起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模板

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1、起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模板 （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)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模板，大家只需要 往里面代入自己的數(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！ 1。1確定傳動機(jī)構(gòu)方案 跨度28.5m為中等跨度，為減輕重量，決定采用本書圖 2。1的傳動方案選 擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度 1.2 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度⑸ 按照圖2。1所示的重量分布，計(jì)算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓 圖2.1 滿載時(shí),最大輪壓 ax 380 105 4 =270 。 1KN 空載時(shí)，最小輪壓： 320 105 2

2、28.5 1.5 28.5 =G Gxc + m in , Gxc 4 2 28.5 =71.51KN 車輪踏面疲勞計(jì)算載荷⑹ Pc=2Pmax Pmin—2 270.1 71 51 7151 =203。9KN 車輪材料：采用ZG340-640（調(diào)質(zhì)），b=700MPa, s=380MPa由附表18選擇車輪 直徑Dc=500mm由［1］表5-1查得軌道型號為P38 （鐵路軌道）或Qu70（起重 機(jī)專用軌道） 按車輪與軌道為點(diǎn)接觸和線接觸兩種情況來驗(yàn)算車輪的接觸強(qiáng)度點(diǎn)接觸局部擠 壓強(qiáng)度驗(yàn)算⑺ Pc =k 2 R2 c 1 c 2 =0.1

3、51 4002 0.43 0。97 仁438925N (2.1) k2 ――許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm ）由［1］表5-2取k2 =0.181 R-—曲率半徑，由車論和軌道兩者曲率半徑中取最大值,取QU70軌道的曲率半徑 為 R=400mm m由軌頂和車輪曲率半徑之比（r/R ）所確定的系數(shù)，由［1 ］表5-5查m=0.4 c1 ――轉(zhuǎn)速系數(shù),由］1］表5-3，車論轉(zhuǎn)速n嚴(yán)止二』 =38.6r/min,c 1=0O De 0.7 97 C2 —-工作級別系數(shù)，由］1］表5-4查得當(dāng)M5級時(shí)，C2=1 Pc ''〉Pc故驗(yàn)算通過 線接觸局部擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算［8］

4、PC ' =k1 Dcl c 1c2=6o 8 700 70 0。97 仁323204N k1-—許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mrn ）由［1］表5-2查得3=6。6 l ――車軌與軌道的有效接觸長度， P38軌道的l=68mm,而QU70軌道的l=70mm, 按后者計(jì)算 De-—車論直徑(mm c1 ,e 2 同前 Pc'〉Pe 故驗(yàn)算通過 1。3運(yùn)行阻力計(jì)算 摩擦總阻力矩［9］: Mm= (Q+G(k+ d) (2.2) 2 由［3］查得Dc=700mm車輪的軸承型號為7524,與軸承內(nèi)徑相配合處車輪軸直徑 d=120mm由］1］表7-1至7-3查得：滾動摩擦系數(shù) k=

5、0.0008;軸承摩擦系數(shù) =0.02;附加阻力系數(shù) =1.5.代入上式得： 當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩［10］ ML (q q) = (Q+G (k+ d ) () 2 0 12 =1.5 (320000+380000 (0.0008+0.02 ) =2100N?m 2 運(yùn)行摩擦阻力 Pm (Q Q) Dc/2 =6000 N?m 0.7/2 當(dāng)空載時(shí) %Q Q)=10 0 12 5 380000 (0 o 0008+0.02012 ) =1140 N?m 2 Pm(Q 0)=誘=冊=3257 N?m 1.4 選擇電動機(jī) 電動機(jī)靜功率［1

6、1］: 叫= =4o 47kW PjVde 二 6000 85 1000 m 1000 60 0.95 2 式中Pj = Pm (Q Q)~滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力; m=2-—驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù)； =0.95——機(jī)構(gòu)傳動效率 初選電動機(jī)效率： N=kd 叫=1。3 4。47=5。81kW 式中kd —-電動機(jī)功率增大系數(shù)，由］1］中表7-6查得kd=1.3 由附表 30選用電動機(jī) JZR2 -31 — 6;Ne=11Kw;q=950r/min ; (GD ) d=0.53kg?mf ;電動機(jī)質(zhì)量 155kg 1。5驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件 等效功率問： Nx =k25 叫=0。

7、75 1。28 4。47=4。29Kw k25 ――工作級別系數(shù)，由［1］查得,當(dāng)JC%=25時(shí)，k 25=0。75; -—由］1］按起重機(jī)工作場所得t q /t g =0.25查得=1。28 由此可知，N x〈 Ne,故初選電動機(jī)發(fā)熱通過? 1。6選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速： n c =-^^ = — =38.68r/m in Dc 0.7 機(jī)構(gòu)傳動比： =n1 - o 950 =24.56 38.68 查附表35,選用兩臺ZQ-500-IV — 1Z減速器,i。‘ =23。34 ［N］=24。5Kw(當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為 1000 r/min ) 可見叫〈［N］ 1。

