1793_橋式起重機(jī)總體方案及起升裝置的設(shè)計(jì)

1793_橋式起重機(jī)總體方案及起升裝置的設(shè)計(jì),橋式起重機(jī),總體方案,裝置,設(shè)計(jì) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文1目 錄1 緒論 .........................................................................................................................................................11.1 課題的研究背景 ..............................................................................................................................11.2 國(guó)內(nèi)外橋式起重機(jī)發(fā)展概況 ...........................................................................................................11.3 本論文的主要內(nèi)容 ..........................................................................................................................22. 橋式起介紹 .....................................................................................................................................42.1 橋式起重機(jī)的特點(diǎn)和分類 ..............................................................................................................42.1.1 通用橋式起重機(jī) ...................................................................................................................42.1.2 專用橋式起重機(jī) ...................................................................................................................52.1.3 電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī) .......................................................................................................62.2 橋式起重機(jī)的組成和特點(diǎn) ...............................................................................................................72.2.1 橋式起重機(jī)小車 ...................................................................................................................73．總體方案設(shè)計(jì) ...............................................................................................................................83.1 引言 ...................................................................................................................................................83.2 起重機(jī)設(shè)計(jì)的總體方案 ...................................................................................................................83.2.1 方案一：選擇箱形雙梁橋式起重機(jī) ...................................................................................83.2.2 方案二：選擇通用吊鉤橋式起重機(jī) ...................................................................................93.3 方案的確定 .....................................................................................................................................103.4 小結(jié) ................................................................................................................................................104 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 ...........................................................................................................114．1 引言 ..............................................................................................................................................114.2 吊鉤電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)的布置方案 ....................................................................................................114.3 主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算 ........................................................................................................................144.3.1 鋼絲繩直徑的選取 ............................................................................................................144.3.2 滑輪與卷筒的計(jì)算 ............................................................................................................154.3.3 選擇電動(dòng)機(jī) ........................................................................................................................174.3.4 減速器的選擇 ..................................................................................................................184.3.5 選擇制動(dòng)器 .........................................................................................................................194.3.6 選擇聯(lián)軸器 .........................................................................................................................214.4 副起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算 ........................................................................................................................224.4.1 鋼絲繩直徑的選取 ............................................................................................................224.4.2 滑輪、卷筒的計(jì)算 ............................................................................................................234.4.