起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[參考樣本]

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1、機(jī)械課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：32/5噸通用橋式起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì) 班級(jí)：機(jī)自0218 姓名： 學(xué)號(hào)：200060 太原科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1 第1章概述2 第2章總體設(shè)計(jì)2 2.1 總體設(shè)計(jì)方案7 2.2 四連桿變幅臂架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)——7 2.3 3總體尺寸規(guī)劃7 第1章主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算7 1.1確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組7 1.2選擇鋼絲純7 1.3確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度8 1.4初選電動(dòng)機(jī)10 1. 5選用標(biāo)準(zhǔn)減速器11 1.6 校核減速器輸出軸強(qiáng)度11 1.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算11 1. 8選擇制動(dòng)器12 2.

2、9選擇聯(lián)軸器13 3. 10驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間13 4. 11驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間14 5. 12高速軸計(jì)算15 第2章副起升機(jī)構(gòu)計(jì)算17 2.1確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組17 2. 2鋼絲繩的選擇17 2. 3確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度18 2. 4初選電動(dòng)機(jī)21 2. 5選用標(biāo)準(zhǔn)減速器21 2 .6校核減速器輸出軸強(qiáng)度22 3 .7電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算22 2. 8選擇制動(dòng)器23 2. 9選擇聯(lián)軸器23 2. 10驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間24 2. 11驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間25 6. 12高速軸計(jì)算25 第3章小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算27 6.1 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案27 6.2 選擇車(chē)輪與

3、軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度28 6.3 運(yùn)行阻力計(jì)算29 6.4 選電動(dòng)機(jī)30 6.5 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件30 6.6 選擇減速器31 6.7 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率31 6.8 驗(yàn)算起動(dòng)條件31 6.9 按起動(dòng)工況校核減速器功率32 6.10 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件33 6.11 選擇制動(dòng)器33 6.12 選擇聯(lián)軸器34 6.13 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸的強(qiáng)度35 6.14 小車(chē)緩沖器36 設(shè)計(jì)心得37 參考文獻(xiàn)39 太原科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)（論文）題目 32/5噸通用雙梁橋式起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)計(jì)算 主要研究?jī)?nèi)容 1 .小車(chē)總體設(shè)計(jì)； 2 .

4、主/副起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算； 3 .小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算； 4 .小車(chē)主要安全裝置設(shè)計(jì)計(jì)算； 5 .小車(chē)總圖繪制（標(biāo)準(zhǔn)0號(hào)或1號(hào)加長(zhǎng)）1張； 6 .機(jī)構(gòu)部件圖2號(hào)1張，機(jī)構(gòu)零件圖2號(hào)1張（選其一即可）。 學(xué)院（直屬系）：機(jī)電工程學(xué)院 時(shí)間：2009年12月13日  研究方法 搜集查閱與分析研究相關(guān)國(guó)內(nèi)外資料，綜合所學(xué)基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)，遵循機(jī)械零件與起重機(jī)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在小組充分討論基礎(chǔ)上，制定合理的具有先進(jìn)性的設(shè)計(jì)方案，按時(shí)完成本設(shè)計(jì)提出的全部?jī)?nèi)容。 主要技術(shù)指標(biāo)（或研究目標(biāo)） 小車(chē)的主/副起升機(jī)構(gòu)設(shè)建數(shù)： 起重量32/5t,起起高度16/18m,起起速度7.51/19.5

5、m/min 起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M5/M5, 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)： 工作級(jí)別M5,運(yùn)行速度45m/min,軌距2500mm，參考輪距2800mm,小車(chē)參考自重：約11.5t 主要參考義獻(xiàn) 1張質(zhì)文，包起帆等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京中國(guó)鐵道出版社，2001 2倪慶興，王殿臣.起重輸送機(jī)械圖冊(cè)（上冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1991 3AUTOCAD實(shí)用教程（2005中文版）.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005 4楊長(zhǎng)揆，傅東明.起重機(jī)械（第二版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1985 5陳道南，盛漢中.起重機(jī)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1991 6孫恒，陳作模.機(jī)

6、械原理（第六版）.北京：高等教育出版社，2000 7編寫(xiě)組編，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB3811-2008.北京：標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008 概述 橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱大車(chē)。橋式 起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車(chē)沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，設(shè)置在小車(chē)上的起升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)貨物垂直升降。三個(gè)機(jī)構(gòu)的綜合，構(gòu)成一立方體形的工作范圍，這樣就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不 受地面設(shè)備的阻礙。 橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉(cāng)庫(kù)、廠房、碼頭和露天貯料場(chǎng)等處。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡(jiǎn)易梁橋式起重機(jī)和冶金專用橋式起重機(jī)三種。各類橋式起重機(jī)

7、的特點(diǎn)如下 1）普通橋式起重機(jī)主要采用電力驅(qū)動(dòng)，一般是在司機(jī)室內(nèi)操縱，也有遠(yuǎn)距離控制的。起重量可達(dá)五百噸，跨度可達(dá)60米。 2）簡(jiǎn)易梁橋式起重機(jī)又稱梁式起重機(jī)，具結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機(jī)類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主梁是由工字鋼或其它型鋼和板鋼組成的簡(jiǎn)單截面梁,用手拉的產(chǎn)或電動(dòng)的產(chǎn)配上簡(jiǎn)易小車(chē)作為起重小車(chē),小車(chē)一般在工 字梁的下翼緣上運(yùn)行。橋架可以沿高架上的軌道運(yùn)行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運(yùn)行，這種起重機(jī)稱為懸掛梁式起重機(jī)。 3）冶金專用橋式起重機(jī)在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機(jī)相似，但在起重小車(chē)上還裝有特殊的工作機(jī)構(gòu)或裝置。這種起重機(jī)的

