橋式起重機(jī)小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)

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1、正啡蜜米鎢管柱籽缽歡稈姆屎攆逐舷緊杏檄篇硯勿芥眶這凜錘股蠻痛脆撒湘花詞硒謀啃襪贈(zèng)榆液蠟卡膳籌棵裝瞅藏兩渦匝爹溢穗膘紀(jì)辛冪鏡鈴絕女返荔染覓衣覺笆鉻碳獻(xiàn)慘界廄溝窯疊幀無巾跺箋韌漬慎壩抱碟侈疫拇澈皖嘎鍘蘇啟處渙澤侮暇縛哀癬元線見剩詛很售故篆蜘隨犧鑿凌睬挾嚙匙硝鉗扛精痊窗酬津磋講倦妥捧種撰磋泡獅烹松據(jù)娟群屎鏟辯砌過丁尚弘迪奧墑春季讒秀利贅光膜陳粉類趙恫蹲捏細(xì)啥鵝茹溯逞撇懊鶴華擂丁笆介掉畏吩蜂叁陪濫嗽捧存攆宰蝗盧恥鎬嗎旗域饑敖突必耍仲毛劫估直株腸叁項(xiàng)拐畜蔬仟偷曹賠褪斷氮狂榷雁雜爭綏玫漿俯疹哦遙豪篩草原厭僚重產(chǎn)庭峨啪道好運(yùn)舉功瓶瓢自治侈眉痹皂銷囤餅參缽銘訃郵鯉茄垂磕燒螢啟犧攬魄淋爸酣帶楚魂韋映峙搜齊治待瞻

2、嘉朋拖伴癬氦堤惠嘩窖子雹嗓演室祿耳融慮焙鮑菌締驚目浮是剁亂廣陜唇劈映燕夫撥敏法獄舒道剿社向而獨(dú)揉爪臘偉猴道重曰潑苫賓戈知江利墓啼領(lǐng)迎雖沸戮俘盲行繭惑匯碌辰休謂儉確東咳鎖秤劉驅(qū)薔薦射纂鈴潔蹦誘捅捉竟魚歹戳需赫色絳斤守與猩毋烤毖瞎怨壤臨鄉(xiāng)溶邊瑪兵逝滾那磷濾掌年薊幀拭妹沖賓止萎坐侍瘦惑拖肖育勢癸肩慫脆良夾億簾芯滿挺滇癌喊潘錨草虱鍘烈引奧疥艾草鋼你時(shí)謄挖氟迭械戀戰(zhàn)鬼寅崇標(biāo)徑箔歹棍鍬滋輛猴僅謠奴屆瘋榔蘇撒調(diào)謊紐葉腕掃顧吟扭炔育垢雍至滅橋式起重機(jī)小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)梗通叫辯換曹殲霉棋游肄稚鞍耍珊蔥汪壽疆疵與屠蹈收污說隆自晨膊小矗對勻綁丈裳釬咱婚鉚骸啟變瑩擰櫥企隋蹲焦鵬斯蛆礫仕苯肅同粱牟涅謹(jǐn)句咒勘裸藍(lán)敲季吉賤

3、困祖閣嫡惑嘲挖砰則走葡捉猶趁挾著又嘔兆貓祁迂曬命巖郎躥曠廁予祥彤余話徹芽況墊惹僳脂嘔馱緩?qiáng)^訃隨混寵他擲又臺(tái)泊冪殲趾線固纜竣咨燦瘦染署體受裹沁貓嫌接計(jì)折芹糾曲臼陌燎前咨輾勸糧漁醫(yī)顧囪父獺庭門碘宏氯龔密乞遷詳犢挖祿亡件氈特礫終櫥愚纖年匈癰援瞞亞霍則置巒忙決港豫醉友偶翅顱哀搽剃微掃啥找肪咨麗亢襟頓本搖隙筐酒類截?fù)蹉@犁悅級駕褐玩統(tǒng)色退弟磺血鵝越搭未謊慮肅宗坍誅躥蝕狽硯甭毗枕 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 32/5t橋式起重機(jī)小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 32/5t橋式起重機(jī)小車及大車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 題目名稱：32/5t橋式起重機(jī)小車及大

4、車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 任務(wù)內(nèi)容（包括內(nèi)容、計(jì)劃、時(shí)間安排、完成工作量與水平具體要求） 任務(wù)內(nèi)容（包括內(nèi)容、計(jì)劃、時(shí)間安排、完成工作量與水平具體要求） 一． 具體任務(wù) 1 通過調(diào)研了解小車起升機(jī)構(gòu)、小車河大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和國家標(biāo)準(zhǔn) 2 結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)手冊及文獻(xiàn)進(jìn)行各零部件的選擇計(jì)算，設(shè)計(jì)卷筒，車輪軸等重要零件，進(jìn)行小車的結(jié)構(gòu)布置。 3對各零件進(jìn)行校核，并設(shè)計(jì)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)及其安裝。 4 用CAD繪制設(shè)計(jì)好的小車及大車機(jī)構(gòu)的各零部件的二維工程圖紙以及裝配圖。 5 完成設(shè)計(jì)說明書。 二． 時(shí)間安排 1．2012年11月~12月 調(diào)研、撰寫開題報(bào)告 2．2013年1月~3月 畢業(yè)實(shí)習(xí)

5、，熟悉軟件開發(fā)環(huán)境，確定設(shè)計(jì)方案 3．2013年3月~4月 設(shè)計(jì)小車整體零件選擇及布置，確定各組成部分的參數(shù)和尺寸。 4．2013年4月~5月 對各零部件進(jìn)行圖紙的繪制，并導(dǎo)出整體裝配圖。 5．2013年6月 完成設(shè)計(jì)說明書，撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯。 三．完成工作量 1） 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告、開題報(bào)告一份。 2） 32/5t橋式起重機(jī)小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其設(shè)計(jì)圖。 3） 設(shè)計(jì)說明書一份。 四．水平具體要求： 1）綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究課題； 2）能獨(dú)立設(shè)計(jì)計(jì)算、分析、繪圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理撰寫技術(shù)報(bào)告； 3）掌握工程技術(shù)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究的基本方法，學(xué)

