《現(xiàn)代雙梁橋式起重機(jī)的設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《現(xiàn)代雙梁橋式起重機(jī)的設(shè)計（73頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1章前言 起重機(jī)械是用來升降物品或人員的，有的還能使這些物品或人員在其工作范圍內(nèi)作水平或空間移動的機(jī)械。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)”。 橋架兩端通過運(yùn)行機(jī)構(gòu)直接支承在高架軌道上的橋架型起重機(jī)，稱之為“橋式起重機(jī)”。橋式起重機(jī)一般有大車運(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)室等幾大部分組成。外形像一個兩端支承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)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動，以達(dá)到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成的三維空間里做搬運(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

2、一種軌道運(yùn)行式起重機(jī)，其額定起重量從幾噸到幾白噸。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)都是在通用吊鉤橋式起重機(jī)的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。 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：QD20/5橋式起重機(jī)表示為，吊鉤橋式起重機(jī)，主鉤20t,副鉤5t。 在設(shè)計過程中，結(jié)合起重機(jī)的實(shí)際工作條件，注意了以下幾方面的要求：整合起重機(jī)與廠方建筑物的配合，以及小車與橋架的配合要恰當(dāng)。小車與橋架的相互配合，主要在于：小車軌距（車輪中心線間的水平距離）和橋架上的小車軌距應(yīng)相同，其次，在于小車的緩沖器與橋架上的擋鐵位置要配合好，小車的撞尺和橋架上的行程限位裝

3、置要配合好。小車的平面布置愈緊湊小車愈能跑到靠近橋架的兩端，起重機(jī)工作范圍也就愈大。小車的高度小，相應(yīng)的可使起重機(jī)的高度減小，從而降低了廠房建筑物的高度。 小車上機(jī)構(gòu)的布置及同一機(jī)構(gòu)中各零件間的配合要求適當(dāng)。起升機(jī)構(gòu)和小車平面的布置要合理，二者之間的距離不應(yīng)太小，否則維修不便，或造成小車架難以設(shè)計。但也不應(yīng)太大，否則小車就不緊湊。 小車車輪的輪壓分布要求均勻。如能滿足這個要求，則可以獲得最小的車輪,輪軸及軸承箱的尺寸，并且使起重機(jī)橋架主梁上受到均勻的載荷。一般最大輪壓不應(yīng)該超過平均輪壓得20%。 小車架上的機(jī)構(gòu)與小車架配合要適當(dāng)。為使小車上的起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)與小車架配合得好，要求二者之間的

4、配合尺寸相符；連接零件選擇適當(dāng)和安裝方便。在設(shè)計原則上，要以機(jī)構(gòu)為主，盡量用小車架去配合機(jī)構(gòu)；同時機(jī)構(gòu)的布置也要盡量使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計制造和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的要求設(shè)計，但在不影響機(jī)構(gòu)的工作的條件下，機(jī)構(gòu)的布置也應(yīng)配合小車架的設(shè)計，使其構(gòu)造簡單，合理和便于制造。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以提高設(shè)計與制造的工作效率，降低生產(chǎn)成本。小車各部分的設(shè)計應(yīng)考慮制造，安裝和維護(hù)檢修的方便，盡量保證各部件拆下修理時而不需要移動鄰近的部件?？傊?，要兼顧各個方面的相互關(guān)系，做到個部分之間的配合良好。 第2章起升機(jī)構(gòu)設(shè)計 2.1 確定起升機(jī)構(gòu)的傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組

5、 -88 起升機(jī)構(gòu)計算簡圖 2.1.1 主起升機(jī)構(gòu) 根據(jù)設(shè)計要求的參數(shù)，起重量Q=300t,屬大起重量橋式起空機(jī)，鑒于目前我國的生產(chǎn)經(jīng)驗及以生產(chǎn)出的機(jī)型，決定采用開式傳動。 該設(shè)計的基本參數(shù)如下表： 起重量Q 起升高 度H 起升速度V 運(yùn)行速度V 跨 &L 300/ 50t 31/ 33m 27.5/ 8.0m/min 22m 根據(jù)設(shè)計所給的參數(shù)我們可以有如下方案，如圖a所示。 顯然，a方案結(jié)構(gòu)簡單，安裝及維修都比較方便，但是由于軸兩端的變形較大使得

6、小齒輪沿齒寬方向受力不均勻，易產(chǎn)生磨損。針對這一缺點(diǎn)b方案都對其進(jìn)行了完善，使小齒輪的受力均勻，而且從結(jié)構(gòu)上看，該方案不但可以使小齒輪受力均勻，而且結(jié)構(gòu)緊湊簡單，乂考慮我國現(xiàn)有的生產(chǎn)經(jīng)驗故采用最終采用此方案。 由設(shè)計參數(shù)知，起升高度H為31m,根據(jù)這一參數(shù)，我們選擇雙聯(lián)滑輪組單層卷繞。這種繞繩方法構(gòu)造簡單，制造及安裝方便，由于該起重機(jī)的起重量較大，鋼絲繩對卷筒的壓力較大，故此采用單層繞。綜上所述，采用開式、雙聯(lián)滑輪組單層繞結(jié)構(gòu)。 開式傳動 按Q=300t,查⑴表4-1取滑輪組的倍率Ih=10，則可知鋼絲繩的分支數(shù)為Z=4*Ih=40。查⑵表15-15,知Q=300t的橋式起重機(jī)進(jìn)用疊片式

7、雙鉤，疊板式雙鉤是由鋼板沖剪成的鋼片，用卸釘連封而成。為了使負(fù)荷均等分布到所有鋼片上，在疊板鉤開口處，裝鑲可拆環(huán)的鋼板。同時，在鉤頸環(huán)形孔中裝有軸套。鉤片材料用A3鋼。這種結(jié)構(gòu)有很 變速箱 軸 承 開式齒輪 電 他IHJ 軸 承 圖a第一種傳動方案 圖b第二種傳動方案 ih=12 Z=24 疊片式 雙鉤 多優(yōu)點(diǎn)：（1）制造比