8、工作特點(diǎn)是使用頻繁、條件惡劣，工作級(jí)別較高。主要有五種類型。 4）鑄造起重機(jī)：供吊運(yùn)鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運(yùn)鋼水注入連續(xù)鑄錠設(shè)備或鋼錠模等用。主小車(chē)吊運(yùn)盛桶，副小車(chē)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)盛桶等輔助工作。 5）夾鉗起重機(jī)：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運(yùn)到深坑均熱爐中，或把它取出放到運(yùn)錠車(chē)上。 6）脫錠起重機(jī)：用以把鋼錠從鋼錠模中強(qiáng)制脫出。小車(chē)上有專門(mén)的脫錠裝置，脫錠方式根據(jù)錠模的形狀而定：有的脫錠起重機(jī)用項(xiàng)桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。 7）加料起重機(jī)：用以將爐料加到平爐中。主小車(chē)的立柱下端裝有挑桿，用以挑動(dòng)料箱并將它送入爐內(nèi)。主柱可繞垂直軸回轉(zhuǎn)，挑桿可上下擺動(dòng)和回

9、轉(zhuǎn)。副 小車(chē)用于修爐等輔助作業(yè)。 8）鍛造起重機(jī)：用以與水壓機(jī)配合鍛造大型工件。主小車(chē)吊鉤上懸掛特殊盛料器高溫液態(tài)鋼包，用以支持和翻轉(zhuǎn)鋼包，副小車(chē)用來(lái)抬起鋼包，澆鑄液態(tài)金 屬0 橋式類型起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)一般由主梁和端梁組成，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。主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車(chē)輪，用以支承橋架在高架上運(yùn)行。主梁上焊有軌道，供起重小車(chē)運(yùn)行。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。 箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。 正軌箱形雙梁是廣泛

10、采用的一種基本形式，主梁由上、下翼緣板和兩側(cè)的垂直腹板組成，小車(chē)鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適于成批生產(chǎn)，但自重較大。 偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車(chē)鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復(fù)雜。 四桁架式結(jié)構(gòu)由四片平面桁架組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺(tái)板，自重輕，剛度大，但與其它結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復(fù)雜，疲勞強(qiáng)度較低，已較少生產(chǎn)。 空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實(shí)腹工字

11、形梁外，其余三片鋼板上按照設(shè)計(jì)要求切割成許多窗口，形成一個(gè)無(wú)斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺(tái)板，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國(guó)是較為廣泛采用的一種型式。 下面具體介紹普通橋式起重機(jī)的構(gòu)造。普通橋式起重機(jī)一般由起重小車(chē)、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車(chē)又由起升機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架三部分組成。 起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器，帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車(chē)架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。 起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式可分為兩大類：一類

12、為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車(chē)輪；另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車(chē)輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合 -4 - 太原科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 成一體的三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū) 動(dòng)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。 起重機(jī)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般只用四個(gè)主動(dòng)和從動(dòng)車(chē)輪，如果起重量很大，常用 增加車(chē)輪的辦法來(lái)降低輪壓。當(dāng)車(chē)輪超過(guò)四個(gè)時(shí)，必須采用較接均衡車(chē)架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車(chē)輪上。 本次設(shè)計(jì)課題為32/5t通用橋式起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)，主要包括起開(kāi)、運(yùn)行兩大機(jī)構(gòu)及其安全裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算和裝

13、配圖與零部件圖的繪制。將我們所學(xué)的知識(shí)最大限度的貫穿起來(lái)，使我們學(xué)以至用、理論聯(lián)系實(shí)際。培養(yǎng)我們的設(shè)計(jì)能力及理論聯(lián)系實(shí)際過(guò)程中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 說(shuō)明書(shū)所有公式格式全部應(yīng)該如下所示： '，一一、一2 nd2（QGo）Do tzh=d[CGD2-__20] 375Mzh-Mj）「m2 644 375 (2000 -586.4) (3206,4)1030.672[1.15(15.653075.8)■(2rJ-2——] 402420.858 -0.76s 式中，心電動(dòng)機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min, ' nd=2n0-nd=2父600-556=644r/min

14、; Mzh——制動(dòng)力矩，Mzh=2000N.m; M'j——凈阻力矩，M'j=586.4N.m; （該部分地區(qū)只作指導(dǎo)用，請(qǐng)刪除） （去掉概述，目錄要改為和后面計(jì)算內(nèi)容一致，不要有錯(cuò)別字,公式及其文中公 式符號(hào)，必須用“公式”格式，必須采用Word2003以前的低版本打?。? 第1章主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 1.1 確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組 1所示，采用了雙 按照構(gòu)造宜緊湊的原則，決定采用下圖的傳動(dòng)方案。如圖 太原科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 聯(lián)滑輪組.按Q=32t,表8-2查取滑輪組倍率1=4,因而承載純分支數(shù)為Z=2ih=8 Go吊具自重載荷。得其自重為：G=2.

15、0%mPq=0.02x320=6.4kN 圖1主起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1.2 選擇鋼絲繩 若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，ih=4,查表得滑輪組效率hh=0.97 鋼絲繩所受最大拉力 max Go Q 2hh ih 320 6.4 2 4 0.97 二 42kN 按下式計(jì)算鋼絲繩直徑 d=c,Smax=0.09642=19.7mmc:選擇系數(shù)，單位mm/q'N,用鋼絲純q=1850N/mm,據(jù)M5及A查表得c值 為0.096。 選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=20mm, 其標(biāo)記為6W(19)-20-185-I-光-右順(GB1102-74)。 1.3 確定卷筒尺寸，轉(zhuǎn)速及滑輪直

16、徑 卷筒和滑輪的最小卷繞直徑Do: Dom后hMd 式中h表示與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲純結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)； 查表得：筒h1=18;滑輪h2=20; 筒最小卷繞直徑Domin=h1d=1820=360; 輪最小卷繞直徑Domin=h2d=2020=400。 考慮起升機(jī)構(gòu)布置卷筒總長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，輪直徑和卷筒直徑一致取D=650mm0 卷筒長(zhǎng)度 Hm L=2(Lo1i"I=2[(n)t3tt]l3=1946.8mm。二Do 式中L。：筒上有純槽長(zhǎng)度，Lo=("Hm+n)t,中安全圈n=2,起升高度H=16m,二Do 槽節(jié)矩t=23mm,繞直徑Do=670mm； 11:定純尾所需長(zhǎng)

