0005-10t橋式起重機(jī)總體設(shè)計(jì)

0005-10t橋式起重機(jī)總體設(shè)計(jì),10,橋式起重機(jī),總體,整體,設(shè)計(jì) 目 錄 目 錄I序 言1第1章 橋式起重機(jī)的概述21.1 橋式起重機(jī)分類(lèi)及工作特點(diǎn)21.2 橋式起重機(jī)的用途41.3 橋式起重機(jī)的基本參數(shù)51.4 橋式起重機(jī)主要零部件61.4.1吊鉤61.4.2鋼絲繩81.4.3 滑輪和滑輪組101.4.4 滑輪組類(lèi)型及選配原則111.5滑輪組及其滑輪組的倍率121.6 卷筒131.7 位置限位器131.8 緩沖器141.9橋式起重機(jī)發(fā)展概述151.9.1 國(guó)內(nèi)橋式起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向15第2章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)172.1大車(chē)運(yùn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本思路及要求172.2 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案的確定172.3 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置時(shí)要注意的問(wèn)題182.4 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算182.4.1 大車(chē)運(yùn)行結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)方案192.5輪壓計(jì)算及強(qiáng)度驗(yàn)算202.5.1計(jì)算大車(chē)的最大輪壓和最小輪壓：202.5.2 強(qiáng)度計(jì)算及校核212.6 運(yùn)行阻力計(jì)算232.7 選擇電動(dòng)機(jī)242.8 減速器的選擇252.9 驗(yàn)算運(yùn)行速度及實(shí)際功率252.10 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間262.11 起動(dòng)工況下校核減速器功率282.12 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件282.13 選擇制動(dòng)器312.14 選擇聯(lián)軸器322.15 低速浮動(dòng)軸的驗(yàn)算322.16 緩沖器的選擇34第3章 起升小車(chē)的計(jì)算363.1 確定機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案363.2小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算373.3選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算起強(qiáng)度373.4運(yùn)行阻力計(jì)算393.5 選電動(dòng)機(jī)403.6 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件413.7 選擇減速器413.8 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率423.9驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間423.10 按起動(dòng)工況校核減速器功率433.11 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件443.12 選擇制動(dòng)器453.13 選擇高速軸聯(lián)軸器及制動(dòng)輪453.14 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度473.15 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)483.16 鋼絲繩的選擇493.17 滑輪、卷筒的計(jì)算513.18 根據(jù)靜功率初選電動(dòng)機(jī)523.19 減速器的選擇533.20 制動(dòng)器的選擇543.21 啟動(dòng)時(shí)間及啟動(dòng)平均加速度的驗(yàn)算543.22 聯(lián)軸器的選擇55第4章 橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)574.1 橋架的結(jié)構(gòu)形式574.1.1 箱形雙梁橋架的構(gòu)成574.1.2 箱形雙梁橋架的選材574.2 橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算584.2.1 主要尺寸的確定584.2.2 主梁的計(jì)算604.3 端梁的計(jì)算664.4 端梁的尺寸的確定704.4.1 端梁總體的尺寸704.4.2端梁的截面尺寸70第5章 端梁接頭的設(shè)計(jì)725.1 端梁接頭的確定及計(jì)算725.1.1 腹板和下蓋板螺栓受力計(jì)算735.1.2 上蓋板和腹板角鋼的連接焊縫受力計(jì)算745.2 計(jì)算螺栓和焊縫的強(qiáng)度755.2.1 螺栓的強(qiáng)度校核755.2.2 焊縫的強(qiáng)度校核76第6章 焊接工藝設(shè)計(jì)78參考文獻(xiàn)81致 謝8283序 言橋式起重機(jī)是橫架于車(chē)間和 料場(chǎng)上空進(jìn)行物料調(diào)運(yùn)的起重設(shè)備。由于它兩端坐落在高大的水泥柱或金屬架上，形狀似橋，所以俗稱(chēng)“天車(chē)”。橋式起重機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)和起重運(yùn)輸中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化的重要工具與設(shè)備，可減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，可大大提高生產(chǎn)率。橋式起重機(jī)在工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵 路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部門(mén)和場(chǎng)所應(yīng)用的最為廣泛，是人們生產(chǎn)生活不可或缺的一種設(shè)備。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，橋式起重機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及自動(dòng)化程度上相繼出現(xiàn)了一些新的變化和新的特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上，國(guó)內(nèi)起重設(shè)備已采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高起重機(jī)的機(jī)械性能，在起重質(zhì)量方面逐步向大型化發(fā)展，大型橋式起重機(jī)正在鋼鐵、水利、發(fā)電等行業(yè)不斷出現(xiàn)，令人世人矚目的三峽發(fā)電廠安裝了兩臺(tái)1200T/125T的橋式起重機(jī)，2007年9月，起重量達(dá)2萬(wàn)噸的橋式起重機(jī)在山東煙臺(tái)佛士船廠投入使用，它標(biāo)志這我國(guó)起重機(jī)行業(yè)以達(dá)到世界先進(jìn)水平?？傊S著科技的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)各種先進(jìn)的電氣控制和機(jī)械技術(shù)正逐步應(yīng)用到起重機(jī)上，起重機(jī)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，結(jié)構(gòu)日趨簡(jiǎn)單，性能愈加可靠，起重量越來(lái)越大，品種也越來(lái)越全。對(duì)于起重量大、跨距大的起重設(shè)備多采用箱型雙梁式，箱型雙梁橋式起重機(jī)有一個(gè)由兩根箱型主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架，在橋架上運(yùn)行小車(chē)，可起吊和水平搬運(yùn)各類(lèi)物件。它適用于機(jī)械加工和裝配車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)和料場(chǎng)等場(chǎng)所。 箱型雙梁結(jié)構(gòu)具有加工零件少、工藝性好、通用性好及安裝檢修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而在生產(chǎn)中廣泛使用。