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 ....................................................................................................................244.4.4 減速器的選擇 ....................................................................................................................254.4.5 選擇制動(dòng)器 ........................................................................................................................264.4.6 聯(lián)軸器的選擇 ....................................................................................................................284.5 小結(jié) ................................................................................................................................................295 結(jié)論 .......................................................................................................................................................30南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文25.1 全文總結(jié) .........................................................................................................................................305.2 展望 .................................................................................................................................................30參 考 文 獻(xiàn) .........................................................................................................................................32致 謝 ..........................................................................................................................................................33南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文11 緒論1.1 課題的研究背景當(dāng)今中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展時(shí)期，建筑工業(yè)化和工業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中起重機(jī)的使用是不可缺少的。從古代，人們?yōu)榱私ㄔ齑笮徒ㄖ桶l(fā)明了原始的起重設(shè)備，到了今天，起重機(jī)設(shè)計(jì)制造已經(jīng)成為一個(gè)專門(mén)的產(chǎn)業(yè)。起重設(shè)備的應(yīng)用給人們帶來(lái)了很大的便利，小到倉(cāng)庫(kù)里的叉車，大到航天中心的吊裝火箭的起重機(jī)械，建筑工地上隨處可見(jiàn)的塔式起重機(jī)，港口碼頭的大型龍門(mén)吊，起重機(jī)的身影無(wú)處不在。正是由于起重機(jī)使用的普遍性，起重機(jī)設(shè)計(jì)制造具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，僅工程起重機(jī)一項(xiàng)，全球的年銷售額就有 75 億美元，但是這些大多是由歐美企業(yè)壟斷。近些年來(lái)，伴隨著我國(guó)固定資產(chǎn)投資的飛速增長(zhǎng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和大型項(xiàng)目的不斷上馬，使得我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)獲得了空前的發(fā)展，也受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。我國(guó)的起重機(jī)制造商與歐美的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比在技術(shù)上還存在著差距，在產(chǎn)業(yè)鏈條，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面也存在著一定的劣勢(shì)，但這并非遙不可及。更主要的是，我國(guó)在這一領(lǐng)域從未放棄過(guò)自主研發(fā)，而且已經(jīng)具備了相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，創(chuàng)造了幾個(gè)蜚聲全球的知名品牌。起重機(jī)屬于典型的機(jī)械產(chǎn)品，根據(jù)其使用環(huán)境的不同，起重機(jī)的設(shè)計(jì)又具有不同特性，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題不僅可以檢驗(yàn)自己的機(jī)械專業(yè)能力還可以考察創(chuàng)新創(chuàng)造能力。1.2 國(guó)內(nèi)外橋式起重機(jī)發(fā)展概況起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)物料進(jìn)行起重、運(yùn)輸、裝卸或安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)都有廣泛的應(yīng)用，起著減輕體力勞動(dòng)、節(jié)省人力、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化的作用。起重機(jī)械在現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中決不是可有可無(wú)的輔助工具，而是合理組織生產(chǎn)的必不可少的生產(chǎn)設(shè)備。通用橋式起重機(jī)是使用最為廣泛的橋架型起重機(jī)。目前，國(guó)產(chǎn)通用橋式起重機(jī)系列尚未采用參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，既不能將設(shè)計(jì)人員從大量繁瑣的重復(fù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文2也不能發(fā)揮出 CAD/CAM 的有事。