17、度，取l1=3x23=69mm； I2：筒兩端空余長(zhǎng)度，取12=t=23mm； I3：筒中間無(wú)槽長(zhǎng)度，根據(jù)滑輪組中心間距二150,13=1761mm。 卷筒壁厚6=0.02D+(6~10)=[0.02x650+(6~10)]mm=19~23mm6=20mm進(jìn)行卷筒壁的壓力計(jì)算。 卷筒轉(zhuǎn)速nt=mvn■二4-7.51r/min=14.3r/min。 二Do3.140.67 1.4 計(jì)算起升靜功率 (QGo)%_(3200006400)7.51 Pj-47.6kW j6010006010000.97 式中“起升時(shí)總機(jī)械效率n="z*h)\=0.97x0.94m0.982M0.9

18、92=0.858nz為滑輪組效率取0.97;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取0.94;卷筒軸承效率取0.99;連軸器效率取0.98。 1.5 初選電動(dòng)機(jī) PJC>GPj=0.8><47.6=38.08kW 式中Pjc:JC值時(shí)的功率，位為kW； G:穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)和JC值查表得G=0.8。 選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZR280M-10,Pjc=55KW,nJC=556r/min,最大轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)入m=2.8;飛輪轉(zhuǎn)矩G[2=15.5KN.m20 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nd=n0-月-(n0-nJC)=600-e76(600-556)]=561.92r/minPjc55 式中心：在起升載荷PQ

19、=326.4kN作用下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； n0:電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速； Pjc,njc:是電動(dòng)機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。 1.6 選用減速器 n」56192 減速器總傳動(dòng)比：i=也=56192=39.3,取實(shí)際速比i=40。 ni14.3 起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率Pj選取，根據(jù)Pj=47.6kW,%=561.92r/min,i=40, 工作級(jí)別為M5,選定減速器為ZQH100,減速器許用功率［Pnj］=79KW低速軸 最大扭矩為M=20500N.m 減速器在561.92r/min時(shí)許用功率［P′nj］為［P′nj］=79父561.92=73.99>55kW600 7.5139.

20、30. 頭際起升速度vn==7.38m/min 40 一、476393 實(shí)際起升靜功率Pj=39.3=46.77kW j40 用R續(xù)載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。 1.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算 過(guò)載驗(yàn)算按下式計(jì)算： 3 V工父^0'=與父（320+6介10M9:dQgkW mm100013.310000.85860 Pn=45KW>41.78kVV止匕題Pn恰好與Pjc=P25的功率相等。 式中Pn,準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率，單位為kVV H:系數(shù)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)，取H=2.5; 入m:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)，查表得入mM

21、1.7; m:電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)； “：總機(jī)械效率4=0.858。 發(fā)熱驗(yàn)算按下式計(jì)算： P>P3 式中P:電動(dòng)機(jī)在不同接電持續(xù)率JC值和不同CZ值時(shí)允許輸出功率，單位為kW,按CZ=300JC值=25%查表得P=43.867kW G (Q Go)、n 1000 m 3 =38.08kW 0.8(3206.4)107.38 100010.858 P=43.867>P=38.O8kW ?v 過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算通過(guò) 1.8 選擇制動(dòng)器 按下式計(jì)算，選制動(dòng)器： Mzh>KzhMj 式中M力：制動(dòng)力矩，單位為N.m; Kzh：制動(dòng)安全系數(shù)，查表M5得Kzh=2.0; M

22、'j:下降時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m， 〃’(QG0)D0’(3206.4)1030.670.858 Mj='1=586.4N.m 2mi2440 “':下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取"’"=0.858'__. Mzh=MzhMj=2586.4=1172.N.m 選用Kzh=1172.8N.m選用YWZ5-400/121制動(dòng)器，其額定制動(dòng)力矩1250N.m； 安裝時(shí)將制動(dòng)力矩調(diào)整到所需的制動(dòng)力矩Kzh=2000N.m。 1.9 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器以及浮動(dòng)軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使連軸器的許 用應(yīng)力矩[M]>計(jì)算的所需力矩M,則滿足要求。 電動(dòng)機(jī)的軸

23、伸：d=85mm^|形)，長(zhǎng)度E=170±0.5mm 減速器軸伸：d=90mm柱形)，長(zhǎng)度E=135mm 浮動(dòng)軸的軸頭：d=60mm長(zhǎng)度E=107mm 選取梅花彈性連軸器：型號(hào)為MLL9-I-400[M]=2800N.m;GD2=132.54=530Kg.m型號(hào)為MLL9[M]=2800N.m；G12=18.954=75.8Kg.m2。 Pjc55 電動(dòng)機(jī)額定力矩Mn=9550j=9550=944.69N.m njc556 計(jì)算所需力矩M=n8Mn=1.51.8944.69=2550.69N.M 式中n：安全系數(shù)取n=1.5; %.剛性動(dòng)載系數(shù)，取*8=1.8。 [M]=2

24、800>M=2550.69N.M 所選連軸器合格。 1.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 起動(dòng)時(shí)間： —、一3_2 +nd2..(QGo)10Do tq^[c(GD)] 375(Mq-Mj)im 561.92(3206.4)1030.672 =[1.15(15.653075.8)(1—— 375(1605.97-796.5)402420.858 =1.3s 式中：(GD2)i=(GD2)d+(GD2)i+(GD2) -38 - =15.6+530+75.8=621.4kN.m 靜阻力矩： 3 9G0)D0=(3206.4)100.67=796.5N.m 2mi

25、 24040.858 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩: M=1.7Mn=l.7944.69=1605.97N.mqn 平均起動(dòng)加速度: a0=——=7.38=0.095m/s2qta601.360 q aq=0.095m/s2<[a]=0.2m/s2 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間合適。 1.11驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間 制動(dòng)時(shí)間: '一一一2 nd2(QGo)Do tzh=d[Cgd2'2°；0] 375(Mzh-Mj)Lih2m2」 644 375(2000-586.4) (3206,4)1030.672 [1.15(15.653075.8)■(] 402420.858 =0.76s nd,