第1章 橋式起重機(jī)的概述橋式起重機(jī)是橋架型起重機(jī)的一種，主要依靠起升機(jī)構(gòu)和在水平面內(nèi)的兩個(gè)相互垂直方向移動(dòng)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，能在矩形場(chǎng)地及其上空作業(yè)，是工礦企業(yè)廣泛使用的一種其中運(yùn)輸機(jī)械。它具有承載能力大、工作可靠性高、制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。 橋式起重機(jī)一般有大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架、起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的起重小車(chē)、電氣設(shè)備、司機(jī)室等機(jī)構(gòu)組成，外形像一個(gè)兩端支撐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(lái)垂直升降物品，起重小車(chē)用來(lái)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)行式起重機(jī)，其額定起重量從及噸到幾百?lài)?。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(lái)的。1.1 橋式起重機(jī)分類(lèi)及工作特點(diǎn)橋式起重機(jī)的外觀像一條金屬的橋梁，所以人們稱(chēng)它為橋式起重機(jī)。橋式起重機(jī)俗稱(chēng)“天車(chē)”、“行車(chē)”。橋式起重機(jī)一般由裝有起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的橋架，大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，操縱室，小車(chē)導(dǎo)電裝置，起重機(jī)總電源導(dǎo)電裝置組成。橋式起重機(jī)是在固定的跨間內(nèi)裝卸和搬運(yùn)物料的機(jī)械設(shè)備，被廣泛用于車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)或者露天場(chǎng)地。1.橋式起重機(jī)的分類(lèi)隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，橋式起重機(jī)的種類(lèi)越來(lái)越多，根據(jù)使用吊具不同，可分為吊鉤式起重機(jī)，抓斗式起重機(jī)和電磁吸盤(pán)式起重機(jī)，根據(jù)用途不同，可分為通用橋式起重機(jī)、冶金專(zhuān)用橋式水電站用橋式起重機(jī)、大起升高度橋式起重機(jī)等。按主梁結(jié)構(gòu)形式可分為：箱型結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)、桁架結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)、管型結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)。還有型鋼和鋼板制成的簡(jiǎn)單截面梁的起重機(jī)，稱(chēng)為梁式起重機(jī)。2.橋式起重機(jī)的工作特點(diǎn)起重機(jī)是以間隙、周期的工作方式，通過(guò)起重吊鉤或其他取物裝置的起升或起升加移動(dòng)重物的機(jī)械設(shè)備。綜合起重機(jī)械的工作特點(diǎn)，從安全技術(shù)角度分析，可概括如下：（1）其中機(jī)械通常結(jié)構(gòu)龐大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，能完成一個(gè)起升運(yùn)動(dòng)、一個(gè)或幾個(gè)水平運(yùn)動(dòng)。例如，橋式起重機(jī)能完成起升呢個(gè)、大車(chē)運(yùn)行和小車(chē)運(yùn)行3個(gè)運(yùn)動(dòng)。在作業(yè)過(guò)程中，常常是幾個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng)同時(shí)操作，技術(shù)難度較大。（2）所吊運(yùn)的重物多種多樣，載荷是變化的。有的重物重達(dá)幾百?lài)嵞酥辽锨皣?，有的物體長(zhǎng)達(dá)幾十米，形狀也很不規(guī)則，有散粒、熱融狀態(tài)、易燃易爆危險(xiǎn)品等，吊運(yùn)過(guò)程復(fù)雜而危險(xiǎn)。（3）橋式起重機(jī)需要在較大的空間范圍內(nèi)運(yùn)行，要裝設(shè)軌道和車(chē)輪，活動(dòng)空間較大，一旦造成事故其影響的范圍也較大。暴露、活動(dòng)的零部件較多，且常與吊運(yùn)作業(yè)人員直接接觸（如吊鉤、鋼絲繩等），潛在許多偶發(fā)的危險(xiǎn)因素。（4）作業(yè)環(huán)境復(fù)雜。從大型鋼鐵、冶金、石化企業(yè)到現(xiàn)代化港口、建筑工地、鐵路樞紐等，都有橋式起重機(jī)機(jī)械在運(yùn)行；作業(yè)場(chǎng)所常常會(huì)遇有高溫、高壓、易燃易爆、輸電線路、強(qiáng)磁等危險(xiǎn)因素，對(duì)設(shè)備和作業(yè)人員形成威脅。（5）作業(yè)中常常需要多人配合，共同進(jìn)行。一個(gè)操作，要求指揮、困扎。駕駛等作業(yè)人員配合熟練、動(dòng)作協(xié)調(diào)、互相照應(yīng)。作業(yè)人員應(yīng)有處理現(xiàn)場(chǎng)緊急情況的能力。多個(gè)作業(yè)人員之間的密切配合。通常存在較大的難度。（6）起重機(jī)的上述工作特點(diǎn)，決定了他與安全生產(chǎn)的關(guān)系重大。如果對(duì)起重機(jī)的設(shè)計(jì)制造、安裝使用和維修等環(huán)節(jié)上稍有疏忽，就有可能造成傷亡或設(shè)備事故。一方面造成人員的傷亡，另一方面也會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。1.2 橋式起重機(jī)的用途橋式起重機(jī)的用途和使用范圍很廣。它廣泛應(yīng)用在工業(yè)企業(yè)、港口車(chē)站、倉(cāng)庫(kù)料場(chǎng)、水電站等國(guó)民經(jīng)濟(jì)個(gè)部門(mén)。在冶金企業(yè)中，從原料進(jìn)廠、冶煉軋制到產(chǎn)品出廠都需要大量的橋式起重機(jī)、加料起重機(jī)、鑄造起重機(jī)等，如一個(gè)300噸轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間所需起重機(jī)有幾十臺(tái)。一個(gè)大型冶金聯(lián)合企業(yè)用有數(shù)百臺(tái)之多的各種類(lèi)型起重機(jī)。在港口碼頭上，船舶貨物的裝卸及搬運(yùn)作業(yè)，主要依靠各種起重機(jī)來(lái)完成。在一個(gè)年吐量為1500多萬(wàn)噸的貨物港口，就約100多臺(tái)各種起重機(jī)，其中，橋式起重機(jī)占有相當(dāng)大的比例，在電力工業(yè)中，各種水火電站和核電站就需要大起重量的橋式起重機(jī)。在機(jī)械制造業(yè)中，企業(yè)車(chē)間內(nèi)部、露天場(chǎng)地、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)合大量應(yīng)用著各種橋式起重機(jī)。不同類(lèi)型的橋式起重機(jī)所搬運(yùn)的物料不同：吊鉤起重機(jī)搬運(yùn)各種成件物品；抓斗起重機(jī)搬運(yùn)各種散粒物品，如煤、焦炭、砂等；電磁起重機(jī)搬運(yùn)導(dǎo)磁的金屬材料，如型鋼、鋼板、廢鋼等；兩用起重機(jī)是為了生產(chǎn)效率，在一臺(tái)小車(chē)上裝有可換的吊鉤和抓斗或者電磁吸盤(pán)和抓斗，但每一個(gè)工作循環(huán)只能使用其中的一種取物裝置，可運(yùn)送成件、散粒物品或者到此的金屬材料，但每次搬運(yùn)物品時(shí)，只能使用其中一種；防爆起重機(jī)用于搬運(yùn)有易爆氣體或有易爆介質(zhì)的車(chē)間、庫(kù)房等場(chǎng)所的成件物品，起重機(jī)上的電氣設(shè)備和有關(guān)裝置具有防爆特性，以免發(fā)生火花；絕緣起重機(jī)用于搬運(yùn)電解車(chē)間的各種成件物品，起重機(jī)上有關(guān)部分具有可靠的絕緣裝置，保證安全操作。1.3 橋式起重機(jī)的基本參數(shù)橋式起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)是橋式起重機(jī)工作性能的指標(biāo)。橋式起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)包括：起重量、跨度、起升高度、各機(jī)構(gòu)的工作速度以及工作級(jí)別等，為了保證橋式起重機(jī)的合理使用、安全運(yùn)行和防止事故的發(fā)生，橋式起重機(jī)司機(jī)必須掌握橋式起重機(jī)的技術(shù)參數(shù)。主要參數(shù)：1. 起重量起重量是指被起升重物的質(zhì)量，用G表示。