8、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： Vdc =Vdc 邑=85 io 24.56 =89。44m/min 23.34 誤差=Vdc Vdc =85 89.44 I。。％ =5%〈 15% Vdc 85 實(shí)際所需電動機(jī)靜功率： 叫 ‘ =Nj Vd^ =4.47 89^ =4。70Kw j j Vdc 85 由于Nj ‘〈 N j，故所選電動機(jī)和減速器均合適 1.8 驗(yàn)算起動時(shí)間 起動時(shí)間 t q = 38.2( mMq~~[mC(GD) 2 (Q G) Dc n 1+ 2 -] i (2 3) 式中 n 1 =95

9、0r/min; M=2（驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù)）; M q=1。5皿=1。5 9550 11 二=165。87N?m 950 M e=9550J5%）- -JC25%時(shí)電動機(jī)額定扭矩 滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力矩: Mj (QQ)= Mm( QQ)= 2100 =94.71 N?m io 23.34 0.95 M = M m (Q 0) Mj (Q 0)=—— io 空載運(yùn)行時(shí)的靜阻力矩: 1140 =51。41 N?m 23.34 0.95 初步估算高速軸上聯(lián)軸器的飛輪矩: (GD) zl+(GD2) l =0.33+0。 202=0.532kg?m2 機(jī)構(gòu)總飛輪

10、矩（高速軸）; (GDS) 1 = (GD)d+(GD2) zl + (GD)嚴(yán)0。78+0。532=1。31 kg?m2 滿載起動時(shí)間 950 t q (Q q q( ) 38.2(2 165.87 94.71) [2 1。15 1.31 2 (32000 38000) 0.7 23.342 0.95 (2.4) (2.5 ) ]=7。 27s 空載起動時(shí)間： 950 38.2 (2 165.87 51.41) [2 1。15 1.31 38000 0.72 23.342 0.95 ］=3 o

11、46s 由［2］知,起動時(shí)間在允許范圍（8?10s）之內(nèi)，故合適 起動工況下減速器傳遞功率： 1o 9起動工況下校核減速器功率 Nd二認(rèn)’ （2o 6）式中 1000 m Pd =Pj +Pg = p . + Q__G Vdc——=6000+ 89.44 （32000+38000 =20353N j g 60tq（Q Q） 60 7.27 m -—運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級傳動減速器的個(gè)數(shù)，m =2 因此，N d = 20353 89.44 =15o 97 kW 1000 60 0.95 2 所選用減速器的［N ］ jc25% =24.5Kw> Nd，所以合適 1o 10驗(yàn)算起動不

12、打滑條件 由于起重機(jī)是在室內(nèi)使用，故坡度阻力及風(fēng)阻力均不予考慮。以下按三種工 況進(jìn)行驗(yàn)算兩臺電動機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動： n= p^f nz （2.7 ） g 60tq (Q 0) Dc / 2 式中 P1=Pmin '+Pmax‘ =119410+71510=190920 -—主動輪輪壓和; P2 = P1=190920N從動輪輪壓和； F=0。2--室內(nèi)工作的粘著系數(shù)； nz=1o 05?1.2 —-防止打滑的安全系數(shù) n= 38000 89.44 60 3.46 190920 0.2 19092(0.0008 0.02 190920 0.0008 2

13、0.7/2 =2.91 n>nz,故兩抬電動機(jī)空載起動不打滑 事故狀態(tài)：當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動裝置工作，而無載小車位于工作著的驅(qū)動裝置這一 邊時(shí),則 n= Rf Vdc P,k 號)Rk g 60tq( Q 0) Dc/2 P1 = Pmax ‘ =86000N工作的主動輪輪壓; P2 =2 Pmin ' + P max =2 X 54000+86000=194000 非主動輪輪壓之和; t ' q (Q 0)――—臺電動機(jī)工作時(shí)的空載起動時(shí)間: t'q (Q 0)= 950 38.2(165.87 51.41) [1 15X 1.31 + 38000 23

14、.342 0.72 0.95 ]=8.14s n= 38000 89.44 60 13.12 190920 0.2 0 12 2624(0.0008 0.02 )1.5 119410 0.0008 2 0.7/2 =3。35 n> nz故不打滑 事故狀態(tài)：當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動裝置工作，而無載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動裝置這一邊 時(shí)，則 P1= Pmin '=71510N P2 =2 Pmax‘ + Pmin '=2X 119410+71510=310330N t ' q(Q 0)=8。14s，與第2種工況相同 n= 38000 8944 60 8.1

15、4 71510 0.2 310330 0.002 1.5 71510 0.0008 0.7/2 n>nz故也不會打滑 1。11選擇制動器 由［1 ］取制動時(shí)間t z=3。5s 按空載計(jì)算制動力矩,即Q=0代入［1］的（7—16）式: Mz = 1 {Mj m J 38.2tz 2 c '2"~ io [mc(GD2) 1 + GD 7) 式中 Mj' = (Pp PmmGDc =(760 2171.43) 0.7 °.95=— q。。們 ”？口 J 2io 2 23.34 P p =0。002G=0.002X 380000=760N--坡度阻力