26、電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min; nd=2n01nd=2600-556=644r/min Mzh=2000N.m '-. Mj=586.4N.m 平均制動(dòng)減速器速度azh=-V-=7.83=0.17m/s2<[a]=0.2m/s2,所以 tzh600.7660 制動(dòng)時(shí)間也合適。 1.12高速軸計(jì)算 1.12.1 疲勞計(jì)算 軸受脈動(dòng)扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩： M1h『1Me=271.72=143.43kgf.m 式中：%=2等效系數(shù)，由表查得；Me相應(yīng)于季候工作類型的電動(dòng)機(jī)額定力矩

27、 傳至計(jì)算軸的力矩 Ne(25%)42 Me=975=975——=71.72kgf.m n1(25%)571 Mi W 由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動(dòng)軸端直徑d=55mm.因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： -238.0kgf .m 14343 ,3 二d 32 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: [ oh] 2」 k'k~~ 軸材料用45鋼,ob=6000kgf/cm2,仃s=3550kgf/cm2 22 二=0.22；入口1320kg

28、f/cm.s=0.6's=2130kgf/cm K=kxkm---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)，對(duì)于零件表面有急劇過(guò)度和開(kāi)鍵槽及緊配合 區(qū)段，kx=1.5~2.5; km-----與零件表面加工光潔度有關(guān)，對(duì)于V5,km=1.15~1.2;對(duì)于 、3,km=1.25~1.35; 此處取K=21.25=2.5 h-----考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱的敏感系數(shù)，對(duì)碳鋼，低合金剛，取 h=0.2. nI安全系數(shù)，查表得nI=1.6. 213202 因止匕[tok]==611.1kgf/cm2,故tn<[tok]通過(guò)。 (2.5

29、0.2)1.6l」 1.12.2靜強(qiáng)度計(jì)算 軸的最大扭矩：： M2=c2Mj=279.65-159.3kgf.m 式中：久2-----動(dòng)力系數(shù)，由表查得，因軸的工作速度較高，取唧2=2； Mj按照額定起重量計(jì)算軸受靜力矩，Mj=79.65kgf.m M2159.302 二 8.5 32 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：[.] 2130 n2 - 1.6 = 1331.25kgf/cm 最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：.max2=3=264kgf/cm 式中：叫-----安全系數(shù)，由表查得1=1.6。 tmax<[t]ll故合適. 浮動(dòng)軸的構(gòu)造如(2)圖所示， 中間軸徑d1=d+(5~10)=7

30、5+(5~10)=80~85mm，取d1=85mm。 浮動(dòng)軸(2) 第2章副起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 2.1 確定傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組 按照構(gòu)造宜緊湊的原則，決定采用下圖的傳動(dòng)方案。如圖(3)所示，采用 了單聯(lián)滑輪組.按Q=5t,取滑輪組倍率ih=2,因而承載純分支數(shù)為Z=4。 2.2 選擇鋼絲純 若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，當(dāng)ih=2,查表得滑輪組效率幾=0.97,鋼絲純所受 最大拉力: S J max G0 Q hh ih x 1 4 0.97 49 0.98 = 12.88kN 按下式計(jì)算鋼絲繩直徑d: d=c.Smax=0.096J2.88=10

31、.895mm c：選擇系數(shù)，單位mm/JN",選用鋼絲純ob=1850N/mm,根據(jù)M5及0b查表得c值為0.096。 選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=10mm, 其標(biāo)記為6W(19)-10-185-I-光-右順(GB1102-74)。 2.3 確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度 卷筒直徑： 卷筒和滑輪的最小卷繞直徑D0. D°m后hxd 式中h表示與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別和鋼絲純結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)； 查表得：卷筒h1=18;滑輪h2=20 卷筒最小卷繞直徑D0min=h1d=1810=180 滑輪最小卷繞直徑D°min=h2d=2010=200 考慮起升機(jī)構(gòu)布置及卷筒總長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，滑輪直徑和卷

32、筒直徑一致取 D=400mm0 卷筒長(zhǎng)度：L=1500mm 卷筒壁厚6=0.02D+(6?10)=[0.02父400+(6?10)]mm=14?18mm取6=18mm 應(yīng)進(jìn)行卷筒壁的壓力計(jì)算。 卷筒轉(zhuǎn)速nt mVn _ 4 19.5 二 D0 3.14 0.41 r/min=60r/min 。 2.4 計(jì)算起升靜功率 = 18.17kW (QGo)Vn=(490.98)19.5103 6010006010000.894 式中“起升時(shí)總機(jī)械效率刈="z*h，\=0.97x0.94x0.992=0.894zc nz為滑輪組效率取0.97;*h為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械效

33、率取0.94;、為卷筒軸承效率 取0.99;，連軸器效率取0.99。 2.5 初選電動(dòng)機(jī) PJC>GPj=0.8x18.17=14.536kW 式中PJC.在JC值時(shí)的功率，單位為kW; G:穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)和JC值查表得G=0.8o 選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為YZR180L-6,PJC=17KW,nJC=955r/min,最大轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載 倍數(shù)入m=2.5;飛輪轉(zhuǎn)矩GC2=1.5KN.m2o Pi1817 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nd=n0(n0-nJC)=1000-[(1000-955)]=951.9r/min PJc17 式中':在起升載荷PQ=49.98kN作用下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

34、速； n0:電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速； Pjc,Qc:是電動(dòng)機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。 2.6 選用減速器 減速器總傳動(dòng)比：i="=951.9=15.865,取實(shí)際速比i=16ni60 起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率Pj選取，根據(jù)Pj=18.17kW,%=951.9r/min,i=16, 工作級(jí)別為M5,選定減速器為ZQH50,減速器許用功率[Pnj]=31KW低速軸最 大扭矩為M=21000N.m 減速器在951.9r/min時(shí)許用功率[P′nj]為[P′nj]=31父951.9=29.5kW>17kW1000 實(shí)際起升速度V′n = 19.5 15.865 16 =19.33

