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文檔簡介
1、<p><b> 目 錄</b></p><p> 第1章 前言…………………………………………………………………1</p><p> 第2章 起升機構(gòu)設(shè)計………………………………………………………3</p><p> 2.1 確定起升機構(gòu)的傳動方案,選擇滑輪組和吊鉤組…………………3</p><p
2、> 2.2 選擇鋼絲繩……………………………………………………………7</p><p> 2.3 確定滑輪組的主要尺寸………………………………………………8</p><p> 2.4 確定卷筒尺寸并驗算其強度 …………………………………………9</p><p> 2.5 選電動機………………………………………………………………11</p>
3、<p> 2.6 驗算電動機發(fā)熱條件…………………………………………………12</p><p> 2.7 選擇減速器……………………………………………………………13 </p><p> 2.8 驗算起升速度和實際所需功率………………………………………13</p><p> 2.9 校核減速器輸出軸強度………………………………………………14 &
4、lt;/p><p> 2.10 選擇制動器…………………………………………………………16 </p><p> 2.11 選擇聯(lián)軸器…………………………………………………………17</p><p> 2.12 驗算啟動時間………………………………………………………18</p><p> 2.13 驗算制動時間………………………………………
5、………………19</p><p> 2.14 高速浮動軸計算……………………………………………………20 </p><p> 第3章 小車運行機構(gòu)的設(shè)計計算…………………………………………23</p><p> 3.1 確定機構(gòu)的傳動方案…………………………………………………23 </p><p> 3.2 選擇車輪與軌道并驗算其強
6、度………………………………………23 </p><p> 3.3 運行阻力的計算………………………………………………………25 </p><p> 3.4 選電動機………………………………………………………………25 </p><p> 3.5 驗算電動機發(fā)熱條件…………………………………………………26</p><p> 3.6 選
7、擇減速器………………………………………………………………6 </p><p> 3.7 驗算運行機構(gòu)速度和實際所需功率…………………………………26 </p><p> 3.8 驗算啟動條件…………………………………………………………27 </p><p> 3.9按起動工況校核減速器功率……………………………………………28 </p><
8、p> 3.10 驗算起動不打滑條件 ………………………………………………28</p><p> 3.11 選擇連軸器……………………………………………………………28</p><p> 3.12 演算低速浮動軸強度…………………………………………………29</p><p> 第4章 動滑輪的計算………………………………………………………31 &l
9、t;/p><p> 第5章 主起升機構(gòu)的卷筒的計算…………………………………………32 </p><p> 5.1 卷通心軸的計算………………………………………………………32 </p><p> 5.2 選擇軸承………………………………………………………………33</p><p> 5.3 繩端固定裝置計算…………………………………
10、………………34</p><p> 第6章 吊鉤組的計算……………………………………………………36</p><p> 6.1吊鉤截面的應(yīng)力計算…………………………………………………36 </p><p> 6.2 叉子計算………………………………………………………………38 </p><p> 6.3 拉板校核………………………
11、………………………………………40 </p><p> 第7章 大車運行機構(gòu)的設(shè)計………………………………………………42</p><p> 結(jié)論……………………………………………………………………………44</p><p> 致謝……………………………………………………………………………44 </p><p> 參考資料……………
12、…………………………………………………………45 </p><p> 外文資料………………………………………………………………………46</p><p><b> 前言</b></p><p> 起重機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械。取物裝置懸掛在可沿橋架運行的起重小車或運行式葫蘆上
13、的起重機,稱為“橋架型起重機”。</p><p> 橋架兩端通過運行機構(gòu)直接支承在高架軌道上的橋架型起重機,稱之為“橋式起重機”。橋式起重機一般有大車運行機構(gòu)的橋架、裝有起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機室等幾大部分組成。外形像一個兩端支承在平行的兩條架空軌道上平移運行的單跨平板橋。起升機構(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和裝卸貨物
14、用。</p><p> 橋式起重機是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運行式起重機,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,其他形式的橋式起重機都是在通用吊鉤橋式起重機的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。</p><p> 起重機的產(chǎn)品型號表示為:</p><p> 類、組、型代號 特征代號 主參數(shù)代號 更新代號</p><p
