50t橋式起重機小車運行機構及超載限制器設計

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遼寧科技學院論文 摘要 I 畢業(yè)設計（論文）任務書 畢業(yè)設計論文題目： 50畢業(yè)設計論文內容： 畢業(yè)設計論文專題部分： 起重機小車超載限制器設計 遼寧科技學院論文 摘要 要 橋式起重機運行小車中最主要的結構有：電動機，減速器，聯軸器，等等。 橋式起重機的小車設有起升機構和小車運行機構，為使小車輪壓呈均勻分布， 應對小車的機構布置進行優(yōu)化設計，以知小車軌跡和軸矩為例，以車輪輪壓均勻分配為目標函數，按單鉤起重小車的條件提出約束條件，對優(yōu)化設計的結果進行分析如下： 首先，電動機 —— 起重機械的驅動電動機要根據所需功率、最大轉矩、接電持續(xù)率、起動等級、控制類型、速度變化范圍、供點方式、保護等級、環(huán)境溫度與使用地區(qū)海拔高度等因素進行選擇。 其次，減速器 —— 起重機械設計時，根據理論指導和工作經驗，對機構形式、中心距、公稱傳動比及齒輪參數的選擇應遵守原則和注意事項。 再次，聯軸器 —— 起升機構裝有聯軸器，其電動機工況驅動力矩，起升過程，減速傳動裝置的載荷等，與電動機通過減速器直接 驅動的起重運行機構有差別，本文根據在 蘆橋式起重機系列設計中的應用的經驗，提出了把聯軸器傳動與起重機機構設計相結合的設計計算方法，其設計計算結果在該系列試驗中得到證實。 關鍵詞 起重小車、機構布置、優(yōu)化設計、電動機選擇、減速器、設計原則、 聯軸器 . 遼寧科技學院論文 摘要 he of of of of is of is to of on in to an of on an a of as an of a as he an to be to of of of of at of on of is so as of of to H as of of is by of of of 遼寧科技學院論文 緒論 I 緒 論 起重運輸機械主要用于裝卸和搬運物料。它不僅廣泛應用于工廠、礦山、 港口、車站、建筑工地、電站等生產領域，而且也應用到人們的生活領域。使用起重運輸機械，能減輕工人勞動強度，降低裝卸費用〖〗，減少貨物的破損，提高勞動生產率，甚至完成人們 無法直接完成的某些工作。起重機械和運輸機械發(fā)展到現在，已成為合理組織大批量生產和流水作業(yè)生產的基礎。據統(tǒng)計，在我國冶金、煤炭部門的機械設備總臺數或總重量中，起重運輸機械占 25～ 659f。 我們的祖先在古代，雖然也創(chuàng)造了不少結構簡敢適應當時生產需要的起重運輸機械設備，但真正形成現代的起重運輸機械制造工業(yè)，還是在中華人民共和國成立以后。就其發(fā)展，主要有以下幾個階段： 1949 年到 1957 年，是我國起重運輸機械制造的創(chuàng)業(yè)階段。當時由于缺少設計能力，大部分產品是按國外圖紙仿造的。 1958 年到 1965 年，各企業(yè)逐漸由仿造走上了自行設計的道路。先后進行了通用橋式起重機、帶式輸送機、斗式提升機等八種產品系列設計，同時，還逐漸開展了以改進產品結構、性能、提高產品質量和開發(fā)新產品為目標的科研工作。 1966 年到 1978 年，起重運輸機械行業(yè)的生產雖然歷經艱難曲折，侶在技術上仍有發(fā)展。主要表現在；對一些量大面寬的產品進行了系列設計或系列更新設計，如 電動葫蘆， 電動單梁橋式起重機， 電動葫蘆雙梁橋式起重機， 帶式輸送機， 鋼絲繩芯 帶式輸送機， 發(fā)展和制造了一批國家急需的新產品，如 450t 橋式和門式起重機以及 2× 300t 雙小車橋式起重機。 1979 年以后，由于實行改革開放政策，我國起重運輸機械行業(yè)的技術水平有了很大提高。主要是增強了成套設備的供應能力，如國內研制的首都機場行季包裝卸袖送系統(tǒng)和旅客登機橋全套設備，與國外合作生產的年產量 2000～ 3000 萬 鋼扎 40縫鋼管廠、 1900坯連軋廠、 2030連軋廠與 2050連軋廠等冶金專用成套起重設備；引 進了一遼寧科技學院論文 緒論 起重運輸機械產品和通用零部件的設計制造技術，如電動萌蘆、帶式輸送機、液壓推桿、液力偶合器、起重電磁鐵等；研制了一批新產品；產品的制造工藝水平普遍有了提高。 總的來說，我國起重運輸機械行業(yè)經過了四十多年的發(fā)展，目前已經具有一定的生產和研制能力，一部分產品已達國際水平。但就整個起重運輸機械行業(yè)而言，有很大一部分產品的性能和質量還有待提高，提供現代化成套設備的能力還不能滿足社會發(fā)展需要。 