10T橋式起重機(jī)總體及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7張CAD圖
10T橋式起重機(jī)總體及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7張CAD圖,10,橋式起重機(jī),總體,大車,運(yùn)行,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),CAD
大車運(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=5T,橋架跨度L=16.5m,大車運(yùn)行速度Vdc=40m/min,工作類型為中級(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=130KN,小車的重量為Gxc=38KN,橋架采用箱形結(jié)構(gòu)。
大車運(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2—1大車運(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—車輪
輪壓計(jì)算及強(qiáng)度驗(yàn)算
計(jì)算大車的最大輪壓和最小輪壓:
按圖2-2所示的質(zhì)量分布,計(jì)算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓。
圖2—2 輪壓計(jì)算圖
滿載時(shí)的最大輪壓:
Pmax=
=
=63KN
空載時(shí)最大輪壓:
=
=
=40.2KN
空載時(shí)最小輪壓:
=
=
=24.7KN
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=50/130=0.385
由[1]表19-6選擇車輪:當(dāng)運(yùn)行速度為Vdc=40m/min,Q/G=0.385時(shí)工作類型A6時(shí),車輪直徑Dc=500mm,軌道為P38的許用輪壓為150KN,故可用。
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=Φ2·Q=0.6×50000=30KN
式中,Φ2—等效系數(shù),有[1]表4-8查得Φ2=0.6
車輪的計(jì)算輪壓:
Pj= KCI·r ·Pd
=1.05×0.89×54
=50.37KN
式中,Pd—車輪的等效輪壓
Pd=
=
=54.0KN
r—載荷變化系數(shù),查[1]表19-2,當(dāng)Qd/G=0.79時(shí),r=0.89
Kc1—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
=25880g/cm2
sj =25880N/cm2
式中,r-軌頂弧形半徑,由[3]附錄22查得r=300mm,
對(duì)于車輪材料ZG55II,當(dāng)HB>320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=KcII·Pmax
=1.1×95600
=105160N
式中KcII為沖擊系數(shù),由[3]表2-7第II類載荷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
車輪采用ZG55II,查[1]表19-3得,HB>320時(shí), [j]=240000-300000N/cm2,
jmax < [j]
故強(qiáng)度足夠。
運(yùn)行阻力計(jì)算
摩擦總阻力距:Mm=β(Q+G)(K+)
由[1]表19-4 Dc=500mm車輪的軸承型號(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)μ=0.02,附加阻力系數(shù)β=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+0.02×0.14/2)=804N·m
運(yùn)行摩擦阻力:
Pm(Q=Q)===3216N
空載時(shí):
Mm(Q=0)=β×G×(K+μd/2)
=1.5×168000×(0.0006+0.02×0.14/2)
=504N
P m(Q=0)= Mm(Q=0)/(Dc/2)
=504×2/0.5
=2016N
選擇電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)靜功率:Nj=
=
=1.13KW
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=Kd·Nj=1.31.13=1.47KW
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-10;Ne=2KW,n1=705rm,GD2=0.567kg.m2,電動(dòng)機(jī)的重量Gd=160kg
2.驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率條件:
等效功率:Nx=K25·r·Nj
=0.75×1.3×1.13
=1.10KW
式中,K25—工作類型系數(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:NxNd,故所選減速器功率合適。
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
=2.97
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,而無載小車位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則
nz
式中,主動(dòng)輪壓p1==50.2KN
p2=2+
=2×33.8+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
=
=13.47s
n= =2.94
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==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
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
=
=-19.2N·m
Pp=0.002G=168000×0.002=336N
Pmin=G
=
=1344N
M=2-為制動(dòng)器臺(tái)數(shù).兩套驅(qū)動(dòng)裝置工作。
Mz=
=41.2 N·m
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 N·m,為避免打滑,使用時(shí)將其制動(dòng)力矩調(diào)制3.5 N·m以下
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:
==110.6×1.4=154.8 N·m
式中MI—連軸器的等效力矩.