15、> 例如:QD20/5橋式起重機表示為,吊鉤橋式起重機,主鉤20t,副鉤5t。</p><p> 在設(shè)計過程中,結(jié)合起重機的實際工作條件,注意了以下幾方面的要求:</p><p> 整臺起重機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
16、,小車的撞尺和橋架上的行程限位裝置要配合好。小車的平面布置愈緊湊小車愈能跑到靠近橋架的兩端,起重機工作范圍也就愈大。小車的高度小,相應(yīng)的可使起重機的高度減小,從而降低了廠房建筑物的高度。</p><p> 小車上機構(gòu)的布置及同一機構(gòu)中各零件間的配合要求適當(dāng)。起升機構(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。</p><
17、p> 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%。</p><p> 小車架上的機構(gòu)與小車架配合要適當(dāng)。為使小車上的起升、運行機構(gòu)與小車架配合得好,要求二者之間的配合尺寸相符;連接零件選擇適當(dāng)和安裝方便。在設(shè)計原則上,要以機構(gòu)為主,盡量用小車架去配合機構(gòu);同時機構(gòu)的布置也要盡量使鋼結(jié)
18、構(gòu)的設(shè)計制造和運行機構(gòu)的要求設(shè)計,但在不影響機構(gòu)的工作的條件下,機構(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。</p><p> 第2章 起升機構(gòu)設(shè)計</p>&l
19、t;p> 確定起升機構(gòu)的傳動方案,選擇滑輪組和吊鉤組</p><p> 2.1.1 主起升機構(gòu) </p><p> 根據(jù)設(shè)計要求的參數(shù),起重量Q=300t,屬大起重量橋式起重</p><p> 機,鑒于目前我國的生產(chǎn)經(jīng)驗及以生產(chǎn)出的機型,決定采用開式</p>&l
20、t;p> 傳動。 </p><p> 該設(shè)計的基本參數(shù)如下表:</p><p> 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。</p><p> 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</p><p> 軸 兩端的變形較大使得小齒輪沿齒寬方向
21、受力不均勻,易</p><p> 產(chǎn)生磨損。針對這一缺點b方案都對其進行了完善,使小齒</p><p> 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</p><p> 受力均勻,而且結(jié)構(gòu)緊湊簡單,又考慮我國現(xiàn)有的生產(chǎn)經(jīng)驗</p><p> 故采用最終采用此方案。</p><p> 由設(shè)計參數(shù)知,起升
22、高度H為31m,根據(jù)這一參數(shù),我們選</p><p> 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</p><p> 便,由于該起重機的起重量較大,鋼絲繩對卷筒的壓力較大,故</p><p> 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)。 </p>
23、;<p> 按Q=300t,查[1]表4-1取滑輪組的倍率Ih=10,則可知鋼絲繩</p><p> 的分支數(shù)為Z=4*Ih=40。查[2]表15-15,知Q=300t的橋式起重機選</p><p> 用疊片式雙鉤,疊板式雙鉤是由鋼板沖剪成的鋼片,用鉚釘連接 開式傳動</p><p> 而成。為了使負(fù)荷均等分布到所有鋼片上,在疊板鉤開口
24、處,</p><p> 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</p><p> 料用A3鋼。這種結(jié)構(gòu)有很</p><p> 圖a 第一種傳動方案</p><p><b> 圖b第二種傳動方案</b></p><p> 多優(yōu)點:(1)制造比較簡單,特別是尺寸較大的吊鉤
25、(2) ih=12</p><p> 工作可靠,因為破壞開始時,首先在某一片鋼片上產(chǎn)生, Z=24</p><p> 這樣就可以進行維修,從而避免了破壞的進一步發(fā)展。該 疊片式</p><p> 吊鉤的自重為:G0=14t,兩動滑輪間距A=250mm.。 雙鉤</p>
26、<p> 2.1.2 副起升機構(gòu) </p><p> 副起升機構(gòu)參照主起升機構(gòu)的原理采用,閉式傳動、雙連</p><p> 滑輪組、單層繞結(jié)構(gòu)。根據(jù)其要求的起重量為50t,查[1]表</p><p> 4-1 可知,取滑輪組倍率Ih=4,則承重繩的分支為:Z=2 Ih=
27、8。 ih=4</p><p> 查[2]表15-10選用單鉤(梯形截面)A型,其自重為 Z=8</p><p> Gg=326kgf,查[2]表15-15選用5個滑輪,直徑采用D=600mm 單鉤</p><p> ,其自重為Gg=80kgf,兩動滑輪間距為A=120mm,估算吊鉤</p>&l
28、t;p> 組自重為Gg=1t。(參閱[2] 表13-2)。 </p><p> 2.2 選擇鋼絲繩 </p><p> 2.2.1 主起升機構(gòu) </p><p> 主起升卷筒的鋼
