32-5t通用橋式起重機機械部分畢業(yè)設計【畢業(yè)論文+cad圖紙全套】

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計課題為32/5t通用橋式起重機機械部分設計，我在參觀，實習和借鑒各種文獻資料的基礎上，同時在老師的精心指導下及本組成員的共同努力下完成的。</p><p>　　通用橋式起由于該機械的設計過程中，主要需要設計兩大機構：起升機構、運行機構能將我們所學的知識最大限度的貫穿起來，使我們學以至用。因此，

2、以此機型作為研究對象，具有一定的現實意義，又能便于我們理論聯系實際。全面考察我們的設計能力及理論聯系實際過程中分析問題、解決問題的能力。由于我們的設計是一種初步嘗試，而且知識水平有限，在設計中難免會有錯誤和不足之處，敬請各位老師給予批評指正，在此表示感謝。</p><p>　　關鍵詞: 橋式起重機 小車 起升機構。</p><p><b>　　目 錄</b><

3、/p><p>　　摘 要………………………………………………………………………..…..…………….. - 1 -</p><p>　　概 述- 2 -</p><p>　　第一章 主起升機構計算- 5 -</p><p>　　1.1 確定傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組- 5 -</p><p>　　1.2 選擇

4、鋼絲繩- 5 -</p><p>　　1.3 確定卷筒尺寸,轉速及滑輪直徑- 5 -</p><p>　　1.4 計算起升靜功率- 6 -</p><p>　　1.5 初選電動機- 7 -</p><p>　　1.6 選用減速器- 7 -</p><p>　　1.7 電動機過載驗算和發(fā)熱驗算- 8 -<

5、;/p><p>　　1.8 選擇制動器- 8 -</p><p>　　1.9 選擇聯軸器- 9 -</p><p>　　1.10 驗算起動時間- 9 -</p><p>　　1.11 驗算制動時間- 10 -</p><p>　　1.12高速軸計算- 11 -</p><p>　　第二章

6、小車副起升機構計算- 13 -</p><p>　　2.1 確定傳動方案,選擇滑輪組和吊鉤組- 13 -</p><p>　　2.2 選擇鋼絲繩- 13 -</p><p>　　2.3 確定卷筒尺寸并驗算強度- 13 -</p><p>　　2.4 計算起升靜功率- 14 -</p><p>　　2.5 初選

7、電動機- 14 -</p><p>　　2.6 選用減速器- 15 -</p><p>　　2.7 電動機過載驗算和發(fā)熱驗算- 15 -</p><p>　　2.8 選擇制動器- 16 -</p><p>　　2.9 選擇聯軸器- 16 -</p><p>　　2.10 驗算起動時間- 17 -</p

8、><p>　　2.11 驗算制動時間- 17 -</p><p>　　2.12 高速軸計算- 18 -</p><p>　　第三章 小車運行機構計算- 21 -</p><p>　　3.1 確定機構傳動方案- 21 -</p><p>　　3.2 選擇車輪與軌道并驗算其強度- 21 -</p>&

9、lt;p>　　3.3 運行阻力計算- 22 -</p><p>　　3.4 選電動機- 23 -</p><p>　　3.5驗算電動機發(fā)熱條件- 23 -</p><p>　　3.6 選擇減速器- 24 -</p><p>　　3.7 驗算運行速度和實際所需功率- 24 -</p><p>　　3.8

10、驗算起動條件- 24 -</p><p>　　3.9 按起動工況校核減速器功率- 25 -</p><p>　　第四章 小車安全裝置計算- 29 -</p><p>　　設計小結- 31 -</p><p>　　致 謝- 32 -</p><p>　　參考文獻- 33 -</p><p

11、><b>　　概 述</b></p><p>　　橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，構成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。</p><p>　　橋式起重機廣泛地應用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處

12、。橋式起重機可分為普通橋式起重機、簡易粱橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。</p><p>　　普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構、橋架金屬結構組成。起重小車又由起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成。</p><p>　　起升機構包括電動機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機構和小車

13、運行機構等部件的機架，通常為焊接結構。</p><p>　　起重機運行機構的驅動方式可分為兩大類：一類為集中驅動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅動。中、小型橋式起重機較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅動方式，大起重量的普通橋式起重機為便于安裝和調整，驅動裝置常采用萬向聯軸器。</p><p>　　起重機運

14、行機構一般只用四個主動和從動車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當車輪超過四個時，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機的載荷均勻地分布在各車輪上。</p><p>　　橋架的金屬結構由主粱和端粱組成，分為單主粱橋架和雙粱橋架兩類。單主粱橋架由單根主粱和位于跨度兩邊的端粱組成，雙粱橋架由兩根主粱和端粱組成。主粱與端粱剛性連接，端粱兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運行。主粱上焊有軌道，供起重小車運行。

15、橋架主粱的結構類型較多比較典型的有箱形結構、四桁架結構和空腹桁架結構。</p><p>　　箱形結構又可分為正軌箱形雙粱、偏軌箱形雙粱、偏軌箱形單主粱等幾種。正軌箱形雙粱是廣泛采用的一種基本形式，主粱由上、下翼緣板和兩側的垂直腹板組成，小車鋼軌布置在上翼緣板的中心線上，它的結構簡單，制造方便，適于成批生產，但自重較大。</p><p>　　偏軌箱形雙粱和偏軌箱形單主粱的截面都是由上、下翼緣