為了發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性減少設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖、制表所需的時(shí)間，縮短設(shè)計(jì)周期，新產(chǎn)品，新材料，新工藝的研究，會(huì)使得起重機(jī)的整機(jī)布置更趨優(yōu)化，部件更加緊湊耐用；起重機(jī)的控制和安全保護(hù)裝置大為改善，保證了操作的安全性和可靠性。我國(guó)的起重機(jī)械制造行業(yè)起步較晚，原有的基礎(chǔ)比較薄弱，與工業(yè)先進(jìn)型國(guó)家相比，差距不小。但是，經(jīng)過(guò)見(jiàn)過(guò) 60 年來(lái)的不斷發(fā)展，目前的差距明顯縮小，已經(jīng)建立起自己的子終極研究部門(mén)、生產(chǎn)廠和專業(yè)人才培養(yǎng)的高等學(xué)校，并能夠批量生產(chǎn)各種累心軌道起重機(jī)械，不僅滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，部分也打入了國(guó)際市場(chǎng)。目前世界上最大的履帶起重機(jī)起重量 3000t，最大的橋式起重機(jī)起生日一 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)級(jí)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。實(shí)現(xiàn)了 重點(diǎn)產(chǎn)品大型化，高速化和專用化 德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、美國(guó)和日本的著名起重機(jī)公司采用起重機(jī)模塊化設(shè)計(jì)，并取得了顯著的效益。德國(guó)德馬格公司的標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)系列改用模塊化設(shè)計(jì)后，比單件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)費(fèi)用下降 12％，生產(chǎn)成本下降 45％，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。 起重機(jī)的更新和發(fā)展，在很大程度上取決于電氣傳動(dòng)與控制的改進(jìn)。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動(dòng)化和智能化。 例如德國(guó)采用激光裝置查找起吊物的重心位置，在取物裝置上裝有超聲波傳感器引導(dǎo)取物裝置自動(dòng)抓取貨物。吊具自動(dòng)防搖系統(tǒng)能在運(yùn)行速度 200m/min,加速度 0.5m/s2 情況下很快使起吊物搖擺振幅減至幾個(gè)毫米。起重機(jī)可通過(guò)磁場(chǎng)變換器或激光達(dá)到高精度定位。在起重機(jī)單機(jī)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)把各種起重運(yùn)輸機(jī)械組成一個(gè)物料搬運(yùn)集成系統(tǒng)，通過(guò)中央控制室的控制，與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合，與生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合。這類起重機(jī)自動(dòng)化程度高，具有信息處理功能，可將傳感器檢測(cè)出來(lái)的各種信息實(shí)施存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷、變換等處理加工，進(jìn)而向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。日本東芝浜川崎工廠用全自動(dòng)橋式起重機(jī)組成的物料輸送系統(tǒng)來(lái)搬運(yùn)柔性加工線上的夾具和工件，為機(jī)床運(yùn)送毛坯或?qū)⒓庸ず玫牧慵偷较乱还ば蚧騻}(cāng)庫(kù)。目前各行業(yè)中使用的橋式起重機(jī)數(shù)不勝數(shù)，普遍采用小型 PLC 控制和調(diào)壓調(diào)速，基本上沒(méi)有智能化產(chǎn)品。中小型橋式起重機(jī)大多應(yīng)用 16/3.2T,50/10T 以及 32/16T 等類型，在冶金工業(yè)的大型起重機(jī)，各大鋼鐵公司基本上采用 200t～480t 起重機(jī)，而中小企業(yè)絕大多數(shù)采用趨于淘汰邊緣的 75t～160t 起重機(jī)，這些起重機(jī)的更新?lián)Q代和現(xiàn)代化改造項(xiàng)目，形成了巨大的市場(chǎng)需求，也是科研人員進(jìn)一步研發(fā)的動(dòng)力和機(jī)會(huì)。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文31.3 本論文的主要內(nèi)容橋式起重機(jī)主要由金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)械部分（機(jī)構(gòu)）和電氣設(shè)備三大部分組成。金屬結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)主要是指橋架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，比較復(fù)雜，而電氣設(shè)備是用來(lái)控制起重機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在本次設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)它們進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，機(jī)械部分（機(jī)構(gòu)）主要包括起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)等，這是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。本論文的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1) 根據(jù)已知的數(shù)據(jù)參數(shù)和起重機(jī)的工作等級(jí)，首先確定此次設(shè)計(jì)的總體方案，根據(jù)所確定的方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。2) 起升機(jī)構(gòu)用來(lái)實(shí)現(xiàn)貨物的升降，是任何起重機(jī)不可缺少的部分，是起重機(jī)中最重要與基本的機(jī)構(gòu)。50/10t 橋式起重機(jī)，有主、副兩套起升裝置，首先應(yīng)確定好兩套裝置的合理布置方案，兩套裝置的原理相類似，只是額定起重量不同，布置方案確定好后，就可以開(kāi)始進(jìn)行計(jì)算了。起升機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置與制動(dòng)裝置等組成。完成了對(duì)其組成部分的數(shù)據(jù)計(jì)算后，利用 AutoCAD 把它們裝配在一起，可以直觀的檢查設(shè)計(jì)是否合理，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文42. 橋式起介紹2.1 橋式起重機(jī)的特點(diǎn)和分類1、橋式起重機(jī)的特點(diǎn)： 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(guò)運(yùn)行裝置直接支撐在高架軌道上的橋架型起重機(jī)，稱為“ 橋式起重機(jī)”。 橋式起重機(jī)一般由裝有大車運(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)室等幾個(gè)大部分組成。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，起重小車用來(lái)帶著載荷作橫向運(yùn)動(dòng)；橋架和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來(lái)將起重小車和物品作縱向移動(dòng)，以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成三維空間里作搬運(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)，其額定起重量從幾噸到幾百噸。