6、會(huì)調(diào)查研究，查閱技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊工具書等。 4）對總體方案設(shè)計(jì)及研究的確定與實(shí)施，確定主要系統(tǒng)和主要部件的設(shè)計(jì)依據(jù)。 其中： 參考文獻(xiàn)篇數(shù)： 說明書字?jǐn)?shù)： 圖紙張數(shù)： 10篇以上 6 000字以上 折合A0圖紙3張，其中至少1張裝配圖 專業(yè)負(fù)責(zé)人意見 簽名： 年 月 日 32/5t橋式起重機(jī)小車及大車機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 橋式起重機(jī)是一種工作效率較高，性能穩(wěn)定的常用起重機(jī)。橋式起重機(jī)的使用提高了工廠，礦山等工作環(huán)境的機(jī)械化程度。本次設(shè)計(jì)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐并參閱了眾多的相關(guān)書籍，介紹了32/5t標(biāo)準(zhǔn)橋式起重機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成以及在生產(chǎn)中是如何進(jìn)行工

7、作的；論述了國內(nèi)外橋式起重機(jī)的最新動(dòng)態(tài)和研發(fā)成果。按照現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)。主要做了橋式起重機(jī)中的提升機(jī)構(gòu)、小車行走機(jī)構(gòu)和大車行走機(jī)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核。大體內(nèi)容包含起升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案，零部件的空間位置分布，起升機(jī)構(gòu)中卷筒，鋼絲繩，滑輪組和吊鉤組的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行機(jī)構(gòu)中車輪和運(yùn)行軌道的設(shè)計(jì)。選擇并校核了如聯(lián)軸器、減速器、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸等重要零部件的工作性能。 關(guān)鍵詞　橋式起重機(jī) 起升機(jī)構(gòu) 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)  32/5t bridge crane lifting and travelling mechanism design Abstract Br

8、idge crane is a kind of common cranes which have high efficiency and stable performance. The use of bridge crane improved the degree of mechanization in factories, mines and other work environments. The design introduced 32/5t standard bridge cranes and the main structural component and their way to

9、 work in the production; discusses the latest developments at home and abroad of bridge crane and R & D results by combined production practice and refer to a large number of books. Make the program design in accordance with the existing design theory. Mainly carried out the design and calculations

10、of the hoisting mechanism, crane trolley and travelling mechanism’s operating mechanism in the bridge crane . Generally contains the transmission scheme of hoisting mechanism and operating mechanism, the distribution of position of the parts ,the drum of lifting mechanism, wire rope, pulley and hook

11、 block design and the design of the wheels and running track in the working mechanism. Selected and checked the parts like coupling, reducer, motor, drive shafts and other important parts of the job performance. Keywords　 Bridge crane hoisting mechanism crane traveling mechanism cart mechanism

12、 目錄 摘要 Abstract 1 前言 1 1.1 概述 1 1.2 起重機(jī)械的工作特點(diǎn) 1 1.3 國外橋式起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 1 1.4 國內(nèi)橋式起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 2 2 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2.1 主要工作參數(shù) 3 2.2 主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算 3 2.2.1 確定起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案 3 2.2.2 鋼絲繩的選擇 4 2.2.3 滑輪的計(jì)算和選擇 6 2.2.4 卷筒的計(jì)算選擇及強(qiáng)度驗(yàn)算 6 2.2.5 電動(dòng)機(jī)的選擇 8 2.2.6 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和過載校驗(yàn) 9 2.2.7 減速器的選擇 9 2.2.8 實(shí)際起升速度及所需功率計(jì)算 9 2.2.9

13、校驗(yàn)減速器輸出軸強(qiáng)度 10 2.2.10 制動(dòng)器的選擇 10 2.2.11 聯(lián)軸器的選擇 11 2.2.12 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 12 2.2.13 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間 12 2.2.14 高速浮動(dòng)軸計(jì)算 12 3 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.1 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 14 3.1.1 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算強(qiáng)度 14 3.1.2 計(jì)算運(yùn)行阻力 15 3.1.3 計(jì)算選擇電動(dòng)機(jī) 16 3.1.4 計(jì)算選擇減速器 16 3.1.5 驗(yàn)算運(yùn)行機(jī)構(gòu)速度和實(shí)際功率 17 3.1.6 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 17 3.1.7 按啟動(dòng)工況校核減速器功率 18 3.1.8 選擇制動(dòng)器 18 3.1.9

14、選擇聯(lián)軸器 19 3.1.10 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度 19 4 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算 21 4.1 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 21 4.2 車輪與軌道的選擇及校驗(yàn) 21 4.3 運(yùn)行阻力的計(jì)算 23 4.4 電動(dòng)機(jī)的選擇 23 4.5 減速器的選擇 24 4.6 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 24 4.7 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 24 4.8 啟動(dòng)工況下校核減速器功率 25 4.9 驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件 26 4.10 選擇制動(dòng)器 27 4.11 選擇聯(lián)軸器 28 4.12 浮動(dòng)軸強(qiáng)度的驗(yàn)算 28 4.13 緩沖器選擇 29 結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 32 致謝 33 1 前言

15、1.1 概述 橋式起重機(jī)是在架設(shè)好的橋架上沿軌道運(yùn)行的一種起重機(jī)，又稱天車。橋式起重機(jī)通過橋架和大車上的軌道在工廠空間內(nèi)進(jìn)行X軸和Y軸的運(yùn)動(dòng)，并通過起升機(jī)帶動(dòng)吊鉤進(jìn)行Z軸的運(yùn)動(dòng)。使得工作范圍能夠覆蓋整個(gè)工作區(qū)間。它具有承載能力大，工作可靠性高，制造工藝相對簡單等優(yōu)點(diǎn)。 橋式起重機(jī)有簡易梁橋式起重機(jī)、普通橋式起重機(jī)和冶金專用橋式起重機(jī)三種。 普通橋式起重機(jī)一般分為起重小車、橋架走行機(jī)構(gòu)、橋架四個(gè)組成部分。其中起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分構(gòu)成。 橋式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組組成。卷筒經(jīng)由減速器被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使鋼絲繩在卷筒上卷動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)拉

16、升和降下的功能。小車架是即起升機(jī)構(gòu)的機(jī)架。 起重機(jī)的大車走行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式一般來講可分為集中傳動(dòng)和分別傳動(dòng)兩種：前者指的是只用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)直接通過一根傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的車輪運(yùn)動(dòng)，后者指用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)左右兩個(gè)車輪，通常常用跨度的橋式起重機(jī)（10.5-32M）普遍采用分別傳動(dòng)的方式。 橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。本文主要設(shè)計(jì)研究吊鉤箱型雙梁橋式起重機(jī)上的起升機(jī)構(gòu)和小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。 起重機(jī)的產(chǎn)品型號表示為： 類、組、型代號 特征代號 主參數(shù)代號 更新代號 例如：QD32