16、板和不等厚的主副腹板組成，小車鋼軌布置在主腹板上方，箱體內的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主粱是由一根寬翼緣箱形主粱代替兩根主粱，自重較小，但制造較復雜。</p><p>　　四桁架式結構由四片平面桁架組合成封閉型空間結構，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其它結構相比，外形尺寸大，制造較復雜，疲勞強度較低，已較少生產。</p><p>　　空腹桁架結構類似偏軌箱形主粱

17、，由四片鋼板組成一封閉結構，除主腹板為實腹工字形粱外，其余三片鋼板上按照設計要求切割成許多窗口，形成一個無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機運行機構及電氣設備裝在橋架內部，</p><p>　　自重較輕，整體剛度大，這在中國是較為廣泛采用的一種型式。</p><p><b>　　橋式起重機分類</b></p><p>　　普

18、通橋式起重機主要采用電力驅動，一般是在司機室內操縱，也有遠距離控制的。起重量可達五百噸，跨度可達60米。</p><p>　　簡易梁橋式起重機又稱粱式起重機，其結構組成與普通橋式起重機類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主粱是由工字鋼或其它型鋼和板鋼組成的簡單截面粱，用手拉葫蘆或電動葫蘆配上簡易小車作為起重小車，小車一般在工字粱的下翼緣上運行。橋架可以沿高架上的軌道運行，也可沿懸吊在高架下面的軌道運行，這種起

19、重機稱為懸掛粱式起重機。</p><p>　　冶金專用橋式起重機在鋼鐵生產過程中可參與特定的工藝操作，其基本結構與普通橋式起重機相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機構或裝置。這種起重機的工作特點是使用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。主要有五種類型。 </p><p>　　鑄造起重機：供吊運鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運鋼水注入連續(xù)鑄錠設備或鋼錠模等用。主小車吊運盛桶，副小車進

20、行翻轉盛桶等輔助工作。</p><p>　　夾鉗起重機：利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運到深坑均熱爐中，或把它取出放到運錠車上。</p><p>　　脫錠起重機：用以把鋼錠從鋼錠模中強制脫出。小車上有專門的脫錠裝置，脫錠方式根據錠模的形狀而定：有的脫錠起重機用項桿壓住鋼錠，用大鉗提起錠模；有的用大鉗壓住錠模，用小鉗提起鋼錠。</p><p>　　加料起重機：用以將爐料加

21、到平爐中。主小車的立柱下端裝有挑桿，用以挑動料箱并將它送入爐內。主柱可繞垂直軸回轉，挑桿可上下擺動和回轉。副小車用于修爐等輔助作業(yè)。</p><p>　　鍛造起重機：用以與水壓機配合鍛造大型工件。主小車吊鉤上懸掛特殊翻料器，用以支持和翻轉工件；副小車用來抬起工件。</p><p>　　第一章 主起升機構計算</p><p>　　1.1 確定傳動方案，選擇滑輪組和吊

22、鉤組</p><p>　　按照構造宜緊湊的原則,決定采用下圖的傳動方案。如圖1所示，采用了雙聯滑輪組.按Q=32t，表8-2查取滑輪組倍率=4，因而承載繩分支數為 Z=2=8。吊具自重載荷。得其自重為：G=2.0%=0.02320=6.4kN</p><p>　　圖1 主起升機構簡圖</p><p><b>　　1.2 選擇鋼絲繩</b>&l

23、t;/p><p>　　若滑輪組采用滾動軸承，=4,查表得滑輪組效率=0.97。</p><p><b>　　鋼絲繩所受最大拉力</b></p><p>　　按下式計算鋼絲繩直徑</p><p>　　d=c=0.096=19.7mm</p><p>　　c: 選擇系數，單位mm/，用鋼絲繩=1850N/

24、mm²，據M5及查表得c值為0.096。</p><p>　　選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=20mm，</p><p>　　其標記為6W(19)-20-185-I-光-右順(GB1102-74)。</p><p>　　1.3 確定卷筒尺寸,轉速及滑輪直徑</p><p>　　卷筒和滑輪的最小卷繞直徑：</p><

25、p><b>　　≥hd</b></p><p>　　式中h表示與機構工作級別和鋼絲繩結構的有關系數；</p><p>　　查表得：筒=18;滑輪=20；</p><p>　　筒最小卷繞直徑=d=1820=360；</p><p>　　輪最小卷繞直徑=d=2020=400。</p><p>　

26、　考慮起升機構布置卷筒總長度不宜太長，輪直徑和卷筒直徑一致取D=650㎜。</p><p><b>　　卷筒長度</b></p><p>　　=1946.8mm。</p><p>　　式中：筒上有繩槽長度，，中安全圈n=2，起升高度H=16m，</p><p>　　槽節(jié)矩t=23mm，繞直徑=670mm；</p&g