（1）額定起重量 起重機(jī)所允許吊起的最大重物或者物料的質(zhì)量稱(chēng)為額定起重量，用Cn表示，單位用噸（t）,額定起重量不包括吊鉤、吊環(huán)之類(lèi)吊具的質(zhì)量，但包括抓斗、電磁盤(pán)、盛鋼桶、料罐之類(lèi)可分吊具的質(zhì)量。（2）總起重量 起重機(jī)能吊起的重物或物料，連同可分吊具和長(zhǎng)期固定在起重機(jī)上的吊具或?qū)倬撸òǖ蹉^、滑輪組、起重鋼絲繩.）等質(zhì)量總和，總起重用Gt表示。2. 跨度和軌距橋式起重機(jī)的大車(chē)運(yùn)行軌道中心線之間的距離稱(chēng)為橋式起重機(jī)的跨度，用L表示，單位為m。橋式起重機(jī)的小車(chē)運(yùn)行軌道兩條鋼軌中心線之間的距離為小車(chē)軌距，用t表示，單位為m,跨度依廠房的而定。3. 起升高度起升高度是橋式起重機(jī)取物裝置上下移動(dòng)極限位置之間的距離，用H表示，單位為m。下極限位置通常以工作場(chǎng)地的地面為準(zhǔn)，上極限的位置，使用吊鉤時(shí)以鉤口中心為準(zhǔn)，使用抓斗時(shí)以抓斗最低點(diǎn)為準(zhǔn)。4. 工作速度工作速度是指起重機(jī)個(gè)機(jī)構(gòu)（起升、運(yùn)行）的運(yùn)行速度，其中：額定起升速度是指起升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，取物裝置的上升速度；小車(chē)額定運(yùn)行速度是指小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的小車(chē)運(yùn)行速度；大車(chē)額定運(yùn)行速度是指大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的運(yùn)行速度。各類(lèi)速度用v表示，單位為m/min。橋式起重機(jī)的工作速度根據(jù)工作要求而定：一般用途的橋式起重機(jī)采用中等的工作速度，這樣可以使驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率不致過(guò)大；安裝工作有時(shí)就要求很低的工作速度；吊運(yùn)輕件，要求提高生產(chǎn)效率，可取較高的工作速度?。坏踹\(yùn)重件，要求工作平穩(wěn)，作業(yè)效率不是主要矛盾，可取較低的工作速度。5. 起重機(jī)的總質(zhì)量G包括燃料、油液、潤(rùn)滑劑和水等在內(nèi)的起重量各部分質(zhì)量的總和，單位用t表示。6. 外形尺寸外形尺寸指起重機(jī)長(zhǎng)、寬、高的的尺寸，單位用m表示。1.4 橋式起重機(jī)主要零部件1.4.1吊鉤吊鉤是吊裝作業(yè)中最常用的取物裝置，是各類(lèi)起重機(jī)，也是常用吊索、起重工具、專(zhuān)用吊具上的重要組成部分。根據(jù)制造方式，吊鉤可分為鍛造鉤和板式鉤，鍛造鉤一般應(yīng)用GB6991988中規(guī)定的20號(hào)鋼，經(jīng)過(guò)鍛造和沖壓、退火處理，再進(jìn)行機(jī)械加工而成。熱處理后要求表面硬度為95-135HB。鍛造可以制成單鉤和雙鉤，單鉤主要用在70噸以下的起重機(jī)上，雙鉤用在50-100噸的起重機(jī)上。板式鉤一般用在起重量較大的起重機(jī)上，板式鉤有厚度為30mm成型板片重疊鉚合而成。板式鉤上有護(hù)板，板式鉤一般應(yīng)用GB700-1988普通碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條例中規(guī)定的Q235A、Q235B或GB1519-1988低合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件中規(guī)定的16Mn鋼，軌制鋼制成。板式鉤由于其板片不可能同時(shí)斷裂，所以可靠性好，修理方便。但是板式鉤的斷面形狀只能制成矩形，因此鉤體的材料不能充分利用。板式鉤也分單鉤和雙鉤兩種。單鉤多用于鑄造起重機(jī)上。吊鉤鉤身的斷面形狀有圓形、矩形、梯形和T字形等，吊鉤的安全使用規(guī)范：（1）新吊鉤在投入使用前，應(yīng)進(jìn)行檢查，應(yīng)有制造廠的制造合格證，否則不準(zhǔn)投入使用，新吊鉤的開(kāi)口度要進(jìn)行測(cè)量并符合規(guī)定。（2）新鉤應(yīng)做負(fù)荷試驗(yàn)，其檢驗(yàn)荷載按起重量的不同而不同，并且測(cè)量鉤口開(kāi)度不應(yīng)超過(guò)原開(kāi)度的0.25%。（3）對(duì)吊鉤三個(gè)危險(xiǎn)斷面應(yīng)用火油清洗，用放大鏡看有無(wú)裂紋；對(duì)板式鉤應(yīng)檢查其襯套、銷(xiāo)子磨損情況。（4）在起重吊裝作業(yè)中使用的吊鉤，其表面要光滑，不能有剝裂、刻痕、銳角、接縫和裂紋等缺陷。（5）吊鉤在使用過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行定期檢查，主要檢查是否有變形、裂紋、磨損、腐蝕等現(xiàn)象，并應(yīng)做好記錄。（6）吊鉤不準(zhǔn)超負(fù)荷作業(yè)，吊鉤不得補(bǔ)焊，且吊鉤上應(yīng)裝有防止脫鉤的安全裝置。（7）吊鉤停止使用時(shí)，應(yīng)對(duì)其它進(jìn)行仔細(xì)的清洗、除銹，上好防銹油放在通風(fēng)干燥的地方。1.4.2鋼絲繩鋼絲繩是由高強(qiáng)度碳素鋼絲圍繞繩芯繞捻而成的，被廣泛應(yīng)用于起重作業(yè)。其中吊運(yùn)用鋼絲繩通常指起重滑車(chē)組使用的起重或牽引繩、立扒桿用的綁扎繩和纜風(fēng)繩及吊具索具使用的鋼絲繩。其有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）重量輕、強(qiáng)度高、能承受沖擊載荷。（2）撓性較高，使用靈活。（3）鋼絲繩磨損后，外表會(huì)產(chǎn)生許多毛刺，易于檢查。破段前有斷絲預(yù)兆，其整根鋼絲繩不會(huì)立即斷裂。（4）其中作業(yè)用鋼絲繩成本低。主要缺點(diǎn)剛性大，不易彎曲。起重作業(yè)選用的鋼絲繩一般為點(diǎn)接觸類(lèi)型，如果配用的滑輪直徑過(guò)小或直角彎折，鋼絲繩易受損壞且影響安全使用和縮短使用壽命。鋼絲繩的種類(lèi)1. 根據(jù)鋼絲繩的捻向分類(lèi)（1）交互捻鋼絲繩 繩與股的捻向相反，這是常用的鋼絲繩，由于繩與股的自行松捻趨勢(shì)相反，互相抵消，沒(méi)有扭轉(zhuǎn)打結(jié)的趨勢(shì)，使用方便。根據(jù)繩的捻向，又分別有右捻和左捻繩。起重機(jī)多用右捻鋼絲繩。（2）同向捻鋼絲繩 繩與股的捻向相同，在自行松捻和扭轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，容易打結(jié)。由于其撓性較好。通常用于具有剛性的導(dǎo)軌的牽引。近來(lái)在制造工藝中采用預(yù)變形方法，成繩后消除了自行松散扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。這種繩又稱(chēng)為不松散繩。（3）混合捻鋼絲繩 有半數(shù)股左旋，另半數(shù)股右旋。這種鋼絲繩應(yīng)用較少。2.根據(jù)繩股的構(gòu)造分類(lèi)（1）點(diǎn)接觸繩 繩股中各層鋼絲繩直徑相同，股中相鄰各層鋼絲的捻距不等，相互交叉，在交叉點(diǎn)上接觸，因此，點(diǎn)接觸繩易于磨損，壽命低。（2）線接觸繩 繩股中各層鋼絲的捻距相等，外層鋼絲位于里層鋼絲之間的溝槽里，內(nèi)外層鋼絲相互接觸在一條螺旋線上，改變了接觸，增長(zhǎng)了壽命，增加了撓性。相同直徑的鋼絲繩，線接觸型比點(diǎn)接觸型的金屬斷面面積大，因而承載能力大。（3）面接觸繩 股與股之間成面接觸，制作工藝復(fù)雜，多用于纜索起重機(jī)和架空索道的支承纜索。3.根據(jù)繩芯分類(lèi)按繩芯的不同有麻芯、棉紗芯、石棉芯和軟鋼芯，其中帶浸油麻芯及棉紗芯、的鋼絲繩，比較溫軟，容易彎曲，芯中含油可經(jīng)常潤(rùn)滑鋼絲，但不耐高溫高壓；帶石棉芯的鋼絲繩能耐高溫；帶軟鋼芯的鋼絲繩能耐高溫高壓，但芯硬不易彎曲。使用要根據(jù)具體條件選用。1. 根據(jù)繩股數(shù)和每股中鋼絲繩數(shù)量分類(lèi)按繩股數(shù)和每股中鋼絲繩數(shù)量不同表示，例如常用普通結(jié)構(gòu)鋼鋼絲繩中分為6、77、619、637、661等種類(lèi)（前者數(shù)字表示股數(shù)，后者數(shù)字表示每股絲數(shù)）。鋼絲繩中鋼絲越細(xì)越不耐磨，但比較柔軟，彈性較好，鋼絲繩月粗越耐磨，但比較硬不易彎曲，故應(yīng)視用途不同而選用。在滾筒直徑較大且磨損厲害處，如索道牽引、斜井卷?yè)P(yáng)可用鋼絲較粗的67、619鋼絲繩；彎曲較多，滾筒直徑較小如穿掛滑車(chē)組、絞車(chē)絞磨、懸吊構(gòu)件、綁扎扒桿等應(yīng)用鋼絲較細(xì)的637以及661鋼絲繩。4. 鋼絲繩選用注意事項(xiàng)：（1）鋼絲繩的規(guī)格，應(yīng)根據(jù)不同的用途來(lái)選擇。如作起吊重物或穿繞滑輪用的鋼絲繩，可選擇637或者661規(guī)格的鋼絲繩；作纜風(fēng)繩或牽引繩，可選擇619規(guī)格的鋼絲繩。