29、絲繩的卷繞</p><p> 在雙聯(lián)滑輪組中,可以采用平衡滑輪結(jié)構(gòu),但也可以采用</p><p> 平衡杠桿來滿足使用及裝配的要求。采用平衡杠桿的優(yōu)點是能</p><p> 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</p><p> 樣可以更加方便的進行更換及安裝,特別是在大起重量的起重</p><p
30、> 機當(dāng)中,繩索的分支數(shù)比較多,采用這種結(jié)構(gòu)的又有點就更加</p><p> 明顯。其具體結(jié)構(gòu)如上圖所示。</p><p> 因為在起升過程中,鋼絲繩的安全性至關(guān)重要,所以要保</p><p> 證鋼絲繩的使用壽命,為此,我們可以采取以下措施:</p><p> 高安全系數(shù),也就是降低鋼絲繩的應(yīng)力。</p>&l
31、t;p> ?。?)選用較大的滑輪與卷筒直徑。</p><p> (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,</p><p> 其太大會使鋼絲繩與滑輪槽接觸面積減小,太小會使鋼</p><p> 絲繩與槽壁間的摩擦劇烈,甚至?xí)ㄋ馈?lt;/p><p> ?。?)盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)。</p><p&
32、gt; 滑輪組采用滾動軸承,當(dāng)ih=12時,查[3]表2-1,知滑輪</p><p> 組的效率是:ηh=0.915。鋼絲繩受到的最大的拉力為:</p><p> 查[3]表2-4知在中級工作類型時,安全系數(shù)K=5.5,鋼絲繩</p><p> 選用線接觸6w(19)型鋼絲繩,查[2]表12-3可知,其破斷拉</p><p> 力換
33、算系數(shù)Φ=0.85,則鋼絲繩的計算鋼絲繩破斷拉力總和為:</p><p> 查[2]表12-10知,鋼絲繩6w(19),公稱抗拉強度185kgf Smax=14298kgf </p><p> 直徑d=35mm,其鋼絲破斷拉力總和為:[Sb]=92750kgf, d=35mm</p><p> 標(biāo)記如下:鋼絲繩6w(19)-35
34、-185-I-光-右交(1102-74)</p><p><b> 副起升機構(gòu)</b></p><p><b> 副卷筒的鋼絲卷繞</b></p><p> 根據(jù)其倍率為Ih=4,如上主起升機構(gòu)的計算,查[3]表2-1知</p><p> 滑輪組效率為ηh=0.975,鋼絲繩所受的最大拉力:
35、</p><p> 查[3]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</p><p> 線接觸6w(19)型鋼絲繩,查[2]表12-3可知,其破斷拉力換算</p><p> 系數(shù)Φ=0.85,則鋼絲繩的計算鋼絲繩破斷拉力總和為:</p><p> 查[2]表12-10知,鋼絲繩6w(19),公稱抗拉強度200kgf,
36、 Smax=6538.5kgf</p><p> 直徑d=22.5mm,其鋼絲破斷拉力總和為:[Sb]=42350kgf, d=22.5mm</p><p><b> 其標(biāo)記如下:</b></p><p> 鋼絲繩6w(19)-22.5-200-I-光-右交(1102-74)</p><p>
37、; 2.3 確定滑輪組的主要尺寸 </p><p> 滑輪許用最小直徑:D≥d(e-1),查[3]表2-4查知,其中</p><p> 輪繩直徑比e=25。</p><p> 2.3.1 主起升機構(gòu)</p><p> 有:D≥35*(25-1)=840mm,參考[2]表13-2,初步選用滑輪</p><p&g
38、t; D=1000mm,由[1]中附表2知取平衡滑輪直徑Dp=0.6D D=1000mm </p><p> =0.6*1000=600mm,取Dp=600mm,其具體尺寸參照[2]表13-2 。 Dp=600mm </p><p> 2.3.2 副起升機構(gòu)</p><p> 有:D≥22.5*(25-1)=
39、540mm,</p><p> 參考[2]表13-2,初步選用滑輪D=600mm,由[1]中附表2知</p><p> 取平衡滑輪直徑Dp=0.6D=0.6*600=360mm,取Dp=400mm, D=600mm </p><p> 其具體尺寸參照[2]表13-2。
40、 Dp=400mm</p><p> 2.4 確定卷筒尺寸并驗算其強度</p><p> 卷筒直徑:D≥d(e-1)</p><p> 2.4.1 主起升機構(gòu)</p><p><b> 卷筒直徑:</b></p><p> D≥d(e-1)=35*24=840mm</p&g
41、t;<p> 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</p><p> 卷筒直徑D=2100mm,參照[2]表14-3,選用標(biāo)準(zhǔn)槽卷筒,其繩槽</p><p><b> 螺距。</b></p><p><b> ②卷筒長度: </b></p><p><b
42、> 即</b></p><p> 則卷筒的長度為:L=4600mm</p><p> 如上公式,其中Z0為附加安全圈數(shù),取Z0=2。L1 為</p><p> 卷筒中央無槽的光面部分,取其L1=A=160mm,D0為</p><p> 卷筒計算直徑D0=D+d=2138mm。</p><p>
43、;<b> 卷筒的壁厚:</b></p><p><b> mm</b></p><p><b> 取=50mm。</b></p><p><b> 卷筒壁壓力驗算:</b></p><p><b> kgf/cm2</b>
44、</p><p> 卷筒設(shè)計采用20Mn鋼焊接而成,查[4]表4-9知,其抗 D=2100mm</p><p> 壓強度極限=4500 kgf/cm2,抗拉強度極限σb=2750 kgf/cm2, L=4600mm 故其許 用壓應(yīng)力[σ]y=σby/4.25=4500/4.25=1059 kgf/cm2, t=38mm, 因