27、t;<p>　?。憾ɡK尾所需長度,取=323=69mm；</p><p>　?。和矁啥丝沼嚅L度,取=t=23mm；</p><p>　?。和仓虚g無槽長度,根據滑輪組中心間距=150，=1761mm。</p><p>　　卷筒壁厚δ=0.02D+(6~10)=[0.02650+(6~10)]mm=19~23mm，δ=20mm，進行卷筒壁的壓力計算。<

28、;/p><p>　　卷筒轉速==14.3r/min。</p><p>　　1.4 計算起升靜功率</p><p><b>　　==47.6kW</b></p><p>　　式中η起升時總機械效率=0.858</p><p>　　為滑輪組效率取0.97；傳動機構機械效率取0.94；卷筒軸承效率取0.99

29、；連軸器效率取0.98。</p><p>　　說明書所有公式格式全部應該如下所示:</p><p><b>　　s</b></p><p>　　式中 ：電動機滿載下降轉速，單位為r/min， </p><p><b>　　r/min ；</b></p><p>　?。褐苿恿?/p>

30、矩，N.m ；</p><p>　?。簝糇枇?，N.m ；</p><p><b>　　……</b></p><p><b>　　1.5 初選電動機</b></p><p>　　≥G=0.847.6=38.08kW</p><p>　　式中 ：JC值時的功率，位為kW；&l

31、t;/p><p>　　G：穩(wěn)態(tài)負載平均系數，根據電動機型號和JC值查表得G=0.8。</p><p>　　選用電動機型號為YZR280M-10，=55KW，=556r/min，最大轉矩允許過載倍數λm=2.8；飛輪轉矩GD²=15.5KN.m²。</p><p>　　電動機轉速=561.92r/min</p><p>　　式中

32、 :在起升載荷=326.4kN作用下電動機轉速；</p><p><b>　　:電動機同步轉速；</b></p><p>　　,:是電動機在JC值時額定功率和額定轉速。</p><p><b>　　1.6 選用減速器</b></p><p>　　減速器總傳動比：=39.3，取實際速比=40。<

33、;/p><p>　　起升機構減速器按靜功率選取，根據=47.6kW，=561.92r/min，=40，工作級別為M5，選定減速器為ZQH100，減速器許用功率[]=79KW。低速軸最大扭矩為M=20500N.m</p><p>　　減速器在561.92r/min時許用功率[]為[]==73.99>55kW</p><p>　　實際起升速度==7.38m/min&l

34、t;/p><p>　　實際起升靜功率==46.77kW</p><p>　　用Ⅱ類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。</p><p>　　1.7 電動機過載驗算和發(fā)熱驗算</p><p>　　過載驗算按下式計算：</p><p>　　≥==41.78kW</p><p>　　=45KW>

35、;41.78kW，此題恰好與=的功率相等。</p><p>　　式中 ：準接電持續(xù)率時，電動機額定功率，單位為kW；</p><p>　　H:系數，繞線式異步電動機，取H=2.5；</p><p>　　λm:基準接電持續(xù)率時,電動機轉矩允許過載倍數,查表得λm取1.7；</p><p><b>　　m:電動機個數；</b&g

36、t;</p><p>　　η:總機械效率η=0.858。</p><p>　　發(fā)熱驗算按下式計算： P≥Pз</p><p>　　式中 P:電動機在不同接電持續(xù)率JC值和不同CZ值時允許輸出功率，單位為kW,按CZ=300，JC值=25%，查表得P=43.867kW。</p><p><b>　　==38.08kW</b>

37、;</p><p>　　P=43.867>=38.O8kW 過載驗算和發(fā)熱驗算通過</p><p><b>　　1.8 選擇制動器</b></p><p>　　按下式計算，選制動器：</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　式中:制動力矩,單位為N.

38、m；</p><p>　　:制動安全系數，查表M5得=2.0；</p><p>　　:下降時作用在電動機軸上的靜力矩，單位為N.m。</p><p>　　==586.4N.m</p><p>　　η':下降時總機械效率，通常取η'≈η≈0.858</p><p>　　==2586.4=1172.N.m&

39、lt;/p><p>　　選用=1172.8N.m選用YWZ5-400/121制動器，其額定制動力矩1250N.m；</p><p>　　安裝時將制動力矩調整到所需的制動力矩=2000N.m。</p><p><b>　　1.9 選擇聯軸器</b></p><p>　　根據電動機和減速器以及浮動軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使連

40、軸器的許用應力矩[M]>計算的所需力矩M,則滿足要求。</p><p>　　電動機的軸伸：d=85mm(錐形)，長度E=170±0.5mm；</p><p>　　減速器軸伸:d=90mm(柱形)，長度E=135mm；</p><p>　　浮動軸的軸頭：d=60mm， 長度E=107mm。 </p><p>　　選取梅花彈性連

41、軸器：型號為MLL9-I-400[M]=2800N.m；GD²=132.54=530Kg.m；型號為MLL9，[M]=2800N.m；GD²=18.954=75.8Kg.m²。</p><p>　　電動機額定力矩=944.69N.m</p><p>　　計算所需力矩M=n=1.51.8944.69=2550.69N.M</p><p>