8、較簡單，特別是尺寸較大的吊鉤（2）工作可靠，因為破壞開始時，首先在某一片鋼片上產(chǎn)生，這樣就可以進(jìn)行維修，從而避免了破壞的進(jìn)一步發(fā)展。該吊鉤的自重為：Go=14t,兩動滑輪間距A=250mm.02.1.2副起升機(jī)構(gòu) ih=4 Z=8 單鉤 副起升機(jī)構(gòu)參照主起升機(jī)構(gòu)的原理采用，閉式傳動、雙連滑輪組、單層繞結(jié)構(gòu)。根據(jù)其要求的起重量為503查［1］表4-1可知，取滑輪組倍率Ih=4,則承重繩的分支為：Z=2Ih=8o查⑵表15-10選用單鉤（梯形截面）A型，其自重為Gg=326kgf,查⑵表15-15選用5個滑輪，直徑采用D=600mm，其自重為Gg=80kgf,兩動滑輪間距為A=120mm,

9、估算吊鉤組自重為Gg=lt。（參閱⑵表13-2）。 2.2 選擇鋼絲繩 平衡杠桿來滿足使用及裝配的要求。采用平衡杠桿的優(yōu)點(diǎn)是能用兩根長度相等的短繩來代替平衡滑輪中所用的一根長繩，這樣可以更加方便的進(jìn)行更換及安裝，特別是在大起重量的起重機(jī)當(dāng)中，繩索的分支數(shù)比較多，采用這種結(jié)構(gòu)的乂有點(diǎn)就更加明顯。其具體結(jié)構(gòu)如上圖所示。 因為在起升過程中，鋼絲繩的安全性至關(guān)重要，所以要保證鋼絲繩的使用壽命，為此，我們可以采取以下措施： (1)高安全系數(shù)，也就是降低鋼絲繩的應(yīng)力。 (2)選用較大的滑輪與卷筒直徑。 (3)滑輪槽的尺寸與材料對于鋼絲繩的壽命有很大的關(guān)系,其太大會使鋼絲繩與滑輪槽接觸面積

10、減小，太小會使，絲繩與槽壁間的摩擦劇烈，甚至?xí)ㄋ馈? (4)盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)。 滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)ih=12時，查⑶表2-1,知滑輪 組的效率是：邛戶0.915。鋼絲繩受到的最大的拉力為： (a+G) 21JI八 (300+ 14)*1O3 2*12*0.915 =142984g， 查⑶表2-4知在中級工作類型時，，安全系數(shù)K=5.5,鋼絲繩選用線接觸6w(19)型鋼絲繩，查⑵表12-3可知，其破斷拉 力換算系數(shù)①二。.85,則鋼絲繩的計算鋼絲繩破斷拉力總和為: k_ -Smax 。 *14298=925164kgf0.85 Smax=14298k

11、gf d=35mm 查⑵表12-10知，鋼絲繩6w(19),公稱抗拉強(qiáng)度185kgf 直徑d=35mm,其鋼絲破斷拉力總和為：[Sb]=92750kgf,標(biāo)記如下：鋼絲繩6w(19)-35-185-1-光-右交(1102-74) 2.2.2副起升機(jī)構(gòu) 副卷筒的鋼絲卷繞 根據(jù)其倍率為Ih=4,如上主起升機(jī)構(gòu)的計算，查［3］表2-1知 滑輪組效率為小=。.975,鋼絲繩所受的最大拉力: 、_(Q+G°) _(50+1)*10,_ 0^3o.^ (2*4*0.915) 查⑶表2-4知在中級工作類型時，安全系數(shù)K=5.5,鋼絲繩采用線接觸6w(19)型鋼絲繩，查⑵表12-3可知

12、，其破斷拉力換算 系數(shù)①=0.85,則鋼絲繩的計算鋼絲繩破斷拉力總和為： sb= 0*$… 5.5 0.85*6538.5 =42308 查⑵表12-10知，鋼絲繩6w(19),公稱抗拉強(qiáng)度200kgf,直徑d=22.5mm,其鋼絲破斷拉力總和為：［Sb］=42350kgf,其標(biāo)記如下： 鋼絲繩6w(19)-22.5-200-1-光-右交(1102-74) 2.3確定滑輪組的主要尺寸 Smax=6538.5kgf d=22.5mm

13、滑輪許用最小直徑：D>d(e-1),查［3］表2-4查知，其中輪繩直徑比e=25。 2.3.1 主起升機(jī)構(gòu) D= 1000mm Dp=600mm 有：D^35*(25-l)=840mm,參考［2］表13-2,初步選用滑輪DTOOOmm,由［1］中附表2知取平衡滑輪直徑Dp=0.6D=0.6*1000=600mm,BZDP=600mm,其具體尺寸參照⑵表13-2。2.3.2副起升機(jī)構(gòu) 有：D222.5*(25-l)=540mm, D=600mm Dp 二400mm 參考［2］表13-2,初步選用滑輪D=600mm,由［1］中附表2知取平衡滑輪直徑Dp=0.6D=0.6*600=3

14、60mm,?Dp=400mm,其具體尺寸參照⑵表13-2。 2.4確定卷筒尺寸并驗算其強(qiáng)度 卷筒直徑：D^d(e-l) 2.4.1 主起升機(jī)構(gòu) ①卷筒直徑： D^d(e-l)=35*24=840mm 為了適當(dāng)?shù)臏p少卷筒的長度，故此選用較大直徑的卷筒，選用卷筒直徑D=2100mm,參照⑵表14-3,選用標(biāo)準(zhǔn)槽卷筒，其繩槽螺距。 ②卷筒長度： 乙=2*(-++4"+乙? ^0() 即 + 2 + 4] *38+ 160 L=2*[31000* (3.14*2138) =4581mm 則卷筒的長度為：L=4600mm 如上公式，其中Zo為附加安全圈數(shù)，取及=2。Li為