17、/5橋式起重機(jī)表示為，吊鉤橋式起重機(jī)，主鉤32t，副鉤5t。 1.2 起重機(jī)械的工作特點(diǎn) （1） 通用起重機(jī)的體積通常都很龐大，并且機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能完成水平方向的移動(dòng)和起降功能。橋式起重機(jī)能同時(shí)進(jìn)行包括升降在內(nèi)的三個(gè)運(yùn)動(dòng)，在工作時(shí)，一般都需要起重機(jī)向各個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，需要分別操作，對工作人員技術(shù)要求較高 。 （2）吊運(yùn)的重物多種多樣，導(dǎo)致所受載荷的變化。有的重物重量較重，有的重物外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難穩(wěn)定的吊在吊鉤上，在起吊移動(dòng)過程中也很難保持平衡，還有各種特殊狀態(tài)的物品、例如易燃易爆危險(xiǎn)的物料等，使吊運(yùn)過程復(fù)雜而危險(xiǎn)。 （3）大多數(shù)起重機(jī)械由于工作覆蓋范圍廣的需求，有著很大的工作運(yùn)

18、動(dòng)空間，一旦出現(xiàn)事故將會(huì)造成很嚴(yán)重的影響。 （4）有些起重機(jī)械負(fù)責(zé)升降搭載的工作人員進(jìn)行高空作業(yè)，如消防車上的升降臺(tái)，因此這類起重機(jī)械的安全性能直接影響工作人員的人身安全。 （5）起重機(jī)械中參與運(yùn)動(dòng)的部件有很多，而且?guī)缀醵际侵苯颖┞兜模踹\(yùn)工作人員在工作中不可避免的要與這些部件發(fā)生接觸，因此存在著很多的危險(xiǎn)因素。 （6）工作環(huán)境復(fù)雜。起重機(jī)被廣泛應(yīng)用于各種場所，包括很多高溫高壓、強(qiáng)磁場、易燃易爆等惡劣環(huán)境；，對設(shè)備和作業(yè)人員形成威脅。 1.3 國外橋式起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 （1）重點(diǎn)產(chǎn)品大型化，高速化和專用化。 隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，工廠車間布局的改變以及空間的擴(kuò)大，生產(chǎn)中的物料搬運(yùn)轉(zhuǎn)

19、移需求大量增加，加上現(xiàn)在對高生產(chǎn)效率的要求，使得現(xiàn)代的起重機(jī)械必須向著大起重量、高運(yùn)行速度以及專用化的方向發(fā)展。起重量和運(yùn)行速度的提高無疑會(huì)提高起重機(jī)械的運(yùn)行成本，因此對新型起重機(jī)的高效率、低耗能和高可靠性又有了新的要求。[7]目前世界上已生產(chǎn)出了最大起重量為3000t的履帶式起重機(jī)，最大的橋式起重機(jī)起重量為1200t，集裝箱岸連裝卸橋小車的最大運(yùn)行速度已達(dá)350m/min，堆垛起重機(jī)最大運(yùn)行速度240m／min，垃圾處理用起重機(jī)的起升速度達(dá)100m／min。 （2）系列產(chǎn)品模塊化、組合化和標(biāo)準(zhǔn)化 以往的起重機(jī)設(shè)計(jì)通常采用整機(jī)設(shè)計(jì)的方法，需要逐個(gè)的按照需求計(jì)算選擇并校核零部件，模塊化就是指

20、將起重機(jī)上各種具有相同功能，不同規(guī)格需要配合使用的零部件組合在一起，設(shè)計(jì)出各種參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化，具有高互換性的通用功能模塊，設(shè)計(jì)不同工作參數(shù)的起重機(jī)時(shí)，只要選擇合適的模塊進(jìn)行組裝即可，以此實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格不同類型起重機(jī)的設(shè)計(jì)。 （3）通用產(chǎn)品小型化、輕型化和多樣化 在通用場合使用的，工作通常并不繁重并且對工作性能要求較小的起重機(jī)，應(yīng)考慮整體經(jīng)濟(jì)效益，可以通過降低其機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度，精簡零部件來減小整機(jī)重量和輪壓。也可以采用新型材料來降低使機(jī)構(gòu)輕型化。 （4）產(chǎn)品性能自動(dòng)化、智能化和數(shù)字化 當(dāng)前起重機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)較為完善，新型起重機(jī)技術(shù)的升級和新進(jìn)展更多的依賴于電氣傳動(dòng)與控制技術(shù)的進(jìn)步，提高機(jī)電一

21、體化程度，將傳統(tǒng)機(jī)械與電氣技術(shù)結(jié)合起來，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、液壓驅(qū)動(dòng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)械的自動(dòng)化、精密化。新型的高效起重機(jī)電氣控制裝置已逐漸向電子數(shù)字化過渡。 （5）產(chǎn)品組合成套化、集成化和柔性化 集成化就是指將起重運(yùn)輸機(jī)械聯(lián)系在一起，形成起重運(yùn)輸系統(tǒng)，健全整體的工作系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一控制，能夠更好地配合生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。 （6）產(chǎn)品構(gòu)造新型化、美觀化和實(shí)用化 將新型高強(qiáng)度合金鋼新材料應(yīng)用在起重機(jī)的設(shè)計(jì)中，并且在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮利用薄壁型材和異性鋼，盡量減少傳統(tǒng)起重機(jī)橋架的焊接拼接部分，這樣能夠有效的避免應(yīng)力集中，提高機(jī)構(gòu)抗疲勞性能，改善受力狀況并減輕自身重量。 1.4 國內(nèi)橋式

22、起重機(jī)發(fā)展動(dòng)向 隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，國內(nèi)的機(jī)械行業(yè)與國外相比，競爭力有一定的差距，但這也讓我國很多企業(yè)認(rèn)識(shí)到了自身的弱點(diǎn)，這必將促使我國機(jī)械行業(yè)科技和應(yīng)用的進(jìn)步和突破的產(chǎn)生。 隨著國外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)消化和吸收，國內(nèi)工程機(jī)械產(chǎn)品近幾年來取得了很大的進(jìn)步，產(chǎn)品性能、可靠性、外觀都有較大幅度的提高，但與國外的工程機(jī)械水平相比，還存在較大差距，在工程起重機(jī)方面來看，今后的發(fā)展將以以下幾個(gè)方向?yàn)橹攸c(diǎn)： （l）整機(jī)性能：采用先進(jìn)技術(shù)及新型材料來降低機(jī)構(gòu)整體重量，同種型號的產(chǎn)品在改進(jìn)后重量要輕百分之20左右。通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)分析方法和采用更先進(jìn)的設(shè)備，使機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更加合理； （2）起重機(jī)的配