42、　　式中n：安全系數取n=1.5；</p><p>　?。簞傂詣虞d系數，?。?.8。</p><p>　　[M]=2800>M=2550.69N.M 所選連軸器合格。</p><p>　　1.10 驗算起動時間</p><p><b>　　起動時間： </b></p><p><

43、b>　　=</b></p><p><b>　　=1.3s</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　=15.6+530+75.8=621.4kN.m</p><p><b>　　靜阻力矩：</b></p><

44、p>　　==796.5N.m</p><p><b>　　電動機啟動力矩：</b></p><p>　　=1.7=1.7944.69=1605.97N.m</p><p><b>　　平均起動加速度：</b></p><p>　　==0.095m/s²</p><

45、p>　　=0.095 m/s²<[]=0.2 m/s²</p><p>　　電動機啟動時間合適。</p><p>　　1.11 驗算制動時間</p><p><b>　　制動時間： </b></p><p><b>　　=</b></p><p&g

46、t;<b>　　=0.76s</b></p><p>　?。弘姍C滿載下降轉速，單位為r/min；</p><p>　　==2600-556=644r/min</p><p><b>　　=2000N.m</b></p><p><b>　　=586.4N.m</b></p

47、><p>　　平均制動減速器速度==0.17m/s²<[]=0.2m/s²，所以制動時間也合適。</p><p><b>　　1.12高速軸計算</b></p><p>　　1.12.1疲勞計算</p><p>　　軸受脈動扭轉載荷，其等效扭矩：</p><p>　　式中：等

48、效系數，由表查得；相應于季候工作類型的電動機額定力矩傳至計算軸的力矩。</p><p>　　由上節(jié)選擇聯軸器中,已確定浮動軸端直徑d=55㎜.</p><p><b>　　因此扭轉應力為: </b></p><p><b>　　許用扭轉應力: </b></p><p>　　軸材料用45鋼, ，<

49、;/p><p><b>　　；</b></p><p>　　-----考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應力集中系數;</p><p>　　-----與零件幾何形狀有關,對于零件表面有急劇過度和開鍵槽及緊配合區(qū)段, =1.5~2.5；</p><p>　　-----與零件表面加工光潔度有關,對于對于</p>&l

50、t;p>　　此處取K=21.25=2.5</p><p>　　-----考慮材料對應力循環(huán)不對稱的敏感系數,對碳鋼,低合金剛，取=0.2.</p><p>　　安全系數,查表得=1.6.</p><p>　　因此，故 通過。</p><p>　　1.12.2靜強度計算</p><p><b>　　軸

51、的最大扭矩：:</b></p><p>　　式中: -----動力系數,由表查得,因軸的工作速度較高,取=2；</p><p>　　按照額定起重量計算軸受靜力矩, 。</p><p><b>　　最大扭轉應力: </b></p><p><b>　　許用扭轉應力: </b></p&

52、gt;<p>　　式中: -----安全系數，由表查得=1.6。故合適.</p><p>　　浮動軸的構造如(2)圖所示,</p><p><b>　　中間軸徑。</b></p><p><b>　　浮動軸（2）</b></p><p>　　第二章 小車副起升機構計算</p>

53、;<p>　　2.1 確定傳動方案,選擇滑輪組和吊鉤組</p><p>　　按照構造宜緊湊的原則，決定采用下圖的傳動方案。如圖（3）所示，采用了單聯滑輪組.按Q=5t，取滑輪組倍率=2，因而承載繩分支數為 Z=4。</p><p>　　副起升機構簡圖（3）</p><p>　　吊具自重載荷，其自重為：G=2.0%=0.0249kN=0.98kN<

54、/p><p><b>　　2.2 選擇鋼絲繩</b></p><p>　　若滑輪組采用滾動軸承， 當=2，查表得滑輪組效率=0.97，鋼絲繩所受最大拉力：</p><p>　　按下式計算鋼絲繩直徑d： </p><p>　　d=c=0.096=10.895mm</p><p>　　c: 選擇系數，單位

55、mm/，選用鋼絲繩=1850N/mm²，根據M5及查表得c值為0.096。</p><p>　　選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=10mm，</p><p>　　其標記為6W(19)-10-185-I-光-右順(GB1102-74)。</p><p>　　2.3 確定卷筒尺寸并驗算強度</p><p><b>　　卷筒直徑：&

56、lt;/b></p><p>　　卷筒和滑輪的最小卷繞直徑：</p><p><b>　　≥hd</b></p><p>　　式中h表示與機構工作級別和鋼絲繩結構的有關系數；</p><p>　　查表得：卷筒=18；滑輪=20</p><p>　　卷筒最小卷繞直徑=d=1810=180<

57、;/p><p>　　滑輪最小卷繞直徑=d=2010=200</p><p>　　考慮起升機構布置及卷筒總長度不宜太長，滑輪直徑和卷筒直徑一致取D=400㎜。</p><p>　　卷筒長度：L=1500mm</p><p>　　卷筒壁厚δ=0.02D+(6~10)=[0.02400+(6~10)]mm=14~18mm，取δ=18mm，應進行卷筒壁的

