中=0.2,n2安全系數(shù)，查1表2-21取n=1.6。滿足設(shè)則有:% =2*132(2.5+ 0.2) *1.6=611 Akgf/cm2,故有：trtJ,計(jì)要求滿足設(shè)計(jì)要求。(2)靜強(qiáng)度計(jì)算軸的最大扭矩為：M、=(pc*M)=2*111.4=2228kMm其中，S為動(dòng)力系數(shù)，據(jù)口表2-5查得，因軸的工作速度較高取S=2；Mj按額定起重量計(jì)算軸所受靜阻力矩，乂上述計(jì)算可知，Mj=111.4kgfm最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：222.8*102rmax=M/W=r(0.2*5.53)=6696奴。制2需用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為:旬=2/=1800/1.6=1125%7c4J其中，n為安全系數(shù)，有1表2-21查知:n=1

33、.6,由于Tw2=0.5,即等效系數(shù)，據(jù)3表2-7查得，車輪的計(jì)算輪壓為：p=尤*，*,/=1*0.81*26300=2130弘0,其中，pd=(QdC，xl)=(150+105)*103/88=26300kM(小車的等效輪壓)燈為沖擊系數(shù)，由3表5-2查知，k2=l口為載荷變化系數(shù)，查3表5-3可知,當(dāng)Qd/G、c=150/105=1.43時(shí),取r=0.81.據(jù)線接觸情況,計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力,=600而兩=600J2*21303/(10*65)=4857.77C/H2觸疲校核滿足要求其中，b為車輪踏面與輪軸的有效接觸寬度，查3表19-10取二10cm.D為車輪踏面直徑，取D=65cm,對(duì)于車輪

34、材料65Mn由3表54差的接觸許用應(yīng)力為：C=U000-12000kgf/cm2,則有：GidGjd,即滿足要求。(2)強(qiáng)度校核最大計(jì)算輪壓為：PjmaxuKzPmaxT*50025=50025kgf其中，其為沖擊系數(shù)，由3表由2查知,K2=l線接觸時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力，bmax=600MpM60=60072*50625/(10*65)=7488k”/cm2強(qiáng)度校核則滿足要求車輪材料有65Mn,其Odmax=8000-9000kgf/cm2有：Odmax2dmax,強(qiáng)度校核滿足要求.運(yùn)行機(jī)構(gòu)的東掄分布3.3 運(yùn)行阻力的計(jì)算摩擦總阻力矩為：Mm=Q(Q+G3)(A+4/2)有表可知，D70

35、0mm車輪的軸承型號(hào)為3634,軸承內(nèi)徑和外徑的平均值d=130mm,由3表7-1查得滾動(dòng)摩擦系數(shù)k=0.0007,由7-2查知軸承的摩擦系數(shù)為u=0.02渣2表7-3知,附加阻力系數(shù)0=2.0,則有:Mm=2*(300*103+1O5*103)(0.0007+0.02*0.13/2)=1053kgfm運(yùn)行摩擦阻力：匕os=Mao)*2/。=1053*2/0.7=300SkgfmMm=1053kgfm當(dāng)無載時(shí)，“M0”=叫業(yè)+，)=2*105*10“*(O.(XX)7+()(W)=420kfif3.4 選電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)靜功率：其中，Pj=Pm(Q=Q),滿載運(yùn)行時(shí)靜功率。M=1驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)，則

36、有Nj=3008*8/(102*60*0.9*1)=4.37kw初選電動(dòng)機(jī)功，電動(dòng)機(jī)JZR221-6N=kdNj=l*4.37=4.37kw其中匕為電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，據(jù)3表7-6,取=1.0查表33-6選用電動(dòng)機(jī)JZR221-6,Ne=5.Okw,ni=93Orpm,(GD2)d=O.37kgfm2,電動(dòng)機(jī)重量G=95kgf.3.5 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件等效功率，N、=JNj=0.75*1.12*4.37=3.7攵卬其中，k25,工作類型系數(shù),據(jù)1取k25=0.75；r按起重機(jī)的工作類型取r=l.12由以上計(jì)算可以c看出，NxVNe,故電動(dòng)機(jī)滿Nx=3.7kw足設(shè)計(jì)要求。3.6 選擇減速器車輪