我國起重運輸機械行業(yè)今后幾年內的發(fā)展趨勢，主要是： 1)對近幾年來與外國合作生產的成套設備實 行國產化； 2)開發(fā) — 批國家重點項目和國民經濟各部門急需的品種： 3)對量大面寬的起重運輸機械產品和零部件進行系列更新； 4)采用先進的設計方法和手段，加強對物流 (物質資料由供應者向需要者移動 )系統(tǒng)的研究； 5)推廣產品制造的先進工藝。 遼寧科技學院論文 目錄 I 2 目錄 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 摘 要 ··························· ························ 論 ···························· I 目錄 ···························· I 第一章 運行系統(tǒng)計算 ············· 錯誤 !未定義書簽。 ...................... 錯誤 !未定義書簽。 ............ 錯誤 !未定義書簽。 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 .................... 錯誤 !未定義書簽。 ............................ 錯誤 !未定義書簽。 ............ 錯誤 !未定義書簽。 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 減速器功率 .............. 錯誤 !未定義書簽。 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 ............. 錯誤 !未定義書簽。 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 ................... 錯誤 !未定義書簽。 第二章 參考文獻 ··············· 錯誤 !未定義書簽。 結束語 ···················· 錯誤 !未定義書簽。 遼寧科技學院論文 目錄 寧科技學院論文 設計題目 計題目 橋式起重機 參數 數值 起重量 50T 起升調試 12m 運行速度 作級別 電持續(xù)率 5% 遼寧科技學院論文 ２ ２ 第一章 運行系統(tǒng)計算 小車運行機構計算經比較后，確定采用如圖 2示的傳動方案。 車輪最大輪壓：小車質量后計取 G= 10t=10000壓均布： (Q+G)=1/4(50000+10000)=1500047輪最小輪壓： × 10000=文獻［ 3］ 表 17 知： 運行速度 作級別為中級時，車輪直徑取 D=500道型號為 43kg/m， (許用輪壓為 5t 由文獻［ 1］ (4，由小車直徑系列值初選車輪直徑 00度驗算：按車輪與軌道為線接觸及點接觸兩種情況，驗算車輪接觸強度，車輪疲勞計算載荷 m i nm a x ?????? 車輪材料， 取 : ? S=340 b=640遼寧科技學院論文 ３ ３ 由文獻［ 1］ (4：線接觸疲勞強度計算： 21? (N) 轉速系數 m i n)/(??? ??由文獻［ 1］ (4取 2—— 運行機構工作級別系數，由文獻［ 1］ (4由 1—— 與車輪材料有關的許用線接觸應力常數，由 ? b=640文獻［ 1］ 4 —— 車輪與軌道有效接觸長度 由文獻［ 3］ 表 (2軌道 L=b=46 ????? 因 為 以點接觸強度驗算通過 綜上所知，車輪與軌道合適。 由文獻［ 3］ 擦阻力矩： ?)2)(( m ??? 遼寧科技學院論文 ４ ４ d—— 由文獻［ 3］ 錄 19 知小車車輪組主動車輪組中Φ 500 知軸承型號為 7524，由文獻［ 4］ 內徑 d=120徑 D=215均值2 21 512 0 ??? k—— 滾動磨擦系數，由文獻［ 1］ k=f 知 k=u—— 車輪軸承的摩擦系數， u= —— 附加摩擦阻力系數，由文獻［ 1］ β =β =m=(50000+10000)()× 行摩擦阻力： 2 5 52/0??? 當無載時： 0000)2(/??????? ? ??? 電動機靜功率： 0 5 6 0 0 2 21 0 0 0 ???? ??? ?m—— 電動機個數 m=1 初選電動機功率： N=d—— 電動機功 率增大系數，由［ 2］ （ 9由運行速度為 動軸承取 ［ 3］ 表 30 選電動機型號為 30r/d=動機質量 G=115算電動機發(fā)熱條件 由文獻［ 2］ 8 ? 起 由文獻［ 3］ （ 8機構 t 起 / 大約為 寧科技學院論文 ５ ５ 據文獻［ 3］ （ 8求出 25=以減速器過載能力較強合適。 因室內使用，故不計風阻力及坡度阻力矩，只驗算空載及滿載運動時兩種工況，空載起時主動車輪與軌道接觸處的圓周切向力： 遼寧科技學院論文 ７ ７ o 2( 12')0(??????????????????????