（2）鋼絲繩應(yīng)優(yōu)先選用6股線接觸交繞繩，且鋼絲繩的直徑應(yīng)根據(jù)所要承受載荷的大小及鋼絲繩的許用拉力來(lái)選擇，在有腐蝕性的環(huán)境中工作時(shí)，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。（3）起重機(jī)用張緊繩、牽引繩應(yīng)選用順繞繩，在需要有耐酸要求的場(chǎng)合應(yīng)選用鍍鉛鋼絲繩，在高溫環(huán)境中工作的起重機(jī)應(yīng)選用具有特級(jí)韌性石棉芯鋼絲繩或具有鋼芯的鋼絲繩，1.4.3 滑輪和滑輪組起重滑輪是利用杠桿原理制成的一種簡(jiǎn)單機(jī)械，它能借助起重機(jī)繩索的作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以改變作用李的方向。在實(shí)際中，為了擴(kuò)大滑輪的效用，往往把一定數(shù)量的動(dòng)滑輪和一定數(shù)量的定滑輪組合起來(lái)使用，組成滑輪組，她經(jīng)常配合卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行吊裝、搬運(yùn)等工作，是重要的吊裝、搬運(yùn)工具?；喌臉?gòu)造與用途1.滑輪有輪轂、輪輻、加強(qiáng)筋、繩槽和輪緣組成，滑輪的材料一般為HT150鑄鐵或者ZG230-450、ZG270-500鑄鋼。大尺寸滑輪為了減輕自重也有鋼板焊制而成的。2.滑輪按用途可劃分為定滑輪、動(dòng)滑輪、均衡滑輪、和導(dǎo)向滑輪，各輪組可簡(jiǎn)述如下：（1）定滑輪是用作支承繩索的運(yùn)動(dòng)，通常作為導(dǎo)向滑輪和平衡輪使用。它只能改變繩索的受力方向，不能改變繩索的速度，也不能省力。（2）使用動(dòng)滑輪時(shí)，因設(shè)備或者構(gòu)件由兩根鋼絲繩分擔(dān)，每根鋼絲繩所分擔(dān)的力只有設(shè)備或者構(gòu)件質(zhì)量的50%。（3）導(dǎo)向滑輪也叫開(kāi)門(mén)滑輪，它同定滑輪一樣，既不省力，也不能改變速度，只能改變鋼絲繩的走向，這種滑輪的夾板可以開(kāi)啟，使用時(shí)，將鋼絲繩的中間部分從開(kāi)口處放進(jìn)去。導(dǎo)向滑輪通常用在起重桅桿低腳處。（4）滑輪組是由一定數(shù)量的動(dòng)滑輪和定滑輪，通過(guò)繩索穿繞而組成的。他具有動(dòng)、定兩種滑輪的特點(diǎn)，機(jī)能改變力的方向，由能省力，用多組滑輪組起吊設(shè)備或構(gòu)件，其牽引力會(huì)更小。1.4.4 滑輪組類(lèi)型及選配原則1. 滑輪的類(lèi)型(1)按制作材質(zhì)分有木滑輪和鋼滑輪。木滑輪通常適用于麻繩滑輪組，滑輪數(shù)一般在三個(gè)以下，吊裝輕；鋼滑輪多用于鋼絲繩滑輪組中，滑輪數(shù)按起重量的大小從1-8個(gè)不等。(2)按使用方法有定滑輪、動(dòng)滑輪以及動(dòng)、定組成的滑輪。(3)按滑輪數(shù)多少分為單滑輪、雙滑輪、三輪、四輪以至多輪等多種。單滑輪的夾板有開(kāi)口和閉口兩種。(4)按連接方式分為吊鉤式、鏈環(huán)式、吊環(huán)式和吊梁式，一般中小滑輪采用吊鉤式，鏈環(huán)式和吊環(huán)式，而大型的滑輪均采用吊環(huán)和吊梁式。這些滑輪和軸套等易損部件，大都采用標(biāo)準(zhǔn)和通用件，按品種、規(guī)格可以互換。2.選配滑輪原則：（1）設(shè)備或構(gòu)件的質(zhì)量和提升（下落）高度，是選配滑輪的重要依據(jù)。（2）當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引力一定時(shí)，滑輪的輪數(shù)越多。速比越大，起吊能力也越大。（3）提升設(shè)備或構(gòu)件時(shí)，卷煙機(jī)要克服全部滑輪的阻力才能工作，而下方時(shí)則相反。因滑輪阻力在某種意義上幫助了卷?yè)P(yáng)機(jī)工作，因此，下放時(shí)牽引力比提升機(jī)牽引力小的多。1.5滑輪組及其滑輪組的倍率1.滑輪組的組成滑輪組是由一定數(shù)量的定滑輪和動(dòng)滑輪及繩索組成。當(dāng)利用滑輪組提升或拖運(yùn)重物時(shí)，必須將一個(gè)滑輪固定在某一固定支點(diǎn)而另一滑輪則以繩索連接重物，滑輪組可分為省力滑輪組和增速滑輪組兩種，一般起重作業(yè)中均采用省力滑輪組， 特別是吊裝大重量物件時(shí)，都是靠用多門(mén)定滑輪和動(dòng)滑輪連接在一起組成的滑輪組來(lái)完成吊裝任務(wù)。2.根據(jù)滑輪組的作用分為省力滑輪組和增速滑輪組兩種。省力滑輪組是在省力滑輪中繞入卷筒的繩索分支為主動(dòng)部分，而動(dòng)滑輪為從動(dòng)部件。若被提升的物件重量為Q，而繞入卷筒的繩索分為支拉力Ft只有Q的一半通過(guò)它可以用較小的繩索拉力吊起較重的貨物，起到省力作用，它是最常用的滑輪組。增速滑輪組是用液壓缸或汽缸直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪為主動(dòng)部分，移動(dòng)的繩索端為從動(dòng)部分，當(dāng)主動(dòng)部分施力大時(shí)，從動(dòng)部分得到的力小，但是主動(dòng)部分只需移動(dòng)較小的距離，就可使從動(dòng)部分得到較大的位移及較大的速度，起到增速作用。3.滑輪組的倍率滑輪組可以省力，省力的倍數(shù)（也是減速的倍數(shù)）稱(chēng)為滑輪組的倍率，用m表示。單聯(lián)滑輪組的倍率等于鋼絲繩分支的一半。雙聯(lián)滑輪組是由兩個(gè)倍率相同的單聯(lián)滑輪組并聯(lián)而成的，繩索兩端都固定在帶有左右螺旋曹的卷筒上。為了使繩索由一邊的單聯(lián)滑輪組過(guò)渡到另一邊的單聯(lián)滑輪組，中間用一個(gè)均衡輪來(lái)調(diào)整兩邊滑輪組的繩索拉力和長(zhǎng)度，當(dāng)滑輪組的倍率為單數(shù)時(shí)，均衡滑輪布置在動(dòng)滑輪上，當(dāng)滑輪組的倍率為雙數(shù)時(shí)，均衡輪布置在定滑輪上。1.6 卷筒卷筒組件有卷筒、連接盤(pán)以及軸承支架組成，卷筒有長(zhǎng)軸卷筒和短軸卷筒，長(zhǎng)軸卷筒有齒輪連接盤(pán)和帶大齒輪的卷筒組，這是一種應(yīng)用較多的一種結(jié)構(gòu)形式，短軸卷筒是一種新的結(jié)構(gòu)形式。卷筒與減速器輸出軸用法蘭盤(pán)剛性連接，減速器底座通過(guò)鋼球或者圓柱銷(xiāo)與小車(chē)架連接。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整與安裝方便，此外還有采用行星減速器放在卷筒內(nèi)部的形式，優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)裝置緊湊、質(zhì)量輕。鑄造卷筒材料一般用HT20-HT40,焊接滾筒采用A3鋼制造。1.7 位置限位器1.上升極限位置上升極限位置限制器又稱(chēng)起升限位位置、過(guò)卷?yè)P(yáng)限制裝置等，他用來(lái)限制高度，當(dāng)起升到上極限位置時(shí)，限位器發(fā)生作用，使起升重物停止上升，可以防止起升重物繼續(xù)上升而發(fā)生鋼絲繩被拉斷、重物下墜的事故。此時(shí)再去操縱手柄，則只能得到起升重物下降的動(dòng)作。2. 行程極限位置限制器行程極限位置限制器實(shí)際上由頂桿和限位開(kāi)關(guān)組成。當(dāng)行程到達(dá)極限位置后，頂桿觸動(dòng)限位開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)柄，它的轉(zhuǎn)動(dòng)可以斷電源，使機(jī)構(gòu)停止工作，起重機(jī)的大、小車(chē)為控制行程的范圍都裝有行程開(kāi)關(guān)。3. 開(kāi)關(guān)的檢驗(yàn)要求（1）限位開(kāi)關(guān)應(yīng)有堅(jiān)固的外殼，并應(yīng)有良好的絕緣性能，密封性較好，在室外或者粉塵場(chǎng)所能有效的防護(hù)。（2）觸點(diǎn)不應(yīng)有明顯的磨損和變形，應(yīng)能準(zhǔn)確地復(fù)位。（3）限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作靈敏可靠。（4）上升極限位置限位器的動(dòng)作距離。一般情況下，吊鉤滑輪組與上方接觸物的距離應(yīng)不小于25mm。1.8 緩沖器緩沖器的作用是吸收起重機(jī)與終端擋板相撞時(shí)或起重間相撞產(chǎn)生的動(dòng)能，要求它能在最小的外廓尺寸下吸收最多的能量，并且反座力盡量小，以保證起重機(jī)平移定車(chē)，起重機(jī)上常用的緩沖器有橡膠、彈簧和液壓緩沖器。橡膠緩沖器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、可以用于防爆場(chǎng)所等優(yōu)點(diǎn)，但是緩沖能力小，他所吸收的能量比較小，最大也不過(guò)215kg.m，主要起阻力作用，因此，一般只用于運(yùn)行速度不大于50m/min的起重機(jī)上，不宜用于環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低的場(chǎng)所，適用溫度在-30-500C范圍內(nèi)。