45、此可以看出強度足夠可以滿足使用要求。 Δ=50mm</p><p> 由于卷筒長度L<3D故此略去有彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力計算。</p><p> 2.4.2 副起升機構(gòu)</p><p><b> 卷筒直徑:</b></p><p> D≥d(e-1)=22.5*24=540m
46、m</p><p> 同主起升機構(gòu)類似,為了減少卷筒的長度,故此選用較大直</p><p> 徑的卷筒,選用卷筒直徑D=1000mm,參照[2]表14-3,選用</p><p> 標(biāo)準(zhǔn)槽卷筒,繩槽螺距t=25mm。</p><p><b> ②卷筒長度: </b></p><p><
47、b> 即:</b></p><p> 則卷筒的長度為:L=2500mm其中Z0為附加安全圈數(shù),</p><p> 取Z0=2。L1 為卷筒中央無槽的光面部分,取其L1=A=</p><p> 120mm,D0為卷筒計算直徑D0=D+d=1022.5mm。</p><p><b> ?、?卷筒的壁厚:<
48、/b></p><p><b> mm</b></p><p><b> 取=28mm。</b></p><p><b> 卷筒壁壓力驗算:</b></p><p><b> kgf/cm2</b></p><p>
49、 同主卷筒起升機構(gòu)類似,對其進行強度驗算。對于20Mn,</p><p> 查[4]表4-9知,其抗壓強度極限=4500 kgf/cm2,抗拉強度極 D=1000mm</p><p> 限σb=2750 kgf/cm2,故其許用壓應(yīng)力[σ]y=σby/4.25=4500/4.25 t=25mm</p><p> =1059 kgf/cm2,因
50、此可以看出其強度足夠,可滿足使用要求。 L=2500mm</p><p> 由于卷筒長度L<3D故此略去因彎矩而產(chǎn)生的拉應(yīng)力校核。 Δ=28mm</p><p><b> 2.5 選電動機</b></p><p><b> 計算靜功率:</b></p><p><b
51、> 主起升機構(gòu)</b></p><p> Nj=(300+14)*103*1.1/(102*60*0.8)</p><p><b> =70.5kw</b></p><p> 其中,由于機構(gòu)采用開式傳動,故存在開式齒輪傳動效率,</p><p> 因此,機構(gòu)的總效率η取為0.8。</p&
52、gt;<p><b> 電動機的計算功率:</b></p><p> Ne≥kd* Nj=0.8*66.4=56.4kw</p><p> 其中,系數(shù)kd據(jù)[3]表6-1查得,取kd=0.8</p><p> 查[2]取電動機型號為JZR263-10,其參數(shù)分別為:</p><p> Ne(25%
53、)=60kw, n1=580rpm,[GD]d=13.58 kgf?m2。</p><p> 2.5.2 副起升機構(gòu)</p><p> Nj=(50+1)*103*7.0/(102*60*0.85)</p><p><b> =68.6kw</b></p><p> 其中,由于機構(gòu)采用閉式傳動,無開式齒輪傳動效率
54、,因此,</p><p> 機構(gòu)的總效率η取為0.85。</p><p><b> 電動機的計算功率:</b></p><p> Ne≥kd* Nj=0.8*68.6=54.9kw</p><p> 其中,系數(shù)kd據(jù)[3]表6-1查得,取kd=0.8,查[2],本著滿足 電動</p>&
55、lt;p> 要求,又能減少成本,便于安裝維修的目的,選用電動 機型號J</p><p> 機型號為JZR263-10型,其參數(shù)分別為:Ne(25%)=60kw, ZR263-10</p><p> n1=580rpm,[GD]d=13.58 kgf?m2。</p><p> 2.6 驗算電動機發(fā)熱條件</p>
56、;<p> 2.6.1 主起升機構(gòu)</p><p> 按照等效功率法得,當(dāng)JC%=25%時,所需的等效功率是:</p><p><b> Nx=47.6kw</b></p><p> 其中,k25為工作類型系數(shù),由[3]表6-4查得,取k25=0.75;</p><p> r為考慮其動機工作時間對
57、發(fā)動機影響的系數(shù),查[3]圖6-8</p><p> 取r=0.9,由上述計算可知N x:< N e,故電動機滿足要求。</p><p> 2.6.2 副起升機構(gòu)</p><p> 按照等效功率法得,當(dāng)JC%=25%時,所需的等效功率是: </p><p><b> Nx=46.3kw</b>&
58、lt;/p><p> 其中,k25為工作類型系數(shù),由[3]表6-4查得,取k25=0.75;</p><p> r為考慮其動機工作時間對發(fā)動機影響的系數(shù),查[3]圖6-8取</p><p> r=0.9,由上述計算可知:</p><p> N x< N e,故副起升機構(gòu)的電動機也滿足要求。</p><p>&
59、lt;b> 2.7 選擇減速器</b></p><p> 2.7.1 主起升機構(gòu)</p><p><b> 卷筒轉(zhuǎn)速為:</b></p><p> 即: </p><p> 減速機構(gòu)的總傳動比為:i0=580/1.966=295查[1]附表13選 ZQ-10
60、00</p><p> 用傳動比為40.17的ZQ-1000-Ⅱ的減速器,當(dāng)中級工作類型 -Ⅱ的減</p><p> 時,許用功率為[N]=79kw,i0,=40.17,自重Gg=2140kgf,輸 速器</p><p> 入軸直徑為d1=90mm,軸端長l1=135mm。</p><p> 2.7.2 副起升機構(gòu)&
61、lt;/p><p><b> 卷筒轉(zhuǎn)速為:</b></p><p> 即,nj=7.0*4/(3.14*1.0225)=8.72rpm</p><p> 減速機構(gòu)的總傳動比為:</p><p> i0=580/8.72=66.5</p><p> 查[2]表21-12選用ZQ-1000+25