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)基本上都是在通用吊鉤橋式的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來(lái)的。 2、橋式起重機(jī)的分類 （ 1） 通用橋式起重機(jī) （2）專用橋式起重機(jī) （3）電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī)2.1.1 通用橋式起重機(jī)通用橋式起重機(jī)是指在一般環(huán)境中工作的普通用途的橋式起重機(jī)(見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn) GB/T14405-93)。以下類型的起重機(jī)都屬于通用橋式起重機(jī)。 ①通用吊鉤橋式起重機(jī) 通用吊鉤橋式起重機(jī)由金屬結(jié)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、電器及控制系統(tǒng)及司機(jī)室組成。取物裝置為吊鉤。額定起重量為 10T 以下的多為 1 個(gè)起升機(jī)構(gòu)；16T 以上的則多為主、副兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)。這類起重機(jī)能大多種作業(yè)環(huán)境中裝卸和搬運(yùn)物料及設(shè)備。 ②抓斗橋式起重機(jī) 抓斗橋式起重機(jī)的裝置為抓斗，以鋼絲繩分別聯(lián)系抓斗起升、起升機(jī)構(gòu)、開(kāi)閉機(jī)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文5構(gòu)。主要用于散貨、廢舊鋼鐵、木材等的裝卸、吊運(yùn)作業(yè)。這種起重機(jī)除了起升閉合機(jī)構(gòu)以外，其結(jié)構(gòu)部件等與通用吊鉤橋式起重機(jī)相同。 ③電磁橋式起重機(jī) 電磁橋式起重機(jī)的基本構(gòu)造與吊鉤橋式起重機(jī)相同，不同的是吊鉤上掛 1 個(gè)直流起重電磁鐵(又稱為電磁吸盤(pán))，用來(lái)吊運(yùn)具有導(dǎo)磁性的黑色金屬及其制品。通常是經(jīng)過(guò)設(shè)在橋架走臺(tái)上電動(dòng)發(fā)電機(jī)組或裝在司機(jī)室內(nèi)的可控硅直流箱將交流電源變?yōu)橹绷麟娫矗缓笤偻ㄟ^(guò)設(shè)在小車架上的專用電纜卷筒，將直流電源用撓性電纜送到起重電磁鐵上。 ④兩用橋式起重機(jī) 兩用橋式起重機(jī)有 3 種類型：抓斗吊鉤橋式起重機(jī)、電磁吊鉤橋式起重機(jī)和抓斗電磁橋式起重機(jī)。其特點(diǎn)是在 1 臺(tái)小車上設(shè)有兩套各處獨(dú)立的起升機(jī)構(gòu)，一套為抓斗用，一套為吊鉤用(或一套為電磁吸盤(pán)用一套為吊鉤用，或一套為抓斗用一套為電磁吸盤(pán)用)。 ⑤三用橋式起重機(jī) 三用橋式起重機(jī)是一種多用的起重機(jī)。其基本構(gòu)造與電磁橋式起重機(jī)相同。根據(jù)需要可以用吊鉤吊運(yùn)重物，也可以在吊鉤上掛 1 個(gè)馬達(dá)抓斗裝卸物料，還可以把抓斗卸下來(lái)再掛上電磁盤(pán)吊運(yùn)黑色金屬，故稱為三用橋式(可換)起重機(jī)。 抓斗交流電源工作，電磁盤(pán)直流電源工作。因此，該機(jī)型必須同電磁橋式起重機(jī)一樣，設(shè)置電動(dòng)發(fā)電機(jī)組或可控硅直流電源箱。這種起重機(jī)適用于經(jīng)常變換取物裝置的物料場(chǎng)所。 ⑥雙小車橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)與吊鉤橋式起重機(jī)基本相同，只是在橋架上裝有 2 臺(tái)起重量相同的小車。這種機(jī)型用于吊運(yùn)與裝卸長(zhǎng)形物件。2.1.2 專用橋式起重機(jī)①冶金橋式起重機(jī) 冶金橋式起重機(jī)根據(jù)用途可以劃分為不同的類型，主要結(jié)構(gòu)基本與通用吊鉤機(jī)型用于吊運(yùn)與裝卸長(zhǎng)形物件。橋式起重機(jī)相同，取物裝置多為專用。主要用于冶金車間的吊運(yùn)作業(yè)，其起重量很大，最大的可達(dá)到數(shù)百噸。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文6②防爆吊鉤橋式起重機(jī) 按使用環(huán)境，將礦用防爆起重機(jī)(煤礦井下除外)規(guī)定為Ⅰ類，將工廠用防爆起重機(jī)規(guī)定為Ⅱ類。 Ⅱ類起重機(jī)，按電氣設(shè)備適用于爆炸性氣體混合物最大試驗(yàn)案例間隙或最小點(diǎn)燃電流比，分為 A、B 、C 三級(jí)，并按其表面最高溫度分為 T1-T4 四組。 起重機(jī)所用防爆電氣設(shè)備及機(jī)械設(shè)備，其允許的表面最高溫度，對(duì)Ⅰ類起重機(jī)可能堆積煤塵時(shí)為 150℃，采取措施防止堆積時(shí)，則為 450℃。對(duì)Ⅱ類起重機(jī)須符合表 1-2-15 的規(guī)定。 表 1-2-15 允許的表面最高溫度 溫度組別 允許表面最高溫度℃T1 450T2 300T3 200T4 135這種起重機(jī)的結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機(jī)基本相同。但是所用的整套電氣設(shè)置具有防爆性能。與鋼軌接觸的運(yùn)行車輪要采用不易產(chǎn)生摩擦火花的材料制作，以防止在起重機(jī)使用中產(chǎn)生火花引起爆炸或燃燒事故。主要用于具有易燃易爆物的車間、庫(kù)房或其他場(chǎng)所。目前產(chǎn)品規(guī)格較多。 ③絕緣吊鉤橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機(jī)基本相同。但是為了防止工作過(guò)程中帶電設(shè)備的電流可經(jīng)過(guò)被吊物傳到起重機(jī)上，危及司機(jī)安全，故要求在吊鉤組、小車架、小車輪(或小車軌道下方)上設(shè)置 3 道絕緣裝置。主要用于冶煉鋁、鎂的工廠。 上述橋式起重機(jī)除按起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及使用特性分類外，有時(shí)也按主梁的數(shù)目將其分為單主梁橋式起重機(jī)、雙梁橋式起重機(jī)、四梁橋式起重機(jī)等。單主梁橋式起重機(jī)只有一根主梁，起重小車帶有反滾輪，單側(cè)滿置，取物裝置多為吊鉤，也有電磁盤(pán)的；雙梁橋式起重機(jī)具有兩根對(duì)稱配置的桁架型或箱型主梁，是橋式起重機(jī)的基本形式；四梁橋式起重機(jī)多用于某些冶金橋式起重機(jī)中，四根梁以橋架縱向中心線對(duì)稱布置，外面兩根主梁上架設(shè)普通的單鉤或雙鉤起重小車，即副小車。主小車可跨在副小車上空運(yùn)行。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文72.1.3 電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī)其特點(diǎn)是橋式起重機(jī)的起重小車用自行式電動(dòng)葫蘆代替，或者用固定式電動(dòng)葫蘆作起重小車的起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行、大車運(yùn)行等機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置也盡量與電動(dòng)葫蘆部件通用化。因此，與上述通用橋式起重機(jī)相比，電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī)雖然一般起重量較小、工作速度較慢、工作級(jí)別較低，但其自重輕、能耗較小、易采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電動(dòng)葫蘆配套，對(duì)幫房建筑壓力負(fù)載較小，建筑和使用經(jīng)濟(jì)性都較好。因此在中小起重量范圍的一般使用場(chǎng)合使用越來(lái)越廣泛，甚至有替代某些通用橋式起重機(jī)的趨勢(shì)。①電動(dòng)梁式起重機(jī) 其特點(diǎn)是用自行式電動(dòng)葫蘆替代通用橋式起重機(jī)的起重小車，用電動(dòng)葫蘆的運(yùn)行小車在單根主梁的工字鋼下突緣上運(yùn)行，跨度小時(shí)直接用工字鋼作主梁，跨度大時(shí)可在主梁工字鋼的上面再作水平加強(qiáng)，形成的組合斷面主梁。