15、 卷筒中央無槽的光面部分，取其L尸A=160mm,D。為 卷筒計算直徑Do=D+d=2138mm。 ②卷筒的壁厚： 6=0.020+(6?1O) =0.02*2100+(6?1O)=48-52 取6=50mm。 卷筒壁壓力驗算： ymax 14298 (50 *38) =752 kgf/cm2 D=2100mm L=4600mm t=38mm, A=50mm 卷筒設(shè)計采用20Mn鋼焊接而成，查⑷表4-9知，其抗 壓強(qiáng)度極限4、=4500kgf/cnf,抗拉強(qiáng)度極限7=2750kgf/cm2, 故其許用壓應(yīng)力⑹尸孫/4.25=4500/4.25

16、=1059kgf/cm\因此可以看出強(qiáng)度足夠可以滿足使用要求。 由于卷筒長度LV3D故此略去有彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力計算。 2.4.2 副起升機(jī)構(gòu) ①卷筒直徑： D>d(e-l)=22.5*24=540mm 同主起升機(jī)構(gòu)類似，為了減少卷筒的長度，故此選用較大直徑的卷筒，選用卷筒直徑D=1000mm,參照［2］表14-3,選用標(biāo)準(zhǔn)槽卷筒，繩槽螺距t=25mm。 ②卷筒長度： T—Tj 乙=2*(七++4)r+乙 ^0() 即: L = 2*[33000 (3.14 *1022.5) + 2 + 4)*25 + 120 =2475mm 則卷筒的長度為：L=2500mm其

17、中Zo為附力口安全圈數(shù),取Zo=2。Li為卷筒中央無槽的光面部分，取其L=A= 120mm,Do為卷筒計算直徑Do=D+d=1022.5mm0 ③卷筒的壁厚： mm 5=0.02￡>+(6~10)=0.02*1000+(6^10)=26~30 取6=28mm。 卷筒壁壓力驗算： b)max=Smax/衣 6538.5kgf/cnr ==934 (2.8*2.5) D=l 000mm t=25inm L=2500mm A=28mni 同主卷筒起升機(jī)構(gòu)類似，對其進(jìn)行強(qiáng)度驗算。對于20Mn,查［4］表4-9知，其抗壓強(qiáng)度極限=4500kgf/cnf,抗拉強(qiáng)度極 限6

18、=2750kgf/cnf,故其許用壓應(yīng)力?y=oby/4.25=4500/4.25 =1059kgf/cnf,因此可以看出其強(qiáng)度足夠，可滿足使用要求。 由于卷筒長度LV3D故此略去因彎矩而產(chǎn)生的拉應(yīng)力校核。 2.5 選電動機(jī) 計算靜功率： z j = g + o (102 *60/7) 2.5.1 主起升機(jī)構(gòu) Nj=(300+14)*103*1.1/(102*60*0.8) =70.5kw 其中，由于機(jī)構(gòu)采用開式傳動，故存在開式齒輪傳動效率,因此，機(jī)構(gòu)的總效率n取為0.8。 電動機(jī)的計算功率： Ne^kd*Nj=0,8*66.4=56.4kw 其中,系數(shù)kd據(jù)［3

19、］表6-1查得，取kd=0.8 查⑵取電動機(jī)型號為JZR263-10,其參數(shù)分別為： Ne(25%)=60kw,m=580rpm,［GD］d=13.58kgR：m2o 2.5.2 副起升機(jī)構(gòu) Nj=(50+1)*103*7.0/(102*60*0.85) =68.6kw 其中，由于機(jī)構(gòu)采用閉式傳動，無開式齒輪傳動效率，因此,機(jī)構(gòu)的總效率n取為0.85。 電動機(jī)的計算功率： Ne^kd*Nj=0,8*68.6=54.9kw 電動 機(jī)型號J ZR263-10 其中，系數(shù)匕據(jù)［3］表6-1查得，取匕=0.8,查［2］,本著滿足要求，乂能減少成本，便于安裝維修的目的，選用電動機(jī)

20、型號為JZR263-10型，其參數(shù)分別為：Ne(25%)=60kw,m=580rpm,［GD］d=13.58kgfbm?。 2.6 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件 2.6.1 主起升機(jī)構(gòu) 按照等效功率法得，當(dāng)JC%=25%時，所需的等效功率是：Nx=47.6kw N、. =0.75*0.9*70.5=47. 其中，k25為工作類型系數(shù)，由［3］表6~4查得,取k25=0.75；r為考慮其動機(jī)工作時間對發(fā)動機(jī)影響的系數(shù)，查［3］圖6-8取r=0.9,由上述計算可知Nx：

21、*?X一。?/ =0.75*0.9*68.6=46.34w Nx=46.3kw 其中，k25為工作類型系數(shù)，由［3］表64查得,取k25=0.75； r為考慮其動機(jī)工作時間對發(fā)動機(jī)影響的系數(shù)，查［3］圖6-8取r=0.9,由上述計算可知： NxVNe,故副起升機(jī)構(gòu)的電動機(jī)也滿足要求。 2.7選擇減速器 2.7.1主起升機(jī)構(gòu) 卷筒轉(zhuǎn)速為: 即: 1I*!? %=*2.138=1.966rpm 減速機(jī)構(gòu)的總傳動比為：io=580/L966=295查⑴附表13選用傳動比為40.17的ZQ-1000-n的減速器，當(dāng)中級工作類型時，許用功率為[N]=79kw,io=40,17,自

22、重Gg=2140kgf,輸 入軸直徑為dI=90mm,軸端長h=135mm0 2.7.2副起升機(jī)構(gòu) 卷筒轉(zhuǎn)速為: 即,nj=7.0*4/(3.14*1.0225)=8.72rpm 減速機(jī)構(gòu)的總傳動比為： io=580/8.72=66.5 查⑵表21-12選用ZQ-1OOO+25O型的減速器，當(dāng)中級工作類型時,許用功率為[N]=68.5kw,/二65.54,自重Gg=2189kgf, 輸入軸直徑為di=70mm,軸端長h=l10mm。 2.7.3關(guān)于開式齒輪的計算 開始齒輪的傳動比是i=io/io'=295/40.17=7.34,取i=7.4 參考小車布置及各部件的安裝位置