62、0型的減速器,當(dāng)中級工作類型時,</p><p> 許用功率為[N]=68.5kw,i0,=65.54,自重Gg=2189kgf, ZQ-1000</p><p> 輸入軸直徑為d1=70mm,軸端長l1=110mm。 +250</p><p> 2.7.3 關(guān)于開式齒輪的計算</p>&
63、lt;p> 開始齒輪的傳動比是i= i0/ i0,=295/40.17=7.34,取i=7.4 開式齒</p><p> 參考小車布置及各部件的安裝位置,我們應(yīng)用的開始齒輪尺 輪的</p><p> 寸為:D1=300mm, D2=2220mm,齒輪寬度為B=100mm 傳動比</p><p> 2.8 驗算起升
64、速度和實際所需功率</p><p> 2.8.1 主起升機構(gòu)</p><p><b> 實際起升速度:</b></p><p><b> 誤差為:</b></p><p> ε= (v,-v)/v*100%</p><p> =(1.1-1.09)/1.1*100%
65、=0.9%</p><p> 因ε<[ε],故此設(shè)計滿足設(shè)計要求。 V’=1.09</p><p><b> 實際所需功率為:</b></p><p> Nx,= Nx* v,/v=47.6*1.09/1.1=47.2kw</p><p> 因Nx,<
66、N e(25%),故滿足要求。</p><p><b> 副起升機構(gòu)</b></p><p><b> 實際起升速度:</b></p><p> v,=v*i0/ i0,=7.0*66.5/65.54</p><p><b> =7.1m/min</b></p&g
67、t;<p><b> 誤差為:</b></p><p> ε= (v,-v)/v*100%</p><p> =(7.1-7)/7*100%=1.4%</p><p> 因ε<[ε],故此設(shè)計滿足設(shè)計要求。實際所需功率為:</p><p> Nx,= Nx* v,/v=46.3*7.1/7=
68、46.96kw因Nx,< N e(25%),故功率設(shè)計 v=7.1</p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 2.9 校核減速器輸出軸強度</p><p> 輸出軸最大徑向力為:</p><p><b> 輸出軸最大扭矩為:</b></p>&
69、lt;p><b> 主起升機構(gòu)</b></p><p> Rmax=1/2*(2*14298*+3*103)</p><p><b> =15798kgf</b></p><p> Gj為卷筒及軸自重,參照[1]附表8估算Gj=3t,查[1]14可知</p><p> ZQ-1000
70、型減速器輸出軸端最大容許徑向載荷[R]=16700kgf。</p><p> 因Rmax<[R],故設(shè)計滿足要求。</p><p> 電動機的額定力矩M=975*60/580=100.86kgf,則輸出軸最大</p><p><b> 扭矩為:</b></p><p> 其中,φmax取2.8(當(dāng)Jc=25
71、%時,電動機最大力矩倍數(shù))η0=0.95</p><p> ?。p速器傳動效率),則有:</p><p> Mmax=(0.7~0.8)*2.8*100.86*0.95*40.17</p><p> =7543.9~8620.5kgfm</p><p> 查[1]附表14知,ZQ-1000-Ⅱ型減速器的輸出軸最大容許扭矩是:</p
72、><p> [M]=20500kgfm</p><p> 因Mmax<[M],故計算滿足要求。</p><p><b> 副起升機構(gòu)</b></p><p> 輸出軸最大徑向力為:</p><p> Rmax=1/2*(2*6538.5*+2500)</p><p&
73、gt; =7788.3kgf</p><p> 其中,Gj為卷筒及軸自重,參照[1]附表8估算Gj=2.5t,</p><p> 查[1]附表14可知ZQ-1000-Ⅱ型減速器輸出軸端最大容許徑向載</p><p> 荷為[R]=16700kgf。因Rmax<[R],故滿足要求。輸出軸最大扭矩</p><p><b>
74、 為:</b></p><p> 其中,φm同主起升機構(gòu)類似,取2.8(當(dāng)Jc=25%時,</p><p> 電動機最大力矩倍數(shù))。</p><p> 減速器傳動效率η0=0.95,則有:</p><p> Mmax=(0.7~0.8)*2.8*975*60/580*0.95*65.54</p><p
75、> =17583.9~20095.8kgfm</p><p> 查[1]附表13知,ZQ-1000-Ⅱ型減速器的輸出軸最大容許扭矩是:</p><p> [M]>20000kgfm,即:有Mmax<[M],故減速器滿足扭矩要求。</p><p> 2.10 選擇制動器</p><p> 選用電力液壓塊式制動器,其設(shè)
76、計上具有明顯的優(yōu)點,主</p><p> 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)</p><p> 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)制動</p><p> 襯墊浮貼在制動輪的現(xiàn)象;并設(shè)有瓦塊自動隨位裝置。主要擺動</p><p> 交點均設(shè)有自動潤滑軸承,傳動效率較高,壽命長,在使用過程</p&
77、gt;<p><b> 中無須潤滑。</b></p><p> 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</p><p> 可以方便的讀出制動力矩的值,免去了測量和計算的麻煩。</p><p> 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</p><p> 金屬(無石棉)硬質(zhì)和