58、壓力計算。</p><p>　　卷筒轉速=r/min=60r/min。</p><p>　　2.4 計算起升靜功率</p><p><b>　　==18.17kW</b></p><p>　　式中η起升時總機械效率=0.894</p><p>　　為滑輪組效率取0.97；為傳動機構機械效率取0.9

59、4；為卷筒軸承效率取0.99；連軸器效率取0.99。</p><p><b>　　2.5 初選電動機</b></p><p>　　≥G=0.818.17=14.536kW</p><p>　　式中：在JC值時的功率,單位為kW;</p><p>　　G：穩(wěn)態(tài)負載平均系數,根據電動機型號和JC值查表得G=0.8。</

60、p><p>　　選用電動機型號為YZR180L-6，=17KW，=955r/min，最大轉矩允許過載倍數λm=2.5；飛輪轉矩GD²=1.5KN.m²。</p><p>　　電動機轉速=951.9r/min</p><p>　　式中:在起升載荷=49.98kN作用下電動機轉速；</p><p><b>　　:電動機同

61、步轉速；</b></p><p>　　,:是電動機在JC值時額定功率和額定轉速。</p><p><b>　　2.6 選用減速器</b></p><p>　　減速器總傳動比： =15.865，取實際速比=16</p><p>　　起升機構減速器按靜功率選取，根據=18.17kW，=951.9r/min，=16

62、，工作級別為M5，選定減速器為ZQH50，減速器許用功率[]=31KW。低速軸最大扭矩為M=21000N.m。</p><p>　　減速器在951.9r/min時許用功率[]為[]==29.5kW>17kW</p><p>　　實際起升速度==19.334m/min；</p><p>　　實際起升靜功率==18.02kW。</p><p&g

63、t;　　用Ⅱ類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。</p><p>　　2.7 電動機過載驗算和發(fā)熱驗算</p><p>　　過載驗算按下式計算：</p><p>　　≥==15.136kW</p><p>　　=17KW>15.136kW，此題恰好與=的功率相等。</p><p>　　式中:基準接電持續(xù)率

64、時，電動機額定功率，單位為kW；</p><p>　　H:系數，繞線式異步電動機，取H=2.1；</p><p>　　λm:基準接電持續(xù)率時，電動機轉矩允許過載倍數，查表得λm取2.5；</p><p><b>　　m:電動機個數；</b></p><p>　　η:總機械效率η=0.894。</p><

65、;p>　　發(fā)熱驗算按下式計算:</p><p><b>　　P≥Pз</b></p><p>　　式中 P:電動機在不同接電持續(xù)率JC值和不同CZ值時允許輸出功率，單位為kW，按CZ=150，JC值=25%，查表得P=15.393kW；</p><p><b>　　==14.42kW</b></p>&

66、lt;p>　　P=15.363>=14.42kW</p><p>　　過載驗算和發(fā)熱驗算通過。</p><p><b>　　2.8 選擇制動器</b></p><p>　　按下式計算，選制動器</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　式中：制動

67、力矩，單位為N.m；</p><p>　?。褐苿影踩禂担楸鞰5得=2.0；</p><p>　?。合陆禃r作用在電動機軸上的靜力矩，單位為N.m；</p><p>　　==143.12N.m</p><p>　　η'：下降時總機械效率，通常取η'≈η≈0.894</p><p>　　==2143.12

68、=286.24N.m</p><p>　　根據選用=286.24N.m選用YWZ315/30制動器，其額定制動力矩400N.m；</p><p>　　安裝時將制動力矩調整到所需的制動力矩=290N.m。</p><p><b>　　2.9 選擇聯軸器</b></p><p>　　根據電動機和減速器以及浮動軸的軸伸尺寸及形

69、狀選連軸器，使連軸器的許用應力矩[M]>計算的所需力矩M,則滿足要求。</p><p>　　電動機的軸伸：d=55mm(錐形)，長度E=82±0.5mm；</p><p>　　減速器軸伸：d=50mm(柱形)，長度E=85mm；</p><p>　　浮動軸的軸頭：d=45mm， 長度E=84mm。</p><p>　　選取梅

70、花彈性連軸器：型號為MLL6-I-200，[M]=630N.m；GD²=6.74=26.8Kg.m²；型號為MLL6，[M]=630N.m；GD²=1.854=7.4Kg.m²。</p><p>　　電動機額定力矩=170N.m</p><p>　　計算所需力矩M=n=1.52.0170=510N.m</p><p>　　式中

71、 n：安全系數取n=1.5；</p><p>　　：剛性動載系數，?。?.0；</p><p>　　[M]=630>M=510N.M 所選連軸器合格。</p><p>　　2.10 驗算起動時間</p><p><b>　　起動時間： </b></p><p><b&g

72、t;　　=</b></p><p><b>　　=1.0s</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　=1.5+26.8+7.4=35.7kN.m</p><p><b>　　靜阻力矩：</b></p><p>

73、　　==179.07N.m</p><p><b>　　電動機啟動力矩：</b></p><p>　　=1.7=1.7170=289N.m</p><p><b>　　平均起動加速度：</b></p><p>　　==0.32m/s²</p><p>　　=0.32