16、 d 012 G(k -) 380000(0.0008 0.02 吐) P = 乙= 2 =2240N 0.7/2 mmin Dc/2 2 2303：2 N?m M=2制動器臺數(shù)，兩套驅(qū)動裝置工作 1 950 Mz=- { — 20.11+ ——[2 1.15 1.31 2 38.2 3.5 現(xiàn)選用兩臺YWZ200/23制動器，查附表得其額定制動力矩 Mez=112.225 N ?m 為避免打滑，使用時(shí)需將其制動力矩調(diào)至 117。32N?m以下。 考慮到所取的制動時(shí)間tz tq （Q=0 ,在驗(yàn)算起動不打滑條件時(shí)已知是足夠安 全的，故制動不打滑驗(yàn)算從略. 1.12

17、 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)機(jī)構(gòu)傳動方案，每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動軸 MJs =M n =102.6 X 1。4=143N? m M-—聯(lián)軸器的等效力矩 M = 1 Mel=2X 51.3=102。6 N ?m 1 等效系數(shù)，見表 2—7取1=2 N 5 Ml =9550二=9550X =51.3 N ?m m 930由附表31查得，電動機(jī)JZR2 — 21—6,軸端為圓柱形，d,=40mm l=110mm由附 表34查得ZQ-350減速器高速軸端為圓錐形d=40mm l=60mm故在靠近電動機(jī) 端從附表44中選兩個(gè)帶200制動輪的半齒聯(lián)軸器S196(靠電動機(jī)一側(cè)為圓 柱形孔

18、，浮動軸端 d=40mm[MJ =710 N?m (GD) zl =0.36kg ?m2;重量 G=15kg. 在靠減速器端,由附表43選用兩個(gè)半齒聯(lián)軸器S193 (靠減速器端為圓錐形，浮 動軸端直徑 d=40mm；其]MJ =710 N?m (GD2 ) l =0.107 kg ?m2;重量 G=a 36kg 高速軸上傳動零件的飛輪矩之和為： (GD2 ) zl+ (GD) l =0.36+0.107=0.467 kg ?m2 與原估計(jì)基本相符，故有關(guān)計(jì)算則不需要重復(fù) 低速軸的計(jì)算扭矩： MjS"= Mjs'i?！?=143X 20。49 X 0。95=2783 N?m 由附

19、表34查得ZQ-350減速器低速軸端為圓柱形，d=80mm l=125mm 由附表19查得Dc=700mm勺主動車輪的伸出軸為圓柱形，d=90mm l=125mm 故從附表42中選用4個(gè)聯(lián)軸節(jié)： 其中兩個(gè)為：GICLZ5 YA80 (靠減速器端) A80 另兩個(gè)為：GICLZs YA80 (靠車輪端) A90 所有的[M]=3150 N?m, (GD2) =0。0149kg?m2，重量 G=25.5kg(在聯(lián)軸器型號 標(biāo)記中，分子均為表示浮動軸端直徑) 1.13 浮動軸的驗(yàn)算 疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算： M = 1Meli o( =1。4X 110.58 X 23.34 X 0.95

20、=3432。65 N?m 式中1——等效系數(shù)，由表2-6查得1=1.4 由上節(jié)已取浮動軸直徑d=80mm故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為: 由于浮動軸載荷變化為對稱循環(huán)（因?yàn)楦虞S在運(yùn)行過程中正反轉(zhuǎn)之扭矩相同）， 所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 3432.65 3 0.2 0.08 =33.52Mpa (2 。8) 1 1 132 1 ［1k］= - = =49。1 MPa 1=0.22 b=0。22 x k n 1.92 1.4 式中材料用45號鋼，取 b=600MPa s=300MPa所以, 600=132MPa s =0.6 s =0.6 x 3000=1800MPa k=kxkm

21、=1。6x 1.2=1。92――考慮零件幾何形狀,表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)。由 第二章第五節(jié)及［2］第四章查得:k x=1。6; km=1o 2 n =1.4 —-安全系數(shù)（由表2-18查得）n〈［ 1k］，故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過 靜強(qiáng)度驗(yàn)算： 計(jì)算靜強(qiáng)度扭矩: Mmax = Meli o =2.5 x 110o 58x23o 34x 0。95=6129b 7N?m 式中c ――動力系數(shù),查表2-5得c =2o 5扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: M =~W 6129.7 0.2 0.083 59.9MPa 許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力: []=-^ 128.6MPa n 1.4 〈［］，故靜強(qiáng)度驗(yàn)算通過 高速軸所受扭矩雖比低速軸小（二者相差 O 倍），但強(qiáng)度還是足夠的，故此處 高速軸的強(qiáng)度驗(yàn)算從略