23、，我們應(yīng)用的開始齒輪尺 寸為：Di=300mm,D2=2220mm,齒輪寬度為B=100mm 2.8驗算起升速度和實(shí)際所需功率 2.8.1主起升機(jī)構(gòu) ZQ-1000 -I］的減 速器 ZQ-1000+250 開式齒輪的傳動比 實(shí)際起升速度: v*iO1.1*295 V— iO(40.17*7.4) =1.09nVniin 誤差為：

24、 ￡=(v-v)/v*100% =(1.1-1.09)/l.l*100%=0.9% V' =1.09 因y8],故此設(shè)計滿足設(shè)計要求。 實(shí)際所需功率為： Nx，=Nx*v-/v=47.6*1.09/l.l=47.2kw 因Nx，

25、.96kwHNx'

26、,電動機(jī)最大力矩倍數(shù)）no=O.95（減速器傳動效率），則有： Minax=（0.7~0.8）*2,8*100.86*0.95*40.17=7543.9~8620.5kgfm 查[1]附表14知，ZQ-1000JI型減速器的輸出軸最大容許扭矩是：[M]=20500kgfm 因MmaxV[M],故計算滿足要求。 2.9.2副起升機(jī)構(gòu) 輸出軸最大徑向力為： Rmax=1/2（6/*5max+G;）<[??] Rnm=l/2*（2*6538.5*4-2500） =7788.3kgf 其中，Gj為卷筒及軸自重，參照[1]附表8估算Gj=2.5t,查[1]附表14可知ZQ-1000-H

27、型減速器輸出軸端最大容許徑向載荷為[R]=16700kgf。因RmaxV[R]，故滿足要求。輸出軸最大扭矩為： 板門”=（07q。-8）“由"板 其中，（pm同主起升機(jī)構(gòu)類似，取2.8（當(dāng)Jc=25%時，電動機(jī)最大力矩倍數(shù)）。 減速器傳動效率中）=0.95,則有： MIuax=(0.7~0.8)*2,8*975*60/580*0.95*65.54 =17583.9~20095.8kgfm 查[1]附表13知，ZQ-1000-1【型減速器的輸出軸最大容許扭矩是：[M]>20000kgfm,即：有故減速器滿足扭矩要求。 2.10 選擇制動器 選用電力液壓塊式制動器，其設(shè)計上具有明顯

28、的優(yōu)點(diǎn)，主要是：連鎖式退距均等裝置，在使用過程中可始終保持兩側(cè)瓦塊退距均等并且無需調(diào)整，可完全避免因退距不均是一側(cè)制妝襯墊浮貼在制動輪的現(xiàn)象；并設(shè)有瓦塊自動隨位裝置。主要擺卻交點(diǎn)均設(shè)有自動潤滑軸承，傳動效率較高，壽命長，在使用過程中無須潤滑。 制動彈簧在方管內(nèi)布置在一側(cè)設(shè)有標(biāo)尺，使用過程中可以方便的讀出制動力矩的值，免去了測量和計算的麻煩。只動襯墊為卡裝式整體成型結(jié)構(gòu)，更換十分方便，快捷，備有半金屬(無石棉)硬質(zhì)和半硬質(zhì)，軟質(zhì)(含石棉)等不同材料的制動襯墊供選擇。所需制動力矩為： 、、J %*(?+%)*■/(如 2.10.1 主起升機(jī)構(gòu) Mz^l.75*(300+14)*103*2

29、.138*0.85/(2*12*40.17*7.4) =131kgfm 其中，kz為制動安全系數(shù)，據(jù)⑶表6-6查得，據(jù)⑵表18-10選制動器型號 用制動器型號為：YDWZ-400/100,其額定制動力矩為： Mez=160kgfm,制動輪直徑為：Dz=400mm,制動器重量KDWZ-400/100 Gz=155kgfo 2.10.2 副起升機(jī)構(gòu) Mz21.75*(50+1)*103*10225*0.85/(2*4*65.54) =147.9kgfm 其中，kz為制動安全系數(shù)，如主起升機(jī)構(gòu)據(jù)⑶表6-6查得制動器型號 據(jù)⑵表18-10選用制動器型號為：YDWZ-400/100

30、,其額YDWZ-400/100 定制動力矩為：Mez=160kgfm,制動輪直徑為：Dz=400mm,制動器重量Gz=155kgf。其與主起升機(jī)構(gòu)相同。 2.11 選擇聯(lián)軸器 2.11.1 主起升機(jī)構(gòu) = 322.75^7? Mj=(p*Me*勺_2*975*60*1.6580 其中，(p=2,等效系數(shù)由⑴表2-7查得， ni=1.6為安全系數(shù)，據(jù)［1］表2-21查得， Mel為響應(yīng)與機(jī)構(gòu)Jc%值得電動機(jī)額定力矩?fù)Q算到高速 軸上的力矩: Mel=975*Ne<25%)/111(25%), 半齒聯(lián)軸器 據(jù)⑵圖33-1可知，電動機(jī)JZR263-10型的軸端圓錐形，d=90m

31、m,1=130mmo有［1］附表12查得，減速器ZQ-1000的高速軸端為：d=90mm,l=135mm。查［1］附表19選用clz型圓錐孔:圖號s160,最大允許扭矩［M］max=315kgfm,飛輪距(GD2)=0.435kgfnr,重量G=25.7kgf,浮動軸端為圓柱形d=55mm,l=85mm,查［1］附表18選用一帶制動輪的直徑為(p300mm的半齒聯(lián)軸器，其圖號為，最大允許扭矩為： ［M］max=315kgfm,飛輪距(GD2)=1.8kgfnr,重量為重量G=38.4kgf,浮動軸端直徑d=55mm,1=85mm。 2.11.2 副起升機(jī)構(gòu) 高速軸的計算扭矩為: Mj=