其主梁可以是單根主梁(電動(dòng)單梁式起重機(jī))，也可以是兩根主梁(電動(dòng)雙梁式起重機(jī))，其橋架可以是像通用橋式起重機(jī)那樣通過(guò)運(yùn)行裝置直接支撐在高架軌道上，也可以通過(guò)運(yùn)行裝置懸掛在房頂下面的架空軌道上(懸掛式) 。 ②電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī) 其特點(diǎn)是采用固定式電動(dòng)葫蘆裝在小車上作起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)也多采用電動(dòng)葫蘆零部件作成簡(jiǎn)單的構(gòu)造形式，小車也極為簡(jiǎn)便輕巧，其整體高度小，小車及橋架自重輕、重心低、有很廣泛的使用適應(yīng)性。2.2 橋式起重機(jī)的組成和特點(diǎn)2.2.1 橋式起重機(jī)小車橋式起重機(jī)小車主要由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成，另外，還有一些安全防護(hù)裝置。我國(guó)制造的橋式起重機(jī)的小車有下列特征（1） 起升和運(yùn)行機(jī)構(gòu)由獨(dú)立的部件構(gòu)成。（2） 在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和小車架試，遵循了“三化”(標(biāo)準(zhǔn)化 、通用化和系列化)的原則。（3） 小車架用鋼板焊接而成。（4） 起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用減速器式傳動(dòng)。（5） 所有季后中都采用滾動(dòng)軸承。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文8（6） 過(guò)去都采用短行程或長(zhǎng)行程交流電磁鐵，彈簧上閘的瓦塊式制動(dòng)器，而重錘上閘的長(zhǎng)行程電磁鐵制動(dòng)器已不采用（7） 在制造起重機(jī)時(shí)，由于對(duì)零件進(jìn)行熱處理，從而提高了零件表面的耐磨性，延長(zhǎng)了使用壽命為簡(jiǎn)化起重機(jī)機(jī)構(gòu)的維護(hù)工作是軸承的潤(rùn)滑最好采用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)3．總體方案設(shè)計(jì)3.1 引言起重機(jī)(Crane)屬于起重機(jī)械的一種，是一種作循環(huán)、間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)包括：取物裝置從取物地把物品提起，然后水平移動(dòng)到指定地點(diǎn)降下物品，接著進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，使取物裝置返回原位，以便進(jìn)行下一次循環(huán)。通常起重機(jī)械由起升機(jī)構(gòu)(使物品上下運(yùn)動(dòng))、運(yùn)行機(jī)構(gòu)(使起重機(jī)械移動(dòng))、變幅機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(使物品作水平移動(dòng))，再加上金屬機(jī)構(gòu)，動(dòng)力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。3.2 起重機(jī)設(shè)計(jì)的總體方案 本次起重機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下:1)起 升 機(jī) 構(gòu) ： 1.起重機(jī)的最大起重量為 50T，副起重量為 10T；2.主起升，起升高度為 12m，工作級(jí)別為 M6，起升速度為 7.8m/min；3.副起升，起升高度 16m，工作級(jí)別為 M6，起升速度為 13.2m/min；2)運(yùn) 行 機(jī) 構(gòu) ： 運(yùn) 行 速 度 ： 小 車 38.5m/min ，工作級(jí)別為 M5；3)起重機(jī)的跨度： 22.5m，工作級(jí)別為 M6。根據(jù)上述參數(shù)確定的總體方案如下：3.2.1 方案一：選擇箱形雙梁橋式起重機(jī)箱形雙梁橋式起重機(jī)具有加工零件少，工藝性好、通用性好及機(jī)構(gòu)安裝檢修方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而在生產(chǎn)中得到廣泛采用。我國(guó)在 5 噸到 10 噸的中、小起重量系列產(chǎn)品中主要采用這種形式，但這種結(jié)構(gòu)形式也存在一些缺點(diǎn)：自重大、易下?lián)系取?南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文9圖 3-1 為箱形雙梁橋式起重機(jī)3.2.2 方案二：選擇通用吊鉤橋式起重機(jī)圖 3-2 為通用吊鉤橋式起重機(jī)通用吊鉤橋式起重機(jī)適用于機(jī)械加工與裝配車間、金屬結(jié)構(gòu)車間、機(jī)械維修車間、各類倉(cāng)庫(kù)、冶金和鑄造車間的輔助吊運(yùn)工作等可以承載較強(qiáng)的工作級(jí)別，可以在較復(fù)雜和工況較惡劣的情況下使用。檢修方便。但是價(jià)格高，輪壓大，自重量大。?南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文103.3 方案的確定根據(jù)上述兩種方案中的優(yōu)缺點(diǎn)的比較并查找相關(guān)的資料最終確定選取方案二選用通用吊鉤起重機(jī)。3.4 小結(jié)通過(guò)課題的設(shè)計(jì)參數(shù)去選取起重機(jī)是非常重要的，通常要考慮實(shí)用性，方便等特點(diǎn)。對(duì)于起重機(jī)有所更深刻的了解，也確定了設(shè)計(jì)的方向。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文114 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算4．1 引言起升機(jī)構(gòu)是起升貨物并使它產(chǎn)生升降運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，它是起重機(jī)最重要和最基本的機(jī)構(gòu)，沒(méi)有起升機(jī)構(gòu)就不能稱其為起重機(jī)，其工作的好壞直接影響整臺(tái)起重機(jī)的工作性能。起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動(dòng)滑輪。取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤(pán)、吊具、掛梁等多種型式/安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護(hù)開(kāi)關(guān)等，根據(jù)實(shí)際需要配用。起升機(jī)構(gòu)依動(dòng)力裝置的不同可分為三種：（1）內(nèi)燃機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置帶動(dòng)起升卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，這種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是具有獨(dú)立的能源，就整機(jī)而言它屬于集中驅(qū)動(dòng)。為保證各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，操縱也不方便；（2）電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置帶動(dòng)起升卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，它屬于分別驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)單，可以采用標(biāo)準(zhǔn)件，在橋式起重機(jī)、龍門(mén)起重機(jī)和門(mén)座起重機(jī)上廣泛應(yīng)用；（3）由油馬達(dá)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)起升卷筒，簡(jiǎn)稱夜壓起升機(jī)構(gòu)，它屬于分別驅(qū)動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸緊湊，重量輕等優(yōu)點(diǎn)，在汽車起重機(jī)和輪胎起重機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)以上分析，在本課題的設(shè)計(jì)中選擇電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，它的動(dòng)力裝置是電動(dòng)機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電源較為困難，通常采用交流電動(dòng)機(jī)，交流電源能直接從電網(wǎng)取得，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用。