35、4m/min; 實(shí)際起升靜功率Pj = 18.17 15.865 =18.02kWA 16 用R續(xù)載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。 2.7 電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算過(guò)載驗(yàn)算按下式計(jì)算： 3 Pn> — m 'm QG02.1(490.98)10319.34 0.n==15.136kW 100012.510000.89460 Pn=17KW>15.136kWV此題Pn恰好與％=P25的功率相等。 式中Pn:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率，單位為kW H:系數(shù)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)，取H=2.1; 入m:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過(guò)載倍數(shù)，查表得入

36、m取2.5; m:電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)； “：總機(jī)械效率4=0.894。 發(fā)熱驗(yàn)算按下式計(jì)算： P>P3【特別注意：這些公式上下文中都用Word2003以 前的低版本的“公式”格式打印】 式中P:電動(dòng)機(jī)在不同接電持續(xù)率JC值和不同CZ值時(shí)允許輸出功率，單位為kW按CZ=150JC值=25%查表得P=15.393kW 3 = 14.42kW G(QG0)'n_。8(490.98)10319.34 1000m100010.894 P=15.363>P=14.42kW ?v 過(guò)載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算通過(guò)。 2.8 選擇制動(dòng)器 按下式計(jì)算，選制動(dòng)器 Mzh>KzhMj 式中Mzh.制

37、動(dòng)力矩，單位為N.m； Kzh.制動(dòng)安全系數(shù)，查表M5得Kzh=2.0; M'j.下降時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m； 3 M'j=(Q+G0)D0n'=(49+0.98)父10MO.4"0.894=.12Nm 2mi2416 “’：下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取刀’七"=0.894 '_ Mzh=MzhMj=2143.12=286.24N.m 根據(jù)選用Mzh=286.24N.m選用YWZ5315/30制動(dòng)器，其額定制動(dòng)力矩400N.m； 安裝時(shí)將制動(dòng)力矩調(diào)整到所需的制動(dòng)力矩Kzh=290N.m。 2.9 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)電動(dòng)機(jī)和減速器以及浮動(dòng)軸的軸伸尺寸及形狀選

38、連軸器，使連軸器的許 用應(yīng)力矩[M]>計(jì)算的所需力矩M,則滿足要求。 電動(dòng)機(jī)的軸伸：d=55mm^|形）,長(zhǎng)度E=82±0.5mm 減速器軸伸：d=50mm（l形），長(zhǎng)度E=85mm 浮動(dòng)軸的軸頭：d=45mm長(zhǎng)度E=84mm 選取梅花彈性連軸器：型號(hào)為MLL6-I-200,[M]=630N.m;GD2=6.74=26.8Kg.m2;型號(hào)為MLL6[M]=630N.m；GD2=1.854=7.4Kg.m2。 Pic17 電動(dòng)機(jī)額定力矩Mn-9550—=9550-=170N.m *955 計(jì)算所需力矩M=n8Mn=1.52.0170=510N.m 式中n:安全系數(shù)取n=1.5

39、; %.剛性動(dòng)載系數(shù)，取%=2.0; [M]=630>M=510N.M所選連軸器合格。 2.10 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 起動(dòng)時(shí)間： nd2(QG0)103D0 tq d[c(GD2)j- 375(Mq-Mj)i2m2 951.9 375 (289 -179.07) [1.15 (1.5 26.8 7.4) (490.98)1030.412ZT22 162420.894 =1.0s 式中：(GD2)1=(GD2)d+(GD2)l+(GD2)z =1.5+26.8+7.4=35.7kN.m 靜阻力矩： (QGo)Do(490.98)1030.41 =(Q——020=(

40、)=179.07N.m 2mi21640.894 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)力矩： M=1.7Mn=1.7170=289N.mqn 平均起動(dòng)加速度: ■.n19.34 aa===0.32m/s2 qta601.060 q aq=0.32m/s2<[a]=0.4m/s2 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間合適。 2.11 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)間： '2 nd2(QG°)D0 tzh=d[CGD2-(Q20；-] 375(Mzh—Mj)ih2m2 951.9(490.98)1030.412 =[1.15(1.526.87.4)(2)2] 375(290-143)162420.894 =0.85s

41、nd',電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min； nd=2n0-nd=21000-951.9=1048.1r/min Mzh=290N.m ' Mj=143N.m V1934 平均制動(dòng)減速器速度azh=—n-=——.——=0.37m/s2<[a]=0.4m/s2 tzh600.8560 所以制動(dòng)時(shí)間也合適。 2.12高速軸計(jì)算 2.12.1 疲勞計(jì)算： 軸受脈動(dòng)扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩： M1=KMe=216.9=33.8kgf.me 式中：j1等效系數(shù)，由表查得j1=2；Me相應(yīng)于季候工作類型的電動(dòng)機(jī)額定力矩傳 至計(jì)算軸的力矩。 N Me -975— n1(25%)

42、 977 =16.9kgf .m 二 M1 n W 由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動(dòng)軸端直徑d=45mm.因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 33.8 3=185.4kgf.cm 0.24.53 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: [ oh] 1 ni 軸材料用45鋼,0b=6000kgf/cm2,crs=3550kgf/cm2 22 q=0.22

43、km-----與零件表面加工光潔度有關(guān)，對(duì)于V5,km=1.15~1.2;對(duì)于 '、、.3,km=1.25~1.35; 此處取K=21.25=2.5 h-----考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱的敏感系數(shù)，對(duì)碳鋼，低合金剛，取 h=0.2. nI安全系數(shù)，查表得nI=1.6. 因此…丁貴二f2 故tn<[tok]通過(guò)。 2.12.2 靜強(qiáng)度計(jì)算： 軸的最大扭矩： M2=c2Mj=2179.07=35814kgf.m 式中：久2-----動(dòng)力系數(shù)，由表查得,因軸的工作速度較高，取中c2 Mj按照額定起重量計(jì)算軸受靜力矩，Mj=179.07kgf.m 最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：.max M