32、(p*Me*42*975*60*16, =-4(：=322.75kgft〃 等效系數(shù)(p=2,由［1］表2-7查得,np=L6為安全系數(shù),據(jù)［1］表2-21查得，Mel為響應(yīng)與機(jī)構(gòu)Jc%值得電動機(jī)額定力矩?fù)Q算到高速軸上的力矩：Mel=975*Ne（25%>/m（25%）,據(jù)⑵圖33-1可知，電動機(jī)JZR263-10型的軸端圓錐形，d=90mmj=130mmo有［1］附表12查得，減速器ZQ-1000的高速軸端為：d=90mm, l=135mm。查［1］附表19選用clz型圓錐孔半齒聯(lián)軸器：圖號sl60,最大允許扭矩［M］max=315kgfm,E輪距 半齒聯(lián)軸器 （GD2）=0.4

33、35kgfnr,重量G=25.7kgf,浮動軸端為圓柱形d=55mm,l=85mm,查⑵表21-10可知，ZQ-1000+250型減速器高速軸端為：d=70mml=110mm查［1］附表18選用一帶制動輪的直徑為（p300mm的，其圖號為s298,最大允許扭矩為：［M］max=315kgfm,飛輪距（GD2）=1.8kgfm2, 重量為重量G=37.6kgf,浮動軸端直徑d=55mm,l=85mm。 2.12 驗算啟動時間 2.12.1 主起升機(jī)構(gòu) 起動時間： [375*(a-%)] [c*(GO)+(0+G。)*。；/仇*初 其中, (Gg=(GO

34、,+(gM(go' =13.58+0.435+1.8=15.815kgf 平均起動力矩: 1.5*975*八& ni(25%) =1.5*975*60/580=151.3奴/' 靜阻力距: 瞥 =(300+14)*103*2.135/(2*12*29.5*0.8)=111.4 因此有: 580 91375*(151.3-111.4)) =0.71sec *(□5315+瞥辿駕2空)1(12*295)**0.85] 參照[3]P71有，tq=0.71sec,可知其滿足電動機(jī)的要求，采取增加啟動電阻的方法，延長起動時間。 2.12.2副起升機(jī)構(gòu) 起動時間: “[3

35、75★（吃一口）] [C*(GD2)]+(Q+G。)*/(/2*")] 其中, (GD\=(GD2)d+(GD2)l+(GD2)z=13.58+0.435+1.8=15.815^ 平均起動力矩: 1.5*975*N“w M,,=L5%= “1(25%) =1.5*975*60/580=151.3必/' Tq=0.71 靜阻力距: =(Q+G°)/2切 =(50+1)*103*1.0225/(2*4*65.54*0.85)=117 因此有: 580 *(1.15*15.815+(375*(151.3-117)] (50+1)*103*1.02252 [(4*65

36、.54)2*0.85] =0.84sec 即，tq=0.84sec,可知其滿足電動機(jī)的要求。 2.13驗算制動時間 制動時間為: ”(Gg+(Q+Go)*/V375*/—M,) 2.13.1主起升機(jī)構(gòu) 其中， Tq=0.84 m；=(O+g°)> '(2*小，o) =3.14*1O'*2.135*0.8/(2*12*295)=75.75k的加 (3.14

37、*103*2.1352*0.8) tz=580*[1.15*15.815+7T-*2}/[375*(160-75.75)] (12*29〉) =0.35 Tq=0.35 tz=0.386 參照[3]表6-7知,當(dāng)起升速度V12m/min時，[tz]vl~L25,故滿足要求。 2.13.2副起升機(jī)構(gòu) 其中： 畫=3二 )(2%*%) =51*103*1.0225*0.85/(2*4*65.54)=84.53k。加tz=580*[1.15*15.815+(51*103*1.02252*0.85)/(4*65.54)2]/[375*(160-84.53)]=0.386sec參照

38、[3]表6-7知，[t7]=1sec,故滿足設(shè)計要求。 2.14高速浮動軸計算 2.14.1 主起升機(jī)構(gòu) (1)疲勞計算 軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩：MI=

39、 軸材料選用45號鋼， (rh=6000%g/7c〃J,o;=3000女。7c〃/ 查川表2-17得知， j=0.22b?=1320依〃°〃2, rv=0.66,=1SOOOZ;^/'/cm1,k=k、k” 考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)；Kx與零 件幾何形狀有關(guān)的系數(shù)，對于零件表面有急劇過渡和開有 及緊配合區(qū)段，Kx=l.5-2.5,Km與零件表面加工光潔度有 關(guān)，對于5,Km=l.15-1.2,對于3,Km=1.25-1.35,此處取 k=2*1.25=2.5,n為考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)， 對碳鋼低合金鋼中=0.2,n2安全系數(shù)，查［1］表2-

40、21取n=1.6。滿足設(shè) 則有: [%] = 2*132 (2.5+ 0.2) *1.6 =611 Akgf/cm2, 故有：tr＜［tJ,計要求滿足設(shè)計要求。 (2)靜強(qiáng)度計算 軸的最大扭矩為： M、=(pc*M)=2*111.4=2228kMm 其中，S為動力系數(shù)，據(jù)口］表2-5查得，因軸的工作速度較高取S=2；Mj按額定起重量計算軸所受靜阻力矩，乂上述計算可知，Mj=111.4kgfm最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 222.8*102rmax=M/W=r (0.2*5.53) =669?6奴"。制2 需用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為: ［旬=2/〃=1800/1.6=1125%"7c4

41、J 其中，n為安全系數(shù)，有［1］表2-21查知:n=1.6,由于Tw

42、⑵P476公式，吊鉤式小車自重為Gr=0.35Q假設(shè)小車的輪壓均勻分布，則有： P=1 4(Q+GQ =1/8(300+105)*103=50625位 Dc=700mm 載荷率為：Q/G”=300/105=2.86,參照⑵標(biāo)9-7選擇車輪, 車輪直徑為Dc=700mm,軌道為QU100的許用輪壓為65.5tf,故該設(shè)計符合要求。 (1)疲勞計算 疲勞計算時的等效載荷為： Qd==0.5*300*1O3 =150000^^/ 其中，q>2=0.5,即等效系數(shù)，據(jù)［3表2-7查得，車輪的計 算輪壓為： p=尤*，?*〃,/=1*0.81*26300 =2130弘0,其