37、轉(zhuǎn)速：40=8/(3.14*0.7)=3.647？減速器ZH-28-DL-265-7.3機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，血)=Wnc=930/3.64=255.5查5表21-12選用ZH-28-DL-265-7.3型減速器，io,=265.71,N=7.3kw,(輸入軸轉(zhuǎn)速為750rpm),可見NjN3.7 驗(yàn)算運(yùn)行機(jī)構(gòu)速度和實(shí)際所需功率實(shí)際運(yùn)行速度：=8*290.6/265.71=8.75/n/nin誤差:v-v=_ILLc=(8.75一8.0)/8*100%=9.3%15%合適，滿足要求。實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)靜功率為:NjLNjVxJVxc=4.37*8.75/8=4.78kwNe電動(dòng)機(jī)及減速器合適。3.8 驗(yàn)算啟

38、動(dòng)條件啟動(dòng)時(shí)間:3755MM,)其中，ni=930rpmjn=1（驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)）Mq=1.5Me=1.5*975*5/930=7.86kgfm當(dāng)滿載時(shí)運(yùn)行靜阻力矩為：M j(q=q)，加 “=0)=420/(205.71*0.9)=初步估算制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的匕輪矩:(GD2)：+(GD)=OSkgfin2機(jī)構(gòu)定飛輪矩:c(GD2),=c(GD2)d+(G02)二+(GD2)J=1.15*1.219=1.339hr滿載啟動(dòng)時(shí)間,tq(q=n 產(chǎn) 3.2sectq(q=q)=930/375*(l*7.86-4,4)*1.339+105*l()3*072/(265.712*0.9)=3.2sec無載

39、啟動(dòng)時(shí)間:tq(q=q)=930/375*(l*7.86-l,76)*L339+105*103*0.73/(265.712q2580/1.6*1/1,6=1002kgf/cnr,因：awo.i故設(shè)計(jì)滿足要求。(2)靜強(qiáng)度計(jì)算%3=。此，=1.2*297400=35688077/_Mymaxmax-04=356880/(0.1*20)=446.許用應(yīng)力：ow=as/=3000/l.6=1875kgf/cm2因5mxo,故設(shè)計(jì)滿足要求。5.2 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)荷來選擇。軸承的徑向負(fù)荷：Fr=fdRb=1.1*14810=1629Ikgf軸向負(fù)荷為：Fd

40、=0中級(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,查表9-6-2選用雙列圓錐滾子軸承352211,其e=0.4,由于Fa/Fr=0e滿足要求雙列圓錐滾子軸承故有：x=l,y=1.7額定教荷：G=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=16291kgf,c=c/p,p=0.8*16291=13032.8kgf由于cvc、，,故設(shè)計(jì)滿足要求。5.3 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。光面的多用于多層卷繞鋼

41、絲繩的卷筒，其構(gòu)造比較簡單，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，可以延長鋼絲繩的使用壽命。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^程中鋼絲繩乂脫槽的危險(xiǎn)時(shí),為避免鋼絲繩脫槽或亂繞?？梢杂蒙畈鄣木硗?。據(jù)鋼絲繩直徑為35mm,據(jù)標(biāo)4-5選用壓板固定裝置

42、，雙頭螺栓直徑M3.已知，卷筒長度計(jì)算中采用的附加圈數(shù)Z=2,繩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/e015*4*3-14=2176.3kgf壓板螺栓所受拉力P=S/(f+fi)=2176.3/(0.15+0,185)=6496kgffi為壓板梯形槽與鋼絲繩的換算摩擦系數(shù)，有sin/3+fcos/?.。15_o段0.707+0.15*0.707,螺栓有拉力及彎矩作用的合成應(yīng)力為：S_1.3，A/Wz0.25*3.14*J20.01.3*6496,8705=4*0.25*3.14*12+0.1*4*3;=1104.9/c/h2其中，z