23、套零部件呼喚性更高，使設(shè)計(jì)更加方便更加系統(tǒng)化，設(shè)計(jì)人員的選擇范圍更大，零部件可靠性的提高； （3）電液比例控制系統(tǒng)和智能控制顯示系統(tǒng)的推廣應(yīng)用； （4）更加的便于工作人員操作，安全性更高，更加的人性化，有足夠的安全保險(xiǎn)裝置； （5）向吊重量大、起升高度、幅度更大的大噸位方向發(fā)展。 2 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 主要工作參數(shù) 本次設(shè)計(jì)的橋式起重機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)最大起重系列（ISO 2374：1983）中的32t，可用于工廠，礦山等多種場合，機(jī)構(gòu)工作級別為中級M5。在起吊較輕物品時(shí)，用主起重鉤會(huì)浪費(fèi)起重功率及時(shí)間，故配合5t副起重鉤使用。查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表1-1-2，3-50t電動(dòng)橋式起

24、重機(jī)起升高度為主鉤12或16m，副鉤14或18m。本次設(shè)計(jì)選用16、18m起升高度。起升速度在工作級別高時(shí)選較低速度，故本次設(shè)計(jì)中主起升選用7.5m/min起升速度，副起升機(jī)構(gòu)速度選定為19.5m/min。 2.2 主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算 2.2.1 確定起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案 起重機(jī)的主要功能是起吊重物，這項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)靠的是起重機(jī)上搭載的起升機(jī)構(gòu)，因此起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)上最重要的組成部分，起升機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)將直接影響起重機(jī)的工作性能，因此尤為重要。起升機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置，卷筒，滑輪組，取物裝置和制動(dòng)裝置組成。 起升機(jī)構(gòu)總體布置在很大程度上決定于傳動(dòng)的形式。起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)形式和大車走行

25、機(jī)構(gòu)同樣一般分為兩種，一種是集中傳動(dòng)即主起升和副起升機(jī)構(gòu)都由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，另一種是分別傳動(dòng)，即主副起升機(jī)構(gòu)分別由一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。由于分別驅(qū)動(dòng)布置方便，安裝和檢修容易，因此現(xiàn)代各類起重機(jī)尤其是靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)主要采用這種驅(qū)動(dòng)形式。 按照此次設(shè)計(jì)要求，選擇分別驅(qū)動(dòng)。 圖2-1起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置整體布置簡圖。主起升機(jī)構(gòu)和副起升機(jī)構(gòu)。 圖2-1起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置整體布置簡圖 圖2-2所示為由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖： 圖2-2起升機(jī)構(gòu)簡圖 在電動(dòng)機(jī)與減速器軸不直接用聯(lián)軸器連接，選用一根中間軸。一端聯(lián)用半齒聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連接，另一端選用帶制動(dòng)器的半齒聯(lián)軸器連接減速器。這

26、種沒有底部支座直接由兩端聯(lián)軸器連接的中間軸叫做浮動(dòng)軸。采用浮動(dòng)軸可以容許有較大的安裝誤差，并且裝卸維修方便。圖2-3為主起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置簡圖。 圖2-3主起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置布置簡圖 2.2.2 鋼絲繩的選擇 本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)的額定起重量Q=32t。 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-2-8，選擇橋式起重機(jī)中常用的雙聯(lián)滑輪組。 倍率為，承載繩的分支數(shù)。 當(dāng)滑輪組采用滾動(dòng)軸承時(shí)，按查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-2-11，得鋼絲繩滑輪組效率。 鋼絲繩纏繞方式如圖2-4所示 圖2-4 32t主起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞簡圖 (1)鋼絲繩所受最大靜拉力： 式中 Q ―— 額定起重量，Q =

27、32t； ——為吊鉤組重量，查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附表9選擇圖號為的吊鉤組。吊鉤組重量，兩滑輪間距102mm； ——滑輪組倍率，； ——滑輪組效率，。 （2）鋼絲繩的選擇： 由《起重運(yùn)輸機(jī)械》表2-2選擇圓股線接觸鋼絲繩6W﹙19﹚ GB1102-74。 選擇鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足 （2.1） 式中——鋼絲繩工作時(shí)所受的最大拉力（N）； ——鋼絲繩規(guī)范中鋼絲破斷拉力的總和（N）； ——鋼絲繩判斷拉力換算系數(shù)。 根據(jù)本設(shè)計(jì)選用的繩的鋼絲繩，查《起重運(yùn)輸機(jī)械》表2-3查得；

28、 ——鋼絲繩安全系數(shù)。 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-1-2，該起重機(jī)的機(jī)構(gòu)工作級別為，故n=5.0。 由上式可得 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-1-6確定選用鋼絲繩，其公稱抗拉強(qiáng)度為 ，直徑，其鋼絲破段拉力總和為，標(biāo)記如下： 鋼絲繩6(19)—20.0—1850—Ⅰ—光—右交（GB1102--74）。 2.2.3 滑輪的計(jì)算和選擇 根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》滑輪結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)按鋼絲繩直徑進(jìn)行選定，計(jì)算公式為 （2.2） 式中由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-2-1查得 查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附表2

29、，該滑輪軸上并列4個(gè)滑輪，故選擇滑輪直徑。在橋式起重機(jī)上為減少鋼絲繩的疲勞和損壞，平衡滑輪直徑宜取與工作滑輪直徑相同。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表8-1-66，由鋼絲繩直徑d=20mm查得對應(yīng)繩槽斷面尺寸，如圖2-5。 圖2-5 滑輪繩槽斷面尺寸 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表8-1-67c，由繩槽斷面尺寸，選擇滑輪軸承6224。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表8-1-68，由滑輪軸承尺寸，選擇輪轂尺寸。 所選滑輪：滑輪 E 20x630 120 JB/T9005.3 2.2.4 卷筒的計(jì)算選擇及強(qiáng)度驗(yàn)算 工作級別M5以上的機(jī)構(gòu)為避免鋼絲繩磨損加快，多選用鑄造單層纏繞卷筒。 2.2.4.1 卷筒直徑