43、中， pd=(Qd^C，xl)=(150+105)*103/8 8=26300kM (小車的等效輪壓)燈為沖擊系數(shù)，由［3］表5-2查知， k2=l口為載荷變化系數(shù)，查［3］表5-3可知,當(dāng)Qd/G、c=150/105=1.43時,取r=0.81.據(jù)線接觸情況,計算接觸疲勞應(yīng)力, =600而兩=600J2*21303/(10*65)=4857.7^7C/H2 觸疲校核 滿足要求 其中，b為車輪踏面與輪軸的有效接觸寬度，查［3］表19-10取二10cm.D為車輪踏面直徑，取D=65cm,對于車輪材料65Mn由［3］表54差的接觸許用應(yīng)力為：C］=U000-12000kgf/cm2

44、,則有：Gid<［Gjd］,即滿足要求。 (2)強(qiáng)度校核 最大計算輪壓為： PjmaxuKzPmaxT*50025=50025kgf 其中，其為沖擊系數(shù)，由［3］表由2查知,K2=l 線接觸時，進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力， bmax=600MpM60=60072*50625/(10*65)=7488k”/cm2 強(qiáng)度校核則 滿足要求 車輪材料有65Mn,其Odmax=8000-9000kgf/cm2 有：Odmax<2dmax］,強(qiáng)度校核滿足要求. 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的東掄分布 3.3 運(yùn)行阻力的計算 摩擦總阻力矩為： Mm=Q(Q+G3)(A+"4/2) 有⑵表可知，

45、D700mm車輪的軸承型號為3634,軸承內(nèi)徑和外徑的平均值d=130mm,由［3］表7-1查得滾動摩擦系數(shù)k=0.0007,由⑵7-2查知軸承的摩擦系數(shù)為u=0.02渣［2］表7-3知,附加阻力系數(shù)0=2.0,則有: Mm=2*(300*103+1O5*103)(0.0007+0.02*0.13/2) =1053kgfm運(yùn)行摩擦阻力： 匕os=M〃ao)*2/。=1053*2/0.7=300Skgfm Mm=1053kgfm 當(dāng)無載時， “M0”=叫業(yè)+，)=2*105*10“*(O.(XX)7+()(W)=420kfif 3.4 選電動機(jī) 電動機(jī)靜功率： 其中，Pj=P

46、m(Q=Q),滿載運(yùn)行時靜功率。 M=1驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù)， 則有Nj=3008*8/(102*60*0.9*1)=4.37kw初選電動機(jī)功， 電動機(jī) JZR221-6 N=kdNj=l*4.37=4.37kw其中匕為電動機(jī)功率增大系數(shù)， 據(jù)［3］表7-6,取\=1.0查⑵表33-6選用電動機(jī)JZR221-6 ,Ne=5.Okw,ni=93Orpm,(GD2)d=O.37kgfm2,電動機(jī)重量 G=95kgf. 3.5 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件 等效功率， N、=JNj =0.75*1.12*4.37=3.7攵卬 其中，k25,工作類型系數(shù),據(jù)［1］取k25=0.75；r按起重

47、機(jī)的工 作類型取r=l.12由以上計算可以c看出，NxVNe, 故電動機(jī)滿Nx=3.7kw足設(shè)計要求。 3.6 選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速： 〃4 '0 =8/(3.14*0.7)=3.647〃？ 減速器 ZH-28-DL -265-7.3 機(jī)構(gòu)傳動比，血)=［Wnc=930/3.64=255.5查［5］表21-12選用 ZH-28-DL-265-7.3型減速器，io,=265.71,［N］=7.3kw, (輸入軸轉(zhuǎn)速為750rpm),可見Nj〈［N］° 3.7 驗算運(yùn)行機(jī)構(gòu)速度和實(shí)際所需功率 實(shí)際運(yùn)行速度： =8*290.6/265.71=8.75/n/nin

48、誤差: v-v ￡=^__IL Lc =(8.75一8.0)/8*100%=9.3%<15% 合適，滿足要求。 實(shí)際所需電動機(jī)靜功率為: NjLNjVxJVxc =4.37*8.75/8=4.78kw

49、 (GD2)：+(GD)=OSkgfin2 機(jī)構(gòu)定飛輪矩: c(GD2),=c[(GD2)d+(G02)二+(GD2)J=1.15*1.219=1.339^hr 滿載啟動時間, tq(q=n 產(chǎn) 3.2sec tq(q=q)=930/[375*(l*7.86-4,4)]*[1.339+105*l()3*072/(265.712 *0.9)=3.2sec 無載啟動時間: tq(q=q)=930/[375*(l*7.86-l,76)]*[L339+105*103*0.73/(265.712 q

50、,可見機(jī)構(gòu)滿足快速啟動的要求。 3.9 按起動工況校核減速器功率 啟動狀況減速器的傳遞功率： N= 102*607〃 其中， Pd=Pm+Pg=P,n+IO二曳)*1'/60。g =3008+405*103*8.75/9.81*60*3.2=4889k 則有: N=(4889*8.75/102*60*0.9*1)=7.76kw 故有：［N］＞N故減速器滿足要求。 3.10 驗算起動不打滑條件 因該機(jī)型用于電站廠房內(nèi)的檢修，故坡度及風(fēng)阻力矩均不計，故在無載啟動時，主動車輪上與軌道接觸處的圓周切向力:查［2］表18-10,取YDWZ-200/25型制動器，額定制動力矩Mez