43、=4（螺旋數(shù)）；d=30（內(nèi)徑）Mw=sl=2176.3*4=8705.2kgf/cnr螺栓材料為As屈服極限為6=2400kgf/cm2則需用拉伸應(yīng)力為：a=as/n2=2400/1.6=1560kgf/cm2,oa,滿足要求故滿足要求。第6章吊鉤組的計(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。吊鉤裝置有長型和短型兩種。長型吊鉤裝置的構(gòu)造特點(diǎn)是:吊鉤裝置在橫軸上，滑輪裝在單獨(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。長型吊鉤裝置的吊鉤較短；而短型吊鉤裝置較長。長型吊鉤裝置兩滑輪間的距離比短滑

44、輪的吊鉤裝置的要小些，故其卷筒也可以短些。由于長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)目僅為偶數(shù)。由于長型吊鉤裝置本身的長度較大，故在相同的條件下，齊升高度要小些，而短型的則相反。疊片式雙鉤由于該機(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表15-14。6.1 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：b拉=Qe/(FkD)a/1.3其中，Q計(jì)=。疝9=300*10*1.1=3.3*10$奴/.(P為動(dòng)力系數(shù)，450 + 7752*775據(jù)2圖3-4可知，e為截面重心到界面內(nèi)邊的距離：ei=

45、hr2/2,FB為B截面的面積，kB為截面形狀系數(shù)：ln(l+2*225/450)-l=0.179即:q=3.3*105*387.5/(1.86*105*0,179*550)=6.98kgf/cm2查2表7-5可知，a3鋼的屈服極限Os=24kgf/cn/則有：an=oby/1.3=24/1.3=18.5kgf/mni2A4300L2315DI400H1250LI157S1700Hl1615L2250T800D1000G14000由于8。卜,故該設(shè)計(jì)滿足要求。傾斜截面c-c的應(yīng)力計(jì)算b=2Qe/(VQD)sin(450+/?)b/1.3其中，Q=3.3*105kgf,ei=(bi+3b2)/(

46、bi+b2)*h/3,(b1=0.67h;b2=0.4bi=0.4*0.67h)則,ei=(0.67h+2*04*0.67h)/(0.67h+04*0.67h)*h/3=1/3*1.286*775=332.2mmFc=l/2(bi+b2)h=l/2(0.67+0.4*0.67h)h=0,7*0.67h2=281693mm2K=015(據(jù)圖15-4可知):B2/bi=0.4*0.67/0.67=0.4;h/D=77.5/450=1.722即：CT =2*3.3米i()5 *332.2V2*2.82*105 *0.15*450sin(45 + /7)因os18.5kgf/mm2則G6,/L3,故設(shè)

47、計(jì)滿足要求。耳孔水平面D-D（按曲梁公式計(jì)算）cr=Q/(b3)*Mb/2.5其中,b6=260*(830-350)*l/2=62400mm2a1.8(查2圖15-9得知)(R-d，2)/b=(415-150)/260=1.02即有：aby=3.3*105/62400*1.8=9.5kgf/mnras/2.5=24/2.5=9.6kgf/mnr滿足要求因6oJ2.5,故設(shè)計(jì)滿足要求。6.2 叉子計(jì)算Qv+Z2頁子的,十尊量面校核其水平截面A-A:a=a+M/Wacr/.7其中：b=。/(4。=3.3*1057(4*240*110)=3.125M=0.164Q/2*Ro=O.164*3,3*105/2*245=6629700Ro=(d+hi)/2=(250+240)/2=245(截面的重心線的曲率半徑)W=5hi2/6=110*