MI==2×55.3=110.6 N·m
為等效系數(shù), 查[2]表2-7,取=2
Mel=9.75
=55.3 N·m
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[2]19-5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]=630N·m,(GD2)ZL=0.063Kg·m, 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 Kg·m
與原估算的基本相符,故不需要再算。
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=Ψ1·Mel··η
=1.4×55.3×12.5×0.95=919.4N?m
式中Ψ1—等效系數(shù),由[2]表2-7查得Ψ1=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=0.22×60000=13200N/cm2;ts=0.6ss=0.6×30000=18000N/cm2
K=KxKm=1.6×1.2=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tn<[t-1k] 故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過。
2).靜強(qiáng)度的計(jì)算
計(jì)算強(qiáng)度扭矩:
Mmax=Ψ2·Mel·i
=2.5×55.3×12.5×0.95=1641.7 N.m
式中Ψ2—?jiǎng)恿ο禂?shù),查[2]表2-5的Ψ2=2.5
扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:
t==3800N/cm2
許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力:
N/cm2
t<[t]II,故強(qiáng)度驗(yàn)算通過。
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。
起升小車的計(jì)算
確定機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案
小車主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架組成。
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,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),小車的四個(gè)車輪固定在小車架的四周,車輪采用帶有角行軸承的成組部件,電動(dòng)機(jī)裝在小車架的臺(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代替原來的焊接橫梁。
起重量5噸至50噸范圍內(nèi)的雙梁橋式起重機(jī)的小車,一般采用四個(gè)車輪支承的小車,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)。如下所示圖3-1為小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,
圖3-1小車運(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——車輪
小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算
選擇小車的運(yùn)行速度為Vc=40m/s
選擇車輪與軌道并驗(yàn)算起強(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Gxc=3800kg
車輪的最大輪壓為:
=
車輪的最小輪壓為: Pmin=
載荷率:
由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附表17可知選擇車輪,當(dāng)運(yùn)行速度v<60m/min,,工作類型為中級(jí)時(shí),車輪直徑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:按車輪與軌道為線接幾點(diǎn)接觸兩中情況驗(yàn)算車輪接觸強(qiáng)度,車輪踏面的疲勞強(qiáng)度計(jì)算載荷;
Pc=
車輪材料
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,車輪和軌道曲率半徑的最大值, 車輪半徑為r=
曲率半徑為由附表22查的。所以R=157.5
m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的單輪與緣車輪標(biāo)記為
車輪 DYL—315 GB 4628—84
運(yùn)行阻力計(jì)算
摩擦阻力矩:
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)(mm),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(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 為車輪直徑
當(dāng)無載時(shí):
選電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)的靜功率
—— 小車滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力,
—— 小車運(yùn)行速度, =Vc=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:
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=80kg
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
選擇減速器
車輪轉(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
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
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
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N<[N],合適。
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)車輪與軌道接觸處的圓周切向力:
式中
車輪與軌道黏著力:
故無載起動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑。
選擇制動(dòng)器
由[3]查得,對(duì)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:
=12.9Nm
由附表15查得選用其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