51、=20kgfmo由于所取制動時間tz=3sec,且已經(jīng)驗算了啟動不打滑條件，故略去制動不打滑驗算。 3.11 選擇連軸器 (1) 機(jī)構(gòu)高速軸上全齒連軸器的計算扭矩 M/s=(pMclnx=2*975*5/930*1.4=14.7kgfm 其中，(p=2,等效系數(shù)，查⑴表2-7可知， ni=1.4,安全系數(shù)，查［1］表2-21可知， Mn相應(yīng)于機(jī)構(gòu)JC%值得電動機(jī)額定力矩折算到高速軸上的力矩， clz3型聯(lián)軸器 查⑵圖33-1可知，電動機(jī)JZR2-21-6的參數(shù)為： d=40mm,l=l10mm,d'=40mm,l'=l10mm. 查⑵表17-6選用clz3型連軸器，最大允許

52、扭矩為： ［M］=315kgfm,飛輪矩(GD2)z=0.345kgfm2,重量為: Gz=21.7kgfm. ⑵低速軸的計算扭矩 “『=0.5”力 =0.5*14.7*265.71*0.9=1757.7k/n 查⑵表21-11知，ZQ-850+250型減速器的低速軸為：d=140mm,l=200mm,查［2］表19-7可知，QU800型車輪伸出軸端： d=l50mm,1=180mm. 查⑵表17-6選用連軸器clz8型，最大允許扭矩為： ［M］max=23660kgfm. 3.12 演算低速浮動軸強(qiáng)度 疲勞演算 低速浮動軸的等效扭矩： 2/()〃 =1.4*3.2

53、4/2*265.71*0.9=877.5口加？ 其中，(p=l-4，查［1］表2-7知，因浮動軸d=130mm,則有： In=^L=877.5/(0.3*132) =2004班z 則其許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 妙1/" =1320/2.5*1/1.4=377.1kg/c 其中，材料用45鋼，取a=6000kgf/cm2,Os=3000kgf/cm2, T.i=0.22os=0.22*6000=1320kgf/cm2, 0s=0.6os=0.6*3000=1800kgf/cm2 k二kxkm考慮零件的幾何形狀及表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)， 取k=2.5,I=L4,安全系數(shù)查［1］表2-

54、21可知， 有Tn＜［jn］滿足要求。 (2)靜強(qiáng)度計算 靜強(qiáng)度計算扭矩： =1.5*5.24/2*65.71*0.9=939.8奴加 其中，(p為動力系數(shù)，查川表2-5的(p=1.5,扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： Tmax=M2/W=939.8/(0.2*132) =214ksf/cm2 dl = 140mm 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：［工］=Ts/n2=1800/L4=1286kgf/cm2,故tv"］,靜強(qiáng)度驗算滿足要求。 浮動軸徑： d1=d+(5-10)=130+(5-10)=135-140mm, 取dl=140mm。 第4章動滑輪的計算 滑輪是用來支撐繩索及改變繩索運(yùn)動方向的零件，

55、通過繩多可以組成滑輪組。對于小型齒輪多采用鑄造的方法制造，但考虎到齒輪的直徑較大，采用鑄造生產(chǎn)自重大，造成功率的浪費(fèi)，故改用焊接的方法生產(chǎn)。有前述主起升機(jī)構(gòu)的計算，參照［1］表13-2,滑輪具體尺寸如下所示： L=1125mm,1=1000mm,d=272.5mm,B=141mm,b=l08mmD=1000mm 第5章主起升機(jī)構(gòu)的卷筒的計算 5.1 卷通心軸的計算 由前述可以得知，卷筒的名義直徑D=210mm,螺旋節(jié)距為:t=38mm,卷筒長度為：L=4600mm,壁厚為：6=50mm. 鋼絲繩受到的最大拉力為： Smax=14298kgf 5.1.1 支座反力 _14

56、298(904+1748+200)+14298(1748+200) = 45000 =13726.1版y Rb=14298*2-13726.1=14870kgf 心軸右側(cè)支撐最大彎矩： Mw=Rb*20=14870*20 =297400kgfcm (1)疲勞計算 對疲勞計算采用等效彎矩，查［1］表2-7可知，其等效系數(shù)為：(p=Ll,等效彎矩： Md=Mw=1.1*297400 =327140kgfcm 彎曲應(yīng)力: a=Md/0.1d3=327140/(0.1*20) =409kgf/cm3 軸材料采用45鋼，Mob=6000kgf/cm2,as=3000kgf

57、/cm\ a.iw=0.43,Ob=2580kgf/cm2,[o.i]=/k*l/n,d=200mm d=L6為安全系數(shù),k二kxkm=L4*1.5=1.61,kx=1.4與零件幾何形狀有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)；心為與零件表面加工光潔度有關(guān)的應(yīng)力集中系數(shù)上述比值參考[1]P99°有： [51>2580/1.6*1/1,6=1002kgf/cnr,因：aw<[o.i]故設(shè)計滿足要求。 (2)靜強(qiáng)度計算 %3=。此， =1.2*297400=356880^^77/ _Mymaxmax-04^ =356880/(0.1*20')=446. 許用應(yīng)力： [o]w=as/=3000/l.6

58、=1875kgf/cm2 因5mx<[o],故設(shè)計滿足要求。 5.2 選擇軸承 因軸承的外座圈固定，內(nèi)座圈與心軸一同旋轉(zhuǎn)，應(yīng)按額定動負(fù)荷來選擇。軸承的徑向負(fù)荷：Fr=fdRb=1.1*14810=1629Ikgf軸向負(fù)荷為：Fd=0 中級工作類型時的軸承工作時數(shù)為：Lh=4000h則有： Lh=106/60n(c/p)3 即4000=106/60*1.966(c/p)3 其中，c/p=0.8,查⑵表9-6-2選用雙列圓錐滾子軸承352211,其e=0.4,由于Fa/Fr=0