彈簧緩沖器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便和不受環(huán)境溫度影響等優(yōu)點(diǎn)，因此目前應(yīng)用較為廣泛，但是由于它的緩沖過(guò)程中，撞擊的動(dòng)能大部分轉(zhuǎn)化為彈簧的壓縮勢(shì)能，儲(chǔ)藏在彈簧內(nèi)部，因此在緩沖完畢后，會(huì)產(chǎn)生反彈力作用在起重機(jī)上，使起重機(jī)向相反方向運(yùn)動(dòng)，這對(duì)起重機(jī)零件有害。液壓緩沖器與彈簧緩沖器比較，具有無(wú)反彈作用、緩沖力恒定、吸收能力大、緩沖行程短、外形尺寸小的優(yōu)點(diǎn)，因此適用于碰撞速度大于2m/min的起重機(jī)上，他的缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜，維修不便，油缸密封要求較高和受環(huán)境溫度影響等。1.9橋式起重機(jī)發(fā)展概述1.9.1 國(guó)內(nèi)橋式起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向國(guó)內(nèi)橋式起重機(jī)發(fā)展有三大特征：1. 改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，減輕自重 國(guó)內(nèi)橋式起重機(jī)多已經(jīng)采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此提高整機(jī)的技術(shù)性能和減輕自重，并在此前提下盡量采用新結(jié)構(gòu)。如550噸通用橋式起重機(jī)中采用半偏軌的主梁結(jié)構(gòu)。與正軌箱型相比，可減少或取消加筋板，減少結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省加工工時(shí)。2. 充分吸收利用國(guó)外先機(jī)技術(shù)起重機(jī)大小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用了德國(guó)Demang公司的“三合一”驅(qū)動(dòng)裝置，吊掛于端梁內(nèi)側(cè)，使其不受主梁下?lián)虾驼駝?dòng)的影響，提高了運(yùn)行機(jī)構(gòu)的性能和壽命，并使結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，安裝維修方便。遙控起重機(jī)的需要量隨著生產(chǎn)發(fā)展業(yè)的壯大規(guī)模越來(lái)越大，寶鋼在考察國(guó)外鋼廠起重機(jī)之后，提出了大力發(fā)展遙控起重機(jī)的建議，以提高安全性，減少勞動(dòng)量。3. 向大型化發(fā)展由于國(guó)家對(duì)能源工業(yè)的重視和資助，建造了許多大中型水電站，發(fā)電機(jī)組越來(lái)越大。特別是長(zhǎng)江三峽的建設(shè)對(duì)大型起重機(jī)的需求量迅速提升。三峽電廠需要1200噸橋式起重機(jī)和2000噸大型塔式起重機(jī)。1.9.2 國(guó)外橋式起重機(jī)的發(fā)展動(dòng)向國(guó)外橋式起重機(jī)發(fā)展四大特征：1. 簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減輕自重，降低生產(chǎn)成本法國(guó)Patain公司采用了一種以板材為基本構(gòu)件的小車(chē)架結(jié)構(gòu)，其重量輕，加工方便，實(shí)用于中、小噸位的起重。該結(jié)構(gòu)要求起升采用行星-圓錐齒輪減速器，小車(chē)架不直接與車(chē)架相連接，以此來(lái)降低對(duì)小車(chē)架的剛度，簡(jiǎn)化小車(chē)架的結(jié)構(gòu)，減輕自負(fù)。Patain公司的起重機(jī)大小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用三合一驅(qū)動(dòng)裝置，結(jié)構(gòu)比較緊湊，自重較輕，簡(jiǎn)化了總體布置，此外，由于運(yùn)行機(jī)構(gòu)與起重機(jī)走臺(tái)沒(méi)有聯(lián)系，走臺(tái)的振動(dòng)也不會(huì)影響傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2. 更新零部件，提高整機(jī)性能法國(guó)Patain公司采用窄偏軌箱型梁作主梁，其高、寬比為43.5左右，大筋板間距為梁高的兩倍，不用小筋板，主梁與端梁的連接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上蓋板，由此可以降低端梁的高度，便于運(yùn)輸。3. 設(shè)備大型化隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，起重機(jī)械設(shè)備的體積和重量越來(lái)越趨于大型化，起重量和吊運(yùn)幅度也有所增大，為節(jié)省生產(chǎn)和使用費(fèi)用，其服務(wù)場(chǎng)地和使用范圍也隨著增大。4. 機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)的組合應(yīng)用國(guó)外一些大廠為了提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，把起重運(yùn)輸有機(jī)的結(jié)合在一起，構(gòu)成先進(jìn)的機(jī)械化運(yùn)輸系統(tǒng)。第2章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1大車(chē)運(yùn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本思路及要求大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常和橋架的設(shè)計(jì)一起考慮，兩者的設(shè)計(jì)工作要交叉進(jìn)行，一般的設(shè)計(jì)步驟：1. 確定橋架結(jié)構(gòu)的形式和大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳方式；2. 布置橋架的結(jié)構(gòu)尺寸；3. 安排大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的具體位置和尺寸；4. 綜合考慮二者的關(guān)系和完成部分的設(shè)計(jì) 。對(duì)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：1. 機(jī)構(gòu)要緊湊，重量要輕；2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計(jì)容易，機(jī)構(gòu)容易布置，且使總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置不至于過(guò)大；3. 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架剛度；4. 維修檢修方便，機(jī)構(gòu)布置合理，使司機(jī)和維護(hù)人員上下要方便，便于拆裝零件及操作。2.2 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案的確定大車(chē)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案可分為兩類(lèi)：即分別傳動(dòng)和集中傳動(dòng)，橋式起重機(jī)的跨度介于10.5m-32m范圍內(nèi)可用分別傳動(dòng)的方案，本設(shè)計(jì)采用分別傳動(dòng)的方案。2.3 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置時(shí)要注意的問(wèn)題1. 聯(lián)軸器的選擇；2. 軸承位置的安排；3. 軸長(zhǎng)度的確定；這三者是互相聯(lián)系的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮到其中各個(gè)部分的配合，做到相互兼顧，充分發(fā)揮各個(gè)零部件的作用。在具體布置大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的零部件時(shí)應(yīng)該注意以幾點(diǎn)：（1）因?yàn)榇筌?chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)要安裝在起重機(jī)橋架上，橋架的運(yùn)行速度很高，而且受載之后向下?lián)锨?，機(jī)構(gòu)零部件在橋架上的安裝可能不十分準(zhǔn)確，所以如果單從保持機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能和補(bǔ)償安裝的不準(zhǔn)確性著眼，凡是靠近電動(dòng)機(jī)、減速器和車(chē)輪的軸，最好都用浮動(dòng)軸。