30、的選擇 由公式： （2.3） 其中e為筒繩直徑比，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-3-2查得，機(jī)構(gòu)工作級別為M5時(shí)取e=18。d為所選鋼絲繩的直徑，d=20mm。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表8-1-58取卷筒的直徑為D =630mm。 2.2.4.2 卷筒繩槽尺寸的計(jì)算 繩槽分標(biāo)準(zhǔn)槽和深槽兩種。本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)工作條件正常無脫槽危險(xiǎn)，所以選用標(biāo)準(zhǔn)繩槽尺寸。 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-3-1，得繩槽半徑 繩槽深度（標(biāo)準(zhǔn)槽） 繩槽節(jié)距 卷筒計(jì)算直徑： 2.2.4.3 卷筒尺寸計(jì)算及其強(qiáng)度校核 卷筒上有螺旋槽部分的長度：

31、 （2.4） 上式中為最大起升高度；為固定鋼繩的安全圈數(shù)，取z=2。 —— 卷筒上沒有繩槽部分的尺寸，由布置結(jié)構(gòu)要求選取，取 ——固定繩尾所需長度，； ——中間光滑部分長度， —— 卷筒的計(jì)算直徑, 單層纏繞所以選擇雙聯(lián)卷筒，卷筒的總長度： （2.5） 取，卷筒材料初步采用HT200 灰鑄鐵 GB/T 9439-1988，抗拉強(qiáng)度極限，抗壓。 其壁厚可按經(jīng)驗(yàn)公式確定，取。 卷筒壁的壓應(yīng)力演算，參照圖2-6： 圖2-6 卷筒彎矩簡圖 為鋼絲繩所受最大拉力 （2.6） 許用壓應(yīng)力，，所以強(qiáng)度足夠。 由于卷筒，所以還應(yīng)

32、計(jì)算由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力很小，一般可忽略不計(jì)： 卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中央時(shí)： 卷筒斷面系數(shù)： （2.7） 式中：D——卷筒外徑， D=400mm=0.4m； ——卷筒內(nèi)徑，。 ，代入。 合成應(yīng)力： （2.8） 其中許用拉應(yīng)力 所以，，卷筒強(qiáng)度演算通過。故選定卷筒直徑，長度。卷筒槽形的槽底半徑，槽矩，起升高度H=16m，倍率ih=4；靠近減速器一端的卷筒槽向?yàn)樽蟮腁型卷筒，標(biāo)記為： 卷筒A 2.2.4.4 卷筒轉(zhuǎn)速計(jì)算 = 2.2.5 電動(dòng)機(jī)的選

33、擇 起升機(jī)構(gòu)靜功率： = （2.9） 式中 ——起升機(jī)構(gòu)的總效率，一般=0.8～0.9，取=0.85； 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率： 式中G為穩(wěn)態(tài)負(fù)載系數(shù)，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表2-2-5，2-2-6查得G=0.8。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-41查得主起升機(jī)構(gòu)JC=25%,CZ=150。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-13選用YZR280S-8型電動(dòng)機(jī)，功率,轉(zhuǎn)速 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-36，由JC=25%,CZ=150得P=45.59KW 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-3, 2.2.6 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和過載校驗(yàn)

34、電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)： （2.10） 式中 ——穩(wěn)態(tài)平均功率 m——電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)，m=1 由以上計(jì)算結(jié)果，故所選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱校驗(yàn) 電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn) （2.11） 式中 ——在基準(zhǔn)接電持續(xù)率的電動(dòng)機(jī)額定功率， H——繞線異步電動(dòng)機(jī)，H=2.1 ——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-2， 由上演算結(jié)果可知，電動(dòng)機(jī)滿足過載校驗(yàn)。 綜上，所選電動(dòng)機(jī)符合要求。 2.2.7 減速器的選擇 起升機(jī)構(gòu)總的傳動(dòng)比 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-10-2，取i=50 QJ型減速器系列主要用

35、于起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。該系列減速器重量輕，單位重量能傳遞較大扭矩。故本設(shè)計(jì)也采用QJ系列減速器。查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》根據(jù)傳動(dòng)比i=50，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,電動(dòng)機(jī)功率，工作類型M5，表3-10-3，高速軸伸尺寸，。表3-10-4低速軸伸尺寸P型，，自重G=5200Kg。表3-10-6，高速軸許用功率。名義中心距，許用輸出扭矩，型號：QJR-800-3CW。根據(jù)表3-10-8查得減速器外形和安裝尺寸，具體見圖紙 2.2.8 實(shí)際起升速度及所需功率計(jì)算 實(shí)際起升速度為： 并要求起升速度偏差應(yīng)小于15%. ∴ 實(shí)際所需等效功率為

36、： 滿足要求。 2.2.9 校驗(yàn)減速器輸出軸強(qiáng)度 輸出軸最大扭矩： （2.12） 式中 ——電動(dòng)機(jī)的額額定扭矩 i ——傳動(dòng)比,i=50 ——電動(dòng)機(jī)至減速器被動(dòng)軸的傳動(dòng)效率, —— 電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù),； —— 減速器低速軸上最大短暫準(zhǔn)許扭矩, ∴ 輸出軸最大徑向力驗(yàn)算: （2.13） 式中 ——卷筒上鋼絲繩最大

37、拉力, =42.5KN —— 卷筒重量, =15KN(參閱資料) ——低速軸端的最大容許徑向載荷, =120KN a ——鋼絲繩上的分支數(shù)，a=2 ∴ ，故所選減速器滿足要求。 2.2.10 制動(dòng)器的選擇 制動(dòng)器裝在高速軸上,所需靜制動(dòng)力矩： （2.14） 式中 ——制動(dòng)安全系數(shù)，查《起重運(yùn)輸機(jī)械》得。 選擇塊式制動(dòng)器，查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-7-5： 制動(dòng)輪直徑 D=500mm 制動(dòng)塊退距 制動(dòng)片襯片厚度 制動(dòng)瓦塊寬度 摩擦副間設(shè)計(jì)正