起重機(jī)必須通過(guò)取物裝置將起吊物品與起升機(jī)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，從而進(jìn)行這些物品的裝卸、吊運(yùn)以及安裝等作業(yè)。按照取物裝置的不同可分為吊鉤起升機(jī)構(gòu)、電磁吸盤(pán)起升機(jī)構(gòu)和抓斗起升機(jī)構(gòu)。吊鉤和吊環(huán)是起重機(jī)中應(yīng)用最廣泛的取物裝置，在本課題中選用的是吊鉤起升機(jī)構(gòu)。4.2 吊鉤電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)的布置方案吊鉤電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)，它由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒、滑輪、鋼絲繩和吊鉤等組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器減速后驅(qū)動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，使鋼絲繩繞進(jìn)卷筒或由放出，從而南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文12使吊鉤升降。卷筒的正反向轉(zhuǎn)動(dòng)是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向來(lái)達(dá)到的；而機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的停止或使貨物保持在懸吊狀態(tài)是依靠制動(dòng)器抱住制動(dòng)輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的。制動(dòng)器通常裝在高速軸上，這樣所需要的制動(dòng)力矩小，因而制動(dòng)器的尺寸小、重量輕。根據(jù)上述的描述，可以對(duì)下列方案進(jìn)行選擇。方案一： 電動(dòng)機(jī)與卷筒并列布置的起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)與卷筒并列布置是大多數(shù)吊鉤起重機(jī)常用的起升機(jī)構(gòu)的形式，電動(dòng)機(jī)通過(guò)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)減速器帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)如圖 4-1 所示。并列式起升機(jī)構(gòu)分組性好，宜選用標(biāo)準(zhǔn)件，機(jī)構(gòu)布置勻稱，安裝維修方便，因而得到廣泛應(yīng)用。圖 4-1 平行軸線布置的起升裝置1—減速器；2—制動(dòng)器；3—帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器；4—浮動(dòng)軸；5—聯(lián)軸器；6—電動(dòng)機(jī)；7—卷筒；8—卷筒支座方案二： 電動(dòng)機(jī)與卷筒同軸布置的起升機(jī)構(gòu)采用行星傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與卷筒同軸線布置如圖 4-2 所示。由于行星傳動(dòng)的齒輪是圍繞著中心軸線布置的，形成圓筒形，因此可以將它置于卷筒內(nèi)部，使機(jī)構(gòu)布置十分緊湊，同時(shí)可以提高組裝性能，但加工精度和安裝要求較高，維修不太方便。由于行星傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大，體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，在起重運(yùn)輸機(jī)械上的應(yīng)用日益廣泛。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文13圖 4-2 同軸線布置的起升裝置綜合比較以上兩種布置方案，選擇方案一。50t/10t 橋式起重機(jī)是設(shè)有主副兩套起升機(jī)構(gòu)，一般當(dāng)起升重量超過(guò) 12.5 噸時(shí)除主起升機(jī)構(gòu)（主鉤）外，通常還設(shè)有副起升機(jī)構(gòu)（副鉤） 。副起升機(jī)構(gòu)的構(gòu)造與主起升機(jī)構(gòu)相同，只有規(guī)格小一些，通常起重機(jī)起吊額定起重量的情況（用主鉤起吊）是比較少的，多數(shù)情況下是起吊一些比額定起重量小得多的貨物，這時(shí)用起升速度較高的副鉤起吊是比較經(jīng)濟(jì)的。所以這臺(tái)起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)布置如圖 4-3 所示。圖 4-3 主、副起升機(jī)構(gòu)布置1—主起升機(jī)構(gòu) 2—副起升機(jī)構(gòu)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文144.3 主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算4.3.1 鋼絲繩直徑的選取 吊取額定起升載荷的貨物時(shí)繞上卷筒的鋼絲繩分支的最大靜拉力 maxS（4-1）dzOQxmS????a式中 ——額定起升載荷 ——吊具的自重載荷Q?o——繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù) ——滑輪組倍率X——滑輪組效率 ——導(dǎo)向滑輪效率z?d由 kNgtQ490/8.50????? kNPQO7.14%3?2?x5m96.z(4-2)xmSdzO83.569.052)71(3a ????圖 4-4 主起升鋼絲繩纏繞簡(jiǎn)圖 按選擇系數(shù) C 確定鋼絲繩直徑 （4-3）maxScd?其中 C=0.114，則（4-4）d4.2683.514.0??南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文15根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]選擇鋼絲繩型號(hào) 6X19-26-155-I，則鋼絲繩直徑 d=26mm，其破斷拉力 必須滿足PS（4-5）][maxnSP??（其中鋼絲繩的破斷拉力 則 6][,3402585.0?????nNktP滿足 （4-6）???6][3.8.56402nn4.3.2 滑輪與卷筒的計(jì)算 1）滑輪、卷筒最小直徑的確定為了確保鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪、卷筒的直徑（自繩槽底部算起的直徑）應(yīng)滿足（4-7）dhD)1(??式中 h——與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲繩有關(guān)的系數(shù) h=25，則（4-8 ）m624)25(??取卷筒直徑 D=800mm，滑輪直徑 D=710mm。 從有利于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方面看，卷筒直徑愈小愈有利，因?yàn)榫硗仓睆叫】梢越档蜏p速機(jī)構(gòu)的速比，可以選用較小的減速器，使機(jī)構(gòu)緊湊。但是在起升高度很大時(shí)，常常為了不使卷筒太長(zhǎng)，選用教大的卷筒直徑。圖 4-5 卷筒2）卷筒的長(zhǎng)度和厚度計(jì)算（圖 4-5）南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文16Ⅰ.卷筒長(zhǎng)度卷筒長(zhǎng)度主要取決于起升高度和滑輪組倍率 （4-9）3210)(llL??其中 （4-10）pNDHm0?式中 H——起升高度——卷筒卷繞直徑（鋼絲繩中心直徑） ，0 82600???dDN——附加安全圈數(shù)，使鋼絲繩繩尾受力減小便于固定，通常 n=1.5～3 圈——螺旋槽節(jié)距，? md29)4~(?