（2）為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機(jī)構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠(yuǎn)離走臺(tái)欄桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。（3）對(duì)于分別傳動(dòng)的大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，在浮動(dòng)軸有足夠的長(zhǎng)度的條件下，使安裝運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平臺(tái)減小，占用橋架的一個(gè)節(jié)間到兩個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度，總之考慮到橋架的設(shè)計(jì)和制造方便。（4）制動(dòng)器要安裝在靠近電動(dòng)機(jī)，使浮動(dòng)軸可以在運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)發(fā)揮吸收沖擊動(dòng)能的作用。參照以上所述，由于所設(shè)計(jì)的參數(shù)級(jí)別較大，跨度中等，所以采用分別傳動(dòng)方案。2.4 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：起重機(jī)的起重量Q=10T，橋架跨度L=16.5m，大車(chē)運(yùn)行速度Vdc=80m/min，工作類(lèi)型為中級(jí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)行持續(xù)率為JC%=25，起重機(jī)的估計(jì)重量G=168KN，小車(chē)的重量為Gxc=40KN，橋架采用箱形結(jié)構(gòu)。2.4.1 大車(chē)運(yùn)行結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)方案經(jīng)各方面綜合考慮傳動(dòng)方案選用分別驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)路線如下圖2-1所示圖21大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案1 電動(dòng)機(jī) 2制動(dòng)器 3高速浮動(dòng)軸 4聯(lián)軸器 5減速器 6聯(lián)軸器 7低速浮動(dòng)軸 8聯(lián)軸器 9車(chē)輪 2.5輪壓計(jì)算及強(qiáng)度驗(yàn)算2.5.1計(jì)算大車(chē)的最大輪壓和最小輪壓：按圖2-2所示的質(zhì)量分布，計(jì)算大車(chē)車(chē)輪的最大輪壓和最小輪壓。圖22 輪壓計(jì)算圖滿載時(shí)的最大輪壓：Pmax= =95.6KN空載時(shí)最大輪壓： = = =50.2KN空載時(shí)最小輪壓：= = =33.8KN式中的e為主鉤中心線離端梁的中心線的最小距離e=1.5m載荷率：Q/G=100/168=0.595由1表19-6選擇車(chē)輪：當(dāng)運(yùn)行速度為Vdc=60-90m/min，Q/G=0.595時(shí)工作類(lèi)型為中級(jí)時(shí)，車(chē)輪直徑Dc=500mm，軌道為P38的許用輪壓為150KN，故可用。2.5.2 強(qiáng)度計(jì)算及校核1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的等效載荷：Qd=2Q=0.6100000=60KN 式中，2等效系數(shù)，有1表4-8查得2=0.6車(chē)輪的計(jì)算輪壓：Pj= KCIr Pd=1.050.8977450 =72.38KN式中，Pd車(chē)輪的等效輪壓Pd= = =77.45KNr載荷變化系數(shù)，查1表19-2，當(dāng)Qd/G=0.357時(shí)，r=0.89Kc1沖擊系數(shù)，查1表19-1。第一種載荷當(dāng)運(yùn)行速度為V=1.5m/s時(shí)，Kc1=1.05根據(jù)點(diǎn)接觸情況計(jì)算疲勞接觸應(yīng)力： sj=4000 =4000 =13555Kg/cm2 sj =135550N/cm2式中，r-軌頂弧形半徑，由3附錄22查得r=300mm，對(duì)于車(chē)輪材料ZG55II，當(dāng)HB320時(shí)，sjd =160000-200000N/cm2，因此滿足疲勞強(qiáng)度計(jì)算。2）.強(qiáng)度校核最大輪壓的計(jì)算：Pjmax=KcIIPmax =1.195600 =105160N式中KcII為沖擊系數(shù)，由3表2-7第II類(lèi)載荷KcII=1.1按點(diǎn)接觸情況進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力：jmax= = =15353Kg/cm2 jmax =153530N/cm2車(chē)輪采用ZG55II，查1表19-3得，HB320時(shí)， j=240000-300000N/cm2，jmax j 故強(qiáng)度足夠。2.6 運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦總阻力距：Mm=（Q+G）（K+）由1表19-4 Dc=500mm車(chē)輪的軸承型號(hào)為：7520， 軸承內(nèi)徑和外徑的平均值為：=140mm由1中表9-2到表9-4查得：滾動(dòng)摩擦系數(shù)K=0.0006m，軸承摩擦系數(shù)=0.02，附加阻力系數(shù)=1.5，代入上式中：當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩：Mm（Q=Q）= Mm(Q=Q)=b(Q+G)( k +m) =1.5（100000+168000）（0.0006+0.020.14/2）=804Nm 運(yùn)行摩擦阻力：Pm（Q=Q）=3216N空載時(shí)：Mm（Q=0）=G（K+d/2） =1.5168000（0.0006+0.020.14/2） =504NP m（Q=0）= Mm（Q=0）/（Dc/2） =5042/0.5 =2016N2.7 選擇電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)靜功率：Nj=2.26KW式中，Pj=Pm（Q=Q）滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力(P m（Q=0）=2016N)m=2驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù) =0.9機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率1.初選電動(dòng)機(jī)功率：N=KdNj=1.32.26=2.94KW式中，Kd-電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，由1表9-6查得Kd=1.3查2表31-27選用電動(dòng)機(jī)YR160M-8；Ne=4KW，n1=705rm，GD2=0.567kg.m2，電動(dòng)機(jī)的重量Gd=160kg2.驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率條件：等效功率：Nx=K25rNj=0.751.32.26 =2.20KW式中，K25工作類(lèi)型系數(shù)，由1表8-16查得當(dāng)JC%=25時(shí)，K25=0.75 r由1按照起重機(jī)工作場(chǎng)所得tq/tg=0.25，由1圖8-37估得r=1.3由此可知：NxNe,故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò)。選擇電動(dòng)機(jī)：YR160M-82.8 減速器的選擇車(chē)輪的轉(zhuǎn)數(shù)：nc=50.95r/min機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：=12.84查2表19-11，選用兩臺(tái)ZLZ-160-12.5-IV減速器i2=12.5；N=9.1KW，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為750r/min，可見(jiàn)NjN中級(jí)。(電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò),減速器：ZLZ-160-12.5-IV )2.9 驗(yàn)算運(yùn)行速度及實(shí)際功率實(shí)際運(yùn)行的速度：m/min誤差：滿足要求。實(shí)際所需的電動(dòng)機(jī)功率：由于Nd,故所選減速器功率合適。2.12 驗(yàn)算起動(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.1.