59、座為：SN309, 參照［4］表9-8.當(dāng)量動載荷： P=xFr+yFn=1*16291+0=16291kgf, c=c/p, p=0.8*16291=13032.8kgf 由于cvc、，,故設(shè)計滿足要求。 5.3 繩端固定裝置計算 繩索卷筒的表面有光面和螺旋槽的兩種。光面的多用于多層卷繞鋼絲繩的卷筒，其構(gòu)造比較簡單，繩索按螺旋形緊密的排列在卷筒表面，繩圈依次卷繞在槽內(nèi)，使繩索與卷筒接觸面積增大，單層卷繞鋼絲繩卷筒上車有螺旋槽，繩圈依次卷繞在槽內(nèi)，使繩索與卷筒接觸面積增大，從而降低單位壓力；此外,繩索節(jié)距大于繩索直徑。繩之間有一定間隙，工作時不會彼此摩擦，可以延長鋼絲繩的使用壽命

60、。 螺旋槽有淺槽(標(biāo)準(zhǔn)草)和深槽兩種。一般情況下，多采用標(biāo)準(zhǔn)槽，因此其節(jié)距比深槽的短，所以繩槽圈數(shù)相同時，標(biāo)準(zhǔn)槽的卷筒工作長度比深槽的短。但是，如果，鋼絲繩繞入卷筒的偏角較大，或?qū)τ谠谑褂眠^程中鋼絲繩乂脫槽的危險時,為避免鋼絲繩脫槽或亂繞?？梢杂蒙畈鄣木硗病? 據(jù)鋼絲繩直徑為35mm,據(jù)⑵標(biāo)4-5選用壓板固定裝置，雙頭螺栓直徑M3.已知，卷筒長度計算中采用的附加圈數(shù)Z=2,繩索與卷筒繩槽間的摩擦系數(shù)f=0.15,則在繩端固定處的作用力為： S=Smax/efa=14298/e015*4*3-14 =2176.3kgf 壓板螺栓所受拉力 P=S/(f+fi)=2176.3/(0.15+

61、0,185) =6496kgf fi為壓板梯形槽與鋼絲繩的換算摩擦系數(shù)，有 sin/3+fcos/? .。15_o段 0.707+0.15*0.707', 螺栓有拉力及彎矩作用的合成應(yīng)力為： S_1.3〃，A/W "z^0.25*3.14*J20.0 1.3*6496,8705 =4*0.25*3.14*12+0.1*4*3; =1104.9^/c/h2 其中，z=4（螺旋數(shù)）；d=30（內(nèi)徑） Mw=sl=2176.3*4=8705.2kgf/cnr 螺栓材料為As屈服極限為6=2400kgf/cm2 則需用拉伸應(yīng)力為： [a]=as/n2=2400/1.6=

62、1560kgf/cm2,o<[a], 滿足要求 故滿足要求。 第6章吊鉤組的計算 吊鉤裝置是起重機(jī)最重要的一個承載部件。他要求強(qiáng)度足夠，工作安全可靠，轉(zhuǎn)動靈活，不會發(fā)生突然破壞和鋼絲繩脫槽或卡在罩殼內(nèi)的現(xiàn)象。 吊鉤裝置有長型和短型兩種。長型吊鉤裝置的構(gòu)造特點(diǎn)是:吊鉤裝置在橫軸上，滑輪裝在單獨(dú)的心軸上；而短鉤裝置的特點(diǎn)是：吊鉤橫軸與滑輪心軸合二為一。長型吊鉤裝置的吊鉤較短；而短型吊鉤裝置較長。長型吊鉤裝置兩滑輪間的距離比短滑輪的吊鉤裝置的要小些，故其卷筒也可以短些。由于長型吊鉤裝置上可以裝平衡滑輪，故滑輪組的倍率可為偶數(shù)，也可為奇數(shù)。短型吊鉤的上面不能裝平衡滑輪，故其上的滑輪數(shù)目僅為偶

63、數(shù)。由于長型吊鉤裝置本身的長度較大，故在相同的條件下，齊升高度要小些，而短型的則相反。 疊片式雙鉤 由于該機(jī)型的起重量較大，故此采用疊片式雙溝，材料選用鋼，疊片式雙鉤尺寸為參照⑵表15-14。 6.1 吊鉤截面的應(yīng)力計算 垂直截面B-B：內(nèi)側(cè)最大拉應(yīng)力： b拉=Qe/(FkD)

64、 q^=3.3*105*387.5/(1.86*105*0,179*550)=6.98kgf/cm2 查［2］表7-5可知，a3鋼的屈服極限Os=24kgf/cn/ 則有： ［an］=oby/1.3=24/1.3=18.5kgf/mni2 A 4300 L 2315 DI 400 H 1250 LI 157 S 1700 Hl 1615 L2 250 T 800 D 1000 G 14000 由于8<［。卜,故該設(shè)計滿足要求。 傾斜截面c-c的應(yīng)力計算 b=2Qe/(V^QD)sin(450+/?)

65、其中， Q=3.3*105kgf,ei=(bi+3b2)/(bi+b2)*h/3, (b1=0.67h;b2=0.4bi=0.4*0.67h) 則, ei=(0.67h+2*0?4*0.67h)/(0.67h+0?4*0.67h)*h/3 =1/3*1.286*775=332.2mm Fc=l/2(bi+b2)h=l/2(0.67+0.4*0.67h)h=0,7*0.67h2=281693mm2 K=015(據(jù)⑵圖15-4可知): B2/bi=0.4*0.67/0.67=0.4; h/D=77.5/450=1.722 即： CT = 2*3.3米i()5

66、 *332.2 V2*2.82*105 *0.15*450 sin(45 + /7) 因os<18.5kgf/mm2 則G<6,/L3,故設(shè)計滿足要求。 耳孔水平面D-D（按曲梁公式計算） cr=Q/(b3)*々Mb/2.5 其中,b6=260*(830-350)*l/2=62400mm2 a?1.8(查［2］圖15-9得知) (R-d，2)/b=(415-150)/260=1.02 即有： aby=3.3*105/62400*1.8=9.5kgf/mnr as/2.5=24/2.5=9.6kgf/mnr 滿足要求 因6