74、 m/s²<[]=0.4 m/s² 電動機啟動時間合適。</p><p>　　2.11 驗算制動時間</p><p><b>　　制動時間： </b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.85s</b>&

75、lt;/p><p>　?。弘姍C滿載下降轉速，單位為r/min；</p><p>　　==21000-951.9=1048.1r/min</p><p><b>　　=290N.m</b></p><p><b>　　=143N.m</b></p><p>　　平均制動減速器速度=

76、=0.37m/s²<[]=0.4m/s²</p><p>　　所以制動時間也合適。</p><p>　　2.12 高速軸計算</p><p>　　2.12.1疲勞計算：</p><p>　　軸受脈動扭轉載荷,其等效扭矩：</p><p>　　式中：等效系數,由表查得=2；相應于季候工作類型的電

77、動機額定力矩傳至計算軸的力矩。</p><p>　　由上節(jié)選擇聯軸器中,已確定浮動軸端直徑d=45㎜.</p><p><b>　　因此扭轉應力為:</b></p><p><b>　　許用扭轉應力: </b></p><p>　　軸材料用45鋼, ，</p><p><

78、;b>　??；</b></p><p>　　-----考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應力集中系數;</p><p>　　-----與零件幾何形狀有關,對于零件表面有急劇過度和開鍵槽及緊配合區(qū)段, =1.5~2.5；</p><p>　　-----與零件表面加工光潔度有關,對于對于</p><p>　　此處取K=21.25=2

79、.5</p><p>　　-----考慮材料對應力循環(huán)不對稱的敏感系數,對碳鋼,低合金剛，取=0.2.</p><p>　　安全系數,查表得=1.6.</p><p><b>　　因此</b></p><p><b>　　故通過。</b></p><p>　　2.12.2靜強

80、度計算:</p><p><b>　　軸的最大扭矩:</b></p><p>　　式中: -----動力系數,由表查得,因軸的工作速度較高,取=2；</p><p>　　按照額定起重量計算軸受靜力矩, </p><p><b>　　最大扭轉應力: </b></p><p>&

81、lt;b>　　許用扭轉應力: </b></p><p>　　式中: -----安全系數，由表查得=1.6。 故合適.</p><p>　　浮動軸的構造如圖（4）所示：</p><p><b>　　中間軸徑, </b></p><p><b>　　浮動軸（4）\</b></

82、p><p>　　第三章 小車運行機構計算</p><p>　　3.1 確定機構傳動方案</p><p>　　經比較后,確定采用如圖（5）所示的傳動方案。</p><p><b>　　運行機構簡圖（5）</b></p><p>　　3.2 選擇車輪與軌道并驗算其強度</p><p&

83、gt;　　車輪的最大輪壓：小車自重估計取為=11300kgf</p><p><b>　　假定輪壓均布，有</b></p><p><b>　　=10825kgf</b></p><p><b>　　載荷率： </b></p><p><b>　　=2.8>1.

84、6</b></p><p>　　由表選擇車輪：當運行速度<60m/min， 工作級別M5時，車輪直徑D=400㎜，軌道為38kgf/m 輕軌的許用輪壓為13.4t，故可用。</p><p>　　3.2.1疲勞計算：</p><p>　　疲勞計算時的等效載荷： </p><p>　　式中 ：效系數，由表查得1.1。</p

85、><p><b>　　車輪的計算輪壓： </b></p><p>　　根據點接觸情況計算接觸疲勞應力：</p><p><b>　　=27442.5</b></p><p>　　式中：r=9cm-----軌頂弧形半徑，由表查得。</p><p>　　對于車輪材料，由表查得接觸許用

86、應力，因此，，故疲勞計算通過。</p><p>　　3.2.2強度校核 </p><p><b>　　最大計算輪壓：。</b></p><p>　　式中：沖擊系數,由表第Ⅱ類載荷當運行速度時，。</p><p>　　點接觸時進行強度校核的接觸應力：</p><p><b>　　=&

87、lt;/b></p><p>　　車輪材料用ZG55-，由表查得：</p><p><b>　　，強度校合通過。</b></p><p>　　3.3 運行阻力計算</p><p><b>　　摩擦力矩： </b></p><p>　　由表知=400mm車輪的軸承型號為

88、22213c調心滾子軸承，軸承內徑和外徑的平均值d=92.5mm；</p><p>　　由表查得：滾動軸承摩擦系數k=0.0006；軸承摩擦系數 ，附加阻力系數。</p><p><b>　　代入上式得：</b></p><p>　　當滿載時運行阻力矩：</p><p><b>　　=</b><

89、;/p><p><b>　　=84</b></p><p><b>　　運行摩擦阻力：</b></p><p>　　當無載時運行阻力矩： </p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=22</b></p&

90、gt;<p>　　運行摩擦阻力：==110</p><p><b>　　3.4 選電動機</b></p><p>　　電動機靜功率:：==3.23kw</p><p>　　式中：-----滿載運行時靜阻力；</p><p>　　m=1-----驅動電動機臺數。</p><p><