78、半硬質(zhì),軟質(zhì)(含石棉)等不同材料的制</p><p> 動襯墊供選擇。所需制動力矩為:</p><p><b> 主起升機構(gòu)</b></p><p> Mz≥1.75*(300+14)*103*2.138*0.85/(2*12*40.17*7.4)</p><p><b> =131kgfm</b
79、></p><p> 其中,kz為制動安全系數(shù),據(jù)[3]表6-6查得,據(jù)[2]表18-10選 制動器型號</p><p> 用制動器型號為:YDWZ-400/100,其額定制動力矩為:</p><p> Mez=160kgfm,制動輪直徑為:Dz=400mm,制動器重量 YDWZ- 400/100</p><p
80、> Gz=155kgf。 </p><p><b> 副起升機構(gòu)</b></p><p> Mz≥1.75*(50+1)*103*1.0225*0.85/(2*4*65.54)</p><p> =147.9kgfm</p><p> 其中,kz為制動安全
81、系數(shù),如主起升機構(gòu)據(jù)[3]表6-6查得 制動器型號</p><p> 據(jù)[2]表18-10選用制動器型號為:YDWZ-400/100,其額 YDWZ-400/100</p><p> 定制動力矩為:Mez=160kgfm,制動輪直徑為:Dz=400mm,</p><p> 制動器重量Gz=155kgf。其與主起升機構(gòu)相同。</p>
82、<p> 2.11 選擇聯(lián)軸器</p><p> 2.11.1 主起升機構(gòu)</p><p> 其中,φ=2,等效系數(shù)由[1]表2-7查得,</p><p> nI=1.6為安全系數(shù),據(jù)[1]表2-21查得,</p><p> Mel為響應(yīng)與機構(gòu)Jc%值得電動機額定力矩?fù)Q算到高速</p><p>
83、<b> 軸上的力矩:</b></p><p> Mel=975*Ne(25%)/ nI(25%),</p><p> 據(jù)[2]圖33-1可知,電動機JZR263-10型的軸端圓錐形,d=90mm,</p><p> l=130mm。有[1]附表12查得,減速器ZQ-1000的高速軸端為:</p><p> d
84、=90mm,l=135mm。查[1]附表19選用clz型圓錐孔:圖號s160,</p><p> 最大允許扭矩[M]max=315kgfm,飛輪距(GD2)=0.435kgfm2,</p><p> 重量G=25.7kgf,浮動軸端為圓柱形d=55mm,l=85mm,</p><p> 查[1]附表18選用一帶制動輪的直徑為φ300mm的半齒聯(lián)軸器, 半齒
85、聯(lián)軸器</p><p> 其圖號為,最大允許扭矩為: </p><p> [M] max=315kgfm,飛輪距(GD2)=1.8kgfm2,重量為重量 </p><p> G=38.4kgf,浮動軸端直徑d=55mm,l=85mm。</p><p> 2.11.2 副起升機構(gòu)</p><p
86、> 高速軸的計算扭矩為:</p><p><b> ,</b></p><p> 等效系數(shù)φ=2,由[1]表2-7查得,nI=1.6為安全系數(shù),據(jù)[1]表</p><p> 2-21查得,Mel為響應(yīng)與機構(gòu)Jc%值得電動機額定力矩?fù)Q算到</p><p> 高速軸上的力矩:Mel=975*Ne(25%)/
87、nI(25%),據(jù)[2]圖33-1可知,</p><p> 電動機JZR263-10型的軸端圓錐形,d=90mm,l=130mm。有[1]</p><p> 附表12查得,減速器ZQ-1000的高速軸端為:d=90mm,</p><p> l=135mm。查[1]附表19選用clz型圓錐孔半齒聯(lián)軸器:圖號s160,</p><p>
88、最大允許扭矩[M]max=315kgfm,飛輪距</p><p> ?。℅D2)=0.435kgfm2,重量G=25.7kgf,浮動軸端為圓柱形</p><p> d=55mm,l=85mm,查[2]表21-10可知,ZQ-1000+250型減速</p><p> 器高速軸端為:d=70mml=110mm查[1]附表18選用一帶制動</p><
89、;p> 輪的直徑為φ300mm的,其圖號為s298,最大允 許扭矩 半齒聯(lián)軸器</p><p> 為:[M] max=315kgfm,飛輪距(GD2)=1.8kgfm2, </p><p> 重量為重量G=37.6kgf,浮動軸端直徑d=55mm,l=85mm。</p><p> 2.12 驗算啟動時間</p&g
90、t;<p> 2.12.1 主起升機構(gòu)</p><p><b> 起動時間:</b></p><p><b> 其中,</b></p><p><b> 平均起動力矩:</b></p><p><b> 靜阻力距:</b></
91、p><p><b> 因此有:</b></p><p> 參照[3]P71有,tq=0.71sec,可知其滿足電動機的要求,采取增</p><p> 加啟動電阻的方法,延長起動時間。 Tq=0.71</p><p> 2.12.2 副起升機構(gòu)</p>
92、<p><b> 起動時間:</b></p><p><b> 其中,</b></p><p><b> 平均起動力矩:</b></p><p><b> 靜阻力距:</b></p><p><b> 因此有:</b&g
93、t;</p><p> 即,tq=0.84sec,可知其滿足電動機的要求。 Tq=0.84</p><p> 2.13 驗算制動時間</p><p><b> 制動時間為:</b></p><p><b> 主起升機構(gòu)</b></p><
94、p><b> 其中,</b></p><p> 參照[3]表6-7知,當(dāng)起升速度<12m/min時,[tz]<1~1.25,</p><p> 故tz<[tz],滿足要求。 Tq=0.35</p><p><b> 副起升機構(gòu)<