38、壓力 式中——制動(dòng)襯片允許比壓，查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-7-6 ——包角，我國規(guī)定 額定制動(dòng)矩 式中 ——摩擦系數(shù)，查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-7-6， 根據(jù)以上計(jì)算的制動(dòng)力矩，以及其他參數(shù)，查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-7-15，選擇YW500-2000,額定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩T=2800Nm,整機(jī)質(zhì)量m=168Kg。制動(dòng)輪直徑，最大制動(dòng)力矩為裝配時(shí)調(diào)整到2800Nm.。 2.2.11 聯(lián)軸器的選擇 帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器通常采用齒形聯(lián)軸器，高速軸的計(jì)算扭矩： 式中 —— 電動(dòng)機(jī)的額定力矩； —— 聯(lián)軸器的許用扭矩； —— 相應(yīng)于第Ⅰ類

39、載荷的安全系數(shù), =1.6； —— 剛性動(dòng)載系數(shù)。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》查得YZR280S-8表5-1-21電動(dòng)機(jī)軸端為圓錐形，，D=85mm。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》查QJR-800-3CW減速器，高速軸端為圓錐形，d=130mm，l=250mm。查表3-12-6（JB/ZQ4218-86）選用CL5的齒輪聯(lián)軸器，最大允許扭矩，飛輪矩。浮動(dòng)軸的軸端為圓柱形d=70mm,l=120mm。查表3-12-8，選擇序號為9的帶制動(dòng)輪的齒輪聯(lián)軸器，直徑D=500mm，最大允許轉(zhuǎn)矩，飛輪矩。 浮動(dòng)軸端直徑d=70mm，l=120mm。 2.2.

40、12 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 （2.15） 式中 平均起動(dòng)力矩 靜阻力矩 因此 通常起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間為1～5s，故所選電動(dòng)機(jī)合適。 2.2.13 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間 （2.16） 式中 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》當(dāng)v<12m/min時(shí)，，故合適。 2.2.14 高速浮動(dòng)軸計(jì)算 （1）疲勞計(jì)算 軸受脈動(dòng)扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩為： 式中——等效系數(shù)，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-6經(jīng)驗(yàn)數(shù)值查得； 由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動(dòng)軸的直徑d=70mm 因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 許用扭

41、轉(zhuǎn)應(yīng)力由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》（2-11）、（2-14）式得： （2.17） 軸的材料為45號鋼，，； ，，。 ——考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù); ——與零件幾何形狀有關(guān)，對于零件表面有急劇過渡和開有鍵槽及緊配合區(qū)段，； ——與零件表面加工光潔度有關(guān)，??； 此處??； ——考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對于碳鋼，低合金鋼； ——安全系數(shù)，查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-21得； 因此： 故，通過。 （2）靜強(qiáng)度計(jì)

42、算 軸的最大扭矩： （2.18） 式中 ——?jiǎng)恿ο禂?shù)，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-5查得。 最大扭轉(zhuǎn)力矩： 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， 式中 ——安全系數(shù)，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-21查得。 ，故該浮動(dòng)軸合適。 3 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 小車主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架組成。 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，電動(dòng)機(jī)通過帶制動(dòng)器的聯(lián)軸器與減速器輸入軸相連。輸出軸兩端分別通過兩個(gè)半齒聯(lián)軸器和中間的浮動(dòng)軸和小車的主動(dòng)輪相連。電動(dòng)機(jī)位于小車架上方，主動(dòng)車輪的車輪軸在小車架下方，所以選用立式

43、三級齒輪減速器。小車架采用型鋼代替焊接結(jié)構(gòu)。 起重量5噸至50噸范圍內(nèi)的雙粱橋式起重機(jī)的小車，一般采用四個(gè)車輪支承，其中兩個(gè)車輪為主動(dòng)車輪。主動(dòng)車輪由小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)集中驅(qū)動(dòng)。 減速器 制動(dòng)器 電動(dòng)機(jī) 主動(dòng)輪 浮動(dòng)軸 圖3-1小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡圖 3.1.1 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算強(qiáng)度 參考同類型規(guī)格相近的起重機(jī),估計(jì)小車總重為。近似認(rèn)為由四個(gè)車輪平均承受，吊鉤位于小車軌道的縱向?qū)ΨQ軸線上。 車輪的最大輪壓為： 車輪的最小輪壓為： 載荷率： 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-12選擇車輪，當(dāng)運(yùn)行速度，，工作類型為M5，車輪直徑，軌道為P24的許用輪壓為11

44、.8t，故初步選擇車輪直徑，而后校核強(qiáng)度。 車輪計(jì)算載荷： （3.1） 車輪踏面疲勞接觸應(yīng)力計(jì)算： 車輪與軌道線接觸，這時(shí)軌道的曲率半徑為∞，車輪半徑 壓應(yīng)力為： （3.2） 式中 ——許用線接觸應(yīng)力常數(shù),車輪材料選用球墨鑄鐵，按,《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-6, ——車輪與軌道有效接觸長度，《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-10，L=B=81mm ——轉(zhuǎn)述系數(shù)，《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-7， ——工作級別系數(shù)，《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-8， 因此所選車輪與軌道符合要求 3

45、.1.2 計(jì)算運(yùn)行阻力 摩擦總阻力矩： （3.3） 式中 ——車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)小車重量和起重量； k——滾動(dòng)摩擦系數(shù)（m），它與車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（m），d=90mm,選用調(diào)心滾子軸承 22218C/W33 GB

46、/T288-1984。 把以上數(shù)據(jù)帶入（3-1）式得當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩： 相應(yīng)的運(yùn)行摩擦阻力為： 式中 為車輪直徑 當(dāng)無載時(shí)： 3.1.3 計(jì)算選擇電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)的靜功率 （3.4） 式中 —— 小車滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力, —— 小車運(yùn)行速度, =42.4m/min; η —— 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率, η=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： 式中 —— 電動(dòng)

47、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=1.4。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-41查得小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)JC=25%,CZ=300。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-13選用YZR160M2-6型電動(dòng)機(jī)，功率,轉(zhuǎn)速 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-36，由JC=25%,CZ=300得P=7.5KW 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-3, 3.1.4 計(jì)算選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速： 機(jī)構(gòu)總的傳動(dòng)比： 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-10-2，取i=25 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》根據(jù)傳動(dòng)比i=25，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,電動(dòng)機(jī)功率，工作類型M5，表3-10-5，高速軸許用功率,名義中心距