44、 2 358.14 3 W 0.2 4.5 =196.5kgf / cm2 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：[-]2 s 2130 電 1.6 二1331.25kgf/cm2 式中：h-----安全系數(shù)，由表查得h=1.6。 tmax<[t]ll故合適. 浮動(dòng)軸的構(gòu)造如圖(4)所示： 中間軸徑d1=d+(5~10)=45+(5~10)=50~55mm,Md1=55mm, 浮動(dòng)軸（4） （注：上圖錯(cuò)了，浮動(dòng)軸兩端只能圓柱型軸） 第3章小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算 3.1 確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案 經(jīng)比較后，確定采用如圖(5)所示的傳動(dòng)方案 運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖(5) 3.2 選擇車(chē)輪與軌道

45、并驗(yàn)算其強(qiáng)度 車(chē)輪的最大輪壓：小車(chē)自重估計(jì)取為Gxc=11300kgf 假定輪壓均布，有 1 __1 Pmax(QGxc)(11300320C)0=10825kgf 4 4 載荷率： Q Gxc 32000 11300 =2.8>1.6 式中：r=9cm 軌頂弧形半徑，由表查得。 由表選擇車(chē)輪：當(dāng)運(yùn)行速度＜60m/min,-Q-至2.8工作級(jí)別M5時(shí)，車(chē)輪直 Gxc 徑D=400nim,軌道為38kgf/m輕軌的許用輪壓為13.4t,故可用。 1.1.1 疲勞計(jì)算： 疲勞計(jì)算時(shí)的等效載荷：Qd=2Q=1.132000=35200kgf 式中

46、中2:效系數(shù)？？，由表查得1.1 車(chē)輪的計(jì)算輪壓：Pjmax=Q2：Gxc=320001.1113001=46500kgf 根據(jù)點(diǎn)接觸情況計(jì)算接觸疲勞應(yīng)力: jd =40003pK21)2=4000346500(21)2=27442.5kgf/cm2 40 30 .jDJ,、4030 對(duì)于車(chē)輪材料，由表查得接觸許用應(yīng)力[仃jd]=24000~30000kgf/cm2,因此,仃jd<[%],故疲勞計(jì)算通過(guò)。 1.1.2 強(qiáng)度校核 最大計(jì)算輪壓：Pjmax=k2Pmax=1.017000=17000kgf。 式中：k2沖擊系數(shù)，由表第II類載荷當(dāng)運(yùn)行速度vW1m/sec時(shí)，k

47、?=k[=1 點(diǎn)接觸時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力: 212212 d max 2 = 18509.4kgf/cm2 =40沖jmax(67)=40呼500v9) 車(chē)輪材料用ZG55-U由表查得: 9d]max=20000~23000kgf/cm2,仃dmax<[。d]max強(qiáng)度校合通過(guò)。 3.3 運(yùn)行阻力計(jì)算 d. 摩擦力矩：Mm=“QGxc)(k?口,) 由表知Dc=400mm車(chē)輪的軸承型號(hào)為22213c調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)徑和外c 徑的平均值d=92.5mm； 由表查得：滾動(dòng)軸承摩擦系數(shù)k=0.0006;軸承摩擦系數(shù)N=0.015,附加阻 力系數(shù)P=1.5。 代

48、入上式得： 當(dāng)滿載時(shí)運(yùn)行阻力矩： 0.0925) 2 Mm~(QGxc)(k-) =1.5(3200011300)(0.00060.015 =84kgf.m 運(yùn)行摩擦阻力：Pm(Q￡)=M2)=善=420kgfDe/0.42 2 當(dāng)無(wú)載時(shí)運(yùn)行阻力矩： Mm(Qf)=Gc(k」，) 0.0925 =1.511300(0.00060.015—^―) =22 運(yùn)行摩擦阻力：Pm(Q<)=Mm(Q9=八22=110kgf DC0.4 C22 3.4 選電動(dòng)機(jī) Pj,xc42042.4 電動(dòng)機(jī)靜功率：：NJ===3.23kw 10260m102600.91 式中

49、：Pj=Pm(Q=Q)——滿載運(yùn)行時(shí)靜阻力； m=1——驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)。 初選電動(dòng)機(jī)功率： N=kdNj=0.93.23=2.91kw 式中kd,電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，表查得kd=0.90 查表選用電動(dòng)機(jī)YZR-160M1-6,Ne=5.5kw;n產(chǎn)1000r/min； (GD2)d=0.41kgf.m2;電動(dòng)機(jī)重量Gd=153.5kg。 3.5 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 等效功率：Nx=k25Nj=0.751.123.23=2.71kw 式中：k25---—工作類型系數(shù)，由表查得0.75； ￥-——根據(jù)%'=0.2值查得了=1.12。 由此可知，Nx<此故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò)

50、。 3.6 選擇減速器 車(chē)輪轉(zhuǎn)速：兀=皿=42.4=33.8rpm 二Dc3.140.4 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：i0=凡=1000=29.59 nc33.8 查表選用ZSC600-V-1減速器：i0'=31.2；[N]重級(jí)=6.21kw,可見(jiàn) Nj<[N]重級(jí)，故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò)。 3.7 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 實(shí)際運(yùn)行速度：v'xc=Vxcy=42.4至59=40.21m/min i'031.2 誤差：e=v晨vxc=4。21—42.4'1go%=5.1%015%合適。vxc42.4 實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)靜功率: v' N'j = N j _ v xc xc

51、- 40.21 =3.23 = 3.06kw < Ne o 42.4 故所選電動(dòng)機(jī)和減速器均合適。 3.8 驗(yàn)算起動(dòng)條件 起動(dòng)時(shí)間：tq 375(mMq -M j) 2 [m,e(GD )1 一 — 、一 2 (Q ' Gxc)Dc 2 i’0 式中：n1=1000r.p.m； m=1(驅(qū)動(dòng)電機(jī)臺(tái)數(shù)) 5.5 Mq=1.5Me=1.5975=8.04kgfm q1000 當(dāng)滿載時(shí)運(yùn)行靜阻力矩: M j(Q =Q) M m(Q =Q) 84 i0’ 31.2 0.9 =2.99kgf .m 當(dāng)無(wú)載時(shí)運(yùn)行靜阻力