則 取 (4-11)mL9.752)38614.3502(0 ????L7830?長(zhǎng)度 為固定繩尾所需長(zhǎng)度，依固定方式而言，一般 為卷1l 21,87lpl???筒兩端空余部分的長(zhǎng)度，根據(jù)需要決定，取 l2由鋼絲繩允許的偏斜角度 和卷筒軸到動(dòng)滑輪軸的最小距離 決定，鋼絲繩允3l ?minh許偏斜度通常約為 根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸決定； min0),6~4(1:h??（4-12）imin43 2.LtghLl ?????式中 ——吊鉤最高位置時(shí)滑輪線與卷筒軸線間的距離i通常在初步設(shè)計(jì)時(shí)，取 =120mm3l所以 L=2×（783+87+120）+120=2100mm (4-13)Ⅱ.卷筒厚度 卷筒厚度可先按經(jīng)驗(yàn)公式確定：對(duì)于焊接鋼卷筒： =26mm， 然后進(jìn)行強(qiáng)度校核。d??3）卷筒強(qiáng)度計(jì)算卷筒在鋼絲繩拉力作用下，產(chǎn)生壓縮，彎曲和扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，其中壓縮應(yīng)力最大。當(dāng) L≤3D 時(shí)，彎曲和扭轉(zhuǎn)的合成應(yīng)力不超過(guò)壓縮應(yīng)力的 10%～15%，只計(jì)算壓應(yīng)力即可。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文17卷筒筒壁的最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在筒壁的內(nèi)表面，壓應(yīng)力 按下式計(jì)算c?（4-14）][max1ccpSA????式中 ——卷筒壁厚（mm） P——繩槽節(jié)距（mm） ——應(yīng)力減小系數(shù)，在繩圈拉力作用下，筒壁產(chǎn)生徑向彈性變形，使繩圈緊度1降低，鋼絲繩拉力減小，一般取 =0.75。1A——許用壓應(yīng)力，鋼 ， 為鋼的屈服極限。鋼材選用 Q235-B，][c?2][sc??s=225N/mm2，則 =112.5 N/mm2。sc則 =0.75× =53.36 ＜ =112.5 N/mm2 （4-15）c5364.89?/Nm][c能夠滿足條件。 4）卷筒的轉(zhuǎn)速（4-16）057.81in3426tvrnD????式中 ——轉(zhuǎn)速，單位 r/min； ——起升速度，單位為 m/min；t v4.3.3 選擇電動(dòng)機(jī)1）計(jì)算電動(dòng)機(jī)的靜功率 jp（4-17）wvpQj ??2.785.016)7.49(06)( 3????????式中 ——機(jī)構(gòu)總效率， =0.96×0.98×0.99×0.93=0.87， 為卷ctdz??? t?筒效率 =0.99， 為傳動(dòng)效率， =0.92～0.94。采用閉式齒輪減速箱傳動(dòng)作初步計(jì)tcc算時(shí)，機(jī)構(gòu)總效率 0.8～0.85。??2）選擇電動(dòng)機(jī)功率考慮起重機(jī)的類型、用途、機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和作業(yè)特點(diǎn)，以及電動(dòng)機(jī)的工作特性，同時(shí)為了滿足電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和不過(guò)熱要求。按滿載起升計(jì)算所得的靜功率 應(yīng)乘以穩(wěn)態(tài)jp負(fù)載平均系數(shù) G，由此得到穩(wěn)態(tài)平均功率。根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]一般車間及倉(cāng)庫(kù)用吊鉤式橋式起重機(jī)，起升機(jī)構(gòu) JC%取 25%，機(jī)構(gòu) CZ 值宜取 150；穩(wěn)態(tài)負(fù)荷平均系數(shù) G 取 0.8。南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文18除電動(dòng)葫蘆外，起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)一般使用繞線異步電動(dòng)機(jī)。繞線型異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)平均功率：（4-18）0.87261.jJCGkwpP???由上計(jì)算，根據(jù)參考文獻(xiàn) [16]初選電動(dòng)機(jī)型號(hào) YZR315S-8，該電機(jī)在JC25%，CZ=150 時(shí)，輸出功率 P=68.385kw[1]，基準(zhǔn)工作制 S3-40%時(shí)額定輸出功率=75kw，同步轉(zhuǎn)速 =725r/min。e en3)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載校驗(yàn)起動(dòng)過(guò)載功率 為dp（4-19）kwQvZHpmd 6.587.016).49(8.210 ?????????式中 H——系數(shù)，繞線型異步電動(dòng)機(jī)取 H=2.1 ——電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)Z——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)， =2.8 M M?電機(jī)過(guò)載利用率 =56.6/75=75.5%，一般不超過(guò) 105%則該電機(jī)通過(guò)過(guò)載試驗(yàn)。dep故選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：YZR315S-8。4.3.4 減速器的選擇1）計(jì)算傳動(dòng)比 0i（4-20）072548.31etn?選 =50，三級(jí)傳動(dòng)。Ni2）確定減速器的公稱輸入功率 ， npns?（4-21）1275.145.se kwf????式中 ——計(jì)算功率 ——修正系數(shù)，一般 =1.4sp2f2f南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文19——工作機(jī)系數(shù)，根據(jù)工作機(jī)的載荷狀況和利用等級(jí)參照參考文獻(xiàn) [15] 選取1f當(dāng) =750r/min， =50，根據(jù)參考文獻(xiàn) [14]查得 =1000mm， =83.9kw， 與0nNi 1anpn相近，校核后再確定。由參考文獻(xiàn) [14] 初選 ZQA1000-50ⅢC。sp3）校核減速器的最大負(fù)荷 maxp電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 （4-759509098.32eN NmnT???22）由表查得，起升機(jī)構(gòu) =0.93f（4-3max987.250.967.50NeTnf kwp????23）=83.9kw＞ =67.5kw，滿足要求，nmax故選型 ZQA1000-50ⅢCA。4.3.5 選擇制動(dòng)器1）制動(dòng)器的選擇制動(dòng)器是保證起重機(jī)安全的重要部件，起升機(jī)構(gòu)的每一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置至少要裝設(shè)一個(gè)支持制動(dòng)器。支持制動(dòng)器應(yīng)是常閉式的，制動(dòng)輪必須裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)鋼性聯(lián)結(jié)的軸上。起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于由貨物產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩，在貨物處于懸吊狀態(tài)時(shí)具有足夠的安全裕度，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求：（4-24）mNimDPKTNQz ?????? 43.1250287.64975.120?根據(jù)參考文獻(xiàn) [13]選取電力液壓塊式制動(dòng)器，型號(hào)為 YW（B）400-1250。2)起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算Ⅰ、起動(dòng)時(shí)間和起動(dòng)平均加速度驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間：（4-25）][)(5.9][pjqptTJnt????