91、;b>　　初選電動機功率： </b></p><p><b>　　kw</b></p><p>　　式中 ：電動機功率增大系數，表查得=0.9。</p><p>　　查表選用電動機YZR-160M-6,=5.5kw ；=；</p><p>　　=；電動機重量=153.5kg。</p>&l

92、t;p>　　3.5驗算電動機發(fā)熱條件</p><p><b>　　等效功率： kw</b></p><p>　　式中：-----工作類型系數,由表查得0.75；</p><p>　　-----根據值查得=1.12。</p><p>　　由此可知， 故初選電動機發(fā)熱條件通過。</p><p>

93、<b>　　3.6 選擇減速器</b></p><p><b>　　車輪轉速： </b></p><p><b>　　機構傳動比： </b></p><p>　　查表選用ZSC600-V-1減速器： ；kw，可見，故初選電動機發(fā)熱條件通過。</p><p>　　3.7 驗算運行

94、速度和實際所需功率</p><p><b>　　實際運行速度： </b></p><p><b>　　誤差：，合適。</b></p><p>　　實際所需電動機靜功率： 。 </p><p>　　故所選電動機和減速器均合適。</p><p>　　3.8 驗算起動條件</

95、p><p><b>　　起動時間：</b></p><p>　　式中：=1000r.p.m；</p><p>　　m=1(驅動電機臺數)</p><p>　　當滿載時運行靜阻力矩： </p><p>　　當無載時運行靜阻力矩： </p><p>　　初步估算制動輪和聯軸器的飛輪

96、矩： </p><p><b>　　機構總飛輪矩： </b></p><p><b>　　滿載起動時間： </b></p><p><b>　　=4.59</b></p><p><b>　　無載起動時間： </b></p><p>

97、;<b>　　=</b></p><p>　　由表查得，當=30-60m/min時，起動時間推薦值為5~6sec，，故所選電動機滿足季候快速起動要求。</p><p>　　3.9 按起動工況校核減速器功率</p><p>　　起動狀況減速器傳遞的功率：</p><p><b>　　式中：</b>&l

98、t;/p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　計算載荷：</b></p><p>　　-----運行機構中同一級傳動減速器的個數： =1，因此kw </p><p>　　所選用減速器的kw<N=7.9kw，如改大一號，則中心距將增大，相差太大，考慮到減速器有定的過載能力，故

99、不再改動。</p><p>　　3.10 驗算起動不打滑條件</p><p>　　由于起重機系室內使用的，故坡度及風阻力矩均不計，故在無載起動時，主動車輪上與軌道接觸處的圓周切向力：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=886.1kgf</b></p>

100、<p><b>　　車輪與軌道粘著力：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=931.5kfg</b></p><p>　　車輪與軌道粘著力： ， 故滿載起動時不會打滑，因此所選電動機合適。</p><p&g

101、t;　　3.11 選擇制動器</p><p>　　查得小車運行機構的制動時間，取=4sec，因此所需的制動力矩： </p><p>　　= =2.96kgf</p><p>　　由表選用制動器，額定制動力矩=4kgf.m，考慮到所取制動時間=4s與起動實際=4.42s比較接近，并驗算了起動不打滑條件，故略去制動不打滑條件的驗算。</p&g

102、t;<p><b>　　3.12選擇聯軸器</b></p><p>　　3.12.1機構高速軸上全齒聯軸器的計算扭矩: </p><p>　　式中： =2等效系數，由表查得；</p><p>　　=1.4安全系數，由表查得；</p><p>　　相應于機構值的電動機額定力矩換算到高速軸上的力矩</p&

103、gt;<p><b>　　=5.36kgf</b></p><p>　　由表查電動機兩端伸出軸為圓柱形d=㎜，l=㎜及=40㎜，=49.5㎜；由附表查ZSC600減速器高速軸端為圓柱形d=30㎜，l=89.5㎜。故從附表中選一個全齒聯軸器：S391聯軸器，其最大允許扭矩；飛輪矩，重量。</p><p>　　高速軸端制動輪，根據制動器YWZ-200/100

104、由表選用制動輪200-Z48，飛輪矩，重量。</p><p>　　以上兩部分飛輪矩之和與原估計相符，故有關計算不需要重新計算。</p><p>　　3.12.2低速軸的計算扭矩： </p><p>　　由附表查得減速器低速軸端為圓柱形d=65㎜；由附表查得主動車輪的伸出軸端為圓柱形d=65mm，故從附表中選四個半齒聯軸器:聯軸器。</p><p&

105、gt;　　3.13 疲勞強度</p><p>　　3.13.1疲勞計算</p><p>　　低速浮動軸的等效扭矩：</p><p>　　式中： 等效系數，由表查得；</p><p>　　由上節(jié)已取浮動軸端直徑d=65mm，其扭轉應力</p><p>　　浮動軸的載荷變化為對稱循環(huán)(因運行機構正反轉扭矩值相同)，許用扭

106、轉應力：</p><p>　　式中:材料用45鋼，??； ；</p><p><b>　??；</b></p><p>　　考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應力集中系數，參考起升季候計算，取K=2.5。</p><p>　　安全系數，由表查得。因此故疲勞驗算通過。</p><p>　　3.13.3靜強