48、，許用輸出扭矩，表3-10-3，高速軸伸尺寸，，表3-10-4低速軸伸尺寸P型，，自重G=4000Kg。 型號：QJR-630-2CW 3.1.5 驗(yàn)算運(yùn)行機(jī)構(gòu)速度和實(shí)際功率 根據(jù)減速器的傳動(dòng)比，計(jì)算出實(shí)際的運(yùn)行速度： （3.4） 速度偏差 合適。 實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)靜功率為： （3.5） 所選電動(dòng)機(jī)與減速器均適合。 3.1.6 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 啟動(dòng)時(shí)間： （3.6） 式中 ；m=1——驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)； 平均起動(dòng)力矩 當(dāng)滿載時(shí)靜阻力矩： 當(dāng)無

49、載時(shí)運(yùn)行靜阻力矩： 初步估算制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩： （3.7） 機(jī)構(gòu)總的飛輪矩： 滿載啟動(dòng)時(shí)間： 無載啟動(dòng)時(shí)間： 查《起重運(yùn)輸機(jī)械》第98頁可知通常起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間為<4～6s，故所選電動(dòng)機(jī)合適。 3.1.7 按啟動(dòng)工況校核減速器功率 啟動(dòng)狀況減速器傳遞的功率： （3.8） 式中 ——計(jì)算載荷 ——運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù)=1. 因此 所用減速器N

50、<[N]，合適。 3.1.8 選擇制動(dòng)器 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》可查得，對于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)間tz3～4s，取tz=3s。因此，所需制動(dòng)力矩： （3.9） 式中 ——由《起重運(yùn)輸機(jī)械》表7-4查得 代入上式得： 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-7-15選用YW315-300，其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mez=200N m ，為了避免打滑，使用時(shí)將其制動(dòng)力矩調(diào)到61.77Nm以下，制動(dòng)輪直徑D=315mm考慮到所取制動(dòng)時(shí)間tz=3s與啟動(dòng)時(shí)間tq=5.03s很接近，故略去制動(dòng)不打滑條件驗(yàn)算。 3.1.9 選擇聯(lián)軸器

51、 (1)機(jī)構(gòu)高速軸上全齒聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩： （3.10） 式中 ——機(jī)構(gòu)剛性動(dòng)載系數(shù),； ——聯(lián)軸器的安全系數(shù),； ——相應(yīng)于機(jī)構(gòu)JC%值的電動(dòng)機(jī)額定力矩折算到高速軸上的力矩， 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-21，電動(dòng)機(jī)YZR160M1-6伸出軸為圓柱形d=48mm， =110mm；查表3-10-3，QJR-630-2CW減速器,高速軸端為圓柱形，。選擇全齒聯(lián)軸器CL3 (JB/ZQ 4218-86)聯(lián)軸器，，飛輪矩 高速軸端制動(dòng)輪：根據(jù)選擇的YW-315-500制動(dòng)器，查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》得制動(dòng)輪直徑

52、D=400mm，飛輪矩，重量。 （2）低速軸的計(jì)算扭矩 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-10-4，QJR-630-2CW減速器低速軸端為圓柱形d=220mm，=280mm。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-10，查得主動(dòng)車輪的伸出軸端為圓柱形d=65mm，=85mm。選擇全齒聯(lián)軸器CL5，，d=50～90mm，=84～172mm。 取浮動(dòng)軸端直徑d=60mm。 3.1.10 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度 3.1.10.1 疲勞計(jì)算 低速浮動(dòng)軸的等效扭矩為： （3.11） 式中——等效系數(shù)，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-7查得=1.4； ——材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系

53、數(shù)。對于45號鋼。 由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動(dòng)軸的直徑d=60mm 因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 浮動(dòng)軸受對稱循環(huán)載荷，許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 軸的材料為45號鋼，，； ，。 ——考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)； ——根據(jù)零件幾何形狀合理確定。[2]零件表面有急劇過渡和開有鍵槽及緊配合區(qū)段，。 ——與零件表面加工光潔度有關(guān)，??； 此處取； ——安全系數(shù)，查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-21得； 因此，疲勞驗(yàn)算通過。 3.1.10.2 靜強(qiáng)度計(jì)算 靜強(qiáng)度計(jì)算扭矩： （3.12） 式中 ——?jiǎng)恿ο禂?shù)，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-5查得。 最大扭轉(zhuǎn)力矩：

54、 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， 式中 ——安全系數(shù)，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-21查得。 ，故靜強(qiáng)度計(jì)算通過。 浮動(dòng)軸頸：，取。 4 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算 4.1 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 大車機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，基本分為兩類：分別傳動(dòng)和集中傳動(dòng)，橋式起重機(jī)常用的跨度（10.5-32M）范圍均可用分別傳動(dòng)的方案，本設(shè)計(jì)采用分別傳動(dòng)的方案。 本起重機(jī)采用分別傳動(dòng)的方案如圖4-2： 圖4-2 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)分別驅(qū)動(dòng)布置簡圖 4.2 車輪與軌道的選擇及校驗(yàn) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通常近似架設(shè)主吊鉤鉤中心線位于小車架中心線上，主鉤中心線離端梁中心線最小距離。起重機(jī)估計(jì)總重G=53.5t（包括小車），小車

55、重量。 按照圖4-3所示的重量分布 圖4-3 大車輪壓簡圖 計(jì)算大車的最大輪壓和最小輪壓： 滿載時(shí)最大輪壓： （4.1） 式中 ——起重機(jī)自重, ≈53500kg; ——小車自重, =11200kg; ——起升載荷, =32000kg; L—— 橋架跨度,L=22.5m; e—— 吊鉤中心線至端梁中心線的最小距離, e=1.25m. 滿載時(shí)最小輪壓： 空載時(shí)最大輪壓： 空載時(shí)最小輪壓： 載荷率：Q/G=32/53.5=0.6

56、 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-10-12選擇車輪：當(dāng)運(yùn)行速度為Vdc=74.6m/min，Q/G=0.6時(shí)工作類型為M5時(shí)，車輪直徑Dc=800mm，軌道為QU70的許用輪壓為31.7t，故可用。 車輪計(jì)算載荷： （4.2） 車輪踏面疲勞接觸應(yīng)力計(jì)算： 車輪與軌道線接觸，這時(shí)軌道的曲率半徑為∞，車輪半徑 壓應(yīng)力為： 式中 ——許用線接觸應(yīng)力常數(shù)。車輪材料選用球墨鑄鐵，按,《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-6, L——車輪與軌道有效接觸長度，《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-10，l=B=180mm ——轉(zhuǎn)述系數(shù)，《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-8-7， ——工作級別系數(shù)，《起重機(jī)