95、;/b></p><p><b> 其中:</b></p><p> tz=580*[1.15*15.815+(51*103*1.02252*0.85)/(4*65.54) 2]/[375*(160-84.53)]=0.386sec參照[3]表6-7知, [tz]=1sec, tz=0.386</p><p> 故tz&l
96、t;[tz],滿足設(shè)計要求。</p><p> 2.14 高速浮動軸計算</p><p> 2.14.1 主起升機構(gòu)</p><p><b> ?。?)疲勞計算</b></p><p> 軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷,其等效扭矩:MI=φMe=2*100.86=</p><p> 201.72kgfm
97、φ為等效系數(shù),有[1]表2-7查知,φ=2;</p><p> Me為相應(yīng)與機構(gòu)工作類型的電動機額定力矩折算到計算到</p><p><b> 計算軸的力矩:</b></p><p> 由選擇聯(lián)軸器時確定的浮動軸端直徑d=55mm,則扭轉(zhuǎn)</p><p> 應(yīng)力為:Ln=Mi/w=201.72*102/(0.2*
98、552)=610kgf/ cm2,許用扭</p><p><b> 轉(zhuǎn)應(yīng)力為:</b></p><p> 軸材料選用45號鋼,</p><p> 查[1]表2-17得知,</p><p> 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</p><p> 件幾何形狀有關(guān)的系數(shù),對
99、于零件表面有急劇過渡和開有</p><p> 及緊配合區(qū)段,Kx=1.5-2.5,Km與零件表面加工光潔度有</p><p> 關(guān),對于5,Km=1.15-1.2,對于3,Km=1.25-1.35,此處取</p><p> k=2*1.25=2.5,η為考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù),</p><p> 對碳鋼低合金鋼η=0.2,
100、n2安全系數(shù),查[1]表2-21取n=1.6。滿足設(shè)</p><p><b> 則有:</b></p><p><b> ,</b></p><p> 故有:τn<[τok], 計要求滿足設(shè)計要求。</p><p><b> ?。?) 靜強度計算</b></
101、p><p><b> 軸的最大扭矩為:</b></p><p> 其中,φ2為動力系數(shù),據(jù)[1]表2-5查得,因軸的工作速度較</p><p> 高取φ2=2;Mj按額定起重量計算軸所受靜阻力矩,又上述計</p><p> 算可知,Mj=111.4kgfm最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為:</p><p>&l
102、t;b> 需用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為:</b></p><p> 其中,n為安全系數(shù),有[1]表2-21查知:n=1.6,由于</p><p> τmax<[τ],故該設(shè)計合適。浮動軸中間軸徑為:</p><p> d=d+(5-10)=60-65mm,取d1=150mm.</p><p><b> 副起升機構(gòu)
103、</b></p><p><b> 疲勞計算</b></p><p> MI=φMe=2*100.86</p><p> =201.72kgfm</p><p> 以下計算同主起升機構(gòu)相同,最終結(jié)果為,其最大扭矩滿</p><p><b> 足要求。</b&g
104、t;</p><p> 第3章 小車運行機構(gòu)的設(shè)計計算</p><p><b> 確定機構(gòu)的傳動方案</b></p><p> 如[1]P79所示采用下圖所示的小車運行機構(gòu)傳動簡圖:</p><p> 3.2 選擇車輪與軌道并驗算其強度</p><p> 車輪的最大輪壓,小車自重估算取
105、為Gx=0.35Q=105t,</p><p> 參照[2]P476公式,吊鉤式小車自重為Gr=0.35Q假設(shè)小車的</p><p> 輪壓均勻分布,則有: 軌道QU100</p><p> 載荷率為:,參照[2]標(biāo)9-7選擇車輪, Dc=700mm</p><p&
106、gt; 車輪直徑為Dc=700mm ,軌道為QU100的許用輪壓為65.5tf,故</p><p><b> 該設(shè)計符合要求。</b></p><p><b> 疲勞計算</b></p><p> 疲勞計算時的等效載荷為:</p><p> 其中,φ2=0.5,即等效系數(shù),據(jù)[3表2-7查
107、得,車輪的計</p><p><b> 算輪壓為:</b></p><p><b> 其中,</b></p><p> ?。ㄐ≤嚨牡刃л唹海﹌1為沖擊系數(shù),由[3]表5-2查知,</p><p> k2=1r1為載荷變化系數(shù),查[3]表5-3可知,當(dāng)Qd/Gxc=150/105</p&g
108、t;<p> =1.43時,取r=0.81。據(jù)線接觸情況,計算接觸疲勞應(yīng)力,</p><p> 其中,b為車輪踏面與輪軸的有效接觸寬度,查[3]表19-10取</p><p> =10cm,D為車輪踏面直徑,取D=65cm,對于車輪材料65Mn 觸疲校核</p><p> 由[3]表5-4差的接觸許用應(yīng)力為:[σ]=11000-120
109、00kgf/cm2,則 滿足要求</p><p> 有:Gjd<[Gjd],即滿足要求。</p><p><b> 強度校核</b></p><p><b> 最大計算輪壓為:</b></p><p> Pjmax=K2Pmax=1*50025</p><p
110、><b> =50025kgf</b></p><p> 其中,K2為沖擊系數(shù),由[3]表5-2查知,K2=1</p><p> 線接觸時,進行強度校核的接觸應(yīng)力,</p><p> 車輪材料有65Mn,其σdmax=8000-9000kgf/cm2 強度校核 則有:σdmax&