52、矩: M j(Q 6) M m(Q 6) 22 i0’ 31.3 0.9 = 0.783kgf.m 初步估算制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩: 2 _ 2 (GD )z =0.38kgf.m 機(jī)構(gòu)總飛輪矩： _ 2 __2 __2 _ 一_ ___2 c(GD )1 =c[(GD )d (GD 川=1.15 (0.41 0.38) = 0.79kgf.m 滿載起動(dòng)時(shí)間: x 1000 0 ” (32000 11300) 0.4、，“ tq(Q:q) , [0.79 ' 2 ] = 4.59s 375(8.04-2.99) 31.22 0.9 =4.59 無(wú)載起動(dòng)時(shí)

53、間： tq (Q= 0) _ 2 儂 (1 0 79 . 11300 0.4) 375 (8.04-0.783) 31.22 0.9 =1.05s 由表查得，當(dāng)vxc=30-60m/min時(shí)，起動(dòng)時(shí)間推薦值為 5~6sec tq > tq(Q= Q) 故所選電動(dòng)機(jī)滿足季候快速起動(dòng)要求。 3.9 按起動(dòng)工況校核減速器功率 起動(dòng)狀況減速器傳遞的功率： 一PdV'xc N=- 10260m' 式中：Pd = Pj ? Pg = Pj Vxc K 60tq(Q3 420(3200011300)40.21 1060442 =1076.5kgf

54、 計(jì)算載荷： m運(yùn)仃機(jī)構(gòu)中同一級(jí)傳動(dòng)減速命的個(gè)數(shù)：m=1,因此 =7.9 kw 一1076.540.21 N=- 102600.91 所選用減速器的［N］重級(jí)=6.21kw

55、006 0.015 2 ) 1.5 5650 0.0006 0.4 2 =886.1kgf 車(chē)輪與軌道粘著力: F(q6)=P1f =5 6 5 00.2 =1 1 3k0gf T(q^) T(Q :Q) Gxc Q Vxc' xc j xc g 60tq(Q=Q) P,(k J-) : Rk 2 Dc 2  _ 11300 32000 40.21 = 10 60 4.42 0.0925 21650(0.00060.0152)216500.0006 0.42 2 =931.5kfg 車(chē)輪與軌道粘著力：F（Qq）=Rf=21650X0.

56、2=4330>T（q=q）， 故滿載起動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑，因此所選電動(dòng)機(jī)合適。 3.11 選擇制動(dòng)器 查得小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的制動(dòng)時(shí)間tz=3~4sec,取tz=4sec,因此所需的制動(dòng)力 2 矩：Mz」{」-[mc(GD2)i(Q?2xc)C]- (Q Gxc)(k」d) ' 2- } i0 1 ， 1000 =-{ [1 0.466 1 375 3 _ 2 (32000 - 11300) 0.4 31.22 0.9 一 m375tzi0 0.0925 2 ) 0.9]} =2.96kgf (3200011300)(0.00060.015 31

57、.2 由表選用制動(dòng)器JWZ-200/100,額定制動(dòng)力矩Mez=4kgf.m,考慮到所取制動(dòng)時(shí)間tz=4s與起動(dòng)實(shí)際tq=4.42s比較接近，并驗(yàn)算了起動(dòng)不打滑條件，故略去 制動(dòng)不打滑條件的驗(yàn)算。 3.12 選擇聯(lián)軸器 3.12.1 機(jī)構(gòu)高速軸上全齒聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩 Mjs=Me1n1=25.361.4=15.0kgf.m 式中：==2等效系數(shù)，由表查得； n=1.4安全系數(shù)，由表查得； Mel相應(yīng)于機(jī)構(gòu)值的電動(dòng)機(jī)額定力矩?fù)Q算到高速軸上的力矩 Na一 Mel=975e=5.36kgfn1 由表查電動(dòng)機(jī)YZR160M1-6兩端伸出軸為圓柱形d=481黑則l=1101043m

58、m 及d=40mm,l=49.5mm；由附表查ZSC600減速器圖速軸端為圓柱形d=30mm,l=89.5須。故從附表中選一個(gè)全齒聯(lián)軸器：S391聯(lián)軸器，其最大允許扭矩 [M]=71kgf.m飛輪矩（GD2）l=0.38kgf/m2重量Gi=16.1kgf。 mJmax」；, 高速軸端制動(dòng)輪，根據(jù)制動(dòng)器YWZ-200/100由表選用制動(dòng)輪200-Z48,飛 輪矩（GD2）Z=0.8kgf/m2,重量Gz=10kg。 以上兩部分飛輪矩之和與原估計(jì)相符，故有關(guān)計(jì)算不需要重新計(jì)算。 3.12.2 低速軸的計(jì)算扭矩： 1'1r Mjs=-Mjsi0=-1531.20.9=210.6

59、kgf.m 由附表查得減速器低速軸端為圓柱形d=65mm；由附表查得主動(dòng)車(chē)輪的伸出 軸端為圓柱形d=65mm,故從附表中選四個(gè)半齒聯(lián)軸器：CLZ3聯(lián)軸器。 3.13驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度 3.13.1 疲勞計(jì)算 低速浮動(dòng)軸的等效扭矩: M1 =%Meli0=1.45.3631.20.9-105.4kgf.m 22 式中: 叼=1.4等效系數(shù)，由表查得; 由 Mi n 3 W 二(6.5) 10540 2 -391.1kgf/cm2 上節(jié)已取浮動(dòng)軸端直徑d=65mm,其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 32 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)

60、應(yīng) .r.4113201……2 力:[北]:——一二——二406kgf/cm kr2.51.3 式中:材料用45鋼，取0b=6000kgf/cm2;仃s=355Ckg/cm2; _2 4=0.22-0.226000=132Ckgf/cm s=06%=0.63550=2130kgf/cm2 K=kxMkm考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)，參考起開(kāi)季候計(jì)算，取K=2.5o n1二1.3安全系數(shù)，由表查得。 因此品=[1《]故疲勞驗(yàn)算通過(guò)。 3.13.3靜強(qiáng)度計(jì)算 M-536 靜強(qiáng)度計(jì)算扭矩：M2=c230=2.25J631.20.9=1693kgf.m 2