107、度計算</p><p><b>　　靜強度計算扭矩： </b></p><p>　　式中： 動力系數,查表得；</p><p><b>　　扭轉應力： </b></p><p>　　許用扭轉應力 因此， 靜強度驗算通過。</p><p>　　第四章 小車安全裝置計算<

108、/p><p><b>　　4.1 小車緩沖器</b></p><p>　　小車質量和運行速度都不大，故采用橡膠緩沖器，初定緩沖器數目n=2。</p><p>　　4.1.1 緩沖行程</p><p>　　式中 ：小車碰撞速度，有限位開關，故取=；</p><p>　?。喝菰S的最大減速度，為4m/s&#

109、178;。</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　4.1.2 緩沖能量</p><p>　　4.1.3 最大緩沖力</p><p>　　4.1.4 橡膠緩沖器的主要尺寸 橡膠斷面積A</p><p>　　式中 ：橡膠的許用應力，采用中等硬度，中等強度的橡膠，，彈性模數；&

110、lt;/p><p>　　n:緩沖器個數，取n=2</p><p>　　選用圓形斷面，則其直徑D為</p><p>　　，考有關標準，取D=100mm</p><p><b>　　橡膠緩沖器的長度L</b></p><p><b>　　，取L=110mm</b></p>

111、<p>　　4.1.5 緩沖器的額定緩沖行程,額定緩沖容量和極限緩沖力F：</p><p>　　4.1.6 實際的緩沖行程，最大緩沖力和最大減速度</p><p><b>　　設計小結</b></p><p>　　在余柬浩老師的指導下，我順利的完成了此次橋式起重機小車設計計算的畢業(yè)設計，我認為這次設計是我大學里專業(yè)學習收獲最多的一

112、次。在設計中我系統(tǒng)得復習了許多以前的知識。對我知識體系的鞏固和升華有很大的作用。在這里，我將自己的一些設計心得寫出來與大家分享。</p><p>　　現在的機械設計可以說是一種組合與篩選。由于世界范圍的工業(yè)大生產，專業(yè)化，標準化成為一種必然。社會的飛速進度也要求我們提高生產效率。這就要求現代企業(yè)必須能夠滿足大規(guī)模的生產要求。而標準化是這一趨勢的必然出路。標準化是有利也有弊的，它的主要弊端就是使許多企業(yè)單純依靠標準

113、，失去了創(chuàng)新的能力。標準是一個最底的要求，是社會技術成熟的結果，它并不代表行業(yè)最先進的技術和設計方法。所以我們要在滿足標準化的同時進行技術創(chuàng)新。才能不斷地進步。只有這樣，設計才不會是一種純粹的數學游戲，而成為一種神圣的職業(yè)。</p><p>　　國內的技術創(chuàng)新主要集中在零件上，這些年來，許多企業(yè)也加大了對控制方面的重視。但是我認為機器整體的機型變化也很重要。現在的起重機械，尤其是港口機械的機型雖然是許多輩前人的辛

114、苦努力的結果，但是這并不意味著這些機型就是完美的，其實我們也可以進行改進。比如利渤海爾的新型的港口移動式起重機，這種機型是一種多功能的機型，具有以往許多機型的優(yōu)點，同時也舍棄了其不合理的地方。</p><p>　　這次畢業(yè)前的設計我收獲頗多。在這里我感謝余柬浩老師給與的幫助。也感謝無錫工藝學院培養(yǎng)我三年的時間。在即將踏上社會之際，我對你們說聲謝謝。謝謝你們。</p><p><b&g

115、t;　　致 謝</b></p><p>　　在余柬浩老師的指導下，我順利的完成了此次橋式起重機小車設計計算的畢業(yè)設計，我認為這次設計是我大學里專業(yè)學習收獲最多的一次。在設計中我系統(tǒng)得復習了許多以前的知識。次畢業(yè)前的設計我收獲頗多。在這里我感謝余柬浩老師給與的幫助。也感謝無錫工藝學院培養(yǎng)我三年的時間。在即將踏上社會之際，我對你們說聲謝謝。謝謝你們。</p><p><b&

116、gt;　　參考文獻</b></p><p>　　[1]張質文.包起帆等.起重機設計手冊[M]. 中國鐵道出版社. 2001 </p><p>　　[2]倪慶興.王殿臣. 起重輸送機械圖冊（上冊）[M]. 機械工業(yè)出版社. 1991.</p><p>　　[3]周明衡. 減速器選用手冊[M]. 化學工業(yè)出版社. 2000</p><p&

117、gt;　　[4]AUTOCAD實用教程（2005中文版）[M]. 哈爾濱工業(yè)大學出版社. 2005.</p><p>　　[5]成大先. 機械設計手冊第五版[M]. 化學工業(yè)出版社. 2000</p><p>　　[6]王云、黃國兵. 機械設計基礎案例教程[M]. 北京航空航天大學出版社. 2001</p><p>　　[7]張錦明. 機械設計基礎 課程設計指導用書