南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文20式中 n——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min） ——電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（ ） ，qTmN?參照參考文獻(xiàn) [1]表 2-2-8 選取，=（1.5～1.8） =（1.5～1.8）×987.93=1481.9～1778.3 （4-26）qTn ?——電動(dòng)機(jī)靜阻力矩，j=930.44 （4-27）87.0526490????imDPQj mN?——機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ ） ， ??J 2kg?（4-28）?????204)(1.][ iDPJQd——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在電動(dòng)機(jī)樣本中查取， =7.22d dJ2mkg?——制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， =1.675+0.70=2.375eJe則 =1.15×（7.22+2.375）+ =11.2 （4-29）?? ??2324901.8657?2kg?——推薦起動(dòng)時(shí)間（s ） ，見(jiàn)參考文獻(xiàn) [1]表 2-2-9， =1.5sqt???? qt????s （4-30 ）??71.1.069.5(48.3)93.4P????::當(dāng)取 =1.4s 時(shí)， ＜ ，可以滿足。 qtqt????合適的起動(dòng)時(shí)間 依起升速度而定。對(duì)于一般起升速度不太大的起重機(jī)，≈0.5～2s。qt起動(dòng)時(shí)間是否合適，可根據(jù)起動(dòng)平均加速度來(lái)判斷：（4-31）??pat???式中 ——起升速度（ ） ——平均升降加（減）速度推薦值（ ） ，?/ms 2/ms見(jiàn)參考文獻(xiàn) [1]表 2-2-10， =0.2 。??a2/南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文21＜ =0.2 （4-32）7.80.164pa??2/ms??a2/sⅡ、制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)平均減速度驗(yàn)算滿載下降制動(dòng)時(shí)間： （4-33）][)'(5.9'zjzz tTntJ???式中 ——滿載下降時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通常取 =1.1 =797.5n? n?/minr——制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（ ） ，根據(jù)已選擇制動(dòng)器的參考文獻(xiàn) [13]可查出zTmN?——滿載下降時(shí)制動(dòng)軸靜轉(zhuǎn)矩（ ） ，按下式計(jì)算：j? ? ???iDPMQj20'=704.25 （4-34 ）490826.75??——下降時(shí)換算到電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，按下式計(jì)算：??J?（4-35）204)(1.]'[ imDPJQd?????=1.15×（7.22+2.375）+ =11.15??2391.860.75??2mkg?——推薦制動(dòng)時(shí)間（s） ， ≈ 。zt???? zt????q=1.8s＜ （4-36）79.51.(2340.)z???zt????制動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短與起重機(jī)作業(yè)條件有關(guān)。通?？稍谝欢ǚ秶鷥?nèi)對(duì)制動(dòng)器調(diào)整，確定合適的制動(dòng)力矩。最好的措施是電氣控制制動(dòng)與機(jī)械支持制動(dòng)合并使用。制動(dòng)平均減速度：（4-37）??jzat????式中 ——滿載下降速度（ ） ，可取 =1.1?? /ms??無(wú)特殊要求時(shí)，下降制動(dòng)時(shí)物品減速度不應(yīng)大于參考文獻(xiàn) [1]表 2-2-10 的推薦值。＜ =0.2 滿足 （4-38 ）1.780.6ja??2/s??a2/ms南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文224.3.6 選擇聯(lián)軸器選擇的聯(lián)軸器安裝在高速軸上，依據(jù)所傳遞的扭矩、轉(zhuǎn)速和被聯(lián)接的軸徑等參數(shù)選擇聯(lián)軸器的具體規(guī)格，起升機(jī)構(gòu)中的聯(lián)軸器應(yīng)滿足下式要求：（4-39）][max13TkT???式中 ——按正常工作下的正常載荷計(jì)算的軸傳最大扭矩，1maxNnpM?? ??2.39~8.7 725908.2)0~7.(50)0(??（4-40 ）（其中 為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)， =2.8）MM?——聯(lián)軸器度系數(shù)重要程，對(duì)起升機(jī)構(gòu) =1.81k1k——選用齒輪聯(lián)軸器 =1.253 3k則 T=1.8×1.25×（1871.8～2139.2）=4211.55～4813.2N?m （4-41）1、一端與電動(dòng)機(jī)軸相連的聯(lián)軸器根據(jù)上面計(jì)算的數(shù)據(jù)，從參考文獻(xiàn) [1]選擇聯(lián)軸器的型號(hào)為：16542(/42186)93CLJBZQZ??2、一端與減速器高速軸相連的聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩與上相同，根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]，選擇的是帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器，則聯(lián)軸器的型號(hào)為：大連起重機(jī)廠序號(hào) 7 ，其中 D=400 ，最大質(zhì)量 =72651093J?mkg南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文234.4 副起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算4.4.1 鋼絲繩直徑的選取根據(jù)起重量 10t，選擇雙聯(lián)齊升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率為 3。鋼絲繩纏繞方式如圖 4-6。（4-42）0max982.4517.2430QzdpkNS?????根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]，=10t×9.8=98kN， =2.5% =2.5%×98=2.45kN， =3，x=2， =0.98， =0.98Q0PQmz?d。（4-max.147321.dcs???43）根據(jù)計(jì)算出的數(shù)值，由參考文獻(xiàn) [1]初選取鋼絲繩型號(hào)為：6X19-14-155-I，則鋼絲繩直徑 =14 。其破斷拉力必須滿足：d（其中 ，查表得 ） （4-??maxpns??0.8512950tpkNs??????5n?44）所以 ＞ 鋼絲繩滿足 （4-9520.46173n???5n?45）南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文24圖 4-6 副起升鋼絲繩纏繞簡(jiǎn)圖4.4.2 滑輪、卷筒的計(jì)算1）滑輪、卷筒最小直徑（自繩槽底部算起）的確定D≥（h-1）d=（25-1）×14=336 (4-46)m查標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格選用滑輪的直徑 D=400mm,卷筒的直徑 D=400mm2) 卷筒長(zhǎng)度和厚度的計(jì)算Ⅰ.卷筒的長(zhǎng)度 (4-47) ??0123Ll??= =670 取 =680 (4-48)PDHm???????5.20?6.517.4????????m0L長(zhǎng)度 為固定繩尾所需長(zhǎng)度，依固定方式而言，一般 。 為1l 13751pml???2l卷筒兩端空余部分的長(zhǎng)度，根據(jù)需要決定，取 =70