61、2 式中：九2動(dòng)力系數(shù)，查表得中C2=2.25; —M216930.2 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：max3=6283kgf/cm W二6.5 32 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力[]2=-S="2130=16385kgf/cm2 n21.3 因此，T<[T]2靜強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。 第4章小車(chē)安全裝置計(jì)算 4.1 小車(chē)緩沖器 小車(chē)質(zhì)量和運(yùn)行速度都不大，故采用橡膠緩沖器，初定緩沖器數(shù)目n=2 4.1.1 緩沖行程 式中Vpt：小車(chē)碰撞速度，有限位開(kāi)關(guān)，故取Vpt=0.7vt; [amax]：容許的最大減速度，為4m/s2 所以s」pt1「皿 [a max ] 4 0.49 42.4 4

62、( 60 ) 2m 61.17mm 4.1.2 緩沖能量EW ：1PGxV2t 2 g pt 1 113000 2 10 0.7 42.4 - ( )：1382.5N.m 60 4.1.3 最大緩沖力Fmax max pGx 113000 [amax]=F00 4 = 45200 N g 10 4.1.4 橡膠緩沖器的主要尺寸 橡膠斷面積A max n[二] 式中［。］:橡膠的許用應(yīng)力，采用中等硬度，中等強(qiáng)度的橡膠, - - -一， 2 叵］=3N/mm , 彈性模數(shù)E =5N/mm2; n: 緩沖器個(gè)數(shù)，取n=2 45200

63、 2 3 2 mm 2 :7533.3mm 選用圓形斷面, 則其直徑D為 D=J4A上J4'7533.3mm之97.9mm,考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),取D=100mm ,二,3.14 橡膠緩沖器的長(zhǎng)度L 2 . . nD Es 4F max 一， 一 ，一 2 一 —一 3.14 2 100 5 61.17 4 45200 mm ： 106.2mm 取 L=110mm 4.1.5 緩沖器的額定緩沖行程sn,額定緩沖容量En和極限緩沖力F: bL3110i =mm:66mm E5 1EA 2sn 1l 3.141002-2彳八… 31

64、00Nmm 85 EW1382.5 ：777.15WNm=691.25m n2 Fj=ALT-1廿L-13.1410023Nj44 :23561.9N 4.1.6 實(shí)際的緩沖行程s',最大緩沖力F,max和最大減速度amax EW1382.5 s=sn、W=66'：mm：62.24mm .s12777.15 max 2Ew 213825 =^-5N：44424.8N 62.2410“ 一's_'61.1722_',2 amax=、amax4m/s:3.93m/s:二amax4m/s s62.24 后記 我認(rèn)為我的這次起重機(jī)設(shè)計(jì)是我大學(xué)里專業(yè)學(xué)

65、習(xí)收獲最多的一次。在設(shè)計(jì)中我系統(tǒng)得復(fù)習(xí)了許多以前的知識(shí)。對(duì)我知識(shí)體系的鞏固和升華有很大的作用。在這里，我將自己的一些設(shè)計(jì)心得寫(xiě)出來(lái)與大家分享。 1）現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)可以說(shuō)是一種組合與篩選。由于世界范圍的工業(yè)大生產(chǎn)，專業(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化成為一種必然。社會(huì)的飛速進(jìn)度也要求我們提高生產(chǎn)效率。這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須能夠滿足大規(guī)模的生產(chǎn)要求。而標(biāo)準(zhǔn)化是這一趨勢(shì)的必然出路。標(biāo)準(zhǔn)化是有利也有弊的，它的主要弊端就是使許多企業(yè)單純依靠標(biāo)準(zhǔn)，失去了創(chuàng)新的能力。標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)最底的要求，是社會(huì)技術(shù)成熟的結(jié)果，它并不代表行業(yè)最先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)方法。所以我們要在滿足標(biāo)準(zhǔn)化的同時(shí)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。才能不斷地進(jìn)步。只有這樣，設(shè)計(jì)才不會(huì)是一

66、種純粹的數(shù)學(xué)游戲，而成為一種神圣的職業(yè)。 2）國(guó)內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新主要集中在零件上，這些年來(lái)，許多企業(yè)也加大了對(duì)控制方面的重視。但是我認(rèn)為機(jī)器整體的機(jī)型變化也很重要?，F(xiàn)在的起重機(jī)械，尤 其是港口機(jī)械的機(jī)型雖然是許多輩前人的辛苦努力的結(jié)果，但是這并不意味著這 些機(jī)型就是完美的，其實(shí)我們也可以進(jìn)行改進(jìn)。比如利渤海爾的新型的港口移動(dòng)式起重機(jī)，這種機(jī)型是一種多功能的機(jī)型，具有以往許多機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也舍 棄了其不合理的地方。這一點(diǎn)詳見(jiàn)我的英語(yǔ)翻譯。 3）專業(yè)其實(shí)是觸類旁通的，現(xiàn)代流行的許多設(shè)計(jì)理念比如有限元法，反求工程，工程數(shù)據(jù)庫(kù)，可靠性設(shè)計(jì)，疲勞設(shè)計(jì)，健壯設(shè)計(jì)等其實(shí)都不是搞機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)者相出來(lái)的。國(guó)家863計(jì)劃中有一個(gè)CIM（計(jì)算機(jī)集成制造）工程，是有華中科技大學(xué)，清華大學(xué)，西安交通大學(xué)，北京航空航天大學(xué)，南京航空航天大學(xué)的一些做機(jī)械加工工藝的老師共同完成的?，F(xiàn)在的許多設(shè)計(jì)理念其實(shí)都是這個(gè)項(xiàng)目的派生物，現(xiàn)在這個(gè)項(xiàng)目完成的最好，同時(shí)也衍化出許多設(shè)計(jì)理念，比如模塊化設(shè)計(jì)，并行工程，全壽命周期設(shè)計(jì)，仿真與虛擬設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)分析等。所以我們不能固步自封地只想著起重機(jī)方面的東西，我們的專業(yè)學(xué)習(xí)范圍本身