111、lt;[σdmax] ,強度校核滿足要求. 滿足要求</p><p> 3.3 運行阻力的計算</p><p><b> 摩擦總阻力矩為:</b></p><p> 有[2]表可知,D700mm 車輪的軸承型號為3634,軸承內(nèi)徑和</p><p> 外徑的平均值d
112、=130mm,由[3]表7-1查得滾動摩擦系數(shù)</p><p> k=0.0007,由[2]7-2查知軸承的摩擦系數(shù)為u=0.02,查[2]表7-3</p><p> 知,附加阻力系數(shù)β=2.0,則有: </p><p> Mm=2*(300*103+105*103)(0.0007+0.02*0.13/2)</p><p><b&
113、gt; =1053kgfm</b></p><p><b> 運行摩擦阻力: </b></p><p> Mm=1053 kgfm</p><p> 當(dāng)無載時,
114、 </p><p><b> 選電動機</b></p><p><b> 電動機靜功率:</b></p><p> 其中,Pj=Pm(Q=Q),滿載運行時靜功率。</p><p> M=1驅(qū)動電動機臺數(shù),</p><p> 則有Nj=3008*8/(102*60*
115、0.9*1)=4.37kw初選電動機功,</p><p> N=kdNj=1*4.37=4.37kw其中kd為電動機功率增大系數(shù), 電動機</p><p> 據(jù)[3]表7-6,取\=1.0查[2]表33-6選用電動機JZR221-6 JZR221-6 </p><p> ,Ne=5.0kw,n1=930r
116、pm,(GD2)d=0.37kgfm2,電動機重量</p><p><b> G=95kgf.</b></p><p> 3.5 驗算電動機發(fā)熱條件</p><p><b> 等效功率,</b></p><p> 其中,k25,工作類型系數(shù),據(jù)[1]取k25=0.75;r按起重機的工<
117、/p><p> 作類型取r=1.12由以上計算可以c看出,Nx<Ne,</p><p> 故電動機滿Nx=3.7kw足設(shè)計要求。</p><p><b> 選擇減速器</b></p><p><b> 車輪轉(zhuǎn)速:</b></p><p> 機構(gòu)傳動比,i0=n1/
118、nc=930/3.64=255.5查[5]表21-12選用 減速器</p><p> ZH-28-DL-265-7.3型減速器,i0’=265.71,[N]=7.3kw, ZH-28-DL</p><p> ?。ㄝ斎胼S轉(zhuǎn)速為750rpm),可見Nj<[N]。 -265-7.3</p><p>
119、; 驗算運行機構(gòu)速度和實際所需功率</p><p><b> 實際運行速度:</b></p><p><b> 誤差:</b></p><p><b> 合適,滿足要求。</b></p><p> 實際所需電動機靜功率為:</p><p>
120、Nj’=NjVxc’/Vxc</p><p> =4.37*8.75/8=4.78kw<Ne</p><p> 電動機及減速器合適。</p><p><b> 驗算啟動條件</b></p><p><b> 啟動時間:</b></p><p> 其中,n1=9
121、30rpm,m=1(驅(qū)動電動機臺數(shù))</p><p> Mq=1.5Me=1.5*975*5/930=7.86kgfm</p><p> 當(dāng)滿載時運行靜阻力矩為:</p><p> 初步估算制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩:</p><p><b> 機構(gòu)定飛輪矩:</b></p><p><
122、b> 滿載啟動時間,</b></p><p> tq(q=q)=930/[375*(1*7.86-4.4)]*[1.339+105*103*0.72/(265.712 tq(q=q)= 3.2sec</p><p> *0.9)=3.2sec </p><
123、;p><b> 無載啟動時間:</b></p><p> tq(q=q)=930/[375*(1*7.86-1.76)]*[1.339+105*103*0.73/(265.712</p><p> *0.9)]=0.874sec tq(q=q)= 0.874sec</p&
124、gt;<p> 參考[3]表7-6,可見機構(gòu)滿足快速啟動的要求。 </p><p> 按起動工況校核減速器功率</p><p> 啟動狀況減速器的傳遞功率:</p><p><b> 其中,</b></p><p><b> 則有:</b></p&
125、gt;<p> N=(4889*8.75/102*60*0.9*1)=7.76kw</p><p> 故有:[N]>N故減速器滿足要求。</p><p> 3.10 驗算起動不打滑條件</p><p> 因該機型用于電站廠房內(nèi)的檢修,故坡度及風(fēng)阻力矩均不</p><p> 計,故在無載啟動時,主動車輪上與軌道接
126、觸處的圓周切向力:</p><p> 查[2] 表18-10,取YDWZ-200/25型制動器,額定制動力矩</p><p> Mez=20kgfm。由于所取制動時間tz=3sec,且已經(jīng)驗算了</p><p> 啟動不打滑條件,故略去制動不打滑驗算。</p><p> 3.11 選擇連軸器</p><p>
127、 機構(gòu)高速軸上全齒連軸器的計算扭矩</p><p> 其中,φ=2,等效系數(shù),查[1]表2-7可知,</p><p> n1=1.4,安全系數(shù),查[1]表2-21可知,</p><p> Mel相應(yīng)于機構(gòu)JC%值得電動機額定力矩折算到高速</p><p><b> 軸上的力矩,</b></p>&l
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