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng)：n=nz式中p1=33.8+50.2=84KN主動(dòng)輪輪壓p2= p1=84KN從動(dòng)輪輪壓 f=0.2粘著系數(shù)(室內(nèi)工作)nz防止打滑的安全系數(shù).nz1.05-1.2 =2.97nnz,故兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)不會(huì)打滑。2.事故狀態(tài)當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,而無(wú)載小車(chē)位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則nz式中，主動(dòng)輪壓p1=50.2KN p2=2+=233.8+50.2=117.8KN-從動(dòng)輪輪壓為一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)空載啟動(dòng)時(shí)間= =13.47sn= =2.94nnz,故不打滑.3.事故狀態(tài)當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,而無(wú)載小車(chē)遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則n=nz式中P1=33.8KN-主動(dòng)輪輪壓P2=2=33.8+2*50.2=134.2KN-從動(dòng)輪輪壓= 13.47s 與第(2)種工況相同n=1.89 故也不會(huì)打滑根據(jù)上述不打滑驗(yàn)算結(jié)果可知,三種工況均不會(huì)打滑2.13 選擇制動(dòng)器由1中所述,取制動(dòng)時(shí)間tz=5s按空載計(jì)算動(dòng)力矩,令Q=0,得:Mz=式中= =-19.2NmPp=0.002G=1680000.002=336NPmin=G=1344NM=2-為制動(dòng)器臺(tái)數(shù).兩套驅(qū)動(dòng)裝置工作。Mz=41.2 Nm現(xiàn)選用兩臺(tái)YWZ-200/25的制動(dòng)器，查1表18-10其制動(dòng)力矩M=200 Nm，為避免打滑，使用時(shí)將其制動(dòng)力矩調(diào)制3.5 Nm以下2.14 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.1.機(jī)構(gòu)高速軸上的計(jì)算扭矩：=110.61.4=154.8 Nm式中MI連軸器的等效力矩. MI=255.3=110.6 Nm為等效系數(shù)， 查2表2-7，取=2Mel=9.75=55.3 Nm由2表33-20查的:電動(dòng)機(jī)YR160M-8,軸端為圓柱形,d1=48mm,L=110mm;由219-5查得ZLZ-160-12.5-iv的減速器,高速軸端為d=32mm,l=58mm,故在靠電機(jī)端從由表2選聯(lián)軸器ZLL2（浮動(dòng)軸端d=40mm;MI=630Nm,(GD2)ZL=0.063Kgm, 重量G=12.6Kg） ； 高速軸上轉(zhuǎn)動(dòng)零件的飛輪矩之和為： (GD2)ZL+(GD2)L=0.063+0.015=0.078 Kgm與原估算的基本相符，故不需要再算。2.15 低速浮動(dòng)軸的驗(yàn)算1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算低速浮動(dòng)軸的等效力矩：MI=1Mel=1.455.312.50.95=919.4Nm式中1等效系數(shù)，由2表2-7查得1=1.4由上節(jié)已取得浮動(dòng)軸端直徑D=60mm，故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： N/cm2由于浮動(dòng)軸載荷變化為循環(huán)（因?yàn)楦?dòng)軸在運(yùn)行過(guò)程中正反轉(zhuǎn)矩相同），所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： =4910 N/cm2式中，材料用45號(hào)鋼，取sb=60000 N/cm2; ss=30000N/cm2,則t-1=0.22sb=0.2260000=13200N/cm2；ts=0.6ss=0.630000=18000N/cm2K=KxKm=1.61.2=1.92考慮零件的幾何形狀表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)Kx=1.6，Km=1.2，nI=1.4安全系數(shù)，由2表2-21查得tnt-1k 故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。2）.靜強(qiáng)度的計(jì)算計(jì)算強(qiáng)度扭矩： Mmax=2Meli =2.555.312.50.95=1641.7 N.m式中2動(dòng)力系數(shù)，查2表2-5的2=2.5扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：t=3800N/cm2許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：N/cm2 ttII,故強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。高速軸所受扭矩雖比低速軸小，但強(qiáng)度還是足夠，故高速軸驗(yàn)算省去。2.16 緩沖器的選擇1.碰撞時(shí)起重機(jī)的動(dòng)能W動(dòng)= G帶載起重機(jī)的重量G=168000+1000000.1=178000N V0碰撞時(shí)的瞬時(shí)速度，V0=（0.30.7）Vdx g重力加速度取10m/s2則W動(dòng)= =5006.25 N.m2. 緩沖行程內(nèi)由運(yùn)行阻力和制動(dòng)力消耗的功W阻=（P摩+P制）S 式中P摩運(yùn)行阻力，其最小值為Pmin=Gf0min=1780000.008=1424N f0min最小摩擦阻力系數(shù)可取f0min=0.008 P制制動(dòng)器的制動(dòng)力矩?fù)Q算到車(chē)輪踏面上的力，亦可按最大制動(dòng)減速度計(jì)算 P制=178000.55=9790N =0.55 m /s2 S緩沖行程取S=140 mm因此W阻=（1424+9790）0.14=1569.96N.m3. 緩沖器的緩沖容量 一個(gè)緩沖器要吸收的能量也就是緩沖器應(yīng)該具有的緩沖容量為：=5006.25-1569.96 =3436.29 N m 式中 n緩沖器的個(gè)數(shù) 取n=1由1表22-3選擇彈簧緩沖器彈簧D=120 mm，d=30 mm第3章 起升小車(chē)的計(jì)算3.1 確定機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案小車(chē)主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架組成。起升機(jī)構(gòu)采用閉式傳動(dòng)方案，電動(dòng)機(jī)軸與二級(jí)圓柱齒輪減速器的高速軸之間采用兩個(gè)半齒聯(lián)軸器和一中間浮動(dòng)軸聯(lián)系起來(lái)，減速器的低速軸與卷筒之間采用圓柱齒輪傳動(dòng)。運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用全部為閉式齒輪傳動(dòng)，小車(chē)的四個(gè)車(chē)輪固定在小車(chē)架的四周，車(chē)輪采用帶有角行軸承的成組部件，電動(dòng)機(jī)裝在小車(chē)架的臺(tái)面上，在減速器的輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸之間以及減速器的兩個(gè)輸出軸端與車(chē)輪之間均采用帶浮動(dòng)軸的半齒聯(lián)軸器的連接方式。小車(chē)架的設(shè)計(jì)，采用粗略的計(jì)算方法，靠現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，采用鋼板沖壓成型的型鋼來(lái)代替原來(lái)的焊接橫梁。起重量5噸至50噸范圍內(nèi)的雙梁橋式起重機(jī)的小車(chē)，一般采用四個(gè)車(chē)輪支承的小車(chē)，其中兩個(gè)車(chē)輪為主動(dòng)車(chē)輪。主動(dòng)車(chē)輪由小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)集中驅(qū)動(dòng)。如下所示圖3-1為小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖， 圖3-1小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)1電機(jī) 2制動(dòng)器 3減速器 4傳動(dòng)軸 5聯(lián)軸器6角軸承箱 7車(chē)輪3.2小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算選擇小車(chē)的運(yùn)行速度為Vc=45m/s3.3選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算起強(qiáng)度參考同類(lèi)型規(guī)格相近的起重機(jī),估計(jì)小車(chē)總重為Gxc=4000kg車(chē)輪的最大輪壓為：= 車(chē)輪的最小輪壓為： Pmin=載荷率：由起重機(jī)課程設(shè)計(jì)附表17可知選擇車(chē)輪，當(dāng)運(yùn)行速度v60m/min，工作類(lèi)型為中級(jí)時(shí)，車(chē)輪直徑Dc=350mm,軌道型號(hào)為18（P18）的許用輪壓為3.19t根據(jù)GB4628-84規(guī)定，故初選Dc=315mm。