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),=1.2~2.0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ZBJ19013-89
其公稱轉(zhuǎn)矩Tn630Nm>Mc=91Nm,飛輪矩質(zhì)量 =5.9kg
高速軸端制動(dòng)輪:根據(jù)制動(dòng)器已經(jīng)選定為,由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附表16動(dòng)輪;根據(jù)制動(dòng)器已選定YWZ5200/23直徑Dz=200.援助型軸空d=35mm l=80mm,標(biāo)記為制動(dòng)輪200-y35 JB/ZQ4389-86 飛輪矩為=0.2 質(zhì)量Gz=10kg
以上飛輪矩估計(jì)制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩
=0.209kg
與估計(jì)值相符所以不需要修改
(2)低速軸的計(jì)算扭矩
低速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩,可有錢面得計(jì)算轉(zhuǎn)矩Mc求出
由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表查的減速器軸端為圓柱形d=65mm。l=85mm
取浮動(dòng)軸裝聯(lián)軸器軸徑d=50mm l=85mm
由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表42查的選用GICLZ3式齒式聯(lián)軸器,器主動(dòng)端
Y型軸孔A型鍵槽d1=65mm從動(dòng)端,Y 型軸孔A型鍵槽d2=60 l=85
驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度
1)疲勞計(jì)算
低速浮動(dòng)軸的等效扭矩為:
由前面算的直徑為86所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為
浮動(dòng)軸的載荷變化為對(duì)稱循環(huán)(因運(yùn)行機(jī)構(gòu)正反轉(zhuǎn)扭矩值相同),許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力:
式中k,n1 與起升機(jī)構(gòu)
浮動(dòng)軸計(jì)算校相同,疲勞驗(yàn)算通過
2強(qiáng)度驗(yàn)算
式中 考慮到彈性振動(dòng)的力矩增大系數(shù),對(duì)倜然啟動(dòng)的機(jī)構(gòu),
=1.5~1.7這里選擇=1.6
最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力
許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力
<故通過
浮動(dòng)軸直徑d1取70mm
起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)參數(shù):
起重量5噸,工作類別:中級(jí)
圖3-2 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
1——電動(dòng)機(jī) 2——聯(lián)軸器 3——傳動(dòng)軸 4——制動(dòng)器 5——減速器
6——卷筒 7——軸承座 8——平衡滑輪 9——鋼絲繩 10——滑輪組
11——吊鉤
鋼絲繩的選擇
根據(jù)起重機(jī)的額定起重量,選擇雙聯(lián)起升機(jī)構(gòu)滑輪倍率為4,
鋼絲繩纏繞方式如下圖所示
圖3-3鋼絲繩纏繞方式
減速器的選擇
(1)起升機(jī)構(gòu)總的傳動(dòng)比:
i=
根據(jù)傳動(dòng)比i=34.6,電動(dòng)機(jī)功率N=15KW,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=683r/min,工作類型中級(jí),從減速器產(chǎn)品目錄中選用ZSY型減速器,傳動(dòng)比i=35.5.
(2)驗(yàn)算減速器的被動(dòng)軸的最大扭矩及最大徑向力
(a)最大扭矩的驗(yàn)算Mmax=0.75
式中,M額為電動(dòng)機(jī)額定扭矩,M額=N.m
傳動(dòng)比i=34.6;
為電動(dòng)機(jī)至減速器被動(dòng)軸的傳動(dòng)功率,=0.775;
為最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù),其中=2.4
為減速器低速軸上的最大短暫容許扭矩,=12000
其中Mmax=0.752.421034.60.775=10136
所以,Mmax≦
(b)實(shí)際起升速度的驗(yàn)算
實(shí)際起升速度為:V實(shí)=
并且須滿足起升速度偏差應(yīng)小于15%。
所以,<15%
滿足要求。
制動(dòng)器的選擇
制動(dòng)器裝在高速軸上,其制動(dòng)力矩應(yīng)滿足下式:
M制≧K制·M制靜
式中,K制為制動(dòng)安全系數(shù),中級(jí)類型K制為1.75;
M制靜為滿載時(shí)制動(dòng)軸上的靜力矩;
M制靜=
式中,為機(jī)構(gòu)總效率,=0.91
M制靜=N·m
K制·M制靜=1.75 17.5=30.625N·m
根據(jù)以上計(jì)算可選制動(dòng)器型號(hào)JWZ-200/100,制動(dòng)輪直徑為200毫米,最大制動(dòng)力矩為40N·m。
聯(lián)軸器的選擇
帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器通常采用齒輪聯(lián)軸器,根據(jù)其所傳遞的扭矩、被連接的軸頸和轉(zhuǎn)速,從系列表中選出具體型號(hào),須滿足,
式中,M計(jì)為聯(lián)軸器傳遞的計(jì)算力矩;
為聯(lián)軸器的許用扭矩,=
其中n1相應(yīng)于第Ⅰ類載荷的安全系數(shù),n1=1.8
M等效為聯(lián)軸器的等效力矩,
其中,為實(shí)際起重量變動(dòng)影響的等效靜載荷系數(shù),取=1
為機(jī)構(gòu)啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)動(dòng)載荷對(duì)傳動(dòng)零件影響的等效動(dòng)載荷系數(shù),=1.6;
相應(yīng)于機(jī)構(gòu)JC%值的電動(dòng)機(jī)額定力矩傳至計(jì)算零件的力矩,=210N·m;
M等效=N·m
M計(jì)=N·m
根據(jù)電機(jī)軸連接尺寸和計(jì)算扭矩M計(jì),同時(shí)考慮制動(dòng)輪直徑,D制=400mm,選擇帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器,所允許扭矩=604kg·m2,kg·m2,所以選出LZ3型聯(lián)軸器,其允許扭矩=630kg·m2,=0.012kg·m2。因> M計(jì),滿足條件。
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