式中： 所有主動 車輪輪壓之和 所有從動車輪輪壓之和 k、 u、 d、β —— 同運行阻力計算中取值一樣 車輪與軌道的粘著力： 3 5 0 01)0( ??????f—— 粘度系數：由文獻［ 1］ :f=Φ =載起動時，主動車輪與軌道接觸處的周圍切力 o 2()( 11')0(??????????????????????車輪與軌道的粘著力： F(Q=0)=5000× 2× 4100N 由以上計算可知： F(Q=0) >T(Q=0) F(Q=Q) >T(Q=Q) 所以不會打滑，所以 電動機合適。 由文獻［ 2］ ：對小車， ?制4 秒，取 ? ，因此，所需制動力矩 遼寧科技學院論文 ８ ８ x x )(()()(???????????????????????? ???????????????????????????????? ??????m—— 電動機個數， m=1 c.［ .— 同前面計算中的取值， 由文獻 3］附表 15，選用 3，考慮到所取制動時間 ?與其制動時 間 差不大，故略去制動不打滑條件的驗算。 高速軸聯器計算轉矩： ??? ? 式中 :n—— 聯軸器安全系數， n=?剛性動載系數，由文獻［ 1］ 知：0 1 0 5 09 5 5 0,????? 由文獻［ 3］ 表 31 查電動機 22－ 6，兩端伸出端軸為圓柱形， d=40 ㎜ , L=110 ㎜ , 由文獻［ 3］ 表 37，減速器 750 查出 高速軸 d=50 ㎜ , L=110 ㎜ , 由文獻［ 3］ 表 41，送出 齒式聯軸器，主動端 0 ㎜ , L=112 ㎜，公稱轉矩， c=輪矩， (= , 質量 速軸端制動輪：根據制動器為 3 由文獻［ 3］ 表 16 選制功能直徑 00 ㎜ ，圓柱形軸孔 d=50 ㎜ , L=112 ㎜，飛輪矩 (=質量0 一聯軸器為制動輪飛輪矩之和： (+(z= 與原估計 0.3 基本相等，故以上計算不需修改 遼寧科技學院論文 ９ ９ 低速軸聯軸器計算轉矩：可由前節(jié)的計算轉矩 出 : c 21 ?????? ? 由文獻［ 3］ 表 42，選用兩個 形齒輪聯軸器，主動端 5 ㎜ , L=172 ㎜，從動端 0 ㎜ , L=172 ㎜ 由前節(jié)已選定車輪直徑 00 ㎜ ，由文獻［ 3］ 表 19，ф 500 車輪組，取車輪安裝聯軸器處直徑 d=80 ㎜ , L=115 ㎜ ，同樣選兩個 形出輪聯軸器，主動端： 0 ㎜ , L=172 ㎜，從主動端： 5 ㎜ , L=172 ㎜ (1)疲勞驗算：由文獻［ 2］運行機構疲勞計算其中載荷： I 2.m a x 5 ?????? ?? 由前節(jié)已選定浮動軸直徑 d=85 ㎜ ,其扭轉應力， M p 2 6m a x 3 ????? 式中：8? —— 同前取值一樣 浮動軸的載荷變化時稱循環(huán)，材料仍選用 45 鋼，由起升機構高速浮動軸計算：得： M p aM p 8 0,1 4 01 ??? ??? ? M p 1 8 7 ??? ?? ??式中 : 1,起升機構取值相同。 ? ??? ?? ，通過 (2)驗算強度：由文獻［ 2］運行機構工作最大載荷 I 2.m a x ?????? ??? 式中 : 5?—— 與 彈性振動力矩勁大系數，對突然起動機構：5?=5?=?? . 同前 遼寧科技學院論文 １０ １０ 最大扭轉應力： M p I 8 2 4 2m a x ?????許用扭轉應力： ? ? M p 2 0 ??? ??式中： 前面計算中取值一樣浮動軸直徑： d1=d+(5～ 10)=85+(5～ 10)=90～ 95 取 d=90 ㎜ 遼寧科技學院論文 １１ １１ 第二章 參考文獻 ［ 1］羅文新《起重運輸機械》 冶金工業(yè)出版社 2］《起重機設計手冊》機械工業(yè)出版社 3］《起重機課程設計》冶金工程出版社 ［ 4］《機械零件設計手冊》 (下 )(第三版 )冶金工業(yè)出版社 5］《機械零件設計手冊》國防工業(yè)出版社 6］《機械零件設計手冊》 (第二版 )冶金工業(yè)出版社 寧科技學院論文 １２ １２ 結束語 通過本次的畢業(yè)設計，使握對三年所學的知識有了深刻的理解。同時，通過 實習，親身體驗到理論于實際相結合的重要性。在與 同學的共同設計過程中懂得了“團結就是力量“和“自力更生”更深層的內涵。 本論文的內容上，雖然也對主要關鍵部分作了詳細分析及計算，但某些環(huán)節(jié)如超載限制器設計方面，由于種種原因，沒有對其加深研究，并不一定適應現代生產的要求。但我們渴望達到一定精度。對于延長使用壽命，減少成本有一定幫助。但在某種程度上依然有點失陷，所以要不斷的學習，研究，才能提高，突破。 該設計受到劉寶權，紀宏等諸位師長指導，才使該設計得以順利完成。在此表示衷心的感謝！ 編者：崔鳴 二零零七年六月十日