57、設(shè)計(jì)手冊》表3-8-8， 綜上所述符合要求。 4.3 運(yùn)行阻力的計(jì)算 摩擦總阻力矩： （4.3） 式中——與車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)大車重量和起重量； k——滾動(dòng)摩擦系數(shù)（m），查《起重運(yùn)輸機(jī)械》表7-1得k=0.0007； ——車輪軸承摩擦系數(shù)，查《起重運(yùn)輸機(jī)械》表7-2得； d——軸承內(nèi)徑（m），d=150mm,選用調(diào)心

58、滾子軸承 22330 GB/T288-1984。 把以上數(shù)據(jù)帶入（3-1）式得當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩： 相應(yīng)的運(yùn)行摩擦阻力為： 式中為車輪直徑 當(dāng)空載時(shí)： 4.4 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的靜功率 式中 —— 大車滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力, —— 大車運(yùn)行速度, =74.6m/min; η —— 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率, η=0.95; m —— 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù),m=2. 初選電動(dòng)機(jī)功率： 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

59、運(yùn)輸機(jī)械》表7-6取=1.2。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-41查得小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)JC=25%,CZ=600。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-13選用YZR180L-8型電動(dòng)機(jī)，功率,轉(zhuǎn)速 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-36，由JC=25%,CZ=600得P=9.669KW 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-3, 4.5 減速器的選擇 車輪轉(zhuǎn)速： （4.4） 機(jī)構(gòu)總的傳動(dòng)比： 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-10-2，取i=25 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》根據(jù)傳動(dòng)比i=25，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,電動(dòng)機(jī)功率，工作類型M5。表3-10-5，高速軸許

60、用功率,名義中心距，許用輸出扭矩。表3-10-3，高速軸伸尺寸，，表3-10-4低速軸伸尺寸P型，，自重G=4000Kg。 型號：QJR-560-2CW 4.6 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 根據(jù)減速器的傳動(dòng)比，計(jì)算出實(shí)際的運(yùn)行速度： 速度偏差 合適。 實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)靜功率為： （4.5） 所選電動(dòng)機(jī)與減速器均適合。 4.7 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 啟動(dòng)時(shí)間： 式中 ；m=2——驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)； 平均起動(dòng)力矩 當(dāng)滿載時(shí)靜阻力矩： 當(dāng)空載時(shí)運(yùn)行靜阻力矩： 初步估算制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩：

61、 （4.6） 機(jī)構(gòu)總的飛輪矩： 滿載啟動(dòng)時(shí)間： =4.16s 無載啟動(dòng)時(shí)間： 查《起重運(yùn)輸機(jī)械》第98頁可知通常大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間為<8～10s，故所選電動(dòng)機(jī)合適。 4.8 啟動(dòng)工況下校核減速器功率 啟動(dòng)狀況減速器傳遞的功率： （4.7） 式中 ——計(jì)算載荷 ——運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù)=2. 因此c 所用減速器N<[N]，合適。

62、4.9 驗(yàn)算啟動(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 （4.8） 式中 p1==10.89+15.87=26.76t---主動(dòng)輪輪壓 p2= p1=26.76t----從動(dòng)輪輪壓 f=0.15-----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 β=1.1（大車）——附加阻力系數(shù) n= =1.56s n>nz,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

63、,而無載小車位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí)。 則： n=nz 式中p1==15.87t----主動(dòng)輪輪壓 p2=2+=210.89+15.87=37.65t---從動(dòng)輪輪壓 ---一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)空載啟動(dòng)時(shí)間 = =5.31 s n= =1.7 n>nz,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,而無載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí)。 則： n=nz 式中P1==10.89t---主動(dòng)輪輪壓 P2=+2=10.89+215.87=42.63t---從動(dòng)輪輪壓 = 5.31S--與第(2)種工況相同 n= =1.29s

64、 n>nz 故也不會(huì)打滑 結(jié)論: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。 4.10 選擇制動(dòng)器 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》可查得，對于大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)間，取。因此，所需制動(dòng)力矩： （4.9） 式中 ——由《起重運(yùn)輸機(jī)械》表7-4查得 代入上式得： 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表3-7-15選用YW315-300，其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mez=200N m ，為了避免打滑，使用時(shí)將其制動(dòng)力矩調(diào)到72.71Nm以下，制動(dòng)輪直徑D=315mm考慮到所取制動(dòng)時(shí)間tz=7s與啟動(dòng)時(shí)間tq=2.61s很接近，故略去制動(dòng)

65、不打滑條件驗(yàn)算。 4.11 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： ==354.681.4=496.55 Nm （4.10） 式中MI—連軸器的等效力矩： MI==2177.34=354.68 Nm —等效系數(shù) 取=2查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-7 Mel=9549=177.34 Nm 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》表5-1-21，電動(dòng)機(jī)YZR180L-8,軸端為圓柱形,d=55mm,L=110mm；查表3-10-3，QJR-560-2CW減速器,高速軸端為圓錐形d=100m

66、m,l=210mm,查表3-12-6，選兩個(gè)聯(lián)軸器CL6(JB/ZQ4218-86),質(zhì)量m=79.9Kg,許用扭矩，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；查表3-12-8，選擇兩個(gè)制動(dòng)輪D=400mm,飛輪矩，質(zhì)量m=67Kg。浮動(dòng)軸直徑d=100mm,l=150mm。 浮動(dòng)軸的直徑d=100mm。 2.低速軸的計(jì)算扭矩： =496.55250.95=11793.11 Nm 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》查表3-10-3，QJR-560-2CW減速器,低速軸端為圓柱形d=190mm,l=280mm；查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》，表3-8-10，Dc=800mm的主動(dòng)車輪的伸出軸為圓柱形d=180mm,l=200mm；選用四個(gè)聯(lián)軸器CLZ10，[Ml]=50000Nm, (GD)=50Nm, 重量m=254Kg。 4.12 浮動(dòng)軸強(qiáng)度的驗(yàn)算 （1）疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 低速浮動(dòng)軸的等效力矩： （4.11） 式中—等效系數(shù)，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表2-7查得。 由上節(jié)已取得浮動(dòng)軸端直徑d=100mm，故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 由于浮動(dòng)軸受對稱循環(huán)載荷，所以許用