而后校核強(qiáng)度強(qiáng)度驗(yàn)算：按車(chē)輪與軌道為線接幾點(diǎn)接觸兩中情況驗(yàn)算車(chē)輪接觸強(qiáng)度，車(chē)輪踏面的疲勞強(qiáng)度計(jì)算載荷； Pc=車(chē)輪材料取ZG340-640線接觸局部擠壓強(qiáng)度；Pc=K1DcC1C2=式中-許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（）,由3表5-2查的=6；-車(chē)輪與軌道有效接觸強(qiáng)度，對(duì)于軌道型號(hào)可查（起重機(jī)課程設(shè)計(jì)附表22）-轉(zhuǎn)速系數(shù)，由3表5-3查的，車(chē)輪轉(zhuǎn)速=45.5rpm時(shí)，=0.96-工作級(jí)別系數(shù)，由3表5-4查的工作級(jí)別為6級(jí)所以=1點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度=式中-許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（）,由3表5-2查的=0.181；R曲率半徑，車(chē)輪和軌道曲率半徑的最大值， 車(chē)輪半徑為r=曲率半徑為由附表22查的。所以R=157.5m由由3表5-5查得m=0.47根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果 選定直徑=315mm的單輪與緣車(chē)輪標(biāo)記為車(chē)輪 DYL315 GB 4628843.4運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦阻力矩： 式中 車(chē)輪輪緣與軌道的摩擦、軌道的彎曲與不平行性、軌道不直以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)車(chē)輪的擺動(dòng)等因素有關(guān)，查起重運(yùn)輸機(jī)械表7-3得；、分別為起重機(jī)小車(chē)重量和起重量； k滾動(dòng)摩擦系數(shù)（mm），它與車(chē)輪和軌道的材料性質(zhì)、幾何尺寸及接觸表面情況有關(guān)，查起重運(yùn)輸機(jī)械表7-1得k=0.0005車(chē)輪軸承摩擦系數(shù)，查起重運(yùn)輸機(jī)械表7-2得d軸承內(nèi)徑（mm），d=0.125,把以上數(shù)據(jù)帶入上式得當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩：=49kg.m=490Nm式中 為車(chē)輪直徑當(dāng)無(wú)載時(shí)：3.5 選電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的靜功率 小車(chē)滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力, 小車(chē)運(yùn)行速度, =Vc=42.4m/min; 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率, =0.9;m 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù),m=1.初選電動(dòng)機(jī)功率：1.15式中 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)為克服慣性的功率增大系數(shù),查起重運(yùn)輸機(jī)械表7-6取=1.15查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)附表30電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄選擇JZR2-12-6型電動(dòng)機(jī),功率Ne=3.5kw,轉(zhuǎn)速=910r/min,轉(zhuǎn)子飛輪矩電機(jī)質(zhì)量=80kg3.6 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件按等效功率法求得，當(dāng)JC%=25時(shí)，所需等效功率為： (3-10)式中 工作類(lèi)型系數(shù)，由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-16查得； 由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)圖8-37查得。由以上計(jì)算結(jié)果，故所選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件3.7 選擇減速器車(chē)輪轉(zhuǎn)速： 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：根據(jù)減速器的傳動(dòng)比，計(jì)算出實(shí)際的運(yùn)行速度：查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)附表40選用ZSC-400-2減速器 3.8 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)等效功率故適合3.9驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間： 式中 ；m=1驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)當(dāng)滿載時(shí)靜阻力矩：平均起動(dòng)力矩當(dāng)滿載時(shí)靜阻力矩：Nm空載運(yùn)行時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)上的運(yùn)行靜阻力矩初步估計(jì)制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩=0.26kg機(jī)構(gòu)總飛輪矩1.15（0.142 +0.26）=0.486 kg滿軸啟動(dòng)時(shí)間：無(wú)載啟動(dòng)時(shí)間有表查的 電動(dòng)機(jī)能滿足快速啟動(dòng)要求3.10 按起動(dòng)工況校核減速器功率啟動(dòng)狀況減速器傳遞的功率：式中 =3111+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：所用減速器NN，合適。3.11 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件因起重機(jī)系室內(nèi)使用，故不計(jì)風(fēng)阻及坡度阻力矩，只驗(yàn)算空載及滿載起動(dòng)時(shí)兩種工況。故在空載起動(dòng)時(shí)，主動(dòng)車(chē)輪與軌道接觸處的圓周切向力： 式中 車(chē)輪與軌道黏著力：故無(wú)載起動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑。3.12 選擇制動(dòng)器由3查得，對(duì)于小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)間tz34s，取tz=3s。因此，所需制動(dòng)力矩：=13.9Nm由附表15查得選用其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩3.13 選擇高速軸聯(lián)軸器及制動(dòng)輪機(jī)構(gòu)高速軸上全齒聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩：式中電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；n-聯(lián)軸器的安全系數(shù)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)n=1.35；-機(jī)構(gòu)剛性懂載系數(shù)，=1.22.0取=1.8由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)1電動(dòng)機(jī)JZR2-12-6兩端伸出軸各為圓柱形d=35mm。l=80mm由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表21-15查得ZSC-400減速器高速軸端為圓柱形，所以選擇GCL鼓式齒式聯(lián)軸器，主動(dòng)端A型鍵槽d=35mm。l=80mm從動(dòng)端A型鍵槽，標(biāo)記為GICL1聯(lián)軸器ZBJ1